抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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製油所の脱硫装置とは,ガソリンや軽油,重油中に含まれる硫黄等の不純物を,触媒上で水素と反応させて,除去する装置である。この反応は高温・高圧条件で行われるため,原料の加熱,水素の圧縮機の動力等に多大なエネルギーを必要とする。反応に消費される水素の分圧を下げると,多環芳香族から単芳香族への水素化反応が抑制され,水素消費量を削減できることが知られている。また水素分圧を低下することにより反応塔内で軽油に溶解する水素が減少し,溶解ロス分も削減できる。種々の温度条件の組み合わせでのケーススタディを行い,超低硫黄軽油が生産できる条件を見いだした。現状からー0.5MPa以上低下させると急激に製品の硫黄分が高くなるため,水素分圧の下限をBASE-0.5MPaとした。この水素分圧の低下により,軽油中の多環芳香族の水素化反応が抑制され,原料軽油あたり水素消費量を5Nm
3m削減できることが明らかになった。しかし,水素分圧低下分の脱硫活性を補うため,反応温度を1°C上昇さえなければならないことも同時に明らかになった。反応温度が上昇すると色相が悪化するため,色相予測の確立が課題となった。着色物質である縮重合した多環芳香族は,ジベンゾチオフェン類と多環芳香族類の縮合により生成していると仮定し,この反応経路に基づいた反応式をパイロット試験と組み合わせることで2DH装置の原料軽油の組成と運転変数から色相の定量的な予測を行う方法を確立した。以上の結果,反応塔出口温度から色相の予測が可能になり,反応温度を1°C上昇させた場合でも色相規格外れの問題は発生しないことがわかった。水素分圧を下げ,反応温度を1°C上昇させることで触媒寿命の短命に繋がる可能性もあるため,触媒の寿命予測を行い,問題のないことを確認した。原油換算で1,760kL/年の省エネを達成できることができ,5,300t/年のCO
2削減となった。これは軽油硫黄分10ppm対応により増加したCO
2量の約50%に相当する。
