(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  石油供給原料を水素を存在させて５〜２１ＭＰａの圧力で接触水添分解し、
（ｂ）  水添分解工程（ａ）からの流出物を冷却及び分離して蒸気流及び液体流にし、
（ｃ）  工程（ｂ）からの蒸気流を水添分解工程（ａ）へ再循環し、
（ｄ）  工程（ｂ）からの液体流を精留塔中で蒸留して、１７７℃〜３５７℃の範囲の泡立ち点温度及び３０°〜４５°の１５℃  ＡＰＩ密度を有する第１及び第２の中間留出物流を含む石油留出物流を生成し、
（ｅ）  工程（ｄ）からの第１の中間留出物流を水素の存在下で接触水添処理し、
（ｆ）  水添処理工程（ｅ）からの流出物を、水素を含有する蒸気流及び水素を本質的に含まない液体流に分離し、
（ｇ）  工程（ｆ）からの水素含有蒸気流を水添分解工程（ａ）へ再循環し、そして
（ｈ）  工程（ｆ）からの液体流を、工程（ｄ）からの第２の中間留出物流と、蒸留工程（ｄ）の精留塔と一体化された側外ストリッピング塔において、水蒸気ストリッピングして、側外ストリッピング塔からの頂部蒸気を精留塔へ戻し、品質向上した中間留出生成物流を形成する、
諸工程からなる石油供給原料を水添処理する方法。
【請求項２】
（ｊ）  多段階コンプレッサーの第一段階で補充水素を圧縮し、
（ｋ）  工程（ｊ）からの圧縮水素を水添処理工程（ｅ）へ供給し、
（ｌ）  工程（ｆ）からの水素含有蒸気流を、再循環工程（ｇ）のために前記多段階コンプレッサーの第二段階で圧縮する、
諸工程を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
分離工程（ｆ）が、
（１）  水添処理工程（ｅ）からの流出物から液体を部分的に凝縮するための第一冷却工程、
（２）  前記第一冷却工程（１）で形成された凝縮物を分離する第一分離工程、
（３）  前記第一分離工程（２）からの残留蒸気から更に液体を凝縮する第二冷却工程、及び
（４）  前記第二冷却工程（３）で形成された凝縮物を分離して、第二段階圧縮工程（ｌ）のための水素含有流を形成する第二分離工程、
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
工程（ｋ）で、工程（ｊ）からの圧縮水素の第一部分を水添処理工程（ｅ）へ供給し；しかも、少なくとも第二冷却工程（ｆ）（３）で得られた混合物を冷却する前に、工程（ｊ）からの圧縮水素の第二部分を、水添処理工程（ｅ）からの流出物中へ排出する工程（ｍ）を更に有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
水添処理工程（ｅ）が、脱蝋、芳香族飽和、又はそれらの組合せから成る、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
水添処理工程（ｅ）が１〜１０ＭＰａの圧力で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
蒸留工程（ｄ）が２ＭＰａまでの圧力で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
精留工程（ｄ）からの中間留出物流を、水添処理工程（ｅ）及び水添分解工程（ａ）からの流出物に対し直列に熱交換することにより加熱して前記水添処理工程（ｅ）へ供給することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
石油供給原料を、水素を存在させて５〜２１ＭＰａの圧力及び３５０℃〜４５０℃の温度で接触処理するための水添分解器、
前記水添分解器からの流出物を冷却するための手段、
前記冷却した水添分解器流出物を蒸気流と液体流に分離するための少なくとも一つの水添分解器流出物分離器、
前記分離器からの蒸気流を圧縮して前記水添分解器へ再循環するための再循環コンプレッサー、
前記分離器からの液体流を、１７７℃〜３５７℃の範囲の泡立ち点温度及び３０°〜４５°の１５℃  ＡＰＩ密度を有する第１及び第２の中間留出物流を含む石油留出物流へ蒸留する精留塔、
前記精留塔からの第１の中間留出物流を水素を存在させて処理するための触媒反応器、
前記触媒反応器流出物を冷却するための少なくとも一つの熱交換器、
前記冷却した反応器流出物を蒸気流と液体流に分離するための少なくとも一つの反応器流出物分離器、
前記反応器流出物分離器からの液体流から軽い成分を、第２の中間留出物流と、ストリッピングして品質向上した中間留出生成物及び頂部蒸気を形成するための水蒸気ストリッパー、
前記側外ストリッパーからの頂部蒸気を精留塔へ戻すための導管、及び
圧縮水素を触媒反応器及び水添分解器へ供給するための補充水素コンプレッサー、
を含む水添転化装置。
【請求項１０】
補充水素コンプレッサーが第一及び第二段階を有し、前記第一段階は水素の第一部分を触媒反応器へ排出し、第二部分を触媒反応器流出物へ排出して少なくとも一つの反応器流出物冷却器内で冷却するのに用い、第二段階は反応器流出物分離器からの蒸気流を圧縮して水添分解器へ排出するのに用いる、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
触媒反応器流出物を冷却するための第一及び第二熱交換器、及び第一及び第二触媒反応器流出物分離器を有し、然も、前記第一分離器は第一熱交換器中で冷却された流出物から凝縮物を分離するのに用い、前記第二熱交換器は前記第一分離器からの蒸気を冷却するのに用い、前記第二分離器は前記第二熱交換器からの冷却された流出物からの凝縮物を分離して第二コンプレッサー段階への蒸気供給物流を形成する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
補充コンプレッサーの第一段階からの圧縮水素の第一部分を触媒反応器へ排出するための第一導管、前記補充コンプレッサーの第一段階からの圧縮水素の第二部分を、少なくとも第二熱交換器中で冷却するため触媒反応器流出物中へ排出するための第二導管を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
触媒反応器が脱蝋反応器、芳香族飽和反応器、又は脱蝋及び芳香族飽和併合反応器から成る、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
触媒反応器が１〜１０ＭＰａの圧力で作動する、請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
精留塔が２ＭＰａまでの圧力で作動する、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
精留塔からの中間留出物流を、触媒反応器流出物を冷却するための熱交換器及び水添分解器流出物を冷却するための熱交換器を通り、前記中間留出物流を加熱して触媒反応器へ供給するための導管を有する、請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、重質炭化水素供給物からの中間留出生成物を、水添（水素化）処理装置を一段階水添分解法へ統合することにより品質向上させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
重質石油系炭化水素供給原料を、液体石油ガス、ガソリン、ジェット燃料及びディーゼル油の如き低分子量生成物へ水添分解することは当分野でよく知られている。最近、真空軽油（vacuum gas oil；ＶＧＯ）を高品質の中間留出物（留分）へ処理することが、原油の品質が落ちてくるに従って益々重要になってきており、一層清浄な燃焼ディーゼル及びジェット燃料に対する需要が増大してきている。
【０００３】
精製生成物スレート(slate）の品質（及び新しい市場要求に合った製品選択性及び融通性）を向上させるため、ＶＧＯの如き供給原料を比較的低い又は高い圧力で水添分解し、次に部分的に転化した高品質供給原料としてその水添分解流出物を下流の単独処理工程へ導入するのが一般的やり方になっている。使用可能な下流処理工程の中には、芳香族飽和、脱硫、脱硝、接触脱蝋、熱分解等を挙げることができる。そのようなやり方では、ＶＧＯ供給原料を選択的に精製して、硫黄、窒素、芳香族含有量、低温粘度、燃焼温度等について改良された性質を有するガソリン、中間留出物及び（又は）潤滑油生成物を生成させてきている。
【０００４】
イリノイ州デスプレーンズのＵＯＰから出版されたヒブス(Hibbs）その他による「各種水添分解の応用」(Alternative Hydrocracking Applications)(1990)には、ＶＧＯ供給原料を最初に穏やかな又は高い圧力条件で水添分解し、高品質の部分的に転化した供給原料を生成させる幾つかの方法が記載されている。そのような供給原料は、ディーゼル油生成率を最大にするための下流熱分解装置、ガソリン生成率を最大にするためのＦＣＣ装置、潤滑油基礎原料を向上させるための接触脱蝋装置、及びエチレンを生成するための水蒸気分解器で使用される。
【０００５】
ドネリー(Donnelly)その他による、Oil & Gas Journal, Oct. 27 (1980) pp. 77-82 には、ワックス状軽油のワックス分子を選択的に分解し、脱蝋器流出物をストリッパーへ送る接触脱蝋法が記載されている。下流水添脱硫反応器をそのストリッパーの前又は後に置くことができる。
【０００６】
ゲンビキ(Gembicki ）その他によるOil & Gas Journal, Feb. 21 (1983) pp. 116-128 には、水添脱硫器又はＦＣＣ供給物水添処理器を穏やかな水添分解器（ＭＨＣ）として改造し、中間留出生成物を増大するＶＧＯ転化法が記載されている。
【０００７】
アクゾ・ケミカルズ(Akzo Chemicals) NV から出版されたＳ．Ｌ．リー(Lee）その他による「ディーゼル燃料の芳香族減少及びセタン改良」(Aromatics Reduction and Cetane Improvement of Diesel Fuels)には、ディーゼル燃料の芳香族減少及びセタン改良のための一段階及び二段階法が記載されている。一段階法は、大きな活性度を持つＮｉＭｏ触媒を用いた重質ディーゼル型供給物の激しい水添処理からなる。二段階法は、軽質ディーゼル型供給物を前処理として高度水添処理して水添脱硫及び水添脱硝を行い、次に貴金属触媒による水素化を行う両方を組合せている。
【０００８】
ホウン(Haun)その他による米国特許第５，１１４，５６２号明細書には、中間留出供給物の二段階水添処理が記載されており、この場合その流れを、貴金属触媒で水素化する前に水添脱硫している。水添処理に続き、供給物を生成物回収分留装置へ送っている。
【０００９】
マーキ(Markey)による米国特許第４，９７３，３９６号明細書には、未処理の（virgin）ナフサ供給物の二段階水添処理が記載されている。低圧水添処理器段階に続き、流出物を洗浄し、Ｈ2 Ｓをストリッピングし、そのストリッパー底留物を塔頂流及び塔底流に分留する。次に塔頂流を貴金属触媒を用いて水添分解し、塔底流を生成物分留器へ送る。
【００１０】
ルイー(Louie）その他による米国特許第４，９９０，２４２号明細書には、低硫黄燃料を生成させる方法が記載されており、この場合、未処理のナフサ流を第一段階精留塔へ送り、塔頂流及び塔底流を生成させる。次に両方の流れを、水添分解処理器、Ｈ2 Ｓ洗浄器、及び水蒸気ストリッパーから構成された並列（parallel）水添処理装置へ送る。その並列ストリッパーからの流出物を再び一緒にし、第二段階精留塔への供給物とすることができる。
【００１１】
エルンスト(Ernst）Ｊｒ．による米国特許第２，８５３，４３９号明細書には、蒸留及び炭化水素転化併用法が記載されており、この場合、第一精留塔から取り出された軽油型供給物を接触分解反応器へ送る。分解流出物の大部分をストリッピング流として第一分解器の下端へ戻す。分解流出物の少量部分を第二分留器へ送る、第二分留器からの塔頂流を第一分留器の上端へ送る。
【００１２】
アイルランド(Ireland）その他による米国特許第３，６７１，４１９号明細書には、原油を品質向上する方法が記載されており、この場合、ＶＧＯ型供給物を水素化し、水素化器流出物を塔頂流及び塔底流に分留する。精留塔塔頂流を水添分解へ送り、精留塔塔底流を接触分解器へ送る。分解された流出物を次に分留して生成物流にする。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人が知る限り、炭化水素供給物を穏やかな条件で水添分解し、その水添分解した流出物を冷却し、生成物精留塔へ送り、精留塔中間留出物側流を、先ず水添分解器流出物流に対し熱交換することにより加熱し、次に水添処理反応器へ導入し、その水添処理器流出物を留出物側外ストリッパー(side-stripper）へ送る、品質向上した中間留出物を製造する転化方法は今まで知られていない。
【００１４】
接触脱蝋又は芳香族飽和の如き水添処理段階を一段階水添分解法に統合することは、従来の単独型水添分解設計に比較して低いコストで中間留出物燃料の生成を向上させる。本発明の統合した方法により、炭化水素転化の一部分を水添処理段階へ移行させることができるので、希望の品質を有する中間留出生成物を一層低い水添分解圧力で製造することができる。付加的利点には、熱集積(heat integration)法及び存在する工程圧縮及び水蒸気ストリッピングの負担の分配を行なって、必要な資本経費を最小にすることを可能にする設計が含まれている。従って、本発明は、一段階水添分解器を改造するのに非常に適している。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
一つの態様として、本発明は、石油供給原料を水添処理する方法を与える。ＶＧＯの如き石油供給原料は、工程（ａ）で比較的高い圧力で水素の存在下で接触水添分解する。工程（ｂ）として、水添分解工程（ａ）からの流出物を冷却し、蒸気流及び液体流に分離する。工程（ｂ）からの蒸気流を工程（ｃ）で水添分解工程（ａ）へ再循環する。工程（ｄ）として、工程（ｂ）からの液体流を精留塔で蒸留して、少なくとも一種類の中間留出物流を含む一つ以上の石油留出物流を生成させる。工程（ｄ）からの中間留出物流を工程（ｅ）で水素の存在下で接触水添処理する。水添処理工程（ｅ）からの流出物を工程（ｆ）で、水素を含む蒸気流及び水素を本質的に含まない液体流へ分離する。工程（ｇ）として、工程（ｆ）からの水素含有流を水添分解工程（ａ）へ再循環する。工程（ｆ）からの液体流からの軽い成分を工程（ｈ）でストリッピングして品質向上した中間留出物流を形成する。
【００１６】
好ましい態様として、本発明は、次の付加的工程：（ｊ）  多段階コンプレッサーの第一段階で補充水素を圧縮し；（ｋ）  工程（ｊ）からの圧縮水素を処理工程（ｅ）へ供給し；そして（ｌ）  工程（ｆ）からの水素含有流を、再循環工程（ｇ）のために多段階コンプレッサーの第二段階で圧縮する工程；を含む。分離工程（ｆ）は；（１）水添処理工程（ｅ）からの流出物からの液体を部分的に凝縮する第一冷却工程；（２）第一冷却工程（１）で形成された凝縮物を分離する第一分離工程；（３）第一分離工程（２）からの残留蒸気から更に液体を凝縮する第二冷却工程；及び（４）第二冷却工程（３）で形成された凝縮物を分離して、第二段階圧縮工程（ｌ）のための水素含有流を形成する第二分離工程；からなるのが好ましい。水素供給工程（ｋ）は、好ましくは工程（ｊ）からの圧縮水素の第一部分を水添処理工程（ｅ）へ供給することを含み、その方法は更に工程（ｍ）として、工程（ｊ）からの圧縮水素の第二部分を、少なくとも第二冷却工程（ｆ）（３）で得られた混合物を冷却するため、水添処理工程（ｅ）からの流出物中へ排出することを含む。
【００１７】
水添処理工程（ｅ）は、脱蝋、芳香族飽和、又はそれらの組合せからなっていてもよい。水添処理工程（ｅ）は、１〜１０ＭＰａの圧力で行うのが好ましい。蒸留工程（ｄ）は、２ＭＰａまでの圧力で行うのが好ましい。ストリッピング工程（ｈ）は、精留塔で水蒸気側外ストリッパーを操作することを含むのが好ましく、この場合、側外ストリッパーへの供給物には工程（ｆ）からの液体流及び第二精留塔からの第二中間留出物が含まれ、側外ストリッパーからの塔頂蒸気は精留塔へ戻す。分留工程（ｄ）からの中間留出物流は、水添処理工程（ｅ）及び水添分解工程（ａ）からの流出物に対し直列の熱交換により加熱して、水添処理工程（ｅ）へ供給するのが好ましい。
【００１８】
別の態様として、本発明は、水添転化装置を与える。水添分解器は石油供給原料を水素の存在下で比較的高い圧力及び温度で接触処理するためのものである。手段は水添分解器からの流出物を冷却するためのものである。一つ以上の水添分解器流出物分離器は冷却された水添分解器流出物を蒸気流及び液体流へ分離するためのものである。再循環コンプレッサーは分離器からの蒸気流を圧縮して水添分解器へ再循環するためのものである。精留塔は分離器からの液体流を、少なくとも一つの中間留出物流を含む複数の石油留出物流へ蒸留するためのものである。触媒反応器は精留塔からの中間留出物流を水素の存在下で処理するためのものである。少なくとも一つの熱交換器は触媒反応器流出物を冷却するためのものである。少なくとも一つの反応器流出物分離器は冷却された反応器流出物を蒸気流と液体流に分離するためのものである。ストリッパーは反応器流出物分離器からの液体流から軽い成分をストリッピングして品質向上した中間留出生成物を形成するためのものである。補充水素コンプレッサーは触媒反応器及び水添分解器へ圧縮した水素を供給するためのものである。
【００１９】
補充水素コンプレッサーは二段階コンプレッサーであるのが好ましい。第一段階は、水素の第一部分を触媒反応器へ排出し、第二部分を触媒反応器流出物へ排出し、反応器流出物冷却器の少なくとも一つで冷却するのに用いられる。第二段階は、反応器流出物分離器からの蒸気流を圧縮し、水添分解器へ排出するのに用いる。
【００２０】
好ましい構成として、装置は触媒反応器流出物を冷却するための第一及び第二熱交換器及び第一及び第二触媒反応器流出物分離器を有する。第一分離器は、第一熱交換器中で冷却された流出物から凝縮物を分離するのに用いる。第二熱交換器は、第一分離器からの蒸気を冷却するのに用いる。第二分離器は第二熱交換器からの冷却された流出物から凝縮物を分離して、第二コンプレッサー段階への蒸気供給物流を形成するのに用いる。補充コンプレッサーの第一段階からの圧縮水素の第一部分を触媒反応器へ排出するための第一導管を具えているのが好ましい。第二導管は、好ましくは補充コンプレッサーの第一段階からの圧縮水素の第二部分を、少なくとも第二熱交換器で冷却するために触媒反応器流出物中へ排出する。
【００２１】
触媒反応器は、脱蝋反応器、芳香族飽和反応器、又はそれらの組合せとして作動させることができる。触媒反応器は、１〜１０ＭＰａの圧力で作動するのが好ましい。精留塔は２ＭＰａまでの圧力で作動するのが好ましい。ストリッパーは、精留塔及び反応器流出物分離器からの中間留出物流から選択された液体供給物を受けるのに用いられる精留塔の側外装置（side unit)であるのが好ましく、側外ストリッパーから精留塔へ蒸気を戻すための導管を含んでいる。精留塔からの中間留出物流を、触媒反応器流出物を冷却するための熱交換器及び水添分解器流出物を冷却するための熱交換器を通って送り、中間留出物流を加熱して触媒反応器へ送るための導管が配備されているのが好ましい。
【００２２】
一段階水添分解法の生成物として製造された中間留出物は、本発明の一体化された水添処理段階で処理することにより品質が向上する。品質向上すべき中間留出物流を、精留塔から取り出し、水添処理段階へ送る。水添処理段階からの流出物を凝縮し、回収された液体から軽い成分を精留塔側外ストリッパーでストリッピングして品質向上した生成物を生成させる。本発明の統合した方法の単独型従来法に勝る利点には、水添分解器操作圧力の減少及び熱集積法を用いて燃焼水添処理器供給物予熱器を不必要にしていることが含まれる。更に、水添分解器再循環及び水素補充コンプレッサー及び精留塔中間留出物側外ストリッパーの負担を、水添処理段階で利用されているそのような設備の必要性を無くすように分配させることができる。
【００２３】
図面に関し、中間留出生成物の品質を向上させるための本発明の統合した水添転化法１０は、水添分解器段階Ａ、生成物精留段階Ｂ、及び段階Ａ、Ｂと共通の設備を有する統合した水添処理段階Ｃを有する。用語「品質向上」とは、汚染減少の観点から改良された燃料燃焼品質（即ち、セタン価、煙点、及び硫黄／窒素重量％）を意味する。品質向上した生成物を生成させることの外に、本発明は、生成物収率を増大し、従来法に比較して水素の消費速度を改良する。
【００２４】
適当な重質炭化水素供給物１２を水素に富む流れ１４と一緒にし、導管１６を通って水添分解器段階Ａの反応器１８へ導入する。例として炭化水素供給物１２は、原油の真空蒸留により、且つ（又は）真空塔からの非常に重質の残油炭化水素供給物流をコークス化することにより生成した約１８０℃〜６００℃（３６０〜１１００°Ｆ）の沸点範囲を有する真空軽油（vacuum gas oil；ＶＧＯ）である。水素に富む供給物流１４は、典型的には、水添分解反応器流出物流２２から回収された水素に富む再循環流２０及び水添処理段階Ｃから回収された水素に富む再循環流２４からなる。
【００２５】
水添分解器１８の操作及び構造は当分野でよく知られている。例示した水添分解器１８は、直列に段階的に固定した触媒床２５ａ、２５ｂ、２５ｃからなっていてもよい。用いる段階の数は、触媒効率及び設計した反応器空間速度等を含めた種々の設計条件に依存することは分かるであろう。各触媒段階は、連続した床（単数又は複数）中に適切な水素分圧を与えるように別々の水素の供給が与えられているのが好ましい。水添分解器の水素に富む再循環流２０の側流を、導管２６、２８を通って触媒床２５ｂ、２５ｃへ導入するのが好ましい。
【００２６】
要求される激しさの程度により、水添分解器１８は３５０℃〜４５０℃の温度及び約５〜約２１ＭＰａの圧力で操作される。中間留出生成物の下流での水添処理を用いているために、本発明の水添分解器１８は約５〜約１２ＭＰａの圧力に相当する穏やか(mild)から中程度(moderate)の激しさで操作することができる。再生と共に、又は再生を用いずに適当な固定床型触媒を用いることができる。
【００２７】
水添分解器１８から取り出された流出物流２２は、クロス交換器(cross-exchanger）３０中を循環する冷却用媒体に対する熱交換により冷却し、そこから凝縮可能な成分を凝縮する。混合気・液流出物流３２を約２００〜約３００℃の温度で高温高圧分離器（ＨＨＰＳ）３４へ送り、気相と液相の分離を行う。液相は導管３５を通って取り出し、気相は導管３６を通って取り出し、更に慣用的やり方で別の工程流に対するクロス交換により、又は空気冷却等（図示されていない）により冷却し、約３０〜約６０℃の温度の低温高圧分離器（ＣＨＰＳ）３７へ送る。ＣＨＰＳ３７では、分離された液相を導管３８を通って取り出し、任意にＨＨＰＳ３４からの液体流３５と一緒にする。その時、一緒にした液体流４０は精留段階Ｂのための供給物流を構成する。ＣＨＰＳ３７から取り出された蒸気流４２は再循環コンプレッサー４４により圧力を増大し、上で述べた水添分解器の水素に富む再循環流２０として排出する。
【００２８】
液体流４０を精留段階Ｂの精留塔４６へ、その比較的低い部分から導入する。精留塔４６では、適当な泡立ち点範囲を有する少なくとも一つの中間留出留分を導管４７を通って中間トレイから取り出し、水添処理段階Ｃへ供給する。導管４７中の中間留出留分は、一般に約１７７℃〜約３５７℃の泡立ち点温度範囲及び約３０〜４５°ＡＰＩの１５℃密度（１５℃ density）を有する。
【００２９】
典型的には、他の適当な炭化水素蒸留留分を同様に生成する。そのような留分は、希望の仕様を有する燃料生成物として、又は生成物仕上げ側外塔(side-column）４８への供給物として、必要に応じ取り出すことができる。一般に、留出留分は次のものを含むであろう：導管５０を通って頂部から取り出された液体石油ガス生成物（ＬＰＧ）；分留器４６の上方トレイから導管５２を通って取り出されたナフサ生成物；分留器４６の比較的上の部分から導管５４を通って取り出された第二中間留出生成物；及び導管５６を通って取り出された低硫黄軽油塔底生成物。もし望むならば、塔底生成物の一部分を導管５８を通って水添分解反応器１８へ再循環させてもよい。
【００３０】
分留塔４６の全操作及び設計及び付随する仕上げカラム（その内、側外ストリッパー４８だけが示されている）は、当分野でよく知られている。そのような塔４６には、一般に約３０〜５０の気・液平衡トレイが入っており、４０〜６０℃及び０．０５〜０．２ＭＰａ（７〜２９ｐｓｉｇ）の程度の塔頂温度及び圧力、及び約３００〜４００℃及び０．１〜０．２５ＭＰａ（１４〜３６ｐｓｉｇ）の塔底温度及び圧力で操作される。水蒸気を導管６０を通って塔底部分に注入し、揮発性成分の追出しを促進するのが好ましい。
【００３１】
本発明の方法は、熱集積エネルギー節約法を実施するのに非常に適している。水添分解段階Ａ及び水添処理段階Ｃの中で水添転化反応（hydroconversion reactions ）により発生した反応熱を回収し、水添処理段階Ｃへの中間留出供給物を加熱することができる。従って、導管４７中の中間留出物は、水添分解及び水添処理段階Ａ、Ｃの流出物流に対する熱交換のため、熱交換媒体としてポンプ６２により導管６４を通って供給されるのが好ましい。
【００３２】
圧縮した水素補充流６６は、加熱装置より上流の導管６４へ導入するのが好ましい。圧縮水素流６６は、導管７０を通って導入された水素補充流の第一部分からなる。水素補充流７０を、第一及び第二段階７４、７６を有する水素補充コンプレッサー７２によって水添処理段階Ｃの操作圧力まで圧縮する。第一段階排出物の適当な部分を、次に導管６６を経て導管６４へ送る。このようにして生成した水素含有中間蒸留物流７８は、最初に水添処理段階Ｃからの流出物流８２に対するクロス交換器８０を通る熱交換媒体として循環させるのが好ましい。クロス交換器８０では、中間留出物流７８を或る程度予熱し、流出物流８２を或る程度冷却する。次に加熱した中間留出物流８４を、クロス交換器３０への冷却用媒体として循環させる。クロス交換器３０では、水添分解器流出物流３２が冷却され、中間留出供給物流８６を加熱して、水添処理反応器８８の上端へ供給する。
【００３３】
水添処理器８８の操作及び設計は当分野でよく知られており、水添分解器１８のものと同様である。例示した水添処理器８８は、一対の直列段階状になった固定触媒床９０ａ、９０ｂを有する。用いる段階の数は触媒効率及び設計反応器空間速度等を含む種々の設計条件に依存する。各触媒段階は、連続した床（単数又は複数）中に適切な水素分圧が与えられるように、別々の水素供給が与えられているのが好ましい。例えば、導管６８からの圧縮補充水素の第二部分は、第二水添処理段階９０ｂへ導管９４を通って導入することができる。
【００３４】
水添処理器８８の反応流出物流８２は、上で述べたように交換器８０中で冷却され、そこから凝縮可能な成分を凝縮する。クロス交換器８０からの混合相流を、導管９６を経て第一段階気・液分離器９８へ導入する。そこからの気相を導管１００を通って取り出し、導管１０２を経て供給された圧縮補充水素６８の第三部分と混合するのが好ましい。一緒にした蒸気流１０４は更に冷却し、例えば、ボイラー供給水の如き適当な熱移動媒体を用いた冷却器１０８中で熱交換によりそこから凝縮可能なものを凝縮させる。このようにして形成された混合相流１１０を、第二段階気・液分離器１１２へ送る。分離器１１２から取り出された水素含有蒸気１１４を、水素補充コンプレッサー７２の第二段階７６で、水添分解段階Ａの操作圧力まで圧縮する。圧縮した水素補充流を、次に前に述べたように導管２４、１４、及び１６を経て水添分解器１８へ再循環する。
【００３５】
第一及び第二段階分離器９８、１１２中で分離された液相は、品質向上した中間留出生成物として夫々導管１１６、１１８を経て回収する。しかし、その品質向上した生成物流は、先ず水蒸気を用いてストリッピングし、残留する望ましくない軽い最終成分を分離する。本発明を実施する場合、従来法の単独型水添処理方法と一緒に一般に用いられている専用のストリッピング塔は不必要である。その代わり、水添処理段階Ｃのためのストリッピング塔は、精留段階Ｂ中の側外ストリッピング塔４８と一体化することができる。従って、液体流１１６、１１８は、精留塔側外ストリッパー４８への供給物として導管１２０内で一緒にするのが好ましい。側外ストリッパー４８は、ストリッピング用水蒸気を供給するために水蒸気供給導管１２２を有する。品質向上した中間留出生成物は、導管１２４を通り側外ストリッパー塔底流として取り出すのが好ましい。塔頂から取り出された水蒸気と一緒になった軽い末端成分(end components)最終成分は、導管１２６を通って精留塔４６へ再循環する。
【００３６】
品質向上した中間留出物流１２４は、一般に５０ｐｐｍｗ未満の硫黄、１０ｐｐｍｗ未満の窒素、２５重量％以下のモノ芳香族、１重量％以下のジ−又はトリ−芳香族を含有し、４９以上のセタン指数を有する。好ましくは、品質向上した中間留出生成物１２４は、５ｐｐｍｗ未満の各硫黄及び窒素、１５重量％以下のモノ芳香族、０．５重量％以下のジ−又はトリ−芳香族を含み、５５以上のセタン指数を有する。
【００３７】
水添処理反応器８８で中間留出物を品質向上するのに用いることができる適当な水添処理反応の例には、芳香族飽和（水素化）反応、接触脱蝋反応、（穏やか又は激しい）水添処理反応、脱金属化、水添脱硝、水添脱硫、それらの組合せ等が含まれる。そのような反応は、典型的には上昇させた温度及び圧力で、選択的固定床触媒上に水素を存在させて行われるのが典型的である。
【００３８】
好ましい芳香族飽和反応を行うために、反応器温度を２５０〜３５０℃の範囲にし、操作圧力を約３〜約７ＭＰａにし、ＣｏＭｏ又はＮｉＭｏ卑金属又は貴金属触媒を用いることができる。
【００３９】
好ましい接触脱蝋反応を行うために、反応器操作温度は２６０℃〜４２５℃の範囲にするのが典型的であり、操作圧力は２．７〜５．５ＭＰａ、水素循環速度は炭化水素１ｍ3 当たり約１００〜３００標準ｍ3 の水素である。脱蝋触媒は、直鎖及び僅かに分岐したパラフィンだけが気孔中に入ることができる独特の形態選択性を有することが知られている。これらの分子は、触媒構造の内部の活性点で分解され、ガソリン沸点範囲のパラフィン及びオレフィンを生ずる。導入された蒸留物中に残留する分子は本質的に未変化のまま触媒気孔を通過する。
【００４０】
本発明の炭化水素精製法及び装置は、上記記述によって例示されている。上記記述は例示のためであり、何等本発明を限定するものではない。なぜなら、それを見て当業者には多くの変更が明らかになるからである。そのような変更は全て特許請求の範囲及びその本質の中に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一体化した中間留出物品質向上法の概略的工程図である。
【符号の説明】
Ａ  水添分解段階
Ｂ  生成物精留段階
Ｃ  水添処理段階
１８  水添分解反応器
３０  クロス交換器
３４  高温高圧分離器
３７  低温高圧分離器
４４  コンプレッサー
４６  精留塔
４８  側外塔
７２  水素補充コンプレッサー
７４  コンプレッサー第一段階
７６  コンプレッサー第二段階
８０  クロス交換器
８８  水添処理段階
９８  気・液分離器
１１２  気・液分離器
【図１】
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