JP2002119861A - 炭化水素流動接触分解用触媒およびそれを用いた接触分解方法 - Google Patents
炭化水素流動接触分解用触媒およびそれを用いた接触分解方法Info
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Abstract
置で接触分解するに際して、高分解活性で高い中間留分
収率を維持し、コークの生成が少なく、重質留分の分解
活性が高く、しかも、FCC装置からの排ガス中のSO
x量を低減するのに優れた性能を有する炭化水素流動接
触分解用触媒及びそれを用いた接触分解方法の提供。 【解決手段】 結晶性アルミノシリケートゼオライト、
擬ベーマイト由来のアルミナ及びジブサイト由来のアル
ミナを含有する炭化水素流動接触分解用触媒であって、
擬ベーマイト由来のアルミナ(A)/ジブサイト由来の
アルミナ(B)の重量比が0.25〜4の範囲にあるこ
とを特徴とする炭化水素流動接触分解用触媒およびそれ
を用いた接触分解方法。
Description
分解用触媒及びそれを用いた接触分解方法に関し、更に
詳しくは、硫黄化合物を含む重質炭化水素油を流動接触
分解装置(以下FCC装置という)で接触分解に使用し
た際に、高分解活性でガソリン選択性に優れ、コークの
生成が少なく、しかも、該装置からの排ガス中の硫黄化
合物(以下、SOxという)量を低減する炭化水素流動
接触分解用触媒(以下FCC触媒ということがある)及
びそれを用いた接触分解方法に関する。
解されてコークと共に触媒に付着し、それがFCC装置
の再生塔で酸化されてSOxとなり、排ガスと共に大気
中に放出されるため大気汚染の問題があった。従来、F
CC装置の再生塔からの排ガス中のSOxを減少する方
法及び触媒について種々提案されている。
−323229号公報には、耐メタル性、硫黄酸化物捕
捉能に優れ、高活性でガソリン選択性に優れた炭化水素
流動接触分解用触媒として、結晶性アルミノシリケート
ゼオライトおよび粒子状のマンガン化合物が無機酸化物
マトリックス中に分散していることを特徴とする触媒が
開示されている。
309198号公報には、結晶性アルミノシリケートゼ
オライトを多孔性無機酸化物マトリックスに均一に分散
してなるクラッキング触媒粒子(A)と、希土類金属お
よびリン成分を含有するアルミナ粒子(B)との粒子混
合物からなることを特徴とする炭化水素流動接触分解装
置からの排ガス中の硫黄酸化物量を低減する接触分解触
媒およびそれを用いた接触分解方法が開示されている。
粒子混合物からなる触媒は、該装置からの排ガス中の硫
黄酸化物量を低減する効果は有するものの、活性、ガソ
リン選択性、コーク選択性等の性能に問題があった。
する炭化水素分解用触媒として、本出願人の出願にかか
る特開昭55−152548号公報には、アルミナと他
の無機酸化物との組成物からなり、その組成物中にX線
回折法で結晶質として検知可能なアルミナが10〜85
重量%存在することを特徴とする触媒が開示されてい
る。
は、改良されたコーク選択性を有する流動接触分解触媒
として、(a)結晶質アルミノケイ酸塩ゼオライトと、
(b)ギブサイトと、(c)希土類金属化合物と、
(d)(i)イオン交換法により作成されたシリカゾ
ル、または(ii)ケイ酸ナトリウム、酸、および酸のア
ルミニウム塩を混合することにより調製された酸性シリ
カゾル、のうちの少なくとも1つから調製されたシリカ
マトリックスとを含む触媒が開示されている。
塔からの排ガス中のSOxを減少する性能(以下、De
SOx能ということがある)が良くないという問題があ
った。
化合物を含む重質炭化水素油をFCC装置で接触分解す
るに際して、高分解活性で高い中間留分収率を維持し、
コークの生成が少なく、重質留分の分解活性が高く、し
かも、FCC装置からの排ガス中のSOx量を低減する
のに優れた性能を有する炭化水素流動接触分解用触媒及
びそれを用いた接触分解方法を提供することにある。
トとアルミナを含有する炭化水素流動接触分解用触媒に
ついて鋭意研究した結果、擬ベーマイト由来のアルミナ
(A)は、触媒の分解活性、ガソリン選択性やコーク選
択性などの向上に有効であり、ジブサイト由来のアルミ
ナ(B)は、触媒活性等に影響を及ぼすことなく硫黄酸
化物捕捉能に優れた効果を有することを見出し本発明を
完成するに至った。
トゼオライト、擬ベーマイト由来のアルミナ及びジブサ
イト由来のアルミナを含有する炭化水素流動接触分解用
触媒であって、擬ベーマイト由来のアルミナ(A)/ジ
ブサイト由来のアルミナ(B)の重量比が0.25〜4
の範囲にあることを特徴とする炭化水素流動接触分解用
触媒に関する。
分解用触媒に硫黄化合物を含む重質炭化水素油を接触分
解条件下で接触させることを特徴とする接触分解方法に
関する。
ついて、詳細に説明する。
(A)とは、擬ベーマイト形アルミナ水和物から得られ
たアルミナ(Al2O3)を言い、ジブサイト由来のア
ルミナ(B)とは、ジブサイト形アルミナ水和物から得
られたアルミナ(Al2O3)を言う。擬ベーマイト形
アルミナ水和物は、アルミン酸ソーダ水溶液と硫酸アル
ミニウム塩水溶液との中和反応等により得られ、そのX
線回折図はベーマイト形アルミナ水和物に似ているが、
各回折線がきわめてブロードであり、その組成は、ベー
マイト形アルミナ水和物の組成Al2O3・H2Oより
も含水量が多く、Al2O3・1.1〜2H2O程度で
ある。また、ジブサイト形アルミナ水和物は、ボーキサ
イトからバイヤー法により製造され、その組成は、Al
2O3・3H2Oで示される。
(A)/ジブサイト由来のアルミナ(B)重量比は、
0.25〜4の範囲にあることを特徴とする。該(A)
/(B)重量比が0.25より小さい場合には、擬ベー
マイト由来のアルミナの量が少なくジブサイト由来のア
ルミナの量が多くなるため、触媒の分解活性、ガソリン
選択性、コーク選択性などの性能について所望の効果が
得られず、また、該(A)/(B)重量比が4より大き
い場合には、ジブサイト由来のアルミナの量が少なく擬
ベーマイト由来のアルミナの量が多くなるため、FCC
装置からの排ガス中のSOx量を低減する所望の効果が
得られない。本発明の擬ベーマイト由来のアルミナ
(A)/ジブサイト由来のアルミナ(B)重量比は、好
ましくは0.5〜3、更に好ましくは0.8〜2の範囲
にあることが望ましい。
ブサイト由来のアルミナ含有量は、触媒組成物を基準と
して5〜50%の範囲であることが好ましい。該アルミ
ナの含有量が5%より少ない場合には、所望の分解活
性、ガソリン選択性、コーク選択性やDeSOx能など
の性能について所望の効果が得られないことがあり、ま
た、50%より多い場合には、コーク選択性が悪くなる
傾向にあり、耐摩耗性などの流動接触分解用触媒として
の性状が悪くなることがある。該アルミナ含有量は、更
に好ましくは、10〜30%の範囲が望ましい。
ルミナ(B)は、平均粒子径3〜60μm範囲のジブサ
イトから形成されたものであることが好ましい。ジブサ
イト由来のアルミナ(B)は、SOx捕捉能として作用
するため、該アルミナは触媒を形成するマトリックス中
に均一に分散しているよりも塊状で分散している方が好
ましい。マトリックス中に前述のアルミナを塊状で分散
させるためには出発原料のジブサイトの平均粒子径が3
μm以上であることが好ましく、3μmより小さい場合
にはマトリックス中で塊状を形成しにくい。しかし、ジ
ブサイトの平均粒子径が60μmより大きい場合には、
流動接触分解用触媒の平均粒子径と同程度の大きさとな
るので望ましくない。出発原料のジブサイトの平均粒子
径は、更に好ましくは5〜30μmの範囲にあることが
望ましい。
結晶性アルミノシリケートゼオライトと、擬ベーマイト
及びジブサイト由来のアルミナとマトリックスから形成
される。本発明での結晶性アルミノシリケートゼオライ
トは、通常炭化水素流動接触分解用触媒に使用されるゼ
オライトが使用可能で、X型ゼオライト、Y型ゼオライ
ト、モルデナイト、ZSM型ゼオライトおよび天然ゼオ
ライトなどが例示され、通常の接触分解用触媒の場合と
同様、水素、アンモニウムおよび多価金属から選ばれる
カチオンでイオン交換された形で使用される。Y型ゼオ
ライト、特に超安定性Y型ゼオライトは耐水熱安定性に
優れているので好適である。
アルミナ、シリカ−マグネシア、リン−アルミナなど結
合剤として作用する通常の接触分解用触媒に使用される
慣用のマトリックス成分である。このようなマトリック
ス成分には、カオリン、ハロイサイト、モンモリロナイ
トなどをも含有することができる。さらに、従来のメタ
ル捕捉剤を併用して含有せしめることもできる。
前述の結晶性アルミノシリケートゼオライトを5〜50
%、好ましくは5〜40%、前記擬ベーマイト及びジブ
サイト由来のアルミナを5〜50%、好ましくは10〜
30%、マトリックスを20〜90%、好ましくは30
〜85%の範囲で含有することが望ましい。
前述のマトリックスの前駆物質、例えばシリカゾル、シ
リカ−アルミナヒドロゾルなどに結晶性アルミノシリケ
ートゼオライトと擬ベーマイト形アルミナ水和物および
ジブサイト形アルミナ水和物を加えて均一に分散させ、
得られた混合物スラリーを常法通り噴霧乾燥することに
よって製造することができる。そして、噴霧乾燥により
得られた粒子は必要に応じて洗浄され、洗浄後は再び乾
燥、焼成される。なお、焼成はFCC装置の再生塔で行
われることもある。該焼成により粒子中の擬ベーマイト
形アルミナ水和物およびジブサイト形アルミナ水和物は
アルミナ(A)およびアルミナ(B)に変わる。
硫黄化合物およびバナジウムなどの金属汚染物含有重質
炭化水素油の流動接触分解に使用して好適であるが、金
属汚染物を含有しない炭化水素油の流動接触分解にも使
用可能であり、該触媒を使用した接触分解は通常の流動
接触分解条件が採用される。
るが、これらのものに本発明が限定されるものではな
い。
%でpH1.6のシリカヒドロゾル8000gに、アン
モニウムイオン交換したY型ゼオライトを水熱処理して
得られた格子常数25.58Åの超安定Y型ゼオライト
(H−USY)をSiO2−Al2O3基準で1500
gを加え、更にカオリンクレーを2250g(乾燥基
準)および硫酸アルミニウム水溶液とアルミン酸ナトリ
ウム水溶液の中和にて調製した擬ベーマイト形アルミナ
水和物スラリーをAl2O3として500g(触媒組成
の10%相当量)を加えた。さらにバイヤー法で得られ
た平均粒子径25μmのジブサイト形アルミナ水和物
〔昭和電工(株)製:H−WP〕をAl2O3として2
50g(触媒組成の5%相当量)加えた。これらの混合
物のスラリー濃度が25〜30%になるように純水を加
え、また混合スラリーのpHが2.9になるように25
%硫酸を使用して調製した。
ドミルを通した後、噴霧乾燥し、洗浄した。洗浄の最終
工程で触媒中にRE2O3(REは希土類元素を表わ
す)として1.5%になるように塩化レアアースをイオ
ン交換し、乾燥してFCC触媒Aを得た。
ミナ水和物の添加量を触媒組成の10%および20%に
相当するFCC触媒BとCを調製した。尚、ジブサイト
形アルミナ水和物の増加分はカオリンクレーを減じて調
整した。各触媒を600℃で2時間空気中で焼成した。
得られた触媒の性状を表1に示す。
%でpH1.6のシリカヒドロゾル8000gに、アン
モニウムイオン交換したY型ゼオライトを水熱処理して
得られた格子常数25.58Åの超安定Y型ゼオライト
(H−USY)をSiO2−Al2O3基準で1500
gを加え、更にカオリンクレーを3000g(乾燥基
準)および硫酸アルミニウム水溶液とアルミン酸ナトリ
ウム水溶液の中和にて調製した擬ベーマイト形アルミナ
水和物スラリーをAl2O3として1000g(触媒組
成の20%相当量)を加えた。これらの混合物のスラリ
ー濃度が30%になるように純水を加え、また混合スラ
リーのpHが2.9になるように25%硫酸を使用して
調製した。
ミルを通した後、噴霧乾燥し、洗浄した。洗浄の最終工
程で触媒中にRE2O3として1.5%になるように塩
化レアアースをイオン交換し、乾燥してFCC触媒Dを
得た。得られた触媒を600℃で2時間空気中で焼成し
た。得られた触媒の性状を表1に示す。
わりに平均粒子径25μmのジブサイト形アルミナ水和
物をAl2O3として1000g(触媒組成の20%相
当量)を使用した以外は、比較例1と全く同様にしてF
CC触媒Eを調製した。触媒の性状を表1に示す。
0gに、実施例1で使用したものと同じH−USYをS
iO2−Al2O3基準で1500gを加え、更にカオ
リンクレーを2000g(乾燥基準)、擬ベーマイト形
アルミナ水和物スラリーを250g(乾燥基準)、酸化
マンガンをMn2O3として250gおよび水を加えて
混合物スラリーを調製した。該混合スラリーを実施例1
と同様にして、均一化する為にコロイドミルを通した
後、噴霧乾燥し、洗浄した。洗浄の最終工程で触媒中に
RE2O3として1.5%になるように塩化レアアース
をイオン交換し、乾燥してFCC触媒Fを得た。触媒の
性状を表1に示す。
ついて触媒性能評価試験を行った。すなわち、各触媒を
600℃で2時間空気中で焼成した後、ナフテン酸ニッ
ケルとナフテン酸バナジウムをベンゼンで溶解した液に
てNi/V=1500/1500ppmになるように含
浸担持し、その後、810℃で12時間100%水蒸気
分圧の条件で疑似平衡化した触媒について性能評価し
た。
方式のミゼット−2パイロットプラントを用いて行っ
た。図中、1は反応器、2はストリッパー、3は触媒再
生装置、4はコンデンサー、5はフラクショネーター、
6はレシーバー、7はキャットトラップ、8は分離器、
9は可動式管、10は空冷管、11はN2導入口、12
は原料油導入口、13はN2、H2O排出口、14はN
2導入口、15は空気導入口、16は移送管、17は煙
道ガス排出口、18は再生触媒の抜出口、19は使用済
触媒の抜出口である。
0%)との混合油 原料油S分 0.391wt% 原料油比重 0.898 重量空間速度 25hr−1 反応温度 520℃ 再生塔温度 670℃ ストリッピング温度 500℃ 再生触媒上のコーク 0.3wt% 原料油を流し、運転が定常状態に達した後に再生装置に
おける煙道ガス排出口17から放出されたガスについて
SO2を分析した。
ト(Al2O3)とは、擬ベーマイト由来のAl2O3
のことであり、ジブサイト(Al2O3)とは、ジブサ
イト由来のAl2O3のことである。
少なく、ガソリンおよび軽質サイクル油留分(LCO)
の収率が高く、重質サイクル油留分(HCO)が少ない
特性を維持しながら、煙道ガス中のSOxを減少する性
能に優れていることが分かる。
含む重質炭化水素油の接触分解に使用した際に、高分解
活性でガソリン、中間留分の選択性に優れ、コークの生
成が少なく、しかも、該装置からの排ガス中のSOx量
を低減するのに優れた効果を有する。
ット−2パイロットプラントの概略図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 結晶性アルミノシリケートゼオライト、
擬ベーマイト由来のアルミナ及びジブサイト由来のアル
ミナを含有する炭化水素流動接触分解用触媒であって、
擬ベーマイト由来のアルミナ(A)/ジブサイト由来の
アルミナ(B)の重量比が0.25〜4の範囲にあるこ
とを特徴とする炭化水素流動接触分解用触媒。 - 【請求項2】 前記擬ベーマイト由来のアルミナ(A)
及びジブサイト由来のアルミナ(B)の合計含有量が5
〜50%の範囲であることを特徴とする請求項1記載の
炭化水素流動接触分解用触媒。 - 【請求項3】 前記ジブサイト由来のアルミナ(B)
は、平均粒子径3〜60μmの範囲にあるジブサイトか
ら形成されたものであることを特徴とする請求項1また
は2記載の炭化水素流動接触分解用触媒。 - 【請求項4】 請求項1、2または3記載の炭化水素流
動接触分解用触媒に硫黄化合物を含む重質炭化水素油を
接触分解条件下で接触させることを特徴とする接触分解
方法。
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JP2000317173A JP4479869B2 (ja) | 2000-10-17 | 2000-10-17 | 炭化水素流動接触分解用触媒およびそれを用いた接触分解方法 |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2007167842A (ja) * | 2004-03-12 | 2007-07-05 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics Inc | 噴霧乾燥アルミナ触媒担体材料の形成方法 |
JP2008055416A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Petrochina Co Ltd | 接触分解触媒スラリーの固形成分含有量を高める方法 |
-
2000
- 2000-10-17 JP JP2000317173A patent/JP4479869B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2008055416A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Petrochina Co Ltd | 接触分解触媒スラリーの固形成分含有量を高める方法 |
JP4704400B2 (ja) * | 2006-08-30 | 2011-06-15 | ペトロチャイナ カンパニーリミテッド | 接触分解触媒スラリーの固形成分含有量を高める方法 |
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