石油精製

石油精製（せきゆせいせい）とは、原油を精製して燃料油、石油化学製品などを製造する工業プロセスである。

石油精製工場は、原料から製品（他の装置の原料として使用される中間製品も含む）を製造する設備と各種付帯設備からなる。これらの設備はその機能によって以下のように分類できる。

石油精製設備

流れについて解説する

Schematic flow diagram of a typical oil refinery

常圧蒸留工程

• 常圧蒸留装置（Atomospheric Distillation)
• 原油（CrudeOil)は上図左手の常圧蒸留装置（Atomospheric Distillation)に掛けられナフサ（化学・ガソリン原料）灯油（Kerosine)　軽油･A重油（DieselFuel)等を沸点分留で搾られる。残った絞り滓が常圧残渣油=C重油である。
  • ナフサ（LPG/灯油/軽油）が石油化学工業の大本のエチレン装置の原料となる。
  • 1980年代以前は常圧残渣油は石油火力発電所で大量に焚かれていたが石油価格上昇で、火力発電所は石炭やLNGに燃料転換したため、1980年代以降は常圧残渣油（C重油）を分解して白油（ナフサ・灯油・軽油・A重油）にする白油化設備が建設された。

白油化工程

• 減圧蒸留装置（VacuumDistillation)
• 常圧蒸留装置の絞り滓の残渣油（常圧残渣油=C重油）が減圧蒸留装置（VacuumDistillation)に掛けられて減圧軽油を搾られ、残渣の減圧残油はアスファルトなどの原料にも使われる。

• 減圧軽油/残油は下記の分解装置に掛けられる

• 流動接触分解装置（FCC)
  • 軽質減圧軽油は流動接触分解装置（FCC：FluidCatalyticCracker)で分解されブテン（合成ゴムやオクタン価向上剤原料）とナフサ・（灯油）・FCC軽油を産出する。触媒に析出した石油コークスは空気吹き込みで燃焼され反応熱を供給する。

• 水素化分解装置（HydroCracker）
  • 重質減圧軽油は水素化分解装置（HydroCracker）で分解されLPGとブテンとガソリン・（灯油）・軽油を産出する。水素化で鎖を切って軽い留分にするのでコークス析出はないが、水素を消費する。
  • 最近の研究でパーム油などの植物油を減圧軽油の代わりに水素化分解装置に掛けてもLPGとブテンとナフサ・ガソリン・（灯油）・軽油が取れることが判っている。
  • 環境省資料１６P参照

• 熱分解装置（Delayed　Coker)
  • 減圧残渣油熱分解装置（Delayed　Coker)に掛けられ熱分解でナフサ・暖房軽油（GasOIL)と石油コークス(PetroCoke)を産出する。石油コークスは石炭代替品として使用可能。

蒸留分離

蒸留は混合物を各成分の沸点の差によって分離するプロセスである。原油を直接蒸留する常圧蒸留装置（トッパー）やそこから得られる重油をさらに蒸留分離する減圧蒸留装置がある。蒸留によって分離された各生成物は留分と呼ばれる。

分解装置

分解反応によって高沸点の重質留分から軽質油を得るプロセスである。流動接触分解 (FCC)、熱分解、水素化分解（ハイドロクラッキング）などのプロセスがある。

不純物除去

触媒の存在下で原料油に水素を加えて反応させ硫黄などの不純物を除去する水素化精製が代表的である。

性状改善

触媒反応によってガソリンのオクタン価を高める接触改質が代表的である。

付帯設備

製造設備が消費する電力、水、燃料、蒸気、圧縮空気などを供給するユーティリティー設備、廃水処理設備などの環境関連施設、入出荷に関わるタンク、パイプライン、港湾施設などがある。また火災防止のためタンクに固定泡消火設備、消火栓、化学3点セットあるいは化学2点セットを完備している。また漏油防止のため、オイルフェンスや吸着剤、回収船を備えている。

石油製品

石油製品には液化石油ガス (LPG)、ガソリン、ナフサ、灯油、ジェット燃料油、軽油、潤滑油ベースオイル、重油、アスファルトなどがある。設備構成によっては芳香族炭化水素やプロピレンなどの石油化学製品も生産される。

外部リンク

• 「Petroleum refining」 - Encyclopedia of Earthにある「石油精製」についての項目（英語）。