接触改質・オクタン価向上 令和3年度 問10 有機化学及び燃料

製油所における精製装置に関する次の記述のうち、最も不適切なものはどれか。

正答
③ 接触改質装置は、軽質ナフサを原料とし、芳香族を高濃度に含む改質ガソリン(リフォーメート)を製造するものである。

1番の常圧蒸留装置では、原油をLPG・ナフサ・灯油・軽油・常圧残油などの各留分に分けます。常圧残油や、それを軽油と混ぜたものが重油です。

2番の減圧蒸留装置では、常圧残油を減圧下で蒸留します。沸点を下げることで、潤滑油原料・間接脱硫原料・分解原料・アスファルト又は減圧残油などに分ける工程です。

3番の接触改質装置の原料は、軽質ナフサではなく重質ナフサです。各種留分は水素化精製装置で高圧水素と反応させ、硫黄・窒素・酸素などの不純物を硫化水素・アンモニア・水として取り除きます。このとき炭化水素の飽和や水素化分解も起き、ナフサは石油化学用原料の軽質ナフサとガソリン基材の重質ナフサに分けられます。脱硫した重質ナフサから、オクタン価の高い芳香族主体のガソリン基材を得る工程が接触改質です。主な反応はシクロパラフィンの脱水素化、パラフィンの環化脱水素化、異性化などです。芳香族と水素が得られるため、BTX製造や他工程への水素供給にもつながります。

4番の流動接触分解装置は、固体触媒を用いて重油留分を分解し、より低沸点のLPG留分・ガソリン留分・中間留分を得る装置です。この分解の別名がクラッキングです。

5番のアルキレーション装置では、イソブタンなどのパラフィン系炭化水素と、プロピレンやブチレンなどのオレフィン系炭化水素を反応させます。これにより高オクタン価のイソパラフィンが得られます。高温高圧・無触媒の方法もありますが、商業的に広く普及しているのは硫酸やフッ化水素を触媒に使う接触アルキル化法です。

技術士(化学部門)一次試験の要点まとめ

有機化学・高分子化学・燃料と石油精製など専門科目の忘れやすい点を、メモ形式でまとめたnote記事(有料)です。

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