JP2550060B2 - 気化器燃料用配合成分として使用するのに適当な芳香族物質濃縮物の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、非芳香族物質の他に複数の芳香族物質を含
有する40〜170℃の間の沸点範囲を有する装入炭化水素
混合物から気化器燃料用配合成分として使用するのに適
当な芳香族物質濃縮物を製造するため、装入炭化水素混
合物を、あらかじめ個々の留分に分離せずに、選択溶剤
として、置換基が７個よりも多くないＣ原子を有するＮ
−置換モルホリンの使用下に抽出蒸留を行う方法に関す
る。

従来の技術 最近の何年間に環境保護のために導入された手段によ
り、自動車の分野においては、無鉛気化器燃料の需要が
不断に増加し、かつ将来においてもなおさらに増加が見
込まれるようになつた。即ち、これらの無鉛気化器燃料
により、有害物質排出量を減少させるために常に大規模
にオツトサイクル機関に後接される触媒の被毒を避ける
ことができる。

しかしながら、同時に無鉛気化器燃料には、殊にそれ
らのアンチノツク性に関して、相応する加鉛気化器燃料
と同じ品質上の要求が課せられる。それ故に、要求され
るオクタン価は、他の物質の添加および／または別の燃
料組成物により達成しなければならない。ベンゾールの
添加により気化器燃料のアンチノツク性を高めることが
できることは、既に久しく公知である。しかしながらベ
ンゾールの発癌性のため、最近は、燃料中のベンゾール
含量をできるだけ低く保つことが努力されている。した
がつて、このことは、多数の他のオクタン価改良法の開
発をもたらした。アルキレート−および重合ガソリンの
使用増加とともに、特定のアルコール、たとえばメタノ
ール、イソプロパノールおよびｔ−ブタノールならびに
特定のエーテル、たとえばメチル−ｔ−ブチルエーテル
および−アミルエーテルも、オクタン価改良剤として使
用される。気化器燃料において要求されるオクタン価
は、極めて頻繁に、僅少量のベンゾールの他にとりわけ
C₇〜C₉−芳香族物質が含有されている芳香族物質濃縮物
の添加によつても調節される。

したがつて、気化器燃料用配合成分として適当なこの
種の芳香族物質濃縮物を製出することは、ますます重要
となつている。この場合に、これらの芳香族物質濃縮物
は、高すぎないベンゾール含量を有すべきである。この
ことは、単に既述したベンゾールの発癌性のためだけで
なく、とりわけ、ベンゾールが他の芳香族物質、たとえ
ばトルオールと比べて低いオクタン価改良作用を有する
という理由からも努力される。かかる芳香族物質濃縮物
を製造するための出発物質としては、殊に石油精製から
の芳香族物質含有炭化水素混合物、たとえば改質ガソリ
ンおよびプラツトフオーミングガソリン（Platformat
e）が適当である。これに対して高いベンゾール含量を
有する装入炭化水素混合物、たとえば熱分解ガソリンま
たはコークス炉粗製ベンゾールは、さらに上に記載した
理由から、記載目的に対してあまり適当ではない。

考慮される装入炭化水素混合物は普通40〜170℃の間
の広い沸点範囲を有するので、これらの装入炭化水素混
合物からの芳香族物質濃縮物の分離は、従来実際に専ら
液液抽出により、このために常用の溶剤、たとえばポリ
エチレングリコール、スルホラン、Ｎ−メチルピロリド
ン等の使用下に行われた。この場合に、使用される溶剤
には、普通選択性増加の目的で、程度の差こそあれ大量
の水が添加され、このことはエネルギー消費に極めて不
利に作用する。さらに、液液抽出は、たびたび所謂逆溶
剤（Gegenloesungs mittel）、たとえばペンタンを使用
して実施される。しかしながら、この種の添加物の使用
は、疑いもなく方法の著しい複雑化を招く。それという
のも一方においてこれにより得られる純生成物が、常に
特定量のこれらの異物質を含有し、これらをあとでエネ
ルギーおよび装置に高い費用をかけて除去せねばなら
ず、他方においてこれらの添加剤の使用それ自体が付加
的な出費を惹起しうるからである。さらに、液液抽出を
実施するためには、そこで支配する粘度−および温度状
態のため、費用のかかる抽出器、たとえば所謂ミキサー
セトラー抽出器または可動取付物を有する抽出器が必要
である。

したがつて、液液抽出は高い運転費の他になお、高い
投資費をも惹起する。

発明が解決しようとする問題点 したがつて、本発明の根底をなす課題は、前記種類の
芳香族物質濃縮物を、特に簡単でかつ費用をかけずに得
ることのできる方法を提供することである。

問題点を解決するための手段 かかる課題を解決するのに用いられる前記種類の方法
は、本発明によれば、約105℃までの沸点範囲を有する
低沸点の非芳香族物質は実際に完全にかつ約105〜160℃
の間の沸点範囲を有する高沸点の非芳香族物質は大部分
それぞれラフイネートして抽出蒸留塔の塔頂部から留出
し、その後に後接されたストリツパー塔中で蒸留により
溶剤とエキストラクトのその他の炭化水素を分離し、該
炭化水素を全部または部分的に配合成分として使用する
ことを特徴とする。

その際、抽出蒸留塔の塔底部からは、主要量の芳香族
物質ならびに残留非芳香族物質が使用した溶剤と一緒に
エキストラクトとして取出される。

装入物質をそれぞれ予備分留することなしに直接本発
明による方法で抽出蒸留することにより分離しえること
は、装入炭化水素混合物の広い沸点範囲を考えると、極
めて驚異的でかつ容易に推考し難い結果として評価せざ
るをえない。すなわち当業界は、今まで常に、できるだ
け狭い沸点範囲を有するような装入物質のみが、抽出蒸
留により分離しうるにすぎないという想定から出発して
いた。

抽出蒸留の使用により、液液抽出の前記欠点は避けら
れる。その理由は、一方において、本発明により使用さ
れる溶剤はそれぞれの水添加なしに使用され、他方にお
いては（抽出蒸留の場合におおむねそうであるように）
比較的簡単に構成された塔を使用することができるから
である。

本発明による方法を実施する場合に、1:2〜1:3の範囲
内の装入物質対溶剤の極めて低い割合で作業することが
できる。本発明による方法を実施するために挙げられる
選択溶剤のうち、Ｎ−ホルミル−モルホリンが特に適当
であると判明した。

図面は、本発明による方法の著しく簡素化したフロー
シートを示す。この場合に、処理される装入炭化水素混
合物は、それぞれの予備分留なしに、導管１により取付
物（柵段）を備えた抽出蒸留塔２の中央部に導入され
る。この場合に、ラフイネートの炭化水素は、抽出蒸留
塔２の塔頂部から逃出し、導管４を経て塔５に流入し、
この塔中でラフイネートの炭化水素から蒸留により溶剤
残分が分離される。後者は、導管６を経て導管３中へ入
り、使用された溶剤はこの導管３によつて抽出蒸留塔２
の上部に導入される。溶剤を除去したラフイネートの炭
化水素は、導管７により塔５の塔頂部から取り出され他
の使用に供給される。エキストラクトの炭化水素は、主
要量の溶剤と一緒に導管８により抽出蒸留塔２の塔底部
から取り出され、ここから場合により取付物（柵段）を
備えていてもよいストリツパー塔９の中央部に導入され
る。この塔において、エキストラクトの主として芳香族
物質からなる炭化水素が溶剤から追い出され、その際ス
トリツパー塔９の塔底部で濃厚となる回収される溶剤
は、導管３により抽出蒸留塔２へ返送される。これに対
して、溶剤の除去されたエキストラクトの炭化水素は、
導管10ないしは11によりストリツパー塔９から留出し、
他の使用に供給される。

図示されたフローシートは、本発明による方法を詳説
するのに無条件に必要な装置部分のみを含有し、本発明
と直接に関係のない全ての副装置は、フローシート中に
図示されていない。このことは殊に、個々のプロセス流
の間の熱交換のための熱交換器、個々の塔を加熱するリ
ボイラー、消費した溶剤を再生ないしは補充する装置な
らびに全ての測定−および制御装置に言える。

本発明による方法の実施に対して、次の実施態様が可
能である。

1. 抽出蒸留塔２における運転条件は、装入炭化水素混
合物中に含有されているベンゾールがエキストラクト中
で十分に濃厚になり、ベンゾール貧有ラフイネートが生
じるように調節される。次いで、エキストラクト中に含
有されているベンゾールは、ストリツパー塔９中でその
他の芳香族物質から蒸留により分離され、＜1000ppmの
非芳香族物質含量を有する市販しうる純ベンゾールとし
て導管10により塔頂留出物として留出し、この場合、実
際に程度の差こそあれベンゾール不含の、配合成分とし
て使用される芳香族物質濃縮物はストリツパー塔９から
側流として導管11によるかまたはこの位置に配置された
フローシートには図示されてない側塔により取り出され
る。

2. この場合に、抽出蒸留塔２の運転条件は、装入炭化
水素混合物中に含まれているベンゾールの一部が一緒に
ラフイネート中へ移行し、エキストラクトの芳香族物質
濃縮物中には、５重量％よりも低い所望の最大値を越え
ないベンゾール含量だけが残留するように調節される。
この場合、エキストラクトをストリツパー塔９中で後処
理する際に、生じる配合成分として使用される芳香族物
質濃縮物は、専ら導管10により留出し、導管11による側
方取り出しは操作されない。

3. 最後に、抽出蒸留塔２は、一方において装入炭化水
素混合物中のベンゾール含量が比較的低く、他方におい
てこのベンゾール含量の濃縮が配合成分として使用され
る芳香族物質濃縮物中で不利とみなされない場合には、
全ベンゾールが実際に完全にエキストラクト中へ移行す
るような運転条件下に運転することができる。しかしな
がら、この場合には実施態様１とは異なり、ストリツパ
ー塔９中でベンゾールとその他の芳香族物質との分離は
行なわれない。つまり、この場合には芳香族物質濃縮物
は全部が導管10によりストリツパー塔９から取出され、
導管11による側方取出しは操作されない。

本発明による方法を実施する際に生じるラフイネート
は、所謂化学ガソリンとして爾後の処理に供給すること
ができる。それで、これらのラフイネートは、たとえば
エチレン熱分解または異性化法の出発物質として使用す
ることができる。本発明による方法に従い得られる、配
合成分として使用される芳香族物質濃縮物は、たんに0.
5〜5.0重量％の間の僅かな非芳香族物質含量を有するに
すぎない。

本発明による作業法の有効性は、次の実施例により証
明される。この場合に、３つの実施例全てにおいて、抽
出蒸留のためにＮ−ホルミルモルホリンを選択溶剤とし
て使用した。この場合に抽出蒸留塔２は、それぞれ50個
の柵段を有していた。３つの実施例全てにおいて、装入
炭化水素混合物は、温度70℃で抽出蒸留塔２に導入さ
れ、この塔の塔頂温度は、そのつど約100℃であつた。

実施例 例１ 装入炭化水素混合物として、65重量％の芳香族物質含
量および92のオクタン価（ROZ）を有する所謂石油精製
からの改質ガソリンを使用し、その際実施態様２を適用
した。

例２ 42重量％の芳香族物質含量および83のオクタン価（RO
Z）を有する所謂プラツトフオーミングガソリンを出発
物質として使用し、その際再び実施態様２を適用した。

例３ 本例においても同じく、例１の場合と同じ改質ガソリ
ンを出発物質として使用した。しかしながらこの場合
に、この出発物質の後処理は、実施態様１に従つて行な
つた。

最も重要な実験結果は、次の表中にまとめられてい
る。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明による方法の相応するフローシート
である。 １……導管、２……抽出蒸留塔、３……導管、４……導
管、５……塔、６……導管、７……導管、８……導管、
９……ストリツパー塔、10……導管、11……導管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルチン・シユルツエ ドイツ連邦共和国フエルベルト15・クリ ユーデンシヤイダー・ヴエーク 83 (56)参考文献 特開 昭60−208932（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−55435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−86505（ＪＰ，Ａ) 特公 昭44−4533（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非芳香族物質の他に複数の芳香族物質を含
   有する40〜170℃の間の沸点範囲を有する、装入炭化水
   素混合物から気化器燃料用配合成分として使用するのに
   適当な芳香族物質濃縮物を製造するため、装入炭化水素
   混合物を、あらかじめ個々の留分に分離せずに、選択溶
   剤として、置換基が７個よりも多くないＣ原子を有する
   Ｎ−置換モルホリンの使用下に抽出蒸留を行う方法にお
   いて、約105℃までの沸点範囲を有する低沸点の非芳香
   族物質は実際に完全に、および約105〜160℃の間の沸点
   範囲を有する高沸点の非芳香族物質は大部分、それぞれ
   ラフィネートとして抽出蒸留塔の塔頂部から留出させ、
   その後に後続されたストリッパー塔中で蒸留により、選
   択溶剤とエキストラクトのその他の炭化水素とを分離
   し、これら炭化水素を全部または部分的に配合成分とし
   て使用することを特徴とする気化器燃料用配合成分とし
   て使用するのに適当な芳香族物質濃縮物の製造法。
2. 【請求項２】選択溶剤としてＮ−ホルミルモルホリンを
   使用する特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】抽出蒸留を、1:2〜1:3の装入物質対溶剤の
   割合で実施する特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の方法。
4. 【請求項４】得られる芳香族物質濃縮物が、0.5〜5.0重
   量％の非芳香族物質含量を有する特許請求の範囲第１項
   から第３項までのいずれか１項記載の方法。
5. 【請求項５】ストリッパー塔から塔留出物として＜1000
   ppmの非芳香族物質含量を有する純ベンゾールを取出
   し、配合成分として使用される炭化水素を側流としてま
   たは側塔によりストリッパー塔の中央部から取出す特許
   請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項記載の
   方法。
6. 【請求項６】抽出蒸留塔の運転条件を、装入炭化水素混
   合物中に含有されているベンゾールの一部は非芳香族物
   質と一緒にラフィネートとして抽出蒸留塔の塔頂部から
   留出しかつエキストラクト中に残留するベンゾール含量
   が、５重量％よりも低い所望の最大値を越えないように
   調節する特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれ
   か１項記載の方法。