JP2011208004A - 精留塔のスタートアップ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】専用の熱付け油を使用することなく精留塔を予熱することができ、また、使用した熱付け油を廃油とすることなく製品として利用可能な精留塔のスタートアップ方法の提供。
【解決手段】フィッシャー・トロプシュ合成油に含まれるワックス留分を水素化分解して得られる水素化分解生成物と、前記合成油に含まれる中間留分を水素化精製して得られる水素化精製生成物とが供給され、分留される精留塔のスタートアップ方法であって、中間留分水素化精製工程から供給される水素化精製生成物を用いて前記精留塔の予熱を行う予熱工程を有することを特徴とする精留塔のスタートアップ方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、フィッシャー・トロプシュ合成反応により製造された合成油に含まれる中間留分の水素化精製物とワックス留分の水素化分解生成物とが供給され、分留される精留塔のスタートアップ方法に関する。

近年、環境負荷低減の観点から、硫黄分および芳香族炭化水素の含有量が低く、環境にやさしいクリーンな液体燃料が求められている。このような観点から、硫黄分および芳香族炭化水素を含まず、脂肪族炭化水素に富む燃料油基材、特に灯油・軽油基材を製造できる技術として、一酸化炭素と水素を原料としたフィッシャー・トロプシュ合成反応（以下、「ＦＴ合成反応」という場合もある。）を利用する方法が検討されている（例えば特許文献１参照。）。

ＦＴ合成反応によって得られる合成油（粗油）（以下、「ＦＴ合成油」という場合もある。）は、広い炭素数分布を有する脂肪族炭化水素類を主成分とする混合物である。このＦＴ合成油からは、沸点が約１５０℃よりも低い成分を多く含むナフサ留分と、沸点が約１５０〜約３６０℃の成分を多く含む中間留分と、中間留分よりも重質な（沸点が約３６０℃を超える）炭化水素成分を含むワックス留分とを得ることができる。そして、これら各留分のうち中間留分は、灯油・軽油基材に相当する最も有用な留分であり、これを高い収率で得ることが望まれる。そのため、ＦＴ合成油を分留および水素化処理して燃料油基材を得るアップグレーディング工程においては、ＦＴ合成反応工程において中間留分とともに相当量併産されるワックス留分を、水素化分解により低分子量化して中間留分に相当する成分へと転換し、全体としての中間留分の収率を高めることが行われている。

具体的には、図１に示すように、ＦＴ合成油から第１精留塔１０における分留により得られる水素化分解前の粗ワックス留分は、ライン１４によりワックス留分水素化分解装置５０に供給されて水素化分解される。そして、水素化分解生成物はライン５１を経て第２精留塔２０に供給される。一方、ＦＴ合成油から第１精留塔１０における分留により得られる水素化精製前の粗中間留分は、ライン１３により中間留分水素化精製装置４０に供給されて水素化精製される。そして、水素化精製生成物はライン４１を経て、前記水素化分解生成物と合流して第２精留塔２０に供給される。第２精留塔２０に供給された水素化分解生成物及び水素化精製生成物は分留され、ライン２２から灯油・軽油基材となる中間留分が得られる。また、第２精留塔２０の塔底からは、主としてワックス留分の水素化分解において充分に分解を受けなかった所謂「未分解ワックス」からなる塔底油が抜き出され、この塔底油はライン２４を介してワックス留分水素化分解装置５０の上流のライン１４へリサイクルされ、再び水素化分解に供される。

ここで、ワックス留分水素化分解装置５０から流出する水素化分解生成物には、水素化分解により分子量が所定の値以下まで低下した炭化水素成分だけでなく、前述の未分解ワックスも含まれる。この未分解ワックスは、凝固点の高い成分であり、これを含む前記水素化分解生成物は、通常、常温常圧では流動性のない固体または半固体となる。

ところで、第２精留塔２０を長期間の運転停止の状態からスタートアップする際には、第２精留塔２０及びこれに接続する配管等は常温または常温に近い温度となっている。そこへ上記のワックス留分の水素化分解生成物を供給した場合、前記水素化分解生成物の温度が低下し、固体または半固体となって、第２精留塔２０あるいはこれに接続する配管等の閉塞といった問題が生じるおそれがある。そこで、精留塔２０のスタートアップにおいては、精留塔２０にワックス留分水素化分解装置５０からの水素化分解生成物を供給する前に、外部より、常温常圧において液状である炭化水素油（以下、「熱付け油」ということがある。）を導入し、これを加熱・循環することにより、第２精留塔２０及びこれに接続される配管等を前記水素化分解生成物が固化しない程度の温度に予熱することが行われる。

このように第２精留塔２０の予熱を行った後、第２精留塔２０にワックス留分水素化分解装置５０からの水素化分解生成物および中間留分水素化精製装置４０からの水素化精製生成物の供給を開始して、第２精留塔２０を運転する。これにより、前記水素化分解生成物に含まれる凝固点の高い成分が第２精留塔２０あるいはこれに接続する配管等において冷却されて固化することにより装置閉塞を起こすなどのトラブルを防止することができる。
なお、第２精留塔２０の予熱が終了した後には、熱付け油はライン２４から分岐した排出ライン２９によりスロップタンクに移送される。

特開２００４−３２３６２６号公報

しかしながら、このような方法で第２精留塔２０を予熱する場合においては、専用の熱付け油を用意する必要があった。この熱付け油は、常温常圧で液状であり、また、製品への混入を考慮すると、硫黄分、芳香族炭化水素等を含まない特殊な炭化水素油である必要がある。また該熱付け油は精留塔の予熱の終了後には製品に利用されることなく廃棄又は自所内用燃料となることも多く、非効率であるという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、専用の熱付け油を使用することなく精留塔を予熱することができ、また、使用した熱付け油を廃油や自所内用燃料とすることなく製品として利用可能な精留塔のスタートアップ方法の提供を課題とする。

本発明の精留塔のスタートアップ方法は、フィッシャー・トロプシュ合成油に含まれるワックス留分を水素化分解して得られる水素化分解生成物と、前記合成油に含まれる中間留分を中間留分水素化精製工程において水素化精製して得られる水素化精製生成物とが供給され、分留される精留塔のスタートアップ方法であって、中間留分水素化精製工程から供給される水素化精製生成物を用いて前記精留塔の予熱を行う予熱工程を有することを特徴とする。

本発明の精留塔のスタートアップ方法においては、前記予熱工程は、前記水素化精製生成物を加熱して前記精留塔に供給する工程と、前記精留塔の塔底から塔底油を抜き出し、加熱して前記精留塔に返送する工程と、前記精留塔の塔頂部から留出する留分を前記精留塔に環流する工程と、を備えることが好ましい。

本発明のスタートアップ方法によれば、特殊な性状を有する専用の熱付け油を使用することなく精留塔を予熱することができ、また、予熱に使用した水素化精製生成物を廃油や自所内用燃料とすることなく製品として利用可能となり、効率的に精留塔のスタートアップができる。

ＦＴ合成油アップグレーディングシステムの概略構成図である。 図１の一部を具体的に示す構成図である。

以下、本発明を、好ましい実施形態の例に沿って詳細に説明する。
［ＦＴ合成油アップグレーディングシステム］
図１は、ＦＴ合成油アップグレーディングシステムの概略構成図である。まず、図１を参照して、ＦＴ合成油アップグレーディングシステムについて説明する。
図１のＦＴ合成油アップグレーディングシステムは、図示略のＦＴ合成反応装置からライン１を経て導入されるＦＴ合成油を粗ナフサ留分、粗中間留分および粗ワックス留分に分留する第１精留塔１０と、ライン１２により導入される粗ナフサ留分を水素化精製するナフサ留分水素化精製装置３０と、ライン１３により導入される粗中間留分を水素化精製および水素化異性化する中間留分水素化精製装置４０と、ライン１４により導入される粗ワックス留分を水素化分解するワックス留分水素化分解装置５０とを備えている。なお、前記第１精留塔１０から得られる「粗ナフサ留分」、「粗中間留分」および「粗ワックス留分」は、それぞれ、水素化精製あるいは水素化分解を行っていない各留分を意味し、飽和炭化水素以外にＦＴ合成反応の副生成物であるオレフィン類およびアルコール類等の含酸素化合物を含むものである。

ここでＦＴ合成油としては、ＦＴ合成反応により合成されるものであれば特に限定されないが、中間留分の収率を高めるとの観点から、沸点約１５０℃以上の炭化水素をＦＴ合成油全体の質量を基準として８０質量％以上含むことが好ましい。
また、ＦＴ合成油は、通常、公知のＦＴ合成反応方法により製造され、広い炭素数分布を有する脂肪族炭化水素を主成分とする混合物であるが、これを予め適宜分留することにより得られる留分であってもよい。

粗ナフサ留分は、第１精留塔１０において約１５０℃より低い温度で留出する成分であり、粗中間留分は、第１精留塔１０において約１５０℃以上約３６０℃以下の温度で留出する成分であり、粗ワックス留分は、第１精留塔１０において約３６０℃で留出せず、塔底から抜き出される成分である。
なお、ここでは、好ましい形態として、第１精留塔１０において２つのカットポイント（すなわち、約１５０℃および約３６０℃）を設定して、３つの留分に分留する例を示しているが、例えば１つのカットポイントを設定して、そのカットポイント以下の留分を中間留分としてライン１３から中間留分水素化精製装置４０に導入し、そのカットポイントを超える留分をワックス留分としてライン１４から抜き出してもよい。または、第１精留塔１０において３つのカットポイントを設定して、４つの留分、すなわち、ナフサ留分、中間留分の軽質成分、中間留分の重質成分、ワックス留分の４つの留分に分留してもよい。

ナフサ留分水素化精製装置３０においては、粗ナフサ留分は公知の方法によって水素化精製され、ナフサ留分に含まれるオレフィン類は水素化により飽和炭化水素に転化され、またアルコール類などの含酸素化合物は水素化脱酸素により飽和炭化水素と水とに転化される。

中間留分水素化精製装置４０においては、公知の方法により、前記ナフサ留分水素化精製装置３０と同様に、粗中間留分に含まれるオレフィン類および含酸素化合物は飽和炭化水素に転化される。また同時に、生成油の燃料油基材としての低温特性（低温流動性）を向上する目的で、粗中間留分を主として構成するノルマルパラフィンの少なくとも一部が水素化異性化されてイソパラフィンに転化される。

ワックス留分水素化分解装置５０においては、水素化分解触媒を用いた公知の方法により粗ワックス留分が水素化分解されて、中間留分に相当する成分へと転換される。この際、粗ワックス留分に含まれるオレフィン類やアルコール類などの含酸素化合物はパラフィンに転化される。また、同時に、生成油の燃料油基材としての低温特性（低温流動性）の向上に寄与するノルマルパラフィンの水素化異性化も進行する。

一方、粗ワックス留分の一部は過度に水素化分解を受け、目的とする中間留分に相当する沸点範囲の炭化水素よりもさらに低沸点のナフサ留分に相当する炭化水素に転化される。また、その一部については水素化分解が更に進行し、ブタン類、プロパン、エタン、メタンなどの炭素数４以下のガス状炭化水素へと転化される。

図１のＦＴ合成油アップグレーディングシステムは、ナフサ留分水素化精製装置３０の下流に、ナフサ留分水素化精製装置３０を経たナフサ留分から、炭素数４以下の炭化水素を主成分とするガス状炭化水素を、その塔頂に接続されたライン６２から排出するナフサスタビライザー６０と、このようにしてガス状炭化水素が除去されたナフサ留分を貯留するナフサタンク７０とを備えている。ここでナフサ留分水素化精製装置３０から流出するナフサ留分は、ライン３１により、ナフサスタビライザー６０に導入され、ナフサスタビライザー６０においてガス状炭化水素が除去されたナフサ留分は、ライン６１によりナフサタンク７０に導入され、貯留される。

また、ナフサ留分水素化精製装置３０において水素化精製されたナフサ留分の一部は、ライン３２によりナフサ水素化精製装置３０の上流のライン１２にリサイクルされる。粗ナフサ留分の水素化精製は大きな発熱を伴う反応であり、粗ナフサ留分のみを水素化精製する場合には、ナフサ留分水素化精製装置３０において、ナフサ留分の温度が過度に上昇するおそれがある。そこで、前記水素化精製後のナフサ留分の一部をリサイクルすることにより粗ナフサ留分を希釈し、前記過度の温度上昇を防止するものである。

中間留分水素化精製装置４０およびワックス留分水素化分解装置５０の下流には、中間留分水素化精製装置４０からの水素化精製生成物と、ワックス留分水素化分解装置５０からの水素化分解生成物とが供給され、これらの混合物を分留する第２精留塔２０が設置される。第２精留塔２０においては、ライン２１からは軽質留分が抜き出され、ライン２２からは灯油・軽油基材となる中間留分が抜き出される。中間留分水素化精製装置４０の水素化精製生成物は、ライン４１により、第２精留塔２０に供給され、ワックス留分水素化分解装置５０からの水素化分解生成物は、ライン５１により、第２精留塔２０に供給される。第２精留塔２０に供給される中間留分水素化精製装置４０からの水素化精製生成物と、ワックス留分水素化分解装置５０からの水素化分解生成物とは、ラインブレンドで混合されてもタンクブレンドで混合されてもよく、その混合方法は特に限定されない。

また、この例では、第２精留塔２０において中間留分を単一の留分として得て、ライン２２によりこれを中間留分タンク９０に導入し貯留する例を示しているが、これを適宜複数の留分、例えば、灯油留分と軽油留分とに分留し、複数のタンクにそれぞれの留分を導入し、貯留してもよい

第２精留塔２０の塔底油は、未分解のワックス留分、すなわち、ワックス留分水素化分解工程において十分に分解されなかったワックス留分を主成分とする。前記塔底油はライン２４によりワックス留分水素化分解装置５０の上流のライン１４へリサイクルされ、ワックス留分水素化分解装置５０に供給されて再び水素化分解を受ける。これにより、中間留分収率を向上させることができる。

一方、第２精留塔２０の塔頂から排出される軽質留分は、ライン２１を介してライン３１へ送られ、ナフサスタビライザー６０に供給される。

［中間留分水素化精製工程］
次に、図２を参照して、中間留分水素化精製装置４０周辺の構成・動作について詳細に説明する。

中間留分水素化精製工程は、中間留分水素化精製装置４０において、ＦＴ合成反応により得られた中間留分を水素化精製及び水素化異性化する工程である。ＦＴ合成反応においては、主生成物である飽和炭化水素の他に、オレフィン類及び一酸化炭素由来の酸素原子を含むアルコール類等の含酸素化合物が副生し、ＦＴ合成油を分留して得られる中間留分にもこれらの副生成物が含まれる。中間留分水素化精製工程における水素化精製は、前記オレフィン類を水素化して飽和炭化水素（パラフィン炭化水素）へ転化する反応、および含酸素化合物を水素化脱酸素して飽和炭化水素と水とに転化する反応を主として含む。そしてこの水素化精製に有効な触媒としては、水素化能を有する金属成分を活性点とする触媒が用いられる。
一方、中間留分水素化精製工程における水素化異性化は、中間留分の主成分であるノルマルパラフィンをイソパラフィンに転化する反応である。そしてこの水素化異性化に有効な触媒としては、水素化−脱水素能を有する金属成分と、固体酸成分とからなる触媒が用いられる。ノルマルパラフィンはまず金属成分の作用により脱水素されてオレフィンとなり、このオレフィンは固体酸成分の作用により骨格異性化され、更に金属成分の作用により水素化されてイソパラフィンに転化される。
中間留分水素化精製工程においては、前記水素化精製に有効な触媒と、水素化異性化に有効な触媒との両方を使用してもよいが、一般に水素化異性化に有効な触媒は水素化精製にも有効であることから、水素化異性化に有効な触媒を使用することが効率的であり、好ましい。

本発明に係る中間留分水素化精製装置４０の形式は限定されないが、固定床連続流通式反応器であることが好ましい。反応器は単一であってもよいし、直列又は並列に配置された複数で構成されてもよい。また反応器内に設けられる触媒床は単一であってもよいし、複数に区分されていてもよい。

前記中間留分水素化精製装置４０に充填される触媒としては、石油精製等において水素化精製及び／又は水素化異性化に一般的に使用される触媒、すなわち無機担体に水素化（−脱水素）能を有する活性金属が担持された触媒を用いることができる。
前記触媒を構成する活性金属としては、元素の周期表第６族、第８族、第９族及び第１０族の金属からなる群より選ばれる１種以上の金属が用いられる。これらの金属の具体的な例としては、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、オスミウム等の貴金属、あるいはコバルト、ニッケル、モリブデン、タングステン、鉄などが挙げられ、好ましくは、白金、パラジウム、ニッケル、コバルト、モリブデン、タングステンであり、更に好ましくは白金、パラジウムである。また、これらの金属は複数種を組み合わせて用いることも好ましく、その場合の好ましい組み合わせとしては、白金−パラジウム、コバルト−モリブデン、ニッケル−モリブデン、ニッケル−コバルト−モリブデン、ニッケル−タングステン等が挙げられる。なおここで元素の周期表とは、ＩＵＰＡＣ（国際純正・応用化学連合）の規定に基づく長周期型の元素の周期表をいう。

前記触媒を構成する無機担体としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、ボリア等の金属酸化物が挙げられる。これら金属酸化物は１種であってもよいし、２種以上の混合物あるいはシリカアルミナ、シリカジルコニア、アルミナジルコニア、アルミナボリア等の複合金属酸化物であってもよい。前記無機担体は、水素化精製と同時にノルマルパラフィンの水素化異性化を効率的に進行させるとの観点から、シリカアルミナ、シリカジルコニア、アルミナジルコニア、アルミナボリア等の固体酸性を有する複合金属酸化物であることが好ましい。また、無機担体には少量のゼオライトを含んでもよい。さらに前記無機担体は、担体の成型性及び機械的強度の向上を目的として、バインダーが配合されていてもよい。好ましいバインダーとしては、アルミナ、シリカ、マグネシア等が挙げられる。

前記触媒における活性金属の含有量としては、活性金属が上記の貴金属である場合には、金属原子として担体の質量基準で０．１〜３質量％程度であることが好ましい。また、活性金属が上記の貴金属以外の金属である場合には、金属酸化物として担体の質量基準で２〜５０質量％程度であることが好ましい。活性金属の含有量が前記下限値未満の場合には、水素化精製及び水素化異性化が充分に進行しない傾向にある。一方、活性金属の含有量が前記上限値を超える場合には、活性金属の分散が低下して触媒の活性が低下する傾向となり、また触媒コストが上昇する。

本実施形態の例における中間留分水素化精製装置４０の反応温度は、１８０〜４００℃、好ましくは２８０〜３５０℃、更に好ましくは３００〜３４０℃である。ここで、反応温度とは、中間留分水素化精製装置４０内の触媒層の平均温度のことである。反応温度が前記下限温度以上であれば、中間留分が充分に水素化精製および水素化異性化され、前記上限温度以下であれば、中間留分の分解反応の併発を抑制することができ、また触媒の寿命低下が抑制される。

中間留分水素化精製装置４０における圧力（水素分圧）は０．５〜１２ＭＰａであることが好ましく、１〜５ＭＰａであることがより好ましい。水素化精製装置の圧力が０．５ＭＰａ以上であれば、粗中間留分が充分に水素化精製および水素化異性化され、１２ＭＰａ以下であれば、設備の耐圧性を高めるための設備費を抑制できる。

中間留分水素化精製装置４０における液空間速度（ＬＨＳＶ［liquid hourly space velocity］）は０．１〜１０ｈ^−１であることが好ましく、０．３〜３．５ｈ^−１であることがより好ましい。ＬＨＳＶが０．１ｈ^−１以上であれば、反応器の容積を過大にしなくてもよく、１０ｈ^−１以下であれば、中間留分が効率的に水素化精製および水素化異性化される。

中間留分水素化精製装置４０における水素ガス／油比は５０〜１０００ＮＬ／Ｌであることが好ましく、７０〜８００ＮＬであることがより好ましい。ここで、「ＮＬ」とは、標準状態（０℃、１０１３２５Ｐａ）における水素容量（Ｌ）のことを意味する。水素ガス／油比が５０ＮＬ／Ｌ以上であれば、中間留分が充分に水素化精製および水素化異性化され、１０００ＮＬ／Ｌ以下であれば、多量の水素ガスを供給するための設備が不要となり、また運転コストの上昇を抑制できる。

［ワックス留分水素化分解工程〜リサイクル工程］
次に、上記アップグレーディングシステムにおけるワックス留分水素化分解工程およびその下流の各工程について、図２に沿って更に詳細に説明する。

（ワックス留分水素化分解工程）
ワックス留分水素化分解工程においては、図２に示すように、第１精留塔（図示せず）の塔底から、場合により中間タンク（図示せず）を経て、ライン１４により供給された粗ワックス留分はワックス留分水素化分解装置５０において水素化分解され、未分解ワックスを含む水素化分解生成物が得られる。なお、特に断らない限り、水素化分解生成物とは未分解ワックスを含むものを意味する。水素化分解生成物は、後述する第１の気液分離装置５５および第２の気液分離装置５７により気液分離され、液体成分は、第２精留塔２０に供給される。未分解ワックスを主成分とする第２精留塔２０の塔底油はライン２４によりワックス留分水素化分解装置５０の上流のライン１４に返送され、混合槽（図示せず）において粗ワックス留分と混合され、ワックス留分水素化分解装置５０に供給されて再度水素化分解される。

ワックス留分水素化分解装置５０において使用される水素化分解触媒としては、例えば、固体酸を含む担体に、活性金属として周期表第８〜１０族に属する金属を担持したものが挙げられる。
好適な担体としては、超安定Ｙ型（ＵＳＹ）ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、モルデナイトおよびβゼオライトなどの結晶性ゼオライト、ならびに、シリカアルミナ、シリカジルコニア、およびアルミナボリアなどの耐熱性を有する無定形複合金属酸化物の中から選ばれる１種類以上の固体酸を含んで構成されるものが挙げられる。さらに、担体は、ＵＳＹゼオライトと、シリカアルミナ、アルミナボリアおよびシリカジルコニアの中から選ばれる１種以上の固体酸とを含んで構成されるものがより好ましく、ＵＳＹゼオライトと、アルミナボリアおよび／またはシリカアルミナを含むものがさらに好ましい。

ＵＳＹゼオライトは、Ｙ型ゼオライトを水熱処理および／または酸処理により超安定化したものであり、Ｙ型ゼオライトが本来有する細孔径が２ｎｍ以下のミクロ細孔と呼ばれる微細細孔構造に加え、２〜１０ｎｍの範囲に細孔径を有する新たな細孔が形成されている。ＵＳＹゼオライトの平均粒子径に特に制限はないが、好ましくは１．０μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以下である。また、ＵＳＹゼオライトにおいて、シリカ／アルミナのモル比（アルミナに対するシリカのモル比）は１０〜２００であることが好ましく、１５〜１００であることがより好ましく、２０〜６０であることがさらに好ましい。

また、担体は、結晶性ゼオライト０．１〜８０質量％と、耐熱性を有する無定形複合金属酸化物０．１〜６０質量％とを含んで構成されるものであることが好ましい。

担体は、上記固体酸とバインダーとを含む担体組成物を成型した後、焼成することにより製造できる。固体酸の配合割合は、担体全量を基準として１〜７０質量％であることが好ましく、２〜６０質量％であることがより好ましい。また、担体がＵＳＹゼオライトを含んで構成される場合、ＵＳＹゼオライトの配合割合は、担体全体の質量を基準として０．１〜１０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることがより好ましい。さらに、担体がＵＳＹゼオライトおよびアルミナボリアを含んで構成される場合、ＵＳＹゼオライトとアルミナボリアの配合比（ＵＳＹゼオライト／アルミナボリア）は、質量比で０．０３〜１であることが好ましい。また、担体がＵＳＹゼオライトおよびシリカアルミナを含んで構成される場合、ＵＳＹゼオライトとシリカアルミナとの配合比（ＵＳＹゼオライト／シリカアルミナ）は、質量比で０．０３〜１であることが好ましい。

バインダーとしては、特に制限はないが、アルミナ、シリカ、チタニア、マグネシアが好ましく、アルミナがより好ましい。バインダーの配合量は、担体全体の質量を基準として２０〜９８質量％であることが好ましく、３０〜９６質量％であることがより好ましい。

成型された担体の形状は限定されないが、例えば球状、円柱状、三つ葉・四葉型の断面を有する異形円柱状などが挙げられる。また、その粒子径についても特に制限はないが、実用性から１μｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。

前記担体組成物の焼成温度は、４００〜５５０℃の範囲内にあることが好ましく、４７０〜５３０℃の範囲内であることがより好ましく、４９０〜５３０℃の範囲内であることがさらに好ましい。

周期表第８〜１０族の金属としては、具体的にはコバルト、ニッケル、ロジウム、パラジウム、イリジウム、白金などが挙げられる。これらのうち、ニッケル、パラジウムおよび白金の中から選ばれる金属を１種単独または２種以上組み合わせて用いることが好ましい。これらの金属は、含浸やイオン交換などの常法によって上述の担体に担持することができる。担持する金属量には特に制限はないが、金属の合計量が担体質量に対して０．１〜３．０質量％であることが好ましい。

ワックス留分水素化分解装置５０における水素分圧としては、例えば０．５〜１２ＭＰａであり、１．０〜５．０ＭＰａが好ましい。

ワックス留分分解水素化分解装置５０における液空間速度（ＬＨＳＶ）としては、例えば０．１〜１０．０ｈ^−１であり、０．３〜３．５ｈ^−１が好ましい。水素ガスとワックス留分との比（水素ガス／油比）は、特に制限はないが、例えば５０〜１０００ＮＬ／Ｌであり、７０〜８００ＮＬ／Ｌが好ましい。

ワックス留分水素化分解装置５０の通常運転時における反応温度（触媒床重量平均温度）としては、１８０〜４００℃が例示でき、好ましくは２００〜３７０℃、より好ましくは２５０〜３５０℃、さらに好ましくは２８０〜３５０℃である。反応温度が４００℃を超えると、水素化分解が過度に進行して、目的とする中間留分の収率が低下する傾向にある。また、水素化分解生成物が着色して、燃料基材としての使用が制限される場合もある。一方、反応温度が１８０℃より低い場合は、ワックス留分の水素化分解が十分に進行せず、中間留分の収率が低下する傾向にある。なお、反応温度は、ライン１４に設けられた熱交換器１８出口の設定温度を調整することにより制御される。

ワックス留分水素化分解装置５０の通常運転時においては、水素化分解生成物中に含まれる沸点が２５℃以上３６０℃以下の炭化水素成分の含有量が、沸点２５℃以上の全水素化分解生成物の質量を基準として、好ましくは２０〜９０質量％、より好ましくは３０〜８０質量％、さらに好ましくは４５〜７０質量％となるように、水素化分解装置５０を運転することが好ましい。前記特定の炭化水素成分の含有量がこのような範囲内にあれば、水素化分解の進行の度合いが適切であり、中間留分の収率を高めることができる。

（気液分離工程）
この例においては、ワックス留分水素化分解工程における水素化分解生成物は、２段に設けられた気液分離装置へ導入されて気液分離される。すなわち、水素化分解工程において未反応の水素ガスおよびワックス留分が過度に水素化分解されて生成したガス状炭化水素からなる気体成分と、液状炭化水素からなる液体成分とに分離される。
ワックス留分水素化分解装置５０出口に接続されたライン５２には、水素化分解生成物を冷却するための熱交換器（図示略）が設置されていることが好ましい。この熱交換器により冷却された水素化分解生成物は、第１の気液分離装置５５により気体成分と液体成分とに分離される。第１の気液分離装置５５内の温度は１８０〜３００℃程度であることが好ましい。すなわち、第１の気液分離装置５５において分離される液体成分は、前記温度において液体状態となる炭化水素からなる重質油成分であり、未分解のワックス留分を多く含む。前記重質油成分は、第１の気液分離装置５５の底部から、ライン５３およびライン５１を経て、第２精留塔２０に供給される。

一方、第１の気液分離装置５５において分離された気体成分は、第１の気液分離装置５５の頂部からライン５９を介して熱交換器（冷却装置）５６に導入されて冷却され、その少なくとも一部が液化される。熱交換器５６からの流出物は、第２の気液分離装置５７に導入される。第２の気液分離装置５７の入口温度は、熱交換器５６による冷却により、９０〜１３０℃程度とされる。

第２の気液分離装置５７においては、気体成分と熱交換器５６における冷却により液化した液体成分とが分離される。分離された気体成分は、第２の気液分離装置５７の頂部からライン１９により抜き出される。ライン１９には熱交換器が設置され（図示略）、気体成分は４０℃程度に冷却されることが好ましい。これにより、気体成分中の軽質炭化水素の一部は液化して第２の気液分離装置５７に戻る。残った気体成分は、気体状炭化水素を含んだ水素ガスを主成分とし、中間留分水素化精製装置４０あるいはナフサ留分水素化精製装置３０（図示略）に供給され、水素化処理用水素として再利用される。

一方、第２の気液分離装置５７の底部に接続されたライン５４からは、液体成分が抜き出される。この液体成分は、第１の気液分離装置５５よりも低温である第２の気液分離装置５７の温度において液状である、より軽質な炭化水素からなる軽質油成分である。そして、この軽質油成分は、第１の気液分離装置５５からの重質油成分とともに、ライン５１により、第２精留塔２０へ供給される。

このように気液分離装置を２段に設け、２段階で冷却する手法を採用することにより、ワックス留分水素化分解工程の水素化分解生成物中に含まれる凝固点の高い成分（特に未分解のワックス留分）が冷却により固化して、装置閉塞を起こすなどのトラブルを防止することができる。なお、この例において気液分離工程は２段階としているが、３段階あるいはそれ以上としてもよい。

（分留工程）
次いで、ワックス留分水素化分解工程の分解生成物のうち、上述のように気液分離工程により分離された液体成分は、ライン５１により第２精留塔２０に供給される。また、中間留分水素化精製装置４０から流出する水素化精製された中間留分は、気液分離装置４５において水素ガスを主成分とする気体と分離されて、ライン４１により上記水素化分解生成物と混合され、精留塔２０に供給される。そして、精留塔２０の中央部に接続されたライン２２からは中間留分（灯油・軽油留分）が得られ、精留塔２０の上部に接続されたライン２１からは軽質留分が得られ、塔底からは水素化分解生成物中に残存する未分解ワックスを主に含む重質炭化水素が回収される。

（リサイクル工程）
ついで、リサイクル工程において、分留工程で得られた塔底油の全量をライン２４によりワックス留分水素化分解工程に再供給する。この塔底油は、ワックス留分水素化分解工程からの分解生成物中に残存する未分解ワックスを含有するものであるため、これをワックス留分水素化分解工程に再供給することにより、水素化分解を進行させ、最終的な中間留分の収率を一層高めることができる。

［精留塔のスタートアップ方法］
次に、図２を参照しながら、第２精留塔２０のスタートアップ方法について説明する。

第２精留塔２０のスタートアップに際して、まず中間留分水素化精製装置４０の運転を開始する。具体的には、第１精留塔（図示せず）の中央部から供給される粗中間留分をライン１３により中間留分水素化精製装置４０に供給し、水素化精製を行う。その運転条件は、前述の同装置の通常運転における運転条件であってよい。但し、該工程の運転開始時においては、一般的な装置の運転開始と同様に、粗中間留分の供給は小さな供給速度（ＬＨＳＶ）で開始し、徐々にこれを高めていく。

中間留分水素化精製装置４０から流出した水素化精製生成物は、気液分離装置４５において気液分離される。ここで分離される気体成分としては、水素化精製において未反応であった水素ガスを主成分とする。一方、ここで得られる液体成分（水素化精製生成物）は、オレフィン類および含酸素化合物が水素化精製によりパラフィン炭化水素に転化され、更に粗中間留分の主成分であるノルマルパラフィンの少なくとも一部が水素化異性化によりイソパラフィンに転化された炭化水素油である。前記水素化精製生成物は常温常圧において液体であり、実質的に硫黄分、芳香族炭化水素およびナフテン炭化水素を含まないパラフィン炭化水素であり、第２精留塔２０の予熱に適した炭化水素油である。

第２精留塔２０およびこれに接続する配管等は、このような水素化精製生成物により、次のように予熱される（予熱工程）。
上記により得られた水素化精製生成物は、ライン４１から熱交換器２８により加熱されて第２精留塔２０に供給される。供給された水素化精製生成物中の軽質分は、第２精留塔２０の塔頂から抜き出され、冷却のための熱交換器３０を経て液化した炭化水素がリフラックス・ドラム３１に貯留される。リフラックス・ドラム３１内の液化した炭化水素は、ライン２５により第２精留塔２０に還流される。
一方、第２精留塔２０の塔底からは塔底油が抜き出され、ライン２４、２７および５１を経て、熱交換器２８によって加熱されて第２精留塔２０に返送される。このようにして、前記水素化精製生成物を用いて、第２精留塔２０およびこれに接続する配管等の予熱を行う。

以上のようにして第２精留塔２０およびこれに接続する配管等の予熱が進行し、第２精留塔２０およびこれに接続する配管等の温度が上昇していく。そして、この予熱は少なくとも第２精留塔２０への原料油供給段（水素化精製生成物の供給段）の温度が１２０℃程度以上になるまで行う。第２精留塔への原料油供給段（水素化精製生成物の供給段）の温度を１２０℃程度以上とすることにより、その後未分解ワックスを含む水素化分解生成物が第２精留塔２０に供給されても、第２精留塔２０入口周辺の配管等あるいは第２精留塔２０内において、ワックス留分が固化し装置が閉塞することを防止できる。この段階において、第２精留塔２０の予熱が完了する。

第２精留塔の予熱が完了した時点で、ワックス留分水素化分解工程の運転を開始し、未分解ワックスを含む水素化分解生成物の第２精留塔２０への供給を開始する。具体的には、第１精留塔（図示せず）の塔底から供給される粗ワックス留分を、ワックス留分水素化分解装置５０に供給し、水素化分解を行う。ワックス留分水素化分解装置５０の運転条件は、前述の同装置の通常運転の条件とすることが好ましいが、前述の中間留分水素化精製工程の運転開始時と同様に、粗ワックス留分の供給は、小さな供給速度（ＬＨＳＶ）で開始し、徐々にこれを高めていく。そして、流出する未分解ワックスを含む水素化分解生成物は、本例においては２段に設けられた第１の気液分離装置５５および第２の気液分離装置５７において気液分離され、その液体成分が、ライン４１を経て流入する中間留分水素化精製生成物と合流し、熱交換器２８により加熱されて第２精留塔２０に供給される。

未分解ワックスを含む水素化分解生成物の第２精留塔２０への供給を開始し、これを継続することにより、第２精留塔２０の温度プロファイルを通常運転のそれに近づけていく。そして、ひとつの目安として、第２精留塔２０においてライン２２が接続される中間留分抜き出し段の温度が通常運転における温度まで上昇した段階において、塔底油のワックス留分水素化分解装置５０の上流へのリサイクルおよびライン２２からの中間留分の抜き出しを開始する。またナフサ留分の抜き出しも開始する。以上により、第２精留塔２０のスタートアップが完了する。
なお、上述のように、第２精留塔２０の予熱に使用した前記水素化精製生成物は、回収・廃棄等を行なう必要がなく、そのまま製品の一部として利用される。

上述の方法によれば、従来調達が必要であった特定の性状を有する熱付け油を用意することなく、また、使用した水素化精製生成物は廃棄・燃焼等による処分を行なうことなく、通常の製品の一部として利用され、効率的に精留塔のスタートアップを行うことができる。これにより、精留塔のスタートアップに必要とするコストを低減することが可能となる。

本発明の精留塔のスタートアップ方法は、上記の好ましい実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を損なわない範囲において、種々の変更を加えることができる。

１０ 第１精留塔
２０ 第２精留塔
４０ 中間留分水素化精製装置
５０ ワックス留分水素化分解装置

Claims (2)

1. フィッシャー・トロプシュ合成油に含まれるワックス留分を水素化分解して得られる水素化分解生成物と、前記合成油に含まれる中間留分を中間留分水素化精製工程において水素化精製して得られる水素化精製生成物とが供給され、分留される精留塔のスタートアップ方法であって、
   中間留分水素化精製工程から供給される水素化精製生成物を用いて前記精留塔の予熱を行う予熱工程を有することを特徴とする精留塔のスタートアップ方法。
2. 前記予熱工程は、
   前記水素化精製生成物を加熱して前記精留塔に供給する工程と、
   前記精留塔の塔底から塔底油を抜き出し、加熱して前記精留塔に返送する工程と、
   前記精留塔の塔頂部から留出する留分を前記精留塔に環流する工程と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の精留塔のスタートアップ方法。

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