JP2002534583A - バルク多重金属触媒を用いた留出物の水素化脱硫−水素添加の多段方法 - Google Patents

バルク多重金属触媒を用いた留出物の水素化脱硫−水素添加の多段方法

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Abstract

(57)【要約】 低硫黄留出物を生成するための２段水素化脱硫方法。約３，０００ｗｐｐｍを超える硫黄を含有する留出物沸点範囲の原料が、水素および水素化脱硫触媒の存在下で１つ以上の反応域を有する第１の水素化脱硫段において水素化脱硫される。その液体生成物流れが、第１の分離段を通過し、そこで蒸気相生成物流れと液体生成物流れが生成される。元の原料油流れよりも実質的に硫黄および窒素含量の少ない液体生成物流れが、同じく１つ以上の反応域を有する第２の水素化脱硫段を通過し、そこで水素および第２の水素化脱硫触媒の存在下で水素化脱硫条件にて反応する。１つ以上の反応域にある触媒は、少なくとも１種類の第ＶＩＩＩ族の非貴金属と、少なくとも２種類の第ＶＩＢ族金属とから構成されるバルク多重金属触媒である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】関連出願の相互参照 これは、１９９７年７月１５日出願のＵＳＳＮ第０８／９００，３８９号の一
部継続出願である１９９９年１月１５日出願のＵＳＳＮ第０９／２３１，１５６
号の一部継続出願である。
【０００２】発明の分野 本発明は、低硫黄留出物を生成する多段水素化脱硫方法に関する。約３，００
０ｗｐｐｍを超える硫黄を含有する留出物沸点範囲の原料が、水素および水素化
脱硫触媒の存在下で１つ以上の反応域を有する第１の水素化脱硫段において水素
化脱硫される。その液体生成物流れが、第１の分離段を通過し、そこで蒸気相生
成物流れと液体生成物流れが生成される。元の原料油流れよりも実質的に硫黄お
よび窒素含量の少ない液体生成物流れが、同じく１つ以上の反応域を有する第２
の水素化脱硫段を通過し、そこで水素および第２の水素化脱硫触媒の存在下で水
素化脱硫条件にて反応する。この第２の水素化脱硫段からの液体生成物流れが、
１つ以上の反応域を有する第３の反応段を通過し、そこで前記液体生成物流れが
、水素の存在下で第３の触媒の存在下、水素添加条件にて水素添加される。１つ
以上の反応域にある触媒は、少なくとも１種類の第ＶＩＩＩ族の非貴金属と、少
なくとも２種類の第ＶＩＢ族金属とから構成されるバルク多重金属触媒であり、
このとき、第ＶＩＢ族金属対第ＶＩＩＩ族非貴金属の比率は、約１０：１〜約１
：１０である。
【０００３】発明の背景 環境規制主導で、留出物燃料における硫黄および芳香族化合物の両方が非常に
低濃度であることが求められている。例えば、２００５年の欧州連合において市
販される留出物燃料について提案されている硫黄の制限は、５０ｗｐｐｍ以下で
ある。炭化水素中の総芳香族化合物を低濃度にする、すなわち、留出物燃料中の
多環芳香族化合物および重質炭化水素生成物の濃度を低くすることを求める規則
もある。さらに、米国運転用ディーゼル、ＣＡＲＢ参照ディーゼルおよびスウェ
ーデンＩ等級ディーゼルの最大許容芳香族化合物レベルは、それぞれ３５、１０
および５容量％である。さらに、ＣＡＲＢおよびスウェーデンＩ等級ディーゼル
燃料の多芳香族化合物は、それぞれ１．４と０．０２容量％以下しか許されてい
ない。従って、これらの提案された規制のために、水素化処理の業界においては
多くの取り組みがなされている。
【０００４】 水素化処理、または硫黄除去の場合には、水素化脱硫は、業界において周知で
あり、一般に、石油流れを、担持触媒の存在下、水素処理条件にて水素で処理す
る必要がある。触媒は、通常、高融点担体上に１種類以上の第ＶＩＩＩ族金属を
促進剤とした第ＶＩ族金属から構成されている。水素化脱硫および水素化脱窒に
特に好適な水素化処理触媒は、通常、コバルト、ニッケル、鉄またはこれらの組
み合わせのような金属で促進されたアルミナ担持のモリブデンまたはタングステ
ンを含有している。制限仕様が水素化脱硫のときには、アルミナ担持のコバルト
促進モリブデン触媒が最も広く使われている。一方、水素化脱窒、部分芳香族化
合物飽和および水素化脱硫については、アルミナ担持のニッケル促進モリブデン
触媒が最も広く使われている。
【０００５】 また、より効果的な水素処理方法に対する要求に応えるために、より活性な触
媒および改善された反応容器設計を開発すべく多くの取り組みがなされている。
様々な改善されたハードウェア構成が提案されている。かかる構成の一つに、原
料流れが、一般に、水素含有処理ガスである上流処理ガスとは逆の連続触媒床を
下方に流れる逆流設計がある。下流触媒床は、原料の流れに対して、上流処理ガ
スが、硫黄および窒素感受性のある触媒に対して有害であるＨ２ＳやＮＨ３のよ
うなヘテロ原子成分を流し去るため、高性能でより硫黄感受性のある触媒を含む
。
【０００６】 改善された水素処理触媒を調製する一つの方法は、ハイドロタルク石関連の化
合物系列、例えば、アンモニウムモリブデン酸ニッケルを調製することである。
Ｘ線回折分析によれば、ハイドロタルク石が、正に帯電したシートと、シート間
のギャラリーにある交換可能なアニオンを備えた層状相から構成されているとい
うことが示されているが、関連アンモニウムモリブデン酸ニッケル相は、オキシ
水酸化ニッケルシートに結合した層間ギャラリーにモリブデン酸アニオンを有し
ている。例えば、Ｌｅｖｉｎ，Ｄ．，Ｓｏｌｅｄ，Ｓ．Ｌ．，およびＹｉｎｇ，
Ｊ．Ｙ．，化学沈殿により調製されたアンモニウムモリブデン酸ニッケルの結晶
構造、無機化学、第３５冊、Ｎｏ．１４、４１９１〜４１９７頁（１９９６年）
を参照のこと。かかる材料の調製についてはまた、ＴｅｉｃｈｎｅｒとＡｓｔｉ
ｅｒ、Ａｐｐｌ．Ｃａｔａｌ．７２、３２１−２９（１９９１年）；Ａｎｎ．Ｃ
ｈｉｍ．Ｆｒ．１２、３３７−４３（１９８７年）およびＣ．Ｒ．Ａｃａｄ．Ｓ
ｃｉ．３０４（ＩＩ）、＃１１、５６３−６（１９８７年）およびＭａｚｚｏｃ
ｃｈｉａ、固体イオン、６３−６５（１９９３年）７３１−３５に報告されてい
る。
【０００７】 モリブデンをタングステンにより部分的に置換するときは、アモルファス相を
生成する。これは、分解および、好ましくはスルフィド化に際して、非置換（Ｎ
ｉ−Ｍｏ）相に比べて水素化脱窒（ＨＤＮ）触媒活性を向上させる。
【０００８】発明の概要 本発明によれば、 ａ）水素化脱硫条件にて水素化脱硫触媒の存在下で操作される１つ以上の反応域
を有する第１の水素化脱硫段において、原料を水素含有処理ガスの存在下で反応
させて、硫黄含量が約３，０００ｗｐｐｍの液体生成物流れを得る工程と、 ｂ）前記第１の水素化脱硫段の前記液体生成物流れを、蒸気相生成物流れと液相
生成物流れが生成される分離域に通過させる工程と、 ｃ）水素処理触媒の床を含有し、水素化脱硫条件にて操作される１つ以上の反応
域を有する第２の水素化脱硫段において、ｂ）の前記液相生成物流れを水素含有
処理ガスの存在下で反応させて、硫黄約１，０００ｗｐｐｍ未満の液体生成物流
れを得る工程と、 ｄ）工程ｃ）の前記液体生成物流れを蒸気相生成物流れと液相生成物流れが生成
される分離域に通過させる工程と、 ｅ）第３の反応域において、ｄ）からの前記液相流れを、水素化条件にて水素お
よび水素化活性を有する第３の触媒の存在下で反応させる工程と、 ｆ）ｅ）の前記液体生成物流れを蒸気相生成物流れと液相生成物流れが生成され
る分離域に通過させる工程と、 ｇ）前記蒸気相流れと前記液相流れの両方を集める工程とを有し、 少なくとも１つの前記水素化脱硫段の少なくとも１つの前記反応域が、少なくと
も１種類の第ＶＩＩＩ族非貴金属および少なくとも２種類の第ＶＩＢ族金属から
構成され、第ＶＩＢ族金属対第ＶＩＩＩ族非貴金属の比率が約１０：１〜約１：
１０であるバルク多重金属触媒を含む、硫黄含量が約３，０００ｗｐｐｍを超え
る留出物原料の硫黄含量の減じた多段水素化脱硫方法が提供される。
【０００９】 本発明の好ましい実施形態において、第ＶＩＩＩ族非貴金属は、ＮｉおよびＣ
ｏから選ばれ、第ＶＩＢ族金属はＭｏおよびＷから選ばれる。
【００１０】 本発明の他の好ましい実施形態において、２種類の第ＶＩＢ金属は、Ｍｏおよ
びＷとして存在し、Ｍｏ対Ｗの比率は約９：１〜約１：９である。
【００１１】 本発明のさらに他の好ましい実施形態において、バルク多重金属は、式：（Ｘ
）ｂ（Ｍｏ）ｃ（Ｗ）ｄＯｚで表され、式中、Ｘは１種類以上の第ＶＩＩＩ族非
貴金属であり、ｂ：（ｃ＋ｄ）のモル比は、０．５／１〜３／１、好ましくは０
．７５／１〜１．５／１、より好ましくは０．７５／１〜１．２５／１である。
【００１２】 本発明のさらに他の好ましい実施形態において、ｃ：ｄのモル比は、好ましく
は＞０．０１／１、より好ましくは＞０．１／１、さらに好ましくは１／１０〜
１０／１、さらに好ましくは１／３〜３／１、最も好ましくは実質的に等モル量
のＭｏとＷ、すなわち、２／３〜３／２であり、そしてｚ＝［２ｂ＋６（ｃ＋ｄ
）］／２である。
【００１３】 本発明の他の好ましい実施形態において、実質的にアモルファスの材料は、ｄ
＝２．５３オングストロームとｄ＝１．７０オングストロームで結晶ピークを示
す固有のＸ線回折パターンを有している。
【００１４】 本発明のさらに他の好ましい実施形態において、第ＶＩＩＩ族非貴金属は、ニ
ッケルである。
【００１５】 本発明のさらに他の好ましい実施形態において、前記第１の分離域からの前記
蒸気生成物流れの少なくとも一部が前記第１の水素化脱硫域へと再生される。
【００１６】 本発明の他の好ましい実施形態において、前記第２の分離段からの前記蒸気生
成物流れの少なくとも一部が前記第１の水素化脱硫段へとカスケードされる。
【００１７】発明の詳細な説明 本発明の実施に用いられるバルク多重金属触媒組成物は、実質的にすべての水
素処理プロセスに用いて、２００〜４５０℃の温度、５〜３００バールの水素圧
、０．０５〜１０ｈ−１の液体時間空間速度、および３５．６〜１７８０ｍ３／
ｍ３（２００〜１００００ＳＣＦ／Ｂ）の水素処理ガス速度といった幅広い反応
条件下で複数の原料を処理することができる。「水素処理」という用語には、炭
化水素原料を上述の温度および圧力で水素と反応させるすべてのプロセスが含ま
れ、水素化脱金属、水素化脱ロウ、水素化処理、水素添加水素化脱硫、水素化脱
窒素、水素化脱芳香族化合物、水素異性化および選択的水素化分解をはじめとす
る水素化分解がこれに含まれる。水素処理の種類および反応条件によって、水素
処理生成物は、改善された粘度、粘性率、飽和含量、低温特性、揮発性および減
極を示す。本発明の水素処理は、１つ以上の反応域において実施され、逆流フロ
ーか並流フローモードのいずれかで実施できるものと考えられる。逆流フローモ
ードとは、原料流れが、水素含有処理ガスのフローに対して逆流で流れるプロセ
スモードのことをいう。水素処理リアクターは、また、好適な触媒床構成モード
で操作することもできる。例えば、固定床、スラリー床または沸騰床とすること
ができる。
【００１８】 本発明によれば、様々な石油および化学原料を水素処理することができる。好
適な原料としては、全および抜頭原油、常圧および真空残渣、プロパン脱瀝残渣
、例えば、ブライトストック、サイクル油、ＦＣＣ塔底物、常圧および真空ガス
オイルおよびコーカーガスオイルをはじめとするガスオイル、生の未使用留出物
をはじめとする軽〜重留出物、水素化分解物、水素処理油、脱ロウ油、粗ロウ、
フィッシャー・トロプシュろう、ラフィネート、ナフサおよびその混合物が挙げ
られる。
【００１９】 本発明は、高濃度の硫黄と窒素を含有する留出物沸点範囲の原料を、第１の水
素化脱硫反応段に供給して、大半の硫黄および窒素を除去することにより実施す
ることができる。好適な原料は、約３，０００ｗｐｐｍを超える硫黄を含有する
ものであり、一般に生の未使用留出物である。原料は、水素および第１の水素処
理触媒の存在下、水素化脱硫条件にて１つ以上の反応域を有する第１段で水素化
脱硫される。生成物流れを、蒸気相流れと液相流れの生成される分離域に通過さ
せる。液相生成物流れを、同じく１つ以上の反応域を有する第２の水素化脱硫段
に通過させ、水素および第２の水素化脱硫触媒の存在下でさらに水素化脱硫させ
る。第２の水素化脱硫段からの液体生成物流れを、第２の分離域に通過させ、さ
らなる処理またはブレンドのために蒸気生成物流れを集める。液体生成物流れを
、水素処理触媒の存在下で操作される第３の反応段に通過させる。一方または両
方の反応段からの蒸気生成物流れの少なくとも一部を第１の反応段へと再生する
ことも本発明の範囲に含まれる。
【００２０】 本発明の実施にはいくつかのプロセススキームが含まれる。一つのプロセスス
キームは、それぞれが１つ以上の反応域を有し、それぞれの域が触媒床を有する
３つの別の反応段のあるものである。最初の２つの反応段は、水素化脱硫触媒を
含み、第３の反応段は、単独の触媒としてか、本発明のバルク多重金属触媒と組
み合わせた水素添加触媒を含む。このプロセススキームが実施されるとき、第１
の反応段に導入される原料は、留出物沸点範囲の原料、好ましくは生の未使用石
油留出物のような常圧蒸留塔からの留出物沸点範囲の原料である。かかる原料は
、約３，０００ｗｐｐｍを超える硫黄と比較的多くの窒素を含む。第１の水素化
脱硫段における水素化脱硫の後、原料生成物流れは、約３５０〜６００ｗｐｐｍ
の硫黄を含む。少なくとも１つの反応域が、本発明のバルク多重金属触媒の床を
含むのが好ましい。例えば、この第１の水素化脱硫段のリアクターは、従来の水
素化脱硫触媒が１つ以上の反応域に含まれ、本発明のバルク多重金属触媒が別の
１つ以上の反応域に含まれている積層床構造を含むことができる。従来の水素化
脱硫触媒とバルク多重金属触媒を用いる場合には、従来の触媒は、上流反応域（
１つまたは複数）にあるのが好ましい。この第１の水素化脱硫段のすべての反応
域が、本発明のバルク多重金属触媒を含むのがより好ましい。
【００２１】 反応生成物を、蒸気相生成物流れと液相生成物流れが生成される分離域に通過
させる。硫黄含量が約３５０〜６００ｗｐｐｍとなった液相生成物流れを、同じ
く１つ以上の反応域を有する第２の水素化脱硫段へ導入する。この第２の水素化
脱硫段は、第１と同様に、本発明のバルク多重金属触媒を１つ以上の反応域に含
むことができる。存在させる場合には、その他の触媒は、従来の水素化脱硫触媒
とすることができる。生成物流れを、蒸気相と液相生成物流れが生成される第２
の分離域に通過させる。液相生成物流れの硫黄含量は、約１５０ｗｐｐｍ未満、
好ましくは約１００ｗｐｐｍ未満、より好ましくは約５０ｗｐｐｍ未満となる。
２回水素化脱硫したこの生成物流れを、第３の反応段に通過させ、水素と、硫黄
レベルをさらに減じ、芳香族化合物の水素添加を行うことのできる触媒との存在
下で反応させる。最終生成物流れの硫黄レベルは、約１０ｗｐｐｍ未満、好まし
くは約５ｗｐｐｍ未満、より好ましくは約１ｗｐｐｍ未満である。この第３の反
応段は、少なくとも１つの反応域に、水素添加触媒と、任意で、本発明のバルク
多重金属触媒を含む。
【００２２】 ３つの反応段プロセスについての触媒構成の異なる種類を挙げると、 ａ）最初の２つの反応段のいずれか又は両方に本発明のバルク多重金属触媒、た
だし、第３にはない、 ｂ）最初の２つの反応段に従来の水素化脱硫触媒、第３の反応段にのみバルク多
重金属触媒、 ｃ）最初の２つの反応段のいずれかにバルク多重金属触媒、第３の反応段に水素
添加触媒と共に同じくバルク多重金属触媒、および ｄ）３つの反応段のすべてが、バルク多重金属触媒を含む少なくとも１つの反応
域を有する、 となる。
【００２３】 ２つの反応段しか存在しないものも、本発明の範囲に含まれる。かかる場合、
第１の反応段への原料は、３つの反応段プロセスの原料と同じであるが、ただし
、第１段からの生成物流れは、約３００〜１，５００ｗｐｐｍ、好ましくは約３
００〜１，０００ｗｐｐｍ、より好ましくは約３００〜７５０ｗｐｐｍの硫黄を
含む。この場合、第２の反応段は、本発明のバルク多重金属触媒と、芳香族化合
物水素添加触媒の両方を含む必要がある。最終生成物流れは、約３０ｗｐｐｍ未
満、好ましくは約２０ｗｐｐｍ未満の硫黄と、かなり低レベルの芳香族化合物を
含む。
【００２４】 芳香族化合物水素添加触媒としては、ニッケル、コバルト−モリブデン、ニッ
ケル−モリブデンおよびニッケルタングステンが挙げられるが、これに限られる
ものではない。貴金属触媒としては、白金および／またはパラジウム担持のもの
が挙げられるが、これに限られるものではなく、好ましくは好適な担持材料、例
えば、アルミナ、シリカ、アルミナ−シリカ、珪藻土（ｋｅｉｓｅｌｇｕｈｒ、
ｄｉａｔｏｍａｃｅｏｕｓ ｅａｒｔｈ）、マグネシアおよびジルコニアといっ
た高融点酸化物に担持される。ゼオライト担体もまた用いることができる。かか
る触媒は、一般に、硫黄や窒素により被毒されやすい。芳香族化合物飽和域は、
約４０℃〜約４００℃、より好ましくは約２６０℃〜約３５０℃の温度、約１０
０ｐｓｉｇ〜約３，０００ｐｓｉｇ、好ましくは約２００ｐｓｉｇ〜約１，２０
０ｐｓｉｇの圧力、および約０．３Ｖ／Ｖ／Ｈｒ〜約２．０Ｖ／Ｖ／Ｈｒの液体
時間空間速度（ＬＨＳＶ）で操作されるのが好ましい。
【００２５】 １つまたは両方の水素化脱硫段の１つ以上の反応域の水素化処理触媒は、少な
くとも１種類の第ＶＩＩＩ族非貴金属および少なくとも２種類の第ＶＩＢ族金属
から構成され、第ＶＩＢ族金属対第ＶＩＩＩ族非貴金属の比率が約１０：１〜約
１：１０であるバルク多重金属触媒である。触媒は、１種類の第ＶＩＩＩ族非貴
金属、好ましくはＮｉまたはＣｏと、２種類の第ＶＩＢ族金属、ＭｏおよびＷか
ら構成されるバルク三重金属触媒であるのが好ましい。Ｍｏ対Ｗの比率は、約９
：１〜約１：９であるのが好ましい。
【００２６】 本発明の実施に用いられる好ましいバルク三重金属触媒組成は、式：（Ｘ）ｂ （Ｍｏ）ｃ（Ｗ）ｄＯｚで表され、式中、Ｘは１種類以上の第ＶＩＩＩ族非貴金
属であり、ｂ：（ｃ＋ｄ）のモル比は０．５／１〜３／１、好ましくは０．７５
／１〜１．５／１、より好ましくは０．７５／１〜１．２５／１である。
【００２７】 ｃ：ｄのモル比は、好ましくは＞０．０１／１、より好ましくは＞０．１／１
、さらに好ましくは１／１０〜１０／１、さらに好ましくは１／３〜３／１、最
も好ましくは実質的に等モル量のＭｏとＷ、すなわち、２／３〜３／２であり、
そしてｚ＝［２ｂ＋６（ｃ＋ｄ）］／２である。
【００２８】 実質的にアモルファスの材料は、ｄ＝２．５３オングストロームとｄ＝１．７
０オングストロームで結晶ピークを示す固有のＸ線回折パターンを有している。
【００２９】 前駆体の分解は、高温、例えば、少なくとも約３００℃、好ましくは約３００
〜４５０℃の温度で、好適な雰囲気、例えば、窒素、アルゴンまたは蒸気のよう
な不活性雰囲気中で、分解が実質的に完了するまで、すなわち、アンモニウムが
実質的に完全に飛ぶまで行う。実質的に完全な分解は、熱重量分析（ＴＧＡ）、
すなわち、重量変化曲線が平坦になることにより容易に確認することができる。
【００３０】 本発明の実施に用いられる触媒組成物は、いずれかの好適な手段によって調製
することができる。かかる手段の一つは、必ずしもすべての金属を溶液には入れ
ない方法である。通常、プロトン性液体の存在下で金属成分を接触させるには、
金属成分を混合してから、得られた混合物を反応させる。固体経路では、少なく
とも１つの金属成分を混合工程中に少なくとも部分的に固体状態で加え、固体状
態で少なくとも部分的に加えられた少なくとも１つの金属成分の金属が、混合お
よび反応工程中に少なくとも部分的に固体状態のままであることが必須である。
ここで「金属」とは、金属形態にある金属のことではなく、バルク触媒組成物に
最初に適用されたり、または該組成物中に存在する金属成分のような金属化合物
中に存在するものを意味している。
【００３１】 通常、混合工程中、少なくとも１つの金属成分は、少なくとも部分的に固体状
態で加えられ、少なくとも１つの金属成分は、溶質状態で加えられるか、あるい
は、全ての金属成分は、少なくとも部分的に固体状態で加えられる。このとき、
固体経由の全プロセス中、少なくとも部分的に固体状態で加えられる金属成分の
うち少なくとも１種類の金属は、少なくとも部分的に固体状態のままである。金
属成分が「溶質状態」で加えられるとは、この金属成分の全量が、プロトン性液
体におけるこの金属成分の溶液として加えられることを意味している。金属成分
が「少なくとも部分的に固体状態で」加えられるとは、金属成分の少なくとも一
部が固体金属成分として加えられ、任意で、金属成分の他の部分が、プロトン性
液体におけるこの金属成分の溶液として加えられることを意味している。代表例
としては、金属が少なくとも部分的に固体として存在し、任意でプロトン性液体
に部分的に溶解しているプロトン性液体中の金属成分の懸濁液がある。
【００３２】 高触媒活性のバルク触媒組成物を得るには、従って、接触中に少なくとも部分
的に固体状態にある金属成分が多孔性金属成分であるのが好ましい。こうした金
属成分の総細孔容積および孔径分布は、従来の水素化処理触媒とほぼ同じである
のが望ましい。従来の水素化処理触媒の窒素吸着により求められる細孔容積は、
０．０５〜５ｍｌ／ｇ、好ましくは０．１〜４ｍｌ／ｇ、より好ましくは０．１
〜３ｍｌ／ｇ、最も好ましくは０．１〜２ｍｌ／ｇである。１ｎｍ未満の直径の
孔は、通常、従来の水素化処理触媒には存在しない。さらに、従来の水素化処理
触媒のＢ．Ｅ．Ｔ．法により求められる表面積は、少なくとも１０ｍ２／ｇ、よ
り好ましくは少なくとも５０ｍ２／ｇ、最も好ましくは少なくとも１００ｍ２／
ｇである。例えば、窒素吸着により求められる総細孔容積が０．１９〜０．３９
ｍｌ／ｇ、好ましくは０．２４〜０．３５ｍｌ／ｇ、Ｂ．Ｅ．Ｔ．法により求め
られる表面積が１５０〜４００ｍ２／ｇ、より好ましくは２００〜３７０ｍ２／
ｇの炭酸ニッケルを選ぶことができる。さらに、これらの金属成分の中央値粒径
は、少なくとも５０ｎｍ、より好ましくは少なくとも１００ｎｍ、好ましくは５
０００μｍ以下、より好ましくは３０００μｍ以下とする。さらに好ましくは、
中央値粒径は、０．１〜５０μｍの範囲内、最も好ましくは０．５〜５０μｍの
範囲内である。例えば、少なくとも部分的に固体状態で加えられ、大きな中央値
粒径を有する金属成分を選ぶことによって、別の金属成分は、大きな金属成分粒
子の外側層のみと反応する。この場合、いわゆる「コア−シェル」構造のバルク
触媒粒子が得られる。
【００３３】 金属成分の適正な形態およびテクスチャーは、好適にプリフォームされた金属
成分を適用するか、またはこれらの金属成分を、好適な形態およびテクスチャー
の得られるような条件下で上述の沈殿により作成することにより得られる。規定
の実験を行うことにより、適正な沈殿条件を適宜選択することができる。
【００３４】 上記に規定した通り、少なくとも部分的に固体状態で加えられる金属成分の形
態およびテクスチャーを保持するには、固体経路の全プロセスにおいて、金属成
分の金属が少なくとも部分的に固体状態のままであることが必須である。すなわ
ち、固体経路のプロセス中、固体金属の量が決してゼロとなってはいけないので
ある。粒子を含む固体金属の存在は、金属を含む固体粒子の直径が少なくとも可
視光の波長より大きければ、目視による検査で容易に検出することができる。当
然のことながら、当業者に知られた準弾性散乱（ＱＥＬＳ）や近前方散乱のよう
な方法を用いて、固体経路のプロセスのときには、いずれの点においてもすべて
の金属が溶質状態でないことを確認することもできる。
【００３５】 触媒を調製するために本発明の固体または溶液経路において適用されるプロト
ン性液体は、プロトン性液体であればどれでもよい。水、カルボン酸、メタノー
ルやエタノールのようなアルコールが例示される。アルコールと水の混合物のよ
うな水を含む液体が好ましく、固体経路においては、水をプロトン性液体として
用いるのがより好ましい。固体経路において異なるプロトン性液体を同時に適用
することもできる。例えば、金属成分のエタノール懸濁液を、別の金属成分の水
溶液に加えることが可能である。場合によっては、金属成分は、自身の結晶水中
で溶解させて用いることができる。この場合、結晶水がプロトン性液体として作
用する。
【００３６】 第ＶＩＢ族金属は、通常、クロム、モリブデン、タングステンまたはその混合
物を含む。好適な第ＶＩＩＩ族非貴金属は、例えば、鉄、コバルト、ニッケルま
たはその混合物である。ニッケル、モリブデンおよびタングステン、またはニッ
ケル、コバルト、モリブデンおよびタングステンの金属成分の組み合わせは、固
体経路でのプロセスに適用されるのが好ましい。プロトン性液体が水の場合には
、接触中少なくとも部分的に固体状態である好適なニッケル成分は、炭酸ニッケ
ル、水酸化ニッケル、リン酸ニッケル、亜リン酸ニッケル、ギ酸ニッケル、硫化
ニッケル、モリブデン酸ニッケル、タングステン酸ニッケル、酸化ニッケル、ニ
ッケル−モリブデン合金のようなニッケル合金、ラネーニッケルまたはその混合
物のような水に不溶のニッケル成分を含む。接触中少なくとも部分的に固体状態
である好適なモリブデン成分は、（二および三）酸化モリブデン、炭化モリブデ
ン、窒化モリブデン、モリブデン酸アルミニウム、モリブデン酸（例えば、Ｈ２ ＭｏＯ４）、硫化モリブデンまたはその混合物のような水に不溶のモリブデン成
分を含む。接触中に少なくとも部分的に固体状態である好適なタングステン成分
は、二および三酸化タングステン、硫化タングステン（ＷＳ２およびＷＳ３）、
炭化タングステン、タングステン酸（例えば、Ｈ２ＷＯ４−Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｗ４Ｏ １３ −９Ｈ２Ｏ）、窒化タングステン、タングステン酸アルミニウム（メタ−ま
たはポリタングステン酸も）またはその混合物を含む。これらの成分は、通常市
販されているし、例えば、適正な量の炭酸ナトリウムを添加することにより、塩
化、硫酸または硝酸ニッケル溶液から炭酸ニッケルを調製するなど、沈殿によっ
て調製することもできる。所望の形態およびテクスチャーを得るようなやり方で
沈殿条件を選択することは、当業者であれば分かる。
【００３７】 通常、金属以外にＣ、Ｏおよび／またはＨを主に含有する金属成分は、環境に
あまり有害でないことから好ましい。炭酸ニッケルが、少なくとも部分的に固体
状態で加えるのに好ましい金属成分である。というのは、炭酸ニッケルを適用す
ると、ＣＯ２が放出されて、反応混合物のｐＨにプラスの影響を与えるためであ
る。さらに、炭酸塩がＣＯ２に変換されるため、炭酸塩は廃水には入らない。
【００３８】 溶質状態で加えられる好ましいニッケル成分は、例えば、硝酸ニッケル、硫酸
ニッケル、酢酸ニッケル、塩化ニッケルまたはその混合物のような水溶性ニッケ
ル成分である。溶質状態で加えられる好ましいモリブデンおよびタングステン成
分は、モリブデン酸アルカリ金属またはアンモニウム（ペルオキソ−、二−、三
−、四−、七−、八−または十四モリブデン酸も）、Ｍｏ−Ｐヘテロポリアニオ
ン化合物、Ｗｏ−Ｓｉヘテロポリアニオン化合物、Ｗ−Ｐヘテロポリアニオン化
合物、Ｗ−Ｓｉヘテロポリアニオン化合物、Ｎｉ−Ｍｏ−Ｗヘテロポリアニオン
化合物、Ｃｏ−Ｍｏ−Ｗヘテロポリアニオン化合物、タングステン酸アルカリ金
属またはアンモニウム（メタ−、パラ−、ヘキサ−またはポリタングステン酸も
）またはその混合物のような水溶性モリブデンおよびタングステン成分である。
【００３９】 金属成分の好ましい組み合わせは、炭酸ニッケル、タングステン酸および酸化
モリブデンである。その他の好ましい組み合わせは、炭酸ニッケル、二モリブデ
ン酸アンモニウムおよびメタタングステン酸アンモニウムである。当業者であれ
ば、金属成分のさらに好適な組み合わせを選択することができる。炭酸ニッケル
は常にある量の水酸基を含むことに注意しなければならない。炭酸ニッケル中に
存在する水酸基の量は高い方が好ましい。
【００４０】 本発明の実施に用いる触媒を調製する別の方法は、反応混合物中で溶液中の第
ＶＩＩＩ族非貴金属成分と溶液中の第ＶＩＢ族金属成分を反応させて沈殿物を得
るプロセスによりバルク触媒組成物を調製するものである。固体経路の場合には
、１種類の第ＶＩＩＩ族非貴金属成分を、２種類の第ＶＩＢ族金属成分と反応さ
せるのが好ましい。溶液経路のプロセスに適用される第ＶＩＢ族金属対第ＶＩＩ
Ｉ族非貴金属のモル比は、固体経路について記載したのと同じであるのが好まし
い。好適な第ＶＩＢ族および第ＶＩＩＩ族非貴金属成分は、固体経路について記
載したような水溶性ニッケル、モリブデンおよびタングステン成分である。さら
に、第ＶＩＩＩ族非貴金属成分は、例えば、コバルトまたは鉄成分である。さら
に第ＶＩＢ族金属成分は、例えば、クロム成分である。金属成分は、溶液、懸濁
液またはそのままで反応混合物に加えることができる。可溶性塩をそのまま加え
る場合には、反応混合物中で溶解した後沈殿させる。水に可能な好適な第ＶＩＢ
族塩は、二モリブデン酸アンモニウム、三−、四−、七−、八−および十四−モ
リブデン酸アンモニウム、パラ−、メタ−、ヘキサ−およびポリタングステン酸
アンモニウム、アルカリ金属塩、モリブデンケイ酸、モリブデンケイ酸タングス
テン酸のような第ＶＩＢ族金属のケイ酸塩、タングステン酸、メタタングステン
酸、ペルタングステン酸、Ｍｏ−Ｐ、Ｍｏ−Ｓｉ、Ｗ−ＰおよびＷ−Ｓｉのヘテ
ロポリアニオン化合物である。添加時には溶液中にないが、溶液が反応混合物中
にもたらされる場合に、第ＶＩＢ族含有化合物を添加することも可能である。こ
うした化合物としては、温度が上昇した際に自身の金属水中で溶解する十分な結
晶水を含む金属化合物が例示される。さらに、不溶性金属塩を、懸濁液またはそ
のままで添加してもよく、溶液が反応混合物にもたらされる。好適な不溶性金属
塩は、Ｃｏ−Ｍｏ−Ｗのヘテロポリアニオン化合物（冷水に穏やかに可溶）、Ｎ
ｉ−Ｍｏ−Ｗのヘテロポリアニオン化合物（冷水に穏やかに可溶）である。
【００４１】 反応混合物を反応させて沈殿物を得る。沈殿は、第ＶＩＩＩ族非貴金属塩溶液
を第ＶＩＩＩ族非貴金属と第ＶＩＢ族金属が沈殿する温度およびｐＨで添加し、
金属と錯体を作り、温度の上昇またはｐＨの変化に際して沈殿のために金属を放
出する化合物を添加し、または第ＶＩＩＩ族非貴金属と第ＶＩＢ族金属が沈殿す
る温度およびｐＨで第ＶＩＢ金属塩溶液を添加し、温度を変え、ｐＨを変え、ま
たは溶媒の量を下げることにより行われる。このプロセスにより得られた沈殿物
は、高い触媒活性を示すようである。第ＶＩＩＩ族非貴金属と第ＶＩＢ族金属で
含浸されたキャリアを通常含む従来の水素処理触媒とは対照的に、前記沈殿物は
担体なしで用いることができる。非担持触媒組成物は、通常、バルク触媒と呼ば
れる。塩基または酸を反応混合物に加えるか、温度の上昇に際して分解し、それ
ぞれｐＨを増大または減少させる水酸化物イオンまたはＨ＋イオンを増大させる
化合物を加えることによりｐＨを変えることができる。温度の増大に際して分解
して、ｐＨを増大または減少させる化合物としては、尿素、亜硝酸塩、シアン酸
アンモニウム、水酸化アンモニウムおよび炭酸アンモニウムが例示される。
【００４２】 溶液経路による例示のプロセスにおいて、第ＶＩＢ族金属のアンモニウム塩の
溶液を作成し、第ＶＩＩＩ族非貴金属硝酸塩の溶液を作成する。両方の溶液を約
９０℃の温度まで加熱する。水酸化アンモニウムを第ＶＩＢ族金属溶液に加える
。第ＶＩＩＩ族非貴金属溶液を、第ＶＩＢ族金属溶液に加えると、第ＶＩＢ族と
第ＶＩＩＩ族非貴金属成分の直接沈殿が生じる。このプロセスはまた、低温およ
び／または減圧または高圧および／または増圧で行うこともできる。
【００４３】 溶液経路による他の例示のプロセスにおいて、第ＶＩＢ族金属塩、第ＶＩＩＩ
族金属塩および水酸化アンモニウムを溶液中で共に混合し、アンモニアが飛んで
、沈殿が生じるｐＨまでｐＨが下がるように加熱する。例えば、ニッケル、モリ
ブデンおよびタングステン成分を適用するときは、沈殿はｐＨ７未満で生じる。
【００４４】 固体経路と溶液経路のいずれを選択するかに関わりなく、得られるバルク触媒
組成物は、「本発明の触媒組成物」という表題に記載したバルク触媒粒子の特性
を有するバルク触媒粒子を含むのが好ましく、実質的にこのバルク触媒粒子から
なるのがより好ましい。
【００４５】 バルク触媒組成物は、通常、水素処理粒子に直接成形することができる。バル
ク触媒組成物の液体の量が、成形工程に直接用いることができないほど多い場合
には、成形前に固液分離を行うことができる。バルク触媒組成物は、そのままか
、固液分離後、成形の前、任意でか焼することができる。
【００４６】 バルク触媒粒子の中央値直径は、少なくとも５０ｎｍ、より好ましくは、少な
くとも１００ｎｍ、好ましくは、５０００μｍ以下、より好ましくは３０００μ
ｍ以下である。さらに好ましくは、中央値粒子直径は、０．１〜５０μｍの範囲
、最も好ましくは０．５〜５０μｍの範囲である。
【００４７】 バインダー材料を、触媒組成物の調製に用いる場合には、水素処理触媒にバイ
ンダーとして従来適用されている材料であればいずれでも用いることができる。
シリカ、従来のシリカ−アルミナ、シリカコートアルミナおよびアルミナコート
のシリカのようなシリカ−アルミナ、（擬）ベーマイトのようなアルミナ、ギブ
サイト、チタニア、ジルコニア、サポナイト、ベントナイト、カオリン、セピオ
ライトまたはヒドロタルサイトのようなカチオンクレイまたはアニオンクレイま
たはその混合物が例示される。好ましいバインダーは、シリカ、シリカ−アルミ
ナ、アルミナ、チタン、ジルコニアまたはその混合物である。これらのバインダ
ーは、そのまま、または解凝固後に適用してよい。本発明のプロセス中、上述の
バインダーに変換されるこれらのバインダーの前駆体を適用することもできる。
好適な前駆体は、例えば、アルカリ金属アルミン酸塩（アルミナバインダーを得
るため）、水ガラス（シリカバインダーを得るため）、アルカリ金属アルミン酸
塩と水ガラスの混合物（シリカアルミナバインダーを得るため）、マグネシウム
、アルミニウムおよび／またはケイ素の水溶性塩の混合物のような二−、三−お
よび／または四価の金属の源の混合物（カチオンクレイおよび／またはアニオン
クレイを調製するため）、クロロヒドロール、硫酸アルミニウム、またはその混
合物である。
【００４８】 所望であれば、バインダー材料は、バルク触媒組成物と配合する前、かつ／ま
たはその調製中に加える前に、第ＶＩＢ族金属および／または第ＶＩＩＩ族非貴
金属と配合してもよい。バインダー材料とこれらの金属との配合は、固体バイン
ダーをこれらの材料と共に含浸させることによりなされる。当業者であれば、好
適な含浸技術を知っている。バインダーを解凝固する場合には、第ＶＩＢ族およ
び／または第ＶＩＩＩ族非貴金属成分の存在下で解凝固を行うこともできる。
【００４９】 アルミナをバインダーとして適用する場合には、Ｂ．Ｅ．Ｔ法により求められ
る表面積は、好ましくは１００〜４００ｍ２／ｇ、より好ましくは１５０〜３５
０ｍ２／ｇである。窒素吸着により求められるアルミナの細孔容積は、好ましく
は０．５〜１．５ｍｌ／ｇである。
【００５０】 通常、本発明のプロセスに加えられるバインダー材料の触媒活性は、バルク触
媒組成物よりも小さいか、または触媒活性は全くない。従って、バインダー材料
を加えることによって、バルク触媒組成物の活性を減じてもよい。従って、本発
明のプロセスに加えるバインダー材料の量は、通常、最終触媒組成物の所望の活
性に依存している。予想される触媒用途に応じて、組成物総量の０〜９５重量％
のバインダー量が好適である。しかしながら、本発明の組成物に得られる通常で
ない高い活性を利用するためには、加えるバインダーの量は、通常、組成物の総
量の０．５〜７５重量％である。
【００５１】 触媒組成物は直接成形することができる。成形には、押出し、造粒、ビーディ
ングおよび／またはスプレー乾燥が含まれる。触媒組成物を、スラリータイプの
リアクタ、流動床、稼動床、膨張床または沸騰床で適用する場合には、通常、固
定床についてはスプレー乾燥またはビーディングを適用し、通常、触媒組成物を
押出し、造粒し、かつ／またはビーディングすることに留意しなければならない
。後者の場合には、成形工程の前または最中に、成形を促すのに従来から用いら
れている添加剤を加えることができる。こうした添加剤には、ステアリン酸アル
ミニウム、界面活性剤、グラファイトまたはその混合物が含まれる。これらの添
加剤は、成形工程の前のどの段階でも加えることができる。さらに、アルミナを
バインダーとして用いるときは、硝酸のような酸を成形工程の前に加えて、押出
し物の機械的強度を増大させるのが望ましい。
【００５２】 バインダー材料は成形工程の前に加えるのが好ましい。さらに、成形工程は、
水のような液体を存在させて実施するのが好ましい。ＬＯＩで表される押出し混
合物中の液体の量は２０〜８０％の範囲であるのが好ましい。
【００５３】 得られた成形触媒組成物は、任意の乾燥工程後に任意でか焼することができる
。しかしながら、か焼は本発明のプロセスには必須ではない。か焼を本発明のプ
ロセスにおいて実施する場合には、１００°〜６００℃、好ましくは３５０°〜
５００℃の温度で、０．５から４８時間にわたって行うことができる。成形粒子
の乾燥は、１００℃を超える温度で実施される。
【００５４】 本発明の好ましい実施形態において、触媒組成物に、成形前に、スプレー乾燥
、（フラッシュ）乾燥、ミリング、混練またはこの組み合わせを行う。これらの
追加のプロセス工程は、バインダーを加える前後、固−液分離後、か焼前後、再
湿潤に続いて実施することができる。上述した技術のスプレー乾燥、（フラッシ
ュ）乾燥、ミリング、混練またはその組み合わせのいずれかを適用すると、バル
ク触媒組成物とバインダー材料の間の混合度が改善されると考えられている。こ
れは、バインダー材料を上述の方法のいずれかを行う前後に添加する場合の両方
に当てはまる。しかしながら、スプレー乾燥および／または代替の技術の前にバ
インダー材料を加えるのが一般に好ましい。バインダーをスプレー乾燥および／
または代替の技術に続いて添加する場合には、得られる組成物を、成形の前に従
来の技術により完全に混合するのが好ましい。例えば、スプレー乾燥の利点は、
この技術を適用したときに廃水流れがないことである。
【００５５】 さらに、分解成分を触媒調製中に加えてもよい。分解成分は、異性化向上剤と
して作用する。分解成分は、カチオンクレイ、アニオンクレイ、ＺＳＭ−５、（
超安定）ゼオライトＹ、ゼオライトＸ、ＡＬＰＯ、ＳＡＰＯ等のゼオライト、シ
リカ−アルミナのようなアモルファス分解成分またはその混合物のような従来の
分解成分とすることができる。ある材料は、バインダーおよび分解成分として同
時に作用することが明らかである。例えば、シリカ−アルミナは、同時に分解と
バインダー機能を持っている。
【００５６】 所望であれば、分解成分は、バルク触媒組成物と配合する前、および／または
その調製中に加えられる前に、第ＶＩＢ族の金属および／または第ＶＩＩＩ非貴
金属と配合してもよい。これらの金属と共に分解成分を配合するのは、分解成分
をこれらの材料と共に含浸することによりなされる。
【００５７】 触媒の総重量に基づいて約０〜８０重量％の分解成分は、成形工程の前に本発
明のプロセスのどの段階でも加えることができる。しかしながら、分解成分は、
バインダーとの配合工程（ｉｉ）中に加えるのが好ましい。
【００５８】 通常、これは、上述の分解成分が加えられる最終触媒組成物の予想される触媒
用途に依存している。得られる組成物を水素化分解または流体触媒分解において
適用する場合には、ゼオライトを加えるのが好ましい。最終触媒組成物を水素処
理用途に用いる場合には、シリカ−アルミナまたはカチオンクレイのようなその
他の分解成分を加えるのが好ましい。加える分解材料の量は、最終組成物の所望
の活性および予想される用途に依存しており、触媒組成物の総重量に基づいて０
〜８０重量％と異なる。
【００５９】 所望であれば、既に加えられた金属成分に追加して、さらなる材料を加えるこ
とができる。これらの材料は、従来の水素処理触媒調製中に加えられる材料であ
ればどれでもよい。好適なものとしては、リン化合物、ホウ素化合物、フッ素含
有化合物、追加の遷移金属、希土類金属、充填剤またはその混合物が例示される
。
【００６０】 好適なリン化合物としては、リン酸アンモニウム、リン酸または有機リン化合
物が挙げられる。リン化合物は、成形工程の前および／または成形工程に続いて
、本発明のプロセスのどの段階でも加えることができる。バインダー材料を解凝
固する場合には、リン化合物もまた解凝固に用いることもできる。例えば、バイ
ンダーは、リン酸またはリン酸と硝酸の混合物と接触させることにより解凝固す
ることができる。
【００６１】 好適な追加の遷移金属は、例えば、レニウム、ルテニウム、ロジウム、イリジ
ウム、クロム、バナジウム、鉄、コバルト、白金、パラジウム、コバルト、ニッ
ケル、モリブデンまたはタングステンである。ニッケル、モリブデンおよびタン
グステンは、固体経路について上述した水不溶性ニッケル、モリブデンおよび／
またはタングステン成分のいずれの形態でも適用することができる。これらの金
属は、成形工程の前、本発明のプロセスのどの段階でも加えることができる。こ
れらの金属を本発明のプロセス中に加えるだけでなく、最終触媒組成物と共に配
合することも可能である。例えば、最終触媒組成物を、これらの金属のいずれか
を含む含浸溶液と共に含浸することが可能である。
【００６２】 バルク触媒組成物を調製するための本発明のプロセスは、さらに硫化工程を含
んでいてもよい。硫化は、通常、触媒組成物またはその前駆体を、元素硫黄、硫
化水素または多硫化物のような硫黄含有化合物と接触させることにより行われる
。硫化は、バルク触媒組成物の調製に続いて、ただし、バインダー材料を添加す
る前に、かつ／またはバインダー材料の添加に続いて、ただし、触媒組成物にス
プレー乾燥および／または代替の方法を行う前、かつ／または組成物にスプレー
乾燥および／または代替の方法を行うのに続けて、ただし、成形の前、かつ／ま
たは触媒組成物の成形に続けて行うことができる。硫化は、得られた金属硫化物
を酸化物に戻すプロセス工程の前には行わないのが好ましい。かかるプロセス工
程は、例えば、か焼またはスプレー乾燥、または酸素の存在下でのその他の高温
処理である。従って、触媒組成物にスプレー乾燥および／または代替の技術を行
う場合は、硫化は、これらの方法を適用した後に行うものとする。
【００６３】 硫化工程に加えて、またはこの代わりに、バルク触媒組成物を、少なくとも１
種類の硫化金属から調製してもよい。例えば、固体経路を工程（ｉ）で適用する
場合には、バルク触媒成分を、硫化ニッケルおよび／または硫化モリブデンおよ
び／または硫化タングステンから調製することができる。
【００６４】 触媒組成物を固定床プロセスで用いる場合には、硫化は、成形工程に続いて、
そしてもし適用する場合には最後のか焼工程に続いて行うのが好ましい。硫化は
ｅｘ ｓｉｔｕで行う、すなわち、硫化は、硫化触媒組成物を水素処理ユニット
に充填する前に別個のリアクター内で行うのが好ましい。さらに、触媒組成物は
硫化ｅｘ ｓｉｔｕおよびｉｎ ｓｉｔｕの両方で硫化されるのが好ましい。
【００６５】 水素化脱硫段のいずれか、またはその両方の反応域の１つ以上に、従来の水素
化脱硫触媒が含まれていてもよい。本発明に用いるのに好適な従来の水素化脱硫
触媒としては、比較的表面積の広い担体材料、好ましくはアルミナ担持の、少な
くとも１種類の第ＶＩＩＩ族金属、好ましくはＦｅ、ＣｏまたはＮｉ，より好ま
しくはＣｏおよび／またはＮｉ、最も好ましくはＣｏと、少なくとも１種類の第
ＶＩ族金属、好ましくはＭｏまたはＷ、より好ましくはＭｏから構成されるよう
なものが挙げられる。その他の好適な水素化脱硫触媒担体としては、ゼオライト
、アモルファスシリカ−アルミナおよびチタニア−アルミナが挙げられる。好ま
しくは、貴金属をＰｄおよびＰｔから選ぶときは、貴金属触媒もまた用いること
ができる。２種類以上の水素化脱硫触媒を同一の反応容器において用いることも
本発明の範囲に含まれる。第ＶＩＩＩ族金属は、一般に、約２〜２０重量％、好
ましくは約４〜１２重量％の範囲の量で存在する。第ＶＩ族金属は、一般に、約
５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％、より好ましくは約２０〜３０重
量％の範囲の量で存在する。金属重量パーセントはすべて担体上でのものである
。「担体上」とは、パーセントが担体の重量に基づいているということである。
例えば、担体が１００ｇであった場合には、２０重量％の第ＶＩＩＩ族金属とは
、２０ｇの第ＶＩＩＩ族金属が担体上にあったということである。
【００６６】 この場合、バルク触媒粒子は、耐焼結性であることがわかっている。このよう
にバルク触媒粒子の活性表面積は、使用中維持される。第ＶＩＢ族対第ＶＩＩＩ
族非貴金属のモル比は、通常、１０：１〜１：１０、好ましくは３：１〜１：３
である。コア−シェル構造の粒子の場合には、これらの比率は、当然、シェル内
に含まれる金属に当てはまる。２種類以上の第ＶＩＢ族金属がバルク触媒粒子に
含まれる場合には、異なる第ＶＩＢ族の比率は、通常重要ではない。２種類以上
の第ＶＩＩＩ族非貴金属を適用するときにも同じことが言える。モリブデンとタ
ングステンが第ＶＩＢ族金属として存在する場合には、モリブデン：タングステ
ン比は、９：１〜１：９の範囲にあるのが好ましい。第ＶＩＩＩ族非貴金属は、
ニッケルおよび／またはコバルトを含むのが好ましい。第ＶＩＢ族金属は、モリ
ブデンとタングステンの組み合わせを含むのがさらに好ましい。ニッケル／モリ
ブデン／タングステン、コバルト／モリブデン／タングステン、およびニッケル
／コバルト／モリブデン／タングステンの組み合わせを用いるのが好ましい。こ
れらの種類の沈殿物は、耐焼結性を有しているようである。このように、沈殿物
の活性表面積は使用中保持される。
【００６７】 金属は、対応の金属の酸化化合物として、あるいは、触媒組成物を硫化した場
合には、対応の金属の硫化化合物として存在するのが好ましい。
【００６８】 ＶＩＢ Ｂ．Ｅ．Ｔ．法により求められる粒子の表面積は、好ましくは少なく
とも５０ｍ２／ｇ、より好ましくは少なくとも１００ｍ２／ｇである。金属酸化
物として計算したときに、粒子の総重量に基づいて、粒子は、好ましくは５０〜
１００重量％、より好ましくは７０〜１００重量％の第ＶＩＩＩ族非貴金属を少
なくとも１種類と第ＶＩＢ族金属を少なくとも１種類含む。第ＶＩＢ族および第
ＶＩＩＩ族非貴金属の量は、ＶＩＢ ＴＥＭ−ＥＤＸにより容易に求めることが
できる。
【００６９】 粒子の孔径分布は、従来の水素化処理触媒のそれとほぼ同じであるのが望まし
い。特に、窒素吸着により求められるこれらの粒子の細孔容積は、０．０５〜５
ｍｌ／ｇ、より好ましくは０．１〜４ｍｌ／ｇ、さらに好ましくは０．１〜３ｍ
ｌ／ｇ、最も好ましくは０．１〜２ｍｌ／ｇである。１ｎｍ未満の孔は、存在し
ないのが好ましい。さらに、これらの粒子は、少なくとも５０ｎｍ、より好まし
くは少なくとも１００ｎｍ、好ましくは５０００μｍ以下、さらに好ましくは３
０００μｍ以下の中央値直径を有する。さらに好ましくは、中央値粒径は０．１
〜５０μｍ、最も好ましくは０．５〜５０μｍの範囲である。
【００７０】 触媒組成物の表面積は、好ましくは少なくとも４０ｍ２／ｇ、より好ましくは
少なくとも８０ｍ２／ｇ、最も好ましくは少なくとも１２０ｍ２／ｇである。水
多孔度計により求められる触媒組成物の総細孔容積は、好ましくは少なくとも０
．０５ｍｌ／ｇ、より好ましくは少なくとも０．１ｍｌ／ｇである。機械的強度
の高い触媒組成物を得るには、本発明の触媒組成物のマクロ多孔性が低いのが望
ましい。
【００７１】 バルク触媒粒子は、共混合により得られる触媒および含浸により得られる従来
の水素処理触媒とは異なる特性Ｘ線回折パターンを有していることが分かった。
バルク触媒粒子のＸ線回折パターンは、反応金属成分に特有のピークを含み、好
ましくは実質的にこの特有のピークからなる。例えば、ヒドロキシ炭酸ニッケル
を、上述した通り、モリブデンおよびタングステン成分と接触させた場合には、
得られるバルク触媒粒子は、ｄ値が（４．０９）、２．８３、２．５４、２．３
２、２．２３、１．７１、（１．５４）、１．４７のピークを含むＸ線回折パタ
ーンという特徴を示す。括弧内の値は、対応のピークが、幾分広く、かつ／また
は低強度を有している、または全く識別されないとうことを示している。「Ｘ線
回折パターンが、これらのピークから実質的になる」とは、これらのピーク以外
に、回折パターンに含まれるピークが実質的にないとうことである。溶液経路に
より得られた触媒の沈殿物は、共混合により得られる触媒および含浸により得ら
れる従来の水素処理触媒とは異なる特性Ｘ線回折パターンを有している。例えば
、溶液経路により作成されるＮｉ−Ｍｏ−Ｗ沈殿物のＸ線回折パターンは、ｄ値
が２．５２、１．７２および１．４６のピークを有している。
【００７２】 上述した通り、触媒組成物は、従来の水素処理触媒を含んでいてもよい。従来
の水素処理触媒のバインダー材料および分解成分は、通常、上述のバインダー材
料および分解成分のいずれかを含む。従来の水素処理触媒の水素添加金属は、通
常、ニッケルまたはコバルトとモリブデンまたはタングステンの組み合わせのよ
うな第ＶＩＢ族および第ＶＩＩＩ族非貴金属を含む。好適な従来の水素処理触媒
は、例えば、水素化処理触媒である。これらの触媒は、使用済み、再生済みまた
は未使用状態とすることができる。
【００７３】 上記より明らかなように、第ＶＩＩＩ族非貴金属を含有する化合物および第Ｖ
ＩＢ族金属含有化合物は、様々な方法、様々な温度およびｐＨで、溶液、懸濁液
、そのまま、同時および逐次に添加することができる。
【００７４】 前駆体化合物はまた、タングステン化合物をモリブデン塩、ニッケル塩および
水酸化アンモニウムの初期混合物に加えるＴｅｉｃｈｎｅｒとＡｓｔｉｅｒによ
り用いられる沸騰分解法の変種をはじめとするいくつかの方法のうちいずれかに
より容易に調製することもできる。前駆体化合物を調製するのに直接沈殿および
ｐＨ制御沈殿もまた用いてよい。しかしながら、すべての場合において、ニッケ
ル、モリブデンおよびタングステンの水溶性塩を用いる。
【００７５】 好ましくは、モリブデンおよびタングステン塩は、アンモニウム化合物、例え
ば、モリブデン酸アンモニウム、メタタングステン酸アンモニウムであり、一方
、ニッケル塩は、硝酸塩または水和硝酸塩であってもよい。
【００７６】 分解前駆体は、様々な公知の方法により硫化または前硫化することができる。
例えば、分解生成物は、Ｈ２Ｓと水素、例えば、１０％Ｈ２Ｓ／Ｈ２を含むガス
と、高温で、分解生成物を硫化するのに十分な時間、通常は、排ガスにＨ２Ｓが
生じる点で、接触させることができる。硫化はまた、ｉｎ ｓｉｔｕで、硫黄を
含有する代表的な原料を、分解生成物に通すことにより行うこともできる。
【００７７】 ここに記載した触媒の使用に適用できるプロセス条件は、処理する原料に応じ
て大きく異なる。このように、原料の沸点が高くなるにつれて、条件の厳しさも
増す。下記の表１に、いくつかの原料の代表的な条件について示す。
【００７８】
【表１】
【００７９】
【実施例】
以下の実施例は、本発明を例証するものであり、これを限定するものではない
。
【００８０】実施例１ ＮＨ４−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｏ相の調製（ＴｅｉｃｈｎｅｒおよびＡｓｔｉｅｒ手順に
従った沸騰分解） １リットルのフラスコに、モリブデン酸アンモニウム２６．５ｇ（Ｍｏ０．１
５モル）と硝酸ニッケル六水和物４３．６ｇ（Ｎｉ０．１５モル）を水３００ｃ
ｃに溶かし、得られるｐＨが４．３となるようにした。この溶液に、濃縮ＮＨ４ ＯＨ溶液を加えた。最初に、沈殿物が形成され、これに溶解したＮＨ４ＯＨさら
に加えたところ、ｐＨ８．３の透明な青色溶液となり、ｐＨが１０になるまでさ
らにＮＨ４ＯＨ（〜２５０ｃｃ）を加えた。この溶液を３時間にわたって９０℃
まで加熱したところ、アンモニアガスが発生し、緑の沈殿物が形成された。最終
ｐＨは、６．８〜７．０となった。懸濁液を室温まで冷やし、ろ過し、水で洗っ
て、１２０℃で一晩乾燥させた。約１８．６ｇの材料が得られた。試料を分析し
たところＮｉは２６．６重量％、Ｍｏは３４重量％であった。相のＸ線回折スペ
クトルはＴｅｉｃｈｎｅｒにより報告されたパターンと合っていた。
【００８１】実施例２ 沸騰分解によるＮＨ４−Ｎｉ−Ｍｏ０．５−Ｗ０．５−Ｏの調製 １リットルのフラスコに、モリブデン酸アンモニウム１３．２ｇ（Ｍｏ０．０
７５モル）、メタタングステン酸アンモニウム１８．７ｇ（Ｗ０．０７５モル）
、硝酸ニッケル六水和物４３．６ｇ（Ｎｉ０．１５モル）を水３００ｃｃに溶か
し、得られるｐＨが４．３となるようにした。この溶液に、ｐＨが１０になるま
で濃縮ＮＨ４ＯＨ溶液（〜６００ｃｃ）を加えた。このとき、沈殿物が少量残っ
た。この溶液を〜１００℃で３時間還流した。この加熱中、沈殿物が溶解して透
明な青色溶液が得られ、さらに加熱すると、緑の沈殿物が形成された。ｐＨが６
．８〜７．０になるまで加熱を続けた。懸濁液を室温まで冷やし、ろ過し、水で
洗って、１２０℃で一晩乾燥させた。１８ｇの材料が得られた。相のＸ線回折ス
ペクトルを図２に示す。ｄ＝２．５８と１．７０Åに、２つの最大のピークのあ
るアモルファスバックグラウンドを示している。
【００８２】実施例３ 直接沈殿によるＮＨ４−Ｎｉ−Ｍｏ０．５−Ｗ０．５−Ｏの調製 １リットルのフラスコに、モリブデン酸アンモニウム１７．６５ｇ（Ｍｏ０．
１モル）とメタタングステン酸アンモニウム２４．６０ｇ（Ｗ０．１モル）を水
８００ｃｃに溶かし、ｐＨが〜５．２の溶液とした。この溶液に、ＮＨ４ＯＨ溶
液０．４モル（〜３０ｃｃ）を加え、ｐＨを〜９．８まで上げた（溶液Ａ）。こ
の溶液を９０℃まで温めた。水５０ｃｃに溶かした硝酸ニッケル５８．２ｇ（Ｎ
ｉ０．２モル）を加えることにより第２の溶液（溶液Ｂ）を調製し、９０℃に維
持した。この溶液を、モリブデン酸アンモニウム／メタタングステン酸アンモニ
ウム溶液に７ｃｃ／分の速度で滴下して加えた。溶液１／４を加えた後、沈殿物
が形成され始めた。温度を９０℃に維持しながら、ｐＨが〜６．５であったこの
懸濁液を３０分間攪拌した。この材料を熱ろ過し、熱水で洗い、１２０℃で乾燥
した。約３８ｇの材料が回収された。
【００８３】実施例４ 制御ｐＨ沈殿によるＮＨ４−Ｎｉ−Ｍｏ０．５−Ｗ０．５−Ｏの調製 各溶液が約７００ｃｃの水を含んでいた以外は、実施例３に記載したのと同量
のニッケル、タングステン、モリブデンおよび水酸化アンモニウムで２つの溶液
（溶液ＡおよびＢ）を調製した。この２つの溶液を、９０℃に維持された４００
ｃｃの水を最初含有していた別個の容器に入れた。溶液Ｂ（酸性溶液）は、〜１
５ｃｃ／分の一定速度で容器に汲み出し、溶液Ａは、フィードバックＰＣコント
ロールで、ｐＨ６．５に維持されるように設定された別個ポンプにより加える。
２つの溶液を混合すると、沈殿物が形成される。このスラリーを９０℃で３０分
間攪拌し、熱ろ過し、熱水で洗って、１２０℃で乾燥した。
【００８４】実施例５ ジベンゾチオフェン（ＤＢＴ）を用いた触媒評価 実施例１〜４の触媒１．５〜２ｇを、水平水晶管に挿入され、リンドバーグ炉
に入れられた水晶ボートに入れた。Ｎ２を５０ｃｃ／ｍで流しながら約１時間３
７０℃まで昇温し、フローを３７０℃で１．５時間続けた。Ｎ２のスイッチを切
り、１０％のＨ２Ｓ／Ｈ２を２０ｃｃ／ｍでリアクターに加え、４００℃まで昇
温し、２時間そのまま保持した。熱を止め、Ｈ２Ｓ／Ｈ２を流しながら触媒を７
０℃まで冷やし、この点でこのフローを切り、Ｎ２を加えた。室温で、水晶管を
外し、材料を、Ｎ２のパージされたグローブボックスに移した。触媒を、一定に
水素フロー用に設計された３００ｃｃの修正カーベリーバッチリアクターで評価
した。触媒を小球化し、２０／４０のメッシュの等級に分け、１グラムをステン
レス鋼バスケットに入れて、ムライトビーズの層の間に挟んだ。デカリン中５重
量％のジベンゾチオフェンを含有する液体原料１００ｃｃをオートクレーブに入
れた。１００ｃｃ／分の水素フローをリアクターに通し、背圧調製器を用いて圧
力を３１５０ｋＰａに維持した。５〜６度／分で温度を３５０℃まで上げ、５０
％のＤＢＴが転化されるか７時間経つまで続けた。小分取の生成物を３０分毎に
除去しＧＣにより分析した。全体の転化率および反応生成物ビフェニル（ＢＰ）
とシクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ）への転化率についての速度定数を、Ｍ．Ｄ
ａａｇｅおよびＲ．Ｒ．Ｃｈｉａｎｅｌｌｉ［Ｊ．Ｃａｔ．１４９、４１４−２
７（１９９４年）］に記載されている通りに計算し、表２に示してある。その記
事に記載されているように、脱硫反応中のＢＰに比べたシクロヘキシルベンゼン
の高選択性は、高水素脱窒素活性を有する触媒であることを示す良い指標である
。一方、ＣＨＢに比べたＢＰの高選択性は、高脱硫活性を有する触媒であること
を示している。
【００８５】 この結果は、モリブデンにタングステンが部分置換されると、ＤＢＴ転化が実
質的に高い触媒となることを示している。標準のＡｌ２Ｏ３担持のＮｉ−Ｍｏ触
媒も比較のために示してある。高いＣＨＢ／ＢＰ比は、触媒がＨＤＮに対して活
性であることを示している。
【００８６】
【表２】
【００８７】実施例６ 溶液に加えたモリブデン酸アンモニウムとメタタングステン酸アンモニウムの
量を変えることによりＭｏとＷの相対比を変えた以外は、実施例２の一般調製ス
キーム（沸騰分解）に従って一連の触媒を調製した。実施例５に記載したように
して分解を行った。このようにして調製した触媒を実施例５に記載したように測
定したＤＢＴに対する触媒活性と共に表３に示してある。
【００８８】
【表３】
【００８９】 データによれば、最も活性な触媒は、タングステンとモリブデンのほぼ等モル
の混合物を含んでいることが分かる。
【００９０】実施例７ ニッケル含量を変えた以外は、ＭｏとＷの等モルの混合物を沈殿させた実施例
３（直接沈殿）に記載された通りにして一連の触媒を調製した。実施例５に記載
したようにして分解を行った。このようにして調製した触媒を実施例５に記載し
たように測定したＤＢＴに対する触媒活性と共に表４に示してある。
【００９１】
【表４】
【００９２】 Ｎｉを０．７５〜１．５に変えても触媒の性能は実質的に変わっていない。た
だしＫは、約１．２５Ｎｉで最大となっているようである。
【００９３】実施例８ 調製に用いるＮＨ４ＯＨの量を変えて一連の触媒を調製した。溶液Ａにおける
ＮＨ４ＯＨの量を変えて、２つの溶液を混合するときにＮＨ４ＯＨ／Ｎｉのモル
比を変えた以外は、実施例３に記載した手順に従って触媒を調製した。実施例５
に記載したようにして分解を行った。このようにして調製した触媒を実施例５に
記載したように測定したＤＢＴに対する触媒活性と共に表５に示してある。
【００９４】
【表５】
【００９５】 前駆体化合物の分解により、前駆体のアンモニア部分の大部分が飛んでも（全
てでない場合には）、前駆体の調製および分解生成物の触媒としての有用性は、
用いたＮＨ４ＯＨの量に影響される。このように、分解生成物の触媒としての有
効性は、前駆体化合物の調製におけるＮＨ４ＯＨ／Ｎｉ比が約１：１〜約４：１
、好ましくは約１．５：１〜約４：１、より好ましくは約２：１〜約４：１のと
きに向上する。特定の理論やメカニズムに拘束されることは意図するところでは
ないが、ＮＨ４ＯＨ／Ｎｉ比が、Ｎｉ−Ｍ−Ｗ−Ｏ相が分解生成物に変化をもた
らすことは多少なりとも明らかである。
【００９６】実施例９ 実施例１および２の触媒を、ＬＳＡＤＯ（低硫黄自動車用ディーゼルオイル原
料）の転化について、標準の担持Ｎｉ−Ｍｏ触媒と比べた。この原料は、３９．
８°ＡＰＩ比重で、５１０ｗｐｐｍの硫黄、５０ｗｐｐｍの窒素および３０．６
％の芳香族化合物を含んでいた。触媒を５７９°Ｆ、Ｈ２６５０ｐｓｉｇおよび
Ｈ２の１８５０ＳＣＦＢ／Ｂで試験した。異なる触媒の相対活性を表６にまとめ
てある。
【００９７】
【表６】
【００９８】 Ｎｉ，Ｍｏ／Ａｌ２Ｏ３触媒は、標準ＨＤＮ／ＨＤＳ触媒であり、ＮＨ４−Ｎ
ｉＭｏ相は、タングステンのないバルク相であり、ＮＨ４−Ｎｉ１．０Ｍｏ０． ５ Ｗ０．５−Ｏは、Ｗを部分的にＭｏに置換したバルク相である。ＮＨ４−Ｎｉ
Ｍｏ−Ｏ触媒は、また既知の化合物の代表でもある。本発明の触媒は、ＮＨ４−
Ｎｉ１．０Ｍｏ０．５Ｗ０．５−Ｏにより例証されるものであり、データによれ
ば、ＨＤＮ活性に対するモリブデン酸アンモニウムニッケルタングステンの明ら
かな利点が示されている。
【００９９】実施例１０ 固体経路によるバルク触媒組成物の調製：１８．１ｋｇの二モリブデン酸アン
モニウム（１５．３３ｋｇＭｏＯ３）を５７５リットルの水に溶解する。続いて
、２８．５ｋｇのメタタングステン酸アンモニウム（２４．６９ｋｇＷＯ３）を
溶液に加える。得られた溶液を９０℃まで予備加熱する。２６．５ｋｇのＮｉＣ
Ｏ３（４９．７％Ｎｉ）粉末を水と混合し、得られたペーストを二モリブデン酸
アンモニウム／メタタングステン酸アンモニウム溶液に加える。得られた混合物
を８９℃で７時間反応させる。
【０１００】実施例１１ 溶液経路によるバルク触媒組成物の調製：１リットルのフラスコに、モリブデ
ン酸アンモニウム１３．２ｇ（Ｍｏ０．０７５モル）、メタタングステン酸アン
モニウム１８．７ｇ（Ｗ０．０７５モル）および硝酸ニッケル六水和物４３．６
ｇ（Ｎｉ０．１５モル）を水３００ｃｃに溶かし、得られるｐＨが４．３となる
ようにした。この溶液に、ｐＨが１０になるまで濃縮ＮＨ４ＯＨ溶液を加えた（
約６００ｍｌ）。この点で、沈殿物がやや残った。この溶液を１００℃で３時間
還流した。この加熱中、沈殿物が溶解して透明な青色溶液が得られ、さらに加熱
すると、緑の沈殿物が形成された。ｐＨが６．８〜７．０になるまで加熱を続け
た。懸濁液を室温まで冷やし、ろ過し、水で洗って、１２０℃で一晩乾燥させた
。１８ｇの材料が得られた。
【０１０１】実施例１２（試料２１１０５８７） 実施例１０または１１に記載した手順に従って得られたＮｉＭｏ−Ｗバルク触
媒組成物６５７ｇを、アルミナ１２５ｇを含有する水性スラリー（アルミン酸ナ
トリウムおよび硫酸アルミニウムの沈殿により調製したもの）１３６２ｇに加え
た。ＬＯＩ３１％となるまで、得られたＮｉ−Ｍｏ−Ｗバルク触媒−アルミナ組
成物を８０℃で混合した。得られた組成物を続いて押出し、押出し物を１２０℃
で約９０分間乾燥し、３８５℃で空気中で１時間か焼した。
【０１０２】実施例１３（試料２１１０５９８） アルミナ懸濁液の変わりに１０重量％のシリカを含有するシリカゾルを適用し
た以外は実施例１２のプロセスを繰り返した。
【０１０３】実施例１４（試料２１１０５９１） 実施例７または８に記載した手順に従って得られたＮｉ−Ｍｏ−Ｗバルク触媒
組成物６５７ｇを、ベーマイト１２５ｇを含有するベーマイトペースト５１０ｇ
に加えた。再バフ研磨ペーストを６０℃で混合してＬＯＩ４２％を得た。実施例
１２に記載したように、得られた組成物を押出し、乾燥してか焼した。
【０１０４】実施例１５（試料２１１０４６９） バルク触媒組成物の調製中アルミナを存在させた以外は実施例７または８に記
載された手順を繰り返した。アルミナ６０ｇを含有する得られた乾燥Ｎｉ−Ｍｏ
−Ｗバルク触媒−アルミナ組成物７５５ｇに、水４６１ｇと少量の硝酸を加えた
。得られた混合物を７０℃で混合し、ＬＯＩ３４％が得られるまで水を蒸発させ
た。実施例１２に記載したように、得られた組成物を押出し、乾燥してか焼した
。
【０１０５】実施例１６ モリブデン酸アンモニウム、アンモニウムタングステンおよび／またはクロム
酸アンモニウムを溶解し、第１のリアクター中で混合する。温度を９０℃まで上
げる。第ＶＩＩＩ族の塩を第２のリアクターで溶解し９０℃まで加熱する。水酸
化アンモニウムを第１のリアクターに加えて塩基性溶液を形成する。第ＶＩＩＩ
族金属溶液を、攪拌しながら２０分間、第１に滴下して加える。３０分後、沈殿
物をろ過し洗う。沈殿物を１２０℃で一晩乾燥し、３８５℃でか焼する。
【０１０６】実施例１７ 実施例１６の沈殿法を用いて、９８％の収量で、Ｆｅ２Ｏ３を４１．２重量％
、ＭｏＯ３を２１．３重量％およびＷＯ３を３６．９重量％含む二モリブデン酸
アンモニウム、メタタングステン酸アンモニウムおよびＦｅ（ＩＩＩ（ＮＯ３） ３ ・９Ｈ２Ｏから沈殿物を調製した。沈殿物の表面積は、７６ｍ２／ｇであった
。吸着曲線を用いてＢＥＴにより６０ｎｍまで測定した細孔容積は、０．１４７
ｍｌ／ｇであった。
【０１０７】実施例１８ 実施例１６の沈殿法を用いて、８７．７％の収量で、ＮｉＯを５２．２重量％
、ＭｏＯ３を２９．４重量％およびＣｒ２Ｏ３を１６．６重量％含むＮｉ（ＣＯ ３ ）２・６Ｈ２Ｏ、（ＮＨ４）６ＭＯ７Ｏ２４・４Ｈ２Ｏおよび（ＮＨ４）２Ｃ
ｒ２Ｏ７から沈殿物を調製した。沈殿物の表面積は、１９９ｍ２／ｇであった。
吸着曲線を用いてＢＥＴにより６０ｎｍまで測定した細孔容積は、０．２７６ｍ
ｌ／ｇであった。
【０１０８】実施例１９ 実施例１６の沈殿法を用いて、８７．７％の収量で、ＮｉＯを４４．０重量％
、ＷＯ３を４２．４重量％およびＣｒ２Ｏ３を１１．８重量％含むＮｉ（ＣＯ３ ）２・６Ｈ２Ｏ、（ＮＨ４）６Ｈ２Ｗ１２Ｏ４０および（ＮＨ４）２Ｃｒ２Ｏ７ から沈殿物を調製した。沈殿物の表面積は、１９９ｍ２／ｇであった。吸着曲線
を用いてＢＥＴにより６０ｎｍまで測定した細孔容積は、０．２４５ｍｌ／ｇで
あった。
【０１０９】 芳香族飽和度の実施例 本発明の実施に用いるバルク多重金属触媒の超高ＡＳＡＴ（芳香族飽和度）、
ＨＤＳおよびＨＤＮ活性を、低硫黄自動車用ディーゼルオイル（ＬＳＡＤＯ）の
並流水素処理により示した。本発明のバルク触媒と、ＣｒｉｔｅｒｉｏｎよりＣ
−４１１という商品名で市販されている従来の市販のアルミナ担持のＮｉＭｏ触
媒の活性を、６５０〜１０００ｐｓｉｇで比較した。選択した原料特性を表７に
挙げてある。結果は表８、９および１０にある。
【０１１０】
【表７】
【０１１１】実施例２０（ＡＳＡＴ活性） ２つ並べたリアクターに、Ｎｉ１．５Ｍｏ０．５Ｗ０．５の組成を有する本発
明のバルク触媒を５．０ｃｃと、Ｃ−４１１を５．０ｃｃそれぞれ充填した。同
一条件での液相硫化後、触媒を用いて、水素化処理済み未使用留出液（ＦＳ−９
６３２、表７）を処理した。両リアクターのラインアウト液体生成物の芳香族化
合物の含量をＳＦＣ（超臨界流体クロマトグラフィー法）により分析した。結果
を表８に示してある。
【０１１２】
【表８】
【０１１３】実施例２１（ＨＤＳ活性） ２つ並べた同一のリアクターに、本発明のバルク触媒を５．０ｃｃとＣ−４１
１を５．０ｃｃそれぞれ充填した。同一条件での液相硫化後、触媒を用いて、水
素化処理済み未使用留出液（ＦＳ−９６３２、表２）を処理した。両触媒のライ
ンアウト液体生成物の硫黄含量をＸ線により分析した。結果を表８に示してある
。
【０１１４】実施例２２（バルク触媒のＨＤＳおよびＨＤＮ活性） リアクターに、ｄｅｎｓｔｏｎｅを用いて８ｃｃまで希釈した本発明のバルク
触媒６ｃｃを充填した。液相硫化後、触媒を用いて、水素化処理済み未使用留出
液（ＦＳ−９６３２、表７）を処理した。ラインアウト液体生成物の硫黄をＸ線
により、窒素をＡｎｔｅｋにより分析した。結果を硫黄については表８、窒素に
ついては表９にそれぞれ示してある。
【０１１５】実施例２３（Ｃ−４１１のＨＤＳおよびＨＤＮ活性、比較） リアクターに、ｄｅｎｓｔｏｎｅを用いて８ｃｃまで希釈したＣ−４１１を６
ｃｃ充填した。液相硫化後、触媒を用いて、水素化処理済み未使用留出液（ＦＳ
−９６３２、表７）を処理した。ラインアウト液体生成物の硫黄をＸ線により、
窒素をＡｎｔｅｋにより分析した。結果を硫黄については表９、窒素については
表１０にそれぞれ示してある。
【０１１６】
【表９】
【０１１７】実施例２４（Ｃｏ置換のバルク触媒のＡＳＡＴ、ＨＤＳおよびＨＤＮ活性） Ｃｏ置換バルク触媒に修正することに限定されるものではないが、この特別の
バルク触媒誘導体を用いて、同一の水素化処理済みＬＳＡＤＯ（ＦＳ−９６３２
）で試験した。固定床上流リアクターに、ｄｅｎｓｔｏｎｅを用いて８ｃｃまで
希釈した触媒を６ｃｃ充填した。液相硫化後、原料の並流水素処理にこれを用い
た。生成物の液体を、ＡＰＩ（表７）、硫黄（表８）および窒素（表９）につい
て分析した。
【０１１８】
【表１０】
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、か焼前（曲線Ａ）および４００℃でのか焼後（曲線Ｂ）の沸騰沈殿に
より調製されたＮＨ４−Ｎｉ−０．５Ｍｏ−０．５Ｗ−Ｏ化合物のＸ線回折パタ
ーンである。前駆体と、前駆体の分解生成物の両方のパターンが２つのピークが
実質的に同じ位置であり、全く同じであることに留意されたい。縦座標は相対強
度であり、横座標は２シータ（度）である。
【図２】 図２は、ＮＨ４−Ｎｉ−Ｍｏ１−ｘ−Ｗｘ−Ｏ前駆体のＣｕＫα放射線（λ＝
１．５４０５Å）によるＸ線回折パターンを示す。曲線ＡはＭｏ０．９Ｗ０．１ 、曲線ＢはＭｏ０．７Ｗ０．３、曲線ＣはＭｏ０．５Ｗ０．５、曲線ＤはＭｏ０ ．３ Ｗ０．７、曲線ＥはＭｏ０．１Ｗ０．９、曲線ＦはＭｏ０Ｗ１である。縦座
標および横座標は図１に記載した通りである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＨＲ，ＨＵ，Ｉ Ｄ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，Ｔ Ｒ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ (72)発明者 クレイン，ダーリル，パトリック アメリカ合衆国，ルイジアナ州 70820， バトン ルージュ，ベル グローブ アベ ニュー 6265 (72)発明者 ホウ，ジィグオ アメリカ合衆国，ルイジアナ州 70810， バトン ルージュ，オークデイル ドライ ブ 2028 (72)発明者 ソレッド，ステュアート，レオン アメリカ合衆国，ニュージャージー州 08867，ピィッツタウン，クックス クロ ス ロード 21 (72)発明者 ケルビー，ミィハエル，チャールス アメリカ合衆国，ルイジアナ州 70810， バトン ルージュ，マクシェイ アベニュ ー 10731 (72)発明者 マクビィッカー，ガリー，ブライス アメリカ合衆国，ニュージャージー州 07830，キャリフォン，メイン ストリー ト 65，ピー．オー．ボックス 427 (72)発明者 エリス，エドワード，スタンリー アメリカ合衆国，ニュージャージー州 07920，バスキング リッジ，ランキン アベニュー 39 (72)発明者 トウベリー，ミィシェール，スー アメリカ合衆国，ルイジアナ州 70808， バトン ルージュ，ウィックハム 7222 (72)発明者 ミセオ，サバト アメリカ合衆国，ニュージャージー州 08867，ピィッツタウン，579 カウンティ ロード 770 Ｆターム(参考） 4G069 AA02 AA03 AA08 BB06A BB06B BC59A BC59B BC60A BC60B BC67A BC68A BC68B BD01B BD06B CC02 DA06 FB04 FB05 FB06 FB09 4H029 CA00 DA00 DA01 DA09 DA10

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）水素化脱硫条件にて水素化脱硫触媒の存在下で操作され
    る１つ以上の反応域を有する第１の水素化脱硫段において、原料を水素含有処理
    ガスの存在下で反応させて、硫黄含量が約３，０００ｗｐｐｍの液体生成物流れ
    を得る工程と、 ｂ）前記第１の水素化脱硫段の前記液体生成物流れを、蒸気相生成物流れと液相
    生成物流れが生成される分離域に通過させる工程と、 ｃ）水素処理触媒の床を含有し、水素化脱硫条件にて操作される１つ以上の反応
    域を有する第２の水素化脱硫段において、ｂ）の前記液相生成物流れを水素含有
    処理ガスの存在下で反応させて、硫黄約１，０００ｗｐｐｍ未満の液体生成物流
    れを得る工程と、 ｄ）工程ｃ）の前記液体生成物流れを蒸気相生成物流れと液相生成物流れが生成
    される分離域に通過させる工程と、 ｅ）第３の反応域において、ｄ）からの前記液相流れを、水素化条件にて水素お
    よび第３の触媒の存在下で反応させる工程と、 ｆ）ｅ）の前記液体生成物流れを、蒸気相生成物流れと液相生成物流れが生成さ
    れる分離域に通過させる工程と、 ｇ）前記蒸気相流れと前記液相流れの両方を集める工程とを有し、 少なくとも１つの前記水素化脱硫段の少なくとも１つの前記反応域が、少なくと
    も１種類の第ＶＩＩＩ族非貴金属および少なくとも２種類の第ＶＩＢ族金属から
    構成され、第ＶＩＢ族金属対第ＶＩＩＩ族非貴金属の比率が約１０：１〜約１：
    １０であるバルク多重金属触媒を含む、硫黄含量が約３，０００ｗｐｐｍを超え
    る留出物原料の硫黄含量を減じる多段水素化脱硫方法。
  2. 【請求項２】 バルク多重金属触媒は、前記第１の反応段においてのみ存在
    することを特徴とする請求項１記載の多段水素化脱硫方法。
  3. 【請求項３】 前記バルク多重金属触媒は、前記第２の反応段においてのみ
    存在することを特徴とする請求項１記載の多段水素化脱硫方法。
  4. 【請求項４】 前記バルク多重金属触媒は、前記第１および第２の両方の反
    応段において存在することを特徴とする請求項１記載の多段水素化脱硫方法。
  5. 【請求項５】 前記バルク多重金属触媒は、前記第３の反応段においてのみ
    存在することを特徴とする請求項１記載の多段水素化脱硫方法。
  6. 【請求項６】 前記バルク多重金属触媒は、すべての３つの反応段において
    存在し、芳香族化合物水素添加触媒もまた第３の反応段に存在することを特徴と
    する請求項１記載の多段水素化脱硫方法。
  7. 【請求項７】 前記第ＶＩＩＩ族非貴金属は、ＮｉおよびＣｏから選ばれ、
    前記第ＶＩＢ族金属は、ＭｏおよびＷから選ばれることを特徴とする請求項１記
    載の多段水素化脱硫方法。
  8. 【請求項８】 前記バルク多重金属は、式 （Ｘ）ｂ（Ｍｏ）ｃ（Ｗ）ｄＯｚ で表され、式中、Ｘは、１種類以上の第ＶＩＩＩ族非貴金属であり、ｂ：（ｃ＋
    ｄ）のモル比は、０．５／１〜３／１であることを特徴とする請求項１記載の多
    段水素化脱硫方法。
  9. 【請求項９】 ｂ：（ｃ＋ｄ）のモル比は、０．７５／１〜１．５／１であ
    ることを特徴とする請求項８記載の多段水素化脱硫方法。
  10. 【請求項１０】 ｃ：ｄのモル比は、好ましくは＞０．０１／１であること
    を特徴とする請求項８記載の多段水素化脱硫方法。
  11. 【請求項１１】 前記バルク多重金属触媒は、ｄ＝２．５３オングストロー
    ムとｄ＝１．７０オングストロームで結晶ピークを示す固有のＸ線回折パターン
    を有する実質的にアモルファスの材料であることを特徴とする請求項１記載の多
    段水素化脱硫方法。
JP2000593683A 1999-01-15 2000-01-14 バルク多重金属触媒を用いた留出物の水素化脱硫−水素添加の多段方法 Expired - Lifetime JP4766747B2 (ja)

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