JP4227806B2 - 低硫黄燃料 - Google Patents
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Description
関連出願の相互参照
本件は、2000年11月2日に出願された米国仮特許出願第60/245,281号に基づく恩典を主張する。
【0002】
発明の分野
本発明は、低硫黄モーターガソリンの形成方法およびそれによって製造された生成物に関する。一実施形態においては、本方法は、接触分解ナフサを、少なくとも、約165゜F未満で沸騰する軽質留分と、約165゜F超で沸騰する重質留分とに分離する工程を含む。軽質留分は、水素化以外の方法によって処理されて硫黄が除去され、重質留分は、水素化によって硫黄が除去され約100ppm未満のレベルとなる。
【0003】
発明の背景
ガソリン沸点範囲で沸騰する接触分解ナフサ(「キャットナフサ」)は、一般に、それに含まれるオレフィン種に起因してオクタン価が高い。キャットナフサには硫黄不純物が含まれ、その量は、例えば生成物規格および環境規制に対応するために、水素処理による除去を行うに値するものであることもある。
【0004】
水素処理は硫黄を除去するための従来の方法であるが、望ましいオレフィン種もまた飽和して、キャットナフサのオクタン価を減少する。
【0005】
いくつかの従来の方法では、ナフサを、少なくとも軽質留分と重質留分とに分離することによって、オクタン価を保持しながら、硫黄を除去することを試みている。このような方法は、オレフィンが軽質留分に濃縮され、硫黄が重質留分に濃縮されるという観察結果を利用するものである。従って、オレフィン含有量を保持するため軽質留分は水素処理せず、その後水素処理された重質留分と組み合わせて、オクタン価の多大な減少なしに、硫黄のより少ないナフサを提供する。軽質留分中には残念ながらしばしばある種の硫黄(メルカプタン硫黄やチオフェン硫黄)が存在するので、ナフサから更に硫黄を除去することが望ましい。
【0006】
少なくとも一つの従来の方法では、アルカリ媒体中コバルト族金属キレート触媒を用いて軽質留分を処理して、メルカプタンを二硫化物に酸化し、これを軽質留分から分離することによって、この困難を克服することを試みている。それでも、チオフェンはこれらの処理では軽質留分から除去されない。従って、更に硫黄を除去することが望ましい。
【0007】
従来の他の一方法においては、反応分離を用いて、比較的硫黄を含まない軽質留分と、反応転化で生じる一硫化物(転化一硫化物)を含む重質留分がもたらされる。従って軽質留分の硫黄はより少ないが、転化一硫化物を除去するためには重質留分の水素処理をより高い過酷度で行わなければならず、これがオレフィンの飽和によるオクタン価の望ましくない減少をもたらす。
【0008】
更に他の従来の一方法においては、水素処理した留分を引き続きZSM−5などの酸性触媒を用いて分解することによって、水素処理重質留分におけるオクタン価を回復させようとしている。しかし、オクタン価は向上されるものの、重質留分における望ましいオレフィン種の量は依然として減少される。その上、酸性触媒が被毒されるのを防止するために、一般に、水素処理を高い過酷度で行って、窒素不純物を除去する。これは、更に多くのオレフィン飽和をもたらす。
【0009】
従って、ガソリンをブレンドするための低硫黄ナフサを、望ましくないオレフィン飽和を生じることなく、キャットナフサから形成する方法が必要である。
【0010】
発明の概要
一実施形態においては、本発明は、ガソリンをブレンドするのに適した低硫黄高オクタンナフサの形成方法であって、
(a)接触分解ナフサを、少なくとも軽質留分と重質留分とに分離する工程;
(b)前記軽質留分を、50psigH2未満の水素分圧で処理して硫黄を除去し、硫黄含有量が150ppm未満の水素処理軽質留分を形成する工程;および
(c)前記重質留分を、触媒有効量の水素処理触媒の存在下に接触転化条件で処理して、硫黄含有量が前記重質留分の重量を基準として150ppm未満であり、前記重質留分中のC6+オレフィンの少なくとも10%を含む水素処理重質留分を形成する工程
を含むことを特徴とする低硫黄高オクタンナフサの形成方法に関する。
【0011】
他の実施形態においては、本発明は、このような方法によって形成された生成物に関する。
【0012】
他の実施形態においては、本発明は、ガソリンをブレンドするのに適した、炭素数5以上のオレフィンを含むナフサ沸点範囲の炭化水素であって、
(i)前記炭化水素は、前記炭化水素の重量を基準として13重量%以下のオレフィンを含み;
(ii)前記炭化水素におけるC5以上のオレフィンの割合は、C5およびC6オレフィンの割合として45〜65%であり;
(iii)前記炭化水素の硫黄含有量は、前記炭化水素の全重量を基準として60ppm未満である
ことを特徴とする炭化水素に関する。
【0013】
一実施形態においては、C5以上のオレフィンは、炭化水素の重量を基準として約13〜約30重量%存在し、C5以上のオレフィンの約25〜約45%はC5オレフィンである。
【0014】
発明の詳細な説明
本発明は、部分的には、メルカプタン硫黄を含む軽質留分およびチオフェン硫黄を含む重質留分を提供するためのキャットナフサの分離において、カットポイントを調整することにより、低硫黄高オクタンキャットナフサが提供されることを見出したことに基づく。次いで、軽質留分を50psig以下の水素分圧を用いて処理し、メルカプタンおよび他の硫黄を、約150ppm未満のレベルにまで除去する。重質留分は、水素処理してチオフェンおよび他の硫黄を約150ppm未満のレベルにまで除去するが、C5、C6およびより高分子量のオレフィンの実質量が保持されるよう水素処理を調節して、オクタン価ロスを改善する。脱硫軽質および重質留分は、単独に、またブレンド材として組み合わせて、低硫黄高オクタンガソリンに用いることができる。
【0015】
一実施形態においては、約65〜約430゜Fの沸点範囲を有するキャットナフサ原料が用いられる。ナフサは、主としてナフサ沸点範囲で沸騰し、オレフィンを含むストリームであればいかなるものでもよく、例えば、熱分解ナフサまたは接触分解ナフサである。このようなストリームは、適切ないかなる源に由来するものであってもよく、例えば、軽油および残油(残油のディレードコーキングまたは流動コーキングによるもの)の流動接触分解(「FCC」)、スチーム分解並びに関連プロセスに由来するものである。用いるナフサストリームは、軽油および残油の流動接触分解に由来するものであってもよい。このようなナフサには、典型的には、パラフィン、オレフィン、ナフテンおよび芳香族などの炭化水素種が含まれる。また一般に、このようなナフサにはヘテロ原子(例えば硫黄および窒素)種も含まれることがある。ヘテロ原子種には、例えばメルカプタンおよびチオフェンが含まれる。残念ながら、このようなヘテロ原子種が相当量存在することもある。FCCキャットナフサには、典型的には、キャットナフサの重量を基準として20〜40重量%のオレフィンが含まれる。これらのオレフィンのうち、C5オレフィンは、典型的には、オレフィンの全量の20〜約30%として存在し、C5およびC6オレフィンの合計の含有量は、典型的には、存在する全C5+オレフィンの約45〜約65%である。
【0016】
少なくとも、軽質キャットナフサ留分および重質キャットナフサ留分を提供するためのキャットナフサ原料の分離は、スプリッティングおよび分留などの方法によって行うことができる。一実施形態においては、軽質留分および重質留分の間の分留カットポイントは、メルカプタンおよび炭素数6未満(「C6 −=」)のオレフィンの実質量が軽質留分中に存在し、チオフェン、および炭素数6以上(「C6 +=」)のオレフィンの実質量が重質留分中に存在するように調節される。従って、カットポイントは、軽質留分が約65〜約165゜F、好ましくは約65〜約150゜F、より好ましくは約65〜約115゜Fで沸騰するように調整される。従って、重質留分は、約165〜約430゜F、好ましくは150〜約430゜F、より好ましくは約115〜約430゜Fの沸点を有する。当業者には、炭化水素の分離は不完全であり、そのため軽質留分および重質留分における沸点のいくらかの重複が、カットポイント近くで生じることが知られる。それでも、軽質留分には、典型的には、キャットナフサ原料中に含まれるC5オレフィンの50%超が含まれる。重質留分には、典型的には、キャットナフサ原料中に含まれるC6オレフィンの50%超が含まれる。FCCキャットナフサでは、キャットナフサの全重量の約10〜約40重量%は軽質留分に含まれ、キャットナフサの全重量の約90〜約60重量%は重質留分に含まれる。
【0017】
一実施形態においては、オクタン価が維持されるようにオレフィン含有量を保持しながら軽質留分を処理し、硫黄を除去する。従って、水素化の起こらない方法(即ち50psig以下の水素分圧を用いる方法)により軽質留分を脱硫し、メルカプタンなどの硫黄種を除去する。好ましくは、脱硫軽質留分の硫黄含有量は、軽質留分の重量を基準として約100ppm未満、より好ましくは75ppm未満、更に好ましくは約50ppm未満である。硫黄を除去する際に、軽質留分中のオレフィンの実質部分(大部分がC5オレフィンであるが、一般にC6オレフィンもいくらか含まれる)が保持されうる。一実施形態においては、硫黄の除去の後、軽質留分中のC5オレフィンの全重量を基準として、C5オレフィンの75%以上、好ましくは90%以上が保持される。MEROX(登録商標)およびEXTRACTIVE MEROX(登録商標)(Universal Oil Products、Des Plains、Illinois)は、例えば米国特許第5,843,300号に記載される硫黄吸着方法もそうであるように、オレフィン含有量を保持しながら硫黄を除去するための適切な方法である。これらの方法は代表的なものであり、水素化の起こらない、硫黄を150ppm未満のレベルに除去することが可能であればいかなる方法でも用いうることに留意されたい。
【0018】
一実施形態においては、例えば接触水素処理により、50psig超の水素分圧で重質留分を水素化脱硫し、チオフェンなどの硫黄含有種を除去する。脱硫重質留分の硫黄含有量は、典型的には約100ppm未満、より好ましくは約75ppm未満、更に好ましくは約50ppm未満である。一実施形態においては、選択的水素処理条件下で水素処理を行い、オレフィン飽和を最小にしつつ硫黄含有種を除去する。モーターガソリンのオレフィン含有量が制限される規制環境においては、オクタン価に最も大きく寄与するこれらのオレフィン量を保持する動機がある。従って、モーター法オクタン価(MON)やリサーチ法オクタン価(RON)を最高の値とするためには、水素処理(例えば選択的水素処理によるもの)の際、重質留分中におけるC5およびC6オレフィンの量を保持すべきである。
【0019】
用語「水素処理」は、本明細書において広い意味で用いられ、水素化精製、水素化および水素化分解などの方法が含まれる。当業者には知られているように、水素処理の程度は、運転条件を最適化することと共に、触媒を適切に選択することによって制御することができる。水素処理は、以下に詳細に述べる、オレフィンの実質部分がパラフィンに転化されることはないが、非炭化水素種を含む好ましくない種(硫黄、窒素、酸素、ハロゲン化物およびある種の金属を含んでいてもよい)が除去される条件下で行うことができる。本明細書では、このような条件を「選択的水素処理」条件と称する。
【0020】
従って、選択的水素処理反応は、約200〜約400℃、より好ましくは約250〜約375℃の温度で、一段以上で行うことができる。反応圧力は、好ましくは約50〜約1000psig、より好ましくは約50〜約300psigである。空間速度は、好ましくは約0.1〜約10V/V/Hr、より好ましくは約2〜約7V/V/Hrである。ここで、V/V/Hrは、油の容量/時間/触媒の容量として定義される。水素含有ガスは、約500〜約5000標準立法フィート/バレル(SCF/B)、より好ましくは約1000〜約3000SCF/Bの範囲の水素供給比が得られるように添加することができる。一段より多い段を用いる場合には、硫黄(典型的にはH2Sの形態)は、連続する段の間での処理により除去することができる。連続する段は、類似の水素処理条件下で運転することができる。下流側の段において硫黄濃度がより低いことは、上流の選択的水素処理段において選択的に保持されたオレフィンの存在下でのメルカプタン戻りが低減された結果と解される。
【0021】
選択的水素処理条件は、あらゆる形式の水素処理反応器を数種用いて維持することができる。細流床反応器は、石油精製用途で最も一般的に用いられ、液相および気相が触媒粒子の固定床上を並流で流下する。別の反応器技術を用いることが有利な場合もある。上昇する処理ガスに対し、触媒の固定床を通って液相が流下する向流反応器を用いて、反応速度をより高くし、並流の細流床反応器に固有の芳香族の水素添加平衡限界を緩和することもできる。移動床反応器を用いて、水素処理装置の原料ストリーム中の金属および微粒子に対する耐性を向上することもできる。一般に、移動床反応器の形式には、触媒粒子の捕捉床が、上向きに流れる液体および処理ガスと接触する反応器が含まれる。触媒床は、上昇流によってわずかに膨張したり、流量の増大(例えば、液体の再循環(膨張床または沸騰床)、より容易に流動されるより小さなサイズの触媒粒子の使用(スラリー床)、またはその両方によるもの)によって、実質的に膨張または流動化してもよい。いかなる場合においても、通油運転中においても移動床反応器から触媒を除去しうる。これにより、別の設計である固定床設計においては、そのようにしなければ原料中の金属の高いレベルのため運転時間が短縮されてしまうような場合でも、経済的適用が可能となる。更に、上向きに流れる液相および気相を用いる膨張またはスラリー床反応器は、ファウリングによる運転停止の危険性なしに運転時間を長くすることが可能になるので、微粒子状固体をかなりのレベルで含む原料材を用いても、経済的な運転を可能とする。また、流下する液体およびガスを用いる移動床反応器もまた、通油中の触媒交換が可能なので適用することができる。
【0022】
一実施形態においては、水素処理触媒には、少なくとも一種の第VIII族金属および第VI族金属が、無機耐火性担体(好ましくはアルミナまたはアルミナ−シリカ)上に担持されて含まれる。第VIII族および第VI族化合物は当業者に周知であり、元素周期律表に明確に定義されている。例えば、CottonおよびWilkinsonによるAdvanced Inorganic Chemistry(第二版、1996年、Interscience Publishers)の最終頁にある周期律表に、これらの化合物が記載されている。第VIII族金属は、好ましくは0.5〜20重量%、より好ましくは1〜12重量%存在する。好ましい第VIII族金属には、Co、NiおよびFeが含まれ、CoおよびNiが最も好ましい。好ましい第VI族金属は、1〜50重量%、好ましくは1.5〜40重量%、より好ましくは2〜30重量%存在するMoである。
【0023】
選択的水素処理、特に選択的水素化脱硫(以降「選択的HDS」と称する)を用いる場合、代表的な水素処理触媒には、1〜10重量%のMoO3および0.1〜5重量%のCoOが、アルミナ、シリカ−アルミナまたは他の通常の担体物質に担持されて含まれていてもよい。一般に、担体の表面積は約100〜約400m2/gとすることができる。触媒は、鉄およびSO4を少量含んでいてもよい。触媒の全表面積は約150〜約350m2/g、水銀貫入により測定した細孔容積は約0.5〜約1.0cm3/gとすることができる。担体中または担体上に金属が含浸される場合には、表1に記載の酸素化学吸着値を有する最終触媒組成物が提供されるように、含浸を行うべきである。触媒はまた、約0〜約10重量%のリンを含んでいてもよく、これは触媒を調製する際のいかなる時点で添加してもよい。
【0024】
選択的水素化方法においては、触媒を酸化形態で水素化反応器中に充填し、分解ナフサを処理する前に、従来の方法によって硫化してもよい。
【0025】
【表1】
【0026】
一実施形態においては、選択的水素処理触媒には、活性、選択性、または活性および選択性の両方を向上するため、約0〜約5重量%の第IA族元素(特にカリウム)が含まれていてもよい。これらの元素は、触媒を調製する際のいかなる時点で添加してもよい。
【0027】
選択的水素処理触媒は、本明細書に述べられる選択的水素処理条件に従って用いられると、ナフサの選択的水素処理に対する高い活性および選択性の両方を提供する。触媒の高い選択性により、記載されている硫黄除去レベルにおいて、従来の水素処理触媒に比べてオレフィンの水素添加が低減される。オレフィンの水素添加が低減されることにより、水素消費が低減され、水素化重質留分のオクタン損失が実質的に減少される。
【0028】
記載されている金属および金属酸化物の重量%は、いずれも担体に基づくものである。用語「担体に基づく」とは、%が担体の重量を基準とすることを意味する。例えば、担体重量が100gである場合、20重量%の第VIII族金属とは、担体上に20gの第VIII族金属が存在することを意味する。
【0029】
本発明の水素処理触媒(選択的水素処理触媒を含む)においては、あらゆる適切な無機酸化物担持物質を用いることができる。アルミナおよびシリカ−アルミナ(ゼオライトなどの結晶質アルミノシリケートを含む)は、代表的な担体である。一実施形態では、アルミナを用いる。シリカ−アルミナ担体のシリカ含有量は約2〜約30重量%とすることができ、好ましくは約3〜約20重量%、より好ましくは約5〜約19重量%である。他の耐火性無機化合物を用いてもよい。その例にはジルコニア、チタニア、マグネシアなどが含まれるが、これらに限定されない。アルミナは、水素処理触媒に通常に用いられるいかなるアルミナであってもよい。このようなアルミナは一般に、平均細孔サイズ約50〜約200Å、好ましくは約70〜約150Å、表面積約50〜約450m2/gの多孔性非晶質アルミナである。
【0030】
一実施形態においては、水素処理重質留分は、約115〜約430゜Fの範囲の沸点を有し、水素処理前の重質留分中に存在するオレフィンの少なくとも約45%、より好ましくは少なくとも約75%を保持する。より好ましくは、水素処理の際、重質留分中に存在するオレフィンの少なくとも約50〜約90%が保持されて、水素処理重質留分中に存在する。
【0031】
水素処理重質留分を、例えば硫黄吸着および接触改質によって更に処理することは、本発明の範囲内である。
【0032】
一実施形態においては、重質留分には、中間キャットナフサ部分(ICN)および重質キャットナフサ部分(HCN)が含まれる。HCN部分の初留点は約115〜約165゜F(好ましくは約115゜F)であり、HCNについては約350〜約380゜F(好ましくは約365゜F)である。終点は、ICNについては約350〜約380゜F(好ましくは約365゜F)であり、HCNについては約410〜約480゜F(好ましくは約430゜F)である。ICNおよびHCNを独立に処理して、硫黄を除去してもよい。従って、一実施形態においては、ICN部分は選択的に水素処理され、HCNは非選択的に水素処理される。水素処理ICNおよびHCNの全てまたは一部を組み合わせて、脱硫重質留分を形成することができる。
【0033】
一実施形態においては、脱硫した軽質留分および重質留分の全てまたは一部を組み合わせるか、または独立に選択してブレンドし、モーターガソリンを形成する。好ましくは、本方法における軽質留分および重質留分を組み合わせて生成物を形成する実施形態において、その生成物の全オレフィン中の、C5およびC6オレフィンより重質のオレフィンは、その生成物中のオレフィンの全量を基準として約20%以下である。好ましくは、水素処理重質留分のC5+オレフィンの少なくとも約10%は、C5およびC6オレフィンである。更に好ましくは、水素処理重質留分のC5+オレフィンの少なくとも約40〜約70%は、C5およびC6オレフィンである。モーターガソリンをブレンドすることは、当業者には知られている。脱硫軽質留分、脱硫重質留分またはこれらのある種の組み合わせとブレンドしうる代表的な炭化水素には、アルキレート、ブタン、リホーメイト、軽質バージンナフサおよび異性化油が含まれる。
【0034】
本発明の方法で形成されうる一生成物には、脱硫軽質留分の少なくとも一部および脱硫重質留分の少なくとも一部が含まれる。
【0035】
本発明の方法で形成される他の生成物は、モーターガソリンのブレンドに用いうるナフサである。これには、ナフサの重量を基準として約30〜約50重量%の、脱硫軽質留分および脱硫重質留分の組み合わせが含まれる。好ましくは、脱硫軽質留分は、両留分の組み合わせの重量を基準として約5〜約30重量%存在し、軽質生成物および重質生成物の組み合わせの残りは、脱硫重質留分である。好ましくは、このナフサの場合、両留分の組み合わせ中のC5およびC6オレフィンは、両留分の組み合わせの重量を基準として、それぞれ約5〜約8重量%および約3〜約9重量%である。ナフサの残りには、約50〜約70重量%の他のモーターガソリンブレンド材(軽質バージンナフサ、リホーメイト、異性化油、アルキレートおよびブタンなどの従来のブレンド材を含む)が含まれていてもよい。このブレンド材は一般に、ナフサの重量を基準として、約50ppm以下の硫黄および約5重量%のオレフィンを含む。従って、得られるナフサ生成物には約5〜約15重量%の全オレフィンが含まれ、ナフサ中の全オレフィン重量の25%超、好ましくは35%超、より好ましくは40%超はC5オレフィンであり、またナフサ中の全オレフィン重量の50%超、好ましくは60%超、より好ましくは70%超はC5+C6オレフィンである。
【0036】
ナフサの硫黄含有量は、ナフサの重量を基準として、好ましくは50ppm未満、より好ましくは30ppm未満である。
【0037】
実施例
実施例1
従来の接触分解装置で、沸点範囲が名目上65〜430゜Fである6種のFCCナフサ試料(実施例1〜6)を得た。オレフィン含有量、硫黄含有量および炭素数5および6のオレフィン(C5オレフィンおよびC6オレフィン)の量を測定し、これを下記表2に示す。全オレフィンに対するC5オレフィンの%およびC5+C6オレフィンの%もまた示す。
【0038】
【表2】
【0039】
試料A〜Fを、沸点範囲が名目上65〜115゜F、115〜365゜Fおよび365〜430゜Fである三つの留分に、それぞれ蒸留によって分離した。これらの留分を、上記と同じに分析した。結果を下記表3に示す。
【0040】
【表3】
【0041】
また、試料A〜Fを、沸点範囲が名目上65〜165゜Fおよび165〜365゜Fである留分に、それぞれ蒸留によって分離した。これらの留分を、上記と同じに分析した。ICN/HCNのカットポイントは、表3におけるそれと同じであることに留意されたい。簡潔のために、HCNデータは、繰返されない。結果を下記表4に示す。
【0042】
【表4】
【0043】
比較例2
従来のナフサ水素化脱硫技術では、典型的には、高レベルのオレフィン飽和がもたらされる。これを示すために、65〜430゜Fナフサ(A〜F)の硫黄含有量を30ppmSに低減するのに必要な高レベルのHDSでは、90%のオレフィン飽和が生じると(プロセスモデルに基づいて)仮定した。このHDS工程後の全オレフィン含有量並びに全オレフィンに対するC5オレフィンの%およびC5+C6オレフィンの%を、試料2−A〜試料2−Fとして下記表5に示す。プロセスモデルによれば、オレフィン飽和はオレフィン分子量とは独立であることに留意されたい。本明細書で用いられるように、特定の分子量のオレフィンの%(例えばC5オレフィンの%)は、その分子量のオレフィンの重量%を、オレフィンの全重量%で除して計算される。
【0044】
【表5】
【0045】
比較例3
他のFCCナフサ脱硫プロセスにより、市販アルカリ抽出技術を用いて軽質キャットナフサストリームを処理し、中間および重質FCCナフサストリームを水素化した。アルカリ抽出により硫黄は約90%除去され、存在するオレフィンは100%保持された。このようなプロセスを示すシミュレーションにおいては、実施例1の65〜115゜Fストリーム(G〜L)中のオレフィンを100%保持しつつ、硫黄が90%除去された。シミュレーションでは、実施例1のICN/HCNストリーム(それぞれM〜RおよびS〜X)は、過酷な水素化により、硫黄含有量がそれぞれ30および10ppmSに低減され、オレフィンが完全にパラフィンに飽和された。これらのストリームの模擬ブレンドにより、下記表6に示される試料3−A〜3−Fが提供された。
【0046】
【表6】
【0047】
比較例4
更に他のFCCナフサ脱硫プロセスにより、市販アルカリ抽出技術を用いて軽質キャットナフサストリームを処理し、従来の触媒を用いてICNを緩やかな条件で水素化し、比較的過酷な条件、即ち脱硫のみならず、実質的なオレフィン飽和が生じる条件でHCNを水素化した。このようなプロセスを示すシミュレーションにおいては、実施例1の65〜115゜Fストリーム(G〜L)中のオレフィンを100%保持しつつ、硫黄が90%除去された。シミュレーションでは、実施例1のICNストリーム(M〜R)は、従来の触媒を用いる緩やかな水素化により、硫黄含有量が30ppmSに低減され、80%のオレフィンが飽和された。実施例1のHCNストリーム(S〜X)は、過酷な水素化により、10ppmSとなるまで水素化され、オレフィンが100%飽和された。ストリームの模擬ブレンドにより、下記表7に示される試料4−A〜4−Fが提供された。
【0048】
【表7】
【0049】
比較例5
効率的な分留によって、LCNの終点を165゜Fに高めることができる。次のシミュレーションは、LCNおよびICNの間のカットポイントがより高く、90%の硫黄が除去され、実施例1の65〜165゜Fストリーム(Y〜AD)中のオレフィンが100%保持されるプロセスを示す。シミュレーションによれば、実施例1のICNストリーム(AE〜AJ)は、従来の触媒を用いて緩やかに水素化されて、硫黄含有量が30ppmSに低減され、90%のオレフィンが飽和された。実施例1のHCN(S〜X)は、過酷な水素化で100ppmSとなり、オレフィンが100%飽和された。ストリームの模擬ブレンドにより、下記表8に示される試料5−A〜5−Fが提供された。
【0050】
【表8】
【0051】
実施例6
オレフィン飽和を最少にしつつ硫黄を除去する選択的な触媒およびHDS条件を用いて、C5およびC5+C6オレフィンの%を、実質的に変えることができる。このようなプロセスのシミュレーションにおいて、実施例1の65〜115゜Fストリーム(G〜L)中のオレフィンを100%保持しながら、硫黄の90%が除去された。実施例1のICN(M〜R)は、選択的触媒を用いて選択的に水素化されて、硫黄含有量が30ppmSに低減され、12〜40%のオレフィンが飽和された(選択的水素処理モデル予測に基づく)。実施例1のHCNストリーム(S〜X)は、過酷な水素化で10ppmSとなり、オレフィンが100%飽和された。これらのストリームの模擬ブレンドにより、下記表9に示される試料6−A〜6−Fが提供された。
【0052】
【表9】
【0053】
実施例7
実施例6において、LCNの終点を115゜Fから165゜Fに高めることの効果を計算して、実施例1の65〜165゜Fストリーム(Y〜AA)中のオレフィンを100%保持しつつ、90%の硫黄を除去することの効果を検討した。シミュレーションによれば、実施例1のICNストリーム(AE〜AJ)が選択的触媒を用いて選択的に水素化され、硫黄含有量が30ppmSに低減され、15〜43%のオレフィンが飽和された(選択的水素処理モデル予測に基づく)。実施例1のHCNストリーム(S〜X)は、過酷な水素化で10ppmSとなり、オレフィンが100%飽和された。これらのストリームの模擬ブレンドにより、下記表10に示される試料7−A〜7−Fが提供された。
【0054】
【表10】
【0055】
実施例8
ICNストリームの選択的HDSにより、C5+C6オレフィンの高%を保持しつつ、全硫黄含有量を更に低減することができる。この効果を示すために、実施例1の65〜115゜Fストリーム(G〜L)中のオレフィンを100%保持しつつ、硫黄の90%が除去するというシミュレーションを用いた。シミュレーションによれば、実施例1のICNストリーム(M〜R)は、選択的触媒を用いて選択的に水素化されて、硫黄含有量が10ppmSに低減され、25〜55%のオレフィンが飽和された(選択的水素処理モデル予測に基づく)。実施例1のHCNストリーム(S〜X)は、過酷な水素化で10ppmSとなり、オレフィンが100%飽和された。これらのストリームの模擬ブレンドにより、下記表11に示される試料8−A〜8−Fが提供された。
【0056】
【表11】
【0057】
実施例9
ICNの選択的水素化は、オレフィン保持が更に向上される選択的二段水素処理によって更に向上されうる。このようなプロセスを示すシミュレーションによれば、実施例1の65〜115゜Fストリーム(G〜L)中のオレフィンを100%保持しつつ、硫黄が90%除去された。シミュレーションによれば、実施例1のICNストリーム(M〜R)は、選択的触媒を用いる二段プロセスで選択的に水素化されて、硫黄含有量が30ppmSに低減され、6〜25%のオレフィンが飽和された(選択的水素処理モデル予測に基づく)。実施例1のHCNストリーム(S〜X)は、過酷な水素化で10ppmSとなり、オレフィンが100%飽和された。これらのストリームの模擬ブレンドにより、下記表12に示される試料9−A〜9−Fが提供された。
【0058】
【表12】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の方法の一実施形態および従来の方法に従って製造された代表的なナフサについて、オレフィンの含有量および分布を示す。横軸は、脱硫キャットナフサの全重量を基準として、脱硫キャットナフサに存在する全オレフィンの重量%である。縦軸は、全オレフィンのうち炭素数5以上の部分(C5およびC6オレフィンとして)(%で表される)である。
Claims (4)
- ガソリンをブレンドするのに適した低硫黄高オクタンナフサの形成方法であって、
(a)接触分解ナフサを、少なくとも、65〜165゜F(18〜74℃)の沸点を有する軽質留分と、165〜430゜F(74〜221℃)の沸点を有し、C5オレフィン、C6オレフィンおよびC6より高分子量のオレフィンを含むオレフィン部分を有する重質留分とに分離する工程;
(b)前記軽質留分を、50psigH2未満の水素分圧で、水素化の起こらない方法で処理して硫黄を除去し、硫黄含有量が150ppm未満の水素処理軽質留分を形成する工程;および
(c)前記重質留分を、水素含有ガスおよび触媒有効量の水素処理触媒の存在下に接触転化条件で処理して、硫黄含有量が150ppm未満であり、前記重質留分中のC6+オレフィンの少なくとも10%を含む水素処理重質留分を形成する工程
を含むことを特徴とする低硫黄高オクタンナフサの形成方法。 - 前記水素処理軽質留分および水素処理重質留分の少なくとも一種に、軽質バージンナフサ、リホーメイト、アルキレート、異性化油およびブタンよりなる群から選ばれる少なくとも一種を含む炭化水素を添加する工程を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の低硫黄高オクタンナフサの形成方法。
- (i)前記接触分解ナフサは、20〜40重量%のオレフィンを含み;
(ii)前記オレフィンの20〜30%は、C5オレフィンであり;
(iii)C5+オレフィンの45〜65%は、C5およびC6オレフィンであり;
(iv)前記接触分解ナフサは、65〜430゜F(18〜221℃)の沸点を有する
ことを特徴とする請求項2に記載の低硫黄高オクタンナフサの形成方法。 - 前記重質留分の少なくとも一部の前記水素処理を、
(i)前記重質留分を、第二の軽質留分および第二の重質留分に分離する工程;
(ii)前記第二の軽質留分を、水素含有ガスおよび触媒有効量の少なくとも一種の選択的水素処理触媒の存在下に、選択的水素処理条件で水素処理する工程;および
(iii)前記第二の重質留分を、水素含有ガスおよび触媒有効量の水素処理触媒の存在下に、非選択的水素処理条件で水素処理する工程
を含む方法により行なうことを特徴とする請求項1に記載の低硫黄高オクタンナフサの形成方法。
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