JP2007313409A - Hydrocracking catalyst composition and its manufacturing method - Google Patents

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賢 牛尾
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隆三 黒田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrocracking catalyst composition which exhibits high hydrocracking activity and increases the yield of middle distillates such as kerosene and gas oil when used for hydrocracking heavy hydrocarbon oil and to provide a method for manufacturing the hydrocracking catalyst composition. <P>SOLUTION: The hydrocracking catalyst composition is manufactured by depositing a hydrogenating metal component on a carrier consisting of a porous inorganic oxide and realuminated Y-type zeolite having 24.25-24.52 Å unit lattice constant (UD), ≥95% crystallinity, ≥500 m<SP>2</SP>/g specific surface area, a group of pores having a specified pore diameter range and ≥60 atom% ratio of 4-coordinated aluminum atom to the total aluminum atoms in the zeolite. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、炭化水素油、特に重質炭化水素油の水素化分解触媒組成物およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、特定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およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a hydrocracking catalyst composition for hydrocarbon oils, particularly heavy hydrocarbon oils, and a method for producing the same, and more particularly, from an aluminum reinserted Y-zeolite having specific properties and a porous inorganic oxide. The present invention relates to a hydrocracking catalyst composition in which a metal hydride component is supported on a carrier and a method for producing the same.

従来、Y型ゼオライト(以下、フォージャサイト型ゼオライトと言うことがある)は酸性質を有する固体酸であるので、炭化水素油の接触分解触媒や水素化分解触媒などの固体酸触媒として使用されている。特に、重質炭化水素油の水素化分解では、重質炭化水素の固体酸点への拡散を良くするために脱アルミニウム処理した超安定性Y型ゼオライトが好適に使用されている。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型ゼオライトより単位格子定数が小さく、ケイバン比(SiO2/Al23モル比)が高いので耐水熱安定性が高く、その細孔分布は合成Y型ゼオライトよりも細孔直径20〜600Å範囲の細孔容積(メソポア容積)も大きいという特徴を有する。 Conventionally, since Y-type zeolite (hereinafter sometimes referred to as faujasite-type zeolite) is a solid acid having acid properties, it is used as a solid acid catalyst such as a catalytic cracking catalyst or hydrocracking catalyst for hydrocarbon oils. ing. In particular, in hydrocracking heavy hydrocarbon oils, ultrastable Y-type zeolite that has been dealuminated to improve diffusion of heavy hydrocarbons to solid acid sites is preferably used. Dealuminated ultra-stable Y-type zeolite has a smaller unit cell constant than synthetic Y-type zeolite, and has a high caiban ratio (SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio), so it has high hydrothermal stability and its pore distribution is It has a feature that the pore volume (mesopore volume) in the pore diameter range of 20 to 600 mm is larger than that of the synthetic Y-type zeolite.

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。   Further, the acid properties of the Y-type zeolite vary depending on the caivan ratio, and the dealuminated ultra-stable Y-type zeolite has a higher caiban ratio than the synthetic Y-type zeolite. As a Y-type zeolite used for hydrocracking hydrocarbon oil, a zeolite having a large mesopore volume and a large amount of solid acid is desired.

特開平9−108572号公報(特許文献1)には、フォージャサイト型ゼオライトと多孔性無機酸化物とからなる担体に活性金属成分を担持した水素化分解触媒において、フォージャサイト型ゼオライトのNa2O含有量が0.5重量%以下の範囲で、かつ、該ゼオライト骨格を形成する4配位のアルミニウム原子の割合が特定の値より大きい水素化分解触媒は、分解活性が高く、中間留分得率が高いことが記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-108572 (Patent Document 1) discloses a hydrocracking catalyst in which an active metal component is supported on a support composed of a faujasite type zeolite and a porous inorganic oxide. A hydrocracking catalyst having a 2 O content in the range of 0.5% by weight or less and a ratio of tetracoordinate aluminum atoms forming the zeolite skeleton larger than a specific value has high cracking activity, It is described that the yield is high.

特開2002−255537号公報(特許文献2)には、優れた固体酸触媒を与えるメソポア含量の大きい新規ゼオライトが開示されている。該新規ゼオライトは、アルミニウムとケイ素との原子比[Al]/[Si]が0.01〜0.2の範囲にあり、細孔直径が50〜1000Åのメソポアの容積割合が30〜50%の範囲にあり、かつ該メソポアの容積が0.14cc/g以上であり、さらに、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25原子%以上であることを特徴とするメソポア含量の大きいゼオライトである。そして、該新規ゼオライトの製造方法として、原料としてメソポア含有量の大きいUSYゼオライト(超安定性Y型ゼオライト)をアルミン酸ナトリウム水溶液中に浸漬して反応させ、ゼオライトの骨格中にアルミニウム原子を挿入する方法、およびその反応条件として、水溶液中のアルミニウム濃度は0.03〜0.1モル/L、その水溶液のpHは11〜12であり、反応温度は10〜40℃で、反応時間は1〜200時間であることが記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-255537 (Patent Document 2) discloses a novel zeolite having a high mesopore content that provides an excellent solid acid catalyst. The novel zeolite has an atomic ratio [Al] / [Si] of aluminum to silicon in the range of 0.01 to 0.2, and a mesopore volume ratio of 30 to 50% having a pore diameter of 50 to 1000 mm. A zeolite having a high mesopore content, wherein the mesopore volume is 0.14 cc / g or more, and the ratio of tetracoordinated aluminum atoms to all aluminum atoms is 25 atom% or more. is there. As a method for producing the new zeolite, USY zeolite having a high mesopore content (ultrastable Y-type zeolite) as a raw material is immersed in an aqueous solution of sodium aluminate and reacted to insert aluminum atoms into the framework of the zeolite. As the method and the reaction conditions, the aluminum concentration in the aqueous solution is 0.03 to 0.1 mol / L, the pH of the aqueous solution is 11 to 12, the reaction temperature is 10 to 40 ° C., and the reaction time is 1 to It is described that it is 200 hours.

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。   However, in this method, since the raw material USY is treated with an alkaline aqueous solution having a pH of 11 to 12, the crystal structure is destroyed, and the resulting zeolite has a problem of low crystallinity. Therefore, when the zeolite is used for hydrocracking hydrocarbon oil, there is a problem that the amount of the solid acid of the zeolite which is a catalytic active point is small and high cracking activity cannot be obtained.

特開平9−108572号公報JP-A-9-108572 特開2002−255537号公報JP 2002-255537 A

本発明の目的は、前述の問題点を解決し、炭化水素油、特に脱アスファルテン油(Deasphalted Oil:以下、DAO と略記することもある。)などの重質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などの優れた効果を示す、特定の性状を有するアルミニウム再挿入Y型ゼオライトを用いた炭化水素油の水素化分解触媒組成物およびその製造方法を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to be used for hydrocracking of hydrocarbon oils, particularly heavy hydrocarbon oils such as deasphalted oil (hereinafter sometimes abbreviated as DAO). Hydrocracking of hydrocarbon oils using aluminum reinserted Y-zeolite with specific properties that show high cracking activity and excellent effects such as high yield of middle distillates such as kerosene and light oil The object is to provide a catalyst composition and a method for producing the same.

本発明者らは、前述の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、酸性質と細孔構造が改善された特定の性状を有するアルミニウム再挿入Y型ゼオライトを用いた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優れた効果を発揮することを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have made a hydrocracking catalyst composition using an aluminum reinserted Y-type zeolite having specific properties with improved acid properties and pore structure. The product has been found to exhibit an excellent effect in hydrocracking of hydrocarbon oils such as DAO, and has completed the present invention.

即ち、本発明の第1は、下記(a)〜(i)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に関する。
(a)単位格子定数(UD)が24.25〜24.52Å
(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以下である細孔を持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持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持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
That is, the first of the present invention is a hydrogenation in which a metal hydride component is supported on a carrier comprising an aluminum reinserted Y-type zeolite having the following properties (a) to (i) and a porous inorganic oxide. The present invention relates to a cracking catalyst composition.
(A) Unit cell constant (UD) is 24.25 to 24.52Å
(B) Crystallinity of 95% or more (c) Specific surface area of 500 m 2 / g or more (d) Total pore volume (PVt) of a pore group having pores having a pore diameter of 600 mm or less is 0.45. ~ 0.70ml / g
(E) The pore volume (PVm) of the pore group having pores in the range of pore diameters of 100 to 600 mm is 0.10 to 0.40 ml / g.
(F) The pore volume (PVs) of the pore group having pores having a pore diameter in the range of 35 to 50 mm is 0.03 to 0.15 ml / g.
(G) The ratio of tetracoordinated aluminum atoms to all aluminum atoms in the zeolite is 60 atomic% or more.

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持つ細孔群の細孔容積(PVm)と細孔直径600Å以下である細孔を持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持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持つ細孔群の細孔容積(PVs)の比(PVm/PVs)が2.5以上、
の性状を有することを特徴とする水素化分解触媒組成物に関する。
In the second aspect of the present invention, the aluminum reinserted Y-type zeolite is
(H) Pore volume (PVm) of a pore group having pores having a pore diameter in the range of 100 to 600 と and total pore volume (PVt) of a pore group having pores having a pore diameter of 600 Å or less The ratio (PVm / PVt) of 0.30 or more,
(I) Pore volume (PVm) of a pore group having pores having a pore diameter in the range of 100 to 600 と and pore volume of a pore group having pores having a pore diameter in the range of 35 to 50 (( PVs) ratio (PVm / PVs) is 2.5 or more,
The present invention relates to a hydrocracking catalyst composition characterized by having the following properties:

本発明の第3は、前記アルミニウム再挿入Y型ゼオライトが、
(j)フーリエ変換赤外分光装置(FT-IR)で測定されるスペクトルが3630cm-1の位置と3550cm-1の位置にピークを有することを特徴とする水素化分解触媒組成物に関する。
A third aspect of the present invention is that the aluminum reinserted Y-type zeolite is
(J) The present invention relates to a hydrocracking catalyst composition characterized in that the spectrum measured by a Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR) has peaks at a position of 3630 cm -1 and a position of 3550 cm -1 .

本発明の第4は、下記(k)〜(n)の工程を含むことを特徴とする前記水素化分解触媒組成物の製造方法に関する。
(k)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24.24〜24.52Å範囲の超安定性Y型ゼオライト(USY)を調製する工程、
(l)前記超安定性Y型ゼオライト(USY)をpH0.1〜3.0の範囲で酸処理して骨格構造中のアルミニウムを脱アルミニウムした後、濾過、洗浄して脱アルミニウム処理Y型ゼオライトを調製する工程、
(m)前記脱アルミニウム処理Y型ゼオライトをアンモニウム塩水溶液に懸濁し、懸濁液のpHを4〜7の範囲に調整し、次いで、pH調整した懸濁液を100〜200℃の温度で10〜60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工程、
(n)前記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の前駆物質とを混合して、所望の形状に成型し、乾燥、焼成した担体に、水素化金属成分を担持する工程、
4th of this invention is related with the manufacturing method of the said hydrocracking catalyst composition characterized by including the process of following (k)-(n).
(K) A step of preparing an ultra-stable Y-type zeolite (USY) having a unit cell constant (UD) in the range of 24.24 to 24.52 し て by heat-treating in a water vapor atmosphere after ammonium ion exchange of the Y-type zeolite. ,
(L) The ultra-stable Y-type zeolite (USY) is acid-treated within a pH range of 0.1 to 3.0 to remove aluminum in the skeleton structure, and then filtered and washed to obtain a dealuminated Y-type zeolite. Preparing the step,
(M) The dealuminated Y-type zeolite is suspended in an aqueous ammonium salt solution, the pH of the suspension is adjusted to a range of 4 to 7, and then the pH-adjusted suspension is adjusted to 10 at a temperature of 100 to 200 ° C. A step of heat treatment for 60 hours, followed by filtration, washing and drying to obtain an aluminum reinserted Y-type zeolite;
(N) A step of supporting a metal hydride component on a carrier obtained by mixing the aluminum reinserted Y-type zeolite and a precursor of a porous inorganic oxide, molding the resultant into a desired shape, drying and firing,

本発明の第5は、前記(m)工程において、アンモニウム塩水溶液が酢酸アンモニウム塩水溶液であることを特徴とする製造方法に関する。   5th of this invention is related with the manufacturing method characterized by the ammonium salt aqueous solution being ammonium acetate salt aqueous solution in the said (m) process.

(1)本発明の水素化処理用触媒組成物は、特定の性状を有するアルミニウム再挿入Y型ゼオライトを使用する。該アルミニウム再挿入Y型ゼオライトは、脱アルミニウム処理Y型ゼオライトの骨格構造へアルミニウムが再挿入された結晶化度の高いY型ゼオライトである。骨格構造へ再挿入されるアルミニウムは、主としてY型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。そのため、該アルミニウム再挿入Y型ゼオライトでは、内部骨格構造よりも外表面骨格構造の方にアルミニウムが多く存在しているので、Y型ゼオライトの外部表面での固体酸点の量が脱アルミニウム処理Y型ゼオライトよりも多くなる。
(2)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持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。
(1) The hydrotreating catalyst composition of the present invention uses aluminum reinserted Y-type zeolite having specific properties. The aluminum reinserted Y-type zeolite is a Y-type zeolite having a high degree of crystallinity in which aluminum is reinserted into the framework structure of the dealuminated Y-type zeolite. It is presumed that the aluminum reinserted into the framework structure is mainly reinserted into the outer surface framework structure of the Y-type zeolite. For this reason, in the aluminum reinserted Y-type zeolite, more aluminum is present in the outer surface skeleton structure than in the inner skeleton structure, so the amount of solid acid sites on the outer surface of the Y-type zeolite is reduced by the dealumination treatment Y. More than type zeolite.
(2) The aluminum reinserted Y-type zeolite has a large total pore volume (PVt), a pore volume (PVm) of a pore group having pores in the range of pore diameters of 100 to 600 mm, and the like. Diffusion of reaction raw materials such as quality hydrocarbon oil to solid acid sites is good.

(3)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。
(4)本発明の水素化処理用触媒組成物は、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。また、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。
(3) Since the reinserted aluminum is uniformly dispersed on the outer surface of the pore, the aluminum reinserted Y-type zeolite leads to hydrogen transfer reaction (bimolecular reaction) that leads to coke formation, LPG, and naphtha formation. Overdecomposition reaction hardly occurs.
(4) The hydrotreating catalyst composition of the present invention is used for hydrocracking of hydrocarbon oils such as DAO, exhibits high cracking activity, and has a high yield of middle distillates such as kerosene and light oil. In addition, it exhibits excellent effects such as low coke generation ability and long catalyst life.

水素化分解触媒組成物
本発明において、アルミニウム再挿入Y型ゼオライトとは、脱アルミニウム処理したY型ゼオライトの骨格構造にアルミニウムが再挿入されたY型ゼオライトを意味する。以下に、本発明のアルミニウム再挿入Y型ゼオライトの性状を述べる。
Hydrocracking Catalyst Composition In the present invention, the aluminum reinserted Y-type zeolite means a Y-type zeolite in which aluminum is reinserted into the framework structure of the dealuminated Y-type zeolite. The properties of the aluminum reinserted Y-type zeolite of the present invention will be described below.

(a)単位格子定数(UD)
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24.25〜24.52Å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/Al23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24.52Åよりも大きい該Y型ゼオライトは、耐水熱安定性が悪いので、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24.28〜24.40Å、更に好ましくは24.30〜24.38Åの範囲にあることが望ましい。
(A) Unit cell constant (UD)
The unit cell constant (UD) of the aluminum reinserted Y-type zeolite is in the range of 24.25 to 24.52Å. The Y-type zeolite having a unit cell constant (UD) of less than 24.25 が has a high SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio in the skeleton structure and a small amount of solid acid sites that are decomposition active sites of hydrocarbon oil. Therefore, the hydrocracking catalyst composition using the zeolite tends to decrease the cracking activity. Further, since the Y-type zeolite having a unit cell constant (UD) larger than 24.52 が has poor hydrothermal stability, the hydrocracking catalyst composition using the zeolite is not suitable for the zeolite during the hydrocracking reaction. The crystal structure is broken and the decomposition activity is reduced.
The unit cell constant (UD) of the aluminum reinserted Y-type zeolite in the present invention is preferably in the range of 24.28 to 24.40Å, more preferably 24.30 to 24.38Å.

(b)結晶化度
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)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(Ho)を求め、次式により求めた。
結晶化度=H/Ho×100 (%)
(B) Crystallinity The crystallinity of the aluminum reinserted Y-type zeolite needs to be 95% or more. When the crystallinity is lower than 95%, the hydrocracking catalyst composition using the zeolite cannot obtain the desired effect. The crystallinity of the zeolite is preferably in the range of 100 to 150%. The crystallinity was determined by determining the total peak height (H) of the (331), (511), (440), (533), and (642) planes of X-ray diffraction, and using a commercially available Y-type zeolite ( The total peak height (Ho) of the same surface was determined with a crystallinity of 100 (Union Carbide SK-40) as 100, and was calculated according to the following equation.
Crystallinity = H / Ho × 100 (%)

(c)比表面積
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法での測定)は、500m2/g以上であることを要する。該ゼオライト比表面積が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550〜800m2/gの範囲にあることが望ましい。
(C) Specific surface area The specific surface area of the aluminum reinserted Y-type zeolite (measured by the BET method by nitrogen adsorption) needs to be 500 m 2 / g or more. When the zeolite specific surface area is smaller than 500 m 2 / g, the hydrocracking catalyst composition using the zeolite cannot obtain the desired effect because there are few solid acid sites effective for the hydrocracking reaction. The specific surface area of the zeolite is desirably in the range of 550 to 800 m 2 / g.

(d)細孔直径600Å以下である細孔を持つ細孔群の全細孔容積(PVt)
前記アルミニウム再挿入Y型ゼオライトは、細孔直径600Å以下である細孔を持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。
本発明の細孔直径の範囲にある細孔群における細孔容積は、窒素の吸着等温線からB.J.H法により計算した細孔分布から求めた。
(D) Total pore volume (PVt) of a pore group having pores having a pore diameter of 600 mm or less
The aluminum reinserted Y-type zeolite has a total pore volume (PVt) of a pore group having pores having a pore diameter of 600 mm or less in the range of 0.45 to 0.70 ml / g. When the total pore volume (PVt) is less than 0.45 ml / g, the hydrocracking catalyst composition using the zeolite does not have the desired effect, and the total pore volume (PVt) If it exceeds 0.70 ml / g, the crystallinity of the zeolite may decrease. The total pore volume (PVt) is preferably in the range of 0.50 to 0.65 ml / g.
The pore volume in the pore group within the pore diameter range of the present invention was determined from the pore distribution calculated by the BJH method from the nitrogen adsorption isotherm.

(e)細孔直径100〜600Åの範囲にある細孔を持つ細孔群の細孔容積(PVm)
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持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。
(E) Pore volume (PVm) of pore groups having pores in the range of pore diameters of 100 to 600 mm
The aluminum reinserted Y-type zeolite has a pore volume (PVm) of a pore group having pores in the pore diameter range of 100 to 600 mm in the range of 0.10 to 0.40 ml / g. When the pore volume (PVm) is less than 0.10 ml / g, the hydrocracking catalyst composition using the zeolite is not a heavy hydrocarbon oil because the diffusion effect of the heavy hydrocarbon oil is not sufficient. Decomposition is not performed sufficiently and a desired effect cannot be obtained. Further, when the pore volume (PVm) is larger than 0.40 ml / g, the crystallinity of the zeolite may be lowered, and the hydrocracking catalyst composition using the zeolite cannot obtain the desired effect. There is. The pore volume (PVm) is preferably in the range of 0.15 to 0.35 ml / g.

(f)細孔直径35〜50Åの範囲にある細孔を持つ細孔群の細孔容積(PVs)
前記アルミニウム再挿入Y型ゼオライトは、細孔直径35〜50Åの範囲にある細孔を持つ細孔群の細孔容積(PVs)が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、重質炭化水素油の灯軽油留分への分解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。
(F) Pore volume (PVs) of pore groups having pores having a pore diameter in the range of 35 to 50 mm
The aluminum reinserted Y-type zeolite has a pore volume (PVs) of a pore group having pores in the pore diameter range of 35 to 50 mm in the range of 0.03 to 0.15 ml / g. When the pore volume (PVs) is smaller than 0.03 ml / g, the decomposition of heavy hydrocarbon oil into kerosene fraction tends to decrease, and the pore volume (PVs) is 0.15 ml. When it is larger than / g, the sequential decomposition reaction proceeds and the generation of gas and coke tends to increase. The pore volume (PVs) of the pores is preferably in the range of 0.05 to 0.10 ml / 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
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。
前記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は、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することが期待される。
(G) Ratio of tetracoordinated aluminum atoms to all aluminum atoms in the zeolite The aluminum atoms constituting the skeleton structure of the Y-type zeolite are tetracoordinated, and the aluminum atoms outside the skeleton structure of the zeolite are present in sixcoordinates. .
The ratio of the tetracoordinated aluminum atom to the total aluminum atoms (tetracoordinated aluminum atom + 6-coordinated aluminum atom) in the aluminum reinserted Y-type zeolite needs to be 60 atomic% or more. When the proportion of tetracoordinated aluminum atoms is smaller than 60 atomic%, there is little aluminum reinserted into the framework structure of the Y-type zeolite, and the hydrocracking catalyst composition using the zeolite is capable of decomposing heavy hydrocarbon oil. In this respect, the desired effect cannot be obtained. Since it is presumed that the aluminum reinserted into the framework structure is reinserted into the outer surface framework structure of the zeolite, the amount of solid acid sites on the outer surface of the zeolite is large, and the solid acid sites are It is expected to contribute to the resolution of heavy hydrocarbon oils.

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。即ち、4配位アルミニウム原子の割合は、固体Al−NMRスペクトルで化学シフト−30〜18ppmに存在するピーク面積(A)と化学シフト20〜100ppmに存在するピーク面積(B)の比から次式で求めた。
4配位アルミニウム原子の割合=(B)/(A+B)×100 (%)
The ratio of tetracoordinated aluminum atoms to the total aluminum atoms in the zeolite of the aluminum reinserted Y-type zeolite is preferably in the range of 70 to 100 atomic%. The proportion of tetracoordinated aluminum atoms in the zeolite was determined from 27Al MAS NMR spectrum measured with a nuclear magnetic resonance apparatus (NMR) VXR-400 manufactured by VARIAN. That is, the ratio of tetracoordinated aluminum atoms is expressed by the following formula from the ratio of the peak area (A) existing at a chemical shift of −30 to 18 ppm and the peak area (B) existing at a chemical shift of 20 to 100 ppm in a solid Al-NMR spectrum. I asked for it.
Ratio of tetracoordinated aluminum atoms = (B) / (A + B) × 100 (%)

本発明のアルミニウム再挿入Y型ゼオライトは、上記性状に加えて下記(h)、(i)の性状を有することが望ましい。
(h)(PVm/PVt)比
本発明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持つ細孔群の細孔容積(PVm)と細孔直径600Å以下である細孔を持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の範囲が好ましい。
The aluminum reinserted Y-type zeolite of the present invention desirably has the following properties (h) and (i) in addition to the above properties.
(H) (PVm / PVt) ratio The aluminum reinserted Y-type zeolite of the present invention has a pore volume (PVm) and a pore diameter of pore groups having pores in the range of the above-mentioned pore diameters of 100 to 600 mm. The ratio (PVm / PVt) to the total pore volume (PVt) of a pore group having pores of 600 mm or less is preferably 0.30 or more. When the (PVm / PVt) ratio is smaller than 0.30, the diffusion of heavy hydrocarbon oil is deteriorated, and the hydrocracking catalyst composition using the zeolite has reduced heavy hydrocarbon oil resolution. There is. The (PVm / PVt) ratio is more preferably in the range of 0.30 to 0.50.

(i)(PVm/PVs)比
本発明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持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持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2.5〜4.50の範囲が好ましい。
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持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。
(I) (PVm / PVs) ratio The aluminum reinserted Y-type zeolite of the present invention has a pore volume (PVm) and a pore diameter of a pore group having pores in the above-described range of pore diameters of 100 to 600 mm. The pore volume (PVs) ratio (PVm / PVs) of the pore group having pores in the range of 35 to 50 mm is preferably 2.5 or more. When the (PVm / PVs) ratio is less than 2.5, the heavy hydrocarbon oil resolution may be lowered. The (PVm / PVs) ratio is more preferably in the range of 2.5 to 4.50.
In addition, since the existence ratio of the pore volume occupied by pore groups having pores in the range of other pore diameters of 0 to 35 mm and 50 to 100 mm is very small, it affects the decomposition activity of these pore groups. The impact is small.

本発明のアルミニウム再挿入Y型ゼオライトは、更に好ましくは、下記(j)の性状を有することが望ましい。
(j)フーリエ変換赤外分光装置(FT-IR)で測定されるスペクトルのピーク値
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の存在位置には、16面体のαケージと8面体のβケージとがあり、FT-IRスペクトルにおいて前者は3630cm-1、後者は3550cm-1に吸収ピークを示す。
本発明のアルミニウム挿入Y型ゼオライトを分解活性成分とする重質炭化水素油の水素化分解触媒においては、αケージとβケージの両ケージにアルミニウムが再挿入されることが好ましい。両ケージ中に存在するアルミニウム原子の量がバランス良く存在することが好ましく、優れた分解活性を得るには3630cm-1の位置のピーク(α)と3550cm-1の位置のピーク(β)のピーク面積の比(α/β)が5/1〜1/5、好ましくは2/1〜1/2の範囲にあることが望ましい。
The aluminum reinserted Y-type zeolite of the present invention more preferably has the following property (j).
(J) Peak value of spectrum measured by Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR) There are 16-sided α-cage and 8-sided β-cage at the location of aluminum atoms constituting the framework structure of Y-type zeolite. In the FT-IR spectrum, the former shows an absorption peak at 3630 cm −1 and the latter has an absorption peak at 3550 cm −1 .
In the hydrocracking catalyst for heavy hydrocarbon oils using the aluminum-inserted Y-type zeolite of the present invention as the cracking active component, it is preferable that aluminum is reinserted into both the α cage and the β cage. It is preferable that the amount of aluminum atoms present in both cages is present in a well-balanced manner, and in order to obtain excellent decomposition activity, the peak at the position of 3630 cm −1 (α) and the peak at the position of 3550 cm −1 (β) It is desirable that the area ratio (α / β) is in the range of 5/1 to 1/5, preferably 2/1 to 1/2.

なお、αケージ中とβケージ中のアルミニウムの存在比は、透過型フーリエ変換赤外分光装置(日本電子製JIR−7000)を用いて測定したFT-IRスペクトルから求めた。面積比(α/β)はFT−IRで測定されるスペクトルが3600〜3700cm-1のピーク(α)面積と3500〜3600cm-1の位置のピーク(β)面積の比から求めた。
The abundance ratio of aluminum in the α cage and β cage was determined from an FT-IR spectrum measured using a transmission type Fourier transform infrared spectrometer (JIR-7000, manufactured by JEOL Ltd.). Area ratio (α / β) was determined from the ratio of the peak (beta) the area of the position of the peak (alpha) area and 3500~3600Cm -1 spectrum 3600~3700Cm -1 as measured by FT-IR.

本発明の水素化分解触媒組成物を構成する触媒担体は、従来の水素化分解触媒組成物と同様に、ゼオライトとそれ以外の多孔性無機酸化物とからなる。従って、多孔性無機酸化物としては、水素化分解触媒組成物に通常用いられるものが使用可能である。例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、シリカ−アルミナ、アルミナ−チタニア、アルミナ−ジルコニア、アルミナ−ボリア、リン−アルミナ、シリカ−アルミナ−ボリア、リン−アルミナ−ボリア、リン−アルミナ−シリカ、シリカ−アルミナ−チタニア、シリカ−アルミナ−ジルコニアなどが例示される。特に、アルミナを主成分とする多孔性無機酸化物は好適である。   The catalyst carrier constituting the hydrocracking catalyst composition of the present invention consists of zeolite and other porous inorganic oxides as in the conventional hydrocracking catalyst composition. Therefore, as the porous inorganic oxide, those usually used in hydrocracking catalyst compositions can be used. For example, alumina, silica, titania, silica-alumina, alumina-titania, alumina-zirconia, alumina-boria, phosphorus-alumina, silica-alumina-boria, phosphorus-alumina-boria, phosphorus-alumina-silica, silica-alumina- Examples include titania and silica-alumina-zirconia. In particular, porous inorganic oxides mainly composed of alumina are suitable.

また、本発明の水素化分解触媒組成物を構成する水素化金属成分(活性金属成分ということもある。)としては、従来この種の水素化分解に用いられる公知の金属成分が使用可能であり、例えば、周期律表第8族および/または6A族の金属成分が挙げられる。好ましい金属成分としては、6A族のモリブデン、タングステンと8族のコバルト、ニッケルとの組み合わせたものや、白金属の金属成分が例示される。   In addition, as a metal hydride component (also referred to as an active metal component) constituting the hydrocracking catalyst composition of the present invention, a known metal component conventionally used for this type of hydrocracking can be used. For example, a metal component of Group 8 and / or Group 6A of the periodic table can be mentioned. Examples of preferable metal components include a group 6A molybdenum, a combination of tungsten and group 8 cobalt, nickel, and a metal component of white metal.

本発明の水素化分解触媒組成物は、前述のアルミニウム再挿入Y型ゼオライトの含有量を所望に応じて変えることができるが、通常、担体基準で5〜80wt%(多孔性無機酸化物が95〜20wt%)、好ましくは20〜70wt%(多孔性無機酸化物が80〜30wt%)の範囲が望ましい。
また、水素化分解触媒組成物中の水素化金属成分の量は、通常の水素化分解触媒組成物に使用される範囲の量で良く、好ましくはモリブデン、タングステン、コバルト、ニッケルなどの酸化物として5〜30wt%の範囲にあり、白金属の金属成分では金属として0.01〜2wt%の範囲である。
In the hydrocracking catalyst composition of the present invention, the content of the above-mentioned aluminum reinserted Y-type zeolite can be changed as desired, but it is usually 5 to 80 wt% based on the support (the porous inorganic oxide is 95%). ˜20 wt%), preferably 20 to 70 wt% (porous inorganic oxide is 80 to 30 wt%).
In addition, the amount of the metal hydride component in the hydrocracking catalyst composition may be within the range used in ordinary hydrocracking catalyst compositions, preferably as oxides such as molybdenum, tungsten, cobalt, and nickel. It is in the range of 5 to 30 wt%, and the metal component of the white metal is in the range of 0.01 to 2 wt% as the metal.

水素化分解触媒組成物の製造方法
次に、本発明の水素化分解触媒組成物の製造方法について述べる。
本発明の水素化分解触媒組成物は、次の(k)〜(n)工程により製造される。
(k)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24.24〜24.52Å範囲の超安定性Y型ゼオライト(USY)を調製する工程
周知の方法で合成されたY型ゼオライト(Na−Y)を、通常の方法でナトリウムイオンをアンモニウムイオンで交換して、アンモニウム交換Y型ゼオライト(NH4−Y)とする。アンモニウムイオン交換率は80%以上であることが好ましい。該アンモニウム交換Y型ゼオライトを、周知の方法で水蒸気雰囲気中加熱処理して、骨格構造を構成しているアルミニウムの一部を遊離させて骨格外アルミニウムとし、単位格子定数(UD)が24.24〜24.52Å範囲の超安定性Y型ゼオライト(USY)を調製する。
Method for Producing Hydrocracking Catalyst Composition Next, a method for producing the hydrocracking catalyst composition of the present invention will be described.
The hydrocracking catalyst composition of the present invention is produced by the following steps (k) to (n).
(K) A step of preparing an ultra-stable Y-type zeolite (USY) having a unit cell constant (UD) in the range of 24.24 to 24.52 し て by heat-treating in a water vapor atmosphere after ammonium ion exchange of the Y-type zeolite. Y-type zeolite (Na-Y) synthesized by a well-known method is exchanged with ammonium ions by an ordinary method to obtain ammonium-exchanged Y-type zeolite (NH 4 -Y). The ammonium ion exchange rate is preferably 80% or more. The ammonium-exchanged Y-type zeolite is heat-treated in a water vapor atmosphere by a well-known method to liberate a part of the aluminum constituting the skeletal structure to form extra-framework aluminum, and the unit cell constant (UD) is 24.24. An ultrastable Y-type zeolite (USY) in the range of ˜24.52Å is prepared.

(l)前記超安定性Y型ゼオライトをpH0.1〜3.0の範囲で酸処理して骨格構造中のアルミニウムを脱アルミニウムした後、濾過、洗浄して脱アルミニウム処理Y型ゼオライトを調製する工程
脱アルミニウム処理は、例えば、前記超安定性Y型ゼオライト(USY)を純水に懸濁し、所望により懸濁液を加熱撹拌して、これに硝酸、硫酸、塩酸などの酸水溶液を添加して懸濁液pHを0.1〜3.0の範囲に調整して酸処理することにより、骨格構造から遊離した前記骨格外のアルミニウムを脱アルミニウムすることにより行う。次いで、通常の方法で濾過、洗浄し、所望により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。
(L) The ultrastable Y-type zeolite is acid-treated within a pH range of 0.1 to 3.0 to remove aluminum in the framework structure, and then filtered and washed to prepare a dealuminated Y-type zeolite. Step The dealumination treatment is performed by, for example, suspending the ultrastable Y-type zeolite (USY) in pure water, heating and stirring the suspension as required, and adding an aqueous acid solution such as nitric acid, sulfuric acid or hydrochloric acid to the suspension. Then, by adjusting the suspension pH to a range of 0.1 to 3.0 and treating with acid, the aluminum outside the framework released from the framework structure is dealuminated. Subsequently, it is filtered and washed by a usual method, and dried if desired to prepare a dealuminated Y-type zeolite.

該ゼオライト懸濁液のpH値が0.1より低い場合にはゼオライトの結晶構造が壊れることがある。また、該ゼオライト懸濁液のpH値が3.0より高い場合には骨格構造からの脱アルミニウムが起きないことがある。該ゼオライト懸濁液の好ましいpH値は0.5〜2.0の範囲である。この様な脱アルミニウム処理Y型ゼオライトには、なお骨格外の6配位アルミニウムが存在している。   When the pH value of the zeolite suspension is lower than 0.1, the crystal structure of the zeolite may be broken. Further, when the pH value of the zeolite suspension is higher than 3.0, dealumination from the framework structure may not occur. The preferred pH value of the zeolite suspension is in the range of 0.5 to 2.0. Such dealuminated Y-type zeolite still contains 6-coordinated aluminum outside the framework.

(m)前記脱アルミニウム処理Y型ゼオライトをアンモニウム塩水溶液に懸濁し、該懸濁液のpHを4〜7の範囲に調整し、次いで、pH調整した懸濁液を100〜200℃の温度で10〜60時間加熱処理した後、濾過、洗浄してアルミニウム再挿入Y型ゼオライトを得る工程
前記脱アルミニウム処理Y型ゼオライトをアンモニウム塩水溶液に懸濁した懸濁液のpH値が、pH4より小さい場合には骨格構造中へのアルミニウムの再挿入が起きず、また、pH7より高い場合にはゼオライトの結晶化度が低下する傾向にある。好ましい該懸濁液のpHは4.5〜6.5の範囲にある。
前記アンモニウム塩としては、無機酸アンモニウム塩および有機酸アンモニウム塩が使用可能であり、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩酸アンモニウム、酢酸アンモニウムなどが例示される。
(M) Suspending the dealuminated Y-type zeolite in an aqueous ammonium salt solution, adjusting the pH of the suspension to a range of 4 to 7, and then adjusting the pH-adjusted suspension at a temperature of 100 to 200 ° C. Step of heat treatment for 10 to 60 hours, followed by filtration and washing to obtain aluminum reinserted Y-type zeolite When the pH value of the suspension obtained by suspending the dealuminated Y-type zeolite in an aqueous ammonium salt solution is less than pH 4 No re-insertion of aluminum into the framework structure occurs, and when the pH is higher than 7, the crystallinity of the zeolite tends to decrease. A preferred pH of the suspension is in the range of 4.5 to 6.5.
As said ammonium salt, an inorganic acid ammonium salt and an organic acid ammonium salt can be used, Ammonium nitrate, ammonium sulfate, ammonium hydrochloride, ammonium acetate, etc. are illustrated.

次いで、pH調整した懸濁液をオートクレーブ中で100〜200℃の温度で10〜60時間加熱処理する。処理温度が100℃より低い場合には骨格構造中へのアルミニウムの再挿入が起きないことがあり、また、処理温度を200℃より高くても骨格構造中へのアルミニウムの再挿入量は200℃の場合と変わらないので経済的でない。好ましい処理温度は、130〜170℃の範囲である。
前記加熱処理時間が10時間より短い場合には骨格構造中へのアルミニウムの再挿入が起きないことがあり、また、加熱処理時間が60時間を超えても骨格構造中へのアルミニウムの再挿入量は60時間の場合と変わらないので経済的でない。好ましい加熱処理時間は20〜50時間である。
Next, the pH-adjusted suspension is heated in an autoclave at a temperature of 100 to 200 ° C. for 10 to 60 hours. When the processing temperature is lower than 100 ° C., reinsertion of aluminum into the skeletal structure may not occur, and even when the processing temperature is higher than 200 ° C., the amount of aluminum reinserted into the skeletal structure is 200 ° C. It is not economical because it is not different from the case of. A preferred treatment temperature is in the range of 130-170 ° C.
When the heat treatment time is shorter than 10 hours, reinsertion of aluminum into the skeletal structure may not occur, and the amount of aluminum reinserted into the skeleton structure even when the heat treatment time exceeds 60 hours Is not economical because it is the same as 60 hours. A preferable heat treatment time is 20 to 50 hours.

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、該加熱処理によりこの骨格外アルミニウムが再挿入される。前記加熱処理の後、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。
該製造方法では、脱アルミニウム処理Y型ゼオライトをpH4〜7範囲のアンモニウム塩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10〜60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。
Since the dealuminated Y-type zeolite contains 6-coordinated non-framework aluminum, the heat treatment causes the extra-framework aluminum to be reinserted. After the heat treatment, filtration, washing and drying are performed to obtain an aluminum reinserted Y-type zeolite.
In the production method, dealuminated Y-type zeolite is suspended in an aqueous ammonium salt solution having a pH of 4 to 7, so that there is no decrease in the crystallinity of USY, and heating is carried out at a temperature of 100 to 200 ° C. for 10 to 60 hours. For the treatment, aluminum outside the zeolite skeleton is easily reinserted, and a Y-type zeolite having the aforementioned pore structure is obtained.

本(m)工程では、アンモニウム塩水溶液として酢酸アンモニウム塩水溶液を使用して骨格構造中へのアルミニウムの再挿入処理を行うと、Y型ゼオライトの骨格構造を構成する16面体のαケージと8面体のβケージの両ケージにアルミニウムが再挿入され、両ケージ中に存在するアルミニウム原子の量がバランス良く存在するようになるので特に好ましい。   In this step (m), when an aluminum acetate aqueous solution is used as the ammonium salt aqueous solution and aluminum is reinserted into the framework structure, the 16-sided α cage and octahedron constituting the framework structure of the Y-type zeolite are obtained. This is particularly preferable because aluminum is reinserted in both cages of the β cage and the amount of aluminum atoms present in both cages is present in a balanced manner.

(n)前記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の前駆物質とを混合して、所望の形状に成型し、乾燥、焼成した担体に、水素化金属成分を担持する工程
本発明の水素化分解触媒組成物は、例えば、前記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の前駆物質とを混合して、通常の方法で所望の形状に成型し、乾燥、焼成して得られた担体に水素化金属成分の溶液を通常の含浸法により担持し、乾燥、焼成することにより製造することができる。また、前記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の前駆物質に水素化金属成分を混合し、所望の形状に成型し、乾燥、焼成する方法などにより製造される。
(N) A step of mixing a metal hydride component on a carrier obtained by mixing the aluminum reinserted Y-type zeolite and a precursor of a porous inorganic oxide, molding the resultant into a desired shape, drying and firing, The hydrocracking catalyst composition can be obtained by, for example, mixing the aluminum reinserted Y-type zeolite and a porous inorganic oxide precursor, forming the desired shape into a desired shape, drying and firing. A metal hydride component solution is supported on a supported carrier by a conventional impregnation method, dried and fired. Further, the aluminum reinserted Y-type zeolite and a porous inorganic oxide precursor are mixed with a metal hydride component, formed into a desired shape, dried, and fired.

なお、ここで多孔性無機酸化物の前駆物質とは、他の触媒組成物成分と混合されて水素化分解触媒を構成する多孔性無機酸化物となる前の段階の一連の物質を指すが、他の触媒組成物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することができる。
担体および水素化分解触媒組成物の焼成には、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。
Here, the precursor of the porous inorganic oxide refers to a series of substances in the previous stage that is mixed with other catalyst composition components to become the porous inorganic oxide constituting the hydrocracking catalyst. The porous inorganic oxide itself can be used as long as it can be mixed with other catalyst composition components and molded into a desired shape.
For calcination of the support and the hydrocracking catalyst composition, the conventional calcination conditions for this type of catalyst composition are applied, and a range of 400 to 650 ° C. is desirable.

本発明の水素化処理用触媒組成物は、通常の炭化水素油の水素化分解に使用される処理条件が適用可能であり、一般には反応温度300〜500℃、水素圧力4〜30MPa、液空間速度0.1〜10hr-1範囲の処理条件が採用される。 The catalyst composition for hydroprocessing of the present invention can be applied with the processing conditions used for hydrocracking of normal hydrocarbon oils. Generally, the reaction temperature is 300 to 500 ° C., the hydrogen pressure is 4 to 30 MPa, the liquid space. Processing conditions in the range of speed 0.1 to 10 hr −1 are employed.

以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples.

参考例1(USY−5の調製)Reference Example 1 (Preparation of USY-5)

表1に示す性状と図1に示す27Al MAS NMRスペクトルを有するNaY型ゼオライト(Na−Y)20kgを60℃の温水200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5.7kg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5.7kgを60℃の温水40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200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(NH465Y)を得た。 20 kg of NaY-type zeolite (Na—Y) having the properties shown in Table 1 and the 27 Al MAS NMR spectrum shown in FIG. 1 was suspended in 200 liters of hot water at 60 ° C. 5.7 kg of 1 molar ammonium sulfate was added to the zeolite, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 1 hour for ion exchange. Thereafter, the solution was filtered and washed. After ion exchange with a solution obtained by dissolving 5.7 kg of ammonium sulfate in 40 liters of hot water at 60 ° C., the solution was filtered and washed with 200 liters of pure water at 60 ° C. Then dried at 130 ° C. 20 hours, subjected to grinding to obtain a 65% ion-exchanged NH 4 -Y-zeolite (NH4 65 Y).

次いで、このY型ゼオライト(NH4 65Y)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200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17kg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200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で700℃−1時間飽和水蒸気雰囲気中にて焼成し、超安定Y型ゼオライト(USY−5)を約17kg得た。 Next, this Y-type zeolite (NH 4 65 Y) was calcined in a saturated steam atmosphere at 660 ° C. for 1 hour using a rotary steaming device to obtain H-Y type zeolite (HY-5). This HY-5 was suspended in 200 liters of warm water at 60 ° C. Next, 17 kg of 3 mol times ammonium sulfate was added to the zeolite, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 1 hour for ion exchange, filtered, and washed with 200 liters of pure water at 60 ° C. Then, it was dried at 130 ° C. for 20 hours and pulverized to obtain 85% ion-exchanged Y-type zeolite (NH 4 85 Y). This NH 4 85 Y was calcined in a saturated steam atmosphere at 700 ° C. for 1 hour with a rotary steaming device, and about 17 kg of ultrastable Y-type zeolite (USY-5) was obtained.

参考例2(USY−15の調製)Reference Example 2 (Preparation of USY-15)

参考例1のUSY−5を5.0kg秤取り、60℃の純水50リットルに懸濁し、懸濁液に25%硫酸8.5kg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の大部分を溶解した。このときの懸濁液のpHは0.29であった。その後、これを濾過し、60℃の純水50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−15)を約4.2kg得た。該ゼオライトの性状を表1に示す。   After weighing 5.0 kg of USY-5 of Reference Example 1 and suspending in 50 liters of pure water at 60 ° C., 8.5 kg of 25% sulfuric acid was gradually added to the suspension, and then stirred at 70 ° C. for 1 hour. Most of the extra-framework aluminum was dissolved. The pH of the suspension at this time was 0.29. Thereafter, this was filtered, washed with 50 liters of pure water at 60 ° C., and dried at 130 ° C. for 20 hours to obtain about 4.2 kg of ultrastable Y-type zeolite (USY-15). The properties of the zeolite are shown in Table 1.

参考例3(USY−15ACの調製)Reference Example 3 (Preparation of USY-15AC)

参考例2のUSY−15を0.50kgと硫酸アンモニウム0.35kg秤取り、純水3.65kg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48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−15AC)を調製した。該ゼオライトの性状を表1に示す。この操作において、ゼオライトの骨格構造から遊離してゼオライト中に残存している6配位アルミニウム(骨格外アルミニウム)が骨格構造に再挿入され、アルミニウム再挿入Y型ゼオライトが得られる。   0.50 kg of USY-15 of Reference Example 2 and 0.35 kg of ammonium sulfate were weighed and suspended in 3.65 kg of pure water. The pH of this suspension was 5.1. This suspension was set in a 5-liter autoclave and stirred at 150 ° C. for 48 hours. Thereafter, the mixture was filtered, washed with 10 liters of pure water at 60 ° C., and dried at 130 ° C. for 20 hours to prepare about 0.45 kg of aluminum reinserted Y-type zeolite. The same operation was performed three times to prepare about 1.3 kg of aluminum reinserted Y-type zeolite (USY-15AC). The properties of the zeolite are shown in Table 1. In this operation, hexacoordinate aluminum (extra-framework aluminum) that is released from the framework structure of the zeolite and remains in the zeolite is reinserted into the framework structure, and an aluminum reinserted Y-type zeolite is obtained.

参考例4(USY−30の調製)Reference Example 4 (Preparation of USY-30)

参考例1のUSY−5を12kg秤取り、60℃の純水120リットルに懸濁し、懸濁液に25%硫酸29.3kg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。このときの懸濁液のpHは0.23であった。その後、これを濾過し、60℃の純水120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9kg調製した。該ゼオライトの性状を表1に、また27AlMAS NMR スペクトルを図2に示す。
図2のUSY−30の27AlMAS 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。
12 kg of USY-5 of Reference Example 1 was weighed, suspended in 120 liters of pure water at 60 ° C., 29.3 kg of 25% sulfuric acid was gradually added to the suspension, and then stirred at 70 ° C. for 1 hour to remove from the skeleton. Aluminum was dissolved. The pH of the suspension at this time was 0.23. Thereafter, this was filtered, washed with 120 liters of pure water at 60 ° C., and dried at 130 ° C. for 20 hours to prepare about 9 kg of ultrastable Y-type zeolite (USY-30). The properties of the zeolite are shown in Table 1, and the 27 AlMAS NMR spectrum is shown in FIG.
In the 27 AlMAS NMR spectrum of USY-30 in FIG. 2, the presence of hexacoordinate Al (0 ppm) shows that there is aluminum outside the skeleton.

参考例5(USY−30ACの調製)Reference Example 5 (Preparation of USY-30AC)

参考例4のUSY−30を0.50kgと硫酸アンモニウム0.35kg秤取り、純水3.65kg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48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。   USY-30 of Reference Example 4 was weighed in 0.50 kg and 0.35 kg of ammonium sulfate and suspended in 3.65 kg of pure water. The pH of this suspension was 5.1. This suspension was set in a 5-liter autoclave and stirred at 150 ° C. for 48 hours. Thereafter, the mixture was filtered, washed with 10 liters of pure water at 60 ° C., and dried at 130 ° C. for 20 hours to prepare about 0.45 kg of aluminum reinserted Y-type zeolite. The same operation was performed three times to prepare about 1.3 kg of aluminum reinserted Y-type zeolite (USY-30AC).

該ゼオライトの性状を表1に、また、27AlMAS 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。
The properties of the zeolite are shown in Table 1, and the 27 AlMAS NMR spectrum is shown in FIG.
As is clear from FIG. 2, the peak of 6-coordinated Al (0 ppm) indicating the presence of aluminum outside the framework is reduced in USY-30AC, compared to USY-30, and tetracoordinated Al (60 ppm) indicating the framework-structured aluminum. ) Peak is increasing. This indicates that in USY-30AC, aluminum outside the framework was reinserted into the framework of the Y-type zeolite.

参考例6(Al.USY−30ACの調製)Reference Example 6 (Preparation of Al.USY-30AC)

参考例4の(USY−30)を0.50kgと酢酸アンモニウム0.26kg秤取り、純水3.50kgに懸濁した。この懸濁液のpHは6.1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48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(Al.USY-30AC)を調製した。   0.50 kg of (USY-30) of Reference Example 4 and 0.26 kg of ammonium acetate were weighed and suspended in 3.50 kg of pure water. The pH of this suspension was 6.1. This suspension was set in a 5-liter autoclave and stirred at 150 ° C. for 48 hours. Thereafter, the mixture was filtered, washed with 10 liters of pure water at 60 ° C., and dried at 130 ° C. for 20 hours to prepare about 0.45 kg of aluminum reinserted Y-type zeolite. The same operation was performed three times to prepare about 1.3 kg of aluminum reinserted Y-type zeolite (Al.USY-30AC).

該ゼオライトの性状を表1に、また、図3に透過型フーリエ変換赤外分光装置(日本電子製JIR−7000)のFT−IRスペクトルを示す。
図3から明らかなように、酢酸アンモニウムで処理したゼオライトでは、3630cm-1のαケージと3550cm-1のβケージの架橋型水酸基に由来するピークが明確に観察された。
NH4 85Yでの3630cm-1のαケージと3550cm-1のβケージのピーク面積比(α/β)は3.67/1であり、Al.USY−30ACのピーク面積比(α/β)は1.15/1であった。このことは、酢酸アンモニウムを用いることでUSYゼオライトの骨格構造内にAl原子が4配位の状態で再挿入されたことを示している。
The properties of the zeolite are shown in Table 1, and FIG. 3 shows the FT-IR spectrum of a transmission type Fourier transform infrared spectrometer (JIR-7000, manufactured by JEOL Ltd.).
As apparent from FIG. 3, the treated zeolite with ammonium acetate, a peak derived from the β cage crosslinked hydroxyl group of α cage and 3550 cm -1 of 3630Cm -1 was clearly observed.
The peak area ratio (α / β) of the α cage of 3630 cm −1 and the β cage of 3550 cm −1 in NH 4 85 Y is 3.67 / 1. The peak area ratio (α / β) of USY-30AC was 1.15 / 1. This indicates that by using ammonium acetate, Al atoms were reinserted in a 4-coordinate state into the framework structure of USY zeolite.

参考例7(USY−30−AlNaO2の調製)Reference Example 7 (Preparation of USY-30-AlNaO2)

参考例4のUSY−30を0.50kgと22%−Al23アルミン酸ナトリウム0.41kg秤取り、純水3.65kgに懸濁した。この懸濁液のpHは11.2であった。該懸濁液を温度15℃で90時間攪拌した。その後、濾過し、硫安0.87kgを溶解した60℃の純水10リットルでイオン交換し、再度60℃の純水10リットルで洗浄し、130℃で20時間乾燥を行ない、アルミン酸ナトリウム処理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のアルミン酸ナトリウム処理Y型ゼオライト(USY−30−AlNaO2)を調製した。該ゼオライトの性状を表1に示す。 USY-30 of Reference Example 4 was weighed in 0.50 kg and 0.41 kg of 22% -Al 2 O 3 sodium aluminate and suspended in 3.65 kg of pure water. The pH of this suspension was 11.2. The suspension was stirred at a temperature of 15 ° C. for 90 hours. Thereafter, the mixture is filtered, ion-exchanged with 10 liters of pure water at 60 ° C. dissolved with 0.87 kg of ammonium sulfate, washed again with 10 liters of pure water at 60 ° C., dried at 130 ° C. for 20 hours, and treated with sodium aluminate Y About 0.45 kg of type zeolite was prepared. The same operation was performed three times to prepare about 1.3 kg of sodium aluminate-treated Y-type zeolite (USY-30-AlNaO 2 ). The properties of the zeolite are shown in Table 1.

各ゼオライトの性状を示す表1において、「SiO2/Al23モル比」は化学分析値を、「Y−cont.」は結晶化度を、「UD」は単位格子定数を、「SA」は比表面積を、それぞれ表す。
In Table 1 showing the properties of each zeolite, “SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio” is the chemical analysis value, “Y-cont.” Is the crystallinity, “UD” is the unit cell constant, “SA” "Represents a specific surface area, respectively.

比較例1(触媒Aの調製)Comparative Example 1 (Preparation of catalyst A)

スチームジャケット付100LタンクにAl23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とする。この溶液中に26wt%グルコン酸ナトリウム0.22kgを加え攪拌しながら60℃に加温する。50L容器にAl23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分後pH=7.1とした。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。
A 100 L tank with a steam jacket is charged with 12.88 kg of a 22 wt% sodium aluminate aqueous solution in terms of Al 2 O 3 concentration, and diluted with ion exchange water to 40 kg. In this solution, 0.22 kg of 26 wt% sodium gluconate is added and heated to 60 ° C. with stirring. In a 50 L container, 13.86 kg of an aluminum sulfate aqueous solution of 7 wt% in terms of Al 2 O 3 concentration was put, and diluted with hot water at 60 ° C. to make 40 kg.
Next, the aluminum sulfate solution was added to the sodium aluminate solution at a constant rate using a rotary pump, and the pH was adjusted to 7.1 after 10 minutes. The obtained alumina preparation slurry was aged at 60 ° C. for 1 hour with stirring.

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、Al23濃度で10wt%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。
The prepared slurry after aging was dehydrated with a flat plate filter and washed with 150 L of a 0.3 wt% aqueous ammonia solution. The washed cake-like slurry was diluted with ion-exchanged water to make the Al 2 O 3 concentration 10 wt%, and the pH of the slurry was adjusted to 10.5 using 15 wt% ammonia water.
The pH-adjusted slurry was transferred to an aging tank equipped with a reflux condenser and aged at 95 ° C. for 10 hours with stirring. After cooling, the mixture was dehydrated with a flat plate filter, concentrated to a predetermined moisture content with a double-arm kneader equipped with a steam jacket, and then cooled to prepare an alumina kneaded product (X).

この無機酸化物マトリックス前駆体に相当するアルミナ捏和物(X)からAl23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−15)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、担体とした。
1.0 kg of Al 2 O 3 was weighed from the alumina hydrate (X) corresponding to this inorganic oxide matrix precursor, and the ultrastable Y prepared in Reference Example 2 with a double-arm kneader equipped with a steam jacket. The mixture was mixed with 1.0 kg of type zeolite (USY-15), warmed and concentrated to a predetermined water content, and then cooled and kneaded for 10 minutes.
The obtained kneaded product was formed into a cylinder having a diameter of 1.8 mm by an extrusion molding machine and dried at 110 ° C. for 16 hours, and then the dried pellets were baked in an electric furnace at a temperature of 550 ° C. for 3 hours to obtain a carrier. .

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、真空ポンプにて脱気した後、前記含浸溶液を担体の吸水率に見合うよう液量を調節し、ブレンダーを回転させながら添加した。
On the other hand, 201.3 g of molybdenum trioxide and 90.4 g of nickel carbonate were placed in a 1 L container, 700 ml of ion-exchanged water was added, and the mixture was stirred and suspended. The suspension was aged at 95 ° C. for 5 hours so that the amount of the solution was not reduced. Thereafter, 141 g of citric acid was added to this suspension solution, and the suspension was dissolved to prepare a uniform impregnation solution.
The carrier was impregnated with the impregnation solution. In the impregnation method, 1000 g of the carrier is put into a rotary blender that can be degassed, and after deaeration with a vacuum pump, the amount of the impregnation solution is adjusted to match the water absorption rate of the carrier, and the blender is added while rotating. did.

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、電気炉に入れ550℃で1時間焼成して、水素化分解触媒(触媒A)を調製した。触媒Aの性状を表2に示す。
After the addition of the solution, the vacuum pump was stopped and rotated at normal pressure for 20 minutes so that the impregnation solution sufficiently permeated into the carrier. Next, the impregnated sample was heated at 40 ° C. to 250 ° C. for 1 hour using a rotary dryer with a temperature raising program.
The dried product was placed in an electric furnace and calcined at 550 ° C. for 1 hour to prepare a hydrocracking catalyst (Catalyst A). Properties of catalyst A are shown in Table 2.

(触媒Bの調製)
比較例1で調製したアルミナ捏和物(X)をAl23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−15AC)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。
(Preparation of catalyst B)
1.0 kg of alumina kneaded product (X) prepared in Comparative Example 1 as Al 2 O 3 was weighed, and the aluminum reinserted Y-type zeolite prepared in Reference Example 3 with a double-arm kneader equipped with a steam jacket ( (USY-15AC) was mixed with 1.0 kg, warmed and concentrated to a predetermined amount of water, then cooled to kneaded for 10 minutes. Thereafter, a hydrocracking catalyst composition (Catalyst B) was prepared in the same manner as in Comparative Example 1. Properties of catalyst B are shown in Table 2.

比較例2(触媒Cの調製)Comparative Example 2 (Preparation of catalyst C)

比較例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、比較例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。   In Comparative Example 1, a hydrocracking catalyst composition (Catalyst C) was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 1.0 kg of the ultrastable Y-type zeolite (USY-30) prepared in Reference Example 4 was used. . Properties of catalyst C are shown in Table 2.

(触媒Dの調製)
比較例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、比較例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。
(Preparation of catalyst D)
In Comparative Example 1, a hydrocracking catalyst composition (Catalyst D) was prepared in the same manner as Comparative Example 1, except that 1.0 kg of the aluminum reinserted Y-type zeolite (USY-30AC) prepared in Reference Example 5 was used. did. Properties of catalyst D are shown in Table 2.

(触媒Eの調製)
比較例1において、参考例6で調製したアルミニウム再挿入Y型ゼオライト(Al.USY−30AC)1.0kgを使用した以外は、比較例1と同様にして水素化分解触媒組成物(触媒E)を調製した。触媒Eの性状を表2に示す。
(Preparation of catalyst E)
In Comparative Example 1, the hydrocracking catalyst composition (Catalyst E) was the same as Comparative Example 1 except that 1.0 kg of the aluminum reinserted Y-type zeolite (Al.USY-30AC) prepared in Reference Example 6 was used. Was prepared. Properties of catalyst E are shown in Table 2.

比較例3(触媒Fの調製)Comparative Example 3 (Preparation of catalyst F)

比較例1において、参考例7で調製した超安定Y型ゼオライト(USY-30―AlNaO2)1.0kgを使用した以外は、比較例1と同様にして水素化分解触媒組成物(触媒F)を調製した。触媒Fの性状を表2に示す。   In Comparative Example 1, the hydrocracking catalyst composition (Catalyst F) was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that 1.0 kg of the ultrastable Y-type zeolite (USY-30-AlNaO2) prepared in Reference Example 7 was used. Prepared. Properties of catalyst F are shown in Table 2.

触媒A〜Fの性状を示す表2において、「SA」は比表面積、「Cr.Str.」は耐圧強度、「ABD」は見かけ嵩比重、「CBD」は密充填嵩比重、「PV(H2O)」は全細孔容積を、それぞれ表す。 In Table 2 showing the properties of the catalysts A to F, “SA” is the specific surface area, “Cr.Str.” Is the pressure resistance, “ABD” is the apparent bulk specific gravity, “CBD” is the close packed bulk specific gravity, “PV (H 2 O) "is a total pore volume, expressed respectively.

(活性評価)
比較例1、2、3および実施例1、2、3の触媒A〜Fを用い、固定床流通式反応装置で、DAOを原料として水素化分解反応を行った。分解率及び灯油・軽油の中間留分得率を測定して、触媒の活性評価を行った。
反応条件と原料DAOの性状は、次の通りである。
(Activity evaluation)
Using the catalysts A to F of Comparative Examples 1, 2, and 3 and Examples 1, 2, and 3, a hydrocracking reaction was performed using DAO as a raw material in a fixed bed flow reactor. The decomposition rate and the middle distillate yield of kerosene / light oil were measured to evaluate the activity of the catalyst.
The reaction conditions and the properties of the raw material DAO are as follows.

反応条件
液空間速度(hr-1) 0.26
水素/油比(Nm3/kl) 1250
水素分圧(MPa) 13
反応温度(℃) 370
Reaction conditions :
Liquid space velocity (hr −1 ) 0.26
Hydrogen / oil ratio (Nm 3 / kl) 1250
Hydrogen partial pressure (MPa) 13
Reaction temperature (° C) 370

DAOの性状
比重(g/ml) 0.9807
硫黄分(wt%) 3.8
窒素分(wppm) 2240
Properties of DAO :
Specific gravity (g / ml) 0.9807
Sulfur content (wt%) 3.8
Nitrogen content (wppm) 2240

表3に活性評価の結果を示した。なお、分解率及び中間留分得率(灯油・軽油)は、生成油を蒸留装置にかけ、C1〜C4、C5〜145℃、145〜260℃、260〜375℃、375〜560℃、560℃+の含有量を測定して評価した。
即ち、分解率(560℃+)=[(原料油中の560℃+留分−生成油中の560℃+留分)/原料油中の560℃+留分]×100(%)である。
また、中間留分得率=(生成油中の145〜375℃留分/生成油中のC1〜375℃留分)×100(%)である。
Table 3 shows the results of activity evaluation. Incidentally, decomposition rate and middle distillate yield ratio (kerosene, gas oil) is multiplied by the product oil to a distillation apparatus, C 1 ~C 4, C 5 ~145 ℃, 145~260 ℃, 260~375 ℃, 375~560 ℃ The content at 560 ° C. + was measured and evaluated.
That is, the decomposition rate (560 ° C. +) = - is [(560 ° C. in the feedstock + fraction 560 ° C. + fraction in the product oil) / feedstock oil of 560 ° C. + fraction] × 100 (%) .
Further, middle fraction yield = (145 to 375 ° C. fraction in the product oil / C 1 to 375 ° C. fraction in the product oil) × 100 (%).

本発明の触媒B(実施例1)、触媒D(実施例2)、触媒E(実施例3)は、それぞれの基準触媒の触媒A(比較例1)、触媒C(比較例2)に対して、高い分解活性を示し、灯油、軽油等の中間留分得率が高いことが分かる。
また、特許文献2を追試した触媒F(比較例3)は、ゼオライトの結晶化度(Y−cont.)が低いので、分解活性が低い。
Catalyst B (Example 1), Catalyst D (Example 2), and Catalyst E (Example 3) of the present invention are compared to Catalyst A (Comparative Example 1) and Catalyst C (Comparative Example 2) of the respective reference catalysts. Thus, it shows a high decomposition activity and a high yield of middle distillates such as kerosene and light oil.
In addition, the catalyst F (Comparative Example 3), which is a trial of Patent Document 2, has a low crystallinity (Y-cont.) Of zeolite, and therefore has a low decomposition activity.

Figure 2007313409
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参考例1で使用したNa−Y型ゼオライトの27Al MAS NMRスペクトル図である。2 is a 27 Al MAS NMR spectrum diagram of Na—Y type zeolite used in Reference Example 1. FIG. 参考例4で調製した超安定Y型ゼオライト(USY−30)および参考例5で調製したアルミニウム再挿入Y型ゼオライト(USY−30AC)の27Al MAS NMRスペクトル図である。FIG. 4 is a 27 Al MAS NMR spectrum diagram of the ultrastable Y-type zeolite (USY-30) prepared in Reference Example 4 and the aluminum reinserted Y-type zeolite (USY-30AC) prepared in Reference Example 5. 参考例6で調製したアルミニウム再挿入ゼオライト(Al.USY−30AC)とNH4 85YのFT-IRスペクトル図である。FIG. 6 is an FT-IR spectrum diagram of aluminum reinserted zeolite (Al.USY-30AC) and NH 4 85 Y prepared in Reference Example 6.

Claims (5)

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24.25〜24.52Å
(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以下である細孔を持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持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持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
A hydrocracking catalyst composition obtained by supporting a hydrogenation metal component on a carrier comprising an aluminum reinserted Y-type zeolite having the following properties (a) to (g) and a porous inorganic oxide.
(A) Unit cell constant (UD) is 24.25 to 24.52Å
(B) Crystallinity of 95% or more (c) Specific surface area of 500 m 2 / g or more (d) Total pore volume (PVt) of a pore group having pores having a pore diameter of 600 mm or less is 0.45. ~ 0.70ml / g
(E) The pore volume (PVm) of the pore group having pores in the range of pore diameters of 100 to 600 mm is 0.10 to 0.40 ml / g.
(F) The pore volume (PVs) of the pore group having pores having a pore diameter in the range of 35 to 50 mm is 0.03 to 0.15 ml / g.
(G) The ratio of tetracoordinated aluminum atoms to all aluminum atoms in the zeolite is 60 atomic% or more.
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持つ細孔群の細孔容積(PVm)と細孔直径600Å以下である細孔を持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持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持つ細孔群の細孔容積(PVs)の比(PVm/PVs)が2.5以上、
の性状を有することを特徴とする請求項1記載の水素化分解触媒組成物。
The aluminum reinserted Y-type zeolite is
(H) Pore volume (PVm) of a pore group having pores having a pore diameter in the range of 100 to 600 と and total pore volume (PVt) of a pore group having pores having a pore diameter of 600 Å or less The ratio (PVm / PVt) of 0.30 or more,
(I) Pore volume (PVm) of a pore group having pores having a pore diameter in the range of 100 to 600 と and pore volume of a pore group having pores having a pore diameter in the range of 35 to 50 (( PVs) ratio (PVm / PVs) is 2.5 or more,
2. The hydrocracking catalyst composition according to claim 1, which has the following properties.
前記アルミニウム再挿入Y型ゼオライトが、
(j)フーリエ変換赤外分光装置(FT-IR)で測定されるスペクトルが3630cm-1の位置と3550cm-1の位置にピークを有することを特徴とする請求項1または2記載の水素化分解触媒組成物。
The aluminum reinserted Y-type zeolite is
(J) The hydrogenolysis according to claim 1 or 2, wherein the spectrum measured by a Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR) has peaks at a position of 3630 cm -1 and a position of 3550 cm -1. Catalyst composition.
下記(k)〜(n)の工程を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の水素化分解触媒組成物の製造方法。
(k)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24.24〜24.52Å範囲の超安定性Y型ゼオライト(USY)を調製する工程、
(l)前記超安定性Y型ゼオライトをpH0.1〜3.0の範囲で酸処理して骨格構造中のアルミニウムを脱アルミニウムした後、濾過、洗浄して脱アルミニウム処理Y型ゼオライトを調製する工程、
(m)前記脱アルミニウム処理Y型ゼオライトをアンモニウム塩水溶液に懸濁し、懸濁液のpHを4〜7の範囲に調整し、次いで、pH調整した懸濁液を100〜200℃の温度で10〜60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工程、
(n)前記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の前駆物質とを混合して、所望の形状に成型し、乾燥、焼成した担体に、水素化金属成分を担持する工程、
The method for producing a hydrocracking catalyst composition according to any one of claims 1 to 3, comprising the following steps (k) to (n).
(K) A step of preparing an ultra-stable Y-type zeolite (USY) having a unit cell constant (UD) in the range of 24.24 to 24.52 し て by heat-treating in a water vapor atmosphere after ammonium ion exchange of the Y-type zeolite. ,
(L) The ultrastable Y-type zeolite is acid-treated within a pH range of 0.1 to 3.0 to remove aluminum in the framework structure, and then filtered and washed to prepare a dealuminated Y-type zeolite. Process,
(M) The dealuminated Y-type zeolite is suspended in an aqueous ammonium salt solution, the pH of the suspension is adjusted to a range of 4 to 7, and then the pH-adjusted suspension is adjusted to 10 at a temperature of 100 to 200 ° C. A step of heat treatment for 60 hours, followed by filtration, washing and drying to obtain an aluminum reinserted Y-type zeolite;
(N) A step of supporting a metal hydride component on a carrier obtained by mixing the aluminum reinserted Y-type zeolite and a precursor of a porous inorganic oxide, molding the resultant into a desired shape, drying and firing,
前記(m)工程において、アンモニウム塩水溶液が酢酸アンモニウム塩水溶液であることを特徴とする請求項4記載の水素化分解触媒組成物の製造方法。

5. The method for producing a hydrocracking catalyst composition according to claim 4, wherein in the step (m), the aqueous ammonium salt solution is an aqueous ammonium acetate salt solution.

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