JP2024502616A - シクロパラフィンの触媒開環の方法 - Google Patents
シクロパラフィンの触媒開環の方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024502616A JP2024502616A JP2023541679A JP2023541679A JP2024502616A JP 2024502616 A JP2024502616 A JP 2024502616A JP 2023541679 A JP2023541679 A JP 2023541679A JP 2023541679 A JP2023541679 A JP 2023541679A JP 2024502616 A JP2024502616 A JP 2024502616A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ssz
- zeolite
- zsm
- cycloparaffins
- unsulfurized
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 68
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 59
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 claims abstract description 22
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 4
- 238000007327 hydrogenolysis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N decalin Chemical compound C1CCCC2CCCCC21 NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KSSJBGNOJJETTC-UHFFFAOYSA-N COC1=C(C=CC=C1)N(C1=CC=2C3(C4=CC(=CC=C4C=2C=C1)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC(=CC=C1C=1C=CC(=CC=13)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC=C(C=C1)OC Chemical compound COC1=C(C=CC=C1)N(C1=CC=2C3(C4=CC(=CC=C4C=2C=C1)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC(=CC=C1C=1C=CC(=CC=13)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC=C(C=C1)OC KSSJBGNOJJETTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 amorphous silica aluminates Chemical class 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N hexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N vertaline Natural products C1C2C=3C=C(OC)C(OC)=CC=3OC(C=C3)=CC=C3CCC(=O)OC1CC1N2CCCC1 PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N tetralin Chemical compound C1=CC=C2CCCCC2=C1 CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NNBZCPXTIHJBJL-MGCOHNPYSA-N trans-decalin Chemical compound C1CCC[C@@H]2CCCC[C@H]21 NNBZCPXTIHJBJL-MGCOHNPYSA-N 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000010504 bond cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- NNBZCPXTIHJBJL-AOOOYVTPSA-N cis-decalin Chemical compound C1CCC[C@H]2CCCC[C@H]21 NNBZCPXTIHJBJL-AOOOYVTPSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 150000001924 cycloalkanes Chemical group 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002815 homogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000005504 petroleum refining Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G47/00—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
- C10G47/02—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
- C10G47/10—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used with catalysts deposited on a carrier
- C10G47/12—Inorganic carriers
- C10G47/16—Crystalline alumino-silicate carriers
- C10G47/18—Crystalline alumino-silicate carriers the catalyst containing platinum group metals or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/58—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins
- C10G45/60—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used
- C10G45/62—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used containing platinum group metals or compounds thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
- B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
- B01J29/74—Noble metals
- B01J29/7469—MTW-type, e.g. ZSM-12, NU-13, TPZ-12 or Theta-3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/58—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins
- C10G45/60—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used
- C10G45/64—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used containing crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1096—Aromatics or polyaromatics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/4006—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/4012—Pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/40—Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
- C10G2300/4018—Spatial velocity, e.g. LHSV, WHSV
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/70—Catalyst aspects
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本開示の実施形態は、水素化分解シクロパラフィンを生成するための、炭化水素供給材料中のシクロパラフィンの選択的開環の方法を含む。特に、この方法は、水素化分解条件下で、シクロパラフィンを含む炭化水素供給材料を、水素と、未硫化、低酸性度の金属含有ゼオライトを含む触媒と接触させるステップを含み、金属は、白金、ニッケル、ロジウム、及びそれらの混合物からなる群から選択される。この方法は石油流をグレードアップして潤滑剤ベースストックとするのに有用である。【選択図】なし
Description
関連出願
[0001]本出願は２０２１年１月７日出願の米国仮特許出願第６３／１３４８６２号の優先権を主張し、その全体の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
[0001]本出願は２０２１年１月７日出願の米国仮特許出願第６３／１３４８６２号の優先権を主張し、その全体の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
[0002]本開示は、未硫化、低酸性度の金属含有ゼオライト触媒による、炭化水素供給材料中のシクロパラフィンの選択的開環の方法に関する。
[0003]水素化処理は、炭化水素を水素化処理触媒及び水素の存在下でより価値の高い生成物へ転化させる方法を含む。水素化分解は、水素及び水素化分解触媒の存在下で炭化水素化合物の結合が壊される、ある種の水素化処理である。
[0004]ナフテン、又はシクロパラフィンは、石油から得られる環状脂肪族炭化水素の分類である。これらの化合物は一般式ＣｎＨ２ｎを有し、飽和炭素原子の１つ又は複数の環によって特徴づけられる。複数の環を有するシクロパラフィンにおいて、環は縮合していることがある。ナフテンは液体石油精製生成物の重要な成分である。比較的重沸点の複合残渣の大部分はシクロアルカンである。ナフテン系原油はパラフィンが豊富な原油よりも容易にガソリンへ転化される。
[0005]水素化分解プロセスでは、シクロパラフィンの環を開いてｎ－パラフィン及び分岐パラフィンを生成することが望ましい。特に、分岐パラフィンはシクロパラフィンよりも高い粘度指数（ＶＩ）を有するので、シクロパラフィン開環は石油流を潤滑剤ベースストックへとグレードアップするための重要な反応である。分岐パラフィンは典型的にはシクロパラフィンと比較してより優れた低温流動特性を有する。
[0006]前述のことを考慮して、シクロパラフィン開環触媒、及び炭化水素供給材料中のシクロパラフィンの水素化転化を改善する方法を提供することが継続的に必要とされている。
[0007]この概要は、単純化した形態で様々な概念を紹介するために示され、これは詳細な説明において下記でさらに説明される。この概要は、特許請求の範囲に記載の主題の必要な又は本質的な特徴を特定することを意図しておらず、またこの概要は特許請求の範囲に記載の主題の範囲を限定することも意図していない。
[0008]この開示の態様は、炭化水素供給材料（hydrocarbon feed）中のシクロパラフィンを選択的に開環して水素化分解シクロパラフィンを生成する方法を対象とする。有利には、この方法は、シクロパラフィンの開環を選択的にもたらすのに使用することができ、軽質副生成物の最小限の形成を伴う。
[0009]一態様において、炭化水素供給材料中のシクロパラフィンの選択的開環の方法は、水素化分解条件下で、シクロパラフィンを含む炭化水素供給材料を、水素と、未硫化、低酸性度の金属含有ゼオライトを含む触媒と接触させて、水素化分解シクロパラフィンを生成するステップを含み、金属は、白金、ニッケル、ロジウム、及びそれらの混合物からなる群から選択される。
[0010]一態様において、炭化水素供給材料中のシクロパラフィンの選択的開環の方法は、水素化分解条件で、シクロパラフィンを含む炭化水素供給材料を、水素と、未硫化、低酸性度の白金含有ゼオライトを含む触媒と接触させて、水素化分解シクロパラフィンを生成するステップを含む。
[0011]別の態様において、未硫化、低酸性度の金属含有ゼオライト及び水素は、本明細書に記載の方法に従って水素化分解シクロパラフィンを選択的に生成するのに使用され、金属は、白金、ニッケル、ロジウム、及びそれらの混合物からなる群から選択される。
[0012]別の態様において、未硫化、低酸性度の白金含有ゼオライト及び水素は、明細書に記載の方法に従って水素化分解シクロパラフィンを選択的に生成するのに使用される。
[0013]別の態様において、水素化分解シクロパラフィン組成物は本明細書に記載の方法に従って生成される。
[0014]この概要及び以下の詳細な説明は例を提供し本開示の単に説明的なものである。したがって、前述の概要及び以下の詳細な説明は制限的と考えられるべきではない。本明細書において示されるものに加えて、さらなる特徴又はその変化形、例えば、詳細な説明に記載されるものの様々な特徴の組み合わせ及び部分組み合わせなどを提供することができる。
定義
[0016]本明細書で使用される用語をより明確に定義するために、以下の定義を示す。別段の指定がない限り、以下の定義はこの開示に適用可能である。用語がこの開示で使用されるが本明細書において具体的に定義されていない場合、ＩＵＰＡＣ Ｃｏｍｐｅｎｄｉｕｍ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙの定義を適用することができ、ただしその定義が本明細書において適用される任意の他の開示若しくは定義と対立しない、又はその定義が適用される任意の請求項をあいまいな若しくは使用不可能なものにしない限りにおいてである。参照により本明細書に組み込まれる任意の文書により示される任意の定義又は使用法が、本明細書において示される定義又は使用法と対立する限りにおいては、本明細書において示される定義又は使用法が支配する。
[0016]本明細書で使用される用語をより明確に定義するために、以下の定義を示す。別段の指定がない限り、以下の定義はこの開示に適用可能である。用語がこの開示で使用されるが本明細書において具体的に定義されていない場合、ＩＵＰＡＣ Ｃｏｍｐｅｎｄｉｕｍ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙの定義を適用することができ、ただしその定義が本明細書において適用される任意の他の開示若しくは定義と対立しない、又はその定義が適用される任意の請求項をあいまいな若しくは使用不可能なものにしない限りにおいてである。参照により本明細書に組み込まれる任意の文書により示される任意の定義又は使用法が、本明細書において示される定義又は使用法と対立する限りにおいては、本明細書において示される定義又は使用法が支配する。
[0017]組成物及び方法は、様々な成分又はステップを「含むこと（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」に関して記載されるが、別段の指定がない限り、組成物及び方法は様々な成分又はステップ「から本質的になる」又は「からなる」こともある。
[0018]「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」という用語は、複数の代替物、例えば少なくとも１つを含むことを意図する。本明細書で使用する、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｗｉｔｈ）」、及び「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、別段の指定がない限り、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）（すなわち、オープンランゲージ）として定義される。
[0019]様々な数値範囲が本明細書で開示される。出願人が何らかのタイプの範囲を開示する又は特許請求の範囲に記載する場合、出願人の意図は、別段の指定がない限り、その範囲の終点並びにそれに包含される任意の部分範囲及び部分範囲の組み合わせを含めて、そのような範囲が合理的に包含し得る各々の考えられる数を個々に開示する又は特許請求の範囲に記載することである。例えば、但し書きにより除外されない限り、本明細書で開示される範囲のあらゆる数値の終点はおおよそのものである。
[0020]値又は範囲は、本明細書において「約」、「およその」１つの特定の値から、及び／又は「およその」別の特定の値までとして表されてもよい。そのような値又は範囲を表す場合、開示される他の実施形態は、１つの特定の値から、及び／又は他の特定の値までの、列挙される具体的な値を含む。同様に、先行する「約」の使用により値がおおよそのものとして表される場合、特定の値は別の実施形態を成すことが理解されることになる。そこで開示されるいくつかの値が存在すること、及び各々の値がその値自体に加えて「およその」その特定の値としても本明細書に開示されることが、さらに理解されることになる。別の態様において、「約」という用語の使用は、記載される値の±２０％、記載される値の±１５％、記載される値の±１０％、記載される値の±５％、記載される値の±３％、又は記載される値の±１％を意味する。
[0021]「周期表」は、２００７年６月２２日の日付のＩＵＰＡＣ元素周期表の版を指し、周期表の族の付番方法はＣｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＮｅｗｓ、６３（５）、２７（１９８５）に記載される通りである。
[0022]「炭化水素質」及び「炭化水素」は、炭素及び水素原子のみを含有する化合物を指す。他の識別子は、存在する場合は炭化水素中の特定の基の存在を示すのに使用することができる（例えば、ハロゲン化炭化水素は、炭化水素中の当量数の水素原子を置き換える１つ又は複数のハロゲン原子の存在を示す）。
[0023]「水素化処理」又は「水素化転化」とは、望ましくない不純物を除去する、及び／又は供給原料を所望の生成物に転化する目的で、高温及び高圧で炭質供給原料を水素及び触媒と接触させるプロセスを指す。そのようなプロセスとしては、限定はされないが、メタン化、水性ガスシフト反応、水素化、水素化処理、水素化脱硫、水素化脱窒素、水素化脱金属、水素化脱芳香族、水素化異性化、水素化脱ろう、及び選択的水素化分解を含めた水素化分解が挙げられる。水素化処理のタイプ及び反応条件に応じて、水素化処理の生成物は、改善された粘度、粘度指数、飽和含量、低温特性、揮発性、及び脱分極などの、改善された物理特性を示し得る。
[0024]「水素化分解」とは、水素化及び脱水素が炭化水素の分解／断片化を伴う、例えば、より重質炭化水素からより軽質炭化水素への転化、又は芳香族及び／又はシクロパラフィンから非環状パラフィンへの転化を伴うプロセスを指す。
[0025]「シクロパラフィン」は、一般式ＣｎＨ２ｎを有する化合物を指し、飽和炭素原子の１つ又は複数の環を有することにより特徴づけられる。複数の環を有するシクロパラフィンにおいて、環は縮合していてもよい。シクロパラフィンは置換基及び芳香族環を含んでいてもよいが、飽和炭素原子の１つ又は複数の環も含有していなければならない。
[0026]「バインダー」又は「支持体」という用語は、特に「触媒担体」という用語において使用される場合、典型的には触媒材料が付着する広い表面積を有する固体である、従来の材料を指す。支持材料は不活性であるか又は触媒反応に関与してもよく、多孔質又は非多孔質であってもよい。典型的な触媒担体としては、様々な種類の炭素、アルミナ、シリカ、及びシリカ－アルミナ、例えば、アモルファスシリカアルミン酸塩、ゼオライト、アルミナ－ボリア、シリカ－アルミナ－マグネシア、シリカ－アルミナ－チタニア、並びに材料他のゼオライト及び他の複合酸化物をそれらに加えることにより得られる材料が挙げられる。
[0027]「モレキュラーシーブ」とは、骨格構造内に分子寸法の均一な細孔を有する、その結果モレキュラーシーブのタイプに応じて特定の分子のみがモレキュラーシーブの細孔構造を利用可能であり、一方他の分子は例えば分子サイズ及び／又は反応性に起因して排除される、結晶性微小孔性固体を指す。ゼオライト、結晶性アルミノリン酸塩、及び結晶性シリコアルミノリン酸塩はモレキュラーシーブの代表例である。
[0028]「触媒粒子」、「触媒組成物」、「触媒混合物」、「触媒系」などの用語は、組成物の初期出発成分、並びにこれらの初期出発成分を接触させることにより生じ得るいかなる生成物（複数可）も包含し、これは不均一及び均一の両方の触媒系又は組成物を含む。
[0029]出願人は、例えば出願人が出願の時点で気づいていない可能性がある参考文献について釈明するために、出願人が何らかの理由で開示の最大限よりも少なく特許請求の範囲に記載することを選択する場合、グループ内の任意の部分範囲又は部分範囲の組み合わせを含めた、任意のそのような値又は範囲のグループの任意の個々の構成要素を但し書きにより外す又は除外する権利を有し、これは範囲によって又は任意の同様の方法で特許請求の範囲に記載することができる。さらに、出願人は、特許請求の範囲に記載されるグループの任意の構成要素を但し書きにより外す又は除外する権利を有する。
[0030]本明細書に記載のものと同様又は等価の任意の方法及び材料を本発明の実施又は試験において使用できるが、典型的な方法及び材料が本明細書に記載される。
[0031]本明細書で言及されるあらゆる公開物及び特許は、例えば本発明に関連して使用される可能性がある公開物に記載されている構造物及び方法を説明及び開示する目的で、参照により本明細書に組み込まれる。本文の全体を通して論じられる公開物は、単にその開示のために本発明出願の出願日よりも前に掲載されている。本明細書のいかなるものも、以前の発明のおかげで発明者らがそのような開示に先行する権利がないという承認として解釈されるべきではない。
詳細な説明
[0032]本開示はその適用において、以下の説明に示される又は図面に示される部材の構成及び配置の詳細に限定されないことを理解するべきである。
[0032]本開示はその適用において、以下の説明に示される又は図面に示される部材の構成及び配置の詳細に限定されないことを理解するべきである。
[0033]本開示は一般に、水素化分解シクロパラフィン化合物の生成において選択的である水素化分解触媒の存在下でシクロパラフィンを水素と接触させることによる、シクロパラフィンの開環の方法に関する。一般に、水素化分解触媒は、未硫化、低酸性度の金属含有ゼオライト（例えば、白金含有ゼオライト）を含み、これはシクロパラフィン化合物の非置換炭素原子における開環（すなわち、炭素－炭素結合切断）を促進し；金属は、白金、ニッケル、ロジウム、及びそれらの混合物からなる群から選択される。
[0034]特定の実施形態において、本明細書で開示される方法は、炭化水素供給材料を高温及び高圧の条件において水素及び水素化分解触媒粒子の存在下で反応させて、供給材料中のシクロパラフィンを、ｎ－パラフィン及び分岐パラフィンを含めた水素化分解シクロパラフィン化合物へ転化させるのに使用することができる。
[0035]シクロパラフィン開環は、石油流をグレードアップするための重要な反応である。より優れた低温流動特性（すなわち、低流動点）は、シクロパラフィンを分岐パラフィンへ転化させることにより実現できる。芳香環飽和も本明細書に記載の方法の間に生じることがある。特定の実施形態において、この方法は、芳香環を含有する成分を分岐パラフィンへとグレードアップし、それにより粘度指数低温流動特性を改善するのに使用することができる。
[0036]一実施形態において、炭化水素供給材料中のシクロパラフィンの選択的開環の方法は、水素化分解条件下で、シクロパラフィンを含む炭化水素供給材料を水素と未硫化、低酸性度の金属含有ゼオライトを含む触媒と接触させて水素化分解シクロパラフィンを生成するステップを含み；金属は、白金、ニッケル、ロジウム、及びそれらの混合物からなる群から選択される。特定の実施形態において、金属は白金である。
[0037]この方法は、水素化分解シクロパラフィン組成物をシクロパラフィンから生成するのに使用することができる。一般に、未硫化、低酸性度の金属含有ゼオライトにより触媒されるシクロパラフィン開環反応は、シクロパラフィン化合物のシクロアルキル部分における非置換炭素間で生じる。例えば、デカリン又はテトラリンについて行われる反応は、下記に示される水素化分解シクロパラフィン生成物を生成することになる。
[0038]例示的な触媒により触媒されるシクロパラフィン開環反応は多くの場合、硫化、低酸性度の金属含有ゼオライトを使用して得られるものよりも分岐度の高い生成物をもたらす（例えば、（１）Ｍａｒｔｅｎｓ，Ｊ．Ａ．、及びＪａｃｏｂｓ，Ｐ．Ａ．、「Ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ ｏｎ Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｃａｔａｌｙｓｔｓ」、Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ Ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ Ｈｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ、Ｊ．Ｂ．Ｍｏｆｆａｔｔ編、Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉｎｈｏｌｄ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９０年；及び（２）Ｇｉｒｇｉｓ，Ｍ．Ｊ．、及びＴｓａｏ，Ｙ．Ｐ．、Ｉｎｄ．Ｅｎｄ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．、１９９６年、３５、３８６～３９６頁を参照）。
[0039]特定の実施形態において、シクロパラフィンは、Ｃ６＋、Ｃ７＋、Ｃ８＋、Ｃ９＋、又はＣ１０＋シクロパラフィンを含む。Ｃ６＋、Ｃ７＋、Ｃ８＋、Ｃ９＋、又はＣ１０＋含量は、炭化水素供給材料中で約５０ｗｔ％超、約６０ｗｔ％超、約７０ｗｔ％超、約８０ｗｔ％超、約９０ｗｔ％超、約９５ｗｔ％超、約９８ｗｔ％超、又は約１００ｗｔ％であってもよい。シクロパラフィンを含む適切な供給材料としては、例えば、石油流、水素化分解装置リサイクル流、軽油、パラフィン残油、及び芳香族水素化プロセスによる反応生成物が挙げられる。芳香族水素化プロセスによる反応生成物の例は、芳香族リッチな供給材料を金属硫化物触媒の存在下で水素と接触させてシクロパラフィンを生成する、水素化処理装置からの排液である。
[0040]特定の実施形態において、シクロパラフィンはＣ１０＋シクロパラフィン（すなわち、少なくとも１０個の炭素を含むシクロパラフィン）を含む。特定の実施形態において、シクロパラフィンはＣ６＋シクロパラフィン（すなわち、少なくとも６個の炭素を含むシクロパラフィン）を含む。特定の実施形態において、シクロパラフィンは、Ｃ５～Ｃ１００、Ｃ５～Ｃ６０、Ｃ５～Ｃ１８、Ｃ６～Ｃ１４、Ｃ６～Ｃ１２、又はＣ６０～Ｃ１００シクロパラフィンを含む。
[0041]一部の実施形態において、シクロパラフィンは、２環又は３環の炭化水素化合物（例えばナフテン）、例えばデカリン（ｃｉｓ－又はｔｒａｎｓ－デカリン、及びそれらの混合物）などを含む。特定の実施形態において、シクロパラフィンは１つ又は複数の芳香族環を含む。
[0042]一般に、シクロパラフィン開環プロセスにおいて有用な触媒（又は触媒組成物）は、硫化されていない（すなわち、未硫化の）低酸性度の金属含有ゼオライトであり；金属は、白金、ニッケル、ロジウム、及びそれらの混合物からなる群から選択される。触媒の硫化された型の選択率は、未硫化の型とは異なる場合がある。特定の実施形態において、触媒又は触媒組成物は、硫化されていない低酸性度の白金含有ゼオライトを含む。
[0043]金属は、当技術分野において既知の任意の適切な方法により、例えば含浸又はゼオライト上の交換などにより触媒組成物中に取り込まれてもよい。金属は、カチオン性、アニオン性、又は中性の錯体の形態で取り込まれてもよい。例えば、［Ｐｔ（ＮＨ３）４］２＋及びこのタイプのカチオン性錯体は、ゼオライト上の白金の交換において好都合であることが分かるであろう。特定の実施形態において、ゼオライト上の金属の量は、約０．００３～約１０重量パーセント、約０．０１～約１０重量パーセント、約０．１～約２．０重量パーセント、又は約０．１～約１．０重量パーセントである。特定の実施形態において、ゼオライト上の白金の量は、約０．０１～約１０重量パーセント、約０．１～約２．０重量パーセント、又は約０．１～約１．０重量パーセントである。特定の実施形態において、触媒合成における白金の供給源は白金テトラアミンジニトレートである。特定の実施形態において、金属はｐＨが中性又は塩基性の溶液により触媒組成物中に導入される。特定の実施形態において、白金はｐＨが中性又は塩基性の溶液により触媒組成物中に導入される。
[0044]触媒又は触媒組成物中の高度な金属の分散が一般に好ましい。例えば、白金の分散は水素化学吸着技術により測定され、Ｈ／Ｐｔ比に関して表される。Ｈ／Ｐｔ比が高いほど、白金の分散が高い。特定の実施形態において、ゼオライトは約０．８を超えるＨ／Ｐｔ比を有するべきである。
[0045]１つ又は複数のバインダー材料もゼオライトと共に使用されてもよい。バインダー材料の一般に望ましい特性は、良好な混合／押出成形特性、焼成後の良好な機械的強度、並びに触媒使用時の潜在的な拡散の問題を防ぐための妥当な表面積及び多孔性である。適切なバインダー材料の例としては、限定はされないが、シリカ含有バインダー材料、例えばシリカ、シリカアルミナ、シリカ－ボリア、シリカ－マグネシア、シリカ－ジルコニア、シリカ－トリア、シリカ－ベリリア、シリカ－チタニア、シリカ－アルミナ－ボリア、シリカアルミナ－トリア、シリカ－アルミナ－ジルコニア、シリカ－アルミナマグネシア、又はシリカ－マグネシア－ジルコニアなど；無機酸化物；リン酸アルミニウム；及びそれらの組み合わせが挙げられる。特定の実施形態において、バインダー材料はゼオライト材料を含まない。
[0046]使用する場合、バインダー対ゼオライトの比は、典型的には約９：１～約１：９、より一般的には約３：１～約１：３（重量による）で様々となる。
[0047]一般に、本明細書に記載の触媒組成物及び方法において有用であるゼオライトは、低アルミナ含量及び／又は高いシリカ対アルミナのモル比を含む、低酸性度を有するアルミノケイ酸塩である。一実施形態において、ゼオライトはアルミノケイ酸塩である。特定の実施形態において、ゼオライトは低アルミナ含量及び／又は高いシリカ対アルミナのモル比を有するアルミノケイ酸塩である。
[0048]具体的には特定の下側の値又は範囲に限定されないが、ゼオライトのシリカ対アルミナ（アルミナに対するシリカ）（silica-to-alumina）のモル比は、水素化分解シクロパラフィン生成物を選択的に生成するのに十分な値又は範囲である。一般に、低酸性度ゼオライトは少なくとも１００のシリカ対アルミナのモル比（ＳＡＲ）を有する。特定の実施形態において、低酸性度ゼオライトは少なくとも１００、１１０、又は１２０のＳＡＲを有する。特定の実施形態において、低酸性度ゼオライトは約１００～約１２０の範囲のＳＡＲを有する。特定の実施形態において、ゼオライトは、軽質副生成物の最小限の形成を伴い、選択的にパラフィンの開環をもたらすのに十分な値又は範囲のＳＡＲを有する。特定の実施形態において、ゼオライトは少なくとも１００のＳＡＲを有する。
[0049]特定の実施形態において、ゼオライトはホウ素を含有しないアルミノケイ酸塩である。特定の実施形態において、ゼオライトはホウケイ酸塩ではない。特定の実施形態において、ゼオライトはアルミノホウケイ酸ではない。
[0050]適切なゼオライトの具体例としては、限定はされないが、ＳＳＺ－３２、ＳＳＺ－３５、ＳＳＺ－５４、ＳＳＺ－７０、ＳＳＺ－７４、ＳＳＺ－９１、ＳＳＺ－９５、ＳＳＺ－１０９、ＳＳＺ－３１、ＳＳＺ－４２、ＳＳＺ－４３、ＳＳＺ－４８、ＳＳＺ－５５、ＳＳＺ－５７、ＳＳＺ－６３、ＳＳＺ－６４、ＳＳＺ－６５、ＳＳＺ－９６、ＳＳＺ－１０６、ＳＳＺ－１１１、ＳＳＺ－１１８、ＳＳＺ－１２２、Ｙ、ＵＳＹ、Ｂｅｔａ、ＺＳＭ－４、ＭＦＩ（例えば、ＺＳＭ－５）、ＺＳＭ－１２、ＺＳＭ－１８、ＺＳＭ－２０、ＭＴＴ（例えば、ＺＳＭ－２３）、ＦＥＲ（例えば、ＺＳＭ－３５）、＊ＭＲＥ（例えば、ＺＳＭ－４８）、Ｌ、及びそれらの組み合わせを挙げることができる。本明細書で言及されるゼオライトは当技術分野において良く説明されており、例えば米国特許第５２８４９８５号及び第５３６４９９７号を参照されたい。特定の実施形態において、ゼオライトは中細孔ゼオライトから、例えばＳＳＺ－３２、ＳＳＺ－３５、ＳＳＺ－５４、ＳＳＺ－７０、ＳＳＺ－７４、ＳＳＺ－９１、ＳＳＺ－９５、ＳＳＺ－１０９などから選択される。特定の実施形態において、ゼオライトは大細孔ゼオライトから、例えばＳＳＺ－３１、ＳＳＺ－４２、ＳＳＺ－４３、ＳＳＺ－４８、ＳＳＺ－５５、ＳＳＺ－５７、ＳＳＺ－６３、ＳＳＺ－６４、ＳＳＺ－６５、ＳＳＺ－９６、ＳＳＺ－１０６、ＳＳＺ－１１１、ＳＳＺ－１１８、ＳＳＺ－１２２などから選択される。特定の実施形態において、ゼオライトはＹ、ＵＳＹ、Ｂｅｔａ、ＺＳＭ－４、ＺＳＭ－１２、ＺＳＭ－１８、ＺＳＭ－２０、Ｌ、及びそれらの組み合わせから選択される。特定の実施形態において、ゼオライトはＺＳＭ－１２を含むアルミノケイ酸塩ゼオライトである。
[0051]典型的には、この方法は、使用される特定の触媒についての適切な水素化分解条件下で行われる。特定の実施形態において、この方法は約２００℃～約４００℃、約２７０℃～約３３０℃、又は約２７０℃～約３００℃の温度で行われる。特定の実施形態において、この方法は約６．９ｋＰａ（１ｐｓｉｇ）～約１３７９０ｋＰａ（２０００ｐｓｉｇ）又は約１３７９ｋＰａ（２００ｐｓｉｇ）～約１３７９０ｋＰａ（２０００ｐｓｉｇ）の範囲内の圧力で行われる。特定の実施形態において、この方法は、約０．４～約２．０ＷＨＳＶ ｈｒ－１、又は約０．４～約０．７ＷＨＳＶ ｈｒ－１の範囲の重量空間速度で行われる。一実施形態において、プロセス（又は水素化分解）条件は、約２００℃～約４００℃の温度及び約１３７９ｋＰａ（２００ｐｓｉｇ）～約１３７９０ｋＰａ（２０００ｐｓｉｇ）の範囲の圧力を含む。一実施形態において、プロセス（又は水素化分解）条件は、約２００℃～約４００℃の温度、約１３７９ｋＰａ（２００ｐｓｉｇ）～約１３７９０ｋＰａ（２０００ｐｓｉｇ）の範囲の圧力、及び約０．４～約０．７ＷＨＳＶ ｈｒ－１の範囲の重量空間速度を含む。
[0052]プロセスに存在する水素の量は、Ｈ２／シクロパラフィンのモル比に関して約２～約１０の範囲であってもよい。典型的には、プロセスに存在する水素の量はＨ２／シクロパラフィンのモル比に関して約３～約５の範囲である。
[0053]一部の実施形態において、この方法は約５００ｐｐｍ未満の硫黄、又は約５０ｐｐｍ未満の硫黄を有する低硫黄供給材料により行われる。本発明の未硫化触媒組成物との接触前の予備的な水素化処理をしない、約５００ｐｐｍ未満の硫黄を有する供給材料が好ましい。一部の実施形態において、この方法は約５０ｐｐｍ未満の窒素で行われる。
[0054]一実施形態において、従来の水素化処理触媒を使用した水素化処理ステップを行って、窒素及び硫黄を除去し実質的な沸点範囲を変換することなく芳香族を飽和させてナフテンとすることもできる。適切な水素化処理触媒は一般に、金属水素化成分、通常は第６族又は第８族～１０族金属を含む。水素化処理は通常、触媒性能を改善し、より低い温度、より高い空間速度、より低い圧力、又はこれらの条件の組み合わせが採用されることを可能にすることになる。
[0055]本開示の方法は、高転化率及び高選択率で非置換炭素間でのシクロパラフィンの開環を促進することを含めた、以下の実施例により裏付けられるようないくつかの利点を提供する。特定の実施形態において、この方法は炭化水素供給材料中のシクロパラフィンの約９０％を超える転化率をもたらす。特定の実施形態において、この方法は炭化水素供給材料中のシクロパラフィンの約６０％超又は約６５％超の開環生成物の選択率をもたらす。有利なことに、実施形態による方法は、あまり価値の高くない軽質生成物（例えば、メタン、エタン、及びプロパンなどのガス）が過度に形成されることなくシクロパラフィンの開環を促進するのに使用できる。
[0056]一態様において、本開示は、本明細書に記載の実施形態による方法において水素化分解シクロパラフィンを選択的に生成するための、未硫化、低酸性度の金属含有ゼオライト及び水素を提供する。
[0057]一態様において、本開示は、本明細書に記載の実施形態による方法において生成される水素化分解シクロパラフィン組成物を提供する。
[0058]開示される実施形態は以下の実施例によりさらに説明され、これはこの開示の範囲に制約を課すものとして決して解釈されるべきではない。本明細書における説明を読んだ後では、本開示の範囲又は添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な他の態様、実施形態、その修正物、及び等価物が当業者にとって明らかとなり得る。
[0059] 実施例１ 例示的な触媒及びシクロパラフィン開環方法
[0060]Ａ．Ｐｔ／ＺＳＭ－１２触媒の調製
[0061]ＺＥＯ２１７の２グラムの試料、Ｚｅｏｌｙｓｔ社より入手可能なＺＳＭ－１２構造体を焼成して有機テンプレートを除去し、次いで１２グラムの水及び２０グラムの０．１４８Ｍ ＮＨ４ＯＨ溶液と共にバイアルに充填した。白金テトラアミンジニトレート溶液（２グラム）をバイアルに加えた。白金テトラアミンジニトレート溶液は、０．２８６グラムの白金テトラアミンジニトレート（Ａｅｓａｒ；４９ｗｔ％ Ｐｔ）を、２４．５グラムの水及び４．１グラムの０．１４８Ｍ ＮＨ４ＯＨ溶液に溶解させて緩衝作用を得ることにより調製される。すべてのＰｔが最終的にゼオライト上に存在する場合、１グラムのこの溶液は０．５ｗｔ％の充填量を有する触媒を提供することになる。
[0061]ＺＥＯ２１７の２グラムの試料、Ｚｅｏｌｙｓｔ社より入手可能なＺＳＭ－１２構造体を焼成して有機テンプレートを除去し、次いで１２グラムの水及び２０グラムの０．１４８Ｍ ＮＨ４ＯＨ溶液と共にバイアルに充填した。白金テトラアミンジニトレート溶液（２グラム）をバイアルに加えた。白金テトラアミンジニトレート溶液は、０．２８６グラムの白金テトラアミンジニトレート（Ａｅｓａｒ；４９ｗｔ％ Ｐｔ）を、２４．５グラムの水及び４．１グラムの０．１４８Ｍ ＮＨ４ＯＨ溶液に溶解させて緩衝作用を得ることにより調製される。すべてのＰｔが最終的にゼオライト上に存在する場合、１グラムのこの溶液は０．５ｗｔ％の充填量を有する触媒を提供することになる。
[0062]内容物を室温で２日間静置する。次いでろ過により固体を収集し、５０ｃｃの水で３回に分けて洗浄する。真空乾燥したら、次いで固体を９０℃のオーブンに移し、２時間乾燥させる。次いで固体をパイレックス（登録商標）皿上に薄く広げ、以下のプログラムに従って焼成する：１℃／分の正の空気流中で、１２０℃まで温度を上昇させる；次いでこの温度で２時間維持する；次いで再び同じ速度で３００℃まで温度を上昇させ、３時間維持する。最終生成物は０．７０１ｗｔ％ Ａｌ、４４．８ｗｔ％ Ｓｉ、及び０．４４７ｗｔ％ Ｐｔを含む。
[0063]Ｂ．方法実施例
[0064]触媒をペレット化し、ふるいにかけて２０～４０メッシュの顆粒とする。
[0064]触媒をペレット化し、ふるいにかけて２０～４０メッシュの顆粒とする。
[0065]０．７０ｇのＰｔ／ＺＳＭ－１２を下降流トリクル床反応器などの固定床反応器に装入する。
[0066]触媒の充填の図を図１に示す。触媒床を炉の等温ゾーンに置く。
[0067]触媒の特性を表１に示す。触媒の低Ａｌ含量は、低濃度の酸部位及び高いシリカ対アルミナのモル（ＳＡＲ）比（すなわち、＞１００）をもたらす。
[0067]触媒の特性を表１に示す。触媒の低Ａｌ含量は、低濃度の酸部位及び高いシリカ対アルミナのモル（ＳＡＲ）比（すなわち、＞１００）をもたらす。
[0068]５０ｃｃ／ｍｉｎで流れるＮ２により１２１℃（２５０°Ｆ）及び１気圧で４時間、触媒を乾燥させる。５０ｃｃ／ｍｉｎで流れるＨ２により３１６℃（６００°Ｆ）及び１気圧で２時間、触媒を還元する。
[0069]炭化水素供給材料（ｎ－ヘキサデカンで構成される）及び水素を固定床へ導入することにより反応を開始させる。
[0070]６０％のｔｒａｎｓ－デカリン及び４０％のｃｉｓ－デカリンで構成される供給材料を、約３ｗｔ％のｎ－ヘキサデカンと固定床の触媒と接触させることにより、実験を行う。
[0071]２次元ＧＣを使用して供給材料を分析し、供給材料の分析を表２に示す。次いで供給材料を、８２７４ｋＰａ（１２００ｐｓｉｇ）、２８５℃（５４５°Ｆ）、及びＷＨＳＶ＝０．５７、４．２のＨ２／デカリンのモル比において触媒と接触させる。４６時間のラインアウト時間の後、２４時間の生産時間が行われる。生産時間の最後に収集される液体反応生成物を２次元ＧＣにより分析する。生成物の分析も表２に示す。
[0072]生成物分析における６２ｗｔ％ Ｃ１０－モノナフテンの存在は、供給材料中のデカリン化合物の著しい開環を裏付ける。デカリン化合物は２環のナフテンである。
[0073]生成物分析において存在する少量（全体で３ｗｔ％）の軽質生成物（Ｃ８－及びＣ９－）は、開環が選択的であり最小限の軽質副生成物の形成を伴うという結論を裏付ける。的
[0074]転化率、主な生成物の収率、及びＣ１０モノナフテン開環生成物の選択率収率を表３に示す。Ｐｔ／低酸性度ＺＳＭ－１２を使用して９３％の転化率において、モノナフテン開環生成物の６６％の選択率が得られる。
[0074]転化率、主な生成物の収率、及びＣ１０モノナフテン開環生成物の選択率収率を表３に示す。Ｐｔ／低酸性度ＺＳＭ－１２を使用して９３％の転化率において、モノナフテン開環生成物の６６％の選択率が得られる。
[0075]本開示は限られた数の実施形態を含むが、この開示の利益を有する当業者は、本開示の範囲から逸脱しない他の実施形態が考案され得ることを認識することになる。
Claims (17)
- シクロパラフィンの選択的開環の方法であって、方法が、水素化分解条件下で、シクロパラフィンを含む炭化水素供給材料を、水素と、未硫化、低酸性度の金属含有ゼオライトを含む触媒と接触させて、水素化分解シクロパラフィンを生成するステップを含み、前記金属が、白金、ニッケル、ロジウム、及びそれらの混合物からなる群から選択される、方法。
- 前記ゼオライトがアルミノケイ酸塩である、請求項１に記載の方法。
- 前記ゼオライトのシリカ対アルミナモル比が、選択的にシクロパラフィンの開環をもたらすのに十分な値又は範囲であり、軽質副生成物の形成が最小限である、請求項２に記載の方法。
- 前記ゼオライトのシリカ対アルミナモル比が少なくとも約１００である、請求項２に記載の方法。
- 前記ゼオライトがＳＳＺ－３２、ＳＳＺ－３５、ＳＳＺ－５４、ＳＳＺ－７０、ＳＳＺ－７４、ＳＳＺ－９１、ＳＳＺ－９５、ＳＳＺ－１０９、ＳＳＺ－３１、ＳＳＺ－４２、ＳＳＺ－４３、ＳＳＺ－４８、ＳＳＺ－５５、ＳＳＺ－５７、ＳＳＺ－６３、ＳＳＺ－６４、ＳＳＺ－６５、ＳＳＺ－９６、ＳＳＺ－１０６、ＳＳＺ－１１１、ＳＳＺ－１１８、ＳＳＺ－１２２、Ｙ、ＵＳＹ、Ｂｅｔａ、ＺＳＭ－４、ＭＦＩ（例えば、ＺＳＭ－５）、ＺＳＭ－１２、ＺＳＭ－１８、ＺＳＭ－２０、ＭＴＴ（例えば、ＺＳＭ－２３）、ＦＥＲ（例えば、ＺＳＭ－３５）、＊ＭＲＥ（例えば、ＺＳＭ－４８）、Ｌ、及びそれらの組み合わせから選択されるアルミノケイ酸塩ゼオライト水素化分解触媒である、請求項１に記載の方法。前記ゼオライトが、ＳＳＺ－３２、ＳＳＺ－３５、ＳＳＺ－５４、ＳＳＺ－７０、ＳＳＺ－７４、ＳＳＺ－９１、ＳＳＺ－９５、及びＳＳＺ－１０９から選択されるアルミノケイ酸塩ゼオライト水素化分解触媒である、請求項１に記載の方法。
- 前記ゼオライトが、ＳＳＺ－３１、ＳＳＺ－４２、ＳＳＺ－４３、ＳＳＺ－４８、ＳＳＺ－５５、ＳＳＺ－５７、ＳＳＺ－６３、ＳＳＺ－６４、ＳＳＺ－６５、ＳＳＺ－９６、ＳＳＺ－１０６、ＳＳＺ－１１１、ＳＳＺ－１１８、及びＳＳＺ－１２２から選択されるアルミノケイ酸塩ゼオライト水素化分解触媒である、請求項１に記載の方法。
- 前記ゼオライトが、Ｙ、ＵＳＹ、Ｂｅｔａ、ＺＳＭ－４、ＭＦＩ（例えば、ＺＳＭ－５）、ＺＳＭ－１２、ＺＳＭ－１８、ＺＳＭ－２０、ＭＴＴ（例えば、ＺＳＭ－２３）、ＦＥＲ（例えば、ＺＳＭ－３５）、＊ＭＲＥ（例えば、ＺＳＭ－４８）、及びＬから選択されるアルミノケイ酸塩ゼオライト水素化分解触媒である、請求項１に記載の方法。
- 前記炭化水素供給材料がＣ１０＋シクロパラフィンを含む、請求項１に記載の方法。
- 前記Ｃ１０＋シクロパラフィン含量が炭化水素供給材料中で約５０ｗｔ％を超える、請求項８に記載の方法。
- 前記水素化分解条件が、約２００℃～約４００℃の温度、約１３７９ｋＰａ（２００ｐｓｉｇ）～約１３７９０ｋＰａ（２０００ｐｓｉｇ）の範囲の圧力、及び約０．４～約０．７ＷＨＳＶ ｈｒ－１の範囲の重量空間速度を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記未硫化、低酸性度の金属含有ゼオライトが、未硫化、低酸性度の白金含有ゼオライトである、請求項１に記載の方法。
- 請求項１に記載の方法に従って水素化分解シクロパラフィンを選択的に生成するための、未硫化、低酸性度の金属含有ゼオライト及び水素の使用。
- 前記未硫化、低酸性度の金属含有ゼオライトが、未硫化、低酸性度の白金含有ゼオライトである、請求項１２に記載の使用。
- 前記ゼオライトがアルミノケイ酸塩である、請求項１２に記載の使用。
- 請求項１に記載の方法に従って生成される、水素化分解シクロパラフィン組成物。
- 前記未硫化、低酸性度の金属含有ゼオライトが、未硫化、低酸性度の白金含有ゼオライトである、請求項１５に記載の水素化分解シクロパラフィン組成物。
- 前記ゼオライトがアルミノケイ酸塩である、請求項１５に記載の水素化分解シクロパラフィン組成物。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202163134862P | 2021-01-07 | 2021-01-07 | |
| US63/134,862 | 2021-01-07 | ||
| PCT/US2021/059653 WO2022150101A1 (en) | 2021-01-07 | 2021-11-17 | Processes for catalyzed ring-opening of cycloparaffins |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024502616A true JP2024502616A (ja) | 2024-01-22 |
Family
ID=78844636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023541679A Pending JP2024502616A (ja) | 2021-01-07 | 2021-11-17 | シクロパラフィンの触媒開環の方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220213394A1 (ja) |
| EP (1) | EP4274875A1 (ja) |
| JP (1) | JP2024502616A (ja) |
| KR (1) | KR20230128055A (ja) |
| CN (1) | CN116724103A (ja) |
| WO (1) | WO2022150101A1 (ja) |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4789457A (en) * | 1985-06-03 | 1988-12-06 | Mobil Oil Corporation | Production of high octane gasoline by hydrocracking catalytic cracking products |
| AU584761B2 (en) * | 1985-11-29 | 1989-06-01 | Technisearch Limited | Upgrading naphtha with matched catalyst(s) |
| US5282958A (en) * | 1990-07-20 | 1994-02-01 | Chevron Research And Technology Company | Use of modified 5-7 a pore molecular sieves for isomerization of hydrocarbons |
| US5364997A (en) | 1992-10-05 | 1994-11-15 | Mobil Oil Corporation | Process for converting multi-branched heavy hydrocarbons to high octane gasoline |
| US5284985A (en) | 1992-10-05 | 1994-02-08 | Mobil Oil Corp. | Process for the selective hydrocracking of distillates to produce naphta range high octane isoparaffins |
| US5543035A (en) * | 1994-08-01 | 1996-08-06 | Chevron U.S.A. Inc. | Process for producing a high quality lubricating oil using a VI selective catalyst |
| US20010001449A1 (en) * | 1998-12-30 | 2001-05-24 | Thomas R. Kiliany | Low-pressure hydrocracking process |
| US6241876B1 (en) * | 1998-12-30 | 2001-06-05 | Mobil Oil Corporation | Selective ring opening process for producing diesel fuel with increased cetane number |
| US6294077B1 (en) * | 2000-02-02 | 2001-09-25 | Mobil Oil Corporation | Production of high viscosity lubricating oil stock with improved ZSM-5 catalyst |
| US7083714B2 (en) * | 2003-03-26 | 2006-08-01 | Chevron U.S.A. Inc. | Hydrocarbon conversion using molecular sieve SSZ-65 |
| US7018525B2 (en) * | 2003-10-14 | 2006-03-28 | Chevron U.S.A. Inc. | Processes for producing lubricant base oils with optimized branching |
| EA200801052A1 (ru) * | 2005-08-08 | 2008-08-29 | ШЕВРОН Ю.ЭсЭй ИНК. | Катализатор и способ селективной гидроконверсии нормальных парафинов в более легкие продукты, обогащенные нормальными парафинами |
| CA2541051C (en) * | 2005-09-20 | 2013-04-02 | Nova Chemicals Corporation | Aromatic saturation and ring opening process |
| US9212323B2 (en) * | 2011-02-11 | 2015-12-15 | E I Du Pont De Nemours And Company | Liquid-full hydrotreating and selective ring opening processes |
| CN103773468B (zh) * | 2012-10-24 | 2015-12-09 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种异构脱蜡生产润滑油基础油的方法 |
-
2021
- 2021-11-17 KR KR1020237025694A patent/KR20230128055A/ko unknown
- 2021-11-17 US US17/528,516 patent/US20220213394A1/en active Pending
- 2021-11-17 CN CN202180092122.6A patent/CN116724103A/zh active Pending
- 2021-11-17 JP JP2023541679A patent/JP2024502616A/ja active Pending
- 2021-11-17 EP EP21824211.3A patent/EP4274875A1/en active Pending
- 2021-11-17 WO PCT/US2021/059653 patent/WO2022150101A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20220213394A1 (en) | 2022-07-07 |
| KR20230128055A (ko) | 2023-09-01 |
| WO2022150101A1 (en) | 2022-07-14 |
| CN116724103A (zh) | 2023-09-08 |
| EP4274875A1 (en) | 2023-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8758596B2 (en) | Hydrogenation isomerization catalyst, method for producing same, method for dewaxing hydrocarbon oil, and method for producing lubricant base oil | |
| JP5468957B2 (ja) | 水素化異性化触媒、その製造方法、炭化水素油の脱蝋方法、炭化水素の製造方法及び潤滑油基油の製造方法 | |
| WO2017033512A1 (ja) | 潤滑油基油の製造方法 | |
| JP6228013B2 (ja) | 潤滑油基油の製造方法 | |
| JP5312013B2 (ja) | 水素化異性化触媒、その製造方法、炭化水素油の脱蝋方法及び潤滑油基油の製造方法 | |
| CZ297084B6 (cs) | Zpusob výroby zásob skladovatelných mazacích oleju | |
| EP2969198B1 (en) | Dewaxing catalysts | |
| JPWO2011001914A1 (ja) | 潤滑油基油の製造方法及び潤滑油基油 | |
| JP6050716B2 (ja) | 潤滑油基油の製造方法 | |
| CN102666802A (zh) | 转化链烷烃原料的方法 | |
| JP5299917B2 (ja) | 炭化水素油及び潤滑油基油の製造方法 | |
| JP5256017B2 (ja) | 水素化異性化触媒、その製造方法、炭化水素油の脱蝋方法及び潤滑油基油の製造方法 | |
| JP5303110B2 (ja) | 液体燃料の製造方法 | |
| JP6038780B2 (ja) | 水素化異性化触媒の製造方法及び潤滑油基油の製造方法 | |
| JP2024502616A (ja) | シクロパラフィンの触媒開環の方法 | |
| CN103459024B (zh) | 加氢处理用催化剂的制造方法 | |
| JP5757907B2 (ja) | 潤滑油基油の製造方法 | |
| JP2004283830A (ja) | 炭化水素の供給原料の流動点を改良するための触媒およびその使用 | |
| JP2023521077A (ja) | より重質なｎ－パラフィンからのｎ－パラフィン水素化分解生成物の選択的製造方法 | |
| JP2024503461A (ja) | 水素化異性化触媒 | |
| WO2007070894A2 (en) | Non-sulfided ni-based hydrocracking catalysts |