合成原油の深度水素化処理のための窒素化合物の分離 Removal of Nitrogen Compounds before Deep Hydrotreatment of Synthetic Crude Oils

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抄録

オイルシェール,石炭,オイルサンドから得られる合成原油は,窒素,硫黄などのヘテロ元素を多く含み,クリーンな輸送用燃料に転換するには厳しい水素化処理条件が必要となる。本研究では,比較的温和な反応条件下での深度水素化を達成するため,CuCl<sub>2</sub>.2H<sub>2</sub>Oとの錯体形成による窒素化合物の分離処理と得られた脱窒素油の水素化処理を検討した。原料油としてシェールオイル,石炭液化油およびビチューメンの熱分解油の軽油留分を用いた。水素化処理実験は,小型オートクレーブを用い,水素初圧5 MPa,反応温度350℃,反応時間2~4 hで行った。<br />合成原油中の塩基性および複素環式窒素化合物の多くは,CuCl<sub>2</sub>.2H<sub>2</sub>Oとの錯体形成により沈殿し,効率よく除去された。この窒素低減処理により,合成原油の水素化脱窒素速度が増大し,生成油中の窒素含量が大きく減少した。使用したCuCl<sub>2</sub>.2H<sub>2</sub>Oのほとんどは錯体のCH<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>溶液を水で洗浄することにより回収できることから,本分離処理は窒素を多く含む原料油の深度水素化処理の前処理法として有用であると考えられる。

Synthetic crude oils (SCOs) derived from oil shale, coal, and oil sands contain relatively large amounts of heteroatoms such as nitrogen and sulfur, and severe hydrorefining conditions are necessary to convert SCOs into substitute transport fuels. In this study, extraction of nitrogen compounds from SCOs by complex formation with CuCl<sub>2</sub>.2H<sub>2</sub>O was carried out and the denitrogenated oils were hydrotreated to explore the effect of nitrogen pre-removal on hydrodenitrogenation (HDN) and hydrodesulfurization (HDS). Light gas oil fractions derived from shale oil, coal-derived liquid, and pyrolysis product of Athabasca bitumen were used as feedstocks. Hydrotreatment tests were carried out using a batch-type autoclave and commercial NiMo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> catalyst at 350°C for 2-4 h under H<sub>2</sub> initial pressure of 5 MPa. The results showed that basic and heterocyclic nitrogen compounds could be separated efficiently from SCO by complex formation. The pre-removal of nitrogen compounds greatly enhanced the HDN reaction rates and greatly reduced the residual nitrogen content. The recovery of CuCl<sub>2</sub>.2H<sub>2</sub>O was also possible by simply washing CH<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub> solution containing the complex with water. The proposed method is another option for the conversion of SCO to a high quality feedstock suitable for production of clean diesel fuels.

収録刊行物

  • Journal of the Japan Petroleum Institute  

    Journal of the Japan Petroleum Institute 51(3), 165-173, 2008-05-01 

    The Japan Petroleum Institute

参考文献:  32件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10021126189
  • NII書誌ID(NCID)
    AA11590615
  • 本文言語コード
    ENG
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    13468804
  • NDL 記事登録ID
    9498362
  • NDL 雑誌分類
    ZP29(科学技術--化学・化学工業--燃料--石油)
  • NDL 請求記号
    Z17-177
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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