JP2006150185A - 水素化分解触媒組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)〜(g)の性状を有するアルミニウム再挿入Y型ゼオライトと多孔性無機酸化物とからなる担体に、水素化金属成分を担持させてなる水素化分解触媒組成物。(a)単位格子定数が24.25〜24.60Å(b)結晶化度が95%以上(c)比表面積が500m2/g以上(d)細孔直径600Å以下である細孔をもつ細孔群の全細孔容積が0.45〜0.70ml/g(e)細孔直径100〜600Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積が0.10〜0.40ml/g(f)細孔直径35〜50Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積が0.03〜0.15ml/g(g)ゼオライト中の全アルミニウム原子に対する4配位アルミニウム原子の割合が60原子%以上。
【選択図】なし
Description
また、Y型ゼオライトの酸性質はケイバン比によって変わり、脱アルミニウム処理した超安定性Y型ゼオライトは合成Y型ゼオライトよりケイバン比が高いので固体酸の酸強度は強いが酸量が少ない。炭化水素油の水素化分解に使用されるY型ゼオライトとしては、メソポア容積が大きく、固体酸量の多いものが望まれている。
しかし、この方法では、原料USYをpH11〜12のアルカリ性水溶液で処理するため結晶構造が破壊され、得られるゼオライトは結晶化度が低いという問題があった。そのため、該ゼオライトを炭化水素油の水素化分解に使用した場合には、触媒活性点であるゼオライトの固体酸の量が少なく、高い分解活性が得られないという問題があった。
(a)単位格子定数(UD)が24.25〜24.60Å
(b)結晶化度が95%以上
(c)比表面積が500m2/g以上
(d)細孔直径600Å以下である細孔をもつ細孔群の全細孔容積(PVt)が0.45
〜0.70ml/g
(e)細孔直径100〜600Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVm)が
0.10〜0.40ml/g
(f)細孔直径40〜50Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVs)が0.
03〜0.15ml/g
(g)ゼオライト中の全アルミニウム原子に対する4配位アルミニウム原子の割合が60
原子%以上
本発明の第2は、前記アルミニウム再挿入Y型ゼオライトが、
(h)細孔直径100〜600Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVm)と
細孔直径600Å以下である細孔をもつ細孔群の全細孔容積(PVt)の比(PVm
/PVt)が0.30以上、
(i)細孔直径100〜600Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVm)と
細孔直径40〜50Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVs)の比(P
Vm/PVs)が2.5以上、
の性状を有する請求項1記載の水素化分解触媒組成物に関する。
該アルミニウム再挿入Y型ゼオライトの単位格子定数(UD)は24.25〜24.60Åの範囲にある。単位格子定数(UD)が24.25Åより小さい該Y型ゼオライトは、骨格構造中のSiO2/Al2O3モル比が高く、炭化水素油の分解活性点である固体酸点の量が少ないため、該ゼオライトを使用した水素化分解触媒組成物は分解活性が低下する傾向にある。また、単位格子定数(UD)が24.60Åより大きい該Y型ゼオライトは、耐水安定性が悪いので、該ゼオライトを使用した水素化分解触媒組成物は、水素化分解反応中にゼオライトの結晶構造が壊れ、分解活性が低下する。本発明でのアルミニウム再挿入Y型ゼオライトの単位格子定数(UD)は、好ましくは24.30〜24.50Åの範囲にあることが望ましい。
前記アルミニウム再挿入Y型ゼオライトの結晶化度は95%以上であることを要する。結晶化度が95%より低い場合には、該ゼオライトを使用した水素化分解触媒組成物は所望の効果が得られない。該ゼオライトの結晶化度は、好ましくは100〜150%の範囲にあることが望ましい。なお、結晶化度は、X線回折の(331)、(511)、(440)、(533)、(642)および(555)面の総ピーク高さ(H)を求め、基準に市販のY型ゼオライト(ユニオンカーバイト製SK−40)の結晶化度を100として同じ面の総ピーク高さ(H0)を求め、次式により求めた。
結晶化度=H/H0×100 (%)
前記アルミニウム再挿入Y型ゼオライトの比表面積(窒素吸着によるBET法で測定)は、500m2/g以上である。該比表面積が500m2/gより小さい場合には、水素化分解反応に有効な固体酸点が少ないため該ゼオライトを使用した水素化分解触媒組成物は所望の効果が得られない。該ゼオライトの比表面積は、好ましくは550〜800m2/gの範囲にあることが望ましい。
〜0.70ml/gである点。
前記アルミニウム再挿入Y型ゼオライトは、細孔直径600Å以下である細孔をもつ細孔群の全細孔容積(PVt)が、0.45〜0.70ml/gの範囲にある。該全細孔容積(PVt)が0.45ml/gより小さい場合には、該ゼオライトを使用した水素化分解触媒組成物は所望の効果が得られず、また、該全細孔容積(PVt)が0.70ml/gより大きくなるとゼオライトの結晶化度が低下することがある。全細孔容積(PVt)は、好ましくは0.50〜0.65ml/gの範囲にあることが望ましい。
なお、本発明での細孔直径の範囲にある細孔群における細孔容積は、窒素の脱着等温線からB.J.H法により計算した細孔分布から求めた。
0.10〜0.40ml/gである点。
前記アルミニウム再挿入Y型ゼオライトは、細孔直径100〜600Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVm)が0.10〜0.40ml/gの範囲にある。該細孔容積(PVm)が0.10ml/gより小さい場合には、重質炭化水素油の拡散効果が十分でないために該ゼオライトを使用した水素化分解触媒組成物は重質炭化水素油の分解が十分に行われず所望の効果が得られない。また、該細孔容積(PVm)が0.40ml/gより大きくなるとゼオライトの結晶化度が低下することがあり、該ゼオライトを使用した水素化分解触媒組成物は所望の効果が得られないことがある。該細孔容積(PVm)は、好ましくは0.15〜0.35ml/gの範囲にあることが望ましい。
03〜0.15ml/gである点。
細孔直径35〜50Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVs)は、0.03〜0.15ml/gの範囲にある。該細孔容積(PVs)が0.03ml/gより小さい場合には、重質炭化水素油の逐次分解反応における灯軽油留分への選択性が低下する傾向にあり、該細孔容積(PVs)が0.15ml/gより大きい場合には逐次分解反応が進行しガス、コークの生成が多くなる傾向にある。該細孔の細孔容積(PVs)は、好ましくは0.05〜0.10ml/gの範囲にあることが好ましい。
原子%以上である点。
Y型ゼオライトの骨格構造を構成するアルミニウム原子は4配位であり、ゼオライトの骨格構造外のアルミニウム原子は6配位で存在する。
本発明の水素化分解触媒組成物での重質炭化水素油分解能は、アルミニウム再挿入Y型ゼオライトにおける全アルミニウム原子(4配位アルミニウム原子+6配位アルミニウム原子)に対する4配位アルミニウム原子の割合が60原子%以上であることを要する。4配位アルミニウム原子の割合が60原子%より小さい場合には、Y型ゼオライトの骨格構造へ再挿入されるアルミニウムが少なく、該ゼオライトを使用した水素化分解触媒組成物は重質炭化水素油分解能の点で所望の効果が得られない。骨格構造へ再挿入されるアルミニウムは、ゼオライトの外表面骨格構造に再挿入されていると推定されるので、ゼオライトの外部表面での固体酸点の量が多くなっており、該固体酸点が重質炭化水素油分解能に寄与していると思われる。前記アルミニウム再挿入Y型ゼオライトのゼオライト中の全アルミニウム原子に対する4配位アルミニウム原子の割合は、好ましくは70〜100原子%の範囲にあることが望ましい。なお、ゼオライト中の4配位アルミニウム原子の割合は、VARIAN社の核磁気共鳴装置(NMR)VXR−400で測定した、27Al MAS NMRスペクトルから求めた。
細孔直径600Å以下である細孔をもつ細孔群の全細孔容積(PVt)の比(PVm
/PVt)が0.30以上である点。
本発明でのアルミニウム再挿入Y型ゼオライトは、前述の細孔直径100〜600Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVm)と細孔直径600Å以下である細孔をもつ細孔群の全細孔容積(PVt)との比(PVm/PVt)が0.30以上であることが好ましい。該(PVm/PVt)比が0.30より小さい場合には、重質炭化水素油の拡散が悪くなり、該ゼオライトを使用した水素化分解触媒組成物は重質炭化水素油分解能が低下することがある。該(PVm/PVt)比は、さらに好ましくは0.30〜0.50の範囲が望ましい。
細孔直径35〜50Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVs)の比(P
Vm/PVs)が2.5以上である点。
前述の細孔直径100〜600Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVm)と細孔直径35〜50Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVs)の比(PVm/PVs)が2.5以上であることが好ましい。該(PVm/PVs)比が2.5より小さい場合には、重質炭化水素油分解能が低下することがある。該(PVm/PVs)比は、さらに好ましくは2.5〜4.5の範囲が望ましい。なお、これ以外の細孔直径0〜35Åおよび50〜100Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の占める細孔容積の存在割合は非常に少ないので、これらの細孔群の分解活性に及ぼす影響は小さい。
合成Y型ゼオライトをアンモニウムイオン交換した後、水蒸気雰囲気中で加熱処理して単位格子定数(UD)が24.25〜24.60Å範囲の超安定性Y型ゼオライト(USY)を調製し、次いで、該超安定性Y型ゼオライトを通常の方法〔NaY→NH4Y→USY−(酸処理)→脱アルミニウムH−Y〕で酸処理した後、濾過、洗浄、乾燥して脱アルミニウム処理Y型ゼオライトを調製する。この様な脱アルミニウム処理Y型ゼオライトには、骨格外の6配位アルミニウムが存在している。
該脱アルミニウム処理Y型ゼオライトを硫酸、硝酸、塩酸などの酸性水溶液に懸濁して100〜200℃の温度で3〜30時間加熱処理した後、濾過、洗浄、乾燥してアルミニウム再挿入Y型ゼオライトを得る。脱アルミニウム処理Y型ゼオライトには、6配位の骨格外アルミニウムが存在しているので、この骨格外アルミニウムが再挿入される。該調製方法では、脱アルミニウム処理Y型ゼオライトを酸性水溶液中に懸濁するのでUSYの結晶化度の低下が無く、また、100〜200℃の温度で3〜30時間加熱処理するために、ゼオライト骨格外のアルミニウムが容易に再挿入され、前述の細孔構造を有するY型ゼオライトが得られる。
また、前記製造方法では多孔性無機酸化物の前駆物質を使用しているが、他の触媒組成成分と混合して所望の形状に成型できるものであれば、多孔性無機酸化物自体も使用できる。担体および水素化分解触媒組成物の焼成は、従来のこの種の触媒組成物の焼成条件が適用され、好ましくは400〜650℃の範囲が望ましい。
(2)また、該アルミニウム再挿入Y型ゼオライトは、全細孔容積(PVt)、細孔直径100〜600Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVm)などが大きいため、重質炭化水素油などの反応原料の固体酸点への拡散が良いという特徴を有する。
(3)さらに該アルミニウム再挿入Y型ゼオライトは、再挿入されたアルミニウムが細孔外表面に均一に分散しているため、コーク生成につながる水素移行反応(2分子反応)、LPG、ナフサ生成につながる過分解反応が起こり難いと考えられる。
(4)そのため、本発明の水素化分解触媒組成物は、DAOなどの炭化水素油の水素化分解に使用して、高い分解活性を示し、灯油、軽油などの中間留分得率が高い、コーク生成能が低く触媒寿命が長いなどの優れた効果を発揮する。
表1に示す性状と図1に示す27Al MAS NMRスペクトルのNaY型ゼオライト(Na−Y)9.0kgを60℃の温水90リットルに懸濁した。ゼオライトに対して1モル倍の硫安2.56kgを加え、70℃で1時間攪拌してイオン交換した。その後、濾過・洗浄し、再度、硫安2.64kgを60℃の温水20リットルに溶解した溶液でイオン交換した後、濾過し、60℃の純水90リットルで洗浄した。その後、130℃で20時間乾燥し、粉砕を行ない、65%イオン交換されたNH4−Y型ゼオライト(NH4 65Y)を得た。
次いで、このY型ゼオライト(NH465Y)を回転スチーミング装置で660℃−1時間飽和水蒸気雰囲気中にて焼成し、H−Y型ゼオライト(HY−5)得た。このHY−5を60℃の温水90リットルに懸濁した。次いで、ゼオライトに対して3モル倍の硫安7.92kg加え、90℃で1時間攪拌してイオン交換した後、濾過し、60℃の純水90リットルで洗浄した。その後、130℃で20時間乾燥し、粉砕を行ない、85%イオン交換されたY型ゼオライト(NH4 85Y)を得た。このNH4 85Yを回転スチーミング装置700℃−1時間飽和水蒸気雰囲気中で焼成し、超安定Y型ゼオライト(USY−5)を約8kg得た。
参考例1のUSY−5を4.0kg秤取り、60℃温水40リットルに懸濁し、懸濁液に25%硫酸6.82kgを徐々に添加した後、70℃で1時間攪拌して骨格外アルミニウムを溶解した。その後、濾過、60℃の純水40リットルで洗浄し、130℃で20時間乾燥を行ない超安定Y型ゼオライト(USY−12)を約3.2kg得た。その性状を表1に示す。
参考例2のUSY−12を0.50kgと硫安0.32kg秤取り、水3.50kgに懸濁した。この懸濁液のpHは5.2であった。この懸濁液を5リットルオートクレーブにセットして150℃で16時間攪拌処理した。その後、濾過し、60℃の純水10リットルで洗浄し、130℃で20時間乾燥を行ない、アルミニウム再挿入Y型ゼオライトを約0.45kg調製した。同じ操作を3回行ない、約1.3kgのアルミニウム再挿入Y型ゼオライト(USY−12AC)を調製した。その性状を表1に示す。この操作において、ゼオライトの骨格構造から取られてゼオライト中に残存している6配位アルミニウムが骨格構造に再挿入され、アルミニウム再挿入Y型ゼオライトとなる。参考例5の場合も同様である。
参考例1のUSY−5を4.0kg秤取り、60℃温水40リットルに懸濁し、懸濁液に25%硫酸9.76kgを徐々に添加した後、70℃で1時間攪拌して骨格外アルミニウムを溶解した。その後、濾過、60℃の純水40リットルで洗浄し、130℃で20時間乾燥を行ない、超安定Y型ゼオライト(USY−30)を約3.1kg調製した。そのゼオライトの性状を表1に、また27Al MAS NMRスペクトルを図2に示す。
図2のUSY−30の27Al MAS NMRスペクトルでは、6配位のAl(0ppm)のピークがあることから骨格外のアルミニウムが存在することが分かる。
参考例4の(USY−30)を0.50kgと硫安0.32kg秤取り、水3.50kgに懸濁した。この懸濁液のpHは5.1であった。この懸濁液を5リットルオートクレーブにセットして150℃で16時間攪拌処理した。その後、濾過し、60℃の純水10リットルで洗浄し、130℃で20時間乾燥を行ない、アルミニウム再挿入Y型ゼオライトを約0.45kg調製した。同じ操作を3回行ない、約1.3kgのアルミニウム再挿入Y型ゼオライト(USY−30AC)を調製した。その性状を表1に、また27Al MAS NMRスペクトルを図2に示す。
図2から明らかなように、USY−30ACはUSY−30に比べ、骨格外のアルミニウムの存在を示す6配位Al(0ppm)のピークが減少し、骨格構造アルミニウムを示す4配位Al(60ppm)のピークが増加している。このことは、USY−30ACでは骨格外のアルミニウムがY型ゼオライトの骨格内へ再挿入されたことを示している。
スチームジャケット付100LタンクにAl2O3濃度換算で22wt%のアルミン酸ナトリウム水溶液12.88kgを入れ、イオン交換水で希釈し40kgとした。この水溶液の中に26wt%グルコン酸ナトリウム0.22kgを加え攪拌しながら60℃に加温した。一方、50L容器にAl2O3濃度換算で7wt%の硫酸アルミニウム水溶液13.86kgを入れ60℃の温水で希釈し40kgとした。
次いで、ロータリーポンプを用いて前記アルミン酸ナトリウム溶液中に前記硫酸アルミニウム溶液を一定速度で添加し、10分でpH=7.1となるようにした。得られたアルミナ調合スラリーを攪拌しながら60℃で1時間熟成した。熟成後の該調合スラリーを平板フィルターで脱水し、0.3wt%アンモニア水溶液150Lで洗浄した。洗浄したケーキ状スラリーをイオン交換水で希釈し、Al2O3濃度で10wt%になるようにした後15wt%アンモニア水を用いてスラリーのpHを10.5に調整した。pH調整したスラリーを環流器付熟成タンクに移し、攪拌しながら95℃で10時間熟成した。冷却後、平板フィルターで脱水し、スチームジャケットを備えた双腕式ニーダーにて所定の水分量まで濃縮した後降温してアルミナ捏和物(X)を調製した。
このアルミナ捏和物(X)(これが無機酸化物マトリックス前駆体に相当する)からAl2O3として1.0kgを秤取り、スチームジャケットを備えた双腕式ニーダーにて参考例2で調製した超安定Y型ゼオライト(USY−12)1.0kgと混合し、加温捏和して所定の水分量まで濃縮した後、降温して10分捏和した。得られた捏和物を押し出し成形機にて直径1.8mmの円柱状に成形し110℃−16時間乾燥した後、乾燥したペレットを電気炉で温度550℃−3時間焼成して担体を調製した。
一方、1L容器に三酸化モリブデン201.3g、及び炭酸ニッケル90.4gを入れイオン交換水700mlを加え攪拌し懸濁した。この懸濁液を95℃で5時間、溶液量が減少しないよう適当な環流措置を施し熟成した。その後、この懸濁溶液にクエン酸141gを加え懸濁物を溶解し均一な含浸溶液を調製した。
前記含浸溶液を前記担体に含浸した。含浸方法は真空脱気可能な回転式ブレンダーに前記担体1000gを入れ真空ポンプにて5分間脱気した後、前記含浸溶液を担体の吸水率に見合う液量に調節し、ブレンダーを回転させながら添加した。溶液添加後、真空ポンプを停止し常圧下とし20分間回転させ、担体中に含浸液が十分浸透するようにした。次いで、含浸されたサンプルを昇温プログラム付回転乾燥機にて40℃から250℃まで1時間で昇温乾燥させた。乾燥品は、電気炉にて550℃で1時間焼成して水素化分解触媒組成物(触媒A)を調製した。触媒Aの性状を表2に示す。
比較例1で調製したアルミナ捏和物(X)をAl2O3として1.0kgを秤取り、スチームジャケットを備えた双腕式ニーダーにて参考例3で調製したアルミニウム再挿入Y型ゼオライト(USY−12AC)1.0kgと混合し、加温捏和して所定の水分量まで濃縮した後、降温して10分捏和した。以降、比較例1と同様に操作して水素化分解触媒組成物(触媒B)を調製した。触媒Bの性状を表2に示す。
実施例1において、参考例4で調製した超安定Y型ゼオライト(USY−30)1.0kgを使用した以外は、実施例1と同様にして水素化分解触媒組成物(触媒C)を調製した。触媒Cの性状を表2に示す。
実施例1において、参考例5で調製したアルミニウム再挿入Y型ゼオライト(USY−30AC)1.0kgを使用した以外は、実施例1と同様にして水素化分解触媒組成物(触媒D)を調製した。触媒Dの性状を表2に示す。
比較例1、2及び実施例1、2の触媒A〜Dを用いて減圧留出油(Vacuum Gas Oil;VGO)の水素化反応を行ない脱硫活性、分解活性を測定して活性評価を行った。
活性評価は、反応装置に固定床流通式反応装置を用い、反応条件は以下の条件で行った。また、用いた原料油の性状を以下に示す。
反応条件:
液空間速度(hr−1) 2.0
水素/油比(Nm3/kl) 500
水素分圧(MPa) 4.6
反応温度(℃) 380
原料油の性状:
原料油 VGO
比重(g/ml) 0.9298
硫黄分(wt%) 2.494
窒素分(wppm) 975
活性評価の結果を、比較例の触媒Aおよび触媒Cの脱硫率(HDS)、分解率(Cracking)を基準に相対値で表3に示した。なお、分解率は、生成油を蒸留装置にかけ、360℃より高沸点分(360℃+)の含有量を測定し原料油中の量に対する減少率を分解活性として評価した。
本発明の触媒はいずれも基準触媒の比較例の触媒に対し、脱硫、分解共に高活性を示した。
Claims (2)
- 下記(a)〜(g)の性状を有するアルミニウム再挿入Y型ゼオライトと多孔性無機酸化物とからなる担体に、水素化金属成分を担持させてなる水素化分解触媒組成物。
(a)単位格子定数(UD)が24.25〜24.60Å
(b)結晶化度が95%以上
(c)比表面積が500m2/g以上
(d)細孔直径600Å以下である細孔をもつ細孔群の全細孔容積(PVt)が0.45
〜0.70ml/g
(e)細孔直径100〜600Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVm)が
0.10〜0.40ml/g
(f)細孔直径35〜50Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVs)が0.
03〜0.15ml/g
(g)ゼオライト中の全アルミニウム原子に対する4配位アルミニウム原子の割合が60
原子%以上 - 前記アルミニウム再挿入Y型ゼオライトが、
(h)細孔直径100〜600Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVm)と
細孔直径600Å以下である細孔をもつ細孔群の全細孔容積(PVt)の比(PVm
/PVt)が0.30以上、
(i)細孔直径100〜600Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVm)と
細孔直径35〜50Åの範囲にある細孔をもつ細孔群の細孔容積(PVs)の比(P
Vm/PVs)が2.5以上、
の性状を有する請求項1記載の水素化分解触媒組成物。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007032232A1 (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-22 | Petroleum Energy Center | 炭化水素の水素化処理用触媒組成物および水素化処理方法 |
JP2007313409A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Petroleum Energy Center | 水素化分解触媒組成物およびその製造方法 |
JP2011102390A (ja) * | 2009-11-10 | 2011-05-26 | IFP Energies Nouvelles | 塩基処理により改変されたゼオライトを用いる水素化分解方法 |
JP2012140287A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Jgc Catalysts & Chemicals Ltd | 新規なフォージャサイト型ゼオライトおよびその製造方法、ならびに該フォージャサイト型ゼオライトを含む炭化水素接触分解用触媒 |
TWI478872B (zh) * | 2008-09-18 | 2015-04-01 | Exxonmobil Res & Eng Co | 超介孔性y沸石 |
CN115916403A (zh) * | 2020-06-30 | 2023-04-04 | 株式会社科特拉 | 排气净化用催化剂 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01258743A (ja) * | 1987-06-11 | 1989-10-16 | Mobil Oil Corp | ゼオライトの活性化法 |
JPH05329375A (ja) * | 1990-06-04 | 1993-12-14 | Texaco Dev Corp | 新規なゼオライト及びその製造方法 |
JP2001170489A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-06-26 | Natl Inst Of Advanced Industrial Science & Technology Meti | 芳香族炭化水素の水素化触媒組成物 |
JP2002255537A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-09-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 固体酸触媒 |
JP2003093883A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-02 | Nippon Oil Corp | 水素化処理触媒 |
JP2003095643A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Nippon Oil Corp | 超安定y型ゼオライト |
-
2004
- 2004-11-26 JP JP2004341939A patent/JP2006150185A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01258743A (ja) * | 1987-06-11 | 1989-10-16 | Mobil Oil Corp | ゼオライトの活性化法 |
JPH05329375A (ja) * | 1990-06-04 | 1993-12-14 | Texaco Dev Corp | 新規なゼオライト及びその製造方法 |
JP2001170489A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-06-26 | Natl Inst Of Advanced Industrial Science & Technology Meti | 芳香族炭化水素の水素化触媒組成物 |
JP2002255537A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-09-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 固体酸触媒 |
JP2003093883A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-02 | Nippon Oil Corp | 水素化処理触媒 |
JP2003095643A (ja) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Nippon Oil Corp | 超安定y型ゼオライト |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007032232A1 (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-22 | Petroleum Energy Center | 炭化水素の水素化処理用触媒組成物および水素化処理方法 |
JP5100388B2 (ja) * | 2005-09-12 | 2012-12-19 | 一般財団法人石油エネルギー技術センター | 炭化水素の水素化処理用触媒組成物および水素化処理方法 |
JP2007313409A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Petroleum Energy Center | 水素化分解触媒組成物およびその製造方法 |
TWI478872B (zh) * | 2008-09-18 | 2015-04-01 | Exxonmobil Res & Eng Co | 超介孔性y沸石 |
JP2011102390A (ja) * | 2009-11-10 | 2011-05-26 | IFP Energies Nouvelles | 塩基処理により改変されたゼオライトを用いる水素化分解方法 |
JP2012140287A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Jgc Catalysts & Chemicals Ltd | 新規なフォージャサイト型ゼオライトおよびその製造方法、ならびに該フォージャサイト型ゼオライトを含む炭化水素接触分解用触媒 |
CN115916403A (zh) * | 2020-06-30 | 2023-04-04 | 株式会社科特拉 | 排气净化用催化剂 |
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