世界初 | 楽山石化のナフサ吸着分離装置（MaxEne）概要

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ナフサは石油製品の一種で、化学用軽油とも呼ばれ、原油やその他の原料を加工して製造される化学原料用の軽質油であり、主にリファイニングや化学原料として使用されます。用途によってさまざまな留出範囲があり、中国では留出範囲を初留点から220℃前後と定めている。芳香族炭化水素の製造用改質原料としては、70℃～145℃の留分が使用され、これを軽ナフサと呼ぶ；高オクタン価ガソリンの製造を目的とする場合は、70℃～180℃の留分である計量ナフサを使用する；溶剤として使用する場合は、溶剤ナフサと呼ばれる；コールタール由来の芳香族溶剤は、重質ナフサまたは溶剤ナフサとも呼ばれる。石油精製化学企業におけるナフサの利用は、従来、ガソリンやアロマチック炭化水素、さらにはエチレンやプロピレンといった軽質オレフィンの生産に用いられてきた。ナフサは主にノルムアルカン、イソアルカン、ナフサン、アロマチック炭化水素で構成されており、用途によってナフサ中の炭化水素組成に求められる要件は大きく異なる。 一般的に、蒸気分解によるエチレン製造の原料としては、ノルマルアルカンが理想的な原料である；再成形原料としては、ナフサ系炭化水素と芳香族炭化水素が理想的な原料である；ガソリンの調合成分として、一部の異性化アルカンは、その高い抗爆指数と低い密度により、理想的なクリーンガソリンの調合成分となる。さまざまな用途におけるナフサの炭化水素組成に対する要求には一定の補完性があるため、限られたナフサ資源をいかに効率的に活用し、生産において最大の効果を発揮させ、「芳香族に適すなら芳香族とし、オレフィンに適すならオレフィンとする」という目標を実現することは、石油精製・化学統合企業が直面する重要な課題となっている。過去、石油精製企業の慣行的な手法は、ナフサを軽質と重質に分離し、軽質ナフサをエチレンの原料またはガソリンの調整成分として、重質ナフサをリフォーミングの原料として利用するものでしたが、この利用方法ではナフサの炭化水素組成を最適化して活用することはできませんでした。近年、ナフサ分離技術の急速な発展により、炭化水素組成におけるナフサの最適な活用が可能となった。ノルマルアルカン分離技術の代表的なものには、米国のUOP社のMaxEneプロセスやIsosivプロセス、華化社の固定床二塔並列ナフサ吸着分離プロセスなどがある。UOPのMaxEneプロセスは、混合直留ナフサを原料とし、UOP社のMaxEneシミュレーテッドモビングベッド吸着分離技術を用いて、混合直留ナフサ中のノルムアルカンとイソアルカンを分離する。ノルマルアルカンはまずナフサから選択的に吸着され、その後アルカン系の脱着剤を用いて脱着される。脱着剤は分留法によって回収され、再利用される。 このプロセスには2つの生成物フローがあり、「抽出物」は濃縮されたノルマルアルカンで、ナフサ分解装置に送られることでエチレンの収率を30％以上向上させることができ、プロピレンの収率はほぼ変わらない；“「抽出残渣」は芳香族炭化水素、ナフサ系炭化水素、異性化アルカン成分であり、オクタン価は6％以上向上し、直接ガソリンに混合するか、再改質装置でさらに処理することができる。2013年、中国石化はUOP技術を採用したMaxEne装置を建設し稼働させました。稼働開始以来、この装置は累計で300万トン以上のナフサを処理しており、品質や量を含むあらゆる生産指標が基準を満たしているため、下流の石油化学製品の全体的な収率が大幅に向上しました。MaxEneプロセスで使用される吸着剤はUOPが開発したADS-410で、解析剤はノルマルドーケカンであり、現在この解析剤は国内企業によって量産供給されている。生産データの統計によると、MaxEneプロセスを採用することで、既存のナフサ分解炉はアクリル酸の生産量に影響を与えることなく、エチレンの収率を最大40％向上させることができる。同時に、ガソリンの調合成分としての改質油の生産量は5％増加し、アロマチック化合物の生産量も約10％向上する。