(57)【要約】【解決課題】ｎ−ヘキサンやイソヘキサンのロスを抑制しつつ、簡便かつ低コストに高い収率でヘキサン溶剤を製造する新規な方法を提供する。【解決手段】ヘキサン溶剤を製造する方法であって、石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油を蒸留処理し揮発成分および重質成分を除去して得られる炭素数６の炭化水素を９０．０質量％〜１００質量％含む留分を、ＶＩＡ族金属およびＶＩＩＩ族金属から選ばれる一種以上の活性金属を、触媒基準、酸化物換算で０．７〜２．０質量％含む芳香族の核水素化触媒を用いて核水素化処理することを特徴とするヘキサン溶剤の製造方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘキサン溶剤を製造する方法であって、
石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油を蒸留処理し揮発成分および重質成分を除去して得られる炭素数６の炭化水素を９０．０〜１００質量％含む留分を、
ＶＩＡ族金属およびＶＩＩＩ族金属から選ばれる一種以上の活性金属を、触媒基準、酸化物換算で０．７〜２．０質量％含む芳香族の核水素化触媒を用いて核水素化処理する
ことを特徴とするヘキサン溶剤の製造方法。
【請求項２】
前記原料油が、ライトナフサ、ヘビーナフサおよび灯油留分から選ばれる一種以上を水素化脱硫して得られる水素化脱硫油である請求項１に記載のヘキサン溶剤の製造方法。
【請求項３】
前記核水素化処理が、圧力０．２〜０．４０ＭＰａ、温度５０〜９０℃、ＬＨＳＶ２．５〜５．９ｈｒ−１、水素／油比２５〜４０ＮＬ／Ｌの条件下で行われる請求項１または請求項２に記載のヘキサン溶剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘキサン溶剤を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、有機溶剤として、ヘキサン溶剤やアルキルシクロヘキサン溶剤が使用されており（例えば、特許文献１（特開２００４−１５５７３０号公報）参照）、このうちヘキサン溶剤は、植物油脂の抽出用溶剤や、粘着剤、接着剤等の製造時の溶剤や、合成樹脂製造時の反応溶媒、触媒キャリアとして広く一般に使用されている。
【０００３】
一般に、ヘキサン溶剤を製造する方法としては、ライトナフサ、ヘビーナフサおよび灯油留分から選ばれる一種以上の留分を水素化脱硫処理した炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分とする水素化精製油を蒸留処理して炭素数６の炭化水素を主成分とする留分を得た後、得られた炭素数６の炭化水素を主成分とする留分からベンゼン等の重質分をフェノール抽出により除去する方法が知られており、上記方法で製造されたヘキサン溶剤はさらに必要に応じイソヘキサンとｎ−ヘキサンに蒸留分離されて製品化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５５７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記ベンゼン等の重質分を抽出したフェノールは、加熱、再生して再利用されているが、フェノールの再生に多量の熱が必要になることから、エネルギーコストの増大を招き易かった。また、本発明者等が検討したところ、上記フェノール抽出によってｎ−ヘキサンやイソヘキサンの一部も抽出除去されてしまうことから、ヘキサン溶剤の収率が低下してしまうことが判明した。
【０００６】
このような状況下、本発明は、ｎ−ヘキサンやイソヘキサンのロスを抑制しつつ、簡便かつ低コストにヘキサン溶剤を製造する新規な方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達するために本発明者等が鋭意検討したところ、驚くべきことに、石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油を蒸留処理し揮発成分および重質成分を除去して得られる炭素数６の炭化水素を９０．０〜１００質量％含む留分に対し、ベンゼン等の重質分をフェノール抽出することなく、活性金属を所定量含む芳香族の核水素化触媒を用いて核水素化処理することのみで上記目的を達成し得ることを見出し、本知見に基づいて本発明を完成するに至ったものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、
（１）ヘキサン溶剤を製造する方法であって、
石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油を蒸留処理し揮発成分および重質成分を除去して得られる炭素数６の炭化水素を９０．０〜１００質量％含む留分を、
ＶＩＡ族金属およびＶＩＩＩ族金属から選ばれる一種以上の活性金属を、触媒基準、酸化物換算で０．７〜２．０質量％含む芳香族の核水素化触媒を用いて核水素化処理する
ことを特徴とするヘキサン溶剤の製造方法、
（２）前記原料油が、ライトナフサ、ヘビーナフサおよび灯油留分から選ばれる一種以上を水素化脱硫して得られる水素化脱硫油である前記（１）に記載のヘキサン溶剤の製造方法、
（３）前記核水素化処理が、圧力０．２０〜０．４０ＭＰａ、温度５０〜９０℃、ＬＨＳＶ２．５〜５．９ｈｒ−１、水素／油比２５〜４０ＮＬ／Ｌの条件下で行われる前記（１）または（２）に記載のヘキサン溶剤の製造方法、
を提供するものである（なお、本出願書類において、ＮＬはノルマルリットルを意味する）。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油を蒸留処理し揮発成分および重質成分を除去して得られる炭素数６の炭化水素を９０．０〜１００質量％含む留分に対し、ベンゼン等の重質分をフェノール抽出することなく、活性金属を所定量含む芳香族の核水素化触媒を用いて核水素化処理することのみで目的とするヘキサン溶剤を得ることができ、このために、本発明によれば、ｎ−ヘキサンやイソヘキサンのロスを抑制しつつ、簡便かつ低コストに高い収率でヘキサン溶剤を製造する新規な方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法は、ヘキサン溶剤を製造する方法であって、石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油を蒸留処理し揮発成分および重質成分を除去して得られる炭素数６の炭化水素を９０．０〜１００質量％含む留分を、ＶＩＡ族金属およびＶＩＩＩ族金属から選ばれる一種以上の活性金属を、触媒基準、酸化物換算で０．７〜２．０質量％含む芳香族の核水素化触媒を用いて核水素化処理することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法においては、原料油として、石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油が用いられる。
【００１２】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法において、石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油とは、石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を、９０．０〜１００質量％含むものを意味し、９５．０〜１００質量％含むものが好ましく、９８．０〜１００質量％含むものがより好ましい。
なお、本出願書類において、原料油中における炭素数５〜炭素数７の炭化水素の含有割合とは、石油学会法ＪＰＩ−５Ｓ−３３−９０（ガスクロマトグラフ法）により算出された値を意味する。
【００１３】
このような原料油としては、いわゆるライトナフサ（軽質ナフサ）のほか、ライトナフサ、ヘビーナフサ（重質ナフサ）および灯油留分から選ばれる一種以上を水素化脱硫して得られる水素化脱硫油を挙げることができ、ライトナフサ、ヘビーナフサおよび灯油留分から選ばれる一種以上を水素化脱硫して得られる水素化脱硫油であることが好ましい。
【００１４】
上記水素化脱硫油は、ライトナフサ、ヘビーナフサおよび灯油留分から選ばれる一種以上を水素化脱硫し、重質留分および軽質留分に分離精製した上で、係る軽質留分を使用することが好適である。
【００１５】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法で使用される原料油として、より具体的には、ライトナフサや、ライトナフサ、ヘビーナフサおよび灯油留分から選ばれる一種以上を水素化脱硫して得られる水素化脱硫油から選ばれる一種以上であって、沸点が、２０〜２００℃であるものが好ましく、２３〜１９０℃であるものがより好ましく、２６〜１８０℃であるものがさらに好ましい。
【００１６】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法においては、石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油を蒸留処理し揮発成分および重質成分を除去して炭素数６の炭化水素を９０．０〜１００質量％含む留分を得る。
【００１７】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法においては、石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油を蒸留処理し揮発成分および重質成分を除去して得られる炭素数６の炭化水素を９０．０〜１００質量％含む留分において、炭素数６の炭化水素の含有割合は、９５．０〜１００質量％であることが好ましく、９８．０〜１００質量％であることがより好ましい。炭素数６の炭化水素は、本発明にかかるヘキサン、イソヘキサンだけでなく、４−メチル−２−ペンテン、２，３−ジメチル１−ブテン、２−メチルー１−ペンテン、１−ヘキセン、２−メチル−２−ペンテン、３−ヘキセン、３−メチルー２−ペンテン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン等が含まれる。
【００１８】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法においては、石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油を５０〜８０℃で蒸留処理することが好ましく、５５〜７８℃で蒸留処理することがより好ましく、６０〜７８℃で蒸留処理することがさらに好ましい。また上記蒸留処理においては、常圧下であって、還流比８〜１５であることが好ましい。これらの条件で蒸留処理することによって、ヘキサン溶剤の収率低下を抑制するとともに、不純物であるベンゼンの含有量を目標値に制御することができる。
【００１９】
また、本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法においては、石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油を蒸留処理し揮発成分および重質成分を除去して得られる留分中に含まれる炭素数６の炭化水素には、ベンゼンも含有される。
上記石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油を蒸留処理して得られる揮発成分および重質成分を除去した留分において、ベンゼンの含有割合は、６，０００質量ｐｐｍ以下あることが適当であり、５，６００質量ｐｐｍ以下であることがより適当であり、５，３００質量ｐｐｍ以下であることがさらに適当である。
【００２０】
なお、本出願書類において、上記原料油を蒸留処理して得られる留分中の炭素数６の炭化水素の含有割合やベンゼンの含有割合は、石油学会法ＪＰＩ−５Ｓ−３３−９０（ガスクロマトグラフ法）により算出された値を意味する。
【００２１】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法においては、炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油を蒸留処理し揮発成分および重質成分を除去して得られる炭素数６の炭化水素を９０．０〜１００質量％含む留分を、ＶＩＡ族金属およびＶＩＩＩ族金属から選ばれる一種以上の活性金属を、触媒基準、酸化物換算で０．７〜２．０質量％含む芳香族の核水素化触媒を用いて核水素化処理する。
【００２２】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法において、核水素化触媒を構成するＶＩＡ族金属およびＶＩＩＩ族金属から選ばれる一種以上の活性金属としては、特に制限されないが、上記活性金属は核水素化触媒に酸化物として含まれていてもよく、例えば、ニッケル、酸化ニッケル、白金、酸化白金、パラジウム、ルテニウム、コバルト等から選ばれる一種以上を挙げることができ、ニッケル−銅、白金−アルミナ、白金−ロジウム、コバルト−モリブデン等の活性金属と助触媒等の他の金属とを組み合わせたものであってもよい。
上記活性金属としては、特に、ニッケルおよびパラジウムから選ばれる一種以上が好ましい。
【００２３】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法において、核水素化触媒は、ＶＩＡ族金属およびＶＩＩＩ族金属から選ばれる一種以上の活性金属を、触媒基準、酸化物換算で、０．７〜２．０質量％含み、０．８〜１．８質量％含むことが好ましく、０．９〜１．６質量％含むことがより好ましい。
【００２４】
上述したように、核水素化処理の対象となる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油を蒸留処理し揮発成分および重質成分を除去して得られる留分中に含まれる炭素数６の炭化水素には、ｎ−ヘキサンやイソヘキサンと共に一定量のベンゼンも含有され、ベンゼンは、ヘキサン溶剤中に混入した場合には不純物となり、また、ヘキサン溶剤が使用後に揮発等して除去されるものであることから、環境上もヘキサン溶剤中へのベンゼンの混入は好ましくない。
このため、従来は、上記炭素数６の炭化水素を高い含有割合で含む留分に対してフェノール抽出処理を施すことによって、同留分中に含まれるベンゼンや炭素数７以上の重質分を除去することが行われていたが、上述したように、抽出に利用したフェノールを再生するために多量のエネルギーが必要になるばかりか、係るフェノール抽出によってｎ−ヘキサンやイソヘキサンの一部も抽出除去されてしまうことから、ヘキサン溶剤の収率が低下してしまうことが判明した。
これに対して、本件発明は、上記フェノール抽出を行うことなく、ＶＩＡ族金属およびＶＩＩＩ族金属から選ばれる一種以上の活性金属を所定量含む核水素化触媒を用いて核水素化処理を行うことのみにより、エネルギーコストを低減し、ｎ−ヘキサンやイソヘキサンのロスを抑制しつつベンゼンをシクロヘキサンに変換して、ヘキサン溶剤を簡便かつ低コストに製造し得るものである。
【００２５】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法において、核水素化処理条件は、ベンゼンの含有量や得ようとするヘキサン溶剤の用途等に応じて適宜設定することができる。
【００２６】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法において、核水素化処理時の圧力は、０．２〜０．４０ＭＰａが好ましく、０．２５〜０．３７ＭＰａがより好ましく、０．３０〜０．３５ＭＰａがさらに好ましい。
【００２７】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法において、核水素化処理時の温度は、５０〜９０℃が好ましく、５２〜８７℃がより好ましく、５３〜８５℃がさらに好ましい。
【００２８】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法において、核水素化処理時のＬＨＳＶ（液空間速度）は、２．５〜５．９ｈｒ−１が好ましく、２．６〜５．６ｈｒ−１がより好ましく、２．８〜５．３ｈｒ−１がさらに好ましい。
【００２９】
本発明に係るヘキサン溶剤の製造方法において、核水素化処理時の水素／油比は、２５〜４０ＮＬ／Ｌが好ましく、２７〜３９ＮＬ／Ｌがより好ましく、３０〜３８ＮＬ／Ｌがさらに好ましい。
【００３０】
上記核水素化処理時の反応条件が緩和過ぎると、芳香族の核水素化が進行し難くベンゼン等の芳香族分が残存し易くなり、上記核水素化処理時の反応条件が過酷過ぎると、水素化分解、異性化、脱水素反応等の副反応が生じ易くなることから、核水素化処理条件は適宜決定することが好ましい。
【００３１】
上記核水素化処理により、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン等を含む核水素化油を得ることができる。
得られた核水素化処理油において、ｎ−ヘキサンの含有割合は、２０〜６０容量％であることが好ましく、３０〜５５容量％であることがより好ましく、４０〜５５容量％であることがさらに好ましい。
得られた核水素化処理油において、イソヘキサンの含有割合は、２０〜５０容量％であることが好ましく、２５〜４５容量％であることがより好ましく、３０〜４０容量％であることがさらに好ましい。本出願書類において、イソヘキサンとは、２−メチルペンタン、３−メチルペンタン、２，２−ジメチルブタン、２，３−ジメチルブタンのうち少なくとも１種以上の化合物を意味する。
【００３２】
なお、本出願書類において、上記核水素化油中のｎ−ヘキサン、イソヘキサンの含有割合は、ガスクロマトグラフィーにより算出される値を意味する。
【００３３】
得られた核水素化処理油は、さらに蒸留処理することにより、ｎ−ヘキサンおよびイソヘキサンを各々単離することが好ましい。
【００３４】
本発明によれば、石油精製プロセスで得られる炭素数５〜炭素数７の炭化水素を主成分として含む原料油を蒸留処理し揮発成分および重質成分を除去して得られる炭素数６の炭化水素を９０．０〜１００質量％含む留分に対し、ベンゼン等の重質分をフェノール抽出することなく、活性金属を所定量含む芳香族の核水素化触媒を用いて核水素化処理することのみで目的とするヘキサン溶剤を得ることができ、このために、本発明によれば、ｎ−ヘキサンやイソヘキサンのロスを抑制しつつ、簡便かつ低コストに高い収率でヘキサン溶剤を製造する新規な方法を提供することができる。
【実施例】
【００３５】
以下に実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに制限されるものではない。
（実施例１）
ライトナフサおよびヘビーナフサを混合した留分を水素化脱硫して得られる原料油１を、常圧下、還流比１０、沸点範囲が６０〜７８℃の範囲で更に蒸留して、表１に示す成分を有するＣ６留分１を得た。得られたＣ６留分１は、炭素数６の炭化水素を９０．０質量％以上含むものであった。
上記Ｃ６留分１を、Ｐｄを酸化物換算で１．０質量％担持した核水素化触媒１を用いて表１に示す条件で水素化処理することにより、目的とするヘキサン溶剤１を得た。
【００３６】
なお、ｎ−ヘキサン、ｉ−ヘキサン、ベンゼンおよびトルエンの含有量は、石油学会法ＪＰＩ−５Ｓ−３３−９０（ガスクロマトグラフ法）により測定された値を意味する。
【００３７】
（実施例２）
水素化処理の条件を表１に示す条件に変更した以外は、実施例１と同様の手順によって、目的とするヘキサン溶剤２を得た。
【００３８】
（実施例３）
ライトナフサおよびヘビーナフサを混合した留分を水素化脱硫して得られる原料油２を、常圧下、還流比１０、沸点範囲が６０〜７５℃の範囲で更に蒸留して、表１に示す成分を有するＣ６留分２を得た。得られたＣ６留分２は、炭素数６の炭化水素を９０．０質量％以上含むものであった。
上記Ｃ６留分２を、核水素化触媒１を用いて表１に示す条件で水素化処理することにより、目的とするヘキサン溶剤３を得た。
【００３９】
（実施例４）
水素化処理の条件を表１に示す条件に変更した以外は、実施例３と同様の手順によって、目的とするヘキサン溶剤４を得た。
【００４０】
（比較例１）
ライトナフサおよびヘビーナフサを混合した留分を水素化脱硫して得られる原料油４を、フェノール抽出して、ベンゼン、トルエン等の不純物を除いたＣ６留分３を得た。
上記Ｃ６留分３を、Ｐｄを酸化物換算で０．３質量％担持した核水素化触媒２を用いて水素化処理することにより、目的とするヘキサン溶剤５を得た。反応条件を表２に示す。
【００４１】
【表１】
2020164449.tif 000002
【００４２】
【表２】
2020164449.tif 000003
【００４３】
（実施例５）
実施例１で得たＣ６留分１に表３に示す含有量になるようにトルエンを添加して調整した炭素数６の炭化水素を９０．０質量％以上含むＣ６留分を、表３に示す条件下で核水素化触媒１を用いて水素化処理することにより、目的とするヘキサン溶剤５を得た。反応条件を表３に示す。
【００４４】
（実施例６）
実施例３で得た炭素数６の炭化水素を９０．０質量％以上含むＣ６留分２を、表３に示す条件下でＰｄを酸化物換算で１．５質量％担持した核水素化触媒３を用いて水素化処理することにより、目的とするヘキサン溶剤６を得た。反応条件を表３に示す。
【００４５】
（比較例２）
実施例３で得た炭素数６の炭化水素を９０．０質量％以上含むＣ６留分２を、表３に示す条件下でＰｄを酸化物換算で０．３質量％担持した核水素化触媒２を用いて水素化処理することにより、目的とするヘキサン溶剤７を得た。反応条件を表３に示す。
【００４６】
【表３】
2020164449.tif 000004
【００４７】
表１および表２より、本発明に係る製造方法である実施例１〜実施例４は、従来法である比較例１よりも、得られたヘキサン溶剤中におけるｎ−ヘキサンおよびイソヘキサンの収率に優れた製造方法であることが分かる。またベンゼン、トルエンといった不純物も従来法である比較例１の場合と同等程度に抑えられていることから、本発明に係る製造方法である実施例１〜実施例４は、フェノールを用いることなく収率よくヘキサン溶剤を製造できることが分かる。
【００４８】
また表３より、本発明に係る製造方法に対応する実施例５〜実施例６においても、従来法であるフェノール抽出ではなく特定条件下で核水素化することにより、増加したＣ６留分へのベンゼンおよびトルエンを、従来と同等程度まで低減できていることが分かる。
これに対して比較例２においては、特定条件下での核水素化を行っていないことから、ベンゼンの含有量を十分に低減し得ないことが分かる。