(57)【要約】【課題】超臨界状態よりも緩和な亜臨界域条件で超重質油の粘度を低減することができる方法を提供する。【解決手段】超重質油を３００〜３７４℃の亜臨界域の水熱処理に付すことにより、該超重質油を分解する。または、超重質油に水素供与性有機化合物を加え、触媒として塩化亜鉛または塩化鉄を添加し、温度１５０〜３００℃、圧力０．１〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２の反応条件下に、該超重質油を水素分解することによりこれを低粘度化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超重質油を３００〜３７４℃の亜臨界域の水熱処理に付すことにより、該超重質油を分解することを特徴とする重質油の粘度低減方法。
【請求項２】
超重質油に水素供与性有機化合物を加え、触媒として塩化亜鉛または塩化鉄を添加し、温度１５０〜３００℃、圧力０．１〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２の反応条件下に、該超重質油を水素分解することによりこれを低粘度化することを特徴とする重質油の粘度低減方法。
【請求項３】
水素供与性有機化合物は、炭化水素、アルコール、エーテル、油脂、脂肪酸、および植物由来の高分子物質からなる群から選択される少なくとも一つである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
植物由来の高分子物質は木質またはバイオマスである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
水をさらに加える、請求項２〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法を用いることにより低粘度化された重質油。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超重質油（オイルサンド、重質原油、減圧残渣油、ヘビーオイル等）の粘度をC重油なみの粘度に低減する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超重質油（オイルサンド、重質原油、減圧残渣油、ヘビーオイル等）は、世界的に埋蔵量が多く、石油に次ぐ貴重な炭化水素源としてその開発が進められている。
【０００３】
しかしながら、超重質油は、数万センチポイズ以上の高粘性を有しており、そのままでは流動させることは難しく、また、流動性を向上させるために水素化精製法、熱分解法、接触分解法、溶剤抽出法等の改質、精製が試みられているが、いずれの方法を用いても、８０〜８００ｃＰ（５０℃における粘度、以下、粘度を示す場合、特に断らない限り５０℃での粘度を表す）の粘度を有するＣ重油並みの粘度まで低粘度化するには至っていない。
【０００４】
特許文献１には、少なくとも一部が液相状態にある水分を超臨界状態として得られる超臨界水（液相超臨界水）を用いて石油アルファルトに対して処理を加えると、２８０ｃＰの粘度に低粘度化されることが開示されている。
【０００５】
しかし、特許文献１の方法では、超臨界状態という非常に厳しい条件に高粘度重質油を付すことが必要であり、より緩和な条件の元で超重質油の低粘度化を行うことが望まれる。
【特許文献１】特開２００４−３３７８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、超臨界状態よりも緩和な亜臨界域条件で超重質油の粘度を低減することができる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】
【０００７】
水は、温度３７４℃、圧力２２ＭＰａに達すると、液体でも気体でもない状態となる。この温度および圧力は臨界点と呼ばれ、この臨界点以上の状態は超臨界域、臨界点よりやや低い温度である状態は亜臨界域と呼ばれている。本発明は、このような臨界点に到達していない亜臨界域の状態の水で水熱反応を行うことにより超重質油を低粘度化することができることを見出し、これにより本発明に至った。
【０００８】
すなわち、本発明の重質油の粘度低減方法は、超重質油を３００〜３７４℃の亜臨界域の水熱処理に付すことにより、該超重質油を分解することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、水素を供与することができる有機化合物の存在下に、特定の触媒を添加して超重質油の処理を行えば、超臨界域と呼ばれる過酷な条件を用いなくても超重質油を低粘度化することができることを見出し、これにより本発明に至った。
【００１０】
すなわち、本発明の超重質油の粘度低減方法は、超重質油に水素供与性有機化合物を加え、触媒として塩化亜鉛または塩化鉄を添加し、温度１５０〜３００℃、圧力０．１〜５０ｋｇｆ／ｃｍ２の反応条件下に、該超重質油を水素分解することによりこれを低粘度化することを特徴とする。
【００１１】
上記方法において、水素供与性有機化合物は、水素を供与することができるものであれば、あらゆるものでも用いてよく、例えば、炭化水素、アルコール、エーテル、油脂、脂肪酸および植物由来の高分子物質が挙げられる。さらに、植物由来の高分子物質としては、木質、バイオマス等が挙げられる。
【００１２】
この水素供与性有機化合物の添加量は、超重質油、水素性有機化合物および触媒を合わせた全重量の２０％以上である必要がある。水素性有機化合物が２０重量％に満たない場合には、超重質油を十分に水素化することができないからである。触媒は、超重質油量に対して３〜５％程度であることが好ましい。
【００１３】
また、水をさらに加えてもよい。
【００１４】
また、本発明の重質油は、上記いずれか１つに記載の方法を用いることにより低粘度化された重質油である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の重質油の低粘度化方法によると、過酷な超臨界状態にすることなく、より緩和な亜臨界域条件で超重質油の粘度を低減することができ、得られた低粘度化された重質油は、バーナー燃料として利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の超重質油の低粘度化方法について具体的な実施例により説明する。
【００１７】
（実施例）
図１に示す低粘度化プロセスに従い本発明の方法を実施した。所定量の高粘度の超重質油をチタン製の容器を有する亜臨界装置に投入し、さらに、水または各水素供与性有機化合物、塩化亜鉛または塩化鉄である触媒を所定量加えた。また、亜臨界装置には、コーキング防止剤であるチャーを２５ｇ加えた。超重質油の重量、水または水素供与製有機化合物の重量および水素供与製有機化合物の種類、触媒量およびその種類、反応温度および圧力は、下記の各実施例ごとに異なっているが、反応時間は各実施例および比較例の全てについて０．５時間である。表１に超重質油の性状を示し、表２〜４に実施例１〜１３および比較例１〜２の添加物量および種類、反応条件を示した。なお、表中の触媒の欄において、Ａは塩化亜鉛、Ｂは塩化鉄を示す。
【表１】
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【００１８】
【表２】
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【００１９】
【表３】
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【００２０】
【表４】
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【００２１】
上記各実施例１〜１３および比較例１〜２により得られた重質油の粘度を下記表５に示す。表５に示す通り、実施例１〜１３により得られた重質油の粘度は、Ｃ重油並（８０〜８００ｃＰ＠５０℃）の粘度を有していた。また、得られた各重質油の発熱量は１６，０００〜３２，０００ｋｇＪ／ｋｇであり、十分バーナー用燃料として利用できるものであった。比較例１および２はいずれも、Ｃ重油並の粘度まで低粘度化することができなかった。
【表５】
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【００２２】
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の方法を示すフローシートである。
【図１】
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