JP2761636B2 - Hydrocarbon steam reforming method - Google Patents

Hydrocarbon steam reforming method

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JP2761636B2
JP2761636B2 JP32136196A JP32136196A JP2761636B2 JP 2761636 B2 JP2761636 B2 JP 2761636B2 JP 32136196 A JP32136196 A JP 32136196A JP 32136196 A JP32136196 A JP 32136196A JP 2761636 B2 JP2761636 B2 JP 2761636B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高度に脱硫した炭
化水素の水蒸気改質方法に関する。
The present invention relates to a method for steam reforming of highly desulfurized hydrocarbons.

【0002】[0002]

【従来技術】従来炭化水素を水蒸気改質するに先立ち行
われている代表的な脱硫方法は、Ni-Mo系またはCo-Mo系
触媒の存在下に炭化水素中の有機硫黄を水添分解した
後、生成するH2SをZnOに吸着させて、除去する方法であ
る。
2. Description of the Related Art A typical desulfurization method performed prior to steam reforming of hydrocarbons is to hydrocrack organic sulfur in hydrocarbons in the presence of a Ni-Mo or Co-Mo catalyst. Thereafter, the generated H 2 S is adsorbed on ZnO and removed.

【0003】しかしながら、この様な従来方法には、多
くの問題点がある。すなわち、水添脱硫工程において、
炭化水素中に一定量以上の有機硫黄、特にチオフェンな
どの難分解性の有機硫黄が含まれている場合には、未分
解のものがスリップして、ZnOに吸着されることなく、
素通りする。また、吸着脱硫に際しては、例えば、
[0003] However, such a conventional method has many problems. That is, in the hydrodesulfurization step,
When hydrocarbons contain a certain amount or more of organic sulfur, especially insoluble organic sulfur such as thiophene, undecomposed substances slip and are not adsorbed by ZnO,
Pass through. In the case of adsorption desulfurization, for example,

【0004】[0004]

【化1】 Embedded image

【0005】で示される平衡のため、H2S、COSなどの量
も一定値以下とはならない。特に、H2OおよびCO2が存在
する場合には、この傾向は、著しい。さらに、装置のス
タートアップ、シャットダウンなどに際して脱硫系が不
安定である場合には、水添脱硫装置及び吸着脱硫触媒か
ら硫黄が飛散して、精製物中の硫黄濃度が増大すること
もある。したがって、現在の水蒸気改質プロセスにおけ
る脱硫工程は、精製後の炭化水素中の硫黄濃度が数vol.
ppm乃至0.1vol.ppmとなる様なレベルで管理せざるを得
ない。
[0005] Due to the equilibrium shown in the above, the amount of H 2 S, COS, etc., does not fall below a certain value. This is especially true when H 2 O and CO 2 are present. Further, when the desulfurization system is unstable at the time of starting up or shutting down the apparatus, sulfur may be scattered from the hydrodesulfurization apparatus and the adsorption desulfurization catalyst, and the sulfur concentration in the purified product may increase. Therefore, in the desulfurization step in the current steam reforming process, the sulfur concentration in the purified hydrocarbon is several vol.
It must be managed at a level such that it is in the range of ppm to 0.1 vol.ppm.

【0006】上記のようにして脱硫された炭化水素は、
次いで、Ru系、Ni系などの触媒の存在下に水蒸気改質に
供される。しかるに、マカーティら(McCarty et al ;
J.Chem.Phys. vol 72.No.12.6332、1980: J.Chem.Phys.
vol 74.No.10.5877、1981)の研究が明らかにしている
様に、NiおよびRuの硫黄吸着力は、強力であるので、炭
化水素中の硫黄含有量が極微量であつても、触媒表面の
大部分は、硫黄により覆われる。具体的には、一般の水
蒸気改質プロセスの入口条件(450℃近傍)において、
現在の最善のレベルである硫黄含有量0.1ppm程度の状態
では、NiまたはRu触媒の表面の約90%が、硫黄により、
短時間内に覆われてしまう。このことは、現行の炭化水
素の脱硫レベルでは、水蒸気改質工程における触媒の硫
黄被毒を防止することが出来ないことを意味している。
[0006] The hydrocarbon desulfurized as described above is
Next, it is subjected to steam reforming in the presence of a Ru-based or Ni-based catalyst. However, McCarty et al;
J. Chem. Phys. Vol 72.No.12.6332, 1980: J. Chem.Phys.
vol. 74, No.10.5877, 1981), Ni and Ru have a strong sulfur adsorption capacity, so even if the sulfur content in hydrocarbons is extremely small, the catalyst surface Is largely covered by sulfur. Specifically, under the general steam reforming process inlet conditions (around 450 ° C),
At the current best level of about 0.1 ppm sulfur, about 90% of the surface of Ni or Ru catalyst is
It will be covered in a short time. This means that the current level of hydrocarbon desulfurization cannot prevent sulfur poisoning of the catalyst in the steam reforming process.

【0007】この様な問題点を考慮して、特開昭62-170
03号公報には、0.5ppm以下に脱硫した炭化水素を使用す
る水蒸気改質方法が提案されている。しかしながら、こ
こに記載されている方法では、炭化水素の脱硫度が不十
分で、水蒸気改質触媒の被毒を十分に防止することが出
来ず、また後述するように水蒸気使用量の低減も実現さ
れない。
In consideration of such problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-170
No. 03 proposes a steam reforming method using a hydrocarbon desulfurized to 0.5 ppm or less. However, in the method described here, the degree of desulfurization of the hydrocarbon is insufficient, so that the poisoning of the steam reforming catalyst cannot be sufficiently prevented, and the use of steam is reduced as described later. Not done.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従って、水蒸気改質触
媒の硫黄被毒を効果的に防止して、触媒寿命を延長させ
ることを主な目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is a main object of the present invention to effectively prevent sulfur poisoning of a steam reforming catalyst and extend the life of the catalyst.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の如き
技術の現状に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、水蒸気改質
に供される炭化水素中の硫黄含有量を5ppb以下、より好
ましくは1ppb以下、更に好ましくは0.1ppb以下という低
いレベルとする場合には、水蒸気改質触媒の硫黄被毒を
実質的に防止し得るのみならず、触媒への炭素の析出を
も防止し得ることを見出した。
Means for Solving the Problems The present inventor has conducted intensive studies in view of the state of the art as described above, and as a result, has found that the sulfur content in hydrocarbons subjected to steam reforming is preferably 5 ppb or less, more preferably When it is set to a low level of 1 ppb or less, more preferably 0.1 ppb or less, it can not only substantially prevent sulfur poisoning of the steam reforming catalyst but also prevent carbon deposition on the catalyst. Was found.

【0010】すなわち、本発明は、炭化水素を高次脱硫
剤により硫黄含有量1ppb以下に脱硫した後、水蒸気改質
を行うことを特徴とする炭化水素の水蒸気改質方法に係
る。
[0010] That is, the present invention relates to a steam reforming method for hydrocarbons, which comprises desulfurizing a hydrocarbon to a sulfur content of 1 ppb or less with a high-order desulfurizing agent and then performing steam reforming.

【0011】なお、本発明において、硫黄濃度を示す単
位「ppb」は、vol.ppb(容量ppb)を意味する。
In the present invention, the unit "ppb" indicating the sulfur concentration means vol.ppb (volume ppb).

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】従来から、硫黄被毒が、水蒸気改
質用触媒の主な劣化要因であることは、良く知られてい
る。しかるに、水蒸気改質に供される炭化水素中の硫黄
含量を5ppb以下、より好ましくは1ppb以下、さらに好ま
しくは0.1ppb以下とすることにより、硫黄被毒のみなら
ず、炭素の析出までもが防止されるということは、従来
まったく予期し得なかった新しい知見である。したがっ
て、本発明方法によれば、炭化水素の水蒸気改質におい
て、触媒への炭素析出による活性劣化、反応器閉塞等が
制約となって採用出来なかった低水蒸気比運転や低水素
比運転及び灯軽油留分等の重質な炭化水素原料を使用す
る運転が可能となる。この結果、水蒸気改質プロセスの
経済性は、大巾に改善される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS It has been well known that sulfur poisoning is a major deterioration factor of a steam reforming catalyst. However, by setting the sulfur content in the hydrocarbon subjected to steam reforming to 5 ppb or less, more preferably 1 ppb or less, and even more preferably 0.1 ppb or less, not only sulfur poisoning but also carbon deposition is prevented. That is a new finding that was completely unexpected in the past. Therefore, according to the method of the present invention, in the steam reforming of hydrocarbons, the low steam ratio operation, the low hydrogen ratio operation, and the lamp which could not be adopted due to the deterioration of the activity due to the deposition of carbon on the catalyst and the restriction of the reactor were restricted. Operation using a heavy hydrocarbon feedstock such as a gas oil fraction becomes possible. As a result, the economy of the steam reforming process is greatly improved.

【0013】以下図面に示すフローチャートを参照しつ
つ、本発明をさらに詳細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the flowcharts shown in the drawings.

【0014】図1は、全硫黄化合物含有量が10ppm以下
(硫黄として:以下同じ)である炭化水素を原料とする
本発明方法の一実施態様を示す。この場合には、原料
は、硫黄含有量を5ppb以下、より好ましくは1ppb以下更
に好ましくは 0.1ppb以下にまで減少させる為の脱硫工
程に供される(以下これを高次脱硫という)。この様な
高次脱硫では、炭化水素中の硫黄含有量を5ppb以下、好
ましくは1ppb以下、より好ましくは0.1ppb以下とする。
この様な高次脱硫方法としては、特願昭62-279867号お
よび特願昭62-279868号に開示された銅−亜鉛系および
銅−亜鉛−アルミニウム系脱硫剤を使用する脱硫方法が
好ましい例として挙げられる。この様な脱硫剤は、下記
に示す様な方法により、調製される。
FIG. 1 shows an embodiment of the method of the present invention using a hydrocarbon having a total sulfur compound content of 10 ppm or less (as sulfur: the same applies hereinafter) as a raw material. In this case, the raw material is subjected to a desulfurization step for reducing the sulfur content to 5 ppb or less, more preferably 1 ppb or less, and still more preferably 0.1 ppb or less (hereinafter referred to as higher desulfurization). In such high-order desulfurization, the sulfur content in the hydrocarbon is 5 ppb or less, preferably 1 ppb or less, more preferably 0.1 ppb or less.
Preferred examples of such a high-order desulfurization method include desulfurization methods using copper-zinc-based and copper-zinc-aluminum-based desulfurization agents disclosed in Japanese Patent Application Nos. 622-279867 and 62-279868. It is listed as. Such a desulfurizing agent is prepared by the following method.

【0015】(1)銅ー亜鉛系脱硫剤 銅化合物(例えば、硝酸銅、酢酸銅等)及び亜鉛化合物
(例えば、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛等)を含む水溶液とアル
カリ物質(例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等)
の水溶液を使用して、常法による共沈法により沈澱を生
じさせる。生成した沈澱を乾燥し、300℃程度で焼成し
て、酸化銅ー酸化亜鉛混合物(原子比で通常銅:亜鉛:
=1:約0.3〜10、好ましくは1:約0.5〜3、より好まし
くは1:約1〜2.3)を得た後、水素含有量6容量%以下、
より好ましくは0.5〜4容量%程度となる様に不活性ガス
(例えば、窒素ガス等)により希釈された水素ガスの存
在下に150〜300℃程度で上記混合物を還元処理する。こ
の様にして得られる銅ー亜鉛系脱硫剤には、他の担体成
分としてある種の金属酸化物、例えば、酸化クロムなど
を含有させても良い。
(1) Copper-zinc desulfurizing agent An aqueous solution containing a copper compound (eg, copper nitrate, copper acetate, etc.) and a zinc compound (eg, zinc nitrate, zinc acetate, etc.) and an alkaline substance (eg, sodium carbonate, carbonate, etc.) Potassium, etc.)
Is precipitated by a conventional coprecipitation method using an aqueous solution of The resulting precipitate is dried and calcined at about 300 ° C. to obtain a copper oxide-zinc oxide mixture (generally copper: zinc:
= 1: about 0.3 to 10, preferably 1: about 0.5 to 3, more preferably 1: about 1 to 2.3), and the hydrogen content is 6% by volume or less,
More preferably, the mixture is reduced at about 150 to 300 ° C. in the presence of hydrogen gas diluted with an inert gas (for example, nitrogen gas or the like) so as to be about 0.5 to 4% by volume. The copper-zinc desulfurizing agent thus obtained may contain a certain metal oxide, for example, chromium oxide, as another carrier component.

【0016】(2)銅ー亜鉛ーアルミニウム系脱硫剤 銅化合物(例えば、硝酸銅、酢酸銅等)、亜鉛化合物
(例えば、硝酸亜鉛、酢酸亜鉛等)及びアルミニウム化
合物(例えば、硝酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウ
ム等)を含む水溶液とアルカリ物質(例えば、炭酸ナト
リウム、炭酸カリウム等)の水溶液を使用して、常法に
よる共沈法により、沈澱を生じさせる。生成した沈澱を
乾燥し、約300℃で焼成して、酸化銅ー酸化亜鉛ー酸化
アルミニウム混合物(原子比で通常銅:亜鉛:アルミニ
ウム=1:約0.3〜10:約0.05〜2、より好ましくは1:約
0.6〜3:約0.3〜1)を得た後、水素含有量6容量%以
下、より好ましくは0.5〜4容量%程度となる様に不活性
ガスにより希釈された水素ガスの存在下に150〜300℃程
度で上記混合物を還元処理する。この様にして得られる
銅ー亜鉛ーアルミニウム系脱硫剤には、他の担体成分と
してある種の金属酸化物、例えば、酸化クロムなどを含
有させても良い。
(2) Copper-zinc-aluminum desulfurizing agents Copper compounds (eg, copper nitrate, copper acetate, etc.), zinc compounds (eg, zinc nitrate, zinc acetate, etc.) and aluminum compounds (eg, aluminum nitrate, aluminate) An aqueous solution containing sodium and the like and an aqueous solution of an alkaline substance (eg, sodium carbonate, potassium carbonate, etc.) are used to cause precipitation by a common coprecipitation method. The formed precipitate is dried and calcined at about 300 ° C. to obtain a copper oxide-zinc oxide-aluminum oxide mixture (generally copper: zinc: aluminum = 1: about 0.3-10: about 0.05-2, more preferably 1: About
0.6 to 3: After obtaining about 0.3 to 1), 150 to 150% in the presence of hydrogen gas diluted with an inert gas so that the hydrogen content becomes 6% by volume or less, more preferably about 0.5 to 4% by volume. The mixture is reduced at about 300 ° C. The copper-zinc-aluminum-based desulfurizing agent thus obtained may contain a certain metal oxide, for example, chromium oxide, as another carrier component.

【0017】上記(1)及び(2)の方法で得られる銅
系脱硫剤は、大きな表面積を有する微粒子状の銅が、酸
化亜鉛(及び酸化アルミニウム)中に均一に分散してい
るとともに、酸化亜鉛(及び酸化アルミニウム)との化
学的な相互作用により高活性状態になっている。従っ
て、これらの脱硫剤を使用する場合には、炭化水素中の
硫黄含有量を確実に5ppb以下、適切な条件を選択すれば
1ppb以下、さらに最適条件下には容易に0.1ppb以下とす
ることができ、またチオフェン等の難分解性の硫黄化合
物をも確実に除去することができる。特に、銅ー亜鉛ー
アルミニウム系脱硫剤にあっては、酸化アルミニウムの
作用により、耐熱性に優れ、高温での強度低下及び硫黄
吸着力の低下を著るしく減少させることができるという
利点が得られる。
The copper-based desulfurizing agent obtained by the methods (1) and (2) is characterized in that fine-particle copper having a large surface area is uniformly dispersed in zinc oxide (and aluminum oxide), It is in a highly active state due to chemical interaction with zinc (and aluminum oxide). Therefore, when using these desulfurizing agents, ensure that the sulfur content in hydrocarbons is 5 ppb or less and that appropriate conditions are selected.
It can be easily reduced to 1 ppb or less, more preferably 0.1 ppb or less under optimum conditions, and it is also possible to reliably remove hardly decomposable sulfur compounds such as thiophene. In particular, in the case of a copper-zinc-aluminum desulfurizing agent, there is obtained an advantage that due to the action of aluminum oxide, heat resistance is excellent, and a decrease in strength at high temperatures and a decrease in sulfur adsorption power can be remarkably reduced. Can be

【0018】上記の銅系脱硫剤を用いる高次脱硫は、通
常温度200〜400℃程度、圧力1〜50kg/cm2・G程度、GHSV
1000〜5000程度の条件下に行なわれる。
Higher-order desulfurization using the above-mentioned copper-based desulfurizing agent is usually performed at a temperature of about 200 to 400 ° C., a pressure of about 1 to 50 kg / cm 2 · G, GHSV
It is performed under the condition of about 1,000 to 5,000.

【0019】図2は、全硫黄化合物含有量が10ppm以上
であるが、難分解性の有機硫黄化合物含有量が10ppm未
満である炭化水素を原料とする本発明方法の一実施態様
を示す。この場合には、まず、原料炭化水素を例えばZn
O系脱硫剤を使用する常法による一次吸着脱硫に供す
る。この際の条件は、特に限定されるものではないが、
後続の高次脱硫工程での硫黄化合物吸着効果を最大限に
発揮させるために、炭化水素中の硫黄含有量を1〜0.1pp
m程度に低下させておくことが望ましい。従って、一次
吸着脱硫においては、ZnO系脱硫剤の存在下温度250〜40
0℃程度、圧力10kg/cm2・G程度、GHSV1000程度の条件を
採用することが好ましいが、その他の条件を採用するこ
とも、当然可能である。次いで、一次吸着脱硫を終えた
炭化水素を上記と同様の高次脱硫工程に送り、硫黄含有
量を5ppb以下、好ましくは1ppb以下、より好ましくは0.
1ppb以下とした後、常法による水蒸気改質を行う。
FIG. 2 shows an embodiment of the method of the present invention using a hydrocarbon having a total sulfur compound content of 10 ppm or more but a hardly decomposable organic sulfur compound content of less than 10 ppm as a raw material. In this case, first, the raw material hydrocarbon is, for example, Zn
It is subjected to primary adsorption desulfurization by a conventional method using an O-based desulfurizing agent. The conditions at this time are not particularly limited,
In order to maximize the sulfur compound adsorption effect in the subsequent high-order desulfurization process, the sulfur content in hydrocarbons should be 1 to 0.1 pp
It is desirable to keep it to about m. Therefore, in the primary adsorption desulfurization, in the presence of a ZnO-based desulfurization agent,
It is preferable to employ the conditions of about 0 ° C., the pressure of about 10 kg / cm 2 · G, and the GHSV of about 1000, but other conditions can of course be employed. Next, the hydrocarbon having undergone the primary adsorption desulfurization is sent to the same high-order desulfurization step as described above, and the sulfur content is 5 ppb or less, preferably 1 ppb or less, more preferably 0.
After the pressure is reduced to 1 ppb or less, steam reforming is performed by an ordinary method.

【0020】図3は、難分解性の有機硫黄化合物を主と
する全硫黄化合物の含有量が10ppm以上である炭化水素
を原料とする本発明方法の一実施態様を示す。この場合
には、まず、原料炭化水素は、常法に従って、例えば、
Ni-Mo系、Co-Mo系等の触媒の存在下温度350〜400℃程
度、圧力10kg/cm2・G程度、GHSV3000程度の条件下に水
添脱硫される。次に、図2に関連して述べたと同様の一
次吸着脱硫を行った後、高次脱硫を行い、炭化水素中の
硫黄含有量を5ppb以下、好ましくは1ppb以下、より好ま
しくは0.1ppb以下とする。この際、吸着脱硫処理された
炭化水素は高温となっているので、耐熱性に優れた銅−
亜鉛−アルミニウム系脱硫剤を使用して、高次脱硫を行
うことが好ましい。高次脱硫された炭化水素は、常法に
よる水蒸気改質に供される。
FIG. 3 shows one embodiment of the method of the present invention using a hydrocarbon as a raw material having a total sulfur compound content of not less than 10 ppm, mainly a hardly decomposable organic sulfur compound. In this case, first, the raw material hydrocarbon is, for example,
Hydrodesulfurization is performed in the presence of a Ni-Mo or Co-Mo type catalyst at a temperature of about 350 to 400 ° C, a pressure of about 10 kg / cm 2 · G, and a GHSV of about 3000. Next, after performing the same primary adsorptive desulfurization as described in connection with FIG. 2, high-order desulfurization is performed, and the sulfur content in the hydrocarbon is reduced to 5 ppb or less, preferably 1 ppb or less, more preferably 0.1 ppb or less. I do. At this time, since the hydrocarbon subjected to the adsorption desulfurization treatment is at a high temperature, the copper-
It is preferable to perform a high-order desulfurization using a zinc-aluminum-based desulfurizing agent. The highly desulfurized hydrocarbon is subjected to steam reforming by a conventional method.

【0021】本発明において原料として使用する炭化水
素としては、天然ガス、エタン、プロパン、ブタン、LP
G(液化石油ガス)、ライトナフサ、ヘビーナフサ、軽
灯油、コークス炉ガス、各種の都市ガス等が例示され
る。
The hydrocarbon used as a raw material in the present invention includes natural gas, ethane, propane, butane, LP
Examples include G (liquefied petroleum gas), light naphtha, heavy naphtha, light kerosene, coke oven gas, and various city gases.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によれば、水蒸気改質触媒の硫黄
被毒及び該触媒に対する炭素の析出が極めて効果的に防
止されるので、触媒寿命が大巾に延長される。また、必
要水蒸気量を減少させることができる。即ち、従来の水
蒸気改質方法では、長時間の運転を行うためには、S/C
(炭化水素中の炭素1モル当りの水蒸気のモル数)を3.5
以上とする必要があったが、本発明方法によれば、S/C
が0.7〜3.5でも、長時間安定に運転することができる。
According to the present invention, the sulfur poisoning of the steam reforming catalyst and the deposition of carbon on the catalyst are extremely effectively prevented, so that the catalyst life is greatly extended. In addition, the required amount of water vapor can be reduced. That is, in the conventional steam reforming method, in order to perform a long-time operation, S / C
(Moles of water vapor per mole of carbon in hydrocarbons)
However, according to the method of the present invention, S / C
However, even with 0.7 to 3.5, stable operation can be performed for a long time.

【0023】[0023]

【実施例】以下参考例、実施例及び比較例を示し、本発
明の特徴とするところをより一層明らかにする。
EXAMPLES Reference examples, examples and comparative examples are shown below to further clarify the features of the present invention.

【0024】参考例 現在の測定技術では、炭化水素の様な可燃性物質中に含
まれるppbオーダーの硫黄を直接的に測定することは、
困難である。従って、本明細書において、炭化水素中の
ppbオーダーの硫黄含有量の測定は、下記の方法に基い
て計算した値である。
REFERENCE EXAMPLE With the present measurement technique, directly measuring ppb order sulfur contained in a combustible substance such as a hydrocarbon is as follows.
Have difficulty. Therefore, in the present specification,
The measurement of the sulfur content on the order of ppb is a value calculated based on the following method.

【0025】常法により予備精製されたコークス炉ガス
を特願昭62-279868号に開示された銅−亜鉛−アルミニ
ウム系脱硫剤を用いて高次脱硫した。得られた高次脱硫
コークス炉ガスを5000Nm3/hrにて、2wt.%Ru/Al2O3/
触媒3.5ton(かさ密度0.8kg/リットル)を充填した改質
反応器(内径160cmφ)に導入し、入口温度300℃で1
6000時間改質反応を行なった。使用した触媒の飽和被毒
量は、約0.002g-S/g-触媒である。
The coke oven gas preliminarily purified by a conventional method was subjected to high-order desulfurization using a copper-zinc-aluminum desulfurizing agent disclosed in Japanese Patent Application No. 62-279868. The obtained high-order desulfurized coke oven gas was supplied at 5000 Nm 3 / hr at 2 wt.% Ru / Al 2 O 3 /
It is introduced into a reforming reactor (inner diameter: 160 cmφ) packed with 3.5 tons of catalyst (bulk density: 0.8 kg / liter).
The reforming reaction was performed for 6000 hours. The saturation poisoning amount of the catalyst used is about 0.002 gS / g-catalyst.

【0026】ルテニウムは極めて硫黄吸着能力が高く、
気相に僅かな濃度の硫黄が存在すると直ちに吸着する。
従って、硫黄は触媒層の表面の極く薄い層(表層から10
cmでの深さ)に吸着されているものと考えられる。
Ruthenium has a very high sulfur adsorption capacity,
If a small concentration of sulfur is present in the gas phase, it adsorbs immediately.
Therefore, sulfur is a very thin layer on the surface of the catalyst layer (10
(depth in cm).

【0027】そこで、上記の反応の終了後、触媒層の表
面から10cmまでの表層部について螢光X線分析法により
硫黄を分析した。その結果、螢光X線分析法による硫黄
の検出限界(0.00005g-S/g-触媒)以下であった。従っ
て、高次脱硫した原料ガス中に含まれる硫黄含有量は、
下記式により算出され、0.1ppb以下であることが判明し
た。
Therefore, after the completion of the above reaction, sulfur was analyzed by X-ray fluorescence analysis on the surface layer up to 10 cm from the surface of the catalyst layer. As a result, it was below the detection limit of sulfur (0.00005 gS / g-catalyst) by the fluorescent X-ray analysis method. Therefore, the sulfur content in the high-order desulfurized raw material gas is:
It was calculated by the following equation and was found to be 0.1 ppb or less.

【0028】[0028]

【数1】 (Equation 1)

【0029】コークス炉ガス以外のLPG、ナフサなどを
使用する場合についても、同様の手法に従って硫黄含有
量の計算を行なった。
When using LPG, naphtha and the like other than the coke oven gas, the sulfur content was calculated in the same manner.

【0030】実施例1 硫黄含有量100ppmのナフサを、常法にしたがって、まず
Ni-Mo系水添脱硫触媒の存在下に温度380℃、圧力10kg/c
m2・G、 LHSV2、水素/ナフサ=0.1(モル比)の条件
下に水添分解した後、ZnO系吸着脱硫剤に接触させて、
一次吸着脱硫した。得られた一次吸着脱硫ナフサ中の硫
黄濃度は、約2ppmであった。
Example 1 Naphtha having a sulfur content of 100 ppm was first prepared according to a conventional method.
Temperature 380 ° C, pressure 10kg / c in the presence of Ni-Mo type hydrodesulfurization catalyst
After hydrogenolysis under the conditions of m 2 · G, LHSV2, hydrogen / naphtha = 0.1 (molar ratio), it was brought into contact with ZnO-based desulfurizing agent,
Primary adsorptive desulfurization. The sulfur concentration in the obtained primary adsorptive desulfurization naphtha was about 2 ppm.

【0031】一方、硝酸銅、硝酸亜鉛及び硝酸アルミニ
ウムを溶解する混合水溶液にアルカリ物質として炭酸ナ
トリウムを加え、生じた沈澱を洗浄および濾過した後、
高さ1/8インチ×直径1/8インチの大きさに打錠成形し、
約400℃で焼成した。次いで、該焼成体(酸化銅45%、
酸化亜鉛45%、酸化アルミニウム10%)100ccを充填し
た脱硫装置に水素2%を含む窒素ガスを流通させ、温度
約200℃で還元した後、上記で得た一次吸着脱硫ナフサ4
00リットル/hrを通じ、温度350℃、圧力8kg/cm2・Gの条
件下に高次脱硫した。得られた高次脱硫ナフサ中の硫黄
濃度は、7000時間の運転にわたり、平均0.1ppb以下であ
った。
On the other hand, sodium carbonate was added as an alkaline substance to a mixed aqueous solution in which copper nitrate, zinc nitrate and aluminum nitrate were dissolved, and the resulting precipitate was washed and filtered.
Tablet molding to a size of 1/8 inch height x 1/8 inch diameter,
It was fired at about 400 ° C. Next, the fired body (copper oxide 45%,
Filled with 100cc of zinc oxide 45%, aluminum oxide 10%)
A nitrogen gas containing 2% of hydrogen was passed through the desulfurization apparatus, and reduced at a temperature of about 200 ° C.
High-order desulfurization was performed at a temperature of 350 ° C. and a pressure of 8 kg / cm 2 · G at a rate of 00 liter / hr. The sulfur concentration in the obtained higher-order desulfurized naphtha was below 0.1 ppb on average over 7,000 hours of operation.

【0032】次いで、得られた高次脱硫ナフサを原料と
し、流通式疑似断熱型の反応器(直径20mm)を使用し
て、ルテニウム触媒(γ−アルミナ担体にルテニウム2w
t.%を担持)の存在下に第1表に示す条件で低温水蒸気
改質を行ない、メタンを製造した。
Next, using the obtained high-order desulfurized naphtha as a raw material, using a flow-type pseudo-adiabatic reactor (diameter 20 mm), a ruthenium catalyst (ruthenium 2w on a γ-alumina carrier) was used.
% was carried out under the conditions shown in Table 1 to produce methane.

【0033】第 1 表 反応温度(入口) 490℃(断熱) 反応圧力 8kg/cm2・G ナフサ流量 160cc/hr 触媒量 100cc S/C 1.7 H2/ナフサ 0.1(モル比) 図4に結果を示す。図4において、曲線A-1は、反応開
始直後の反応器内触媒層の温度プロフィールを示し、曲
線A-2は、反応開始400時間後の反応器内触媒層の温度プ
ロフィールを示す。
Table 1 Reaction temperature (inlet) 490 ° C (adiabatic) Reaction pressure 8 kg / cm 2 · G Naphtha flow rate 160 cc / hr Catalyst amount 100 cc S / C 1.7 H 2 / naphtha 0.1 (molar ratio) The results are shown. In FIG. 4, curve A-1 shows the temperature profile of the catalyst layer in the reactor immediately after the start of the reaction, and curve A-2 shows the temperature profile of the catalyst layer in the reactor 400 hours after the start of the reaction.

【0034】本発明方法によれば、400時間経過後に
も、改質触媒が十分に高い活性を維持し続けているの
で、反応開始直後と同様に、触媒層の入口で吸熱反応で
あるナフサの分解が起きて温度が下がり、引き続いて起
こる発熱反応であるメタン化反応、CO変性反応等によ
り、温度が上昇している。
According to the method of the present invention, the reforming catalyst continues to maintain a sufficiently high activity even after the elapse of 400 hours. The temperature decreases due to decomposition, and the temperature increases due to the subsequent exothermic reactions such as methanation and CO denaturation.

【0035】この様な改質触媒の高活性状態は、400時
間経過後の触媒上の各位置における炭素析出量(反応器
入口においてのみ0.4wt.%以下)及び硫黄析出量(反応
器入口においても螢光X線分析の検出限界以下)によっ
ても裏付けられている。従って、本発明によれば、炭素
析出防止の為の大量の水素又は水蒸気を必要とせず、改
質触媒の消耗量が大巾に低下し、必要触媒量も減少して
反応器の小形化が可能となる。
Such a highly active state of the reforming catalyst depends on the amount of carbon deposited at each position on the catalyst after 400 hours (0.4 wt.% Or less only at the reactor inlet) and the amount of sulfur deposited (at the reactor inlet). Below the detection limit of X-ray fluorescence analysis). Therefore, according to the present invention, a large amount of hydrogen or steam for preventing carbon deposition is not required, the consumption of the reforming catalyst is greatly reduced, the required amount of the catalyst is also reduced, and the reactor can be downsized. It becomes possible.

【0036】比較例1 硫黄含有量100ppmのナフサを、常法にしたがって、まず
Ni-Mo系水添脱硫触媒の存在下に温度380℃、圧力10kg/c
m2・G、LHSV=2、水素/ナフサ=0.1(モル比)の条件
下に水添分解した後、ZnO系吸着脱硫剤に接触させて、
一次吸着脱硫した。得られた一次脱硫ナフサ中の硫黄濃
度は、約2ppmmであった。
Comparative Example 1 Naphtha having a sulfur content of 100 ppm was first prepared according to a conventional method.
Temperature 380 ° C, pressure 10kg / c in the presence of Ni-Mo type hydrodesulfurization catalyst
After hydrogenolysis under the conditions of m 2 · G, LHSV = 2, hydrogen / naphtha = 0.1 (molar ratio), it was brought into contact with ZnO-based desulfurizing agent,
Primary adsorptive desulfurization. The sulfur concentration in the obtained primary desulfurized naphtha was about 2 ppmm.

【0037】かくして得た一次脱硫ナフサを実施例1と
同様にして、水蒸気改質に供した。
The primary desulfurized naphtha thus obtained was subjected to steam reforming in the same manner as in Example 1.

【0038】結果は、図5に示す通りである。図5にお
いて、曲線B-1は、反応開始直後の反応器内触媒層の温
度プロフィールを示し、曲線B-2は、反応開始200時間後
の反応器内触媒層の温度プロフィールを示す。
The results are as shown in FIG. In FIG. 5, curve B-1 shows the temperature profile of the catalyst layer in the reactor immediately after the start of the reaction, and curve B-2 shows the temperature profile of the catalyst layer in the reactor 200 hours after the start of the reaction.

【0039】曲線B-1から明らかな様に、反応開始直後
には、改質触媒が十分に活性を有しているので、触媒層
の入口で吸熱反応であるナフサの分解が起きて温度が下
がり、その後引き続いて起こる発熱反応であるメタン化
反応、CO変性反応等により温度は上昇している。
As is apparent from the curve B-1, immediately after the start of the reaction, since the reforming catalyst has sufficient activity, naphtha, which is an endothermic reaction, is decomposed at the inlet of the catalyst layer, and the temperature decreases. The temperature rises due to the subsequent exothermic reactions such as methanation reaction and CO denaturation reaction.

【0040】これに対し、曲線B-2から明らかな様に、2
00時間経過後には、改質触媒はほぼ完全に失活してお
り、吸熱反応及び発熱反応による触媒層の温度変化も認
められず、一次脱硫ナフサが未反応のまま改質反応器か
ら出てくる。
On the other hand, as is apparent from the curve B-2, 2
After the lapse of 00 hours, the reforming catalyst is almost completely deactivated, no temperature change of the catalyst layer due to endothermic reaction and exothermic reaction is observed, and the primary desulfurized naphtha exits the reforming reactor without reacting. come.

【0041】この様な改質触媒の失活状態は、200時間
経過後の触媒上の各位置における炭素析出量(触媒重量
に対する%)を示す曲線B-3及び硫黄析出量(触媒重量
に対する%)を示す曲線B-4によっても裏付けられてい
る。
The deactivated state of such a reforming catalyst is represented by a curve B-3 showing the amount of carbon deposited (% based on the catalyst weight) at each position on the catalyst after 200 hours, and the amount of sulfur deposited (% based on the catalyst weight). ) Is also supported by curve B-4.

【0042】この様な大量の炭素析出は、触媒の細孔を
閉塞して、触媒活性低下の原因となるのみならず、触媒
の粉化延いては反応器の閉塞、差圧の増大の原因ともな
る。従って、これらは、長時間の運転を行うためには、
極力防止すべき事項であり、一般に大量の水蒸気又は水
素を使用してその防止を図っている。
Such a large amount of carbon deposition not only blocks the pores of the catalyst and causes a decrease in the catalytic activity, but also causes the powdering of the catalyst, the clogging of the reactor and the increase in the differential pressure. Also. Therefore, in order to perform long-time operation,
This is a matter to be prevented as much as possible, and generally, a large amount of water vapor or hydrogen is used to prevent it.

【0043】実施例2 実施例1で使用したものと同様の水蒸気改質触媒を予め
硫黄被毒させ又はさせることなく、実施例1と同様の水
蒸気改質に使用した。夫々の触媒の詳細は、以下の通り
である。
Example 2 A steam reforming catalyst similar to that used in Example 1 was used for steam reforming as in Example 1 without prior sulfur poisoning or poisoning. Details of each catalyst are as follows.

【0044】触媒I…硫黄被毒なし 触媒II…硫黄付着量0.05wt.% 触媒III…硫黄付着量0.2wt.% 結果を図6に示す。触媒Iを使用する場合には、300時間
経過後にも、炭素の析出はほとんど認められなかったの
に対し、触媒II及び触媒IIIの場合には、多量の炭素が
析出した。このことは、少量の硫黄の触媒への付着が炭
素析出を促進することを明らかにしている。従って、炭
化水素の高次の脱硫を行った後、水蒸気改質を行う本発
明は、触媒への炭素析出を効果的に防止し、以て改質触
媒の寿命延長に大きく貢献するものである。
Catalyst I: No sulfur poisoning Catalyst II: Sulfur adhesion amount 0.05 wt.% Catalyst III: Sulfur adhesion amount 0.2 wt.% The results are shown in FIG. When catalyst I was used, almost no carbon deposition was observed even after 300 hours, whereas in the case of catalysts II and III, a large amount of carbon was precipitated. This demonstrates that the attachment of small amounts of sulfur to the catalyst promotes carbon deposition. Therefore, the present invention, in which steam is reformed after performing higher-order desulfurization of hydrocarbons, effectively prevents carbon deposition on the catalyst, and greatly contributes to extending the life of the reforming catalyst. .

【0045】実施例3 実施例1と同様にして高次脱硫吸着を行なったナフサを
原料として使用し、S/Cを種々変える以外は実施例1と
同様にして、水蒸気改質を行なった。反応器入口部にお
けるRu系触媒上の炭素析出量とS/Cとの関係を図7に曲
線Cとして示す。
Example 3 Naphtha subjected to high-order desulfurization adsorption in the same manner as in Example 1 was used as a raw material, and steam reforming was performed in the same manner as in Example 1 except that the S / C was changed in various ways. The relationship between the amount of carbon deposited on the Ru-based catalyst at the reactor inlet and the S / C is shown as curve C in FIG.

【0046】図7から明らかなごとく、高次脱硫を終え
たナフサを原料とする場合には、S/Cを0.7程度にまで低
下させても、触媒上への炭素析出は実質的に生じない。
As is apparent from FIG. 7, when naphtha which has been subjected to higher desulfurization is used as a raw material, carbon deposition on the catalyst does not substantially occur even if the S / C is reduced to about 0.7. .

【0047】これに対し、比較例1と同様にして得た一
次脱硫ナフサを原料として同一条件により水蒸気改質を
行う場合には、上記と同様の炭素析出防止効果を達成す
るために、運転初期においてもS/Cを1.5以上とする必要
があり、さらに長期間安定して運転を行うためには、S/
Cを2.5以上とする必要があった。
On the other hand, when the primary desulfurized naphtha obtained in the same manner as in Comparative Example 1 is used as a raw material and steam reforming is performed under the same conditions, in order to achieve the same effect of preventing carbon deposition as described above, the initial operation is performed. It is necessary to set the S / C to 1.5 or more even in the case of
C had to be 2.5 or more.

【0048】実施例4 水蒸気改質用の触媒として最も一般的なNi系触媒(共沈
法により製造、NiO濃度50wt.%)を使用する以外は、実
施例3と同様にして精製ナフサの水蒸気改質を行った。
反応器入口部におけるNi系触媒上の炭素析出量とS/Cと
の関係を図7に曲線Dとして示す。
Example 4 The same procedure as in Example 3 was repeated except that the most common Ni-based catalyst (produced by the coprecipitation method, NiO concentration 50 wt.%) Was used as a steam reforming catalyst. Modification was performed.
The relationship between the amount of carbon deposited on the Ni-based catalyst at the reactor inlet and the S / C is shown as curve D in FIG.

【0049】炭素析出を安定して抑制するに必要なS/C
=1.5という値は、高活性のRu系触媒を使用する場合に
比べれば、高い。しかしながら、比較例1と同様にして
得られた一次吸着脱硫ナフサを原料として使用する場合
に必要とされるS/C=2以上(運転初期)に比べれば、か
なり低く、更に長期間安定して運転するために必要なS/
C=3.5以上に比べると、かなり低い。
S / C required to stably suppress carbon deposition
The value of = 1.5 is higher than when a highly active Ru-based catalyst is used. However, compared with S / C = 2 or more (initial operation) required when using the primary adsorptive desulfurization naphtha obtained in the same manner as in Comparative Example 1 as a raw material, it is much lower and more stable for a long period of time. S / necessary for driving
It is much lower than C = 3.5 or more.

【0050】実施例5 実施例1と同様にして得られた高次脱硫精製ナフサと比
較例1と同様にして得られた一次脱硫精製ナフサとを夫
々原料とし、且つ実施例1と同様なRu系触媒を充填した
外熱式反応器(管径1.5インチ)を使用して、第2表に
示す条件下にナフサの高温水蒸気改質を行った。
Example 5 A high-order desulfurized purified naphtha obtained in the same manner as in Example 1 and a primary desulfurized purified naphtha obtained in the same manner as in Comparative Example 1 were used as raw materials, respectively, and the same Ru as in Example 1 was used. High temperature steam reforming of naphtha was carried out under the conditions shown in Table 2 using an externally heated reactor (1.5 inch in diameter) filled with a system catalyst.

【0051】2ppmの硫黄を含む一次脱硫精製ナフサを原
料とする場合には、200時間後に触媒の活性が失われ
て、ほとんど全量のナフサが未反応のまま反応器外に出
てきたのみならず、触媒層内に差圧が生じ始めた。ま
た、反応器入口付近の触媒には、20wt.%以上もの大量
の炭素の析出が認められた。
In the case of using a primary desulfurized purified naphtha containing 2 ppm of sulfur as a raw material, the activity of the catalyst is lost after 200 hours, and almost all of the naphtha has come out of the reactor without being reacted. Then, a differential pressure began to occur in the catalyst layer. Further, precipitation of a large amount of carbon as much as 20 wt.% Or more was observed on the catalyst near the reactor inlet.

【0052】一方、高次脱硫精製ナフサを原料とする場
合には、400時間経過後にも、ナフサのスリップなどの
活性劣化現象はみられず、また、触媒への炭素析出も認
められなかった。
On the other hand, when the high-desulfurized purified naphtha was used as a raw material, no activity degradation phenomenon such as naphtha slip was observed even after 400 hours, and no carbon deposition on the catalyst was observed.

【0053】 第 2 表 反応温度 入口:400℃ 出口:700℃ 反応圧力 8kg/cm2・G S/C 2.0 H2/ナフサ 0.1(モル比) LHSV 1.2 触媒量 100cc 実施例6 実施例5と同様にしてナフサの高温水蒸気改質を第3表
に示す条件下に行なった。
Table 2 Reaction temperature Inlet: 400 ° C. Outlet: 700 ° C. Reaction pressure 8 kg / cm 2 · GS / C 2.0 H 2 / naphtha 0.1 (molar ratio) LHSV 1.2 Catalyst amount 100 cc Example 6 Same as Example 5 High temperature steam reforming of naphtha was performed under the conditions shown in Table 3.

【0054】高次脱硫精製ナフサを原料とする場合に
は、2000時間経過後にも、ナフサのスリップなどの活性
劣化現象はみられず、また、触媒への炭素析出も認めら
れなかった。
In the case of using high-order desulfurized purified naphtha as a raw material, no phenomena of activity deterioration such as naphtha slip were observed even after lapse of 2,000 hours, and no carbon deposition on the catalyst was observed.

【0055】一方、水添脱硫時のLHSVを1とする以外は
比較例1と同様にして脱硫した一次脱硫精製ナフサ(硫
黄含有量0.1ppm)を原料とする場合には、2000時間経過
後には、触媒層での差圧が増大して運転が不可能となっ
た。この際、大量の未反応ナフサが反応器外に出てきて
いた。また、このようにして使用した触媒を分析したと
ころ、10〜20wt.%の炭素析出が認められた。
On the other hand, when the primary desulfurized purified naphtha (sulfur content: 0.1 ppm) desulfurized in the same manner as in Comparative Example 1 except that the LHSV at the time of hydrodesulfurization was set to 1 was used as a raw material, In addition, the pressure difference in the catalyst layer increased, and the operation became impossible. At this time, a large amount of unreacted naphtha came out of the reactor. When the catalyst thus used was analyzed, carbon deposition of 10 to 20 wt.% Was observed.

【0056】 第 3 表 反応温度 入口:400℃ 出口:745℃ 反応圧力 8kg/cm2・G S/C 2.0 H2/ナフサ 0.1(モル比) LHSV 2.0 触媒量 100cc 実施例7 実施例1と同様にして得られた高次脱硫精製ナフサと比
較例1と同様にして得られた一次脱硫精製ナフサとをそ
れぞれ原料とし、流通式疑似断熱反応器(直径20mm)
を使用して、実施例4で使用した市販Ni触媒の存在下に
第4表に示す条件で水蒸気改質を行なった。
Table 3 Reaction temperature Inlet: 400 ° C. Outlet: 745 ° C. Reaction pressure 8 kg / cm 2 · GS / C 2.0 H 2 / naphtha 0.1 (molar ratio) LHSV 2.0 Catalyst amount 100 cc Example 7 Same as Example 1 And a primary desulfurized purified naphtha obtained in the same manner as in Comparative Example 1 were used as raw materials, respectively, and a flow type pseudo adiabatic reactor (diameter 20 mm) was used.
Was used to perform steam reforming under the conditions shown in Table 4 in the presence of the commercially available Ni catalyst used in Example 4.

【0057】第 4 表 反応温度 入口:490℃(断熱) 反応圧力 8kg/cm2・G ナフサ流量 160cc/hr 触媒量 100cc S/C 2.5 H2/ナフサ 0.1(モル比) 図8および図9にその結果を示す。Table 4 Reaction temperature Inlet: 490 ° C. (adiabatic) Reaction pressure 8 kg / cm 2 · G Naphtha flow rate 160 cc / hr Catalyst amount 100 cc S / C 2.5 H 2 / naphtha 0.1 (molar ratio) FIG. 8 and FIG. The results are shown.

【0058】図8において、曲線E-1および曲線E-2は、
それぞれ反応開始直後と反応開始400時間後の反応器内
触媒層の温度プロフィールを示す。高次脱硫精製ナフサ
を使用する場合には、実施例1におけると同様に、400
時間経過後にも、温度プロフィールは変化せず、改質触
媒は十分に高い活性を維持し続けている。従って、本発
明によれば、Ni触媒を使用する場合にも、炭素析出防止
のために従来使用されている様な大量の水素または水蒸
気を必要せず、改質触媒の消耗量の低下、必要触媒量の
減少による反応器の小型化が可能となる。
In FIG. 8, the curves E-1 and E-2 are
The temperature profiles of the catalyst layer in the reactor immediately after the start of the reaction and 400 hours after the start of the reaction are shown. When using a high-order desulfurized purified naphtha, the same as in Example 1, 400
After time, the temperature profile does not change and the reforming catalyst continues to maintain a sufficiently high activity. Therefore, according to the present invention, even when a Ni catalyst is used, a large amount of hydrogen or steam as conventionally used for preventing carbon deposition is not required, and the consumption of the reforming catalyst can be reduced and required. It is possible to reduce the size of the reactor by reducing the amount of the catalyst.

【0059】一方、一次脱硫ナフサを使用した場合の結
果は、図9に示す通りである。図9において、曲線F-1
および曲線F-2は、それぞれ反応開始直後と反応開始400
時間後の反応器内触媒層の温度プロフィールを示す。
On the other hand, the result when primary desulfurized naphtha is used is as shown in FIG. In FIG. 9, the curve F-1
And curve F-2 show the reaction immediately after the start of the reaction and 400
4 shows the temperature profile of the catalyst layer in the reactor after time.

【0060】曲線F-1と曲線F-2との対比から明らかな様
に、400時間後には、反応器入口付近の改質触媒が失活
しており、吸熱反応および発熱反応による温度変化の領
域が触媒層の出口の方向に移動している。また、この
際、10wt.%以上の大量の炭素が析出しており、差圧の
増大により、これ以上の運転の継続は不可能であった。
As is clear from the comparison between the curves F-1 and F-2, after 400 hours, the reforming catalyst near the reactor inlet has been deactivated, and the temperature change due to the endothermic reaction and the exothermic reaction has occurred. The region is moving in the direction of the outlet of the catalyst layer. Further, at this time, a large amount of carbon of 10 wt.% Or more was precipitated, and it was impossible to continue the operation any more due to an increase in the differential pressure.

【0061】実施例8 実施例1と同様にして得た高次脱硫精製ナフサを原料と
し、市販Ni触媒(Ni濃度14wt.%、天然ガス用水蒸気改
質触媒)を充填した外熱式反応器(管径1.5インチ)を
使用して、第5表に示す条件下にナフサの高温水蒸気改
質を行なった。その結果、600時間経過後にもナフサの
スリップなどの活性劣化現象は発生せず、また、触媒へ
の炭素析出も認められなかった。
Example 8 An external heat reactor filled with a commercially available Ni catalyst (Ni concentration 14 wt.%, Steam reforming catalyst for natural gas) using a high-order desulfurized purified naphtha obtained in the same manner as in Example 1 as a raw material (1.5 inch pipe diameter), naphtha was subjected to high-temperature steam reforming under the conditions shown in Table 5. As a result, even after 600 hours, no activity deterioration phenomenon such as naphtha slip occurred, and no carbon deposition on the catalyst was observed.

【0062】 第 5 表 反応温度 入口:490℃ 出口:750℃ 反応圧力 8kg/cm2・G S/C 2.5 H2/ナフサ 0.1(モル比) LHSV 1.0 触媒量 300cc 実施例9 硫黄含有量200ppmのコークス炉ガスを、常法に従って、
まずNi-Mo系水添脱硫触媒の存在下に温度380℃、圧力8k
g/cm2・G、GHSV100の条件下に水添分解した後、ZnO系吸
着脱硫剤に接触させて、一次吸着脱硫した。得られた一
次吸着脱硫コークス炉ガス中の硫黄化合物濃度は、約0.
1ppmであった。
Table 5 Reaction temperature Inlet: 490 ° C. Outlet: 750 ° C. Reaction pressure 8 kg / cm 2 · GS / C 2.5 H 2 / naphtha 0.1 (molar ratio) LHSV 1.0 Catalyst amount 300 cc Example 9 Coke with a sulfur content of 200 ppm Furnace gas, according to the usual method,
First, at a temperature of 380 ° C and a pressure of 8k in the presence of a Ni-Mo-based hydrodesulfurization catalyst
After hydrogenolysis under the conditions of g / cm 2 · G and GHSV100, it was brought into contact with a ZnO-based adsorptive desulfurizer to perform primary adsorptive desulfurization. The concentration of sulfur compounds in the obtained primary adsorption desulfurization coke oven gas is about 0.
It was 1 ppm.

【0063】一方、硝酸銅及び硝酸亜鉛を溶解する混合
水溶液にアルカリ物質として炭酸ナトリウムを加え、生
じた沈澱を洗浄及び濾過した後、高さ1/8インチ×直径1
/8インチの大きさに打錠成形し、約300℃で焼成した。
次いで、該焼成体(酸化銅50%、酸化亜鉛50%)100cc
を充填した高次脱硫装置(脱硫層長さ30cm)に水素2
%を含む窒素ガスを通じ、温度約200℃で還元した後、
上記で得た一次吸着脱硫コークス炉ガス400リットル/hr
を通じ、温度250℃、圧力8kg/cm2・Gの条件下に高次脱
硫した。
On the other hand, sodium carbonate was added as an alkaline substance to a mixed aqueous solution in which copper nitrate and zinc nitrate were dissolved, and the resulting precipitate was washed and filtered.
It was tableted to a size of / 8 inch and fired at about 300 ° C.
Next, 100 cc of the fired body (copper oxide 50%, zinc oxide 50%)
Hydrogen in a high-order desulfurization unit (desulfurization layer length 30 cm) filled with hydrogen
% At a temperature of about 200 ° C through nitrogen gas containing
Primary adsorption desulfurization coke oven gas obtained above 400 liter / hr
, High-order desulfurization was performed under the conditions of a temperature of 250 ° C and a pressure of 8 kg / cm 2 · G.

【0064】その結果、最終的に得られた精製ガス中の
硫黄濃度は、10000時間の運転にわたり、0.1ppb以下で
あった。
As a result, the sulfur concentration in the purified gas finally obtained was 0.1 ppb or less over 10,000 hours of operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施態様を示すフローチャートであ
る。
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施態様を示すフローチャートで
ある。
FIG. 2 is a flowchart showing another embodiment of the present invention.

【図3】本発明のさらに他の実施態様を示すフローチャ
ートである。
FIG. 3 is a flowchart showing still another embodiment of the present invention.

【図4】炭化水素の精製度が水蒸気改質に及ぼす影響を
示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the effect of the degree of hydrocarbon purification on steam reforming.

【図5】炭化水素の精製度が水蒸気改質に及ぼす影響を
示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the effect of hydrocarbon purification on steam reforming.

【図6】硫黄被毒程度の異なる触媒における水蒸気改質
反応中の炭素析出量の経時変化を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the change over time in the amount of carbon deposited during a steam reforming reaction in catalysts having different degrees of sulfur poisoning.

【図7】高温水蒸気改質におけるS/C(炭化水素中の炭
素1モル当りの水蒸気のモル数)と触媒への炭素析出量
との関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between S / C (molar number of steam per mole of carbon in hydrocarbon) and the amount of carbon deposited on a catalyst in high-temperature steam reforming.

【図8】炭化水素の精製度が水蒸気改質に及ぼす影響を
示す他のグラフである。
FIG. 8 is another graph showing the effect of the degree of hydrocarbon purification on steam reforming.

【図9】炭化水素の精製度が水蒸気改質に及ぼす影響を
示すさらに他のグラフである。
FIG. 9 is yet another graph showing the effect of hydrocarbon purification on steam reforming.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C10G 35/04 C10G 35/04 61/06 61/06 (72)発明者 森 理嗣 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2 号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 藤田 弘樹 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2 号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 福村 尚子 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2 号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 一本松 正道 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2 号 大阪瓦斯株式会社内────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C10G 35/04 C10G 35/04 61/06 61/06 (72) Inventor Ritsugu Mori 4-chome, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka No. 2 Inside Osaka Gas Co., Ltd. (72) Hiroki Fujita, Inventor 4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture In-house Osaka Gas Co., Ltd. (72) Naoko Fukumura, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Masamichi Ipponmatsu Inside Osaka Gas Co., Ltd. 4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】炭化水素を高次脱硫剤により硫黄含有量を
1vol.ppb以下に脱硫した後、水蒸気改質を行うことを特
徴とする炭化水素の水蒸気改質方法。
Claims: 1. A hydrocarbon desulfurizing agent is used to reduce the sulfur content of a hydrocarbon.
A steam reforming method for hydrocarbons, wherein desulfurization is performed to 1 vol.ppb or less, followed by steam reforming.
【請求項2】炭化水素の硫黄含有量を0.1ppb以下に脱硫
した後、水蒸気改質を行う請求項1に記載の炭化水素の
水蒸気改質方法。
2. The method for steam reforming hydrocarbon according to claim 1, wherein steam reforming is performed after desulfurizing the sulfur content of the hydrocarbon to 0.1 ppb or less.
【請求項3】水蒸気改質をS/C(炭化水素中の炭素1モル
あたりの水蒸気のモル数)=0.7〜3.5の条件下に行うこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の炭化水素の水
蒸気改質方法。
3. The carbonization according to claim 1, wherein the steam reforming is carried out under the condition of S / C (molar number of steam per mole of carbon in hydrocarbon) = 0.7 to 3.5. Hydrogen steam reforming method.
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