JP4800637B2 - 炭化水素油の水素化処理触媒組成物および該触媒組成物を使用した炭化水素油の水素化処理方法 - Google Patents

炭化水素油の水素化処理触媒組成物および該触媒組成物を使用した炭化水素油の水素化処理方法 Download PDF

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Description

本発明は、炭化水素油の水素化処理触媒組成物に関し、さらに詳しくはバナジウムやニッケルなどの金属化合物を多量に含む炭化水素油の水素化処理に使用して、脱硫活性が低下することなく高い脱メタル活性を示す炭化水素油の水素化処理触媒組成物および該触媒組成物を使用した炭化水素油の水素化処理方法に関する。
技術背景
従来の水素化処理触媒は、実装置においてバナジウムやニッケルなどの金属化合物を多量に含む炭化水素油(以下、重質油ということがある)の水素化処理に工業的に使用した場合に、金属化合物などによる触媒細孔の閉塞が生じて脱硫活性、脱メタル活性が失活するため長時間の運転ができないという問題があった。
また、水素化処理装置の下流に流動接触分解(FCC)装置を有する製油所では、水素化処理して得られた生成油を接触分解の原料油として使用するため、水素化処理装置で金属化合物の除去が十分に行われないと、生成油中に含まれるバナジウムやニッケルなどの金属化合物がFCC触媒を被毒して失活させるためFCC触媒の使用量が増加するという問題が起こる。このため、水素化処理装置において重質油を水素化処理する際、より効果的に脱硫、脱メタルを行う水素化処理触媒組成物が望まれていた。
前述の要望に応じて種々の水素化処理触媒組成物に関する提案がなされている。例えば、特許文献1には、炭化水素供給原料の選択的水添脱窒素法で、鉄とMo、W及びこれらの混合物より成る群から選ばれた少なくとも一つの金属との無定形硫化物を含む触媒を用いることが記載されており、該触媒にNi、Co、Zn、Mn、Cuおよびこれらの混合物より成る群から選ばれた助触媒金属の少なくとも一つの金属硫化物を含めると、炭化水素供給原料から窒素の選択的除去に優れた効果を有することが開示されている。
特許文献2には、第VIIB族の少なくとも1つの元素を含む触媒および水素化処理におけるその使用法の発明で、少なくとも1つのマトリックスと、第VIIB族の少なくとも1つの金属と、第VIII族の少なくとも1つの非貴金属と、モリブデンおよびタングステンよりなる群の中から選ばれる第VIB族の少なくとも1つの金属と、場合によっては第VIIA族の少なくとも1つの元素と、リン、ホウ素またはケイ素よりなる群の中から選ばれかつ触媒の活性を改善する追加元素とからなる触媒が記載されており、第VIIB族の少なくとも1つの金属はレニウムまたはマンガンが好ましいことが開示されている。
特開昭61−162590号公報 特開2001−506914号公報
従来、バナジウムやニッケルなどの金属化合物を多量に含む炭化水素油の水素化処理では、脱メタル活性の高い脱メタル触媒でバナジウムやニッケルなどの金属化合物を除去し、次いで、脱硫活性の高い水素化処理触媒で硫黄や窒素を除去する方法が行われている。そのため、従来の脱メタル触媒は、脱メタル活性は高くても脱硫活性が低く、また、脱メタル触媒の後段で使用される水素化処理触媒は高い脱硫活性を有しても脱メタル活性が低かった。
本発明の目的は、バナジウムやニッケルなどの金属化合物を多量に含む炭化水素油の水素化処理に使用して、高い脱メタル活性を有し、しかも高い脱硫活性を有する炭化水素油の水素化処理触媒組成物および該触媒組成物を使用した炭化水素油の水素化処理方法を提供することにある。
本発明者は、前述の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、水素化処理触媒組成物中にリチウムアルミノシリケートが粒子状の状態で存在している触媒組成物は高い脱メタル活性を示すにも係わらず脱硫活性が低下しないことを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の第1は、担体に水素化活性金属成分を担持してなる水素化処理触媒組成物中に粒子状のリチウムアルミノシリケートを含有することを特徴とする炭化水素油の水素化処理触媒組成物に関する。
本発明の第2は、前記粒子状のリチウムアルミノシリケートの平均粒子径が0.5〜30μmの範囲にあることを特徴とする請求項1記載の炭化水素油の水素化処理触媒組成物に関する。
本発明の第3は、前記粒子状のリチウムアルミノシリケートの含有量が0.5〜60重量%の範囲であることを特徴とする請求項1または2記載の炭化水素油の水素化処理触媒組成物に関する。
本発明の第4は、前記粒子状のリチウムアルミノシリケートが、LiO・xAl・ySiOとして表した時、xが0.8〜1.5、yが1.0〜20の範囲にある無機酸化物粒子であることを特徴とする請求項1〜3に記載の炭化水素油の水素化処理触媒組成物に関する。
本発明の第5は、リチウムアルミノシリケートがX線的に検知可能である酸化物粒子であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の炭化水素油の水素化処理触媒組成物に関する。
本発明の第6は、前記記載のX線的に検知可能な酸化物粒子がペタライトであることを特徴とする請求項5に記載の炭化水素油の水素化処理触媒組成物に関する。
本発明の第7は、前記担体がアルミナ、シリカーアルミナ、シリカ、シリカーチタニア、シリカージルコニアから選ばれた多孔性無機酸化物であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の炭化水素油の水素化処理触媒組成物に関する。
本発明の第8は、前記水素化活性金属成分が周期律表の第VIB族金属、第VIII族金属から選ばれた少なくとも1種の金属成分を含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の炭化水素油の水素化処理触媒組成物に関する。
本発明の第9は、触媒として請求項1〜8のいずれかに記載の水素化処理触媒組成物を使用することを特徴とする炭化水素油の水素化処理方法に関する。
本発明の炭化水素油の水素化処理触媒組成物は、触媒組成物中に粒子状のリチウムアルミノシリケートが存在するので、炭化水素油中に含まれるバナジウムやニッケルなどの金属化合物は水素化処理の際に該粒子状のリチウムアルミノシリケートに選択的に捕捉されてバナジウムやニッケルなどの金属化合物による触媒組成物の活性点の被毒が緩和されるため、また、触媒組成物表面での金属化合物の推積が少なくなるので触媒組成物の細孔閉塞が起こりにくい。そのため、本発明の水素化処理触媒組成物は、重質油の水素化処理に使用して脱硫活性が低下することなく高い脱メタル活性を長期間有する。
本発明の炭化水素油の水素化処理触媒組成物は、担体に水素化活性金属成分を担持してなる水素化処理触媒組成物中に粒子状のリチウムアルミノシリケートを含有することを特徴とする。粒子状リチウムアルミノシリケートは、バナジウムやニッケルとの親和性が強いため、これらの金属化合物はリチウムアルミノシリケート粒子に選択的に捕捉されるので金属化合物による活性点の被毒や、また、金属化合物の堆積による細孔閉塞が起こりにくい。そのため、水素化処理触媒組成物は脱硫活性が低下することなく高い脱メタル活性を有する。
本発明での粒子状のリチウムアルミノシリケートは、その平均粒子径が0.5〜30μmの範囲にあることが好ましい。該粒子状のリチウムアルミノシリケートの平均粒子径が0.5μmよりも小さい場合には、バナジウムやニッケルなどの金属化合物の捕捉能が弱くなることがあり、所望の脱メタル活性や脱硫活性が得られないことがある。また、該平均粒子径が30μmよりも大きい場合には、得られる水素化処理触媒組成物の強度が工業触媒用としては弱くなることがある。該粒子状のリチウムアルミノシリケートの平均粒子径は、更に好ましくは1〜10μmの範囲にあることが望ましい。
なお、水素化処理触媒組成物中の粒子状のリチウムアルミノシリケートの平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM;Scanning Electron Microscope)による反射電子像の少なくとも5カ所の画像から、リチウムアルミノシリケートの粒子の最大径を500個以上測定して求めた平均値である。
本発明の水素化処理触媒組成物は、前記粒子状のリチウムアルミノシリケートの含有量が0.5〜60重量%の範囲にあることが好ましい。該含有量が0.5重量%より少ない場合には、所望の脱メタル活性が得られないことがあり、また、該含有量が60重量%より多い場合には、脱硫活性が低下することがある。前記粒子状のリチウムアルミノシリケートの含有量は、更に好ましくは、1〜40重量%の範囲にあることが望ましい。
本発明での典型的なリチウムアルミノシリケートの例としては、LiO・Al・2SiO(LiAlSiOと標記されることもある)、LiO・Al・4SiO(LiAlSiと標記されることもある)、LiO・Al・8SiO(LiAlSi10と標記されることもある)、などのように近似的に表される無機酸化物を挙げることができる。特にX線的に検知可能なリチウムアルミノシリケートは触媒性能面で優れた効果を示し好適である。
なかでも天然に産するペタライト鉱(ペタル石とも呼ばれる)を粉砕して得られる粒子状のリチウムアルミノシリケートは安価な点においても好ましい。
本発明において、水素化活性成分を担持する担体としては、通常の水素化処理触媒組成物に使用される多孔性無機酸化物が使用可能であり、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、シリカーアルミナ、チタニアーアルミナ、ジルコニアーアルミナ、リンーアルミナ、ボリアーアルミナ、シリカーボリアーアルミナ、シリカーチタニア、シリカーチタニアーアルミナ、シリカージルコニア、シリカージルコニアーアルミナなどが例示される。特に、アルミナ、シリカーアルミナ、シリカ、シリカーチタニア、シリカージルコニアから選ばれた多孔性無機酸化物は、成形性がよく、細孔径や細孔容積などの物性コントロールが比較的容易にできるため好ましい。
また、本発明における水素化活性金属成分としては、周期律表の第VIB族金属、第VIII族金属から選ばれた少なくとも1種の金属成分であり、具体的には、第VIB族金属としては特にモリブデンやタングステンが好ましく、第VIII族金属としては特にニッケルやコバルトが好ましい。該水素化活性金属成分は、必要に応じて、さらにリンなどの他の成分を含むものであってもよい。特に、該水素化活性金属成分は、モリブデンとニッケルおよび/またはコバルトの組み合わせが、脱硫活性が高いことから好適である。
本発明の水素化処理触媒組成物は、前述の周期律表の第VIB族金属成分を酸化物として1〜20重量%、周期律表の第VIII族金属成分を酸化物として0.5〜8重量%の範囲で含有することが好ましい。
本発明の炭化水素油の水素化処理触媒組成物は、例えば、前述の多孔性無機酸化物の前駆物質と所望の平均粒子径を有する前述のリチウムアルミノシリケート粒子を所望の割合で混合、混練して押出成型に適した捏和物を調製し、そして、通常の方法で該捏和物を所望の形状に押出成型した後、乾燥、焼成して担体を調製し、該担体に前述の水素化活性金属成分を通常の方法で担持して製造される。また、該水素化処理触媒組成物は、前述の多孔性無機酸化物の前駆物質と所望の平均粒子径を有する前述のリチウムアルミノシリケート粒子と共に前述の水素化活性金属成分を含む水溶液を混合、混練して押出成型に適した捏和物を調製した後、所望の形状に押出成型し、乾燥、焼成して製造することもできる。
本発明の炭化水素油の水素化処理触媒組成物は、表面積(SA)が100〜350m/g、水銀圧入法による細孔容積(PV)が0.40〜1.10ml/g、水銀圧入法で測定した細孔分布での平均細孔直径が8〜30nmの範囲にあることが望ましい。
なお、水銀圧入法で測定した細孔分布での平均細孔直径は、接触角150度、表面張力480dyn/cmの値を使用して測定した細孔直径4.2nm(水銀圧入圧力400MPaに相当)以上の細孔容積の1/2に相当する細孔直径である。
特に、水素化処理反応塔の前段で使用される脱メタルを主目的とする水素化処理触媒組成物である場合は、好ましくは、表面積(SA)が100〜250m/g、水銀圧入法による細孔容積(PV)が0.50〜1.10ml/g、水銀圧入法で測定した細孔分布での平均細孔直径が10〜30nmの範囲にあることが望ましい。
本発明の前述の水素化処理触媒組成物を使用する炭化水素油の水素化処理方法は、通常の重質油の水素化処理方法が採用用可能であり、また、通常の水素化処理条件が採用可能で、例えば、反応温度は300〜450℃の範囲、水素分圧は5〜25MPaの範囲、液空間速度(LHSV)は0.1〜5.0hr−1の範囲が例示される。
以下に実施例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
実施例1
本出願人に係わる再公表WO95/15920号公報に記載のアルミナの製造装置を使用してアルミナ水和物を調製した。即ち、薬液添加口2箇所を持つ循環ラインを設けたタンクに純水719kgを張り込み、これにカルボン酸化合物0.5kgを添加し、約2時間高速攪拌し完全に溶解させた。この水溶液にアルミン酸ナトリウム水溶液(Alとして濃度22重量%)2kgを攪拌しながら添加し、60℃に加温し循環させた。次いで硫酸アルミニウム水溶液(Alとして濃度7重量%)を添加して種子アルミナ水和物スラリーを調製した。このスラリーに、アルミン酸ナトリウム水溶液(Alとして濃度22重量%)107.1kgと硫酸アルミニウム水溶液(Alとして濃度7重量%)168.3kgを各々35.7kg/hrと56.1kg/hrの添加速度で、温度60℃、pH7.9〜8.1を保ち、攪拌および循環させながら、3時間かけて添加してアルミナ水和物を調合した。得られたアルミナ水和物調合スラリーを洗浄してナトリウムおよび硫酸根を除去したアルミナ水和物スラリーを得た。このアルミナ水和物のスラリーに純水を加えて、Al濃度10重量%のスラリーに調製し、15重量%アンモニア水にて該スラリーpHを11に調製した後、還流器のついた熟成タンクにて95℃で8時間熟成した。熟成終了後、このスラリー30kg(Alとして3kg)をスチームジャケット付き双腕型ニーダーにより蒸発濃縮しながら捏和し、可塑性のある捏和物(V)とした。この捏和物(V)に平均粒子径5.0μmのリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)15.1gを加えて、双腕型ニーダーにて20分間練った。このリチウムアルミノシリケート入りのアルミナ捏和物をオーガー式押し出し機で、1.8mmの四つ葉型の柱状に押し出し成形した。得られたアルミナ成形品は、110℃で16時間乾燥した後、さらに650℃で2時間焼成して粒子状リチウムアルミノシリケートを0.5重量%(担体基準)含有するアルミナ担体を得た。 該担体にモリブデンとニッケルとリンを酸化物として触媒組成物基準で5.9重量%、1.45重量%、1.5重量%となるように三酸化モリブデンと炭酸ニッケルのリン酸水溶液を周知の方法で含浸した後、回転式乾燥機を用いて室温から250℃まで昇温乾燥した。さらにこの乾燥品は、550℃で1時間空気中にて焼成して触媒Aを調製した。なお、触媒Aの走査型電子顕微鏡(SEM;Scanning Electron Microscope)による反射電子像の5カ所の画像から、リチウムアルミノシリケートの最大径を1カ所画像当たり100個測定して求めた(以下の実施例についても同様)平均粒子径は5.0μmであった。触媒Aの性状を表1に示す。
実施例2
実施例1において、リチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)の添加量を92.8gとした以外は実施例1と同様にして、触媒Bを調製した。触媒Bの性状を表1に示す。
実施例3
実施例2において、平均粒子径0.6μmのリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)を使用した以外は実施例2と同様にして、触媒Cを調製した。触媒Cの性状を表1に示す。
実施例4
実施例2において、平均粒子径28.2μmのリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)を使用した以外は実施例2と同様にして、触媒Dを調製した。触媒Dの性状を表1に示す。
実施例5
実施例1において、リチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)の添加量を333.3gとした以外は実施例1と同様にして、触媒Eを調製した。触媒Eの性状を表1に示す。
実施例6
実施例1において、リチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)の添加量を4500gとした以外は実施例1と同様にして、触媒Fを調製した。触媒Fの性状を表1に示す。
実施例7
実施例1と同様にして調製した捏和物(V)に平均粒子径5.0μmのリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)92.8gを加えて、更に、モリブデンとニッケルとリンを酸化物として触媒組成物基準でそれぞれ5.9重量%、1.45重量%、1.5重量%となるように三酸化モリブデンと炭酸ニッケルのリン酸水溶液を加えて、双腕型ニーダーにて20分間混練した。このリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)とモリブデンとニッケルとリンが入ったアルミナ捏和物をオーガー式押し出し機で、1.8mmの四つ葉型の柱状に押し出し成形した。
得られたアルミナ成形品は、110℃で16時間乾燥した後、さらに680℃で2時間焼成して触媒Gを調製した。触媒Gの性状を表2に示す。
実施例8
水硝子に硫酸を加えて調製したシリカヒドロゲルを熟成した後、これにアルミン酸ナトリウム水溶液と硫酸アルミニウム溶液を加えて、SiO/Al重量比70/30のシリカアルミナ水和物を調製した。このシリカアルミナ水和物のスラリーを洗浄してナトリウムおよび硫酸根を除去したシリカアルミナ水和物スラリーを得た。
このスラリー30kg(SiO−Alとして3kg)をスチームジャケット付き双腕型ニーダーにより蒸発濃縮しながら捏和、可塑性のある捏和物(W)を得た。
この捏和物に平均粒子径5.0μmのリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)92.8gを加えて、双腕型ニーダーにて20分間混練した。
このリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)入りのシリカアルミナ捏和物をオーガー式押し出し機で、1.8mmの四つ葉型の柱状に押し出し成形した。得られたシリカアルミナ成形品は、110℃で16時間乾燥した後、さらに680℃で2時間焼成してリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)を3重量%含有するシリカアルミナ(SiO−Al)担体を得た。
該シリカアルミナ担体にモリブデンとニッケルとリンを酸化物として触媒組成物基準でそれぞれ5.9重量%、1,45重量%、1.5重量%となるように三酸化モリブデンと炭酸ニッケルのリン酸水溶液を含浸した後、回転式乾燥機を用いて室温から250℃まで昇温乾燥した。さらに得られた乾燥品は、550℃で1時間空気中にて焼成し、触媒Hを調製した。触媒Hの性状を表2に示す。
実施例9
水硝子に硫酸を加えて調製したシリカヒドロゲルを熟成した後、これを洗浄してナトリウムおよび硫酸根を除去したシリカ水和物スラリーを得た。
このスラリー30kg(SiOとして3kg)をスチームジャケット付き双腕型ニーダーにより蒸発濃縮しながら捏和して、可塑性のある捏和物(X)を得た。
この捏和物に平均粒子径5.0μmのリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)92.8gを加えて、双腕型ニーダーにて20分間混練した。
このリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)入りのシリカ捏和物をオーガー式押し出し機で、1.8mmの四つ葉型の柱状に押し出し成形した。得られたシリカ成形品は、110℃で16時間乾燥した後、さらに680℃で2時間焼成してリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)を3重量%含有するシリカ担体を得た。
該シリ力担体にモリブデンとニッケルとリンを酸化物として触媒組成物基準で5.9重量%、1.45重量%、1.5重量%となるように三酸化モリブデンと炭酸ニッケルのリン酸水溶液を含浸した後、回転式乾燥機を用いて室温から250℃まで昇温乾燥した。さらに得られた乾燥品は、550℃で1時間空気中にて焼成し、触媒Iを調製した。触媒Iの性状を表2に示す。
実施例10
水硝子に硫酸を加えて調製したシリカヒドロゲルを熟成した後、これに硫酸チタン溶液を加えてSiO/TiO重量比90/10のシリカチタニア水和物を調製した。このシリカチタニア水和物のスラリーを洗浄してナトリウムおよび硫酸根を除去したシリカチタニア水和物スラリーを得た。
このスラリー30kg(SiO−TiOとして3kg)をスチームジャケット付き双腕型ニーダーにより蒸発濃縮しながら捏和して、可塑性のある捏和物(Y)を得た。
この捏和物に平均粒子径5.0μmのリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)92.8gを加えて、双腕型ニーダーにて20分間混練した。
このリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)入りのシリカチタニア捏和物をオーガー式押し出し機で、1.8mmの四つ葉型の柱状に押し出し成形した。得られたシリカチタニア成形品は、110℃で16時間乾燥した後、さらに680℃で2時間焼成してリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)を3重量%含有するシリカチタニア(SiO−TiO)担体を得た。
該シリカチタニア担体にモリブデンとニッケルとリンを酸化物として触媒組成物基準で5.9重量%、1,4重量%、1.5重量%となるように三酸化モリブデンと炭酸ニッケルのリン酸水溶液を含浸した後、回転式乾燥機を用いて室温から250℃まで昇温乾燥した。さらにこの乾燥品は、550℃で1時間空気中にて焼成し触媒Jを調製した。触媒Jの性状を表2に示す。
実施例11
水硝子に硫酸を加えて調製したシリカヒドロゲルを熟成した後、これに硫酸ジルコニウム溶液を加えてSiO/ZrO重量比80/20のシリカジルコニア水和物を調製した。このシリカジルコニア水和物のスラリーを洗浄してナトリウムおよび硫酸根を除去したシリカジルコニア水和物スラリーを得た。
このスラリー30kg(SiO−ZrOとして3kg)をスチームジャケット付き双腕型ニーダーにより蒸発濃縮しながら捏和して、可塑性のある捏和物(Z)とした。
この捏和物に平均粒子径5.0μmのリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)92.8gを加えて、双腕型ニーダーにて20分間混練した。
このリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)入りのシリカジルコニア捏和物をオーガー式押し出し機で、1.8mmの四つ葉型の柱状に押し出し成形した。得られたシリカジルコニア成形品は、110℃で16時間乾燥した後、さらに680℃で2時間焼成してリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)を3重量%含有するシリカジルコニア(SiO−ZrO)担体を得た。
該シリカジルコニア担体にモリブデンとニッケルとリンを酸化物として触媒組成物基準で5.9重量%、1.45重量%、1.5重量%となるように三酸化モリブデンと炭酸ニッケルのリン酸水溶液を含浸した後、回転式乾燥機を用いて室温から250℃まで昇温乾燥した。さらにこの乾燥品は、550℃で1時間空気中にて焼成し、触媒Kを調製した。触媒Kの性状を表2に示す。
比較例1
実施例1と同様にして調製した捏和物(V)をオーガー式押し出し機で、1.8mmの四つ葉型の柱状に押し出し成形した。得られたアルミナ成形品は、110℃で16時間乾燥した後、さらに680℃で2時間焼成してアルミナ担体を得た。
該アルミナ担体にモリブデンとニッケルとリンを酸化物として触媒組成物基準で5.9重量%、1.45重量%、1.5重量%となるように三酸化モリブデンと炭酸ニッケルのリン酸水溶液を含浸した後、回転式乾燥機を用いて室温から250℃まで昇温乾燥した。さらにこの乾燥品は、550℃で1時間空気中にて焼成し、触媒Lを調製した。触媒Lの性状を表2に示す。
実施例12 活性評価試験
実施例1〜11で調製した触媒A〜Kおよび比較例1で調製した触媒Lについて、固定床式のマイクロリアクターを用いて次に示す条件で反応温度を変えて活性評価試験を行った。
反応条件; 触媒充填量 200 ml
反応圧力 15 MPa
液空間速度(LHSV) 0.45 hr−1
水素/油比(H/HC) 800 Nm/kl
反応温度 370℃、380℃、390℃
また、原料油には下記性状の常圧残渣油を使用した。
原料油性状; 比重(15/4℃) 0.9831 g/cm
残炭 11.7 重量%
アスファルテン分 5.2 重量%
イオウ分 4.236 重量%
メタル(Ni+V)量 85.3 重量%
活性評価は、上記反応条件下で反応温度380℃一定のもと原料油を通油し、定期的に測定した生成油中のメタル(Ni+V)量と通油量から触媒に堆積したメタル量(MOC:Metal on Catalyst)が15重量%になった時に、目標反応温度を370、380、390℃と変えて反応させ、実際の測定反応温度に対して脱メタル率及び脱硫率をプロットして引いた直線から、反応温度380℃に対応する脱メタル率及び脱硫率を求めた。その値を表1および表2に示す。
なお、脱メタル率および脱硫率は次式により求めた。
脱メタル率=(原料油中のメタル濃度−水素化処理生成油中のメタル濃度/原料油中のメタル濃度)×100
脱硫率=(原料油中の硫黄濃度−水素化処理生成油中の硫黄濃度/原料油中の硫黄濃度)×100
また、触媒の圧壊強度は、前処理として、試料を500℃で1時間焼成したものを室温までデシケーターにて冷却したものから長さ4mm以上の試料40個以上を木屋式硬度計(圧縮子3.18mm)を用いて圧縮し、破砕された時の荷重を求めて次式により算出した。
圧壊強度(N/mm)=S×9.807/L×n
ここで、Sは加圧荷重の総和(kg)、Lは圧縮子の径(3.18mm)、nは測定個数を表す。
磨耗強度粉化率は、ASTM法D4058−96に基づいて求めた。具体的には、前処理として、850μmの篩で静かに篩い分けた篩上の試料を500℃で1時間焼成した後室温までデシケーターにて冷却し、この中から試料を100g秤量し、ASTM法D4058−96に定められたドラム内に入れ、60±5rpmの速度で30分間回転させた。この試料を全量回収し、850μmの篩で静かに篩い分け、その篩上の試料を500℃で1時間焼成した後室温までデシケーターにて冷却し、これを秤量して次式により求めた。
磨耗強度粉化率(w%)=(W−W)/W×100
ここで、Wは試料重量(g)、Wは測定後の850μm篩上焼成試料の重量(g)を表す。
表1及び表2の結果から、本発明における実施例1〜11の触媒A〜Kは、触媒中にリチウムアルミノシリケート(ペタライト粉)が存在している触媒で、これらの触媒はリチウムアルミノシリケートを含有していない比較例1の触媒Lよりも脱硫率および脱メタル率の値が大きく、脱硫活性および脱メタル活性に優れていることが判る。
Figure 0004800637
Figure 0004800637

Claims (9)

  1. 担体に水素化活性金属成分を担持してなる水素化処理触媒組成物中に粒子状のリチウムアルミノシリケートを含有することを特徴とする炭化水素油の水素化処理触媒組成物。
  2. 前記粒子状のリチウムアルミノシリケートの平均粒子径が0.5〜30μmの範囲にあることを特徴とする請求項1記載の炭化水素油の水素化処理触媒組成物。
  3. 前記粒子状のリチウムアルミノシリケートの含有量が0.5〜60重量%の範囲であることを特徴とする請求項1または2記載の炭化水素油の水素化処理触媒組成物。
  4. 前記粒子状のリチウムアルミノシリケートが、LiO・xAl・ySiOとして表した時、xが0.8〜1.5、yが1.0〜20の範囲にある無機酸化物粒子であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の炭化水素油の水素化処理触媒組成物。
  5. リチウムアルミノシリケートがX線的に検知可能である酸化物粒子であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の炭化水素油の水素化処理触媒組成物。
  6. 前記記載のX線的に検知可能な酸化物粒子がペタライトであることを特徴とする請求項5に記載の炭化水素油の水素化処理触媒組成物。
  7. 前記担体がアルミナ、シリカーアルミナ、シリカ、シリカーチタニア、シリカージルコニアから選ばれた多孔性無機酸化物であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の炭化水素油の水素化処理触媒組成物。
  8. 前記水素化活性金属成分が周期律表の第VIB族金属、第VIII族金属から選ばれた少なくとも1種の金属成分を含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の炭化水素油の水素化処理触媒組成物。
  9. 触媒として請求項1〜8のいずれかに記載の水素化処理触媒組成物を使用することを特徴とする炭化水素油の水素化処理方法。
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