JP3113912B2 - Method for hydroisomerizing aromatic hydrocarbons contained in aromatic hydrocarbons or hydrocarbons containing aromatic hydrocarbons, and catalyst used in the hydroisomerization method - Google Patents

Method for hydroisomerizing aromatic hydrocarbons contained in aromatic hydrocarbons or hydrocarbons containing aromatic hydrocarbons, and catalyst used in the hydroisomerization method

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JP3113912B2
JP3113912B2 JP11124250A JP12425099A JP3113912B2 JP 3113912 B2 JP3113912 B2 JP 3113912B2 JP 11124250 A JP11124250 A JP 11124250A JP 12425099 A JP12425099 A JP 12425099A JP 3113912 B2 JP3113912 B2 JP 3113912B2
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aromatic
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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】この発明は、芳香族炭化水素
及び芳香族炭化水素を含む炭化水素に含まれる芳香族炭
化水素の水素化異性化処理方法及びその水素化異性化処
理方法に使用される触媒に関する。
The present invention relates to a method for hydroisomerizing aromatic hydrocarbons contained in aromatic hydrocarbons and hydrocarbons including aromatic hydrocarbons, and a method for hydroisomerizing the same. Regarding the catalyst.

【0002】[0002]

【従来の技術】石油精製工業においてガソリンを製造す
る際には、ナフサ留分の炭化水素を水素加圧下で触媒と
接触させる接触リホーミングすることが通常行われる。
この接触リホーミング反応は分解、脱水素、異性化、ア
ルキル化、環化などの各種の反応が含まれる複雑な反応
である。この接触リホーミング反応により、得られるガ
ソリンのオクタン価を向上させることができるので、ガ
ソリンを製造する反応として広く用いられている。とこ
ろで、このよにして得られるガソリンには芳香族炭化水
素を含有している。またガソリンの他にもデーゼル用の
燃料には、ナフタレン等の芳香族系炭化水素が含まれて
いる。しかしながら、これらの燃料を用いると、未燃焼
成分としてベンゼン等の芳香族炭化水素が排出され、大
気汚染物質となることが指摘されており、このようなこ
とから、燃料用の炭化水素中にベンゼンを含有しないよ
うにすることとが望まれている。また、石油化学工業で
は、ベンゼンやトルエンなどの芳香族炭化水素が得られ
るが、これらの工業ではベンゼンやトルエンなどを使用
する目的が限られており、場合によっては、より使用す
ることが望まれているシクロ環式炭化水素や脂肪族炭化
水素に変換することが必要とされる。従来、このような
場合には、芳香族炭化水素の水素化反応が用いられてお
り、触媒として、IVb族金属及びVIII族金属を耐火性無
機酸化物に担持させたものが用いられてきた(特開平6
−116570号公報、特表平6−500148号公
報)。しかしながら、これらの方法によれると、水素化
反応は達成されるものの異性化反応は十分には達成され
ず、得られる生成物を燃料油として利用しようとする
と、満足する結果は得ることができない。また、リホー
ミング反応では、硫酸、塩化アルミニウム、3塩化アン
チモン、フッ化水素などが用いられているが、これらで
処理された炭化水素中には装置を腐食させたりする成分
が含有されているので、排ガスや生成物に随伴する酸を
除去することが必要とされている。このような好ましく
ないことを防止しながらリホーミング反応を行う方法と
して、周期律表IV族の金属酸化物や水酸化物を硫酸根を
含む水溶液で処理した後、焼成した触媒を用いる方法が
知られている(特公昭59−6181号、特開平143
348号公報、特開平4−187239号公報)。この
方法の意図するところは、前記したようにリホーミング
反応であって、リホーミング処理により得られる芳香族
炭化水素を含む炭化水素を水素化処理して、芳香族炭化
水素を水素化するということは考慮されていない。ベン
ゼンを含む炭化水素を水素化及び異性化する方法として
は、特開平9−188633号公報、特開平9−346
0号公報が知られているが、この方法は、ベンゼンの水
素化反応を行った後に異性化反応を行う2段階法であ
る。そして、1段階で行う方法としては、特開平7−2
78569号、特開平9−3459号公報の方法が知ら
れているが、この方法は特定のアルミノシリケートにVI
II族金属を担持した触媒を用いるものであり、炭化水素
の異性化の他に分解反応により、副生ガスの生成が多
く、満足する結果が得られていないものであり、満足で
きる結果を得られていない状態にあった。
2. Description of the Related Art In the production of gasoline in the petroleum refining industry, it is common practice to carry out contact reforming in which a hydrocarbon of a naphtha fraction is brought into contact with a catalyst under hydrogen pressure.
This catalytic reforming reaction is a complicated reaction including various reactions such as decomposition, dehydrogenation, isomerization, alkylation, and cyclization. This catalytic reforming reaction can improve the octane number of the obtained gasoline, and is widely used as a reaction for producing gasoline. By the way, the gasoline thus obtained contains aromatic hydrocarbons. In addition to gasoline, diesel fuels include aromatic hydrocarbons such as naphthalene. However, it has been pointed out that when these fuels are used, aromatic hydrocarbons such as benzene are emitted as unburned components and become air pollutants. Therefore, benzene is contained in hydrocarbons for fuel. It is desired not to contain. In the petrochemical industry, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene are obtained, but in these industries, the purpose of using benzene and toluene is limited, and in some cases, it is desired to use more. It needs to be converted to a cyclocyclic hydrocarbon or an aliphatic hydrocarbon. Conventionally, in such a case, a hydrogenation reaction of an aromatic hydrocarbon has been used, and a catalyst in which a group IVb metal and a group VIII metal are supported on a refractory inorganic oxide has been used as a catalyst ( JP 6
JP-A-116570, JP-A-6-500148). However, according to these methods, the hydrogenation reaction is achieved but the isomerization reaction is not sufficiently achieved, and when the obtained product is used as a fuel oil, satisfactory results cannot be obtained. . In the reforming reaction, sulfuric acid, aluminum chloride, antimony trichloride, hydrogen fluoride, and the like are used. However, hydrocarbons treated with these contain components that corrode the apparatus, so that they are used. There is a need to remove acids associated with exhaust gases and products. As a method of performing the reforming reaction while preventing such unfavorable effects, there is known a method of treating a metal oxide or hydroxide of Group IV of the periodic table with an aqueous solution containing a sulfate group and then using a fired catalyst. (JP-B-59-6181, JP-A-Heisei 143).
348, JP-A-4-187239). The purpose of this method is to perform a reforming reaction as described above, in which a hydrocarbon containing an aromatic hydrocarbon obtained by the reforming treatment is hydrogenated to hydrogenate the aromatic hydrocarbon. Is not taken into account. Methods for hydrogenating and isomerizing hydrocarbons including benzene are described in JP-A-9-188633 and JP-A-9-346.
No. 0 is known, but this method is a two-stage method in which a hydrogenation reaction of benzene is performed and then an isomerization reaction is performed. As a method performed in one stage, Japanese Patent Laid-Open No. 7-2
No. 78569 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-3449 are known, and this method is applied to a specific aluminosilicate with VI.
A catalyst supporting a Group II metal is used.In addition to the isomerization of hydrocarbons, a decomposition reaction produces a large amount of by-product gas, and satisfactory results have not been obtained. It was in a state where it had not been done.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、芳香
族炭化水素又は芳香族炭化水素を含有する炭化水素に含
まれる芳香族炭化水素を水素添加すると共に異性化する
ことにより、水素化された脂環式炭化水素が異性化され
た脂環式炭化水素を製造する水素化異性化処理方法及び
その水素化異性化処理方法に使用される触媒を提供する
ことである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to hydrogenate aromatic hydrocarbons contained in aromatic hydrocarbons or hydrocarbons containing aromatic hydrocarbons by hydrogenation and isomerization. To provide a hydroisomerization method for producing an alicyclic hydrocarbon in which an alicyclic hydrocarbon is isomerized, and a catalyst used in the hydroisomerization method.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題に
ついて鋭意研究を重ねた結果、芳香族炭化水素を含有す
る炭化水素を水素化処理し、芳香族炭化水素を水素化と
同時に異性化する際に、VIII族金属を特定の固体酸から
なる担体に担持させて触媒を用いると、芳香族炭化水素
の水素化を進めることができると共に、得られる脂環式
炭化水素の異性化反応も同時に進めることができること
を見いだし、本発明を完成するに至った。すなわち、本
発明によれば、芳香族炭化水素を含有する炭化水素を、
高表面積シリカに担持されたタングステンジルコニア
らなる固体酸に担持されたVIII族金属触媒の存在下に、
水素と加圧下に接触させることにより芳香族炭化水素を
水素化し、脂環式炭化水素及び異性化された脂環式炭化
水素を製造することを特徴とする芳香族炭化水素を含有
する炭化水素の水素化処理方法、及び高表面積シリカに
担持されタングステンジルコニアからなる固体酸に担持
されたVIII族金属からなることを特徴とする芳香族炭化
水素又は芳香族化水素を含有する炭化水素の芳香族炭化
水素の水素化異性化処理触媒が提供される。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies on the above-mentioned problems, and as a result, have conducted a hydrogenation treatment on a hydrocarbon containing an aromatic hydrocarbon so that the aromatic hydrocarbon is hydrogenated and isomerized at the same time. When the catalyst is used by supporting a group VIII metal on a support made of a specific solid acid, the hydrogenation of aromatic hydrocarbons can be promoted, and the isomerization reaction of the obtained alicyclic hydrocarbons can also be performed. They have found that they can proceed at the same time, and have completed the present invention. That is, according to the present invention, a hydrocarbon containing an aromatic hydrocarbon,
Tungsten zirconia supported on high surface area silica ?
In the presence of a Group VIII metal catalyst supported on a solid acid comprising
Hydrogenation of aromatic hydrocarbons by contacting them with hydrogen under pressure to produce alicyclic hydrocarbons and isomerized alicyclic hydrocarbons. Hydrotreating method, supported on solid acid consisting of tungsten zirconia supported on high surface area silica
Provided is a catalyst for hydroisomerization of an aromatic hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon containing an aromatic hydride, characterized by comprising a selected Group VIII metal.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】本発明において処理対象となる炭
化水素は、芳香族炭化水素又は芳香族炭化水素を含む炭
化水素である。芳香族炭化水素を含む炭化水素として
は、芳香族炭化水素を含有しているガソリン留分の炭化
水素であり、その沸点範囲がガソリン留分である炭化水
素である。具体的には、芳香族炭化炭化水素の他に脂肪
族炭化水素や脂環式炭化水素を含有するものである。芳
香族炭化水素以外の炭化水素の含有量は反応の妨げにな
らない範囲で任意の範囲のものとすることができる。こ
の他、ソルベントとして用いられる炭化水素留分も、芳
香族炭化水素を含むものであれば処理対象とすることが
できる。例えば、クリーニング用溶剤(140〜200
℃留分)、塗料、殺虫剤やインキ等の溶剤(200〜3
20℃)等がある。石油化学工程から製造される炭化水
素としては、ベンゼン、トルエン及びキシレンなどを含
む炭化水素があり、これらの混合物であっても、又個々
の成分のみから成る単一成分からなるものであっても差
し支えない。石油化学におけるベンゼン、トルエン又は
キシレンなどを含む炭化水素生成物を挙げることができ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The hydrocarbon to be treated in the present invention is an aromatic hydrocarbon or a hydrocarbon containing an aromatic hydrocarbon. The hydrocarbon containing an aromatic hydrocarbon is a hydrocarbon of a gasoline fraction containing an aromatic hydrocarbon, and has a boiling point range of a gasoline fraction. Specifically, it contains an aliphatic hydrocarbon and an alicyclic hydrocarbon in addition to the aromatic hydrocarbon. The content of hydrocarbons other than aromatic hydrocarbons can be in any range as long as the reaction is not hindered. In addition, the hydrocarbon fraction used as a solvent can also be treated if it contains aromatic hydrocarbons. For example, a cleaning solvent (140 to 200)
C), solvents such as paints, insecticides and inks (200-3
20 ° C.). Hydrocarbons produced from the petrochemical process include hydrocarbons containing benzene, toluene, xylene, etc., and may be a mixture of these or a single component consisting of only individual components. No problem. Hydrocarbon products including benzene, toluene or xylene in petrochemicals can be mentioned.

【0006】本発明の水素化異性化触媒は、VIII族金属
を担持した固体酸触媒である。固体酸触媒としては、ゼ
オライト、モルデナイト、シリカアルミナなど多くの触
媒が知られているが、本発明で用いられる固体酸触媒
は、高表面積シリカに担持されたタングステンジルコニ
アである。これらの固体酸触媒は、以下のようにして製
造される。タングステンジルコニアは、タングステンと
ジルコニアの各々を含む懸濁液を作り、これを混合して
タングステンジルコニアの懸濁液とし、これを加熱して
水分を蒸発等により分離除去した後に得られるものであ
る。具体的には、以下のようにして製造される。タング
ステンの水和物にアルカリを添加し、懸濁液としたもの
と、ジルコニウムの金属塩を含む水溶液にアルカリを添
加して水酸化物の懸濁液としたものを混合した後に、加
熱して水分を蒸発させ、乾燥加熱焼成させる。前記固体
酸を、高表面積のシリカに担持させるには、固体酸(タ
ングステンジルコニア)の懸濁液にシリカを添加し、シ
リカに固体酸を十分に吸着させることにより、行われ
る。本発明で用いられる高表面積シリカは、比表面積が
大きいものを言い、200m/g、好ましくは270
/gのものである。
The hydroisomerization catalyst of the present invention is a solid acid catalyst supporting a Group VIII metal. Many catalysts such as zeolite, mordenite, and silica alumina are known as solid acid catalysts. The solid acid catalyst used in the present invention is tungsten zirconia supported on high surface area silica. These solid acid catalysts are produced as follows. Tungsten zirconia is obtained after preparing a suspension containing each of tungsten and zirconia, mixing these to form a suspension of tungsten zirconia, and heating the water to separate and remove water by evaporation or the like. Specifically, it is manufactured as follows. After adding an alkali to a tungsten hydrate to form a suspension, and mixing an aqueous solution containing a metal salt of zirconium with an alkali to form a suspension of a hydroxide, the mixture is heated. The water is evaporated, dried, heated and fired. The solid acid is supported on silica having a high surface area by adding silica to a suspension of solid acid (tungsten zirconia) and sufficiently adsorbing the solid acid on silica. The high surface area silica used in the present invention has a large specific surface area and is 200 m 2 / g, preferably 270 m 2 / g.
m 2 / g.

【0007】本発明の前記水素化異性化機能を有する、
VIII族金属を担持した固体酸は、以下に述べる触媒のVI
II族金属には、白金、ニッケル、コバルト、パラジウ
ム、ロジウム、イリジウム、ルテニウムなどを挙げるこ
とができる。これらの中でも、白金、及びニッケルを用
いた場合には良好な結果を得ることができる。VIII族金
属を前記固体酸に担持するには、以下のように行う。必
要濃度となるようにVIII族金属の塩から成る水溶液を調
製し、この水溶液に、前記固体酸の焼成前のものをを加
え、十分に混合し、乾燥後加熱焼成を行う。又、焼成後
の固体酸を必要濃度としたVIII族金属の水溶液中に浸漬
して、固体酸にVIII族金属を吸着させた後に、前記と同
様にして乾燥加熱焼成することができる。遷移金属は担
体に対する割合は、任意の割合で変更することができ
る。一般的には担体に対して重量当たり0.5〜5%程
度の範囲で担持される。
[0007] The present invention has the hydroisomerization function,
The solid acid supporting the Group VIII metal is the catalyst VI described below.
Group II metals include platinum, nickel, cobalt, palladium, rhodium, iridium, ruthenium, and the like. Among these, when platinum and nickel are used, good results can be obtained. The group VIII metal is supported on the solid acid as follows. An aqueous solution composed of a salt of a Group VIII metal is prepared so as to have a required concentration, and the solution before baking of the solid acid is added to the aqueous solution, mixed well, dried, and heated and calcined. Alternatively, after the solid acid after firing is immersed in an aqueous solution of a group VIII metal having a required concentration to allow the solid acid to adsorb the group VIII metal, drying and heating can be performed in the same manner as described above. The ratio of the transition metal to the carrier can be changed at an arbitrary ratio. Generally, it is supported on the carrier in a range of about 0.5 to 5% by weight.

【0008】このようにして製造される触媒は、100
〜200℃程度に加熱された気流中で乾燥され、350
〜850℃、好ましくは500〜600℃で活性化処理
を行う。触媒は、粒状、錠剤状、ペレット状などの形状
で用いることができる。
[0008] The catalyst thus produced is 100
Dried in an air stream heated to about 200 ° C.,
The activation treatment is performed at 850 ° C, preferably 500-600 ° C. The catalyst can be used in the form of granules, tablets, pellets and the like.

【0009】本発明の方法は、ベンゼン等の芳香族炭化
水素及びベンゼン等の芳香族炭化水素を含有する炭化水
素と水素を、前記VIII族金属を担持した固体酸触媒の存
在下に処理して、芳香族炭化水素を水素化して脂環式炭
化水素とし、同時に脂環式炭化水素の異性化を行うもの
である。この水素化異性化処理は、1段階で行うことも
できるが、2段階で行うこともできる。2段階で行うに
は、前段階で反応原料の水素化・異性化処理を行い、引
き続いて水素化生成物を含む生成物に後段解の水素化・
異性化処理を施すものである。水素は前段階と後段解の
二つの反応帯域に分けて導入される。使用する触媒は、
前段階及び後段階に前記VIII族金属を担持した固体酸触
媒を用いることもできるし、前段階に前記VIII族金属を
担持した固体酸触媒を、後段階に前記固体酸触媒からな
る触媒を用いることができる。場合によっては、前段階
に他の水素化触媒を用い、後段階に前記VIII族金属を担
持した固体酸触媒を用いることができる。本発明の方法
は、以下の条件下に行われる。反応温度は、190〜3
00℃、好ましくは200〜250℃の範囲である。反
応圧力は、20〜100kg/cm、好ましくは25
〜80kg/cmである。この圧力は、水素分圧を示
している。炭化水素の供給量(液空間速度、HSV)
は、0.2〜4.0h−1、好ましくは0.2〜3.0
−1の範囲である。水素/油比は、好ましくは200
0〜5000scf/bbl−原料、好ましくは、25
00〜3500scf/bbl−原料の範囲である。
In the method of the present invention, an aromatic hydrocarbon such as benzene or a hydrocarbon containing an aromatic hydrocarbon such as benzene and hydrogen are treated in the presence of a solid acid catalyst supporting the aforementioned group VIII metal. And hydrogenating an aromatic hydrocarbon to form an alicyclic hydrocarbon, and simultaneously performing isomerization of the alicyclic hydrocarbon. This hydroisomerization treatment can be performed in one stage, but can also be performed in two stages. In the two-stage process, the reaction material is subjected to the hydrogenation / isomerization treatment in the preceding stage, and then to the product containing the hydrogenated product,
The isomerization treatment is performed. Hydrogen is introduced separately into two reaction zones, a first stage and a second stage. The catalyst used is
It is also possible to use a solid acid catalyst carrying the Group VIII metal in the preceding and subsequent stages, or use a solid acid catalyst carrying the Group VIII metal in the preceding stage and a catalyst comprising the solid acid catalyst in the later stage be able to. In some cases, another hydrogenation catalyst may be used in the first step, and a solid acid catalyst supporting the group VIII metal may be used in the second step. The method of the present invention is performed under the following conditions. The reaction temperature is 190-3
It is in the range of 00C, preferably 200-250C. The reaction pressure is 20 to 100 kg / cm 2 , preferably 25
8080 kg / cm 2 . This pressure indicates the hydrogen partial pressure. Hydrocarbon supply (liquid hourly space velocity, HSV)
Is 0.2 to 4.0 h -1 , preferably 0.2 to 3.0
h- 1 . The hydrogen / oil ratio is preferably 200
0-5000 scf / bbl—raw material, preferably 25
00 to 3500 scf / bbl-range of raw material.

【0010】本発明によれば、原料の炭化水素に含まれ
ているベンゼンなどの芳香族炭化水素が水素化されて脂
環式炭化水素になり、これと同時に脂環式炭化水素は異
性化される。その結果、水素化と同時に起こる異性化に
より、ベンゼンはメチルシクロペンタンに変化させるこ
とができるので、オクタン価が向上した炭化水素混合物
が得られる。したがって、得られた生成物を燃料として
利用する場合には、好ましいガソリンを得ることができ
ることとなる。また、この燃料には、もはやベンゼンな
どの芳香族炭化水素は含まれていないので、燃焼処理し
たときでも、芳香族炭化水素による弊害は発生せず、環
境を良好な状態に保つことができる。また、炭化水素に
含まれている色相悪化物質が水素化されるので、色相が
良好な耐光性がある水素化処理油に変換することができ
る。また、石油化学工業などで、副生するベンゼン、ト
ルエン及びキシレンなどの芳香族炭化水素を、他の水素
化された炭化水素に変換することができる。トルエン及
びキシレンでは、脱アルキル化反応によりベンゼンを生
成し、次にベンゼンの水素化反応によりシクロへキセン
が生成し、メチルシクロペンタンを生成する。
According to the present invention, an aromatic hydrocarbon such as benzene contained in a raw material hydrocarbon is hydrogenated to an alicyclic hydrocarbon, and at the same time, the alicyclic hydrocarbon is isomerized. You. As a result, benzene can be converted to methylcyclopentane by the isomerization that occurs simultaneously with the hydrogenation, resulting in a hydrocarbon mixture having an improved octane number. Therefore, when using the obtained product as a fuel, preferable gasoline can be obtained. Further, since this fuel no longer contains aromatic hydrocarbons such as benzene, even when the fuel is burned, no adverse effects are caused by the aromatic hydrocarbons, and the environment can be maintained in a favorable state. Further, since the hue-deteriorating substance contained in the hydrocarbon is hydrogenated, it can be converted to a hydrotreated oil having a good hue and light resistance. In addition, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene by-produced can be converted into other hydrogenated hydrocarbons in the petrochemical industry and the like. In toluene and xylene, benzene is produced by a dealkylation reaction, and then cyclohexene is produced by a hydrogenation reaction of benzene to produce methylcyclopentane.

【0011】[0011]

【実施例】以下に、本発明の具体例を実施例として示
す。本発明の内容はこれに限定されるものではない。 実施例1( 本発明の触媒及び比較例であるタングステ
ンジルコニア又は硫酸根ジルコニアに担持した白金触媒
の調製) ZrOClを加水分解(アンモニア水)して得たZr(OH)
1Nの硫酸と接触させて、濾過し、110℃で乾燥し、Zr
(OH)/HSOを得た。タングステンジルコニアの場合
は、Zr(OH)4138.91gを200gの水中にて60℃で1時間300r
pmで攪拌した。アンモニウムメタタングステン水和物
[(NH4)6(H2W12O40)]57.6gの水溶液をNH4OHを用いて、pH
を10に調整し、50分攪拌した。これを10分放置した後、
前記Zr(OH)4 の懸濁溶液に攪拌しながら滴下し(100滴/
分)、湯浴上(75〜80℃)で15時間乾燥するまで加熱し
た。その後、乾燥機にて110℃、24時間乾燥し、[(NH4)6
(H2W12O40)]/Zr(OH)4 を得た。 また、270m/g以上の
高表面積をもつシリカに、水酸化ジルコニウム溶液を吸
着させ、乾燥後さらに[(NH4)6(H2W12O40)]57.6gの水溶
液を接触させ吸着することにより、シリカサポートタン
グステンジルコニア触媒の前駆体(焼成前)を調製した。
このようにして得られた触媒の前駆体は、いずれも500
〜800℃において空気焼成することで硫酸根ジルコニ
ア、タングステンジルコニア、シリカサポートタングス
テンジルコニア(高表面積を有するSiO上に担持させ
たタングステンジルコニア)を調製した。水素化機能を
持つ金属を担持する場合は、担持量に相当する塩化白金
酸六水和物(HPtCl・6HO)、硝酸ニッケル6水和物(N
i(NO)・6HO)らの水溶液を上記の焼成前の前駆体
に添加し、よく混合した。これを24時間室温で自然乾燥
後、乾燥器で110℃、36時間乾燥させた。得られたHPt
ClまたはNi(NO)が吸着した前駆体を電気炉を用
い、昇温1℃/分、200℃で1時間保持後、さらに昇温1℃/
分、温度500〜800℃で3時間保持の焼成を行った。これ
により、金属担持固体超強酸複合触媒を得た。触媒の粒
径は成形器で26〜42メッシュに揃えた。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be shown below as examples. The content of the present invention is not limited to this. Example 1 (Preparation of the catalyst of the present invention and a platinum catalyst supported on tungsten zirconia or sulfate zirconia as comparative examples) ZrOCl 2 was hydrolyzed (aqueous ammonia) to obtain Zr (OH) 4 with 1N sulfuric acid. Contact, filter, dry at 110 ° C., Zr
(OH) 4 / H 2 SO 4 was obtained. In the case of tungsten zirconia, 4138.91 g of Zr (OH) is added in 200 g of water at 60 ° C. for 1 hour at 300 r.
Stirred at pm. Ammonium metatungsten hydrate
[(NH4) 6 (H2W12O40)] 57.6 g of an aqueous solution of
Was adjusted to 10 and stirred for 50 minutes. After leaving this for 10 minutes,
To the suspension of Zr (OH) 4 was added dropwise with stirring (100 drops /
Min) and heated to dryness in a hot water bath (75-80 ° C.) for 15 hours. Then, dried in a dryer at 110 ° C for 24 hours, [(NH4) 6
(H2W12O40)] / Zr (OH) 4 was obtained. In addition, a zirconium hydroxide solution is adsorbed on silica having a high surface area of 270 m 2 / g or more, and after drying, 57.6 g of an aqueous solution of [(NH4) 6 (H2W12O40)] is contacted and adsorbed. A zirconia catalyst precursor (before firing) was prepared.
The catalyst precursors thus obtained were all 500
Sintered zirconia, tungsten zirconia, and silica-supported tungsten zirconia (tungsten zirconia supported on SiO 2 having a high surface area) were prepared by air calcination at 800800 ° C. When carrying the metal having a hydrogenating function, chloroplatinic acid hexahydrate (H 2 PtCl 6 · 6H 2 O) , which corresponds to the supported amount, nickel nitrate hexahydrate (N
An aqueous solution of i (NO 3 ) 2 .6H 2 O) was added to the precursor before calcination and mixed well. This was air-dried at room temperature for 24 hours and then dried at 110 ° C. for 36 hours in a drier. The resulting H 2 Pt
Using an electric furnace, hold the precursor adsorbed with Cl 6 or Ni (NO 3 ) 2 at a temperature rise of 1 ° C./min and 200 ° C. for 1 hour.
Baking was performed at a temperature of 500 to 800 ° C. for 3 hours. Thus, a metal-supported solid superacid composite catalyst was obtained. The catalyst particle size was adjusted to 26 to 42 mesh using a molding machine.

【0012】比較例1、2 (タングステンジルコニア
又は硫酸根ジルコニアに担持された白金触媒以外の比較
例の触媒の調製) 従来型の触媒であるY型ゼオライト、モルデナイト触媒
を比較例の触媒として、触媒学会参照触媒JRC−HY
5.6、JRC−Z−HM10に白金担持したものを使
用した。
Comparative Examples 1 and 2 (Preparation of Catalysts of Comparative Examples Other Than Platinum Catalyst Supported on Tungsten Zirconia or Sulfate Zirconia) A conventional catalyst, Y-type zeolite or mordenite catalyst was used as a comparative example catalyst JRC-HY Catalyst Reference Catalyst
5.6. What carried platinum on JRC-Z-HM10 was used.

【0013】実施例2 (ベンゼンの水素化・異性化処
理反応) ベンゼン3g、前記実施例1により製造した触媒1g、溶媒
(ペンタン類)11gを用い、150mlのステンレス製オート
クレーブを用いて行った。反応条件は次の通りであっ
た。反応温度250℃、水素初期圧3.5MPa、昇温速度15℃/
分、保持時間60分。なお、反応に先立ち、触媒を350℃
で20分排気し、前処理したものを用いた。反応生成物の
分析はGCで行った。ベンゼンからメチルシクロペンタン
への異性化率で比較してみると、Pt/ZrOでは全
く進行しておらず、Pt/SiO/Alでは3
%、Pt/HYでは5.6%、Pt/HM10では約1
0%であった。Pt/SO 2−/ZrOでは47%
であり、他の触媒と比較して著しく高い結果を得た。ベ
ンゼンの水素化異性化の結果を図1及び図2に示した。
Example 2 (Hydrogenation / isomerization reaction of benzene) Using 150 g of a stainless steel autoclave, 3 g of benzene, 1 g of the catalyst produced in Example 1 and 11 g of a solvent (pentanes) were used. The reaction conditions were as follows. Reaction temperature 250 ° C, hydrogen initial pressure 3.5MPa, heating rate 15 ° C /
Minutes, retention time 60 minutes. Prior to the reaction, the catalyst was heated at 350 ° C.
And exhausted for 20 minutes. The analysis of the reaction product was performed by GC. Comparing with the isomerization rate to methylcyclopentane from benzene, not in Pt / In ZrO 2 completely proceed, Pt / SiO 2 / Al 2 O 3 in 3
%, 5.6% for Pt / HY, and about 1 for Pt / HM10
It was 0%. Pt / SO 4 2- / ZrO 2 in 47%
And a remarkably high result was obtained as compared with other catalysts. The results of the hydroisomerization of benzene are shown in FIGS.

【0014】以上の結果から以下のことが分かった。本
発明の触媒によれば、いずれも水素化異性化反応の生成
物であるメチルシクロペンタンを良好な割合で得ること
ができる。そして、図1に示すように、いずれも未反応
のベンゼンは存在せず、ほとんど消失していることか
ら、反応率も高いことがわかる。
From the above results, the following has been found. According to the catalyst of the present invention, methylcyclopentane, which is a product of the hydroisomerization reaction, can be obtained at a good ratio. Then, as shown in FIG. 1, unreacted benzene did not exist in any case, and almost all disappeared, indicating that the reaction rate was high.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明の方法によれば、処理対象として
いる炭化水素に含まれている芳香族炭化水素を水素化異
性化することができるので、本発明で得られる炭化水素
を燃料として用いて燃焼処理したときに芳香族炭化水素
による弊害が発生せず、環境を良好な状態に保つことが
できる。また、本発明の触媒を用いて、前記反応を行う
ことにより、反応生成物である水素化異性化生成物を得
ることができ、良好な結果を得ることができる。また、
溶剤用等に用いる炭化水素にも同様な処理を施すことに
より、芳香族炭化水素を含有しないものとすることがで
きるので、環境規制や人に対する規制を満たした溶剤を
得ることができる。また、石油化学工程で得られる芳香
族炭化水素を脂環式炭化水素とすることができる。
According to the method of the present invention, the aromatic hydrocarbon contained in the hydrocarbon to be treated can be hydroisomerized, so that the hydrocarbon obtained by the present invention is used as a fuel. No adverse effects due to aromatic hydrocarbons occur during the combustion treatment, and the environment can be maintained in a favorable state. In addition, by performing the above reaction using the catalyst of the present invention, a hydroisomerization product as a reaction product can be obtained, and good results can be obtained. Also,
By subjecting a hydrocarbon used for a solvent or the like to a treatment similar to that described above, an aromatic hydrocarbon-free hydrocarbon can be obtained, so that a solvent satisfying environmental regulations and regulations for humans can be obtained. Further, the aromatic hydrocarbon obtained in the petrochemical process can be an alicyclic hydrocarbon.

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

【図1】白金を固体酸触媒に担持した触媒によりベンゼ
ンの水素化異性化率を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the hydroisomerization rate of benzene with a catalyst in which platinum is supported on a solid acid catalyst.

【図2】石油精製からのベンゼン留分を金属担持タング
ステンジルコニアにより処理した水素化異性化を示す図
である。
FIG. 2 shows the hydroisomerization of a benzene fraction from petroleum refinery treated with metal-supported tungsten zirconia.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C10G 35/06 C10G 35/085 B01J 23/652 B01J 23/85 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C10G 35/06 C10G 35/085 B01J 23/652 B01J 23/85

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】芳香族炭化水素又は芳香族炭化水素を含有
する炭化水素を、高表面積シリカに担持されたタングス
テンジルコニアからなる固体酸に担持されたVIII族金属
触媒の存在下に、水素と加圧下に処理することにより芳
香族炭化水素を水素化し脂環式炭化水素とし、同時に異
性化して脂環式炭化水素を製造することを特徴とする芳
香族炭化水素又は芳香族炭化水素を含有する炭化水素の
水素化異性化処理方法。
1. An aromatic hydrocarbon or a hydrocarbon containing an aromatic hydrocarbon is added to hydrogen in the presence of a group VIII metal catalyst supported on a solid acid comprising tungsten zirconia supported on high surface area silica. Aromatic hydrocarbons or hydrocarbons containing aromatic hydrocarbons, characterized in that aromatic hydrocarbons are hydrogenated to alicyclic hydrocarbons by treating under reduced pressure, and are simultaneously isomerized to produce alicyclic hydrocarbons. A method for hydroisomerizing hydrogen.
【請求項2】高表面積シリカに担持されタングステンジ
ルコニアからなる固体酸に担持されたVIII族金属からな
ることを特徴とする芳香族炭化水素又は芳香族炭化水素
を含有する炭化水素の芳香族炭化水素の水素化異性化処
理触媒。
2. An aromatic hydrocarbon or a hydrocarbon containing an aromatic hydrocarbon, comprising a group VIII metal supported on a solid acid comprising tungsten zirconia supported on silica having a high surface area. Hydroisomerization catalyst.
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