JP2011072928A - 炭化水素油の水素化脱硫触媒およびその製造方法 - Google Patents
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
【解決手段】X線回折分析により測定されるアナターゼ型チタニア(101)面の結晶構造を示す回折ピーク面積及びルチル型チタニア(110)面の結晶構造を示す回折ピーク面積の合計の面積が、γ−アルミナ(400)面に帰属されるアルミニウム結晶構造を示す回折ピーク面積に対して、1/4以下であるシリカ−チタニア−アルミナ担体に、周期表第VIA族、及び第VIII族から選ばれた金属成分を担持している炭化水素油の水素化脱硫触媒であって、比表面積が150m2/g以上、全細孔容積が0.30ml/g以上、平均細孔直径が6〜15nmの範囲、平均細孔径±30%の細孔直径の細孔容積の占める割合が全細孔容積の70%以上である水素化脱硫触媒。
【選択図】図1
Description
現在、環境保護の観点から燃料油の硫黄分の品質規制が強化されている。特に、軽油中の硫黄分は10質量ppm以下という厳しい規制となっている。このため、この規制に対応できるよう軽油超深度脱硫触媒の開発が進んでいる。
本発明の水素化脱硫触媒は、X線回折分析により測定されるアナターゼ型チタニア(101)面の結晶構造を示す回折ピーク面積及びルチル型チタニア(110)面の結晶構造を示す回折ピーク面積の合計の面積が、γ−アルミナ(400)面に帰属されるアルミニウム結晶構造を示す回折ピーク面積に対して、1/4以下であるシリカ−チタニア−アルミナ担体に、周期表第VIA族(IUPAC 第6族)及び第VIII族(IUPAC 第8族〜第10族)から選ばれる少なくとも1種の金属成分が担持されたものであり、かつ、比表面積(SA)が150m2/g以上、全細孔容積(PVo)が0.30ml/g以上、平均細孔直径(PD)が6〜15nm(60〜150Å)の範囲、平均細孔径(PD)±30%の細孔直径の細孔容積(PVp)の占める割合が全細孔容積(PVo)の70%以上のものである。
周期表第VIA族の金属成分としては、モリブデン(Mo)、タングステン(W)等を例示することができ、周期表第VIII族の金属成分としては、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)等を例示することができる。これらの金属成分は1種を単独で又は2種以上を組合せて用いても良い。触媒性能の点から、金属成分としては、ニッケル−モリブデン、コバルト−モリブデン、ニッケル−モリブデン−コバルト、ニッケル−タングステン、コバルト−タングステン、ニッケル−タングステン−コバルト等の組合せが好ましく、特に、ニッケル−モリブデン、コバルト−モリブデン、ニッケル−モリブデン−コバルトの組合せがより好ましい。
リン酸を用いる場合、周期表第VIA族の金属成分100質量%に対してリンは酸化物換算で3〜25質量%のリン酸を担持させることが好ましく、より好ましくは10〜15質量%の範囲で担持されることが好ましい。担持量が25質量%を超えると触媒性能が低下する傾向にあるので好ましくなく、3質量%未満だと担持金属溶液の安定性が悪くなり好ましくない。
また、有機酸を用いる場合、有機酸は好ましくは周期表第VIA族の金属成分に対し35〜75質量%、より好ましくは55〜65質量%の範囲で担持されることが好ましい。有機酸が周期表第VIA族の金属成分に対し75質量%を超えると該金属成分を含有した溶液(以下、「担持金属含有溶液」ともいう。)の粘度が上がり、製造での含浸工程が困難になるため好ましくなく、35質量%未満だと担持金属含有溶液の安定性が悪くなる上、触媒性能が低下する傾向にあり好ましくない。
含浸法では、周期表第VIA族の金属成分と周期表第VIII族の金属成分とを同時に担持することが好ましい。別々に金属を担持すると、脱硫活性または脱窒素活性が不充分になることがある。担持を含浸法により行う場合には、担体上での周期表第VIA族の金属成分の分散性が高くなって、得られる触媒の脱硫活性および脱窒素活性がより高くなることから、酸の共存下、好ましくはリン酸または有機酸の共存下で行う。その際、周期表第VIA族の金属成分100質量%に対して3〜25質量%のリン酸又は35〜75質量%の有機酸を添加することが好ましい。ここで、有機酸としてはカルボン酸化合物が好ましく、具体的にはクエン酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコン酸などが挙げられる。
それぞれの回折ピーク面積の算出方法は、X線回折装置でX線回折分析によって得られたグラフを最小二乗法によりフィッティングしベースライン補正を行い、最大ピーク値からベースラインまでの高さを求め(ピーク強度W)得られたピーク強度の半分の値(1/2W)のときのピーク幅(半値幅)を求め、この半値幅とピーク強度との積を回折ピーク面積とした。求めた各回折ピーク面積から、「チタニア回折ピーク面積/アルミナ回折ピーク面積」を算出した。
軽油留分としては、原油の常圧蒸留装置から得られる直留軽油、常圧蒸留装置から得られる直留重質油や残査油を減圧蒸留装置で処理して得られる減圧軽油、減圧重質軽油あるいは脱硫重油を接触分解して得られる接触分解軽油、減圧重質軽油あるいは脱硫重油を水素化分解して得られる水素化分解軽油等が挙げられる。
反応温度は300〜420℃であることが好ましく、より好ましくは320〜380℃である。反応温度が300℃未満では脱硫および脱窒素活性が著しく低下する傾向にあり実用的でない。また、反応温度が420℃を超えると触媒劣化が顕著になると共に、反応装置の耐熱温度(通常約425℃)に近づくため好ましくない。
液空間速度は特に制限されないが、0.5〜4.0h−1であることが好ましく、より好ましくは0.5〜2.0h−1である。液空間速度が0.5h−1未満では処理量が低いので生産性が低くなり実用的ではない。また、液空間速度が4.0h−1を超えると反応温度が高くなり、触媒劣化が速くなるので好ましくない。
水素/油比は120〜420NL/Lであることが好ましく、より好ましくは170〜340NL/Lである。水素/油比が120NL/L未満では脱硫率が低下するので好ましくない。また、420NL/Lを超えても脱硫活性に大きな変化がなく、運転コストが増加するだけなので好ましくない。
本発明の水素化脱硫触媒の製造方法は、珪酸イオンの存在下で、チタニウム鉱酸塩及び酸性アルミニウム塩の混合水溶液(以下、単に「混合水溶液」ともいう。)と、塩基性アルミニウム塩水溶液とを、pHが6.5〜9.5になるように混合して水和物を得る第1工程と、前記水和物を順次洗浄、成型、乾燥、及び焼成して担体を得る第2工程と、前記担体に、周期表第VIA族(IUPAC 第6族)及び第VIII族(IUPAC 第8族〜第10族)から選ばれる少なくとも1種の金属成分を担持する第3工程とを有する。以下、それぞれの工程について説明する。
まず、珪酸イオンの存在下で、チタニウム鉱酸塩及び酸性アルミニウム塩の混合水溶液(これは酸性の水溶液である。)と、塩基性アルミニウム塩水溶液(これはアルカリ性の水溶液である。)とを、pHが6.5〜9.5、好ましくは6.5〜8.5、より好ましくは6.5〜7.5になるように混合して、シリカ、チタニア及びアルミナを含む水和物を得る。
ここで、(1)の場合、塩基性アルミニウム塩水溶液に含有される珪酸イオンは、塩基性または中性のものが使用できる。塩基性の珪酸イオン源としては、珪酸ナトリウムなどの水中で珪酸イオンを生じる珪酸化合物が使用可能である。また、(2)の場合、チタニウム鉱酸塩及び酸性アルミニウム塩水溶液の混合液に含有される珪酸イオンは、酸性または中性のものが使用できる。酸性の珪酸イオン源としては、珪酸などの水中で珪酸イオンを生じる珪酸化合物が使用可能である。
第1工程で得られた水和物のスラリーを、所望により熟成した後、洗浄して副生塩を除き、シリカ、チタニア及びアルミナを含む水和物のスラリーを得る。得られた水和物のスラリーを、所望によりさらに加熱熟成した後、慣用の手段により、例えば、加熱捏和して成型可能な捏和物とした後、押出成型などにより所望の形状に成型し、通常70〜150℃、好ましくは90〜130℃で乾燥した後、更に400〜800℃、好ましくは450〜600℃で、0.5〜10時間、好ましくは2〜5時間焼成して、シリカ、チタニア及びアルミナを含むシリカ−チタニア−アルミナ担体を得る。
得られたシリカ−チタニア−アルミナ担体に、周期表第VIA族及び第VIII族から選ばれた少なくとも1種の金属成分を上述したとおり、慣用の手段(含浸法、浸漬法など)で担持した後、通常400〜800℃、好ましくは450〜600℃で、0.5〜10時間、好ましくは2〜5時間焼成し、本発明の水素化脱硫触媒を製造する。
金属成分の原料としては、例えば、硝酸ニッケル、炭酸ニッケル、硝酸コバルト、炭酸コバルト、三酸化モリブデン、モリブデン酸アンモン、パラタングステン酸アンモンなどが好ましく使用される。
容量が100Lのスチームジャケット付のタンクに、Al2O3濃度換算で22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液8.16kgを入れ、イオン交換水41kgで希釈後、SiO2濃度換算で5質量%の珪酸ナトリウム溶液1.80kgを攪拌しながら添加し、60℃に加温して、塩基性アルミニウム塩水溶液を作成した。また、Al2O3濃度換算で7質量%の硫酸アルミニウム水溶液7.38kgを13kgのイオン交換水で希釈した酸性アルミニウム塩水溶液と、TiO2濃度換算で33質量%の硫酸チタン1.82kgを10kgのイオン交換水に溶解したチタニウム鉱酸塩水溶液とを混合し、60℃に加温して、混合水溶液を作成した。塩基性アルミニウム塩水溶液が入ったタンクに、ローラーポンプを用いて混合水溶液をpHが7.2となるまで一定速度で添加(添加時間:10分)し、シリカ、チタニア、及びアルミナを含有する水和物スラリーaを調製した。
(1)Al2O3濃度換算で22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液8.49kgを入れ、イオン交換水37kgで希釈後、SiO2濃度換算で5質量%の珪酸ナトリウム溶液1.80kgを攪拌しながら添加し、60℃に加温して作製した塩基性アルミニウム塩水溶液と、(2)Al2O3濃度換算で7質量%の硫酸アルミニウム水溶液10.62kgを19kgのイオン交換水で希釈した酸性アルミニウム塩水溶液、及び、TiO2濃度換算で33質量%の硫酸チタン0.91kgを5kgのイオン交換水に溶解したチタニウム鉱酸塩水溶液とを混合して作製した混合水溶液を、一定速度でpHが7.2となるまで添加して、水和物スラリーbを調製した点が、実施例1と異なる。
また、実施例1と同様にX線回折分析を行った結果(図示せず)、アナターゼ型チタニア及びルチル型チタニアの結晶構造を示す回折ピークが検出されず、チタニア回折ピーク面積/アルミナ回折ピーク面積は1/4未満であった。
実施例1と同様にして、担体bから触媒bを製造した。触媒bは、MoO3を22質量%(触媒基準)、CoOを3質量%(触媒基準)、P2O5を3質量%(触媒基準)含有していた。表1に触媒bの性状を示す。
(1)Al2O3濃度換算で22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液7.82kgを入れ、イオン交換水44kgで希釈後、SiO2濃度換算で5質量%の珪酸ナトリウム溶液1.80kgを攪拌しながら添加し、60℃に加温して作製した塩基性アルミニウム塩水溶液と、(2)Al2O3濃度換算で7質量%の硫酸アルミニウム水溶液4.14kgを7kgのイオン交換水で希釈した酸性アルミニウム塩水溶液、及び、TiO2濃度換算で33質量%の硫酸チタン2.73kgを15kgのイオン交換水に溶解したチタニウム鉱酸塩水溶液とを混合して作製した混合水溶液を、一定速度でpHが7.2となるまで添加して、水和物スラリーcを調製した点が、実施例1と異なる。
実施例1と同様にして、水和物スラリーcから担体cを調製した。担体cは、SiO2濃度が3質量%(担体基準)、TiO2濃度が30質量%(担体基準)、アルミニウムがAl2O3濃度換算で67質量%(担体基準)であった。
また、実施例1と同様にX線回折分析を行った結果(図示せず)、チタニア回折ピーク面積/アルミナ回折ピーク面積は1/5であった。
実施例1と同様にして、担体cから触媒cを製造した。触媒cは、MoO3を22質量%(触媒基準)、CoOを3質量%(触媒基準)、P2O5を3質量%(触媒基準)含有していた。表1に触媒cの性状を示す。
(1)Al2O3濃度換算で22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液8.82kgを入れ、イオン交換水34kgで希釈後、SiO2濃度換算で5質量%の珪酸ナトリウム溶液1.80kgを攪拌しながら添加し、60℃に加温して作製した塩基性アルミニウム塩水溶液に、(2)Al2O3濃度換算で7質量%の硫酸アルミニウム水溶液13.86kgを25kgのイオン交換水で希釈した酸性アルミニウム塩水溶液を、一定速度でpHが7.2となるまで添加して、水和物スラリーdを調製した点が、実施例1と異なる。
実施例1と同様にして、水和物スラリーdから担体dを調製した。担体dは、SiO2濃度が3質量%(担体基準)、TiO2濃度が0質量%(担体基準)、アルミニウムがAl2O3濃度換算で97質量%(担体基準)であった。
また、実施例1と同様にX線回折分析を行った結果(図示せず)、アナターゼ型チタニア及びルチル型チタニアの結晶構造を示す回折ピークが検出されず、チタニア回折ピーク面積/アルミナ回折ピーク面積は1/4未満であった。
更に、実施例1と同様にして、担体dから触媒dを製造した。触媒dは、MoO3を22質量%(触媒基準)、CoOを3質量%(触媒基準)、P2O5を3質量%(触媒基準)含有していた。表1に触媒dの性状を示す。
(1)Al2O3濃度換算で22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液7.09kgを入れ、イオン交換水47kgで希釈後、SiO2濃度換算で5質量%の珪酸ナトリウム溶液1.80kgを攪拌しながら添加し、60℃に加温して作製した塩基性アルミニウム塩水溶液に、(2)TiO2濃度換算で33質量%の硫酸チタン4.09kgを23kgのイオン交換水に溶解したチタニウム鉱酸塩水溶液を、一定速度でpHが7.2となるまで添加して、水和物スラリーeを調製した点が、実施例1と異なる。
実施例1と同様にして、水和物スラリーeから担体eを調製した。担体eは、SiO2濃度が3質量%(担体基準)、TiO2濃度が45質量%(担体基準)、アルミニウムがAl2O3濃度換算で52質量%(担体基準)であった。
また、実施例1と同様にX線回折分析を行った結果(図示せず)、チタニア回折ピーク面積/アルミナ回折ピーク面積は1/3であった。
更に、実施例1と同様にして、担体eから触媒eを製造した。触媒eは、MoO3を22質量%(触媒基準)、CoOを3質量%(触媒基準)、P2O5を3質量%(触媒基準)含有していた。表1に触媒eの性状を示す。
(1)Al2O3濃度換算で22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液7.79kgを入れ、イオン交換水40kgで希釈後、SiO2濃度換算で5質量%の珪酸ナトリウム溶液4.20kgを攪拌しながら添加し、60℃に加温して作製した塩基性アルミニウム塩水溶液と、(2)Al2O3濃度換算で7質量%の硫酸アルミニウム水溶液6.81kgを12kgのイオン交換水で希釈した酸性アルミニウム塩水溶液、及び、TiO2濃度換算で33質量%の硫酸チタン1.82kgを10kgのイオン交換水に溶解したチタニウム鉱酸塩水溶液とを混合して作製した混合水溶液を、一定速度でpHが7.2となるまで添加して、水和物スラリーfを調製した点が、実施例1と異なる。
実施例1と同様にして、水和物スラリーfから担体fを調製した。担体fは、SiO2濃度が7質量%(担体基準)、TiO2濃度が20質量%(担体基準)、アルミニウムがAl2O3濃度換算で73質量%(担体基準)であった。
また、実施例1と同様にX線回折分析を行った結果(図示せず)、チタニア回折ピーク面積/アルミナ回折ピーク面積は1/8であった。
更に、実施例1と同様にして、担体fから触媒fを製造した。触媒fは、MoO3を22質量%(触媒基準)、CoOを3質量%(触媒基準)、P2O5を3質量%(触媒基準)含有していた。表2に触媒fの性状を示す。
(1)Al2O3濃度換算で22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液7.52kgを入れ、イオン交換水40kgで希釈後、SiO2濃度換算で5質量%の珪酸ナトリウム溶液6.00kgを攪拌しながら添加し、60℃に加温して作製した塩基性アルミニウム塩水溶液と、(2)Al2O3濃度換算で7質量%の硫酸アルミニウム水溶液6.38kgを11kgのイオン交換水で希釈した酸性アルミニウム塩水溶液、及び、TiO2濃度換算で33質量%の硫酸チタン1.82kgを10kgのイオン交換水に溶解したチタニウム鉱酸塩水溶液とを混合して作製した混合水溶液を、一定速度でpHが7.2となるまで添加して、水和物スラリーgを調製した点が、実施例1と異なる。
実施例1と同様にして、水和物スラリーgから担体gを調製した。担体gは、SiO2濃度が10質量%(担体基準)、TiO2濃度が20質量%(担体基準)、アルミニウムがAl2O3濃度換算で70質量%(担体基準)であった。
また、実施例1と同様にX線回折分析を行った結果(図示せず)、チタニア回折ピーク面積/アルミナ回折ピーク面積は1/8であった。
更に、実施例1と同様にして、担体gから触媒gを製造した。触媒gは、MoO3を22質量%(触媒基準)、CoOを3質量%(触媒基準)、P2O5を3質量%(触媒基準)含有していた。表2に触媒gの性状を示す。
(1)Al2O3濃度換算で22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液8.43kgを入れ、イオン交換水41kgで希釈後、60℃に加温して作製した塩基性アルミニウム塩水溶液と、(2)Al2O3濃度換算で7質量%の硫酸アルミニウム水溶液7.81kgを14kgのイオン交換水で希釈した酸性アルミニウム塩水溶液、及び、TiO2濃度換算で33質量%の硫酸チタン1.82kgを10kgのイオン交換水に溶解したチタニウム鉱酸塩水溶液とを混合して作製した混合水溶液を、一定速度でpHが7.2となるまで添加して、水和物スラリーhを調製した点が、実施例1と異なる。
実施例1と同様にして、水和物スラリーhから担体hを調製した。担体hは、SiO2濃度が0質量%(担体基準)、TiO2濃度が20質量%(担体基準)、アルミニウムがAl2O3濃度換算で80質量%(担体基準)であった。また、実施例1と同様にX線回折分析を行った結果(図示せず)、チタニア回折ピーク面積/アルミナ回折ピーク面積は1/4であった。
更に、実施例1と同様にして、担体hから触媒hを製造した。触媒hは、MoO3を22質量%(触媒基準)、CoOを3質量%(触媒基準)、P2O5を3質量%(触媒基準)含有していた。表2に触媒hの性状を示す。
(1)Al2O3濃度換算で22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液7.07kgを入れ、イオン交換水40kgで希釈後、SiO2濃度換算で5質量%の珪酸ナトリウム溶液9.00kgを攪拌しながら添加し、60℃に加温して作製した塩基性アルミニウム塩水溶液と、(2)Al2O3濃度換算で7質量%の硫酸アルミニウム水溶液5.67kgを10kgのイオン交換水で希釈した酸性アルミニウム塩水溶液、及び、TiO2濃度換算で33質量%の硫酸チタン1.82kgを10kgのイオン交換水に溶解したチタニウム鉱酸塩水溶液とを混合して作製した混合水溶液とを、一定速度でpHが7.2となるまで添加して、水和物スラリーiを調製した点が、実施例1と異なる。
実施例1と同様にして、水和物スラリーiから担体iを調製した。担体iは、SiO2濃度が15質量%(担体基準)、TiO2濃度が20質量%(担体基準)、アルミニウムがAl2O3濃度換算で65質量%(担体基準)であった。
また、実施例1と同様にX線回折分析を行った結果(図示せず)、チタニア回折ピーク面積/アルミナ回折ピーク面積は1/8であった。
更に、実施例1と同様にして、担体iから触媒iを製造した。触媒iは、MoO3を22質量%(触媒基準)、CoOを3質量%(触媒基準)、P2O5を3質量%(触媒基準)含有していた。表2に触媒iの性状を示す。
担体は実施例1の担体aを用いた。
三酸化モリブデン278gと炭酸コバルト114gとを、イオン交換水500mlに懸濁させ、この懸濁液を95℃で5時間液容量が減少しないように適当な還流措置を施して加熱した後、リン酸68gと硝酸76gとを加えて溶解させ、含浸液を作製した。この含浸液を、担体a1000gに噴霧含浸させた後、250℃で乾燥し、更に電気炉にて550℃で1時間焼成して水素化脱硫触媒jを得た。触媒jの金属成分は、MoO3が20質量%(触媒基準)で、CoOが5質量%(触媒基準)で、P2O5が3質量%(触媒基準)であった。触媒jの性状を表3に示す。
担体は実施例1の担体aを用いた。
三酸化モリブデン278gと炭酸コバルト114gとを、イオン交換水500mlに懸濁させ、この懸濁液を95℃で5時間液容量が減少しないように適当な還流措置を施して加熱した後、リン酸68gとリンゴ酸174gとを加えて溶解させ、含浸液を作製した。この含浸液を、担体a1000gに噴霧含浸させた後、250℃で乾燥し、更に電気炉にて550℃で1時間焼成して水素化脱硫触媒kを得た。触媒kの金属成分は、MoO3が20質量%(触媒基準)で、CoOが5質量%(触媒基準)で、P2O5が3質量%(触媒基準)であった。触媒kの性状を表3に示す。
担体は実施例1の担体aを用いた。
三酸化モリブデン267gと炭酸コバルト109gとを、イオン交換水500mlに懸濁させ、この懸濁液を95℃で5時間液容量が減少しないように適当な還流措置を施して加熱した後、リンゴ酸167gを加えて溶解させ、含浸液を作製した。この含浸液を、担体a1000gに噴霧含浸させた後、250℃で乾燥し、更に電気炉にて550℃で1時間焼成して水素化脱硫触媒lを得た。触媒lの金属成分は、MoO3が20質量%(触媒基準)で、CoOが5質量%(触媒基準)で、P2O5が0質量%(触媒基準)であった。触媒lの性状を表3に示す。
担体は実施例1の担体aを用いた。
三酸化モリブデン306gと炭酸ニッケル76gとを、イオン交換水500mlに懸濁させ、この懸濁液を95℃で5時間液容量が減少しないように適当な還流措置を施して加熱した後、リン酸68gを加えて溶解させ、含浸液を作製した。この含浸液を、担体a1000gに噴霧含浸させた後、250℃で乾燥し、更に電気炉にて550℃で1時間焼成して水素化脱硫触媒mを得た。触媒mの金属成分は、MoO3が22質量%(触媒基準)で、NiOが3質量%(触媒基準)で、P2O5が3質量%(触媒基準)であった。触媒mの性状を表3に示す。
(1)Al2O3濃度換算で7質量%の硫酸アルミニウム水溶液7.17kgを13kgのイオン交換水で希釈した酸性アルミニウム塩水溶液、及び、TiO2濃度換算で33質量%の硫酸チタン1.82kgを10kgのイオン交換水に溶解したチタニウム鉱酸塩水溶液を混合し、さらにSiO2濃度換算で4.8質量%珪酸液1.88kgを混合して作製した混合水溶液に、(2)Al2O3濃度換算で22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液8.22kgを入れ、イオン交換水41kgで希釈後、60℃に加温して作製した塩基性アルミニウム塩水溶液を、一定速度でpHが7.2となるまで添加して、水和物スラリーnを調製した点が、実施例1と異なる。
実施例1と同様にして、水和物スラリーnから担体nを調製した。担体nは、SiO2濃度が3質量%(担体基準)、TiO2濃度が20質量%(担体基準)、アルミニウムがAl2O3濃度換算で77質量%(担体基準)であった。また、実施例1と同様に担体nのX線回折分析を行った結果(図示せず)、チタニア回折ピーク面積/アルミナ回折ピーク面積は1/7であった。
実施例1と同様にして、担体nから触媒nを製造した。触媒nは、MoO3を22質量%(触媒基準)、CoOを3質量%(触媒基準)、P2O5を3質量%(触媒基準)含有していた。表3に触媒nの性状を示す。
触媒a〜nを使用して、次の性状を有する原料油をザイテル社製の水素化脱硫装置により水素化処理した。ここで、生成油の硫黄分が7質量ppmとなる温度(以下、「反応温度」という)を求め、各触媒の脱硫性能を比較した。なお、水素化処理反応は以下の条件で行った。この結果を表1〜3に示す。
《原料油の性状》
原料油 :直留軽油(沸点範囲208〜390℃)
密度@15℃ :0.8493g/cm3
硫黄分 :1.32質量%
窒素分 :105質量ppm
《反応条件》
液空間速度 :1.0hr−1
水素圧力 :4.9MPa
水素/油比 :250NL/L
以上の結果により、本発明の触媒は、生成油の硫黄分が7質量ppmとなる温度が低く、脱硫活性に優れていることが分かった。また、本発明の担体は、安価なアルミナが主成分であり従来のアルミナ及びアルミナシリカ系触媒と比較して大幅に生産コストが向上せず、安価で高性能な触媒であると言える。
Claims (5)
- X線回折分析により測定されるアナターゼ型チタニア(101)面の結晶構造を示す回折ピーク面積及びルチル型チタニア(110)面の結晶構造を示す回折ピーク面積の合計の面積が、γ−アルミナ(400)面に帰属されるアルミニウム結晶構造を示す回折ピーク面積に対して、1/4以下であるシリカ−チタニア−アルミナ担体に、周期表第VIA族及び第VIII族から選ばれる少なくとも1種の金属成分を担持してなる炭化水素油の水素化脱硫触媒であって、(a)比表面積(SA)が150m2/g以上、(b)全細孔容積(PVo)が0.30ml/g以上、(c)平均細孔直径(PD)が6〜15nm(60〜150Å)の範囲、および(d)平均細孔径(PD)±30%の細孔直径の細孔容積(PVp)の占める割合が全細孔容積(PVo)の70%以上であることを特徴とする炭化水素油の水素化脱硫触媒。
- 前記シリカ−チタニア−アルミナ担体が、担体基準で、シリカがSiO2として1〜10質量%の範囲、チタニアがTiO2として3〜40質量%の範囲、アルミナがAl2O3として50〜96質量%の範囲であることを特徴とする請求項1記載の炭化水素油の水素化脱硫触媒。
- 前記周期表第VIA族及び第VIII族から選ばれる金属成分が、モリブデン、タングステン、コバルトおよびニッケルから選ばれることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の炭化水素油の水素化脱硫触媒。
- 前記周期表第VIA族及び第VIII族から選ばれる金属成分の担持量が、触媒基準で、酸化物として1〜35質量%の範囲であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の炭化水素油の水素化脱硫触媒。
- 珪酸イオンの存在下で、塩基性アルミニウム塩水溶液と、チタニウム鉱酸塩及び酸性アルミニウム塩の混合水溶液とを、pHが6.5〜9.5になるように混合して水和物を得る第1工程と、前記水和物を順次洗浄、成型、乾燥及び焼成して担体を得る第2工程と、前記担体に、周期表第VIA族及び第VIII族から選ばれる少なくとも1種の金属成分を担持する第3工程とを有することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の炭化水素油の水素化脱硫触媒の製造方法。
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