JP2003193066A - Method for oxidative desulfurization of liquid petroleum product and oxidative desulfurization plant - Google Patents
Method for oxidative desulfurization of liquid petroleum product and oxidative desulfurization plantInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、灯油、軽油、ナフ
サ、ガソリンなどの石油製品中に含まれる硫黄分を酸化
して分離、除去する石油製品の酸化脱硫方法、および酸
化脱硫装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an oxidative desulfurization method for petroleum products and an oxidative desulfurization apparatus for oxidizing and separating sulfur compounds contained in petroleum products such as kerosene, light oil, naphtha and gasoline to remove them.
【0002】[0002]
【従来の技術】石油製品の脱硫技術は、水素化脱硫が一
般的であるが、この方法では、処理圧力が100kg/
cm2g、処理温度が350℃前後と過酷であり、設備
的に重装備となっていた。2. Description of the Related Art Hydrodesulfurization is generally used as a desulfurization technology for petroleum products. In this method, the processing pressure is 100 kg /
cm 2 g, the processing temperature was around 350 ° C., which was severe, and the equipment was heavy equipment.
【0003】一方、酸化剤を使用する脱硫技術として、
液状油の有機硫黄化合物を酸化回収すると共に液状油を
精製して回収する方法及びその装置(特開2001−1
07059号公報)が提案されている。この方法は、過
酸化水素水を含む酸化剤によって液状油中に存在する有
機硫黄化合物を酸化回収し、液状油を精製しようとする
ものである。On the other hand, as a desulfurization technique using an oxidizing agent,
Method and apparatus for oxidizing and recovering organic sulfur compounds of liquid oil and refining and recovering liquid oil
No. 07059) has been proposed. This method is intended to purify the liquid oil by oxidizing and recovering the organic sulfur compound present in the liquid oil with an oxidizing agent containing hydrogen peroxide solution.
【0004】上記公報の方法は、低温での脱硫を可能と
する技術であるが、酸化剤としてギ酸等を使用するため
設備の腐食が大きな問題となり、また、酸化剤が液(過
酸化水素水+ギ酸)であるため、反応後の酸化剤と石油
製品との分離が困難であり、石油製品に3体積%程度の
損失が生じるという欠点があった。The method disclosed in the above publication is a technique which enables desulfurization at a low temperature, but since formic acid or the like is used as an oxidizing agent, facility corrosion is a serious problem, and the oxidizing agent is a liquid (hydrogen peroxide solution). + Formic acid), it is difficult to separate the oxidizing agent and the petroleum product after the reaction, and there is a drawback that the petroleum product loses about 3% by volume.
【0005】また、この技術では酸化剤と液状油を反応
させる際に、酸化剤を高速撹拌する撹拌装置と、液状油
を送り込むための微粒化注入装置が必要であり設備的に
も大掛りなものにならざるを得ないという問題もある。Further, in this technique, when the oxidizing agent and the liquid oil are reacted, a stirring device for stirring the oxidizing agent at a high speed and a atomizing and injecting device for feeding the liquid oil are required, which requires a large facility. There is also the problem that it has to be something.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、灯油、軽
油、ナフサ、ガソリン等の液状石油製品中の硫黄分を効
率的に分離することにより、石油製品の硫黄濃度を減少
させることができる脱硫方法、およびそのための装置を
提供することを課題とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is desulfurization capable of reducing the sulfur concentration of petroleum products by efficiently separating the sulfur content in liquid petroleum products such as kerosene, light oil, naphtha and gasoline. It is an object to provide a method and a device therefor.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1に記載の液状石油製品の酸化脱硫方法の発
明は、オゾンを含むガスを、硫黄分を含む液状石油製品
と接触させることにより、液状石油製品中の硫黄分を酸
化し、生成した酸化硫黄化合物を分離することを特徴と
する。In order to solve the above-mentioned problems, the invention of the method for oxidative desulfurization of liquid petroleum products according to claim 1 is to bring a gas containing ozone into contact with a liquid petroleum product containing sulfur. Is used to oxidize the sulfur content in the liquid petroleum product and separate the produced sulfur oxide compound.
【0008】この特徴によれば、オゾンを含むガスを液
状石油製品と接触させることにより、液状石油製品中の
硫黄分を酸化して酸化硫黄化合物として分離することが
できるので、効率的に石油製品の脱硫を行うことができ
る。According to this feature, by bringing the gas containing ozone into contact with the liquid petroleum product, the sulfur content in the liquid petroleum product can be oxidized and separated as a sulfur oxide compound, so that the petroleum product can be efficiently used. Can be desulfurized.
【0009】すなわち、石油製品中に含まれる種々の硫
黄化合物などの硫黄分にオゾンを作用させて酸化する
と、生成する酸化硫黄化合物の沸点、溶解度、吸着能な
どの物性は元の硫黄分と比べて大きく変化するので、蒸
留、抽出、吸着などの処理によって石油製品から容易に
分離できるようになる。That is, when ozone is applied to sulfur components such as various sulfur compounds contained in petroleum products to oxidize them, the physical properties such as boiling point, solubility and adsorption capacity of the sulfur oxide compounds produced are higher than those of the original sulfur components. It can be easily separated from petroleum products by treatments such as distillation, extraction and adsorption.
【0010】また、特にオゾンを用いることの有利な点
として、硫黄分の酸化反応は、気体のオゾンと液体の石
油製品との気液間で行われるため、反応がすみやかに進
行し、処理効率が高い。また、気体であるオゾンは反応
後に液状石油製品と容易に分離するので、酸化工程後の
分離に格別の操作や処理を必要としない。つまり、液−
液反応や気−気反応では接触、混合後の分離に煩雑な操
作が必要であったり、分離が困難になって原料の石油製
品に損失を生じたりするが、気体であるオゾンは反応系
から容易に分離・除去できるため、すみやかに次工程に
移行でき、原料の損失も殆どない。Further, as an advantage of using ozone in particular, since the oxidation reaction of the sulfur content is carried out between the gas ozone and the gas oil and the liquid petroleum product, the reaction proceeds promptly and the treatment efficiency is improved. Is high. Further, since ozone, which is a gas, is easily separated from the liquid petroleum product after the reaction, no special operation or treatment is required for the separation after the oxidation step. That is, liquid-
In a liquid reaction or a gas-gas reaction, a complicated operation is required for separation after contact and mixing, or separation becomes difficult and a petroleum product as a raw material is lost. Since it can be easily separated / removed, it can be immediately transferred to the next step and there is almost no loss of raw materials.
【0011】また、請求項2に記載の液状石油製品の酸
化脱硫方法の発明は、請求項1において、酸化硫黄化合
物を、低級アルコールを含む溶媒により抽出して分離す
ることを特徴とする。この特徴によれば、低級アルコー
ルを含む溶媒を用いることにより、生成した酸化硫黄化
合物を効率良く抽出できる。抽出による分離は、蒸留に
よる分離に比べてエネルギー消費が少なく、吸着による
分離よりも装置構成が簡易なもので足りるため有利であ
る。The invention of the method for oxidative desulfurization of liquid petroleum products according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the sulfur oxide compound is extracted and extracted with a solvent containing a lower alcohol. According to this feature, the produced sulfur oxide compound can be efficiently extracted by using the solvent containing the lower alcohol. Separation by extraction is advantageous in that it consumes less energy than separation by distillation and requires a simpler device configuration than separation by adsorption.
【0012】また、請求項3に記載の液状石油製品の酸
化脱硫方法の発明は、請求項2において、低級アルコー
ルを含む溶媒が、低級アルコールと水を含有する溶媒で
あることを特徴とする。この特徴によれば、低級アルコ
ールを含む溶媒としてメタノール等の低級アルコールと
水を所定比率で含む溶媒を用いることによって、油層
(石油製品)と溶媒層との分離性が向上し、石油製品の
損失を最小限に抑えながら分離することができる。The invention of the method for oxidative desulfurization of a liquid petroleum product described in claim 3 is characterized in that, in claim 2, the solvent containing a lower alcohol is a solvent containing a lower alcohol and water. According to this feature, by using a solvent containing lower alcohol such as methanol and water in a predetermined ratio as the solvent containing lower alcohol, the separability between the oil layer (petroleum product) and the solvent layer is improved, and the loss of the petroleum product is reduced. Can be separated while minimizing.
【0013】また、請求項4に記載の液状石油製品の酸
化脱硫方法の発明は、請求項1から請求項3のいずれか
1項において、オゾンを含むガスと硫黄分を含む液状石
油製品との接触を、析出防止剤の存在下で行うことを特
徴とする。この特徴によれば、析出防止剤の存在下で硫
黄分の酸化を行うことにより、生成する酸化硫黄化合物
の反応装置内での析出を防止できる。これにより、石油
製品の脱硫プロセスにおける長期間の操業や工業的規模
での実施において、析出物による目詰まりなどの障害を
引き起こす確率を低減できる。Further, the invention of the method for oxidative desulfurization of a liquid petroleum product according to a fourth aspect is the method according to any one of the first to third aspects, wherein the gas containing ozone and the liquid petroleum product containing a sulfur component are used. The contact is performed in the presence of a precipitation inhibitor. According to this feature, by oxidizing the sulfur component in the presence of the precipitation inhibitor, it is possible to prevent the generated sulfur oxide compound from being precipitated in the reactor. As a result, it is possible to reduce the probability of causing obstacles such as clogging due to deposits during long-term operation in a desulfurization process of petroleum products or implementation on an industrial scale.
【0014】また、請求項5に記載の石油製品の酸化脱
硫装置の発明は、オゾンを含むガスを、硫黄分を含む液
状石油製品に接触させる気液接触手段と、前記気液接触
手段で処理された酸化硫黄化合物を含有する液状石油製
品に、抽出溶媒を混合する混合手段と、前記混合手段に
より混合された液状石油製品と抽出溶媒との混合物を、
精製した石油製品と酸化硫黄化合物を含有する抽出溶媒
とに分離する分離手段と、を備えたことを特徴とする。
この気液接触手段と混合手段と分離手段を備えた装置
は、上記請求項2〜請求項4に記載した石油製品の酸化
脱硫方法の実施に最適なものである。According to the invention of an oxidative desulfurization apparatus for petroleum products described in claim 5, gas-liquid contacting means for bringing a gas containing ozone into contact with liquid petroleum product containing sulfur, and treatment with the gas-liquid contacting means. A liquid petroleum product containing the sulfur oxide compound thus obtained, a mixing means for mixing an extraction solvent, and a mixture of the liquid petroleum product and the extraction solvent mixed by the mixing means,
Separation means for separating a refined petroleum product and an extraction solvent containing a sulfur oxide compound are provided.
The apparatus provided with the gas-liquid contacting means, the mixing means, and the separating means is most suitable for carrying out the oxidative desulfurization method for petroleum products described in claims 2 to 4.
【0015】また、請求項6に記載の石油製品の酸化脱
硫装置の発明は、請求項5において、さらに、酸化硫黄
化合物を含有する抽出溶媒を酸化硫黄化合物と抽出溶媒
とに分離するための第2の分離手段を備えたことを特徴
とする。この特徴によれば、酸化硫黄化合物と抽出溶媒
とを分離する第2の分離手段を配備することによって、
抽出溶媒の再利用と酸化硫黄化合物の回収が可能にな
る。従って、資源の有効利用と処理コストの低減化が図
られる。Further, the invention of the oxidative desulfurization apparatus for petroleum products according to claim 6 is the same as in claim 5, wherein the extraction solvent containing a sulfur oxide compound is further separated into a sulfur oxide compound and an extraction solvent. It is characterized by having two separating means. According to this feature, by providing the second separation means for separating the sulfur oxide compound and the extraction solvent,
It is possible to reuse the extraction solvent and recover the sulfur oxide compound. Therefore, effective use of resources and reduction of processing cost can be achieved.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の酸化脱硫方法は、オゾン
を含むガスを、硫黄分を含む液状石油製品と接触させる
ことにより、液状石油製品中の硫黄分を酸化し、生成し
た酸化硫黄化合物を分離することによって実施される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The oxidative desulfurization method of the present invention is a method for oxidizing a sulfur content in a liquid petroleum product by bringing a gas containing ozone into contact with a liquid petroleum product containing a sulfur content, thereby producing a sulfur oxide compound. Is carried out by separating
【0017】本発明において酸化脱硫の対象となる液状
石油製品には、例えば、灯油、軽油、ナフサ、ガソリン
等の石油製品またはそれらの原料が含まれる。これらの
液状石油製品は、硫黄分として、例えばR−S−R’や
R−SH(ここで、R、R’はアルキル基などを示す)
で表されるスルフィドやチオールなどの有機硫黄化合物
をはじめ、各種の硫黄化合物を含有している。そして、
液状石油製品にオゾンを作用させることにより、上記ス
ルフィド(R−S−R’)の例ではスルフォキシドやス
ルフォンなどの酸化硫黄化合物に変化させることができ
る。The liquid petroleum products to be subjected to oxidative desulfurization in the present invention include, for example, petroleum products such as kerosene, light oil, naphtha and gasoline, or their raw materials. These liquid petroleum products have, for example, R-S-R 'or R-SH as sulfur content (wherein R and R'represent an alkyl group).
It contains various sulfur compounds, including organic sulfur compounds such as sulfides and thiols represented by. And
By subjecting liquid petroleum products to ozone, they can be converted into sulfur oxide compounds such as sulfoxide and sulfone in the above-mentioned example of sulfide (R—S—R ′).
【0018】本発明に用いる「オゾンを含むガス」とし
ては、例えば、オゾンガスそのものや、オゾンを含む空
気、オゾンを含む酸素ガスなどを挙げることができる。Examples of the "gas containing ozone" used in the present invention include ozone gas itself, air containing ozone, oxygen gas containing ozone, and the like.
【0019】オゾンを含むガスと液状石油製品との接触
は、通常の気液接触手段を利用して行うことができる。
すなわち、一般的な気液接触装置として、例えば、格子
状などをした充填材により気液接触効率を高める充填塔
方式、液状石油製品を液滴化もしくは微粒子化して散布
または噴霧するスプレー塔方式、液膜を形成する濡れ壁
塔方式等の装置を使用できる。かかる方式の場合、オゾ
ンを含むガスの導入方向は、液状石油製品に対し、向流
としても、あるいは並流としてもよい。なお、これら以
外にも、例えば、容器内に充填された液状石油製品中、
あるいはパイプ内を流送する液状石油製品中にオゾンを
含むガスを気泡として導入する方式なども可能である。
上記方法の中でも、オゾンとの接触面積を大きくとれる
方法として、例えば、充填塔方式や、スプレー塔方式な
どが好ましい。The contact between the gas containing ozone and the liquid petroleum product can be carried out by using a normal gas-liquid contact means.
That is, as a general gas-liquid contact device, for example, a packed tower system for enhancing gas-liquid contact efficiency by a lattice-shaped packing material, a spray tower system for spraying or atomizing liquid petroleum products into droplets or fine particles, An apparatus such as a wetting wall tower system that forms a liquid film can be used. In the case of such a system, the introduction direction of the gas containing ozone may be countercurrent or parallel to the liquid petroleum product. In addition to these, for example, in a liquid petroleum product filled in a container,
Alternatively, a method in which a gas containing ozone is introduced as bubbles into the liquid petroleum product flowing in the pipe is also possible.
Among the above methods, as a method capable of obtaining a large contact area with ozone, for example, a packed tower system or a spray tower system is preferable.
【0020】液状石油製品とオゾンを含むガスの接触に
おいて、必要なガス量とオゾン濃度は脱硫される石油製
品中の硫黄濃度によって適宜設定できるが、例えば、供
給するガス中のオゾン濃度は0.01〜10.0体積
%、好ましくは0.1〜1.0体積%とすることができ
る。When a liquid petroleum product and a gas containing ozone are contacted with each other, the required gas amount and ozone concentration can be appropriately set according to the sulfur concentration in the desulfurized petroleum product. For example, the ozone concentration in the gas to be supplied is 0. It may be from 01 to 10.0% by volume, preferably from 0.1 to 1.0% by volume.
【0021】また、反応装置内のガス空塔速度は、SV
値で0.1〜6.0/時間、好ましくは1.0〜2.5
/時間であり、操作温度は常温、操作圧力は常圧が一般
的であり、温度は10℃〜60℃程度、圧力は大気圧〜
3kg/cm2g程度の範囲内で適宜設定することが好
ましい。The superficial velocity of the gas in the reactor is SV.
Value is 0.1 to 6.0 / hour, preferably 1.0 to 2.5
Generally, the operating temperature is room temperature, the operating pressure is normal pressure, the temperature is about 10 ° C to 60 ° C, and the pressure is atmospheric pressure to
It is preferable to set it appropriately within the range of about 3 kg / cm 2 g.
【0022】本発明方法においては、オゾンを含むガス
と硫黄分を含む液状石油製品との接触を、析出防止剤の
存在下で行うことが好ましい。本発明で採用する気液接
触方式による酸化脱硫反応は、上述のとおりオゾンを含
むガスを使用するため、脱硫効率が良く、酸化反応後の
オゾンの分離も容易であるという長所を持つが、酸化反
応により生成した酸化硫黄化合物の析出が液−液反応の
場合よりも起こりやすいことが懸念される。反応装置内
で酸化硫黄化合物が析出すると、液状石油製品やオゾン
を含むガスの流通を妨げ、処理効率の低下や、目詰まり
による故障などを引き起こすことが考えられる。このた
め、析出防止剤の存在下で酸化脱硫反応を行うことによ
り、反応装置内での酸化硫黄化合物の析出を有効に防止
でき、長期間の操業や工業的規模での実施が可能な、実
用性の高い石油製品の脱硫プロセスを実現できる。In the method of the present invention, it is preferable that the gas containing ozone and the liquid petroleum product containing sulfur are contacted with each other in the presence of a precipitation inhibitor. The oxidative desulfurization reaction by the gas-liquid contact method adopted in the present invention has advantages that desulfurization efficiency is good and ozone can be easily separated after the oxidation reaction because the gas containing ozone is used as described above. It is feared that the deposition of the sulfur oxide compound generated by the reaction is more likely to occur than in the liquid-liquid reaction. Precipitation of sulfur oxide compounds in the reactor may hinder the flow of liquid petroleum products and gases containing ozone, resulting in a decrease in treatment efficiency and a failure due to clogging. Therefore, by carrying out the oxidative desulfurization reaction in the presence of a precipitation inhibitor, it is possible to effectively prevent the precipitation of the sulfur oxide compound in the reaction device, which enables long-term operation and implementation on an industrial scale. The desulfurization process of highly reliable petroleum products can be realized.
【0023】析出防止剤としては、生成する酸化硫黄化
合物を溶解可能で、オゾンによる酸化反応を実質的に損
なうような影響を与えることがない物質であれば特に制
限はないが、後述する抽出溶媒と同じ物質、例えばメタ
ノール、エタノール、プロパノールなどの低級アルコー
ルを用いることが好ましい。The precipitation inhibitor is not particularly limited as long as it is a substance capable of dissolving the produced sulfur oxide compound and having no effect on the oxidation reaction by ozone, and the extraction solvent described later. It is preferable to use the same substances as above, for example, lower alcohols such as methanol, ethanol and propanol.
【0024】析出防止剤は、予め原料となる液状石油製
品に添加してもよく、あるいは、酸化分解反応の過程
で、連続的もしくは断続的に添加してもよい。いずれの
場合も、予測される酸化硫黄化合物の生成量、あるいは
液状石油製品に含まれる硫黄分量に応じて所要量を添加
すればよい。添加量の目安としては、例えば液状石油製
品に対して1体積%〜30体積%程度、好ましくは1体
積%〜5体積%程度である。The precipitation inhibitor may be added in advance to the liquid petroleum product which is a raw material, or may be added continuously or intermittently in the process of the oxidative decomposition reaction. In any case, the required amount may be added according to the predicted production amount of the sulfur oxide compound or the sulfur content contained in the liquid petroleum product. The amount of addition is, for example, about 1% to 30% by volume, preferably about 1% to 5% by volume, based on the liquid petroleum product.
【0025】以上述べたオゾンを含むガスと硫黄分を含
む液状石油製品との接触工程は、繰り返し行うようにし
てもよい。気液接触工程を複数回(例えば2〜5回程
度)繰り返すと、液状石油製品に含まれる硫黄分をより
確実に酸化できるので、最終的な精製度を高めることが
できる。The above-mentioned step of contacting the gas containing ozone and the liquid petroleum product containing sulfur may be repeated. By repeating the gas-liquid contact step a plurality of times (for example, about 2 to 5 times), the sulfur content contained in the liquid petroleum product can be more reliably oxidized, and thus the final degree of refinement can be increased.
【0026】液状石油製品中からの酸化硫黄化合物の分
離は、例えば、溶媒抽出、蒸留、吸着などの通常の分離
手段によって実施できる。これらの中でも、エネルギー
消費が少なく、装置構成も簡易なもので足りる溶媒抽出
による処理が好ましい。以下、溶媒抽出による分離を例
に挙げて詳述する。Separation of the sulfur oxide compound from the liquid petroleum product can be carried out by a usual separation means such as solvent extraction, distillation and adsorption. Among these, the treatment by solvent extraction, which consumes less energy and has a simple apparatus configuration, is preferable. Hereinafter, separation by solvent extraction will be described in detail as an example.
【0027】抽出溶媒としては、生成する酸化硫黄化合
物を溶解可能で、液状石油製品との分離が可能な物質あ
れば制限なく使用できるが、例えば、メタノール、エタ
ノール、プロパノールなどの低級アルコールを含む溶媒
を用いると、生成した酸化硫黄化合物を効率良く溶媒側
に移行させ、液状石油製品から分離できるので好まし
い。また、低級アルコールを含む溶媒として、所定比率
で水を含有する溶媒(例えばメタノール+水)を用いる
と、油層(石油製品)と溶媒層との分離性が向上し、両
層の境界が明りょうになるため、石油製品にほとんど損
失を生じさせることなく分離できる。この場合、例えば
メタノール等に対し水を1〜20体積%程度配合するこ
とが好ましく、石油製品の種類に応じて1〜15体積%
程度配合することにより最適な分離性が得られる。As the extraction solvent, any substance can be used without limitation as long as it can dissolve the produced sulfur oxide compound and can be separated from the liquid petroleum product. For example, a solvent containing a lower alcohol such as methanol, ethanol or propanol. The use of is preferable because the produced sulfur oxide compound can be efficiently transferred to the solvent side and separated from the liquid petroleum product. When a solvent containing water in a predetermined ratio (for example, methanol + water) is used as the solvent containing lower alcohol, the separability between the oil layer (petroleum product) and the solvent layer is improved, and the boundary between both layers is clear. Therefore, the oil product can be separated with almost no loss. In this case, for example, it is preferable to add about 1 to 20% by volume of water to methanol or the like, and 1 to 15% by volume depending on the type of petroleum product.
Optimum separability can be obtained by blending to some extent.
【0028】溶媒による抽出分離に際しては、抽出を効
果的に実施するために、撹拌等の混合操作を行うことが
好ましい。これは撹拌等の混合方法のほか、例えばスタ
ティックミキサー、スプレーノズル、絞り弁等による混
合でもよい。良く混合された液状石油製品、抽出溶媒お
よび酸化硫黄化合物は、抽出操作によって液状石油製品
と、酸化硫黄化合物を含む抽出溶媒に分離される。この
ように、抽出によって酸化硫黄化合物は、石油製品から
溶媒側に移動し、酸化硫黄化合物が除去された液状石油
製品は脱硫石油製品として、必要に応じて後処理を施し
た後回収される。この溶媒抽出工程および分離工程も、
必要に応じて繰り返し行うことにより、液状石油製品を
より高度に精製することが可能である。In the extraction and separation with a solvent, it is preferable to carry out a mixing operation such as stirring in order to effectively carry out the extraction. This may be a mixing method such as stirring or the like, for example, mixing with a static mixer, a spray nozzle, a throttle valve, or the like. The well-mixed liquid petroleum product, the extraction solvent and the sulfur oxide compound are separated into the liquid petroleum product and the extraction solvent containing the sulfur oxide compound by the extraction operation. As described above, the sulfur oxide compound is moved from the petroleum product to the solvent side by the extraction, and the liquid petroleum product from which the sulfur oxide compound is removed is recovered as a desulfurized petroleum product after the post-treatment as necessary. This solvent extraction step and separation step also
Liquid petroleum products can be refined to a higher degree by repeating the process as necessary.
【0029】また、以上の気液接触工程から溶媒抽出等
による酸化硫黄化合物の分離工程までの処理は、これら
を一連の工程として複数回(例えば2〜5回程度)繰り
返し行うことも可能であり、前記したように各工程をそ
れぞれ別個に繰り返す場合と同様に、液状石油製品の精
製度を高めることができる。The above processes from the gas-liquid contact step to the step of separating the sulfur oxide compound by solvent extraction or the like can be repeated a plurality of times (for example, about 2 to 5 times) as a series of steps. As in the case where the above steps are individually repeated as described above, the degree of refinement of the liquid petroleum product can be increased.
【0030】一方、酸化硫黄化合物を含む抽出溶媒は、
酸化硫黄化合物を分離することにより、抽出溶媒として
の再利用を図ることが好ましい。例えば、酸化硫黄化合
物を含むメタノール(またはメタノール水)に蒸留等の
分離操作を施すことによって、精製溶媒として回収でき
る。蒸留の場合は、操作圧力は常圧で実施するのが一般
的であり、前記例では、塔頂からメタノール、塔底から
は酸化硫黄化合物または酸化硫黄化合物+水が取り出さ
れ、系外へ排出される。この酸化硫黄化合物についても
必要に応じて回収して有効利用できる。On the other hand, the extraction solvent containing the sulfur oxide compound is
By separating the sulfur oxide compound, it is preferable to reuse it as an extraction solvent. For example, methanol (or methanol water) containing a sulfur oxide compound can be recovered as a purified solvent by performing a separation operation such as distillation. In the case of distillation, the operating pressure is generally normal pressure. In the above example, methanol is taken out from the top of the column and sulfur oxide compound or sulfur oxide compound + water is taken out from the column bottom and discharged to the outside of the system. To be done. This sulfur oxide compound can also be recovered and used effectively if necessary.
【0031】以上、溶媒抽出の場合を例に挙げて説明し
たが、蒸留や吸着分離についても、常法に従って処理す
ることにより、同様に精製した脱硫石油製品を回収する
ことができる。Although the case of solvent extraction has been described above as an example, the same refined desulfurized petroleum product can be recovered by treating in accordance with a conventional method for distillation and adsorption separation.
【0032】図1は、本発明の一実施形態に係る酸化脱
硫装置100の概要を示す図面である。図1において、
酸化脱硫装置100は、気液接触手段としての反応器1
1、混合手段としての混合器31、第1の分離手段とし
ての分離槽41を備えている。また、この酸化脱硫装置
100は、回収された抽出溶媒53を精製して再利用す
るために第2の分離手段としての蒸留塔42を備えてい
るまず、反応器11は、反応器内に充填材12を充填し
た充填塔式であり、上部に液状石油製品51の導入部1
5、下部にオゾンガス52の導入部14を備えた向流方
式を採用している。向流方式は、十分な気液接触を行う
ことができるので好ましい。充填材12としては、石油
製品の精製に適した通常の充填材12を使用できる。反
応器11としては、図2(a)に示すような向流方式の
ほか、並流方式のものも使用可能であり、その例として
は、図2(b)に示すように、上部に液状石油製品51
の導入部15、頂部にオゾンガス52の導入部14、底
部に排出部18を備えた反応器11の下流に気液分離器
19を設けたものが挙げられる。FIG. 1 is a diagram showing an outline of an oxidative desulfurization apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. In FIG.
The oxidative desulfurization apparatus 100 includes a reactor 1 as a gas-liquid contact means.
1. A mixer 31 as a mixing means and a separation tank 41 as a first separating means are provided. Further, this oxidative desulfurization apparatus 100 is equipped with a distillation column 42 as a second separating means for purifying and reusing the recovered extraction solvent 53. First, the reactor 11 is filled in the reactor. It is a packed tower type filled with the material 12, and the introduction part 1 of the liquid petroleum product 51 is provided on the upper part.
5. A countercurrent system having an ozone gas 52 introduction section 14 at the bottom is adopted. The countercurrent method is preferable because it allows sufficient gas-liquid contact. As the filler 12, a usual filler 12 suitable for refining petroleum products can be used. As the reactor 11, in addition to a countercurrent system as shown in FIG. 2 (a), a parallel flow system can be used. For example, as shown in FIG. Petroleum products 51
And a gas-liquid separator 19 is provided downstream of the reactor 11 having the introduction part 15 of the ozone gas, the introduction part 14 of the ozone gas 52 at the top, and the discharge part 18 at the bottom.
【0033】また、反応器11は、充填塔方式に限ら
ず、図3(a)、(b)に例示するスプレー塔方式も使
用できる。スプレー塔方式の反応器11においては、液
状石油製品51を上部の噴霧装置13から微細粒子とし
て拡散させることにより、オゾンガス52との気液接触
を効率的に行うことができる。スプレー塔方式において
も、オゾンガス52を反応器11の下部から導入する向
流方式[図3(a)]のほか、オゾンガスを反応器11
の頂部から導入し、気液分離器19を併設した並流方式
[図3(b)]が利用できる。The reactor 11 is not limited to the packed tower system, and the spray tower system illustrated in FIGS. 3 (a) and 3 (b) can also be used. In the spray tower type reactor 11, the liquid petroleum product 51 is diffused as fine particles from the spraying device 13 in the upper portion, so that gas-liquid contact with the ozone gas 52 can be efficiently performed. Also in the spray tower system, in addition to the countercurrent system [Fig. 3 (a)] in which the ozone gas 52 is introduced from the lower part of the reactor 11, ozone gas is supplied to the reactor 11 as well.
It is possible to use the parallel flow system [FIG. 3 (b)] which is introduced from the top of the and is equipped with the gas-liquid separator 19.
【0034】さらに、反応器11として、図4に例示す
るようなエジェクター式スプレーノズル61と充填材1
2を配備した装置を用いることも可能である。この反応
器11では、液状石油製品51とオゾンガス52とを混
合するエジェクター式スプレーノズル61によって、液
状石油製品51を微粒子として拡散させオゾンガス52
と反応させるとともに、反応器11の下部からディスト
リビューター62を通して別途供給され、分散されるオ
ゾンガス52と充填材12を通して流下してくる液状石
油製品51とを再び接触させることができるので、気液
接触による酸化反応を効率良く進行させることが可能に
なる。なお、反応器11としては、上記以外に、例えば
濡れ壁方式(図示せず)なども使用できる。Further, as the reactor 11, an ejector type spray nozzle 61 and a filler 1 as illustrated in FIG.
It is also possible to use a device provided with 2. In this reactor 11, the liquid petroleum product 51 is dispersed as fine particles by the ejector-type spray nozzle 61 that mixes the liquid petroleum product 51 and the ozone gas 52, and the ozone gas 52
The liquid petroleum product 51, which is separately supplied from the lower part of the reactor 11 through the distributor 62 and is dispersed, and the liquid petroleum product 51 flowing down through the filler 12 can be brought into contact with each other. It becomes possible to efficiently proceed the oxidation reaction by. In addition to the above, for example, a wet wall system (not shown) can be used as the reactor 11.
【0035】図1では、反応器11は1塔のみの構成で
あるが、硫黄分の酸化反応をより確実に進行させる目的
で、必要に応じて複数の反応器11を連設することも可
能である。また、同様の目的で、一旦反応器11から排
出された液状石油製品(酸化反応後)51’の一部また
は全部を再度反応器11内に導入する経路を設けること
も可能である。In FIG. 1, the reactor 11 has a structure of only one tower, but a plurality of reactors 11 can be connected in series if necessary for the purpose of more reliably promoting the oxidation reaction of the sulfur content. Is. Further, for the same purpose, it is possible to provide a path for introducing a part or all of the liquid petroleum product (after the oxidation reaction) 51 ′ once discharged from the reactor 11 into the reactor 11 again.
【0036】図1において、混合手段としての混合器3
1は、スタティックミキサー32が使用されている[図
5(a)参照]。スタティックミキサー32には、一般
的な構成ものを使用することができる。混合器31とし
ては、スタティックミキサー32に限らず、例えば図5
(b)に示す絞り弁33や、同図(c)に示す攪拌槽3
4なども利用できる。この中でも、スタティックミキサ
ー32や絞り弁33は、動力を必要とせず、省スペース
で連続処理が可能である点で有利であり、特に攪拌性能
が高く均一な混合が可能なスタティックミキサー32が
好ましい。In FIG. 1, a mixer 3 as a mixing means.
1 uses a static mixer 32 [see FIG. 5 (a)]. As the static mixer 32, a general structure can be used. The mixer 31 is not limited to the static mixer 32.
The throttle valve 33 shown in (b) and the stirring tank 3 shown in FIG.
4 etc. can also be used. Among them, the static mixer 32 and the throttle valve 33 are advantageous in that they do not require power and can perform continuous processing in a space-saving manner. Particularly, the static mixer 32 which has high stirring performance and is capable of uniform mixing is preferable.
【0037】第1の分離手段としての分離槽41は、液
状石油製品51と抽出溶媒53を静置して層分離させて
分別回収するためのものであり、上部と下部にそれぞれ
排出部を有する。なお、図1では第1の分離手段として
独立した分離槽41を備えているが、例えば混合手段と
して図5(c)に示す攪拌槽34などを使用する場合に
は、混合器31と一体の構成としてもよい。The separation tank 41 as the first separating means is for allowing the liquid petroleum product 51 and the extraction solvent 53 to stand and separate them into layers for separate collection, and each has an upper and a lower discharge part. . Although an independent separation tank 41 is provided as the first separation means in FIG. 1, when the stirring tank 34 shown in FIG. 5C is used as the mixing means, for example, it is integrated with the mixer 31. It may be configured.
【0038】また、以上の装置構成において、反応器1
1および混合器31を統合し、図6に示すように一体型
の反応・混合器71とすることも可能である。この反応
・混合装置71では、気液接触を行う反応部72と、抽
出溶媒の混合を行う混合/抽出部73に区分されてお
り、さらに、反応部71には例えば充填材(ここでは図
示せず)が配備されている。この方式では、液状石油製
品51は反応部71の上部の液導入部74から導入さ
れ、反応部71の下部のガス導入部75から導入された
オゾンガス52と接触しながら流下していく。混合/抽
出部73には、メタノール等の抽出溶媒53の溶媒導入
部76が設けられ、ここから導入された抽出溶媒53と
酸化反応後の液状石油製品51’とは、例えば攪拌など
の手段により十分に混合される。混合物は反応・混合器
71の底部の排出部77から排出され、次工程(分離槽
41)へ送られることになる。かかる一体型の反応・混
合器を用いることによって、装置構成を簡素化すること
ができる。さらに、図6の反応・混合器71において、
混合/抽出部73に分離機能を持たせ、ここで抽出溶媒
53と液状石油製品51との分離まで行えるようにして
もよい。この場合は、仮想線で示す分離槽41も省略で
きるので、装置構成をさらに簡素なものとすることがで
きる。Further, in the above apparatus configuration, the reactor 1
It is also possible to integrate 1 and the mixer 31 into an integrated reaction / mixer 71 as shown in FIG. The reaction / mixing device 71 is divided into a reaction part 72 for performing gas-liquid contact and a mixing / extracting part 73 for mixing an extraction solvent. Further, the reaction part 71 includes, for example, a filler (not shown here). Have been deployed. In this system, the liquid petroleum product 51 is introduced from the liquid introduction section 74 above the reaction section 71 and flows down while contacting the ozone gas 52 introduced from the gas introduction section 75 below the reaction section 71. The mixing / extracting unit 73 is provided with a solvent introducing unit 76 for the extracting solvent 53 such as methanol, and the extracting solvent 53 introduced therein and the liquid petroleum product 51 ′ after the oxidation reaction are, for example, by means such as stirring. Mix well. The mixture is discharged from the discharge part 77 at the bottom of the reaction / mixer 71 and sent to the next step (separation tank 41). By using such an integrated reaction / mixer, the device configuration can be simplified. Further, in the reaction / mixer 71 of FIG.
The mixing / extracting unit 73 may be provided with a separation function so that the extraction solvent 53 and the liquid petroleum product 51 can be separated. In this case, since the separation tank 41 shown by a virtual line can be omitted, the device structure can be further simplified.
【0039】以上述べた図1の装置においては、硫黄分
の酸化反応と分離をより確実にする目的で、気液接触手
段としての反応器11、混合手段としての混合器31お
よび第1の分離手段としての分離槽41を一つの単位と
して、必要に応じて複数単位連設することも可能であ
る。また、同様の目的で、一旦分離槽41から排出され
た脱硫石油製品(分離後)54の一部または全部を再度
反応器11内に導入する経路を設けることも可能であ
る。In the apparatus shown in FIG. 1 described above, the reactor 11 as the gas-liquid contact means, the mixer 31 as the mixing means, and the first separation are provided for the purpose of ensuring the oxidation reaction and separation of the sulfur content. If necessary, a plurality of separation tanks 41 as a unit may be connected in series. Further, for the same purpose, it is possible to provide a path for introducing a part or all of the desulfurized petroleum product (after separation) 54 once discharged from the separation tank 41 into the reactor 11 again.
【0040】第2の分離手段としての蒸留塔42は、蒸
気圧の差異を利用して抽出溶媒53とそこに溶解してい
る酸化硫黄化合物とを分離するためのものであり、一般
的な構成の蒸留装置を利用できる。The distillation column 42 as the second separating means is for separating the extraction solvent 53 and the sulfur oxide compound dissolved therein by utilizing the difference in vapor pressure, and has a general structure. Distillation equipment can be used.
【0041】以上を踏まえ、図1の酸化脱硫装置100
を用いた処理手順を説明する。まず、充填塔式の反応器
11の上部から導入された石油製品51に、反応器11
の下部から導入されたオゾンガス52を対向流として接
触させることにより、効率良く気液接触が行われ、硫黄
分の酸化反応が進行する。反応の条件は前記したとおり
である。酸化反応により生成した酸化硫黄化合物を含む
液状石油製品51’は、反応器底部の排出部17より排
出され、次工程に移送される。Based on the above, the oxidative desulfurization apparatus 100 shown in FIG.
The processing procedure using will be described. First, in the petroleum product 51 introduced from the upper part of the packed tower type reactor 11, the reactor 11
By contacting the ozone gas 52 introduced from the lower part as a counter flow, the gas-liquid contact is efficiently performed, and the oxidation reaction of the sulfur content proceeds. The reaction conditions are as described above. The liquid petroleum product 51 ′ containing the sulfur oxide compound produced by the oxidation reaction is discharged from the discharge part 17 at the bottom of the reactor and transferred to the next step.
【0042】図1では、スタティックミキサー32の上
流側の流送経路上の導入部21において、反応器11で
処理された液状石油製品51’に抽出溶媒53(例え
ば、メタノールまたはメタノール水)が所定比率で導入
される。液状石油製品51と抽出溶媒53とは、スタテ
ィックミキサー32により十分に混合され、液状石油製
品51中の酸化硫黄化合物が抽出溶媒53側に移行す
る。In FIG. 1, the extraction solvent 53 (for example, methanol or methanol water) is predetermined in the liquid petroleum product 51 ′ treated in the reactor 11 in the introduction section 21 on the upstream flow path of the static mixer 32. Introduced in proportion. The liquid petroleum product 51 and the extraction solvent 53 are sufficiently mixed by the static mixer 32, and the sulfur oxide compound in the liquid petroleum product 51 moves to the extraction solvent 53 side.
【0043】抽出溶媒53と液状石油製品51’は、分
離槽41で静置され、抽出溶媒53は下部から、脱硫石
油製品54は上部から回収される。The extraction solvent 53 and the liquid petroleum product 51 'are allowed to stand in the separation tank 41, the extraction solvent 53 is recovered from the lower part, and the desulfurized petroleum product 54 is recovered from the upper part.
【0044】以上述べた抽出溶媒の導入から混合、分離
までの工程を繰り返し行うために、導入部21、混合器
31および分離槽41を繰り返して連設したり、循環経
路を設けたりすることも可能である。In order to repeatedly perform the steps from the introduction of the extraction solvent to the mixing and separation, the introduction section 21, the mixer 31 and the separation tank 41 may be repeatedly connected in series or a circulation path may be provided. It is possible.
【0045】次に、酸化硫黄化合物55を含有する抽出
溶媒53は、蒸留塔42に流送され、ここでの蒸留によ
って酸化硫黄化合物55が分離される。蒸留塔42の頂
部より回収されたガス状の抽出溶媒53は、熱交換器4
3で冷却され、回収溶媒槽44に貯留して再利用が図ら
れる。蒸留塔42の底部より回収される酸化硫黄化合物
55は、必要に応じて精製することにより、各種の化学
工業で利用することができる。Next, the extraction solvent 53 containing the sulfur oxide compound 55 is sent to the distillation column 42, and the sulfur oxide compound 55 is separated by distillation here. The gaseous extraction solvent 53 recovered from the top of the distillation column 42 is used in the heat exchanger 4
It is cooled in 3 and stored in the recovery solvent tank 44 for reuse. The sulfur oxide compound 55 recovered from the bottom of the distillation column 42 can be used in various chemical industries by refining it if necessary.
【0046】以上、本発明を種々の実施形態に関して述
べたが、本発明は上記実施形態に限られるものではな
く、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の
実施形態についても適用されるものであることは勿論で
ある。Although the present invention has been described with reference to various embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and other embodiments are also possible within the scope of the invention described in the claims. Of course, it is applied.
【0047】[0047]
【実施例】次に、実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれによって制約されるものでは
ない。EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail by way of examples, which should not be construed as limiting the invention.
【0048】実施例1
脱硫率の測定(灯油):原料灯油として、表1に示す性
状のものを使用し、本発明方法による酸化脱硫処理を行
った。気液接触による酸化反応はオゾン量0.67g/
Hr、SV=0.5で実施した。次いで、酸化反応後の
灯油に表2の比率で抽出溶媒(メタノールおよび水)を
混合し、5分間混合、10分間静置、灯油分離を
行った。〜の操作を3回繰り返した後、水洗を実施
した。処理後の灯油中の硫黄分を測定したところ、表2
に示すとおりであった。Example 1 Measurement of desulfurization rate (kerosene): As the starting kerosene, the one having the properties shown in Table 1 was used, and oxidative desulfurization treatment was carried out by the method of the present invention. Oxidation reaction by gas-liquid contact is 0.67g / oz
It carried out by Hr and SV = 0.5. Next, the kerosene after the oxidation reaction was mixed with the extraction solvent (methanol and water) in the ratio shown in Table 2, mixed for 5 minutes, allowed to stand for 10 minutes, and separated into kerosene. After repeating the operations of to 3 times, washing with water was performed. When the sulfur content in the kerosene after the treatment was measured, Table 2
It was as shown in.
【0049】[0049]
【表1】 [Table 1]
【0050】[0050]
【表2】 [Table 2]
【0051】実施例2
脱硫率の測定(軽油):原料軽油として、表3に示す性
状のものを使用し、本発明方法による酸化脱硫処理を行
った。気液接触による酸化反応はオゾン量0.65g/
Hr、SV=1.0で実施した。次いで、酸化反応後の
軽油に表4の比率で抽出溶媒(メタノールおよび水)を
混合し、5分間混合、10分間静置、軽油分離を
行った。〜の操作を3回繰り返した後、水洗を実施
した。処理後の軽油中の硫黄分を測定したところ、表4
に示すとおりであった。Example 2 Measurement of desulfurization rate (light oil): As the light oil as a raw material, those having the properties shown in Table 3 were used and subjected to oxidative desulfurization treatment by the method of the present invention. Oxidation is 0.65 g /
It carried out by Hr and SV = 1.0. Then, the extraction solvent (methanol and water) was mixed with the gas oil after the oxidation reaction in the ratio shown in Table 4, mixed for 5 minutes, allowed to stand for 10 minutes, and gas oil separated. After repeating the operations of to 3 times, washing with water was performed. When the sulfur content in the treated gas oil was measured, Table 4
It was as shown in.
【0052】[0052]
【表3】 [Table 3]
【0053】[0053]
【表4】 [Table 4]
【0054】実施例3
脱硫率の測定(ナフサ):原料ナフサとして、表5に示
す性状のものを使用し、本発明方法による酸化脱硫処理
を行った。気液接触による酸化反応はオゾン量0.66
g/Hr、SV=0.5で実施した。次いで、酸化反応
後のナフサに表6の比率で抽出溶媒(メタノールおよび
水)を混合し、5分間混合、10分間静置、ナフ
サ分離を行った。〜の操作を3回繰り返した後、水
洗を実施した。処理後のナフサ中の硫黄分を測定したと
ころ、表6に示すとおりであった。Example 3 Measurement of desulfurization rate (naphtha): Raw material naphtha having the properties shown in Table 5 was used and subjected to oxidative desulfurization treatment by the method of the present invention. Oxidation is 0.66 for oxidation reaction by gas-liquid contact
It carried out by g / Hr and SV = 0.5. Next, the naphtha after the oxidation reaction was mixed with the extraction solvent (methanol and water) in the ratio shown in Table 6, mixed for 5 minutes, allowed to stand for 10 minutes, and naphtha separated. After repeating the operations of to 3 times, washing with water was performed. When the sulfur content in the naphtha after the treatment was measured, it was as shown in Table 6.
【0055】[0055]
【表5】 [Table 5]
【0056】[0056]
【表6】 [Table 6]
【0057】実施例4
混合溶媒(メタノール+水)による抽出効果:原料灯油
として、実施例1と同じ表1に示す性状のものを使用
し、本発明方法による酸化脱硫処理を行った。気液接触
による酸化反応は、オゾン量0.4g/Hr、SV=2
で実施した。次いで、酸化反応後の灯油に表7の比率で
抽出溶媒(メタノールおよび水)を混合し、5分間混
合、10分間静置、灯油分離を行った。〜の操
作を3回繰り返した後、水洗を実施した。処理後の灯油
中の硫黄分を測定したところ、表7に示すとおりであっ
た。Example 4 Extraction effect by mixed solvent (methanol + water): As the starting kerosene, the same properties as shown in Table 1 as in Example 1 were used, and oxidative desulfurization treatment was carried out by the method of the present invention. Oxidation reaction by gas-liquid contact, ozone amount 0.4g / Hr, SV = 2
It was carried out in. Next, the kerosene after the oxidation reaction was mixed with the extraction solvent (methanol and water) in the ratio shown in Table 7, mixed for 5 minutes, allowed to stand for 10 minutes, and separated into kerosene. After repeating the operations of to 3 times, washing with water was performed. When the sulfur content in the kerosene after the treatment was measured, it was as shown in Table 7.
【0058】[0058]
【表7】 [Table 7]
【0059】表7から明らかなように、抽出溶媒として
メタノールと水の混合溶媒を用いると、液状石油製品
(灯油)との分離性が向上して抽出操作での損失を低減
できることが示された。As is clear from Table 7, when a mixed solvent of methanol and water is used as the extraction solvent, the separability from the liquid petroleum product (kerosene) is improved and the loss in the extraction operation can be reduced. .
【0060】実施例5
反応器へ析出防止剤を同時に流したときの脱硫率:原料
灯油として、実施例1と同じ表1に示す性状のものを使
用し、本発明方法による酸化脱硫処理を行った。気液接
触による酸化反応は、オゾン量0.67g/Hr、SV
=0.5の条件の下で、析出防止剤としてメタノール
0.5ml/min(灯油の1/10)または1.0m
l/min(灯油の1/5)を注入して行った。また、
同様の条件でメタノールを注入しない場合についても実
施した。Example 5 Desulfurization rate when a precipitation inhibitor was simultaneously flown into the reactor: As the starting kerosene, the same properties as shown in Table 1 as in Example 1 were used, and the oxidative desulfurization treatment was carried out by the method of the present invention. It was Oxidation reaction by gas-liquid contact is 0.67g / Hr, SV
= 0.5, methanol as precipitation inhibitor 0.5 ml / min (1/10 of kerosene) or 1.0 m
It was performed by injecting 1 / min (1/5 of kerosene). Also,
It carried out also when not injecting methanol on the same conditions.
【0061】酸化反応後、メタノールを混合または追加
混合し、さらに水を加え(灯油:メタノール:水=5
0:20:1)、5分間混合、10分間静置、灯
油分離を行った。〜の操作を3回繰り返した後、水
洗を実施した。処理後の灯油中の硫黄分を測定したとこ
ろ、表8に示すとおりであった。After the oxidation reaction, methanol was mixed or additionally mixed, and water was further added (kerosene: methanol: water = 5).
(0: 20: 1), mixed for 5 minutes, allowed to stand for 10 minutes, and separated kerosene. After repeating the operations of to 3 times, washing with water was performed. When the sulfur content in the kerosene after the treatment was measured, it was as shown in Table 8.
【0062】[0062]
【表8】 [Table 8]
【0063】表8から明らかなように、析出防止剤とし
てのメタノールの存在下で接触酸化反応を行っても、脱
硫率にほとんど影響しないことが示された。従って、酸
化硫黄化合物を溶解可能な物質を析出防止剤として酸化
反応過程で共存させることの有効性が示された。As is clear from Table 8, even if the catalytic oxidation reaction was carried out in the presence of methanol as a precipitation inhibitor, the desulfurization rate was hardly affected. Therefore, the effectiveness of coexisting a substance capable of dissolving a sulfur oxide compound as a precipitation inhibitor in the oxidation reaction process was shown.
【0064】[0064]
【発明の効果】本発明方法によれば、オゾンを含むガス
を液状石油製品と接触させることにより、液状石油製品
中の硫黄分を酸化して酸化硫黄化合物として分離するこ
とができるので、効率的に石油製品の脱硫を行うことが
できる。すなわち、石油製品中に含まれる種々の硫黄化
合物などの硫黄分にオゾンを作用させて酸化すると、生
成する酸化硫黄化合物の沸点、溶解度、吸着能などの物
性は元の硫黄分と比べて大きく変化するので、蒸留、抽
出、吸着などの処理によって石油製品から容易に分離で
きるようになる。According to the method of the present invention, by bringing a gas containing ozone into contact with a liquid petroleum product, the sulfur content in the liquid petroleum product can be oxidized and separated as a sulfur oxide compound. Can desulfurize petroleum products. That is, when ozone is applied to the sulfur components such as various sulfur compounds contained in petroleum products to oxidize them, the physical properties such as boiling point, solubility, and adsorption capacity of the sulfur oxide compounds that are produced are significantly different from the original sulfur components. Therefore, it can be easily separated from petroleum products by treatments such as distillation, extraction and adsorption.
【0065】また、特にオゾンを用いることの有利な点
として、硫黄分の酸化反応は、気体のオゾンと液体の石
油製品との気液間で行われるため、反応がすみやかに進
行し、処理効率が高い。また、気体であるオゾンは反応
後に液状石油製品と容易に分離するので、酸化反応工程
後の分離に格別の操作や処理を必要としない。つまり、
液−液反応や気−気反応では接触、混合後の分離に煩雑
な操作が必要であったり、境界付近での分離が困難にな
って原料の石油製品に損失を生じたりするが、気体であ
るオゾンは反応系から容易に分離・除去できるため、す
みやかに次工程に移行でき、原料の損失も殆どない。Further, as an advantage of using ozone in particular, the oxidation reaction of the sulfur content is carried out between the gas ozone and the gas oil and the liquid petroleum product, so that the reaction proceeds promptly and the treatment efficiency is improved. Is high. In addition, since ozone, which is a gas, is easily separated from the liquid petroleum product after the reaction, no special operation or treatment is required for the separation after the oxidation reaction step. That is,
In a liquid-liquid reaction or a gas-gas reaction, a complicated operation is required for separation after contact and mixing, or separation at the boundary becomes difficult and a loss occurs in a petroleum product as a raw material, but it is a gas. Since some ozone can be easily separated and removed from the reaction system, it can be immediately transferred to the next step and there is almost no loss of raw materials.
【0066】また、本発明の酸化脱硫装置は、上記本発
明の石油製品の酸化脱硫方法の実施に最適なものであ
る。Further, the oxidative desulfurization apparatus of the present invention is most suitable for carrying out the above-mentioned oxidative desulfurization method for petroleum products of the present invention.
【図1】本発明の実施形態に係る酸化脱硫装置の概略構
成図面。FIG. 1 is a schematic configuration drawing of an oxidative desulfurization apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】反応器の態様を説明する図面。FIG. 2 is a drawing for explaining an embodiment of a reactor.
【図3】反応器の別の態様を説明する図面。FIG. 3 is a drawing for explaining another embodiment of the reactor.
【図4】反応器のさらに別の態様を説明する図面。FIG. 4 is a view for explaining still another embodiment of the reactor.
【図5】混合器の態様を説明する図面。FIG. 5 is a view for explaining an aspect of a mixer.
【図6】一体型の反応/混合器の例を説明する図面。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an integrated reaction / mixer.
11 反応器 12 充填材 13 噴霧装置 14 導入部 15 導入部 16 排出部 17 排出部 18 排出部 19 気液分離器 31 混合器 32 スタティックミキサー 33 絞り弁 34 攪拌槽 35 攪拌翼 41 分離槽 42 蒸留塔 43 熱交換器 44 回収溶媒槽 51、51’ 液状石油製品 52 オゾンガス 53 抽出溶媒 54 脱硫石油製品 55 酸化硫黄化合物 61 エジェクター式スプレーノズル 62 ディストリビューター 71 一体型反応/混合器 72 反応部 73 混合/抽出部 74 液導入部 75 ガス導入部 76 溶媒導入部 77 排出部 11 reactor 12 Filling material 13 Spraying device 14 Introduction 15 Introduction 16 Discharge part 17 Discharge part 18 Discharge part 19 Gas-liquid separator 31 Mixer 32 static mixer 33 Throttle valve 34 stirring tank 35 Stirrer 41 Separation tank 42 distillation column 43 heat exchanger 44 Recovery solvent tank 51,51 'Liquid petroleum products 52 Ozone gas 53 Extraction solvent 54 Desulfurized petroleum products 55 Sulfur oxide compounds 61 Ejector type spray nozzle 62 distributor 71 Integrated reaction / mixer 72 Reaction part 73 Mixing / extracting section 74 Liquid introduction part 75 Gas introduction section 76 Solvent introduction part 77 Discharge part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神田 伸靖 千葉県市原市八幡海岸通1番地 三井造船 株式会社千葉事業所内 (72)発明者 日下部 辰也 三重県尾鷲市矢浜三丁目4番1号 東邦石 油株式会社尾鷲工場内 (72)発明者 北川 直人 三重県尾鷲市矢浜三丁目4番1号 東邦石 油株式会社尾鷲工場内 (72)発明者 山本 智浩 東京都千代田区神田駿河台二丁目二番地 東邦石油株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Shinyasu Kanda Mitsui Shipbuilding No. 1 Hachiman Kaigan Dori, Ichihara City, Chiba Prefecture Chiba office (72) Inventor Tatsuya Kusakabe 3-4-1 Yahama, Owase-shi, Mie Tohoishi Owase Factory of Oil Co., Ltd. (72) Inventor Naoto Kitagawa 3-4-1 Yahama, Owase-shi, Mie Tohoishi Owase Factory of Oil Co., Ltd. (72) Inventor Tomohiro Yamamoto 2-chome, Surugadai, Kanda, Chiyoda-ku, Tokyo Toho Oil Co., Ltd.
Claims (6)
石油製品と接触させることにより、液状石油製品中の硫
黄分を酸化し、生成した酸化硫黄化合物を分離すること
を特徴とする、液状石油製品の酸化脱硫方法。1. A liquid, characterized in that a gas containing ozone is brought into contact with a liquid petroleum product containing sulfur to oxidize the sulfur content in the liquid petroleum product and to separate the produced sulfur oxide compound. Oxidative desulfurization method for petroleum products.
級アルコールを含む溶媒により抽出して分離することを
特徴とする、液状石油製品の酸化脱硫方法。2. The method for oxidative desulfurization of a liquid petroleum product according to claim 1, wherein the sulfur oxide compound is extracted with a solvent containing a lower alcohol and separated.
む溶媒が、低級アルコールと水を含有する溶媒であるこ
とを特徴とする、液状石油製品の酸化脱硫方法。3. The method for oxidative desulfurization of a liquid petroleum product according to claim 2, wherein the solvent containing a lower alcohol is a solvent containing a lower alcohol and water.
おいて、オゾンを含むガスと硫黄分を含む液状石油製品
との接触を、析出防止剤の存在下で行うことを特徴とす
る、液状石油製品の酸化脱硫方法。4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas containing ozone and the liquid petroleum product containing sulfur are contacted in the presence of a precipitation inhibitor. Oxidative desulfurization method for liquid petroleum products.
石油製品に接触させる気液接触手段と、 前記気液接触手段で処理された酸化硫黄化合物を含有す
る液状石油製品に、抽出溶媒を混合する混合手段と、 前記混合手段により混合された液状石油製品と抽出溶媒
との混合物を、精製した石油製品と酸化硫黄化合物を含
有する抽出溶媒とに分離する分離手段と、 を備えたことを特徴とする、石油製品の酸化脱硫装置。5. A gas-liquid contact means for contacting a gas containing ozone with a liquid petroleum product containing sulfur, and a liquid petroleum product containing a sulfur oxide compound treated by the gas-liquid contact means with an extraction solvent. Mixing means for mixing, and a separation means for separating the mixture of the liquid petroleum product and the extraction solvent mixed by the mixing means into a refined petroleum product and an extraction solvent containing a sulfur oxide compound, Characteristic oxidative desulfurization equipment for petroleum products.
合物を含有する抽出溶媒を、酸化硫黄化合物と抽出溶媒
とに分離するための第2の分離手段を備えたことを特徴
とする、石油製品の酸化脱硫装置。6. The petroleum product according to claim 5, further comprising a second separation means for separating the extraction solvent containing the sulfur oxide compound into the sulfur oxide compound and the extraction solvent. Oxidative desulfurization equipment.
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