(57)【要約】【課題】重質ナフサ留分及び灯油留分に含まれるＣ８成分及びＣ９成分を、ＢＴＸを製造するための原料として効率良く製造することが可能な芳香族炭化水素原料の製造方法を提供する。【解決手段】原油を常圧蒸留して得られるナフサ留分を軽質ナフサ留分と重質ナフサ留分とに分離する工程と、原油を常圧蒸留して得られる灯油留分から主としてＣ８成分及びＣ９成分とからなるＣ８〜Ｃ９留分を分離する工程と、この灯油留分から分離したＣ８〜Ｃ９留分を前記重質ナフサ留分に混合する工程と、を実施する。【選択図】図１
2010241994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原油を常圧蒸留して得られるナフサ留分を軽質ナフサ留分と重質ナフサ留分とに分離する工程と、
原油を常圧蒸留して得られる灯油留分から主としてＣ８成分及びＣ９成分とからなるＣ８〜Ｃ９留分を分離する工程と、
この灯油留分から分離したＣ８〜Ｃ９留分を前記重質ナフサ留分に混合する工程と、
を備えることを特徴とする芳香族炭化水素原料の製造方法。
【請求項２】
原油を常圧蒸留して得られるナフサ留分を軽質ナフサ留分と重質ナフサ留分とに分離する工程と、
この分離した重質ナフサ留分から、主としてＣ８成分及びＣ９成分とからなるＣ８〜Ｃ９留分と、Ｃ１０＋成分からなるＣ１０＋留分とを分離する工程と、
この分離後のＣ１０＋留分を、原油を常圧蒸留して得られる灯油留分に混合する工程と、
を備えることを特徴とする芳香族炭化水素原料の製造方法。
【請求項３】
原油を常圧蒸留して得られるナフサ留分を軽質ナフサ留分と重質ナフサ留分とに分離する工程と、
この分離した重質ナフサ留分から主としてＣ８成分及びＣ９成分とからなるＣ８〜Ｃ９留分を分離する工程と、
原油を常圧蒸留して得られる灯油留分から主としてＣ８成分及びＣ９成分とからなるＣ８〜Ｃ９留分を分離する工程と、
前記重質ナフサ留分から分離したＣ８〜Ｃ９留分と前記灯油留分から分離したＣ８〜Ｃ９留分とを混合する工程と、
を備えることを特徴とする芳香族炭化水素原料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芳香族炭化水素原料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原油は種々の炭化水素の複雑な混合物であり、製油所では、炭化水素の沸点差を利用した常圧蒸留により、液化石油ガス（ＬＰＧ）、ナフサ、灯油、軽油、重油の各留分に分離したのち、得られた各留分をそれぞれ脱硫、脱窒素、脱金属、水素化分解等の精製処理を施して、ガソリン、灯油、軽油等の石油製品としている。
【０００３】
一方、石油化学工場では、原油の常圧蒸留により得られたナフサ留分を原料として、熱分解炉によりエチレン、プロピレン等のオレフィンを製造し、これらを原料としてさらにポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチックを製造している。また、ナフサ留分のうち重質ナフサ留分の一部は脱水素環化等の改質処理により、炭素数６〜８の芳香族炭化水素である、ベンゼン、トルエン、キシレン等（以下、ＢＴＸと称する）の有用な石油化学原料を製造している。
【０００４】
近年、特に中国や東南アジアにおいて石油、石油化学製品の需要増加を背景として、原油資源は逼迫している。そのため、原油資源を有効活用すべく、石油化学原料として使用できるものは可能な限り石油化学原料として使用するための方法が提案されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献１には、石油化学工業の基幹原料であるエチレン等のオレフィン類を製造するための原料として原油の余剰留分である水素化分解サイクル油やワックスを熱分解する方法が記載されている。ここで、水素化分解サイクル油は、原油の常圧蒸留により得られる重質軽油及び常圧残油の少なくとも何れか一方を減圧蒸留して得られる中間留分を水素化分解処理して得られるものとされている。また、ワックスは常圧残油を減圧蒸留して得られる中間留分を水素化精製した後、脱蝋処理して得られるものとされている。
【０００６】
特許文献２には、オレフィン類を製造するための原料として灯油留分（ＫＥＲＯ）及び軽油留分（ＬＧＯ）を精密に分留して２環芳香族成分の含有量が少ない留分を熱分解する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３２５２６３号公報
【特許文献２】特開２００５−３２５２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年はさらに、特許文献１や特許文献２に記載されたような余剰留分を有効活用したオレフィン類の原料を効率良く生産する方法以外にも、有用な石油化学製品であるＢＴＸを製造するための原料を効率良く得る方法が望まれている。ここで、ＢＴＸを製造するための原料として好ましい炭化水素としては、主に重質ナフサ留分や灯油留分に含まれているＣ６成分、Ｃ７成分、Ｃ８成分及びＣ９成分である。なお、Ｃ６成分とは炭素数６の成分を表し、Ｃ７成分とは炭素数７の成分を表し、Ｃ８成分とは炭素数８の成分を表し、Ｃ９成分は炭素数９の成分を表すものとし、以下同様に表す。
従来の原油の常圧蒸留条件では、Ｃ７成分、Ｃ８成分及びＣ９成分の中で、Ｃ８成分及びＣ９成分を効率良く分離することができない。灯油留分中には原油中のＣ８成分の約１０〜２０質量％が含まれているとともに、原油中のＣ９成分の約５０〜７０質量％が含まれている。また、重質ナフサ留分中には、原油中のＣ８成分の約７５〜８５質量％が含まれているとともに、原油中のＣ９成分の約３０〜５０質量％が含まれている。
しかしながら、灯油留分は灯油として利用され、重質ナフサ留分はその多くがガソリンとして利用され、その一部がＢＴＸを製造するための石油化学原料として利用されるに留まっている。そのため、炭素数６〜８の芳香族炭化水素（ＢＴＸ）を製造するための原料（芳香族炭化水素原料）として、原油中のＣ８成分及びＣ９成分を有効に活用することができていない。
また、原油の常圧蒸留条件を変更して、Ｃ８成分及びＣ９成分をナフサ留分中に分離しようとすると、Ｃ１０＋成分（炭素数１０以上の成分を表すものであり、以下同様）までもがナフサ留分中に分離されてしまい、ナフサ改質触媒の劣化を促進するおそれもある。
【０００９】
本発明の目的は、ＢＴＸを製造するための原料となるＣ８成分及びＣ９成分を、重質ナフサ留分と灯油留分との少なくともいずれか一方から効率的に分離して製造することができる芳香族炭化水素原料の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の芳香族炭化水素原料の製造方法は、原油を常圧蒸留して得られるナフサ留分を軽質ナフサ留分と重質ナフサ留分とに分離する工程と、原油を常圧蒸留して得られる灯油留分から主としてＣ８成分及びＣ９成分とからなるＣ８〜Ｃ９留分を分離する工程と、この灯油留分から分離したＣ８〜Ｃ９留分を前記重質ナフサ留分に混合する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の芳香族炭化水素原料の製造方法は、原油を常圧蒸留して得られるナフサ留分を軽質ナフサ留分と重質ナフサ留分とに分離する工程と、この分離した重質ナフサ留分から、主としてＣ８成分及びＣ９成分とからなるＣ８〜Ｃ９留分と、Ｃ１０＋成分からなるＣ１０＋留分とを分離する工程と、この分離後のＣ１０＋留分を、原油を常圧蒸留して得られる灯油留分に混合する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の芳香族炭化水素原料の製造方法は、原油を常圧蒸留して得られるナフサ留分を軽質ナフサ留分と重質ナフサ留分とに分離する工程と、この分離した重質ナフサ留分から主としてＣ８成分及びＣ９成分とからなるＣ８〜Ｃ９留分を分離する工程と、原油を常圧蒸留して得られる灯油留分から主としてＣ８成分及びＣ９成分とからなるＣ８〜Ｃ９留分を分離する工程と、前記重質ナフサ留分から分離したＣ８〜Ｃ９留分と前記灯油留分から分離したＣ８〜Ｃ９留分とを混合する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、有用な石油化学製品であるＢＴＸを製造するための原料となるＣ８成分及びＣ９成分を、原油を常圧蒸留して得られる重質ナフサ留分と灯油留分との少なくともいずれか一方から効率的に分離して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る芳香族炭化水素の製造方法の第１実施形態を示す概略図。
【図２】本発明に係る芳香族炭化水素の製造方法の第２実施形態を示す概略図。
【図３】本発明に係る芳香族炭化水素の製造方法の第３実施形態を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の石油化学原料である芳香族炭化水素の製造方法の第１実施形態であって、ＢＴＸを製造するための原料としてのＣ８成分及びＣ９成分を、灯油留分から分離して製造する方法を示した概略図である。
第１実施形態において、まず原油を常圧蒸留装置１へと供給し、液化石油ガス（ＬＰＧ）、ナフサ、灯油、軽油、及び常圧残油（重油）の各留分に分離する（図１中、液化石油ガスの留分については省略する）。原油を常圧蒸留する手段としては、公知の常圧蒸留装置および蒸留条件を用いることができる。例えば、精製対象となる原油を、加熱炉等で約３５０℃程度に熱した後に常圧蒸留装置１に送り出し、常圧蒸留装置１の内部で石油蒸気とし、冷却後、沸点の低いものから高いものへと順番に、上記各留分に分離すればよい。
【００１６】
次に、原油から分離したナフサ留分をナフサ分離装置２へと供給し、軽質ナフサ留分と重質ナフサ留分とに分離する。ナフサ留分の分離は、公知のナフサ分離装置及びナフサ分離条件を用いることができる。
重質ナフサ留分中には、原油中のＣ８成分の約７５〜８５質量％が含まれているとともに、原油中のＣ９成分の約３０〜５０質量％が含まれている。その他、Ｃ８成分及びＣ９成分に比べると少量ではあるが、Ｃ７−成分（炭素数７以下の成分を表す。以下同様）や、Ｃ１０＋成分も含んでいる。ここで、Ｃ７−成分としては、主としてＣ５、Ｃ６及びＣ７の成分から構成される。なお、軽質ナフサ留分中にはＣ５、Ｃ６成分を主体として、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ８成分及びＣ９成分も含んでいる。
【００１７】
また、原油から分離した灯油留分を第１分離装置３へと送り出す。ここで、原油から分離した灯油留分中には、原油中のＣ８成分の約１０〜２０質量％が含まれるとともに、原油中のＣ９成分の約５０〜７０質量％を含んでいる。その他、Ｃ１０＋成分が含まれるとともに、Ｃ８成分及びＣ９成分に比べると少量ではあるがＣ７成分も含まれている。
第１分離装置３では、常圧における蒸留操作により、主としてＣ８成分及びＣ９成分とからなる留分（以下、Ｃ８〜Ｃ９留分）と主としてＣ１０＋成分からなる留分（以下、Ｃ１０＋留分）とを灯油留分中から分離する。
ここで、主としてＣ８成分及びＣ９成分とからなるとは、当該蒸留操作によって分離されたＣ８〜Ｃ９留分中にＣ８成分及びＣ９成分が８５質量％以上含まれていることをいう（以下、同様）。Ｃ８〜Ｃ９留分には少量のＣ７成分やＣ１０＋成分も含まれ得る。しかし、この蒸留操作によれば、ＢＴＸの製造装置である接触改質装置の触媒にとって好ましくないＣ１０＋成分量は少なくなる。
また、主としてＣ１０＋成分とからなるとは、当該蒸留操作によって分離されたＣ１０＋留分中にＣ１０＋成分が８０質量％以上含まれていることをいう（以下、同様）。Ｃ１０＋留分には少量のＣ８成分及びＣ９成分等も含まれ得る。
【００１８】
次に、第１分離装置３で分離したＣ８〜Ｃ９留分を重質ナフサ留分に混合する。混合することによって、原油中のＣ８成分及びＣ９成分の多くが重質ナフサ留分中に集中することになる。混合した後の重質ナフサ留分はＢＴＸを製造するための原料として利用する。
【００１９】
混合した後の重質ナフサ留分中には、接触改質触媒の触媒毒となる硫黄等の不純物が含まれている。そのため、混合した後の重質ナフサ留分を接触改質する前に、水素化脱硫処理によって、硫黄等の不純物を除去しておくことが好ましい。ここで、水素化脱硫処理を実施するには公知の図示しない水素化脱硫処理装置を用いて、公知の水素化脱硫処理条件で実施することができる。
不純物を除去した後、重質ナフサ留分を図示しない接触改質装置へ送り出し、接触改質装置内でＢＴＸが製造される。ここで、改質反応を実施するには公知の接触改質装置を用いて、公知の接触改質処理条件で実施することができる。
【００２０】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態に係る石油化学原料である芳香族炭化水素の製造方法によれば、次に挙げる効果を奏することができる。
（１）常圧蒸留装置だけでは原油中のＣ８成分及びＣ９成分を効率よく分離できないが、灯油留分に含まれるＣ８成分及びＣ９成分を、主にＣ８成分及びＣ９成分とからなるＣ８〜Ｃ９留分として選択的に分離し、重質ナフサ留分中へと混合する。そのため、原油中に含まれるＣ８成分及びＣ９成分が重質ナフサ留分中に集中する。したがって、ＢＴＸを製造するための原料となるＣ８成分及びＣ９成分を、原油から効率的に分離して製造することができる。
【００２１】
（２）灯油留分から分離した主としてＣ８成分及びＣ９成分とからなるＣ８〜Ｃ９留分を選択的に重質ナフサ留分へ混合するので、灯油留分中に含まれるＣ１０＋成分が重質ナフサ留分へ混合される量を少なくすることができる。そのため、ナフサの接触改質触媒の寿命を長くすることができる。
【００２２】
（３）接触改質する前に、水素化脱硫処理を実施するので、Ｃ８成分及びＣ９成分を混合した後の重質ナフサ留分から硫黄等の不純物が除去され、硫黄等の不純物が少ない石油化学原料を得ることができる。
【００２３】
〔第２実施形態〕
図２は、本発明の石油化学原料である芳香族炭化水素の製造方法の第２実施形態であって、ＢＴＸを製造するための原料としてのＣ８成分及びＣ９成分を、重質ナフサ留分から分離して製造する方法を示した概略図である。
第２実施形態においても、まず、第１実施形態と同様にして原油を常圧蒸留装置１へと供給し、液化石油ガス（ＬＰＧ）、ナフサ、灯油、軽油、及び常圧残油（重油）の各留分に分離する（図２中、液化石油ガスの留分については省略する）。
【００２４】
次に、第１実施形態と同様にして、原油から分離したナフサ留分をナフサ分離装置２へと供給し、軽質ナフサ留分と重質ナフサ留分とに分離する。
このナフサ留分から分離した重質ナフサ留分を第２分離装置４へと送り出す。
第２分離装置４では、常圧における蒸留操作により、Ｃ８〜Ｃ９留分とＣ１０＋留分とを重質ナフサ留分中から分離する。
このとき、Ｃ８〜Ｃ９留分には少量のＣ７成分やＣ１０＋成分も含まれ得る。しかし、この蒸留操作によれば、ＢＴＸの製造装置である接触改質装置の触媒にとって好ましくないＣ１０＋成分量は少なくなる。
【００２５】
第２分離装置４にて分離されたＣ８〜Ｃ９留分は接触改質装置にてＢＴＸを製造するための原料として利用する。また、第２分離装置４にて分離されたＣ１０＋留分は、灯油留分に混合する。
【００２６】
第２分離装置４にて分離したＣ７成分、Ｃ８成分及びＣ９成分には、接触改質触媒の触媒毒となる硫黄等の不純物が含まれている。そのため、第１実施形態と同様にして、混合した後の重質ナフサ留分を接触改質する前に、図示しない水素化脱硫処理によって、硫黄等の不純物を除去しておくことが好ましい。
不純物を除去した後、第２分離装置４にて分離したＣ８〜Ｃ９留分を図示しない接触改質装置へ送り出し、接触改質装置内で改質することで、ＢＴＸが製造される。ここで、改質反応を実施するには公知の接触改質装置を用いて、公知の接触改質処理条件で実施することができる。
【００２７】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態に係る芳香族炭化水素原料の製造方法によれば、第１実施形態において奏する（３）の効果の他、次に挙げる効果を奏することができる。
（４）常圧蒸留装置で、原油中に含まれるＣ８、Ｃ９及びＣ１０＋成分をナフサ留分として回収する場合は、第２分離装置４で、重質ナフサ留分に含まれるＣ８成分及びＣ９成分を、Ｃ８〜Ｃ９留分として選択的に分離するとともに、重質ナフサ留分に含まれるＣ１０＋成分をＣ１０＋留分として分離して灯油留分中へと混合する。そのため、ＢＴＸを製造するための原料となるＣ８成分及びＣ９成分を、重質ナフサ留分から効率的に分離して製造することができる。
【００２８】
〔第３実施形態〕
図３は、本発明の石油化学原料の製造方法の第３実施形態であって、ＢＴＸを製造するための原料としてのＣ８成分及びＣ９成分を、重質ナフサ留分及び灯油留分から分離して製造する方法を示した概略図である。
第３実施形態においても、まず、第１実施形態と同様にして原油を常圧蒸留により、液化石油ガス（ＬＰＧ）、ナフサ、灯油、軽油、及び常圧残油（重油）の各留分に分離する（図３中、液化石油ガスの留分については省略する）。
【００２９】
次に、第１実施形態と同様にして、原油から分離したナフサ留分をナフサ分離装置２へと供給し、軽質ナフサ留分と重質ナフサ留分とに分離する。
さらに、第２実施形態と同様にして、ナフサ留分から分離した重質ナフサ留分を第２分離装置４へと送り出す。第２分離装置４では、Ｃ８〜Ｃ９留分とＣ１０＋留分とを重質ナフサ留分中から分離する。このとき、Ｃ８〜Ｃ９留分には少量のＣ７成分やＣ１０＋成分も含まれ得る。しかし、この蒸留操作によれば、ＢＴＸの製造装置である接触改質装置の触媒にとって好ましくないＣ１０＋成分量は少なくなる。
【００３０】
また、第１実施形態と同様にして、原油から分離した灯油留分を第１分離装置３へと送り出す。第１分離装置３では、灯油留分中から主としてＣ８成分及びＣ９成分とからなるＣ８〜Ｃ９留分とＣ１０＋留分とを分離する。
このとき、Ｃ８〜Ｃ９留分には少量のＣ７成分やＣ１０＋成分も含まれ得る。しかし、この蒸留操作によれば、ＢＴＸの製造装置である接触改質装置の触媒にとって好ましくないＣ１０＋成分量は少なくなる。
【００３１】
そして、重質ナフサ留分中から分離したＣ８〜Ｃ９留分と、灯油留分中から分離したＣ８〜Ｃ９留分とを混合する。混合して得られる留分は、原油中のＣ８成分及びＣ９成分の多くを含むとともに、Ｃ１０＋成分が少ないものとなる。混合した後の留分はＢＴＸを製造するための原料として利用する。
また、第１分離装置３及び第２分離装置４のそれぞれにおいて分離されたＣ１０＋留分を混合する。
【００３２】
混合して得られるＣ８成分及びＣ９成分の多くを含む留分についても、第１実施形態と同様にして、水素化脱硫処理を行った後に接触改質することが好ましい。
【００３３】
（第３実施形態の効果）
第３実施形態に係る芳香族炭化水素原料の製造方法によれば、第１実施形態において奏する（２）及び（３）の効果の他、次に挙げる効果を奏することができる。
（５）重質ナフサ留分中から分離したＣ８〜Ｃ９留分と、灯油留分中から分離したＣ８〜Ｃ９留分とを混合するため、混合して得られる留分は、原油中のＣ８成分及びＣ９成分の多くを含むものとなる。そのため、ＢＴＸを製造するための原料となるＣ８成分及びＣ９成分を、重質ナフサ留分及び灯油留分から前記実施形態に比べて効率的に分離して製造することができる。
【００３４】
なお、以上に説明した態様は、本発明の一態様を示すものであって、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的および効果を達成できる範囲内での変形や改良は、本発明の内容に含まれるものである。また、本発明を実施する際における具体的な構成および形状などは、本発明の目的および効果を達成できる範囲内において、他の構成や形状などとしてもよい。
例えば、軽質ナフサ留分中にもＣ８成分及びＣ９成分が含まれているので、軽質ナフサ留分中からＣ８〜Ｃ９留分を分離し、重質ナフサ留分等から分離したＣ８〜Ｃ９留分と混合し、この混合して得られるＣ８成分及びＣ９成分を、ＢＴＸを製造するための原料として用いてもよい。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例によって何ら限定されるものではない。
【００３６】
まず、代表的な中東産原油であるアラビアンライト原油を常圧蒸留装置で各留分に分離した。このとき、灯油留分より軽い成分の留分中の量を表１に示す。
表１において、Ｃ２−成分は炭素数２以下の成分、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９は、それぞれ炭素数３、４、５、６、７、８、９の成分、Ｃ１０＋成分は炭素数１０以上の成分を表す。
【００３７】
【表１】
2010241994.tif 000003
【００３８】
表１に示すように、灯油留分中には、Ｃ８成分が４，５９８ｋｇ／ｈ、Ｃ９成分が２１，９１２ｋｇ／ｈ、分離されていた。
すなわち、従来の常圧蒸留法では、有用な石油化学原料のＣ８成分の１３質量％、Ｃ９成分の６６質量％が灯油留分中に含まれ、石油化学原料として有効に製造されていないことがわかる。
【００３９】
表１記載の灯油留分（１２５，６３８ｋｇ／ｈ）を第１分離装置３による常圧における蒸留操作により、Ｃ８〜Ｃ９留分とＣ１０＋留分とに分離した。このときのＣ８〜Ｃ９留分中の各成分の量を表２に示す。
【００４０】
【表２】
2010241994.tif 000004
【００４１】
Ｃ８〜Ｃ９留分はナフサ分離装置２から分離された重質ナフサ留分と混合して回収し、Ｃ１０＋留分は灯油留分として回収した。
このときの重質ナフサ留分中の各成分の量と、原油中から回収したＣ８成分及びＣ９成分の割合を表３に示す。
表３より、原油中のＣ８成分の９５％、Ｃ９成分の８０％を重質ナフサ留分として回収できたことがわかる。
【００４２】
【表３】
2010241994.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、芳香族炭化水素原料の製造方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１…常圧蒸留装置、２…ナフサ分離装置、３…第１分離装置、４…第２分離装置
【図１】
2010241994.tif 000006
【図２】
2010241994.tif 000007
【図３】
2010241994.tif 000008