JP2008517761A - Isomerization catalyst and process - Google Patents

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Abstract

パラフィン系供給原料を選択的に改良して、ガソリンに混合するためのイソパラフィンを豊富に含んでいる生成物を得るための触媒及びプロセスを開示する。その触媒は、IVB族(IUPAC 4)金属のタングステン酸化物又は水酸化物の担体、少なくとも1つのランタニド元素、イットリウム成分又はそれらの混合物、好ましくはイッテルビウム又はホルミウムである第1の成分、及び、好ましくは白金である少なくとも1つの白金族金属成分で構成される。  Catalysts and processes are disclosed for selectively improving paraffinic feedstocks to obtain isoparaffin-rich products for blending with gasoline. The catalyst comprises a Group IVB (IUPAC 4) metal tungsten oxide or hydroxide support, at least one lanthanide element, a yttrium component or mixture thereof, preferably a first component that is ytterbium or holmium, and preferably Is composed of at least one platinum group metal component which is platinum.

Description

本発明は、特に異性化によるパラフィン系供給原料の選択的改良のために有用な、炭化水素の転化のための改良された触媒複合物、及び炭化水素の転化のためのプロセスに関するものである。   The present invention relates to improved catalyst composites for hydrocarbon conversion, and processes for hydrocarbon conversion, particularly useful for selective improvement of paraffinic feedstocks by isomerization.

ガソリンからの鉛アンチノック剤の広範な除去、及び高性能内燃機関に対する増大する高品質燃料需要によって、石油精製業界はガソリン・プールにおいてより大きな『オクタン価』又はアンチノック性のための新規で改善された方法を導入しなければならなくなっている。石油精製業界は、より厳密な接触改質、より高いFCC(流動式接触分解)ガソリン・オクタン、軽質ナフサの異性化、及び含酸素化合物の利用などガソリン・プールの改良のための種々のオプションに頼ってきた。増大する改質の厳密性及びより高いFCCガソリン・オクタンのようなそうした主要なオプションにより、低オクタン重質パラフィンを犠牲にしてガソリン・プールの芳香族含有量がより高くなる。   The extensive removal of lead anti-knock agents from gasoline and the increasing demand for high quality fuels for high performance internal combustion engines has made the oil refining industry a new and improved for greater “octane number” or anti-knock properties in gasoline pools. Have to introduce a new method. The oil refining industry has become a variety of options for improving gasoline pools, including more stringent catalytic reforming, higher FCC (fluid catalytic cracking) gasoline octane, light naphtha isomerization, and the use of oxygenates I have relied on. Such major options such as increased reform stringency and higher FCC gasoline octane result in higher gasoline pool aromatic content at the expense of low octane heavy paraffin.

石油精製業界は、自動車排ガス規制基準の強化に対処するための改質ガソリンの供給にも取り組んでいる。改質ガソリンは、より低い蒸気圧、より低い最終沸点、含酸素化合物のより多い含有量、そして、オレフィン、ベンゼン及び芳香族化合物のより低い含有量を有する点で従来の製品とは異なっている。ベンゼン含有量は一般に1%以下に制限され、米国改質ガソリンにおいては0.8%に規制されている。ガソリンの芳香族化合物含有量は、通常除去されるガソリンの高沸点部分が芳香族化合物濃縮物なので、特に蒸留終点(通常蒸留温度の90%として特徴付けられる)が下げられると、少なくなる可能性が高い。芳香族化合物は、最近の鉛削減プログラムの中でガソリンのオクタン価向上の主要源なので、ベンゼン/芳香族化合物含有量及び高沸点部分の厳しい制限は、石油精製業界にプロセス上の問題を提起することになる。これらの問題は、そのオクタン価を増やすための軽質ナフサの異性化、アルキル化供給原料としてのブタンの異性化、そして、FCC及び脱水素化を用いた含酸素化合物のアルキル化及び生成のための供給原料としての付加的な軽質オレフィンの生成のような技術を通じて対処されてきた。この課題は、軽質及び重質ナフサの間のカット・ポイントを引き上げ、ナフサの相対的な量を異性化ユニットへ増加させることによってしばしば対処されている。   The oil refining industry is also working on the supply of reformate gasoline to address the tightening standards for automobile exhaust emissions. Reformed gasoline differs from conventional products in that it has a lower vapor pressure, a lower final boiling point, a higher content of oxygenates, and a lower content of olefins, benzene and aromatics. . The benzene content is generally limited to 1% or less, and is regulated to 0.8% in US reformed gasoline. The aromatic content of gasoline can be reduced, especially when the distillation end point (usually characterized as 90% of the distillation temperature) is lowered because the high-boiling part of gasoline that is normally removed is an aromatic concentrate. Is expensive. Aromatics are a major source of gasoline octane improvement in recent lead reduction programs, so strict restrictions on benzene / aromatics content and high boiling point pose process problems for the oil refining industry become. These issues include the isomerization of light naphtha to increase its octane number, the isomerization of butane as the alkylation feedstock, and the feed for the alkylation and production of oxygenates using FCC and dehydrogenation. It has been addressed through techniques such as the production of additional light olefins as feedstock. This challenge is often addressed by raising the cut point between light and heavy naphtha and increasing the relative amount of naphtha to the isomerization unit.

また、改質の代わりに、C7及びC8炭化水素のような長鎖炭化水素の、よりオクタン価の高い分岐炭化水素への異性化を利用することによって、芳香族化合物の含有量を増やすことなくオクタン価を向上させることも可能である。しかし多くの異性化触媒は、長鎖炭化水素に適用された場合、大きな困難を伴う。主要な課題は、炭化水素分解物質のような副生成物の発生である。この分解物質は、異性化に利用可能な長鎖パラフィンの含有量を減少させ、その最終収率を低減させる。 Also, instead of reforming, increase the content of aromatic compounds by utilizing isomerization of long-chain hydrocarbons such as C 7 and C 8 hydrocarbons to branched hydrocarbons with higher octane number It is also possible to improve the octane number. However, many isomerization catalysts are associated with great difficulty when applied to long chain hydrocarbons. A major challenge is the generation of by-products such as hydrocarbon crackers. This cracking material reduces the content of long chain paraffins available for isomerization and reduces its final yield.

異性化のための触媒がいくつか知られており、タングステンジルコニア触媒の一群が用いられてきた。例えば米国特許5,510,309 B1号明細書、同5,780,382 B1号明細書、同5,854,170号明細書、及び同6,124,232 B1号明細書は、タングステン酸で変性されたジルコニアのようなVIB族(IUPAC 6)金属のオキシ・アニオンで変性されたIVB族(IUPAC 4)金属酸化物を有する酸性固体の調製法を教示している。米国特許6,184,430 B1号明細書は、供給原料を金属促進アニオン変性金属酸化物触媒と接触させることによって、この供給原料を分解する方法を教示している。ここでこの金属酸化物はZrO2、HfO2、TiO2及びSnO2の内の1つ又は複数であり、変性剤(modifier)はSO4及びWO3のどちらか一方又は両方であり、そして金属はPt、Ni、Pd、Rh、Ir、Ru、Mn、及びFeの内の1つ又は複数である。 Several catalysts for isomerization are known and a group of tungsten zirconia catalysts have been used. For example, U.S. Pat. Nos. 5,510,309 B1, 5,780,382 B1, 5,854,170, and 6,124,232 B1 describe group VIB (IUPAC 6) metal oxy, such as zirconia modified with tungstic acid. Teaches the preparation of acidic solids with anion modified Group IVB (IUPAC 4) metal oxides. US Pat. No. 6,184,430 B1 teaches a process for cracking this feedstock by contacting the feedstock with a metal promoted anion-modified metal oxide catalyst. Wherein the metal oxide is one or more of ZrO 2 , HfO 2 , TiO 2 and SnO 2 , the modifier is one or both of SO 4 and WO 3 , and the metal Is one or more of Pt, Ni, Pd, Rh, Ir, Ru, Mn, and Fe.

またそれ以外の例では、白金のような貴金属を上述のタングステンジルコニア触媒に加えていた。米国特許5,719,097号明細書、同6,080,904 B1号明細書、及び同6,118,036 B1号明細書参照。VIB族(IUPAC 6)金属及びIB族(IUPAC 11)金属のアニオン又はオキシ・アニオンによって変性されたIVB族(IUPAC 4)金属の酸化物又は金属酸化物を有する触媒が、米国特許5,902,767号明細書に開示されている。米国特許5,648,589号明細書及び同5,422,327号明細書において、VIII族(IUPAC 8、9、及び10)金属及びシリカ及び酸化タングステンを含浸させたジルコニア担体を有する触媒、及びこの触媒を用いた異性化の方法が開示されている。また米国特許US 5,780,703 B1号明細書では、ディーゼル燃料混合成分を形成するための方法において、VIB族(IUPAC 6)金属のオキシ・アニオンによって変性されたIVB族(IUPAC 4)金属酸化物及び鉄又はマンガンを有する酸性固体触媒を利用している。   In other examples, a noble metal such as platinum was added to the above-described tungsten zirconia catalyst. See U.S. Pat. Nos. 5,719,097, 6,080,904 B1, and 6,118,036 B1. Catalysts having oxides or metal oxides of Group IVB (IUPAC 4) metals modified with Group VIB (IUPAC 6) metal and Group IB (IUPAC 11) metal anions or oxy anions are disclosed in US Pat. No. 5,902,767. Is disclosed. In US Pat. Nos. 5,648,589 and 5,422,327, a catalyst having a zirconia support impregnated with a Group VIII (IUPAC 8, 9, and 10) metal and silica and tungsten oxide, and isomerization using the catalyst are described. A method is disclosed. Also, in US Pat. No. 5,780,703 B1, in a method for forming a diesel fuel blend component, a Group IVB (IUPAC 4) metal oxide modified with an oxy anion of a Group VIB (IUPAC 6) metal and iron or An acidic solid catalyst having manganese is used.

米国特許5,310,868号明細書及び米国特許5,214,017号明細書は、(1)IUPAC 4(Ti、Zr、Hf)の酸化物又は水酸化物を含んでいる担体、(2)IUPAC 6(Cr、Mo、W);IUPAC 7(Mn、Tc、Re)、又はIUPAC 8、9、及び10(VIII族)金属の酸化物又は水酸化物、(3)IUPAC 11(Cu、Ag、Au)、IUPAC 12(Zn、Cd、Hg)、IUPAC 3(Sc、Y)、 IUPAC 13(B、Al、Ga、In、Tl)、IUPAC 14(Ge、Sn、Pb)、IUPAC 5(V、Nb、Ta)、又はIUPAC 6(Cr、Mo、W)の酸化物又は水酸化物、及び(4)ランタニド系列の金属、の硫酸化及び焼成された混合物を含んでいる触媒組成物を開示している。   U.S. Pat. No. 5,310,868 and U.S. Pat. No. 5,214,017 describe (1) a support containing an oxide or hydroxide of IUPAC 4 (Ti, Zr, Hf), (2) IUPAC 6 (Cr, Mo, W); IUPAC 7 (Mn, Tc, Re), or IUPAC 8, 9, and 10 (Group VIII) metal oxides or hydroxides, (3) IUPAC 11 (Cu, Ag, Au), IUPAC 12 ( Zn, Cd, Hg), IUPAC 3 (Sc, Y), IUPAC 13 (B, Al, Ga, In, Tl), IUPAC 14 (Ge, Sn, Pb), IUPAC 5 (V, Nb, Ta), or Disclosed is a catalyst composition comprising a sulfated and calcined mixture of an IUPAC 6 (Cr, Mo, W) oxide or hydroxide and (4) a lanthanide series metal.

発明の概要Summary of the Invention

本発明者は、炭化水素、特にC7及びC8炭化水素の異性化のための触媒であって、公知の触媒よりも格段に優れていることが認められる、より効率的な触媒を開発した。 The inventor has developed catalysts for the isomerization of hydrocarbons, in particular C 7 and C 8 hydrocarbons, which are found to be significantly better than known catalysts. .

本発明は、炭化水素転化反応のための改良された触媒、及び炭化水素転化反応のためのプロセスである。また本発明は、ナフサをガソリンに改良するための改善された技術、より具体的には、オクタン価の高いガソリン成分を得るための全沸点範囲ナフサの異性化のための改善された触媒及びプロセスを提供する。本発明は、ランタニド系列及び白金族成分を含んでいる触媒は、全沸点範囲ナフサの異性化において優れた能力と安定性を提供し、そのイソパラフィン含有量を増加させるという発見に基づいている。   The present invention is an improved catalyst for hydrocarbon conversion reactions and a process for hydrocarbon conversion reactions. The present invention also provides an improved technique for improving naphtha to gasoline, more specifically, an improved catalyst and process for the isomerization of full boiling range naphtha to obtain high octane gasoline components. provide. The present invention is based on the discovery that a catalyst comprising a lanthanide series and a platinum group component provides superior capacity and stability in the isomerization of full boiling range naphtha and increases its isoparaffin content.

本発明は、IVB族(IUPAC 4)金属の酸化物又は水酸化物、好ましくは、ジルコニウムの酸化物又は水酸化物のタングステン化担体、第1の成分及び第2の成分で構成される触媒であって、少なくとも第1の成分はランタニド系列元素及び/又はイットリウム成分であり、少なくとも第2の成分は白金族金属成分である。第1の成分は、好ましくは、単一のランタニド系列元素又はイットリウムから成り、第2の成分は、好ましくは、単一の白金族金属から成る。好ましくは、第1の成分はイッテルビウム、ホルミウム、イットリウム、セリウム、ユウロピウム、又はそれらの混合物であり、第2の成分は白金である。触媒は、オプションとして無機酸化物結合材、好ましくはアルミナを含んでいる。本発明の触媒を調製する1つの方法では、IVB族(IUPAC 4)金属酸化物又は水酸化物をタングステン化し、第1の成分である少なくとも1つのランタニド元素、イットリウム又はそれらいずれかの混合物及び第2の成分である白金族金属を組み込み、そして、好ましくは、触媒を耐火性無機酸化物と結合させることによって触媒を調製する。   The present invention is a catalyst comprising a tungsten support of a Group IVB (IUPAC 4) metal oxide, preferably a zirconium oxide or hydroxide, a first component and a second component. The at least first component is a lanthanide series element and / or an yttrium component, and at least the second component is a platinum group metal component. The first component preferably consists of a single lanthanide series element or yttrium, and the second component preferably consists of a single platinum group metal. Preferably, the first component is ytterbium, holmium, yttrium, cerium, europium, or a mixture thereof, and the second component is platinum. The catalyst optionally includes an inorganic oxide binder, preferably alumina. In one method of preparing the catalyst of the present invention, a Group IVB (IUPAC 4) metal oxide or hydroxide is tungsten and the first component is at least one lanthanide element, yttrium or any mixture thereof and The catalyst is prepared by incorporating the two component platinum group metal and preferably combining the catalyst with a refractory inorganic oxide.

本発明の触媒を、異性化可能炭化水素の異性化などにおいて、炭化水素の転化のために用いることもできる。炭化水素は、好ましくは、異性化され、ガソリン混合ストックとしてそのイソパラフィン含有量及びオクタン価を増加させる全沸点範囲ナフサで構成される。   The catalyst of the present invention can also be used for hydrocarbon conversion, such as in the isomerization of isomerizable hydrocarbons. The hydrocarbon is preferably isomerized and composed of full boiling range naphtha that increases its isoparaffin content and octane number as a gasoline mixed stock.

これら及びその他の実施の形態は、本発明の詳細な説明から明らかになるであろう。   These and other embodiments will be apparent from the detailed description of the invention.

本発明による触媒の担体物質は、IVB族(IUPAC 4)金属の酸化物又は水酸化物で構成されており(Cotton and Wilkinson、Advanced Inorganic Chemistry, John Wiley & Sons (Fifth Edition, 1988)参照)、またジルコニウム、チタニウム及びハフニウムを含んでいる。好ましくは、金属は、ジルコニウム及びチタニウムから選択され、ジルコニウムが特に好ましい。好ましいジルコニウム酸化物又は水酸化物は、焼成を経て結晶性形状に転化される。タングステン酸塩は担体物質上に複合され、本発明をそれほど限定するものではないと考えられるが、ブレーンステッド酸とルイス酸サイトの混合物を形成する。少なくとも1つのランタニド系列元素、イットリウム、又はそれらの混合物の成分は、任意の適切な手段によって複合物に組み込まれる。白金族金属成分は、本技術分野で周知の任意の手段によってその触媒複合物に添加され、例えば、含浸によって本発明による触媒が産生する。オプションとして、触媒は耐火性無機酸化物と結合される。担体、タングステン酸塩、金属成分及びオプションとしての結合材は、炭化水素の転化、具体的には炭化水素の異性化のために有用な触媒の調製に有効ないずれの順序で複合されてもよい。   The catalyst support material according to the present invention is composed of an oxide or hydroxide of a Group IVB (IUPAC 4) metal (see Cotton and Wilkinson, Advanced Inorganic Chemistry, John Wiley & Sons (Fifth Edition, 1988)), It also contains zirconium, titanium and hafnium. Preferably, the metal is selected from zirconium and titanium, with zirconium being particularly preferred. Preferred zirconium oxides or hydroxides are converted to crystalline form through calcination. The tungstate is complexed onto the support material and is not considered to limit the invention so much, but forms a mixture of Bransted acid and Lewis acid sites. At least one component of the lanthanide series element, yttrium, or a mixture thereof is incorporated into the composite by any suitable means. The platinum group metal component is added to the catalyst composite by any means known in the art to produce the catalyst according to the invention, for example, by impregnation. Optionally, the catalyst is combined with a refractory inorganic oxide. The support, tungstate, metal component and optional binder may be combined in any order effective for the preparation of a catalyst useful for hydrocarbon conversion, specifically hydrocarbon isomerization. .

本発明による触媒の担体の生成は、原料としてのIVB族(IUPAC 4)金属の水酸化物に基づくことができる。例えば、適切なジルコニウム水酸化物は、MEI of Flemington, New Jerseyから入手可能である。あるいは、水酸化物を、例えば、ZrOCl2、ZrO(NO3)2、ZrO(OH)NO3、ZrOSO4、TiOCl2などの金属オキシ・アニオン化合物を加水分解することによって調製することができる。市販のZrO(OH)2は、かなりの量、つまり1重量%のHFを含んでいることに留意されたい。酢酸ジルコニル及びジルコニウム・プロポキシドのようなジルコニウム・アルコキシドを用いてもよい。加水分解は、水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、硫酸ナトリウム、(NH4)2 HPO4及び、本技術分野で周知の他のそうした化合物のような加水分解剤を用いて行うことが可能である。同様に、金属オキシ・アニオン成分は、例えば、ZrOCO3を硝酸で処理することによって入手可能な材料から調製されることができる。購入した、又は加水分解によって生成した水酸化物を、好ましくは、揮発性化合物を気化させるために100〜300℃の温度下で乾燥させる。 The production of the catalyst support according to the invention can be based on a hydroxide of a group IVB (IUPAC 4) metal as feedstock. For example, suitable zirconium hydroxide is available from MEI of Flemington, New Jersey. Alternatively, hydroxides can be prepared by hydrolyzing metal oxyanion compounds such as, for example, ZrOCl 2 , ZrO (NO 3 ) 2 , ZrO (OH) NO 3 , ZrOSO 4 , TiOCl 2 . Note that commercially available ZrO (OH) 2 contains a significant amount, ie, 1% by weight of HF. Zirconium alkoxides such as zirconyl acetate and zirconium propoxide may be used. Hydrolysis can be performed using a hydrolyzing agent such as ammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium sulfate, (NH 4 ) 2 HPO 4 and other such compounds well known in the art. Is possible. Similarly, the metal oxy-anion component can be prepared from materials available, for example, by treating ZrOCO 3 with nitric acid. The purchased or hydrolyzed hydroxide is preferably dried at a temperature of 100 to 300 ° C. in order to vaporize the volatile compounds.

タングステン化担体は、固体の強酸を形成するために適切なタングステン化剤での処理によって調製される。強度が硫酸よりも大きい液体酸は『超酸』と呼ばれている。例えば、トリフルオロメチル置換H2SO4、トリフリック酸、及びルイス酸(HFプラス BF3)によって活性化されるプロトン酸などの置換プロトン酸など数多くの液体超酸が文献で知られている。液体超酸の酸強度の判定は比較的簡単であるが、固体強酸の正確な酸強度は、液体中に見られる完全に溶媒化された分子と比較して、固体の表面状態は性質があまり明確でないため、直接正確に測定することが難しい。従って、液体超酸と固体強酸の間に一般的に適用可能な相関関係はなく、ある液体超酸が反応に触媒作用を及ぼすことが分かったからといって、同じ反応を行うために、自動的に選択可能な対応する固体強酸はない。従って、本明細書で用いられるように、『固体強酸』は、Amberlyst-15(登録商標)のようなスルホン酸樹脂よりも酸強度が大きいものとする。さらに、これらの固体酸の一部が『超酸』であるかどうか文献で意見の相違があるため、上に定義されたような固体強酸という用語のみが本明細書で用いられる。固体強酸を定義する別の方法は、相互作用するプロトン酸及びルイス酸サイトから成る固体である。従って、固体強酸は、ブレーンステッド(プロトン)酸とルイス酸成分の組み合わせでもよい。別の場合、ブレーンステッド酸とルイス酸成分は容易に識別されない、あるいは別個の種としては存在しないが、それでも上の基準を満たす。 The tungsten support is prepared by treatment with a suitable tungsten agent to form a solid strong acid. Liquid acids that are stronger than sulfuric acid are called "superacids". Numerous liquid superacids are known in the literature, for example, substituted protonic acids such as trifluoromethyl substituted H 2 SO 4 , triflic acid, and protonic acids activated by Lewis acids (HF plus BF 3 ). Determining the acid strength of a liquid superacid is relatively simple, but the exact acid strength of a solid strong acid is less characteristic of the surface state of a solid compared to fully solvated molecules found in liquids. Since it is not clear, it is difficult to measure accurately directly. Therefore, there is no generally applicable correlation between a liquid superacid and a solid strong acid, and just because a liquid superacid has been found to catalyze a reaction, There is no corresponding solid strong acid selectable. Accordingly, as used herein, a “solid strong acid” is assumed to have a higher acid strength than a sulfonic acid resin such as Amberlyst-15®. Furthermore, because there is disagreement in the literature as to whether some of these solid acids are “superacids”, only the term solid strong acid as defined above is used herein. Another way of defining a solid strong acid is a solid consisting of interacting protonic acid and Lewis acid sites. Accordingly, the solid strong acid may be a combination of a brainsted (proton) acid and a Lewis acid component. In other cases, the Bransted acid and Lewis acid components are not easily distinguished or do not exist as separate species, but still meet the above criteria.

タングステン酸イオンは、例えば、通例0.1〜20質量%、好ましくは、1〜15質量%のタングステン濃度のメタタングステン酸アンモニウムでの処理によって触媒複合物に組み込まれる。焼成の際にタングステン酸イオンを形成することができるメタタングステン酸、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸アンモニウム、パラタングステン酸アンモニウムのような化合物を代替原料として用いることができる。好ましくは、メタタングステン酸アンモニウムを用いてタングステン酸イオンを供給し、固体強酸触媒を形成する。完成した触媒のタングステン酸塩含有量は、元素ベースで通常0.5〜25質量%、好ましくは1〜25質量%の範囲である。そのタングステン化複合物を乾燥し、好ましくは、その後、特にタングステン化の後に白金族金属の組み込みを行うことになっている場合、450〜1000℃の温度で焼成を行う。   Tungstate ions are incorporated into the catalyst composite, for example, by treatment with ammonium metatungstate with a tungsten concentration of typically 0.1-20 wt.%, Preferably 1-15 wt. Compounds such as metatungstic acid, sodium tungstate, ammonium tungstate, and ammonium paratungstate that can form tungstate ions during firing can be used as alternative raw materials. Preferably, ammonium tungstate is used to supply tungstate ions to form a solid strong acid catalyst. The tungstate content of the finished catalyst is usually in the range of 0.5-25% by weight, preferably 1-25% by weight, on an element basis. The tungsten composite is dried and then preferably calcined at a temperature of 450-1000 ° C., especially if the platinum group metal is to be incorporated, especially after tungsten.

ランタニド系列元素、イットリウム及びそれらの混合物のうち1つ以上で構成される第1の成分は、本発明による触媒のもう1つの重要な成分である。ランタニド系列元素には、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム及びルテチウムなどがある。好ましいランタニド系列元素は、イッテルビウム、セリウム、ホルミウム、ユウロピウム、及びそれらの混合物などである。イッテルビウム及びホルミウムは本発明による触媒の最も好ましい第1の成分であり、第1の成分が基本的にイッテルビウム又はホルミウム成分で構成されることが特に好ましい。第1の成分は、元素金属として、あるいは酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、オキシハロゲン化物、炭酸塩又は硝酸塩のような化合物として、又は、触媒の1つ以上のその他の含有物との化学結合物として、触媒として任意の利用可能な形状の触媒複合物中に通常存在することができる。第1の成分は、酸化物、白金との合金、硫酸塩であること、又はジルコニウム格子内にあることが好ましい。前記物質は、一般に600〜900℃の間の温度で焼成され、酸化物の形状をとる。本発明をそのように限定することは意図されていないが、酸化物、オキシハロゲン化物又はハロゲン化物の形状、あるいはそれらの混合物のような基本的な状態の上に、実質的にすべての第1の成分が酸化状態で存在している形状の複合物の中に第1の成分が存在する場合、最良の結果が得られると考えられ、そして、本触媒複合物の調製に好ましく用いられる、後に述べられる酸化及び還元のステップは、この目的を達成するために特に設計される。第1の成分は、触媒中に、触媒として有効な任意の量、好適には元素ベースで0.01〜10質量%の第1の成分が完成した触媒に組み込まれることが可能である。最良の結果は、通常、元素ベースで計算して1〜5質量%の第1の成分で達成される。   The first component composed of one or more of the lanthanide series elements, yttrium and mixtures thereof is another important component of the catalyst according to the present invention. Lanthanide series elements include lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium and lutetium. Preferred lanthanide series elements include ytterbium, cerium, holmium, europium, and mixtures thereof. Ytterbium and holmium are the most preferred first components of the catalyst according to the invention, and it is particularly preferred that the first component consists essentially of ytterbium or holmium components. The first component may be a chemistry with elemental metals or as compounds such as oxides, hydroxides, halides, oxyhalides, carbonates or nitrates, or with one or more other inclusions of the catalyst. As a binder, it can usually be present in any available form of catalyst composite as a catalyst. The first component is preferably an oxide, an alloy with platinum, a sulfate, or in the zirconium lattice. The material is generally fired at a temperature between 600-900 ° C. and takes the form of an oxide. Although it is not intended to limit the invention as such, substantially all of the first is on top of basic conditions such as oxide, oxyhalide or halide form, or mixtures thereof. It is believed that the best results are obtained when the first component is present in a composite that is in the form of a component of which is present in an oxidized state, and is preferably used in the preparation of the present catalyst composite. The oxidation and reduction steps described are specifically designed to achieve this goal. The first component can be incorporated into the catalyst in any amount effective as a catalyst, preferably 0.01 to 10 wt% of the first component on an elemental basis in the catalyst. The best results are usually achieved with 1-5% by weight of the first component, calculated on an element basis.

第1の成分は、共沈、多孔性担体材料との同時押出し成形、あるいは、必ずしも同等の結果は得られないが、前、後、又は同時のいずれかでタングステン酸塩への多孔性担体材料の含浸などによる本技術分野に周知の任意の適切な方法で触媒複合物に組み込まれる。作業を簡略化するため、第1の成分をタングステン酸塩に同時に組み込むことが好ましい。白金族金属成分を最後に組み込むことが最も好ましい。ランタニド系列元素、イットリウム又はそれらの混合物及び白金族金属について、二者間の追加の順番は大きな影響を及ぼさない。   The first component may be co-precipitated, co-extruded with a porous carrier material, or a porous carrier material into tungstate either before, after, or at the same time, but not necessarily with equivalent results. Incorporated into the catalyst composite by any suitable method known in the art, such as by impregnation. In order to simplify the operation, it is preferred to incorporate the first component into the tungstate simultaneously. Most preferably, the platinum group metal component is incorporated last. For lanthanide series elements, yttrium or mixtures thereof and platinum group metals, the additional order between the two does not have a significant effect.

第1の成分を堆積させる1つの方法は、担体を第1の成分の分解可能な化合物の溶液(好ましくは水溶性)に含浸するステップを含んでいる。分解可能とは、加熱すると、化合物が、副生成物を放出して元素又は酸化物に転化されることを意味する。分解可能な化合物の例は、硝酸塩、ハロゲン化物、硫酸塩、酢酸塩、有機アルキル、水酸化物及び同様な化合物のような複合物又は化合物などである。分解のための条件には、200℃〜400℃の範囲の温度が含まれる。第1の成分は、必ずしも同等の結果は得られないが、白金族金属成分の前、後、又は同時のいずれかで担体に含浸されることが可能である。逐次的な技術を利用する場合、複合物を、含浸と含浸との間に乾燥、または乾燥及び焼成することも可能である。   One method of depositing the first component includes impregnating the support with a solution (preferably water soluble) of the decomposable compound of the first component. Decomposable means that when heated, the compound releases a byproduct and is converted to an element or oxide. Examples of decomposable compounds are complexes or compounds such as nitrates, halides, sulfates, acetates, organic alkyls, hydroxides and similar compounds. Conditions for decomposition include temperatures in the range of 200 ° C to 400 ° C. The first component does not necessarily give comparable results, but can be impregnated on the support either before, after, or simultaneously with the platinum group metal component. When using sequential techniques, the composite can be dried or impregnated and calcined between impregnations.

第2の成分である白金族金属は、触媒の重要な成分である。第2の成分は、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、イリジウム又はオスミウムの少なくとも1つで構成され、白金が好ましく、白金族金属が実質的に白金で構成されることが特に好ましい。白金族金属成分は、複合物の1つ以上の他の成分と化学結合した酸化物、硫化物、ハロゲン化物、オキシハロゲン化物などのような化合物として、あるいは金属として、最終的な触媒複合物の中に存在することができる。元素ベースで0.01〜2質量%の範囲の白金族金属成分の量が有効であり、また元素ベースで0.1〜1質量%の範囲の白金族金属成分の量が好ましい。最良の結果は、実質的にすべての白金族金属が元素状態で存在する場合に得られる。   The second component, the platinum group metal, is an important component of the catalyst. The second component is composed of at least one of platinum, palladium, ruthenium, rhodium, iridium or osmium, preferably platinum, and particularly preferably the platinum group metal is substantially composed of platinum. The platinum group metal component can be a compound such as an oxide, sulfide, halide, oxyhalide, etc. chemically bonded to one or more other components of the composite, or as a metal, in the final catalyst composite. Can exist inside. An amount of platinum group metal component in the range of 0.01 to 2% by weight on the element basis is effective, and an amount of platinum group metal component in the range of 0.1 to 1% by weight on the element basis is preferred. The best results are obtained when substantially all of the platinum group metal is present in the elemental state.

第2の成分である白金族金属成分は、上に述べられた第1の成分に対するものと同じ方法を用いて複合物上に堆積される。白金族金属の分解可能な化合物の例は、塩化白金酸、アンモニウム塩化白金酸塩、臭化白金酸塩、ジニトロジアミノ白金、テトラニトロ白金酸塩ナトリウム、三塩化ロジウム、塩化ヘキサアンミンロジウム、塩化カルボニル・ロジウム、ヘキサニトロロジウム塩ナトリウム、塩化パラジウム酸、塩化パラジウム、硝酸パラジウム、水酸化ジアンミンパラジウム、塩化テトラアンミンパラジウム、ヘキサクロロイリジウム(IV)酸、ヘキサクロロイリジウム(III)酸、ヘキサクロロイリジウム(III)酸アンモニウム、アクオヘキサクロロイリジウム(IV)酸アンモニウム、四塩化ルテニウム、ヘキサクロロルテニウム塩、塩化ヘキサアンミンルテニウム、三塩化オスミウム及び塩化アンモニウム・オスミウムなどである。白金族成分である第2の成分は、必ずしも同等の結果は得られないが、タングステン酸塩及び/又は第1の成分の前、後、又は同時のいずれかで担体上に堆積される。白金族成分は、タングステン酸塩及び/又は第1の成分の後又は同時のいずれかで担体上に堆積されることが好ましい。   The second component, the platinum group metal component, is deposited on the composite using the same method as for the first component described above. Examples of decomposable compounds of platinum group metals include chloroplatinic acid, ammonium chloroplatinate, bromide platinate, dinitrodiaminoplatinum, sodium tetranitroplatinate, rhodium trichloride, rhodium chloride, carbonyl chloride, Rhodium, sodium hexanitrorhodium salt, palladium chloride, palladium chloride, palladium nitrate, palladium hydroxide diammine, palladium tetraammine chloride, hexachloroiridium (IV) acid, hexachloroiridium (III) acid, ammonium hexachloroiridium (III), aqua Examples thereof include ammonium hexachloroiridium (IV), ruthenium tetrachloride, hexachlororuthenium salt, hexaammineruthenium chloride, osmium trichloride, and ammonium chloride / osmium. The second component, which is a platinum group component, does not necessarily give comparable results, but is deposited on the support either before, after, or simultaneously with the tungstate and / or the first component. The platinum group component is preferably deposited on the support either after or simultaneously with the tungstate and / or the first component.

第1及び第2の成分に加えて、触媒は、オプションとして、第3の成分である鉄、コバルト、ニッケル、レニウム又はそれらの混合物をさらに含んでいる。鉄が好ましく、鉄は元素ベースで0.1〜5質量%の範囲の量で存在することができる。鉄のような第3の成分は、最適な調製に必要とされるイッテルビウムのような第1の成分の量を少なくする機能を持つ。第3の成分は、上に述べられた第1及び第2の成分に対するものと同じ方法を用いて複合物上に堆積される。第3の成分が鉄の場合、適切な化合物には、硝酸鉄、ハロゲン化鉄、硫酸鉄及び任意のその他の溶解性鉄化合物などがある。   In addition to the first and second components, the catalyst optionally further comprises a third component, iron, cobalt, nickel, rhenium or mixtures thereof. Iron is preferred, and iron can be present in an amount ranging from 0.1 to 5% by weight on an element basis. The third component, such as iron, functions to reduce the amount of the first component, such as ytterbium, required for optimal preparation. The third component is deposited on the composite using the same method as for the first and second components described above. When the third component is iron, suitable compounds include iron nitrate, iron halide, iron sulfate and any other soluble iron compound.

上に述べられた触媒複合物は粉体として用いられることが可能であり、又は、錠剤、ケーキ、押出し成形剤、粉剤、顆粒、球形剤などのような任意の望まれる形状に形成されることが可能であり、それらは任意の特定の大きさで用いられることができる。前記複合物は、本技術分野で周知の手段によって特定の形状に形成される。種々の形状を作るにあたって、その複合物を結合剤と混合することが望ましい。しかし、触媒を結合剤なしで作り、問題なく用いることができることが強調されなければならない。結合剤が用いられる場合、それは、通常完成した触媒の0.1〜50質量%、好ましくは5〜20質量%を構成する。耐火性無機酸化物は適切な結合剤である。結合剤の例は、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、マグネシア、ジルコニウム及びそれらの混合物などである。好ましい結合剤はアルミナであり、エータ−アルミナ及び/又は、特にガンマ−アルミナが好ましい。通常、複合物とオプションとしての結合剤は、HCl、HNO3、KOHなどのような素練り促進剤と共に混合されて均質な混合物を形成し、その均質な混合物は、本技術分野で十分周知の成形手段によって望ましい形状に形成される。これらの成形手段には、押出し成形、噴霧乾燥、オイル滴下、メルメル化(marumarizing)、円錐形スクリュー・ミキシングなどがある。押出し成形手段には、スクリュー押出し機及び押出しプレスなどがある。成形手段によって、もし用いるとすれば、どれだけの水分が混合物に加えられるかが決まる。従って、押出し成形が用いられる場合、混合物は軟塊の形状であるべきであり、噴霧乾燥又はオイル滴下が用いられる場合、スラリーを形成するために十分な水分が存在することが必要である。これらの小片は、260〜650℃の温度で0.5〜2時間焼成される。 The catalyst composite described above can be used as a powder or formed into any desired shape such as tablets, cakes, extrusions, powders, granules, spheroids, etc. And they can be used in any particular size. The composite is formed into a specific shape by means well known in the art. In making various shapes, it is desirable to mix the composite with a binder. However, it must be emphasized that the catalyst can be made without a binder and used without problems. If a binder is used, it usually constitutes 0.1-50% by weight of the finished catalyst, preferably 5-20% by weight. Refractory inorganic oxides are suitable binders. Examples of binders are silica, alumina, silica-alumina, magnesia, zirconium and mixtures thereof. A preferred binder is alumina, with eta-alumina and / or gamma-alumina being preferred. Typically, the composite and optional binder are mixed with a peptizer such as HCl, HNO 3 , KOH, etc. to form a homogeneous mixture, which is well known in the art. It is formed into a desired shape by molding means. These forming means include extrusion, spray drying, oil dripping, marumarizing, conical screw mixing and the like. Examples of the extrusion molding means include a screw extruder and an extrusion press. The shaping means, if used, determines how much moisture is added to the mixture. Thus, if extrusion is used, the mixture should be in the form of a soft mass, and if spray drying or oil dripping is used, sufficient water must be present to form a slurry. These pieces are fired at a temperature of 260-650 ° C. for 0.5-2 hours.

合成されたもの又は焼成後のものとしてのいずれかの本発明による触媒複合物は、炭化水素転化プロセスにおける触媒として用いられることが可能である。焼成は、例えば水酸化ジルコニウムから酸化ジルコニウムを形成するために必要とされる。炭化水素転化プロセスは本技術分野で十分周知であり、分解、水素化分解、芳香族化合物とイソパラフィンの両方のアルキル化、異性化、重合、改質、脱蝋、水素化、脱水素化、トランスアルキル化、脱アルキル化、水和、脱水、水素化処理、水素脱窒、水素脱硫、メタン生成、開環及び合成ガス・シフト・プロセスなどがある。これらのプロセスで用いられることが可能な特定の反応条件及び供給原料のタイプは、引用によって組み込まれる米国特許第4,310,440号明細書及び4,440,871号明細書に述べられている。好ましい炭化水素転化プロセスはパラフィンの異性化である。   The catalyst composite according to the invention, either synthesized or after calcination, can be used as a catalyst in a hydrocarbon conversion process. Calcination is required, for example, to form zirconium oxide from zirconium hydroxide. Hydrocarbon conversion processes are well known in the art and include cracking, hydrocracking, alkylation of both aromatics and isoparaffins, isomerization, polymerization, reforming, dewaxing, hydrogenation, dehydrogenation, trans There are alkylation, dealkylation, hydration, dehydration, hydrotreating, hydrodenitrification, hydrodesulfurization, methane production, ring opening and syngas shift processes. Specific reaction conditions and feed types that can be used in these processes are described in US Pat. Nos. 4,310,440 and 4,440,871, incorporated by reference. A preferred hydrocarbon conversion process is paraffin isomerization.

パラフィン異性化プロセスにおいて、ガソリンの沸点範囲内で沸騰する一般的なナフサ供給原料は、パラフィン、ナフテン及び芳香族化合物を含んでおり、少量のオレフィンで構成されてもよい。用いることができる供給原料には、ストレートラン・ナフサ、天然ガソリン、合成ナフサ、熱ガソリン、接触分解ガソリン、部分改質ナフサ、又は芳香族化合物の抽出からのラフィネートなどがある。供給原料は、フルレンジ・ナフサの範囲によって、又は0〜230℃の沸点範囲内に基本的に含まれる。   In the paraffin isomerization process, a typical naphtha feedstock that boils within the boiling range of gasoline contains paraffins, naphthenes and aromatics and may be composed of small amounts of olefins. Feedstocks that can be used include straight run naphtha, natural gasoline, synthetic naphtha, hot gasoline, catalytic cracked gasoline, partially reformed naphtha, or raffinate from extraction of aromatic compounds. The feedstock is basically included by the full-range naphtha range or within the boiling range of 0-230 ° C.

好ましい供給原料の主成分は、1分子あたり4個〜10個の炭素原子、特に1分子あたり7個〜8個の炭素原子を有するアルカン及びシクロアルカンである。より少量の芳香族及びオレフィン炭化水素が存在してもよい。通常、C7及びより重い成分の濃度は供給原料の10質量%を上回る値である。環状炭化水素の供給原料中の全含有量に特定の制限はないが、供給原料は一般にナフテン及び芳香族化合物で構成される2〜40質量%の間の環状物質を含んでいる。前記ナフサ供給原料に含まれている芳香族化合物は、一般にアルカン及びシクロアルカンよりも少ない量であるが、全体の0〜20質量%、より一般的には0〜10質量%を構成する。ベンゼンは、オプションとして、上に述べられた沸点範囲内のより少量のトルエン及び高沸点芳香族化合物と共に、好ましい供給原料の主要な芳香族化合物成分を通常構成する。 The main components of the preferred feedstock are alkanes and cycloalkanes having 4 to 10 carbon atoms per molecule, in particular 7 to 8 carbon atoms per molecule. Smaller amounts of aromatic and olefinic hydrocarbons may be present. Typically, the concentration of C 7 and heavier components is a value greater than 10 wt% of the feedstock. Although there is no particular restriction on the total content of the cyclic hydrocarbon feed, the feed generally contains between 2 and 40% by weight of cyclic material composed of naphthene and aromatic compounds. The aromatic compound contained in the naphtha feedstock is generally less than alkanes and cycloalkanes, but constitutes 0-20% by weight, more generally 0-10% by weight of the total. Benzene usually constitutes the main aromatic component of the preferred feedstock, optionally with a smaller amount of toluene and higher boiling aromatics within the boiling range mentioned above.

異性化ゾーン内での接触を、固定床システム、移動床システム、流動床システム、又はバッチ式操作での触媒を用いて行うことができる。固定床システムが好ましい。反応物を、上方、下方又は半径方向へのいずれかで触媒粒子の床に接触させることが可能である。反応物は、触媒粒子に接触されるとき、液相、気液混合相又は気相であり、本発明を主に液相操作に適用することによって優れた結果が得られる。異性化ゾーンは、1台の反応器、又は望ましい異性化温度が各ゾーンの入口で確実に維持されるための適切な手段をその間に有する2台以上の別個の反応器にあってもよい。一連の2台以上の反応器が好ましく、個々の反応器の温度制御を通じて、プロセスを停止することなく触媒の部分的な交換のための改良された異性化を可能にする。   Contact within the isomerization zone can be carried out using the catalyst in a fixed bed system, moving bed system, fluidized bed system, or batch operation. A fixed bed system is preferred. The reactants can be contacted with the bed of catalyst particles either up, down, or radially. When the reactants are in contact with the catalyst particles, they are in a liquid phase, a gas-liquid mixed phase or a gas phase, and excellent results can be obtained by applying the present invention mainly to liquid phase operations. The isomerization zone may be in one reactor or in two or more separate reactors with appropriate means in between to ensure that the desired isomerization temperature is maintained at the entrance of each zone. A series of two or more reactors is preferred, and through improved temperature control of the individual reactors allows improved isomerization for partial replacement of the catalyst without stopping the process.

異性化ゾーンにおける異性化条件には、通常25〜300℃の範囲である反応器温度などがある。高オクタン高分岐イソアルカンの最大濃度を有する平衡混合物を奨励するため、及び供給原料のより軽い炭化水素への分解を最小限にするため、より低い反応器温度が一般に好ましい。100〜250℃の範囲の温度が本発明のプロセスで好ましい。反応器操作圧力は、通常、絶対単位系で100 kPa〜10 MPa、好ましくは0.3〜4MPaの間の範囲である。1時間当たり液空間速度は、0.2〜25 hr-1、好ましくは0.5〜10 hr-1の範囲である。 The isomerization conditions in the isomerization zone include reactor temperature, which is usually in the range of 25-300 ° C. Lower reactor temperatures are generally preferred to encourage equilibrium mixtures with maximum concentrations of high octane, highly branched isoalkanes, and to minimize decomposition of the feed to lighter hydrocarbons. A temperature in the range of 100-250 ° C is preferred in the process of the present invention. The reactor operating pressure is usually in the range of 100 kPa to 10 MPa, preferably 0.3 to 4 MPa in absolute units. The liquid hourly space velocity is in the range of 0.2 to 25 hr −1 , preferably 0.5 to 10 hr −1 .

水素はパラフィン系供給原料と混合されるか、又はそのままでパラフィン系供給原料と共に異性化ゾーンに、炭水化物供給原料に対する水素のモル比を0.01〜20、好ましくは、0.05〜5で供給する。水素は、完全に前記プロセスの外部から供給されるか、又は反応器排出液からの分離後に供給原料へ再生利用される水素によって補給されてもよい。軽い炭化水素、及び少量の窒素及びアルゴンのような不活性物質は、水素内に存在することができる。水分は、好ましくは、本技術分野で周知のような吸着システムによって、前記プロセスの外部から供給された水素から除去されるべきである。1つの好ましい実施の形態で、反応器排出液の水素対炭化水素のモル比は等しいか、又は0.05未満であり、反応器排出液から供給原料への水素を再生利用する必要性を一般に不要にする。   Hydrogen is mixed with the paraffinic feedstock or fed as is to the isomerization zone with the paraffinic feedstock at a molar ratio of hydrogen to carbohydrate feedstock of 0.01-20, preferably 0.05-5. Hydrogen may be supplied entirely from outside the process or may be replenished by hydrogen that is recycled to the feed after separation from the reactor effluent. Light hydrocarbons and small amounts of inert materials such as nitrogen and argon can be present in the hydrogen. Moisture should preferably be removed from hydrogen supplied from outside the process by an adsorption system as is well known in the art. In one preferred embodiment, the hydrogen to hydrocarbon molar ratio of the reactor effluent is equal or less than 0.05, generally eliminating the need to recycle hydrogen from the reactor effluent to the feed. To do.

触媒との接触にあたって、パラフィン系供給原料の少なくとも一部は、望まれる、より高オクタンのイソパラフィン生成物に転化される。本発明による触媒は、高い活性及び改善された安定性といった利点を提供する。   Upon contact with the catalyst, at least a portion of the paraffinic feed is converted to the desired higher octane isoparaffin product. The catalyst according to the invention offers the advantages of high activity and improved stability.

異性化ゾーンは、一般に分離部も有しており、好ましくは、関連した付属物を有し、より軽い成分をイソパラフィンを豊富に含んでいる生成物から分離する1つ以上の分留カラムで構成される。オプションとして、精留塔は、イソパラフィン濃縮物を環状物質濃縮物から分離することができ、後者は環切断ゾーンへ再生利用される。   The isomerization zone generally also has a separation section, preferably consisting of one or more fractionation columns that have associated appendages and separate lighter components from a product rich in isoparaffins. Is done. As an option, the rectification column can separate the isoparaffin concentrate from the cyclic material concentrate, the latter being recycled to the ring cutting zone.

好ましくは、イソパラフィンを豊富に含んでいる生成物及び/又はイソパラフィン濃縮物の一部又はすべては、以下だけに限られるものではないが、1つ以上のブタン;ブテン;ペンタン;ナフサ;接触改質ガソリン;異性化体;アルキレート;ポリマー;芳香族抽出物;重質芳香族化合物;接触分解、水素化分解、熱分解、熱改質、蒸気熱分解及びコークス化からのガソリン;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、tert−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、メチル第3ブチル・エーテル、エチル第3ブチル・エーテル、メチル第3アミル・エーテル、及び高級アルコール及びエーテルのような含酸素化合物など精製プロセスからのその他のガソリン成分と共に、完成したガソリンへ混合され、少量の添加剤がガソリンの安定性と均質性を増進し、腐食と風化の問題を回避し、クリーンなエンジンを維持し、そして、運転操作性を向上させる。   Preferably, some or all of the isoparaffin-rich product and / or isoparaffin concentrate is, but is not limited to, one or more of butane; butene; pentane; naphtha; Isomers; alkylates; polymers; aromatic extracts; heavy aromatic compounds; gasoline from catalytic cracking, hydrocracking, thermal cracking, thermal reforming, steam pyrolysis and coking; methanol, ethanol, From purification processes such as propanol, isopropanol, tert-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, methyl tertiary butyl ether, ethyl tertiary butyl ether, methyl tertiary amyl ether, and oxygenated compounds such as higher alcohols and ethers Along with other gasoline components, it is mixed into the finished gasoline with a small amount of additives. Improves gasoline stability and homogeneity, avoids corrosion and weathering problems, maintains a clean engine, and improves driving operability.

以下の実施例は、本発明によるいくつかの特定の実施の形態を例示するためのものである。しかし、これらの実施例は、特許請求の範囲に述べられているように本発明の範囲を限定するものとして解釈されてはならない。通常の当業者に理解されるように、本発明の範囲内で多くの可能なその他の変形が存在する。   The following examples are intended to illustrate some specific embodiments according to the present invention. However, these examples should not be construed as limiting the scope of the invention as set forth in the claims. As will be appreciated by those of ordinary skill in the art, there are many possible other variations within the scope of the present invention.

表1の触媒サンプルを調製するために、先ず硝酸ジルコニウムを水酸化アンモニウムで65℃で沈殿させることによって水酸化ジルコニウムを調製した。その水酸化ジルコニウムを120℃で乾燥させ、40〜60メッシュに粉砕した。多数のばらばらな部分になった水酸化ジルコニウムが調製された。メタタングステン酸アンモニウム又は金属塩のいずれか(成分1)の溶液を調製し、水酸化ジルコニウムの部分に加えた。その物質を短時間激しく攪拌し、回転させながら80〜100℃の空気で乾燥させた。その含浸させたサンプルを次にマッフル・オーブンで150℃で2時間空気中で乾燥させた。金属塩(成分2、但し、成分2は成分1と同一でない)の溶液を調製し、前記乾燥させた物質に加えた。そのサンプルを短時間激しく攪拌し、回転させながら乾燥させた。そのサンプルを次に600〜850℃で5時間焼成した。塩化白金酸の最終含浸溶液を調製し、その固体に加えた。そのサンプルを先のように激しく攪拌し、回転させながら乾燥させた。最後にそのサンプルを525℃で空気中で2時間焼成した。下の表1で、調整剤(modifier)のレベルが2.5質量%及び5質量%;タングステン酸塩のレベルが5質量%、10質量%、及び15質量%;そして650℃、700℃、750℃、800℃、及び850℃の焼成温度(650℃、700℃、及び750℃の焼成温度のみで調製されたGdを例外として)で触媒が作られたことを示す。   To prepare the catalyst samples of Table 1, zirconium hydroxide was first prepared by precipitating zirconium nitrate with ammonium hydroxide at 65 ° C. The zirconium hydroxide was dried at 120 ° C. and ground to 40-60 mesh. A number of discrete parts of zirconium hydroxide were prepared. Solutions of either ammonium metatungstate or metal salts (component 1) were prepared and added to the zirconium hydroxide portion. The material was vigorously stirred for a short time and dried with air at 80-100 ° C. with rotation. The impregnated sample was then dried in air at 150 ° C. for 2 hours in a muffle oven. A solution of metal salt (component 2, where component 2 is not identical to component 1) was prepared and added to the dried material. The sample was vigorously stirred for a short time and dried with rotation. The sample was then fired at 600-850 ° C. for 5 hours. A final impregnation solution of chloroplatinic acid was prepared and added to the solid. The sample was vigorously stirred as before and dried while rotating. Finally, the sample was calcined in air at 525 ° C. for 2 hours. In Table 1 below, modifier levels of 2.5% and 5%; tungstate levels of 5%, 10% and 15%; and 650 ° C, 700 ° C, 750 ° C , 800 ° C., and 850 ° C., with the exception of Gd prepared at 650 ° C., 700 ° C., and 750 ° C. only.

例えば表1の第1行は、2.5質量%のCe及び5質量%のWO4を含んでおり、650℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び5質量%のWO4を含んでおり、650℃で焼成された触媒、2.5質量%のCe及び10質量%のWO4を含んでおり、650℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び10質量%のWO4を含んでおり、650℃で焼成された触媒、2.5質量%のCe及び15質量%のWO4を含んでおり、650℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び15質量%のWO4を含んでおり、650℃で焼成された触媒、2.5質量%のCe及び5質量%のWO4を含んでおり、700℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び5質量%のWO4を含んでおり、700℃で焼成された触媒、2.5質量%のCe及び10質量%のWO4を含んでおり、700℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び10質量%のWO4を含んでおり、700℃で焼成された触媒、2.5質量%のCe及び15質量%のWO4を含んでおり、700℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び15質量%のWO4を含んでおり、700℃で焼成された触媒、2.5質量%のCe及び5質量%のWO4を含んでおり、750℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び5質量%のWO4を含んでおり、750℃で焼成された触媒、2.5質量%のCe及び10質量%のWO4を含んでおり、750℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び10質量%のWO4を含んでおり、750℃で焼成された触媒、2.5質量%のCe及び15質量%のWO4を含んでおり、750℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び15質量%のWO4を含んでおり、750℃で焼成された触媒、2.5質量%のCe及び5質量%のWO4を含んでおり、800℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び5質量%のWO4を含んでおり、800℃で焼成された触媒、2.5質量%のCe及び10質量%のWO4を含んでおり、800℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び10質量%のWO4を含んでおり、800℃で焼成された触媒、2.5質量%のCe及び15質量%のWO4を含んでおり、800℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び15質量%のWO4を含んでおり、800℃で焼成された触媒、2.5質量%のCe及び5質量%のWO4を含んでおり、850℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び5質量%のWO4を含んでおり、850℃で焼成された触媒、2.5質量%のCe及び10質量%のWO4を含んでおり、850℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び10質量%のWO4を含んでおり、850℃で焼成された触媒、2.5質量%のCe及び15質量%のWO4を含んでおり、850℃で焼成された触媒、5質量%のCe及び15質量%のWO4を含んでおり、850℃で焼成された触媒、の全部で30の異なる触媒がつくられたことを示しており、またこれら全ての触媒は0.5質量%の白金も含んでいる。従って、表1は総数で228の異なる触媒が作られたことを示している。

Figure 2008517761
For example, the first row of Table 1 contains the WO 4 2.5 mass% of Ce and 5% by weight, contains the catalyst was calcined at 650 ° C., of 5% by weight of Ce and 5% by weight of WO 4 Catalyst containing calcination at 650 ° C., 2.5% by weight of Ce and 10% by weight of WO 4 and catalyst calcined at 650 ° C., containing 5% by weight of Ce and 10% by weight of WO 4 Catalyst containing calcination at 650 ° C., 2.5% by weight of Ce and 15% by weight of WO 4 and catalyst calcined at 650 ° C., containing 5% by weight of Ce and 15% by weight of WO 4 Catalyst containing calcination at 650 ° C., 2.5% by weight of Ce and 5% by weight of WO 4 and catalyst calcined at 700 ° C., containing 5% by weight of Ce and 5% by weight of WO 4 Catalyst baked at 700 ° C., containing 2.5% by weight of Ce and 10% by weight of WO 4 , catalyst baked at 700 ° C., containing 5% by weight of Ce and 10% by weight of WO 4 Catalyst calcined at 700 ℃, 2.5% by mass Includes WO 4 of Ce and 15 wt%, the catalyst was calcined at 700 ° C., it includes a WO 4 of 5 wt% of Ce and 15 wt%, the catalyst was calcined at 700 ° C., of 2.5 mass% A catalyst containing Ce and 5% by weight WO 4 and calcined at 750 ° C., a catalyst containing 5% by weight Ce and 5% by weight WO 4 and calcined at 750 ° C., 2.5% by weight Catalyst containing Ce and 10% by weight WO 4 and calcined at 750 ° C. Catalyst containing 5% by weight Ce and 10% by weight WO 4 and calcined at 750 ° C., 2.5% by weight A catalyst containing Ce and 15% by weight WO 4 and calcined at 750 ° C., a catalyst containing 5% by weight Ce and 15% by weight WO 4 and calcined at 750 ° C., 2.5% by weight A catalyst containing Ce and 5% by weight WO 4 and calcined at 800 ° C., a catalyst containing 5% by weight Ce and 5% by weight WO 4 and calcined at 800 ° C., 2.5% by weight Contains Ce and 10 wt% WO 4 Catalyst containing 5% by weight of Ce and 10% by weight of WO 4 , calcined at 800 ° C, catalyst containing 2.5% by weight of Ce and 15% by weight of WO 4 Catalyst containing 5% by weight of Ce and 15% by weight of WO 4 calcined at 800 ° C. Catalyst containing 2.5% by weight of Ce and 5% by weight of WO 4 calcined at 800 ° C. , Baked at 850 ° C., containing 5% by weight of Ce and 5% by weight of WO 4 ; baked at 850 ° C., containing 2.5% by weight of Ce and 10% by weight of WO 4 , the catalyst was calcined at 850 ° C., includes a WO 4 of 5 wt% of Ce and 10 wt%, contains catalyst was calcined at 850 ° C., 2.5 mass% of Ce and 15 wt% of WO 4 , A catalyst calcined at 850 ° C., containing 5% by weight of Ce and 15% by weight of WO 4 and showing a catalyst calcined at 850 ° C., indicating that a total of 30 different catalysts were produced. And all these catalysts Also contains 0.5% by weight of platinum. Accordingly, Table 1 shows that a total of 228 different catalysts were made.
Figure 2008517761

実施例1の触媒を、実施例1に述べられているように調製した。また参考触媒を、実施例1に述べられているように調製した。しかし調整剤を追加するステップを省略した。各サンプルのうち約95 mgをマルチ・ユニット反応器アッセイにかけた。その触媒を空気中で450℃で6時間前処理し、200℃でH2内で1時間還元した。次に水素内の8モル%のn−ヘプタンを、120℃、150℃及び180℃、約1気圧、そして0.3、0.6及び1.2 hr-1 WHSV(ヘプタンのみのベース)でサンプル上に通した。その生成物を、オンライン・ガス・クロマトグラフを用いて分析した。 The catalyst of Example 1 was prepared as described in Example 1. A reference catalyst was also prepared as described in Example 1. However, the step of adding a modifier was omitted. Approximately 95 mg of each sample was subjected to a multi-unit reactor assay. The catalyst was pretreated in air at 450 ° C. for 6 hours and reduced at 200 ° C. in H 2 for 1 hour. Next, 8 mol% n-heptane in hydrogen was passed over the sample at 120 ° C., 150 ° C. and 180 ° C., about 1 atm, and 0.3, 0.6 and 1.2 hr −1 WHSV (heptane only base). The product was analyzed using an on-line gas chromatograph.

データの実証のため、180℃、1.2 hr-1 WHSVの条件下で、15質量%のW、0.5質量%のPtから成る触媒を用いて行われた実験の選択された結果を図1〜4に示す。調整剤(又は第1成分)の同一性、調整剤の量、及び焼成温度が、図1〜4のプロットのx軸に沿って識別される。調整剤の『無し(none)』として記されているデータは、調整剤を含んでいない参考触媒に相当する。図1は、各触媒によって得られたヘプタンの転化率のプロットを示す図である。全ての触媒が活性を示しており、イッテルビウム、イットリウム、及びホルミウムが最も高い転化率を示している。しかし、多くの触媒が、800℃で焼成された場合に最も高い転化率を示すのは驚くべきことである。多くの場合、焼成温度が高まると、転化率は減少するというのが予想される傾向である。しかし、本発明の多くの触媒が、750℃又は850℃でよりも800℃での焼成でより高い転化率を示している。従って、好ましい焼成温度は800℃ということになる。 For validation of the data, selected results of experiments conducted at 180 ° C. and 1.2 hr −1 WHSV with a catalyst consisting of 15 wt% W, 0.5 wt% Pt are shown in FIGS. Shown in The identity of the modifier (or first component), the amount of modifier, and the firing temperature are identified along the x-axis of the plots of FIGS. The data marked as “none” for the modifier corresponds to a reference catalyst that does not contain the modifier. FIG. 1 shows a plot of the conversion of heptane obtained with each catalyst. All catalysts show activity, with ytterbium, yttrium and holmium showing the highest conversion. However, it is surprising that many catalysts exhibit the highest conversion when calcined at 800 ° C. In many cases, the conversion tends to decrease as the firing temperature increases. However, many catalysts of the present invention show higher conversions when calcined at 800 ° C than at 750 ° C or 850 ° C. Therefore, a preferable firing temperature is 800 ° C.

図2は、C7異性化に対する本触媒の選択率を示している。このプロットは、ある程度の分解は生じるが、C7異性化に対する選択率は依然として高いままであることを示している。図3は、2つの所望のジメチル分岐異性体、2,2−ジメチルペンタン及び2,4−ジメチルペンタンを生成するC7異性化に対する本触媒の選択率を示している。またこのデータは、イッテルビウム及びイットリウムが優れた結果を示しており、よってそれらが好ましい調整剤であることを示している。図4は、2つの所望のジメチル分岐異性体、2,2−ジメチルペンタン及び2,4−ジメチルペンタンを生成するC7異性化に対する本触媒の収率を示している。 FIG. 2 shows the selectivity of the catalyst for C 7 isomerization. This plot shows that although some degradation occurs, the selectivity for C 7 isomerization remains high. FIG. 3 shows the selectivity of the catalyst for C 7 isomerization to produce the two desired dimethyl branched isomers, 2,2-dimethylpentane and 2,4-dimethylpentane. The data also shows that ytterbium and yttrium have shown excellent results and are therefore preferred modifiers. FIG. 4 shows the catalyst yield for C 7 isomerization to produce the two desired dimethyl branched isomers, 2,2-dimethylpentane and 2,4-dimethylpentane.

上に述べられたデータは、調整剤としてのイッテルビウムが特に好ましいことを示している。従って、図5〜8は、イッテルビウムが調整剤である実験のさらに選択された結果を示している。図5〜8のそれぞれにおいて、触媒上のタングステンの量、触媒上の調整剤の量、触媒の焼成温度、及び稼動の1時間当たり重量空間速度が、x軸上において示されている。図5において、y軸はn−ヘプタン供給原料の転化率を示している。このプロットは、タングステンの量が増加するにつれて転化率は上昇するが、1時間当たりの重量空間速度が増加するにつれて転化率は下降することを示している。しかし、その他の変数が一定のままで、調整剤の量を2.5質量%〜5質量%増やしても転化率には大きな影響を及ぼさない。図6は、空間速度の上昇に伴ってC7異性化に対する選択率が上昇することを示している。しかし、図7は、2つの所望のジメチル分岐異性体、2,2−ジメチルペンタン及び2,4−ジメチルペンタンに対する選択率を考慮した場合、その反対の事象が生じることを示している。図8は、2つの所望のジメチル分岐異性体、2,2−ジメチルペンタン及び2,4−ジメチルペンタンの収率を示している。全体的に述べると、図8の結果は、特定のジメチルペンタン異性体に対する収率は、(1)空間速度が上昇すると低下し;(2)800℃の焼成温度で最も高くなり;そして(3)調整剤のレベルが低い場合により高くなる、ということを示している。 The data described above shows that ytterbium as a regulator is particularly preferred. Thus, FIGS. 5-8 show further selected results of experiments in which ytterbium is the modifier. In each of FIGS. 5-8, the amount of tungsten on the catalyst, the amount of modifier on the catalyst, the calcination temperature of the catalyst, and the hourly weight space velocity of operation are shown on the x-axis. In FIG. 5, the y-axis indicates the conversion rate of the n-heptane feedstock. This plot shows that the conversion increases as the amount of tungsten increases, but the conversion decreases as the weight space velocity per hour increases. However, while the other variables remain constant, increasing the amount of modifier by 2.5% to 5% by weight does not significantly affect the conversion. FIG. 6 shows that the selectivity for C 7 isomerization increases with increasing space velocity. However, FIG. 7 shows that the opposite event occurs when considering selectivity for the two desired dimethyl branched isomers, 2,2-dimethylpentane and 2,4-dimethylpentane. FIG. 8 shows the yields of the two desired dimethyl branched isomers, 2,2-dimethylpentane and 2,4-dimethylpentane. Overall, the results of FIG. 8 show that the yield for a particular dimethylpentane isomer decreases (1) with increasing space velocity; (2) is highest at a calcination temperature of 800 ° C .; and (3 ) It shows that it becomes higher when the level of the modifier is low.

実施例1で調製された、選択された触媒によって得られたn−ヘプタンの転化率のプロットを示す図である。FIG. 2 is a plot of n-heptane conversion obtained with a selected catalyst prepared in Example 1. n−ヘプタンの異性化に対する図1の触媒の選択率のプロットを示す図である。FIG. 2 is a plot of selectivity of the catalyst of FIG. 1 against n-heptane isomerization. n−ヘプタンの2,2−ジメチルペンタン及び2,4−ジメチルペンタンへの異性化に対する図1の触媒の選択率のプロットを示す図である。FIG. 2 is a plot of selectivity of the catalyst of FIG. 1 for isomerization of n-heptane to 2,2-dimethylpentane and 2,4-dimethylpentane. n−ヘプタンの2,2−ジメチルペンタン及び2,4−ジメチルペンタンへの異性化に対する図1の触媒の収率のプロットを示す図である。FIG. 2 is a plot of the yield of the catalyst of FIG. 1 for the isomerization of n-heptane to 2,2-dimethylpentane and 2,4-dimethylpentane. イッテルビウムが調整剤である実施例1で調製された、選択された触媒によって得られたn−ヘプタンの転化率のプロットを示す図である。FIG. 2 is a plot of the conversion of n-heptane obtained with a selected catalyst prepared in Example 1 where ytterbium is the modifier. n−ヘプタンの異性化に対する図5の触媒の選択率のプロットを示す図である。FIG. 6 is a plot of selectivity of the catalyst of FIG. 5 against n-heptane isomerization. n−ヘプタンの2,2−ジメチルペンタン及び2,4−ジメチルペンタンへの異性化に対する図5の触媒の選択率のプロットを示す図である。FIG. 6 is a plot of the selectivity of the catalyst of FIG. 5 for the isomerization of n-heptane to 2,2-dimethylpentane and 2,4-dimethylpentane. n−ヘプタンの2,2−ジメチルペンタン及び2,4−ジメチルペンタンへの異性化に対する図5の触媒の収率のプロットを示す図である。FIG. 6 is a plot of the yield of the catalyst of FIG. 5 for the isomerization of n-heptane to 2,2-dimethylpentane and 2,4-dimethylpentane.

Claims (10)

周期表のIVB族(IUPAC 4)の少なくとも1つの元素のタングステン酸化物又は水酸化物で構成される担体と、前記担体上に堆積されている;少なくとも1つのランタニド系列元素、イットリウム、及びそれらの混合物から成る群から選択される第1の成分、及び少なくとも1つの白金族金属成分又はそれらの混合物で構成される第2の成分とから構成されていることを特徴とする触媒。   A support composed of tungsten oxide or hydroxide of at least one element of group IVB (IUPAC 4) of the periodic table and deposited on said support; at least one lanthanide series element, yttrium, and their A catalyst comprising a first component selected from the group consisting of a mixture, and a second component composed of at least one platinum group metal component or a mixture thereof. 元素ベースで、第1の成分が触媒の0.01〜10質量%を構成し、第2の成分が触媒の0.01〜2質量%を構成し、そして前記触媒が0.5〜25質量%のタングステンを含んでいることを特徴とする請求項1記載の触媒。   On an elemental basis, the first component comprises 0.01 to 10% by weight of the catalyst, the second component comprises 0.01 to 2% by weight of the catalyst, and the catalyst comprises 0.5 to 25% by weight of tungsten. The catalyst according to claim 1, wherein: IVB族(IUPAC 4)の元素がジルコニウムで構成され、そして第1の成分がイッテルビウム、イットリウム、セリウム、ホルミウム、ユウロピウム、及びそれらの組み合わせから成る群から選択されることを特徴とする請求項1又は2に記載の触媒。   The group IVB (IUPAC 4) element is comprised of zirconium and the first component is selected from the group consisting of ytterbium, yttrium, cerium, holmium, europium, and combinations thereof. 2. The catalyst according to 2. 0.1〜50質量%の耐火性無機酸化物結合剤でさらに構成される請求項1、2、又は3記載の触媒。   The catalyst according to claim 1, 2 or 3, further comprising 0.1 to 50% by weight of a refractory inorganic oxide binder. 鉄、コバルト、ニッケル、レニウム、及びそれらの混合物から成る群から選択される第3の成分でさらに構成され、前記第3の成分が0.1〜5質量%の量分存在していることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の触媒。   And further comprising a third component selected from the group consisting of iron, cobalt, nickel, rhenium, and mixtures thereof, wherein the third component is present in an amount of 0.1 to 5% by mass. The catalyst according to any one of claims 1 to 4. 第1の成分が、イッテルビウム、イットリウム、セリウム、ホルミウム、ユウロピウム、又はそれらの混合物から成る群より選択され、第2の成分が白金であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の触媒。   6. The first component according to claim 1, wherein the first component is selected from the group consisting of ytterbium, yttrium, cerium, holmium, europium, or a mixture thereof, and the second component is platinum. The catalyst according to 1. 供給原料を請求項1〜6のいずれか1項に記載の固体酸触媒に接触させることによって炭化水素を転化し、転化生成物を生成するためのプロセスにおいて、前記炭化水素転化プロセスが、分解、水素化分解、芳香族化合物アルキル化、イソパラフィンアルキル化、異性化、重合、改質、脱蝋、水素化、脱水素化、トランスアルキル化、脱アルキル化、水和、脱水、水素化処理、水素脱窒、水素脱硫、メタン生成、開環及び合成ガス・シフトから成る群から選択されることを特徴とするプロセス。   A process for converting hydrocarbons by contacting a feedstock with the solid acid catalyst of any one of claims 1 to 6 to produce a conversion product, wherein the hydrocarbon conversion process comprises cracking, Hydrocracking, aromatic alkylation, isoparaffin alkylation, isomerization, polymerization, reforming, dewaxing, hydrogenation, dehydrogenation, transalkylation, dealkylation, hydration, dehydration, hydrotreatment, hydrogen A process characterized in that it is selected from the group consisting of denitrification, hydrodesulfurization, methanation, ring opening and syngas shift. パラフィン系供給原料を異性化し、増加したイソパラフィン含有量を有する生成物を得るためのプロセスにおいて、25〜300℃の温度、100 kPa〜10 MPaの圧力及び0.2〜15 hr-1の1時間当たり液空間速度で構成される異性化条件に維持された異性化ゾーンでパラフィン系供給原料を、請求項1〜7のいずれか1項に記載の固体酸触媒に接触させるステップと、及びイソパラフィンを豊富に含んでいる生成物を回収するステップとによって構成されるプロセス。 In a process for isomerizing paraffinic feedstock and obtaining a product with increased isoparaffin content, a temperature of 25 to 300 ° C., a pressure of 100 kPa to 10 MPa and a liquid per hour of 0.2 to 15 hr −1 Contacting the paraffinic feedstock with the solid acid catalyst according to any one of claims 1-7 in an isomerization zone maintained at isomerization conditions composed of space velocity, and enriched with isoparaffins; A process comprising the step of recovering the contained product. 前記異性化条件が、100℃〜250℃の温度、300 kPa〜4MPaの圧力、及び0.5〜15 hr-1の1時間当たり液空間速度で構成され、また異性化ゾーン内に存在するC5 +炭化水素1モル当り0.01〜20モルの量の遊離水素が前記ゾーン内に存在していることを特徴とする請求項7又は8記載のプロセス。 The isomerization conditions, 100 ° C. to 250 DEG ° C. temperature, 300 pressure KPa~4MPa, and consists of 1 hour per liquid hourly space velocity of 0.5 to 15 hr -1, also C 5 present in the isomerization zone + 9. Process according to claim 7 or 8, characterized in that an amount of 0.01 to 20 moles of free hydrogen per mole of hydrocarbon is present in the zone. ガソリン生成物を混合するためのイソパラフィンを豊富に含んでいる生成物の少なくとも一部を用いるステップでさらに構成される請求項7、8又は9記載のプロセス。   10. A process according to claim 7, 8 or 9, further comprising the step of using at least a part of the isoparaffin-rich product for mixing the gasoline product.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018521050A (en) * 2015-06-29 2018-08-02 エスエムエイチ カンパニー,リミテッド Hydrocarbon feedstock conversion method

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100930125B1 (en) * 2008-04-21 2009-12-07 주식회사 이엔드디 The manufacturing method of catalyst for reduction of particulate matter, hydrocarbon and carbon monoxide, and The Device with the Catalyst
CN103878017B (en) * 2013-12-04 2016-01-20 中国科学院山西煤炭化学研究所 A kind of base metal isomerization catalyst and method for making thereof and application
CN113600177B (en) * 2021-08-06 2022-06-24 南京工业大学 Holmium tungstate sodium nano water treatment catalyst and preparation method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003013722A1 (en) * 2001-08-07 2003-02-20 Massachusetts Institute Of Technology Non-zeolitic nanocomposite materials for solid acid catalysis
JP2004516917A (en) * 2000-07-10 2004-06-10 トタル、フイナ、エルフ、フランス Process for the preparation of acidic catalysts based on massive sulphated zirconia, catalysts obtained by this process and their use

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5214017A (en) * 1991-11-27 1993-05-25 Sun Company, Inc. (R&M) Solid-acid alkylation catalyst compositions for alkylation processes
CA2103876A1 (en) * 1992-08-27 1994-02-28 Stuart Leon Soled Group viii metal containing tungsten oxide silica modified zirconia as acid catalyst
US6080904A (en) * 1993-07-22 2000-06-27 Mobil Oil Corporation Isomerization process
EP0710152B1 (en) * 1993-07-22 1999-09-22 Mobil Oil Corporation Process for producing a modified oxide catalyst
US6184430B1 (en) * 1996-12-05 2001-02-06 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Hydrocracking and hydroisomerization of long-chain alkanes and polyolefins over metal-promoted anion-modified transition metal oxides
US6818589B1 (en) * 2002-06-18 2004-11-16 Uop Llc Isomerization catalyst and processes
AU2003272375A1 (en) * 2002-09-13 2004-04-30 Uop Llc Isomerization catalyst and process

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004516917A (en) * 2000-07-10 2004-06-10 トタル、フイナ、エルフ、フランス Process for the preparation of acidic catalysts based on massive sulphated zirconia, catalysts obtained by this process and their use
WO2003013722A1 (en) * 2001-08-07 2003-02-20 Massachusetts Institute Of Technology Non-zeolitic nanocomposite materials for solid acid catalysis

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018521050A (en) * 2015-06-29 2018-08-02 エスエムエイチ カンパニー,リミテッド Hydrocarbon feedstock conversion method

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