JPS5822066B2 - オイルサンドビチユ−メンの熱分解方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、オイルサントビチューメンを熱分解して、燃
料として有用なガス及び軽質油を多量に製造する方法に
関するものである。

オイルサンドは、カナダおよびベネゼラ国で多量に産出
される石油を含有する砂又は砂岩であって、石油資源の
枯渇とともに原油に代る燃料油供給源として注目される
ようになった。

本発明は、このオイルサンドから砂を除いた後の残留物
であるビチューメンを原料として、さらに燃料用ガス及
び軽質油を得ることを目的とするものである。

これまで、オイルサントビチューメンを熱分解する方法
としては、これを６００℃以上の温度まで加熱し、この
温度において発生するガス及び留出する軽質油を捕集す
ることによって行われていた。

本発明者は、オイルサントビチューメンの熱分解をより
効率的に行い、さらに高い収率で燃料ガス及び軽質油を
得るために鋭意研究を重ねた結果、熱分解の際水酸化鉄
を触媒として添加することにより、分解温度を著しく低
下しうろことを見いだし、この知見に基づいて本発明を
なすに至った。

すなわち、本発明は、オイルサントビチューメンを熱分
解するに際し、オイルサントビチューメン１００重量部
当り少なくとも１．５重量部の水酸化鉄の存在下、４０
０〜５００℃に加熱することを特徴とする方法を提供す
るものである。

本発明方法の原料としては、オイルサンドから砂を除去
した後の残留分が用いられる。

これは、一般にオイルサントビチューメンとして知られ
ているものである。

また、本発明方法において触媒として用いられる水酸化
鉄は、Ｆｅ（ＯＨ）３、Ｆｅ（ＯＨ）２及びＦｅｄ（Ｏ
Ｈ）のいずれでもよい。

これらの水酸化鉄はこれまで分解触媒としての効果が認
められていなかったものである。

これらの水酸化鉄は、非常に特異的な触媒活性を有する
ものであり、オイルサントビチューノン以外の重質油例
えばカフジ減圧蒸留残油やクェート減圧蒸留残油などに
対しては全く無効である。

また、オイルサントビチューメンの熱分解には、従来各
種の重質油の熱分解用の触媒として知られている物質例
えばシリカ−アルミナ、ゼオライト、鉄粉、酸化第一鉄
、三二酸化鉄、四三酸化鉄、硫化鉄、酸化カルシウムな
どはなんら効果を示さない。

本発明方法においては、オイルサントビチューメン１０
０重量部当り少なくとも１．５重量部、好ましくは３〜
１０重量部の水酸化鉄を粉末状で添加する。

この量が１．５重量部未満では十分な触媒作用が発揮さ
れない。

しかしながら、１０重量部を超えた量を加えても、その
効果の増加は認められないので、意味はない。

本発明方法Ｊよ、オイルサントビチューメンを加熱溶融
させ、この中に所定量の水酸化鉄粉末を添加し、かきま
ぜてよく分散させたのち、毎分５０〜５００℃の速度で
４００〜５００℃まで昇温させる。

この際の昇温速度が速ければ速いほど分解温度が低下し
、効率よ（分解反応を進行させることができる。

この昇温速度は所望に応じ、毎分３℃程度にまで下げる
こともできるが、この場合には不活性ガス雰囲気下で行
い酸化反応を抑制する必要がある。

本発明方法においては、触媒の添加により最終製品のコ
ークス生成量の変化は認められず、触媒無添加の場合と
比較して、単に低い温度で燃料ガス及び軽質油の収量の
増加のみが認められるところから、低い温度でオイルサ
ントビチューメン中に比較的に多量に存在するナフテン
系炭化水素の分裂が促進され収率が向上しているものと
考えられる。

このように、本発明方法によれば、効率よくオイルサン
トビチューメンを熱分解することができ、有用な燃料ガ
ス、軽質油の収率を高めることができるので、オイルサ
ンドの有効利用手段として好適である。

次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

実施例 １ カナダ国、コールドレイク地方で採取したオイルサント
ビチューメンをあらかじめ減圧蒸留によって常圧換算沸
点４００℃以下の成分を除いた。

これを分解用試料とした。

内容積５００ＴＬｌの三つロフラスコにかくはん装置を
つけ、これに試料４００グ入れ、さらに水酸化鉄（Ｆ
ｅ （ＯＨ） ３） ４０ ′？加えた。

窒素ガスを毎分］、 ００ ｍｌ流して酸化を防ぎなが
ら、電気炉で３℃／ｍｉｎの昇温速度４００℃まで加熱
し、この温度で１時間保持した。

時間経過後、ただちにフラスコを電気炉から取りはずし
て冷却した。

この熱処理過程で生する分解油は氷冷したトラップに採
取した。

上記と同様にして、４００℃まで加熱し、３０分間保持
した場合、４２０℃および４４０°Ｃで６０分間処理し
た場合の分解油とガス量および残渣ピッチ状物質の収率
を表１に示した。

さらに、水酸化鉄を加えないで、上記と同様にして熱処
理した場合の分解油とガス量およびピッチ状物質の収率
も表１に合せて記した。

なお、添加する水酸化鉄の量を５ｗｔ％としたが、表１
とほとんど差はなかった。

比較例 １ 実施例１と同様の試料および方法によって、水酸化鉄以
外の物質を試料に対して１０重量％加えて処理した。

このときの分解油とガスおよびピッチ状物質の収率を表
２に示した。

ここで用いたシリカ−アルミナ（１３％）およびゼオラ
イトは接触分解用工業触媒である。

実施例 ２ 実施例１と同様の試料を用い、昇温速度による分解を調
べるために、熱天秤によって重量減少率を測定した。

試料容器は石英製セルを用い、これに試料３０±２７ｎ
９入れ、ヘリウム気流中（２００ｍｌ／ｍ１ｌｌ）で行
った。

その結果を表３に示した。なお、添加した水酸化鉄量は
１０重量％である。

表３に示したように、オイルサントビチューメンに水酸
化鉄を加えることにより、５００℃で３０分後の減量、
すなわち、コークスの収率は無添加の場合とほとんど差
はないが、分解温度の低下が認められる。

その低下は昇温速度が太き（なると共に大きくなる。

比較例 ２ 試料として、カフジ原油の減圧蒸留残油を用い、実施例
１と同様にして水酸化鉄を１０重量％加え、４２０℃で
６０分間熱処理した。

このときの生成物の収率を表４に示した。

さらにクェート産原油の減圧蒸留残油についても行った
。

この表でみられるように、水酸化鉄の添加による効果は
ほとんど認められなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ オイルサントビチューメンを熱分解するに際し、オ
   イルサントビチューメン１００重量部当り少なくとも１
   ．５重量部の水酸化鉄の存在下、４００〜５００℃に加
   熱することを特徴とする方法。 ２ 毎分５０〜５００℃の速度で所定温度まで昇温させ
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。