JP2945353B2 - 石油系高分子炭化水素化合物の精製加熱処理工程におけるコーク抑制方法と、この方法で用いられるコーク生成抑制添加剤 - Google Patents
石油系高分子炭化水素化合物の精製加熱処理工程におけるコーク抑制方法と、この方法で用いられるコーク生成抑制添加剤Info
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
られる加熱方法の改良に関するものであり、特に、石油
精製プロセスの加熱処理工程中に各種加熱装置内に生成
するコークをコーク生成抑制剤を石油系高分子炭化水素
化合物と共存させることによって顕著に減少させる方法
に関するものである。本発明はさらに、石油系高分子炭
化水素の加熱装置用コーク生成抑制剤に関するものであ
る。本発明のさらに他の対象は、メルカプトアルキルチ
オ基:HS−Cm H2m−S−(ここで、mは2〜4の整
数)を少なくとも一つの有する化合物(I) のコーク生成
抑制剤としての新規な使用にある。
重質油から高付加価値の灯油・軽油などの軽質油をより
多く得ることである。例えば、石油精製プロセスでは常
圧蒸留の残渣油等の重質油留分を加熱処理して軽質油留
分を得るために減圧蒸溜装置、熱分解(thermal crackin
g)装置、ビスブレ−キング(visbreaking) 装置等が用い
られている。これらのプロセスおよび装置は多くの文献
に記載されている(例えば「世界大百科事典」13、平凡
社、1966年、第 237〜254 頁) 。
げることで軽質留分の比率を高くすることができるが、
温度を上げると加熱炉や熱交換器内で生成するコークの
量が増加し、しばしば保守を行わなければならないとい
う問題がある。特に、重質油の熱分解プロセスでは高温
運転すると加熱炉の加熱管中に多量のコークが生成して
配管が閉塞し、しばしば運転を停止しなければならなく
なる。そのため、高温の加熱処理をともなう石油精製プ
ロセスでは、コーク生成の危険性を考慮して、より多量
の軽質留分が得られる理想的な運転温度よりも低い温度
で装置を運転せざるを得ないという制約がある。換言す
れば運転温度を一定温度以上に上げられないという制約
がある。
に、加熱処理を含む各種の石油精製プロセス装置で処理
される原料の石油系高分子炭化水素化合物に特定のメル
カプトアルキルチオ基を有するコーク抑制添加剤を共存
させることによってプロセス運転中のコークの生成を抑
制できるということを発見した。
炭化水素化合物の精製プロセスで用いられる加熱装置内
のコークの生成を抑制する方法において、加熱装置内で
の加熱処理を下記のメルカプトアルキルチオ基: HS−Cm H2m−S− (ここで、mは2〜4の整数)を少なくとも一つの有す
る少なくとも一種のメルカプトアルキルチオ基含有化合
物(I) の存在下で行うことを特徴とする方法を提供す
る。本発明はさらに、上記メルカプトアルキルチオ基含
有化合物(I) からなる石油系高分子炭化水素化合物の精
製プロセスで用いられる加熱装置用コーク生成抑制剤を
提供する。
基含有化合物(I) は加熱装置に供給される被処理石油系
高分子量炭化水素中に添加することができる。添加時期
は特に制限されないが、通常は加熱装置の入口近傍で添
加される。メルカプトアルキルチオ基含有化合物(I) と
石油系高分子量炭化水素とを混合する必要はない。場合
によっては、加熱装置に被処理石油系高分子量炭化水素
とメルカプトアルキルチオ基含有化合物(I) とを加熱装
置に別々に直接供給することもできる。
加量は処理すべき石油系高分子量炭化水素の重量に対し
て10 ppm〜1重量%、好ましくは50 ppm〜0.5 重量%、
さらに好ましくは 100ppm 〜0.1 重量%するのが好まし
い。この量が10 ppm以下では本発明の効果は期待でき
ず、1重量%を越えて多量に用いても本発明の範囲を逸
脱するものではないが、本発明効果の向上は期待できな
い。
合、さらに好ましくは350 〜500 ℃の場合に好ましく適
用される。加熱温度が 250℃未満および550 ℃を越えて
も本発明の範囲を逸脱するものではないが、加熱温度が
250℃未満の場合は石油系高分子炭化水素化合物はほと
んど熱分解されないため、本発明の効果は期待できな
い。逆に、550 ℃を越えた場合には、添加剤の有無にか
かわらず石油系高分子炭化水素化合物は急速に熱分解さ
れるため、本発明の効果は確認できない。
熱装置中での滞留時間は特に制限されない。添加したメ
ルカプトアルキルチオ基含有化合物(I) が加熱装置中に
滞留することなく、加熱処理済みの石油系高分子炭化水
素化合物と一緒に加熱装置から出ていく。加熱装置が蒸
留操作の場合にはその沸点に応じて塔頂留分〜塔底留分
のいずれかと一緒に蒸留される。従って、滞留時間は精
製プロセスでの石油系高分子炭化水素化合物の通常の滞
留時間にすることができ、一般には1〜60分であり、好
ましくは10〜30分にする。
油精製で用いられる任意の加熱装置にすることができ、
例としては石油系高分子炭化水素化合物の精製プロセス
で用いられる常圧蒸留装置、減圧蒸留装置、熱分解装置
またはビスブレーキング装置を挙げることができる。石
油系高分子炭化水素化合物は特に限定されないが、本発
明はコークス生成が特に問題となる常圧蒸留の残渣油等
の重質油留分に特に有利に適用することができる。
合物(I) とは、メルカプト基と硫黄原子とが炭素数2〜
4のアルキレン基で隔てられたメルカプトアルキルチオ
基:HS−Cm H2m−S−(ここで、mは2〜4の整
数)を分子内に少なくとも一つ有する化合物を意味す
る。アルキレン基(Cm H2m)は直鎖でも分岐鎖を有し
ていてもよい。本発明方法では、上記メルカプトアルキ
ルチオ基のmが2または3である化合物が特に好ましく
使用できる。本発明ではこのメルカプトアルキルチオ基
含有化合物(I) の一種または二種以上の混合物を使用す
ることができる。
は下記一般式(A) で表される化合物にすることができ
る: (R1,R2,R3,R4,R5,R6)-(S−Cm H2m−SH)n (A) (ここで、mは2〜4の整数であり、nは1〜6の整数
を表し、R1,R2,R3,R4,R5 およびR6 は有機残基を
表し、少なくとも一つは必ず存在し、一つまたは複数の
化学結合を介して互いに結合していてもよく、R1,R2,
R3,R4,R5 およびR6 全体の炭素数は2〜28である)
挙げることができる:HSCH2CH2SCH2CH2SH 、HSCH2CH2SC
H2CH2SCH2CH2SH、HOCH2CH2SCH2CH2SH 、HO(CH2CH2S)xH
(ただしxは3以上の整数)、HO(CH2CH(CH3)S)yH (た
だしyは2以上の整数)、CH3SCH2CH2SH 、CH3SCH2CH2
SCH2CH2SH 、CH3CH2CH2CH2SCH2CH2SH 、CH3SCH2CH(CH3)
SH、
2SH 、C6H5SCH2CH(CH3)SH 、CH3OCOCH2SCH2CH2SH、CH3O
COCH2SCH2CH2SCH2CH2SH 、CH3OCOCH2SCH2CH(CH3)SH、CH
3OCOCH2SCH2C(CH3)2SH、C8H17OCOCH2SCH2CH2SH、CH3OCO
CH2CH2SCH2CH2SH 、
2CH2SCH2CH(CH3)SH 、CH3OCOCH2CH2SCH2CH2CH2SH、(HSC
H2COOCH2)3C(CH2OCOCH2SCH2CH2SH) 、(HSCH2COOCH2)2C
(CH2OCOCH2SCH2CH2SH)2、(HSCH2COOCH2)C(CH2OCOCH2SCH
2CH2SH)3 、C(CH2OCOCH2SCH2CH2SH)4 (HSCH2CH2COOCH2)3C(CH2OCOCH2CH2SCH2CH2SH) 、(HSCH2
CH2COOCH2)2C(CH2OCOCH2CH2SCH2CH2SH)2、(HSCH2CH2COO
CH2)C(CH2OCOCH2CH2SCH2CH2SH)3 、C(CH2OCOCH2CH2SCH2
CH2SH)4 、(HOCH2)3C(CH2OCOCH2CH2SCH2CH2SH)、
OCH2)C(CH2OCOCH2CH2SCH2CH2SH)3 (HSCH2CH2COOCH2)2C(C2H5)(CH2OCOCH2CH2SCH2CH2SH) 、
(HSCH2CH2COOCH2)C(C2H5)(CH2OCOCH2CH2SCH2CH2SH)2 、
C2H5C(CH2OCOCH2CH2SCH2CH2SH)3 、(HOCH2)3CCH2-O-CH2
C(CH2OH)2(CH2OCOCH2CH2SCH2CH2SH)、(HSCH2CH2SCH2CH2
COOCH2)(HOCH2)2CCH2-O-CH2C(CH2OH)2(CH2OCOCH2CH2SCH
2CH2SH) 、(HSCH2CH2SCH2CH2COOCH2)(HOCH2)2CCH2-O-CH
2C(CH2OH)(CH2OCOCH2CH2SCH2CH2SH)2 、
CH2C(CH2OH)(CH2OCOCH2CH2SCH2CH2SH)2 、(HSCH2CH2SCH
2CH2COOCH2)2(HOCH2)CCH2-O-CH2C(CH2OCOCH2CH2SCH2CH2
SH)3 、(HSCH2CH2SCH2CH2COOCH2)3CCH2-O-CH2C(CH2OCOC
H2CH2SCH2CH2SH)3、CH3OCOCH2SCH2CH(CH3)SCH2CH(CH3)S
H、CH3OCOCH2CH2SCH2CH(CH3)SCH2CH(CH3)SH
合物(I) のコーク生成抑制機構は現在のところ不明であ
る。以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定され
るものではない。
油に本発明の添加剤を添加して熱分解装置におけるコー
ク抑制効果を調べた。対照としては添加剤を添加しない
常圧残渣油を用い、比較例では本発明に属さない他のメ
ルカプト基含有化合物を常圧残渣油に添加した。
油はマイクロフィーダー1を使用して実験装置に連続的
に注入した。常圧残渣油は粘度が高いためマイクロフィ
ーダー1を温水3が循環されるジャケット2で60℃に加
熱した。断熱材で被われた予備加熱部4の温度はヒータ
ー5、温度調節器6および熱電対7を用いて 250℃にし
た。反応部11までの管路は 1/8インチのステンレス管8
とし、反応部11はアルミブロック (直径6cm×高さ25c
m) 10に埋め込んだ 1/4インチのステンレス管9(長さ30
cm) とした。反応部11は断熱材で被い、熱電対12と温度
調節器13とを用いて温度を 410℃に保った。反応部11で
の常圧残渣油の滞留時間は10分にした。これらの条件は
減圧蒸留装置を想定したものである。
レートした図1の実験装置を用い、常圧残渣油に本発明
の添加剤を添加して熱分解装置におけるコーク抑制効果
を調べた。対照としては添加剤を添加しない常圧残渣油
を用い、比較例では本発明に属さない他の硫黄含有化合
物を常圧残渣油に添加した。
物A (日本触媒製) を用いた: CH3OCOCH2CH2SCH2CH(CH3)SH 通常の常圧残渣油に上記混合物を常圧残渣油の重量に対
して 200 ppmの濃度で添加した。
反応管9の内壁に付着したコークを採取し、n- ヘキサ
ンで洗浄し、乾燥させた後にコーク重量を測定した。そ
の結果、 12.6 mgのコークが採取された。一方、同じ実
験を、添加剤を添加しないで行った場合には、24.7mgの
コークが採取された。両者を比較すると、添加剤の効果
でコークの生成量は49%減少したことがわかる。
記2つのメルカプトアルキルチオ基含有化合物 (日本触
媒製) 、の混合物B(重量比1:1) を用いた: (HOCH2)C(CH2OCOCH2CH2SCH2CH2SH)3 C(CH2OCOCH2CH2SCH2CH2SH)4 コークの生成量は6.1 mgで、添加剤の効果でコークの生
成量は75%減少したことがわかる。
アルキルチオ基含有化合物+ (日本触媒製) の混合
物1C重量比:= 9:1)を用いた: CH3OCOCH2CH2SCH2CH2SH CH3OCOCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2SH コークの生成量は 10.8mg で、添加剤の効果でコークの
生成量が56%減少したことがわかる。
アルキルチオ基含有化合物+ (日本触媒製) の混合
物D (重量比:= 9:1)を用いた: CH3OCOCH2SCH2CH(CH3)SH CH3OCOCH2SCH2CH(CH3)SCH2CH(CH3)SH コークの生成量は 12.1 mgで、添加剤の効果でコークの
生成量は51%減少したことがわかる。
ラキス(3- メルカプトプロピオン酸) ペンタエリスリト
ール:C(CH2OCOCH2CH2SH)4(エルフ・アトケム製)を使
用した。コークの生成量は 13.5mg で、添加剤の効果で
コークの生成量は45%減少したことがわかる。
メルカプトプロピオン酸メチルCH3OCOCH2CH2SH(エルフ
・アトケム製)を用いた。コークの生成量は 15.7mg
で、添加剤の効果でコークの生成量は36%減少したこと
がわかる。
チルジスルフィド:CH3SSCH3(エルフ・アトケム製)を
用いた。コークの生成量は 18.6mg で、添加剤の効果で
コークの生成量は25%減少したことがわかる。
チルスルフィド:CH3SCH3(エルフ・アトケム製)を用
いた。コークの生成量は 20.1mg で、添加剤の効果でコ
ークの生成量は19%減少したことがわかる。
メルカプトエタノール:HOCH2CH2SH(エルフ・アトケム
製)を用いた。コークの生成量は 21.4mg で、添加剤の
効果でコークの生成量は13%減少したことがわかる。結
果は〔表1〕にまとめてある。本発明のメルカプトアル
キルチオ基含有化合物は比較例の化合物に比べて顕著な
コーク抑制効果を示すことがわかる。
念図。
ト 3 温水 4 予備加熱
部 5 ヒーター 6 調節器 7 熱電対 8 ステンレ
ス管 9 ステンレス管 10 アルミブ
ロック 11 反応部 12 熱電対 13 温度調節器 14 回収容器
Claims (9)
- 【請求項1】 石油系高分子炭化水素化合物の精製プロ
セスで用いられる加熱装置内のコーク生成を抑制する方
法において、 加熱装置内での加熱処理を下記メルカプトアルキルチオ
基: HS−Cm H2m−S− (ここで、mは2〜4の整数)を少なくとも一つの有す
る少なくとも一種のメルカプトアルキルチオ基含有化合
物(I) の存在下で行うことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 被処理石油系高分子量炭化水素に対する
メルカプトアルキルチオ基含有化合物(I) の量を10 ppm
〜1重量%にする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 加熱処理が 250〜550 ℃の温度で1〜60
分の滞留時間で行われる請求項1または2に記載の方
法。 - 【請求項4】 石油系高分子量炭化水素中にメルカプト
アルキルチオ基含有化合物(I) を添加したものを加熱装
置へ供給する請求項1〜3のいずれか一項に記載の方
法。 - 【請求項5】 メルカプトアルキルチオ基含有化合物
(I) が下記一般式(A) で表される化合物である請求項1
〜4のいずれか一項に記載の方法: (R1,R2,R3,R4,R5,R6)-(S−Cm H2m−SH)n (A) (ここで、 mは2〜4の整数であり、 nは1〜6の整数であり、 R1,R2,R3,R4,R5 およびR6 は有機残基を表し、少
なくとも一つは必ず存在し、一つまたは複数の化学結合
を介して互いに結合していてもよく、 R1,R2,R3,R4,R5 およびR6 全体の炭素数は2〜28
である) - 【請求項6】 加熱装置が常圧蒸留装置、減圧蒸留装
置、熱分解装置またはビスブレーキング装置である請求
項1〜5のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項7】 下記のメルカプトアルキルチオ基: HS−Cm H2m−S− (ここで、mは2〜4の整数)を少なくとも一つの有す
る少なくとも一種のメルカプトアルキルチオ基含有化合
物(I) からなることを特徴とする石油系高分子炭化水素
化合物の精製プロセスで用いられる加熱装置用コーク生
成抑制剤。 - 【請求項8】 メルカプトアルキルチオ基含有化合物
(I) が下記一般式(A) で表される化合物である請求項7
に記載のコーク生成抑制剤: (R1,R2,R3,R4,R5,R6)-(S−Cm H2m−SH)n (A) (ここで、 mは2〜4の整数であり、 nは1〜6の整数であり、 R1,R2,R3,R4,R5 およびR6 は有機残基を表し、少
なくとも一つは必ず存在し、一つまたは複数の化学結合
を介して互いに結合していてもよく、 R1,R2,R3,R4,R5 およびR6 全体の炭素数は2〜28
である) - 【請求項9】 下記のメルカプトアルキルチオ基: HS−Cm H2m−S− (ここで、mは2〜4の整数)を少なくとも一つの有す
るメルカプトアルキルチオ基含有化合物(I) の石油系高
分子炭化水素化合物の精製プロセス用加熱装置でのコー
ク生成抑制剤としての使用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18729197A JP2945353B2 (ja) | 1996-06-28 | 1997-06-27 | 石油系高分子炭化水素化合物の精製加熱処理工程におけるコーク抑制方法と、この方法で用いられるコーク生成抑制添加剤 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18825696 | 1996-06-28 | ||
JP8-188256 | 1996-06-28 | ||
JP18729197A JP2945353B2 (ja) | 1996-06-28 | 1997-06-27 | 石油系高分子炭化水素化合物の精製加熱処理工程におけるコーク抑制方法と、この方法で用いられるコーク生成抑制添加剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1077481A JPH1077481A (ja) | 1998-03-24 |
JP2945353B2 true JP2945353B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=26504261
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18729197A Expired - Lifetime JP2945353B2 (ja) | 1996-06-28 | 1997-06-27 | 石油系高分子炭化水素化合物の精製加熱処理工程におけるコーク抑制方法と、この方法で用いられるコーク生成抑制添加剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2945353B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001064252A (ja) * | 1999-08-27 | 2001-03-13 | Nippon Shokubai Co Ltd | 有機スルフィド化合物、その用途、それを用いた重合方法および重合体 |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP18729197A patent/JP2945353B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|
JPH1077481A (ja) | 1998-03-24 |
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