JP5022903B2 - アルミノシリケートドープ触媒および炭化水素供給材料処理の改良法 - Google Patents

アルミノシリケートドープ触媒および炭化水素供給材料処理の改良法 Download PDF

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Description

本発明は、アルミノシリケート担体上のドープ触媒およびそれらを用いる水素化分解、水素化転化および水素化処理方法に関する。
本方法の目的は、原則的に、中間留分、すなわち、少なくとも150℃の初留点および残油の初留点の直ぐ下、例えば340℃または370℃未満の終留点を有する留分の製造である。
重質石油留分の水素化分解は、非常に重要な精製法であり、非常に価値が低い供給材料から、要望に対して製造を適合させるために精製者が必要であるより軽質のフラクション、例えば、ガソリン、ジェット燃料、軽質軽油等を製造することができる。所定の水素化分解法はまた、オイルの優れたベースを提供することができる高度に精製された残油を製造することができる。接触分解と比較して、接触水素化分解の利点は、非常に高質な中間留分、ジェット燃料および軽油が提供され得ることにある。対照的に、製造されたガソリンは、接触分解からのものよりはるかに低いオクタン価を有する。
水素化分解は、3つの主要な要素、すなわち、用いられる操作条件、利用される触媒のタイプ、および炭化水素供給材料の水素化分解が1または2工程で行われ得るという事実への柔軟性の恩恵を受ける方法である。
水素化分解法において用いられる水素化分解触媒は全て、酸機能を水素化機能と関連付ける2機能タイプである。酸機能は、一般的には150〜800m/gの表面積および表面上の酸性度を有する担体、例えば、ハロゲン化アルミナ(塩素化またはフッ素化)、ホウ素およびアルミニウムの酸化物の組合せ、無定型アルミナ−シリカおよびゼオライトによって供給される。水素化機能は、周期律表の第VIII族の1種以上の金属、または周期律表の第VIB族からの少なくとも1種の金属と少なくとも1種の第VIII族金属との組合せいずれかによって提供される。
酸および水素化の2つの機能の間のバランスは、触媒の活性および選択性を決定する1つのパラメータである。弱い酸機能および強い水素化機能は、低活性の触媒を生じさせ、この触媒は、一般的に、高温(390〜400℃またはそれ以上)および低い毎時空間速度(hourly space velocity:HSV,1時間当たりかつ触媒の単位容積当たりの処理されるべき供給材料の容積として表される,一般的には2以下)で機能するが、中間留分に非常に高い選択性を授ける。対照的に、強い酸機能および弱い水素化機能は、活性な触媒を生じさせるが、それらは、中間留分(ジェット燃料および軽油)についてより低い選択性を有する。
1つの従来の水素化分解触媒タイプは、適度に酸性の無定型担体、例えば、アルミナ−シリカをベースとする。前記系は、良好の品質の中間留分および場合によってはベースオイルを生じさせるために用いられる。前記触媒は、例えば、二段階方法で用いられる。
特許文献1には、炭化水素供給材料を水素化分解する方法において用いられる触媒が記載されている。該触媒は、少なくとも1種のシリカアルミナを含み、該シリカアルミナのシリカ含有量は10〜60重量%であり、Na含有量が300重量ppm未満であり、水銀多孔度測定法によって測定される総細孔容積が0.5〜1.2ml/gであり、シリカアルミナの多孔度は次の通りである:40〜150Åの径を有しかつ80〜120Åの平均径を有するメソ孔の容積が総細孔容積の30〜80%を示し;500Å超の径を有するマクロ孔の容積が総細孔容積の20〜80%を示し;BET比表面積が200m/g超であり;少なくとも1種の水素化脱水素化元素が周期律表の第VIB族および第VIII族からの元素によって形成される群から選択される。前記触媒は、場合によっては、リン、ホウ素およびケイ素によって形成される群から選択される少なくとも1種の元素、第VIIA族、および第VIIBおよびVB族からの元素を含有してもよい。炭化水素供給材料を水素化分解するためのこのタイプの触媒の使用は、供給材料の高転化率および有利な中間留分の選択性を引き出すことができる。
さらなる文献(特許文献2)には、重質炭化水素供給材料のマイルド水素化分解法において用いられる触媒が記載されている。触媒は、2〜6重量%の第VIII族金属酸化物、12〜25重量%のモリブデン酸化物および0〜3重量%のリン酸化物を含み、前記触媒は、4〜30重量%のシリカを含有する多孔質アルミナ担体上に担持される。触媒は、150〜250m/gのBET比表面積および0.75〜0.92cm/gの総細孔容積を有し、かつ、10nm未満の径を有する細孔が総細孔容積の20〜40%を構成し、10〜16nmの径を有する細孔が総細孔容積の28.4〜34.1%を構成し、16nm超の径を有する細孔が総細孔容積の30〜50%を構成し、25nm超の径を有するマクロ孔が総細孔容積の25〜40%を示すような細孔分配を有する。マイルド水素下分解法におけるこのような触媒の使用により、下流装置の反応器を詰まらせ得る不溶性堆積物の形成を回避し、かつ、高い転化度を回避することができる。
国際公開第02/055192号パンフレット 欧州特許第0686687号明細書
これらの触媒の性能は、それらの物理化学的特徴、より特定的には、それらの組織的な特徴と密接に関連する。コストを最小にし、かつ、触媒性能を維持するためには触媒の充填密度を低減させることが有利である。この点で、マクロ孔(用語「マクロ孔」は、500Å超の径を有する細孔を意味する)を導入することによって適合させられた総細孔容積を有する触媒を用いることが有利である。より高い総細孔容積にも拘わらず、触媒のコストを低減させながら良好な触媒活性は維持される。
良好な性能は組織的な特徴を改善することによって得られ得るが、このような触媒の性能はまた、水素化相の性質と関連する。それ故に、水素化活性は、水素化脱硫(hydrodesulphurization:HDS)反応、水素化脱窒(hydrodenitrogenation:HDN)反応、水素化脱芳香族化(hydrodearomatization:HAD)反応および触媒の安定性において役割を果たすことになる。
これらの問題を克服することを望むに当たって、本出願人は、水素化分解法において改善された触媒性能を得るために、適合させられたマクロ孔含有量および改善された水素化機能を有する水素化分解触媒を調製した。そこで本出願人は、驚くべきことに、制御された割合のドーピング元素を、そのような組織的特徴を有する触媒に加えると、水素化分解/水素化転化および水素化処理における予想外の触媒性能が得られることを発見した。
より詳細には、本発明は、適合させられたマクロ孔含有量を有するアルミノシリケート担体上のドーピングされた水素化分解触媒およびそれを用いる水素化分解/水素化転化および水素化処理方法に関する。
(特徴技術)
下記記載において、用語「比表面積」は、「The Journal of the American Siciety」,60,309(1938)に記載されたBRUNAUER−EMMETT−TELLER法を用いて確立されたASTM D 3663−78による窒素吸着によって測定されるBET比表面積を意味する。
下記記載において、触媒担体の用語「水銀容積」は、最大圧力4000バールでのASTM D4284−83による水銀多孔度圧入法に従い、表面張力484dyne/cmおよび無定型シリカ−アルミナ触媒についての接触角140°を用いて測定される容積を意味する。細孔分布を規定するためのベースとして担体を用いることが好ましい一つの理由は、水銀接触角が、金属に含浸させた後に金属の性質およびタイプに応じて変動することにある。ぬれ角は、Jean CharpinおよびBernard Rasneurによる著書「Techniques de l‘ingenieur,traite analyse et caracterisation」の1050〜1055頁における推奨に従って140°であるようにされる。
より正確を期すと、本明細書の下記において与えられる水銀容積の値(ml/g)は、[{サンプルについて測定される総水銀容積(水銀多孔度圧入によって測定される総水銀容積:ml/g)}−{30psi(約2バール)に対応する圧力についての同一のサンプルについて測定される水銀容積の値(ml/g)}]に対応する。平均水銀径も、この径より小さいサイズを有する全細孔が総水銀細孔容積の50%を構成する径として規定される。
細孔分布をより良好に特徴付けるために、本発明者らは、水銀細孔分の特徴についての基準を規定する:容積V1’は、500Å超の径を有するマクロ孔の容積に対応し、容積V2’は、250Å超の径を有するマクロ孔の容積に対応する。細孔分布をより良好に特徴付けるために、本発明者らは、最終的に水銀細孔分布の特徴について次の基準を規定する:容積V1は、径が(平均径−30Å)未満の細孔に含まれる容積に対応する。容積V2は、(平均径−30Å)以上、かつ、(平均径+30Å)未満の径を有する細孔に含まれる容積に対応する。容積V3は、(平均径+30Å)以上の径を有する細孔に含まれる容積に対応する。容積V4は、(平均径−15Å)未満の径を有する細孔に含まれる容積に対応する。容積V5は、(平均径−15Å)以上かつ(平均径+15Å)未満の径を有する細孔に含まれる容積に対応する。容積V6は、(平均径+15Å)以上の径を有する細孔に含まれる容積に対応する。
窒素吸着によって測定される細孔分布は、Barrett-Joyner-Halenda(BJH)モデルによって測定される。BJHモデルを用いる窒素吸脱着等温式は、定期刊行物「The Journal of the American Society」,73,373(1951)(E P Barrett、L G JoynerおよびP P Halenda著)に記載されている。下記記載では、用語「窒素吸着容積」は、P/P=0.99(窒素が細孔の全てを満たすことが仮定される圧力)について測定される容積を意味する。平均窒素脱着径は、この径より下の細孔の全てが、窒素等温式脱着分岐線上で測定される細孔容積(V)の50%を構成する径として定義される。
用語「表面吸着」は、吸着等温線分岐線上で測定される表面を意味する。A Leclouxによる文献「Memoires Societe Royale des Sciences de Liege」,第6版、第1巻,第4項、169〜209頁(1971)が参照されるべきである。
ナトリウム含有量は、原子吸着分光分析によって測定される。
X線回折は、本発明の担体および触媒を特徴付けるために用いられ得る技術である。下記記載では、X線分析は、粉体について、Philips PW 1830回折計を用いて行われた。該回折計は、反射型で操作し、CoKアルファ放射線(λKα1=1.7890Å、λIKα2=1.793Å、Kα1/Kα2強度比=0.5)を用いるバックモノクロメータ(back monochromator)を備えている。ガンマアルミナのX線回折図についてはICDDデータベースのナンバー10−0425が参照されるべきである。特に、2つの最も強いピークは、1.39〜1.40Åの範囲のdおよび1.97〜2.00Åの範囲のdに対応する位置にある。用語「d」は、角度位置から、ブラッグの関係式(2d(hkl)・sin(θ)=n・λ)を用いて推定される格子面間隔である。本明細書の残りにおいて用いられる場合の用語「ガンマアルミナ」は、とりわけ、例えば、立方晶ガンマ、偽立方晶ガンマ、正方晶ガンマ、低結晶性または弱結晶化ガンマ、広表面積ガンマ、狭表面積ガンマ、粗ベーマイトからのガンマ、結晶性ベーマイトからのガンマ、低結晶性または弱結晶化ベーマイトからのガンマ、結晶性ベーマイトおよび無定型ゲルの混合物からのガンマ、無定型ゲルからのガンマ、デルタアルミナに展開するガンマからなる群に含まれるアルミナを意味する。イータ、デルタおよびシータアルミナの回折ピークについてはB C Lippens、J J Steggerdaによる文献「Physical and Chemical aspects of adsorbents and catalysts」(E G Linsen出版),Academic Press,ロンドン,1970,p171−211が参照されるべきである。
本発明の担体および触媒のために、X線回折図は、無定型シリカの存在の特徴であるブロードピークを開示する。
さらに、以下の本明細書において、アルミナ化合物は、XRD技術による検出が困難である無定型部分を含有してよい。したがって、これは、本明細書において用いられるまたは記載されるアルミナ化合物は、無定型または低結晶性部分を含有してよいことを意味する。
本発明の担体および触媒は、4mmのプローブによりBruker MSL 400タイプのスペクトロメータを用いる固体27Al MAS NMRによって分析された。サンプルの回転速度は、11kHz程度であった。アルミニウムのNMRは、下記化学置換を有する3タイプのアルミニウムを潜在的に区別することができる:
・100〜40ppm−四配位タイプのアルミニウム,AlIV
・40〜20ppm−五配位タイプのアルミニウム,Al;および
・20〜−100ppm−六配位タイプのアルミニウム,AlVI
アルミニウム原子は、四極子核である。所定の分析条件の下(弱高周波電界:30kHz、低衝撃角度:π/2および水飽和サンプル)、マジックアングルスピニング(MAS)NMR技術が定量的技術である。MAS NMRスペクトルのデコンポジションは、異なる種の定量への直接的な接近を可能にする。スペクトルは、1Mの硝酸アルミニウム溶液に対する化学置換として目盛り付けされる。アルミニウムのシグナルは0ppmにある。本発明者らは、AlIVおよびAlの100〜20ppmのシグナル(領域1に対応)とAlVIの20〜−100ppmのシグナル(領域2に対応)とを積算すること選んだ。以下の記載において、用語「八面体AlVIの比率」は、領域2/(領域1+領域2)の比を意味する。
アルミナ−シリカにおけるケイ素の環境は、29Si NMRによって研究された。縮合度に応じた化学置換の表は、G EngelhardtおよびD Michelによる著書「High resolution solid-state NMR of silicates and zeolites」(Wiley),1987から推定された。
29Si NMRは、異なる種のケイ素の化学置換、例えば、Q(−105〜−120ppm)、Q(−90〜−102ppm)およびQ(−75〜−93ppm)を示す。−102ppmに化学置換を有するサイトは、タイプQまたはQのサイトであり得る。本発明者らは、これをQ3−4サイトと称している。サイトは、次のように定義される:
サイト:4個のSi(またはAl)に結合させられたSi;
サイト:3個のSi(またはAl)および1個のOHに結合させられたSi;
サイト:2個のSi(またはAl)および2個のOHに結合させられたSi。
本発明のアルミナ−シリカは、タイプQ、Q、Q3−4およびQのケイ素からなる。多くの種はタイプQのものであり、大体は10〜80%程度、好ましくは20〜60%、より好ましくは20〜40%がタイプQであろう。QおよびQ3−4種の比率も高く、大体は5〜50%程度、好ましくは10〜40%がその2種である。
ケイ素原子の環境は、MAS NMR CP H−>29Si(300MHz,回転速度:4000Hz)によって研究された。この場合、OH結合に結合させられたケイ素のみが応答する。用いられた化学置換の表は、KodakariらのLangmuir 14,4623−4629,1998からのものであった。以下の帰属がなされた:−108ppm(Q)、−99ppm(Q/Q(1Al))、−91ppm(Q/Q(1Al))、−84ppm(Q/Q(2Al))、−78ppm(Q/Q(3Al))および−73ppm(Q/Q(3Al))。本発明のアルミナ−シリカは、複数の塊の重ね合わせの形態である。これらの塊の主要ピークは一般的に−110ppmに位置する。
用いられ得る本発明の触媒を特徴付けるための一つの方法は、透過電子顕微鏡法(transmission electron microscopy:TEM)である。この目的を達成するために、電子顕微鏡(Jeol 2010またはPhilips Tecnai20Fタイプ,任意選択走査付)が用いられた。この電子顕微鏡は、X線分析用のエネルギー分散スペクトロメータ(energy dispersion spectrometer:EDS)(例えば、TracorまたはEdax)を備えていた。EDS検出器は、軽い元素の検出を可能にしなければならない。TEMおよびEDSの2つのツールの組み合わせは、良好な空間分解能を伴ってイメージと局所的化学分析を結び付けることができる。
このタイプの分析のために、サンプルは、モーター中で微細に粉砕される。粉体は、次いで、樹脂中に含ませられて、約70nmの厚さを有する超微細断片が生じさせられる。このような断片は、支持体として作用する孔空けされた無定型カーボンのフィルムによりコーティングされた銅製格子上に集められる。それらは、次に、高減圧下での観察および分析のために顕微鏡に導入される。イメージにより、サンプルの領域は、樹脂領域とは容易に区別される。次いで、所定数、最小10回、好ましくは15〜30回の分析が産業上のサンプルの種々の領域について行われる。領域分析のための電子ビームのサイズ(分析される領域のサイズをほぼ決定する)は、直径が最大で50nm、好ましくは20nm、より好ましくは10、5、2または1nmである。走査モードにおいて、分析される領域は、走査される領域のサイズ次第であり、(概してより小さい)ビームのサイズに依存しない。
EDSスペクトロメータを用いて記録されたX線スペクトルの半定量的加工処理は、分析された領域のそれぞれについてのAlおよびSiの相対濃度(原子%)およびSi/Al比を引き出すことができる。次いで、この測定のセットの平均Si/Alおよび標準偏差σが計算され得る。下記記載の制限的ではない例においては、特に断らなければ本発明の担体および触媒を特徴付けるために50nmのプローブが用いられた。
沈降充填密度(settled packing density:SPD)は、J F Le Page、J Cosyns、P Courty、E Freund、J-P Franck、Y Jacquin、B Juguin、C Marcilly、G Martino、J Miquel、R Montarnal、A Sugier、H Van Landeghemによる「Applied Heterogeneous Catalysis」,Technip,パリ,1987に記載されたようにして測定された。適切にサイズがとられた目盛付きシリンダーが、連続的な添加によって満たされ、2回の連続的添加の間に、触媒は、シリンダーを振動させることによって一定の容積に沈降させられる。この測定は、一般的に、高さ/直径比が約5/1であるシリンダーに充填された1000cmの触媒上で行われる。この測定は、好ましくは、Quantachrome(登録商標)によって販売されるAutotap(登録商標)等の自動化装置を用いて行われる。
マトリクスの酸性度は、IRによって測定される。IRスペクトルは、Nicolet Nexus-670タイプの干渉計を用い、4cm−1の解像度でHapp-Genselタイプのアポディゼーションにより記録された。サンプル(20mg)は、自立ペレットに押圧され、インサイチュ分析セル中に配置された(25〜550℃、IRビームからオフセットされた炉、10−6mbarの高減圧度)。ペレットの直径は16mmであった。
サンプルは、物理吸着水を除去し、かつ、触媒表面を部分的に脱水酸化して、操作の際に触媒酸性度の典型である画像を提供するように以下のように予備処理された:
・25℃から300℃への3時間にわたる昇温;
・10時間にわたる300℃での等温;
・300℃から25℃への3時間にわたる降温。
塩基性のプローブ(ピリジン)が、次いで、飽和圧力、25℃で吸着させられ、次いで、以下の段階において熱脱着させられた:
・2時間にわたる高減圧下での25℃;
・1時間にわたる高減圧下での100℃;
・1時間にわたる高減圧下での200℃;
・1時間にわたる高減圧下での300℃。
スペクトルは、25℃で、予備処理の終了時および各脱着段階において、転送方式で100秒の累積時間により記録された。スペクトルは、同一塊(それ故に、同一厚であると仮定される)において記録された(正確に20mg)。ルイス点の数は、肩部(shoulder)を含む最大約1450cm−1を有するピークの表面積に比例する。ブレンステッド点の数は、最大約1545cm−1を有するピークの表面積に比例する。ブレンステッド点の数/ルイス点の数の比(B/L)は、上記の2つのピークの表面積の比に等しいと見積もられる。一般に、25℃でのピークの表面積が用いられる。この比B/Lは、一般的に、25℃で予備処理の終了時に記録されたスペクトルから計算される。
ドーピング元素、例えば、Pおよび場合によってはBおよび/またはSiが導入された場合、その分布および位置は、キャスタン・マイクロプローブ(種々の元素の分布プロファイル)、触媒成分のX線分析と結びついた透過電子顕微鏡法等の技術または電子線マイクロプローブを用いて触媒中に存在する元素の分布マップを確立することによって測定され得る。これらの技術は、本発明のアルミナ−シリカの合成後に加えられたこれらの外因性元素の存在を示し得る。
触媒の全体的な組成は、粉体状態の触媒のX線蛍光または触媒の酸攻撃(acid attack)後の原子吸収によって測定され得る。
ミクロンスケールでの局所的な組成は、触媒の全体的な組成とは対照的に、電子線マイクロプローブによって測定され得る。この測定は、測定単位と称される、触媒の粒子の径に沿う数立方ミクロンの領域内の金属の量を測定することによってなされ得る。この測定は、粒子の内側の原子のマクロ分布が評価されることを可能にする。それは、場合によっては、STEM(scanning transmission electron microscopy:走査型透過電子顕微鏡法)によってナノメートルスケールで補完されてよい。
分析は、CAMECA SX100電子線マイクロプローブ(5つの波長分布スペクトロメータ装備)(好ましい装置)を用いてまたは場合によってはJEOL 8800R(4つのスペクトロメータ)を用いて行われる。取得パラメータは次の通りである:加速電圧20kV、電流80または200nAおよびカウント時間10秒または20秒(濃度に応じる)。粒子は、樹脂中にコーティングされ、次いで、径まで研磨される。
用語「径」は、ビーズまたは押出物の形状を単に意味せず、より一般的に、粒子のあらゆる形態を意味することが留意されるべきである。それが「径」と称されるのは、それが、測定がなされる粒子の典型的な長さであるからである。
触媒床において用いられるべき床または触媒バッチの典型的なサンプルについて測定がなされた。分析は、少なくとも5粒子について、径に沿って均一に分布させられた1粒子当たり少なくとも30回の測定により行われるべきである。
モリブデン、ニッケル、タングステンおよびリンの局所的濃度(%で表される)は、それぞれ、CMo、CNi、CおよびCと称される。
原子%として濃度を表現することも可能である。相対的な機能は同一である。
押出物に沿って均一な濃度CMo、CNi、CおよびCを有する触媒を調製することが有利であり得る。異なるコアおよび周辺のCMo、CNi、CおよびC濃度を有する触媒を調製することも有利である。これらの触媒は、「皿状」または「ドーム状」の分布プロファイルを有する。さらなる分布タイプは、活性相の元素が表面上に分布させられる外皮タイプである。
(本発明の詳細な説明)
より正確には、本発明は、
・周期律表の第VIB族および第VIII族からの元素によって形成される群から選択される少なくとも1種の水素化脱水素元素;
・ドーピング元素としての0.01〜6%のリン(場合によっては、ホウ素および/またはケイ素と組み合わされる);前記触媒は、水銀多孔度測定法により測定される総容積細孔容積0.35〜0.74ml/gを有する;および、
・アルミナ−シリカをベースとする非ゼオライト性の担体
を含む触媒に関する。該アルミナ−シリカは、以下の特徴を有する:
・シリカの百分率は、5〜95重量%、好ましくは10〜80重量%、より好ましくは20〜60重量%であり、一層より好ましくは、シリカの百分率は、厳格に25重量%超かつ50重量%未満、さらにより好ましくは厳格に25重量%超かつ42重量%未満であり;
・ナトリウム含有量は0.03重量%未満であり;
・水銀多孔度測定法によって測定される総細孔容積は、0.45〜0.96ml/gであり;
・多孔度は、
i)40〜150Åの径を有し、かつ、80〜140Å(好ましくは80〜120Å)の平均細孔径を有するメソ孔の容積が総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)の30〜80%を示し;
ii)500Å超の径を有するマクロ孔の容積が総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)の15〜80%を示し;
iii)有利には、250Å超の径を有する細孔の容積が総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)の20〜80%、好ましくは25〜60%、より好ましくは少なくとも30%を示す
ようになっており;
・BET比表面積は、100〜550m/g、好ましくは150〜500m/g、より好ましくは350m/g未満、一層より好ましくは250m/g未満であり;
・X線回折図は、アルファ、ロー、カイ、エータ、ガンマ、カッパ、シータおよびデルタのアルミナからなる群に含まれる遷移アルミナの少なくとも1つの主要特徴ピークを少なくとも含む。
本発明はまた、前記触媒による、炭化水素供給材料の水素化分解/水素化転化法および水素化処理方法に関する。
(本発明の触媒担体の特徴)
本発明の触媒において用いられるアルミナ−シリカは、好ましくは、ミクロンスケールで均一なアルミナ−シリカであって、カチオン性の不純物(例えばNa)の含有量が0.1重量%未満、好ましくは0.05重量%未満、より好ましくは0.025重量%未満であり、アニオン性の不純物(例えば、SO 2−、Cl等)の含有量が1重量%未満、好ましくは0.5重量%未満、より好ましくは0.1重量%未満のものである。
それ故に、ミクロンスケールで均一であり、カチオン性不純物(例えばNa)の含有量が集約的に0.1重量%未満、好ましくは0.05重量%未満、より好ましくは0.025重量%未満であり、アニオン性不純物(例えば、SO 2−、Cl等)の含有量が、集約的に1重量%未満、好ましくは0.05重量%未満であるアルミナ−シリカに通じる当業者に知られるあらゆるアルミナ−シリカの合成法が、本発明の担体の調製に適している。
本発明の触媒担体は、非ゼオライト性の担体であり、アルミナ−シリカ(すなわち、アルミナおよびシリカを含む)をベースとし、シリカ(SiO)含有量は、5重量%超かつ95重量%以下、好ましくは10〜80重量%であり、より好ましくは、シリカ含有量は、20重量%超かつ60重量%未満であり、一層より好ましくは、シリカの百分率は、厳格に25重量%超かつ50重量%未満、さらにより好ましくは厳格に25重量%超かつ42重量%未満である。
シリカの百分率は、触媒の酸性度、それ故に、触媒活性に効果を有する。実際に、水素化転化、より特定的には水素化分解において、炭化水素分子の転化は、酸点上で起こる。シリカとアルミナとの間の界面は、アルミナ−シリカの酸性度の原因である。活性点は、シリカとアルミナとの間を結ぶ水酸基の水素である。次いで、全体的な酸性度は、プロトン点の数によって決まる。それは、シリカの含有量と共に増加させられる。シリカ−アルミナ界面の全体的な表面積が増加させられるからである。
本発明の好ましい実施形態では、触媒担体は、アルミナ−シリカのみによって構成される。
本発明のさらなる実施形態によると、担体は、1〜40重量%のバインダを含む。そこで担体は、アルミナ−シリカと、シリカ、アルミナ、粘土、酸化チタン、酸化ホウ素およびジルコニアによって形成される群から選択される少なくとも1種のバインダとの混合物に由来してもよい。
アルミナ−シリカ中のケイ素の環境は、29Si NMRによって研究される。本発明のアルミナ−シリカは、タイプQ、Q、Q3−4およびQのケイ素からなる。多くの種はタイプQのものであり、ほぼ10〜80%程度、好ましくは20〜60%、より好ましくは30〜50%がQであろう。QおよびQ3−4の種の比率も高く、この2種についてはほぼ5〜50%程度、好ましくは10〜40%である。
好ましくは、アルミナ−シリカは、30〜50%のQサイト(このQサイトでは、Siの1原子は、2つのSiまたはAl原子と2つのOH基とに結合させられる)を含み、10〜30%のQサイト(このQサイトでは、Siの1原子は、3つのSiまたはAl原子と1つのOH基とに結合させられる)も含む。
ケイ素原子の環境は、MAS NMR CP H−>29Si(300MHz、回転速度:4000Hz)によって研究された。この場合、OH結合に結合させられたケイ素のみが応答する。用いられる化学置換の表は、KodakariらのLangmuir 14,4623−4629,1998からのものであった。以下の帰属がなされる:−108ppm(Q)、−99ppm(Q/Q(1Al))、−91ppm(Q/Q(1Al))、−84ppm(Q/Q(2Al))、−78ppm(Q/Q(3Al))および−73ppm(Q/Q(3Al))。本発明のアルミナ−シリカは、複数の塊の重ね合わせの形態である。これらの塊の主要ピークは、一般的に、−110ppmに位置する。
本発明の担体および触媒の固体27Al MAS NMRスペクトルは、2つの相異なるピーク塊を示す。約10ppmに最大共鳴を有する第一のタイプのアルミニウムは、−100〜20ppmに広がる。最大値の位置は、これらの種が実質的にAlVIタイプ(八面体)のものであることを示す。約60ppmに最大共鳴を有する、第一タイプより小さい第二のタイプのアルミナは、20〜110ppmに広がる。これは、少なくとも2つの種に分解され得る。ここで優勢な種は、AlIV原子(四面体)に対応する。本発明の方法において用いられる触媒のために、八面体AlVIの比率は、有利には50%超、好ましくは60%超、より好ましくは70%超である。
本発明の一実施形態では、アルミナ−シリカは、少なくとも2つのアルミノシリケート領域を含み、該領域は、X線蛍光によって測定される全体的Si/Al比より高いかより低いSi/Al比を有する。それ故に、0.5のSi/Al比を有する触媒は、2つのアルミノシリケート領域を含み、一方の領域のTEMによって測定されるSi/Al比は0.5未満であり、他方の領域のTEMによって測定されるSi/Al比は0.5〜2.5である。
本発明のさらなる実施形態では、触媒は、単一のアルミナ−シリカ領域を含有する。該領域のSi/Al比は、X線蛍光によって測定される全体的なSi/Al比に等しく、かつ、2.3未満である。
本発明の方法において用いられる触媒担体の酸性度は、有利には、かつ、本発明の範囲を制限せずに、ピリジン熱脱着のIRモニタリングによって測定され得る。本発明の担体の上記のような比B/Lは、一般的には0.05〜1、好ましくは0.05〜0.7、より好ましくは0.05〜0.5である。
X線回折によって得られた本発明のアルミナ−シリカのディフラクトグラムは、サンプル中のSiOの量に応じてガンマアルミナおよびシリカの間に所定の進展(development)を有するシリカおよびアルミナの混合物に対応する。
本発明の触媒において用いられるアルミナ−シリカの組織上の特徴は、以下の通りである:
・BET比表面積は、100〜550m/g、好ましくは150〜500m/g、より好ましくは350m/g未満、一層より好ましくは250m/g未満であり;
・水銀多孔度測定法によって測定される総細孔容積は0.45〜0.96ml/gであり;
・多孔度は、
i)40〜150Åの径を有し、かつ、80〜140Å(好ましくは80〜120Å)の平均細孔径を有するメソ孔の容積が上記のような総細孔容積の30〜80%、好ましくは40〜70%を示し、
ii)500Å超、好ましくは1000〜10000Åの径を有するマクロ孔の容積が、総細孔容積の15〜80%を示し、より好ましくは、マクロ孔の容積は、総細孔容積の少なくとも35%を示し;
iii)有利には、250Å超の径を有する細孔の容積が、総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)の20〜80%を示し、好ましくは総細孔容積の25〜60%、より好ましくは総細孔容積の少なくとも30%を示す;
ようになっている。
(本発明の触媒の特徴)
上記のように、本発明の触媒は、下記を含む:
・カチオン性不純物:該カチオン性不純物の含有量は、好ましくは0.1重量%未満、より好ましくは0.05重量%未満、一層より好ましくは0.025重量%未満である;用語「カチオン性の不純物含有量」は、総アルカリ含有量を意味する;
・アニオン性不純物:該アニオン性不純物の含有量は、好ましくは1重量%未満、より好ましくは0.5重量%未満、一層より好ましくは0.1重量%未満である;
・周期律表の第VIB族および第VIII族からの元素によって形成される群から選択される少なくとも1種の水素化脱水素元素;
・第VIB族金属(単数種または複数種);該金属の含有量は、金属の形態または酸化物の形態で、好ましくは1〜50重量%、好ましくは1.5〜35重量%、より好ましくは1.5〜30重量%である;
・第VIII族金属:該金属の含有量は、金属形態または酸化物形態で、好ましくは0.1〜30重量%、好ましくは0.2〜25重量%、より好ましくは0.2〜20重量%である;
・触媒上に担持されるドーピング元素としての0.01〜6重量%のリン(用語「ドーピング元素」は、上記のアルミノシリケート担体の調製後に導入される元素を意味する);場合によっては、リンは、ホウ素および/またはケイ素と組み合わされる;それ故に、リンおよびホウ素、またはリン、ホウ素およびケイ素の組み合わせが、ドーピング元素として用いられ得る;ホウ素および/またはケイ素元素が触媒上に存在する場合、酸化物形態で計算されるホウ素およびケイ素の含有量は、0.01〜6重量%、好ましくは0.1〜4重量%、より好ましくは0.2〜2.5重量%である;
・場合による、少なくとも1種の第VIIB族元素(好ましくは、マンガン等);該元素の含有量は、酸化物または金属の形態の化合物の重量で0〜20%、好ましくは0〜10%である;
・場合による、少なくとも1種の第VB族元素(好ましくは、ニオブ等);該元素の含有量は、酸化物または金属形態の化合物の重量で0〜40%、好ましくは0〜20%であり;
・本発明の触媒の総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.35〜0.74ml/g、好ましくは0.4〜0.6ml/gである;総細孔容積値の低減は、触媒密度の増加(これによって、反応器のより重要な充填が可能になる)、したがって、処理装置の流れの増加につながる;さらに、より小さい装置において高密度触媒の使用の利益を上げることが可能であることが分かる;このような触媒を使用すると、より多くの原料油が転化され得るように既存装置を開発利用することが可能になる。
ここで、本発明の触媒は、以下の特徴を有する:
・有利には、本発明の触媒は、フッ素を含まない;
・触媒の沈降充填密度(SPD)は、触媒の多孔度の特徴に起因して、一般的には0.7g/cm超であり、好ましくは0.7〜0.9g/cmである;
本発明の触媒は、以下を含む:
・アルミナ−シリカをベースとする非ゼオライト性担体;該アルミナ−シリカは次の特徴を有する;
・・シリカの百分率は、5〜95重量%、好ましくは10〜80重量%、より好ましくは20〜60重量%であり、一層より好ましくは、シリカの百分率は、厳格に25重量%超かつ50重量%未満、さらにより好ましくは厳格に25重量%超かつ42重量%未満である:
・・ナトリウム含有量は、0.03重量%未満である;
・・水銀多孔度測定法によって測定される総細孔容積は、0.45〜0.96ml/gである;
・・多孔度は、
i)40〜150Åの径を有し、かつ、80〜140Å(好ましくは80〜120Å)の平均細孔径を有するメソ孔の容積が、上記のような総細孔容積の30〜80%、好ましくは40〜70%を示し;
ii)500Å超、好ましくは1000〜10000Åの径を有するマクロ孔の容積が、総細孔容積の15〜80%、好ましくは30〜60%を示し、より好ましくは、マクロ孔容積は、総細孔容積の少なくとも35%を示し;
iii)有利には、250Å超の径を有する細孔の容積が、総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)の20〜80%を示し、総細孔容積の好ましくは25〜60%、より好ましくは少なくとも30%を示す;
ようになっており;
・・BET比表面積が、100〜550m/g、好ましくは150〜500m/g、より好ましくは350m/g未満、一層より好ましくは250m2・g未満であり;
・・X線回折図は、ロー、カイ、カッパ、エータ、ガンマ、シータおよびデルタのアルミナからなる群に含まれる遷移アルミナの少なくとも1つの特性主要ピークを少なくとも含み、好ましくは、ガンマ、エータ、シータおよびデルタのアルミナからなる群に含まれる遷移アルミナの少なくとも1つの主要特徴ピークを少なくとも含み、一層より好ましくは、1.39〜1.40Åの範囲のdおよび1.97〜2.00Åの範囲のdを有するピークを含む。
リン含有量は、有利には、酸化物重量で0.01〜4%、最も好ましくは酸化物重量で0.01〜2.5%である。
好ましくは、触媒は、ニッケル、モリブデンおよびタングステン、および/またはニッケルおよびタングステンをベースとする。
本発明の好ましい触媒は、ニッケル−タングステンの組み合わせを含み、リン含有量は、酸化物の重量で0.01〜4%の量である。
本発明の非常に好ましい触媒は、ニッケル−タングステンの組み合わせを含み、リン含有量は、酸化物の重量で0.01〜2.5%である。
好ましくは、アルミナ−シリカは、30〜50%のQサイト(ここでは、Siの1原子は、SiまたはAlの2原子および2つのOH基に結合させられる)を含み、10〜30%のQサイト(ここでは、Siの1原子は、SiまたはAlの3原子と1つのOH基に結合させられる)も含む。
本発明の好ましい実施形態では、触媒担体は、アルミナ−シリカのみによって構成される。
本発明のさらなる実施形態では、担体は、1〜40重量%のバインダを含む。その場合、担体は、アルミナ−シリカと、シリカ、アルミナ、粘土、酸化チタン、酸化ホウ素およびジルコニアによって形成される群から選択される少なくとも1種のバインダとの混合物に由来してもよい。
触媒において、固体27Al MAS NMRによって測定される八面体AlVIの比率は、一般的に50%超である。
触媒はまた、ジルコニアおよびチタンによって形成される群から選択される少なくとも1種のプロモーター元素を少ない比率で含有してもよい。
好ましくは、触媒は、下記のように、合成後に水熱処理を経る。
好ましくは、触媒は、下記のように硫化工程を経る。
(標準活性試験:本発明の触媒の評価)
本発明の触媒の酸性度および水素化性能は、モデル分子の混合物についての触媒試験:トルエンの水素化およびシクロヘキサンの異性化によって評価され得る。
触媒の水素化および酸性度をモニタリングするための触媒試験は、以下の手順に従って行われる。
触媒は、固定式移動床を有する管式反応器中の、流体が頂部から底部に移動するcatatestタイプのパイロット装置(Vinci Technologies)において動的にin situで硫化される。水素化および異性化活性の測定は、硫化の直後に、空気を中に入れることのない圧力下で、触媒を硫化するために利用された炭化水素供給材料を用いて行われた。
硫化および試験の供給材料は、5.8重量%のジメチルジスルフィド(dimetyldisulphide:DMDS)、20重量%のトルエンおよび74.2重量%のシクロヘキサンからなっていた。次いで、トルエンの水素化反応における等容積の触媒の安定化された触媒活性が測定された。シクロヘキサン(トルエンの希釈剤)の異性化が、触媒の酸性度を評価するためにモニタリングされた。
活性を測定するための条件は、次の通りであった(全体的な蒸気化および完全な気体法則を仮定する):
全圧:6.0MPa
トルエンの圧力:0.38MPa
シクロヘキサンの圧力:1.55MPa
水素の圧力:3.64MPa
Sの圧力:0.22MPa
触媒容積:40cc
供給材料の流量:80cc/h
毎時空間速度:2L/L・h−1
水素の流量:36L/h
硫化および試験の温度:350℃(3℃/分)
液体流出物サンプルは、ガスクロマトグラフィーによって分析された。未転化トルエン(T)のモル濃度および水素化生成物:メチルシクロヘキサン(MCC6)、エチルシクロペンタン(EtCC5)およびジメチルシクロペンタン(DMCC5)の濃度の測定は、トルエン水素化度XHYDが計算されることを可能にした。XHYD
HYD(%)=100*(MCC6+EtCC5+DMCC5)/(T+MCC6+EtCC5+DMCC5)
として定義される。
シクロヘキサン異性化度XISOMは、未転化シクロヘキサンおよびその反応生成物:メチルシクロペンタンの濃度から同一の方法で計算された。トルエン水素化およびシクロヘキサン異性化反応は、本発明者らの試験条件下で一次であり、反応器は理想プラグ反応器(plug reactor)として振る舞うので、触媒の水素化活性AHYDおよび異性化活性AISOMは、式:A=ln(100/(100−X))を用いて計算された。
有利には、本発明の触媒は、標準活性試験において、活性AHYD>0.7および活性AISOM>0.1、好ましくはAHYD>0.9およびAISOM>0.12、より好ましくはAHYD>1.2およびAISOM>0.13、一層より好ましくはAHYD>1.4およびAISOM>0.13を有する。
異性化活性に対する水素化活性の比H/AはAHYD/AISOMに等しい。
異性化活性に対する水素化活性の比H/Aは、有利には6.5〜30、好ましくは7〜30、より好ましくは7.5〜25、より好ましくは8.5〜20、一層より好ましくは9.5〜15である。
(調製法)
本発明の触媒は、当業者に知られるあらゆる方法を用いて調製され得る。
本発明の触媒を調製するための好ましい方法は、下記の工程を包含する。
好ましい調製の形態において、アルミナ−シリカ単独を直接的に成形するか、アルミナ−シリカを少なくとも1種のバインダと共に成形し、次いでこれを乾燥させおよびか焼することによって前駆体が得られる。場合によっては、前駆体または触媒を成形する前または後、か焼する前または後に、第VIB族および/または第VIII族元素、および場合によるリン、ホウ素およびケイ素から選択される元素および場合による第VB族およびVIIB族からの元素が、当業者に知られるあらゆる方法を用いて導入される。
水素化元素は、調製の任意の段階で導入されてよいが、好ましくは、混合の間、より好ましくは成形後である。成形に続いて、か焼が行われ、水素化元素は、か焼の前または後に導入されてよい。調製は、一般的に、250〜600℃でか焼することによって終了する。本発明のさらに好ましい方法は、バインダなしでアルミナ−シリカを混合し、これを成形し、次いで、得られたペースト状物をダイに通し、0.4〜4mmの径を有する押出物を形成させることからなる。次いで、混合した時に、一部のみ(例えば、第VIB族および第VIII族金属の酸化物を組み合わせる場合)または完全に水素化機能が導入され得る。これらが第VIII族に属する場合、それは、選択された金属の前駆体塩を含有する溶液を用いる、少なくとも1種のアルミナ−シリカによって構成された、場合によっては、バインダとともに成形された、か焼済み担体への1回以上のイオン交換操作によって導入されてもよい。第VIB族からの金属(特にモリブデンまたはタングステン)の酸化物の前駆体が担体を混合する際に既に導入されている場合、それは第VIII族(特にコバルトおよびニッケル)からの金属の酸化物の前駆体の溶液を用いる、成形およびか焼された担体の1回以上の含浸操作によって導入されてもよい。最後に、それは、より好ましくは、第VI族および/または第VIII族からの金属の酸化物の前駆体を含有する溶液を用いる、本発明の少なくとも1種のアルミナ−シリカおよび場合による少なくとも1種のバインダによって構成されるか焼済み担体に含浸させるための1回以上の操作によって導入されてもよい。この場合、第VIII族からの金属の酸化物の前駆体は、好ましくは、第VIB族からの金属の後またはこれと同時に導入される。
好ましくは、担体は、水溶液を用いて含浸させられる。担体の含浸は、好ましくは、当業者に周知の「乾式」含浸法を用いて行われる。含浸は、最終触媒の成分元素の全てを含有する溶液を用いて単一工程で行われてよい。
本発明の触媒は、それ故に、第VIII族からの少なくとも1種の元素、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金等を含み得る。第VIII族金属の好ましい例は、鉄、コバルト、ニッケル、白金、パラジウムおよびルテニウムによって形成される群から選択される金属である。本発明の触媒はまた、第VIB族からの少なくとも1種の元素、好ましくはタングステンまたはモリブデンを含み得る。有利には、以下の金属の組み合わせが用いられる:ニッケル−モリブデン、コバルト−モリブデン、鉄−モリブデン、鉄−タングステン、ニッケル−タングステン、コバルト−タングステン、白金−パラジウム;好ましい組み合わせは、ニッケル−モリブデン、コバルト−モリブデン、コバルト−タングステンであり、より有利には、白金−パラジウムおよびニッケル−タングステンである。3種の金属の組み合わせ、例えば、ニッケル−コバルト−モリブデン、ニッケル−モリブデン−タングステン、ニッケル−コバルト−タングステン等を用いることも可能である。有利には、次の組み合わせが用いられる:ニッケル−ニオブ−モリブデン、コバルト−ニオブ−モリブデン、鉄−ニオブ−モリブデン、ニッケル−ニオブ−タングステン、コバルト−ニオブ−タングステン、鉄−ニオブ−タングステン;好ましい組み合わせは、ニッケル−ニオブ−モリブデン、コバルト−ニオブ−モリブデンである。4種の金属の組み合わせ、例えば、ニッケル−コバルト−ニオブ−モリブデンを用いることも可能である。貴金属を含有する組み合わせ、例えば、ルテニウム−ニオブ−モリブデン、ルテニウム−ニッケル−ニオブ−モリブデン等を用いることも可能である。
リンおよび場合によるホウ素および/またはケイ素および場合による第VIIB族およびVB族から選択される元素(単数種または複数種)の少なくとも1種は、調製の任意の段階において当業者に知られるあらゆる技術を用いて触媒に導入される。
本発明の好ましい方法は、選択されたドーピング元素(単数種または複数種)を前駆体(か焼されてもされていなくてもよいが、好ましくはか焼される)上に担持させることからなる。例えば、ホウ素を担持させるために、少なくとも1種のホウ素塩、例えば、ホウ酸アンモニウム、五ホウ酸アンモニウムの水溶液が、アルカリ媒体中および過酸化水素の存在下に調製され、次いで、乾式含浸が行われ、ここで前駆体の細孔容積は、ホウ素を含有する溶液により満たされる。ケイ素も担持させられる場合、例えば、シリコーンタイプのケイ素化合物の溶液またはシリコンオイルエマルジョンが用いられる。
ホウ素およびケイ素はまた、同時に担持させられ得るが、この場合、例えば、ホウ素塩およびシリコーンタイプのケイ素化合物を含有する溶液が用いられる。それ故に、例えば、前駆体がニッケル−タングステンタイプのアルミナ−シリカ担持触媒である場合、ホウ酸アンモニウムおよびRhodiaからのRhodorsil E1P シリコンの水溶液を用いて前駆体に含浸させ、例えば120℃で乾燥させ、次いで、フッ化アンモニウム溶液を含浸させ、例えば120℃で乾燥させ、次いで、例えばおよび好ましくは空気中、移動床において、例えば500℃で4時間にわたりか焼することが可能である。
リン、ケイ素およびホウ素によって形成される群から選択されるドーピング元素および第VIIB族および第VB族元素は、か焼前駆体についての過剰の溶液を用いる1回以上の含浸操作を用いて導入されてよい。
少なくとも1種のドーピング元素Pおよび場合によるBおよび/またはSiが導入される場合、その分布および位置は、キャスタン・マイクロブローブ(種々の元素の分布プロファイル)、触媒成分のX線分析と結合した透過電子顕微鏡法等の技術または電子線マイクロプローブにより触媒中に存在する元素の分布マップを確立することによって測定され得る。これらの技術は、本発明のアルミナ−シリカの合成後に加えられたこれらの外因性元素の存在を示し得る。
押出物に沿って均一濃度CMo、CNi、CおよびCを有する触媒を調製することが有利であり得る。異なるコアおよび周辺CMo、CNi、C、およびC濃度を有する触媒を調製することも有利である。これらの触媒は、「皿状」または「ドーム状」の分布ファイルを有する。さらなる分布タイプは、外皮タイプであり、ここでは、活性相の元素は、表面上に分配される。
一般に、濃度CMo、CNi、CおよびCのコア/周辺比は0.1〜3である。本発明の変形では、それは、0.8〜1.2である。本発明のさらなる変形では、濃度Cのコア/周辺比は0.3〜0.8である。
好ましいリン源は、オルトリン酸HPOであるが、リン酸アンモニウム等の塩およびエステルも適している。リンは、例えば、リン酸と、窒素を含有する塩基性有機化合物、例えば、アンモニア、1級または2級アミン、環状アミン、ピリジン族からの化合物、キノリン、ピロール族からの化合物等との混合物のかたちで導入されてもよい。タングストリン酸またはタングストモリブデン酸も用いられてよい。
リンの量は、本発明の範囲を制限することなく、溶液中および/または担体上に混合化合物、例えば、タングステン−リン、モリブデン−タングステン−リンを形成するように調整される。前記混合化合物は、ヘテロポリアニオンであってもよい。これらの化合物は、例えば、アンダーソン・ヘテロポリアニオンであってよい。P形態で表されるリン含有量は、0.01〜6重量%、好ましくは0.01〜4重量%、より好ましくは0.01〜2.5重量%である。
ホウ素源は、ホウ酸であってよいが、好ましくは、オルトホウ酸HBO、ホウ酸アンモニウム、五ホウ酸アンモニウム、酸化ホウ素、ホウ酸エステルである。ホウ素は、例えば、ホウ酸、過酸化水素および窒素含有塩基性化合物(例えば、アンモニア、1級および2級アミン、ピリジン族からの化合物、キノリンおよびピロール族からの化合物)の混合物のかたちで導入され得る。ホウ素は、例えば、水/アルコール混合物中のホウ酸溶液を用いて導入され得る。
多くのケイ素源が用いられ得る。オルトケイ酸エチルSi(OEt)、シロキサン、ポリシロキサン、シリコーン、シリコーンエマルジョン、ハロゲン化されたシリケート、例えば、フルオロケイ酸アンモニウム(NHSiF、フルオロケイ酸ナトリウムNaSiF等を用いることが可能である。シリコモリブデン酸およびその塩、シリコタングステン酸およびその塩も有利に用いられ得る。ケイ素は、例えば、水/アルコール混合溶液中のケイ酸エチルを含浸させることによって加えられてよい。ケイ素は、例えば、シリコーンタイプのケイ素化合物または水中に懸濁されたケイ酸を含浸させることによって加えられてもよい。
本発明の触媒の第VIB族または第VIII族金属は、完全にまたは部分的に、金属および/または酸化物および/または硫化物の形態で存在してよい。
用いられ得るモリブデンおよびタングステン源の例は、酸化物および水酸化物、モリブデン酸およびタングステン酸およびそれらの塩、特に、アンモニウム塩、例えば、モリブデン酸アンモニウム、七モリブデン酸六アンモニウム、タングステン酸アンモニウム、リンモリブデン酸、リンタングステン酸およびそれらの塩、ケイ素モリブデン酸、ケイ素タングステン酸およびそれらの塩である。
用いられ得る第VIII族元素源は、当業者に周知である。非貴金属の例は、ニトラート、スルファート、水酸化物、ホスファート、ハリド(例えば、クロリド、ブロミドまたはフルオリド)およびカルボキシラート(例えば、アセタート、カルボナート)である。貴金属のために、ハリド(例えば、クロリド)、ニトラート、酸(クロロ白金酸等)、オキシクロリド(アンモニア性ルテニウムオキシクロリド)が用いられ得る。
好ましくは、加えられた含浸領域に導入されたもの以外にハロゲンは存在せず、ハロゲンは、好ましくは塩素である。
(担体の調製)
担体は、高純度アルミナ−シリカによって構成されるか、または、前記アルミナ−シリカをバインダ、例えばシリカ(SiO)、アルミナ(Al)、粘土、酸化チタン(TiO)、酸化ホウ素(B)、ジルコニア(ZrO)、該バインダの任意の混合物等と混合した結果であり得る。好ましいバインダは、シリカおよびアルミナであり、より好ましくは、当業者に知られる全ての形態のアルミナ、例えばガンマアルミナである。触媒担体中のバインダの量は0〜40重量%、より特定的には1〜40重量%、より好ましくは5〜20重量%である。しかしながら、担体がバインダを含まずアルミナ−活性成分のみによって構成される本発明の触媒が好ましい。
担体は、バインダの存在または不存在下に、当業者に知られるあらゆる技術を用いてアルミナ−シリカを成形することによって調製され得る。
上記方法全体にわたって、調製中のあらゆる工程の間に、ジルコニアおよびチタンによって形成される群から選択される少なくとも1種のプロモーター元素を低比率で加えることが望ましくあり得る。
(触媒の成形)
触媒は、当業者に知られるあらゆる技術を用いてアルミナ−シリカを成形することによって得られてよい。成形は、例えば、押出、ペレット化、油滴凝固法、回転板造粒(rotating plate granulation)または当業者に知られる任意の他の方法によって行われ得る。
成形は、種々の触媒成分の存在下に、得られた鉱物ペーストの押し出し、ペレット化、回転ボウル造粒器またはドラム上でのビーズ状物への成形、油滴凝固、オイルアップ(oil up)凝固またはアルミナおよび場合によっては上記のものから選択される他の成分を含有する粉体の凝集のためのあらゆる他の既知法によって行われてもよい。
本発明において用いられる触媒は、球状または押出物の形状を有する。しかしながら、0.5〜5mm、より特定的には0.7〜2.5mmの径を有する押出物の形態の触媒が有利である。形状は、円筒状(中空であってもなかってもよい)、捻れた円筒状、多葉状(例えば、2、3、4または5葉)またはリング状である。円筒状が好ましく用いられるが、任意の他の形態が用いられてよい。
さらに、本発明において用いられる前記触媒は、成形を促進し、かつ/または、シリカ−アルミナ触媒の最終的な機械的性能を向上させるために添加剤により、当量者に周知のように処理されてよい。挙げられてよい添加剤の例は、セルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、トールオイル、キサンタンガム、界面活性剤、凝集剤、例えば、ポリアクリルアミド、カーボンブラック、スターチ、ステアリン酸、ポリアクリルアルコール、ポリビニルアルコール、バイオポリマー、グルコース、ポリエチレングリコール等である。
本発明の担体の特徴的な性質の部分的な調整は、担体粒子を成形するためのこの工程の間に行われる。
成形は、当業者に知られる触媒成形技術、例えば、押出、ペレット化、スプレイ乾燥または顆粒化を用いて行われ得る。
押し出されるべきペーストの粘度を適合させるように水が加えられまたは除去されてよい。この工程は、混合工程の任意の段階において行われ得る。アルミノシリケート担体の場合、ペースト中の水の量を低減させて、ペーストの機械強度を増加させることが有利であり得る。これによって、一般的に、最適な酸含有量の全容積が低減する。
押し出されるべきペーストの固体鉱物含有量を押出可能なように適合させるために、主として固体の化合物、好ましくは酸化物または水和物を加えることも可能である。好ましくは水和物が用いられ、より好ましくはアルミニウム水和物である。水和物の灼熱減量は15%超である。
成形前に混合する際に加えられる酸の量は、合成中に拘束されるシリカおよびアルミナの無水質量の重量で30%未満、好ましくは0.5〜20%である。
押出は、市場にあるあらゆる従来のツールを用いて行われ得る。混合工程から出るペーストは、ダイを通じて、例えば、ピストンまたは単軸または二軸押出スクリューを用いて押し出される。この押出工程は、当業者に知られるあらゆる方法を用いて行われ得る。
本発明の触媒押出物の粉砕強度は、一般的に少なくとも70N/cm、より好ましくは100N/cm以上である。
(担体のか焼)
乾燥は、当業者に知られるあらゆる技術を用いて行われる。
本発明の担体を得るために、分子酸素の存在下、例えば、空気を流すことによって、1100℃以下の温度でか焼することが好ましい。少なくとも1回のか焼工程は、調製工程のいずれか1つの後に行われてよい。この処理は、例えば、移動床、押退け床(swept bed)または静止雰囲気において行われ得る。例えば、用いられる炉は、回転炉または放射状流層を有する縦型炉であってよい。か焼条件−温度および継続時間−は、主に、触媒の最高使用温度によって決まり;好ましいか焼条件は、200℃で1時間超および1100℃で1時間未満である。か焼は、水蒸気の存在下に行われてよい。最終のか焼は、場合によっては、酸性または塩基性の蒸気の存在下に行われてよい。例えば、か焼は、アンモニア分圧下に行われてよい。
(合成後の処理)
担体の性質、特に上記のようなその均一性を向上させるために合成後処理が行われてよい。
一つの好ましい実施形態では、合成後処理は水熱処理である。水熱処理は、当業者に知られるあらゆる技術を用いて行われる。用語「水熱処理」は、混合担体製造の任意の段階での蒸気相または液相中の水との接触を意味する。用語「水熱処理」は、熟成、水蒸気処理、オートクレーブ、湿った空気中でのか焼および再水和を包含する。本発明の範囲を制限することなく、このような処理は、シリカ成分の可動性を提供するという効果を有し得る。
本発明によると、熟成は、成形の前または後に起こり得る。本発明の好ましい態様では、水熱処理は、水蒸気存在下の炉内の水蒸気処理によって行われる。水蒸気処理の間の温度は、30分〜3時間の期間にわたり600〜1100℃、好ましくは700℃超であり得る。水蒸気含有量は、乾燥空気1kg当たり水20g超、好ましくは乾燥空気kg当たり水40g超、より好ましくは乾燥空気のkg当たり水100g超である。このような処理は、必要に応じて完全にまたは部分的に、か焼処理と置き換わる。
次いで、担体は、場合によっては、密閉雰囲気下での水熱処理を経てもよい。用語「密閉雰囲気下での水熱処理」は、周囲温度を超える温度で水の存在下にオートクレーブを用いることによる処理を意味する。
前記水熱処理の間、成形済みのアルミナ−シリカは、異なる方法で処理されてよい。それ故に、アルミナ−シリカは、オートクレーブに入る前に酸を含浸させられ得、アルミナ−シリカのオートクレーブは、蒸気相中または液層中のいずれかで行われ、オートクレーブ中の前記蒸気または液相は酸性であってもなくてもよい。オートクレーブ前の含浸は、酸性であってもなくてもよい。オートクレーブ前の前記含浸は、乾式で、または酸性水溶液中でシリカ−アルミナに含浸させることによって行われてよい。用語「乾式含浸」は、処理されるアルミナの総細孔容積以下の容積の溶液とアルミナを接触させることを意味する。好ましくは、乾式含浸が行われる。
オートクレーブは、好ましくは、EP-A-0 387 109において規定されるような回転バスケット式オートクレーブである。
オートクレーブの間の温度は、30分〜3時間の期間のわたり100〜250℃であってよい。
(本発明による炭化水素供給材料の処理方法)
一般的に、本発明の触媒は概して水素の存在下での炭化水素留分の処理のために用いられ、その際の温度は200℃以上、圧力は1MPa超、空間速度は、0.1〜20h−1、導入される水素の量は、水素(リットル)/炭化水素(リットル)の容積比が80〜5000L/Lであるようにされる。
本発明の触媒は、有利には、炭化水素留分の水素化分解/水素化転化のために用いられる。
本発明の触媒はまた、炭化水素供給材料の水素化処理のために用いられてよく、単独で、またはゼオライトまたはアルミナ−シリカをベースとし、好ましくはニッケルおよびタングステンを含む水素化分解触媒を用いる水素化分解/水素化転化加工処理の上流で用いられる。
(触媒の硫化)
供給材料を注入する前に、本発明の方法において用いられる触媒は、好ましくは、硫化処理を経て、少なくとも部分的に、金属種が硫化物に変換されて、その後に、処理されるべき供給材料と接触させられる。この硫化活性化処理は当業者に周知であり、文献に既に記載されているあらゆる方法を用いて、現場内、すなわち、反応器内または現場外で行われてよい。
当業者に周知である従来の硫化法は、硫化水素(高純度または例えば水素/硫化水素混合物の流れ中)の存在下、150〜800℃、好ましくは250〜600℃の温度で、一般的には、移動床反応帯域中で加熱することからなる。
(供給材料)
上記の本発明の方法によって非常に多岐にわたる供給材料が処理され得、一般的に、それらは、340℃超で沸騰する化合物を少なくとも20容積%、通常は、少なくとも80容積%含有する。
供給材料は、例えば、LCO(ライトサイクルオイル;接触分解装置からの軽質軽油)、常圧蒸留液、減圧蒸留液、例えば、FCC、コーカー等の直留蒸留または転化装置からの、または、ビスブレーキングからの軽油、および潤滑油ベースからのまたは潤滑油ベースの溶媒脱ろうからの芳香族の抽出用の装置または脱硫法または固定床水素化転化または沸騰床常圧残油(atmospheric residue:AR)水素化転化および/またはRSV(減圧残油)および/または脱アスファルト油からの蒸留液からの供給材料であり、または、供給材料は、脱アスファルト油、あるいは、上に挙げた供給材料の任意の混合物であってもよい。上記リストは制限的ではない。フィッシャー・トロプシュ法からのパラフィンは除かれる。一般に、供給材料は、340℃超、好ましくは370℃超の沸点T5を有し、すなわち、供給材料中に存在する化合物の95%は、340℃超、好ましくは370℃超の沸点を有する。
本発明の方法において処理される供給材料の窒素含有量は、通常500重量ppm超、好ましくは500〜10000重量ppm、より好ましくは700〜4000重量ppm、一層より好ましくは1000〜4000重量ppmである。本発明の方法において処理される供給材料の硫黄含有量は、通常0.01〜5重量%、好ましくは0.2〜4重量%、より好ましくは0.5〜2重量%である。
供給材料は、場合によっては、金属を含有してもよい。本発明の方法において処理される供給材料の蓄積ニッケルおよびバナジウムの含有量は、好ましくは1重量ppm未満である。
アスファルテン含有量は、好ましくは3000重量ppm未満、好ましくは1000重量ppm未満、より好ましくは200重量ppm未満である。
(保護層)
供給材料が樹脂および/またはアスファルテンタイプの化合物を含有する場合、最初に、水素化分解または水素化処理触媒とは異なる触媒または吸着剤の床上に供給材料を通すことが有利である。
本発明により用いられる触媒または保護層は、球状または押出物の形状を有する。しかしながら、触媒は、有利には0.5〜5mm、より特定的には0.7〜2.5mmの径を有する押出物の形態である。形状は、円筒状(中空または中空以外)、捻れ状円筒、多葉状(例えば、2、3、4または5葉)、リング状である。円筒形状が好ましいが、任意の他の形状が用いられてよい。
供給材料中の汚染物質および/または毒物の存在を改善するために、保護層触媒は、さらに好ましい実施形態では、それらの空洞割合を増大させるようにより特定的な幾何学形状を有し得る。これらの触媒の空洞割合は0.2〜0.75である。それらの外径は、1〜35mmであってよい。制限しない特定の可能な形状は、中空円筒状、中空リング状、ラシヒ(Raschig)リング状、中空歯車型円筒状(hollow toothed cylinder)、中空円鋸型円筒状(hollow crenellated cylinder)、ペンタ−リング車輪状(penta-ring wheel)、多孔円筒状(multi-holed cylinder)等である。
これらの触媒は、活性または不活性相を含浸させられ得る。好ましくは、触媒は、水素化脱水素相を含浸させられる。より好ましくは、CoMoまたはNiMo相が用いられる。
これらの触媒は、マクロ多孔度を有してもよい。保護層は、Norton-Saint-Gobainによって市販されるもの、例えば、MacroTrap(登録商標)保護層であってよい。保護層は、Axensによって市販される、ACTファミリー:ACT077、ACT935、ACT961またはHMC841、HMC845、HMC941またはHMC945からのものであってよい。
可変高さの少なくとも2つの異なる層にこれらの触媒を重ね合わせることが特に有利であり得る。触媒反応器への入口での第1の触媒床(単数または複数)において最高空隙割合を有する触媒が好ましくは用いられる。これらの触媒のために少なくとも2つの異なる反応器を用いることも有利であり得る。
本発明の好ましい保護層はHMCおよびACT961である。
(操作条件)
温度、圧力、水素再循環、毎時空間速度等の操作条件は、幅広く、供給材料の性質、産物の所望の品質および精油所において利用可能な設備に応じて変動し得る。水素化分解/水素化転化触媒または水素化処理触媒は、一般的には、水素の存在下に、上記の供給材料と接触させられ、その際の温度は、200℃超、通常250〜480℃、有利には320〜450℃、好ましくは330〜435℃、圧力は1MPa超、通常2〜25MPa、好ましくは3〜20MPaであり、空間速度は、0.1〜20h−1、好ましくは0.1〜6h−1、好ましくは0.2〜3h−1であり、導入される水素の量は、水素(L)/炭化水素(L)の容積比が80〜5000L/L、通常100〜2000L/Lであるようにされる。
本発明の方法において用いられるこれらの操作条件は、一般的に、1回通過毎に、15%超、好ましくは20〜95%の340℃未満、好ましくは370℃未満の沸点を有する産物への転化率を引き出す。
(実施形態)
本発明の触媒を用いる水素化分解/水素化転化法は、マイルド水素化分解から高圧水素化分解に至る圧力および転化範囲にわたる。用語「マイルド水素化分解」は、一般的には40%未満の中程度の転化をもたらし、一般的には2〜6MPaの低圧で操作する水素化分解を意味する。
本方法の典型的な操作条件および従来の高圧水素化分解の操作条件は、本発明の範囲を制限することなく用いられ得る。産物の質および転化レベルの点で到達する目標に関して、本発明者らは、2つの大きな方法の系統を区別し得る。この主要な特徴は下記表に記される。
Figure 0005022903
マイルド水素化分解法は、相対的に低い転化率(20〜40重量%)を可能にし、低圧(約6〜8MPaの全圧)で操作する改良水素化処理法である。高圧法は、高圧(10〜20MPa)で減圧蒸留液のより高い転化率(70〜100重量%)を可能にする。
本発明の触媒は、単独で、単一または複数の固定触媒床において、1以上の反応器において、単流(once-through)法と称される炭化水素の設備において、未転化フラクションの液体の再循環を伴ってまたは伴わないで、場合によっては、本発明の触媒の上流に配置された水素化精製触媒と関連して用いられ得る。
本発明の触媒は、単独で、1以上の沸騰床反応器において、単流水素化分解法において、未転化フラクションの液体の再循環を伴ってまたは伴わないで、場合によっては、本発明の触媒の上流に配置される水素化精製触媒と関連して用いられ得る。
沸騰床は、触媒の活性を安定に維持するように使用済み触媒の抜き出しおよび新鮮な触媒の日毎の添加で動作する。
2つの反応帯域の間に中間分離を有する二段階水素化分解法では、所与の段階において、本発明の触媒は、1以上の反応器において、本発明の触媒の上流に配置された水素化精製触媒と組み合わせてまたは組み合わせないで、用いられ得る。
(単流法)
単流水素化分解は、一般的に、最初に、供給材料の深在(deep)水素化脱窒素および脱硫を目的とする深在水素化精製を含み、その後に、これは適切に、特に、水素化分解触媒がゼオライトを含む場合に水素化分解触媒に送られる。供給材料のこの深在水素化精製は、供給材料のより軽質なフラクションへの制限された転化率のみを引き出し、これは、不十分であり、このため、より活性な水素化分解触媒を用いて完了させられなければならない。しかしながら、2タイプの触媒の間に分離が行われないことが留意されるべきである。反応器からの流出物の全体が、水素化分解触媒上に適宜に注入され、形成された産物の分離のみがこの後に行われる。この種の水素化分解である単流水素化分解は、供給材料のより深在性の転化のために未転化フラクションを反応器に再循環させることを含む変形例を有する。
(固定床単流法)
本発明の触媒がゼオライト性水素化分解触媒、例えば、Yゼオライトベースとするものの上流で用いられる場合、高シリカ重量含有量を有する触媒、すなわち、触媒組成物を形成する担体中に20〜80重量%、好ましくは30〜60重量%のシリカ含有量を有するものが用いられる。それはまた、有利には、水素化精製触媒と関連して用いられ得、水素化精製触媒は、本発明の触媒の上流に配置される。
アルミナ−シリカまたはゼオライトをベースとする水素化分解触媒の上流で本発明の触媒が用いられる場合、同一の反応器内の相異なる触媒床においてまたは相異なる反応器において、転化は、一般的には(または好ましくは)50重量%未満であり、好ましくは40重量%未満である。
本発明の触媒は、ゼオライト触媒の上流または下流で用いられ得る。ゼオライト触媒の下流で、それは、HPAを破壊することができる。用語「HPA」は、J Scherzerによる著書「Hydrocracking,Science and Technology」、M Dekker Incorporated,1996において特に記載されるような多芳香族炭化水素を意味する。
(沸騰床単流法)
本発明の触媒は、単独で、1以上の反応器において用いられ得る。
このような方法との関連で、有利には直列の複数の反応器が用いられ得、本発明の触媒を含有する沸騰床反応器(単数または複数)の前に、固定または沸騰床中に少なくとも1種の水素化精製触媒を含有する1以上の反応器が置かれる。
本発明の触媒が水素化精製触媒の下流で用いられる場合、前記水素化精製触媒によって引き起こされる供給材料のフラクションの転化は、一般的に(または好ましくは)30重量%未満、好ましくは25重量%未満である。
(中間分離を伴う固定床単流法)
本発明の触媒はまた、水素化精製帯域、アンモニアの部分的な除去を可能にする帯域(例えばホットフラッシュ(hot flash)による)、および水素化分解触媒を含む帯域を含む単流水素化分解法において用いられ得る。中間留分および場合によってはオイルベースの産出のために一工程で炭化水素供給材料を水素化分解するためのこの方法は、水素化精製を含む少なくとも1つの第一反応帯域と、少なくとも1つの第二反応帯域を含む。第二反応帯域では、第一反応帯域からの流出物の少なくとも一部の水素化分解が行われる。この方法はまた、第一帯域を出る流出物からのアンモニアの不完全な分離を含む。この分離は、有利には、中間ホットフラッシュを用いて行われる。第二反応帯域での水素化分解は、供給材料中に存在する量より低い量のアンモニアの存在下、好ましくは1500重量ppm未満、より好ましくは1000重量ppm未満、一層より好ましくは800重量ppm未満の窒素下に行われる。本発明の触媒は、好ましくは、水素化分解反応帯域において、本発明の触媒の上流に配置される水素化精製触媒と組み合わせてまたは組み合わせずに用いられる。本発明の触媒は、ゼオライト触媒の上流または下流で用いられ得る。ゼオライト触媒の下流で、HPAまたはHPA前駆体は転化され得る。
本発明の触媒は、単独で、または、本発明の触媒の上流に位置する従来の水素化精製触媒と関連して、1以上の反応器において、1以上の触媒床において、予備処理転化のための第一反応帯域において用いられ得る。
(低活性触媒を用いる予備的水素化精製を伴う単流水素化分解法)
本発明の触媒は、水素化分解法であって、該方法は、
・水素化精製の第一反応帯域;該帯域において、供給原料は少なくとも1種の水素化精製触媒と接触させられる;該触媒は、標準活性試験において、シクロヘキサン転化度が10重量%未満である;および、
・水素化分解の第二反応帯域;該帯域において、水素化精製工程からの流出物の少なくとも一部が、少なくとも1種のゼオライト水素化分解触媒と接触させられる;該触媒は、標準活性試験において、シクロヘキサン転化度が10重量%超である;
を含み、本発明の触媒は、2つの反応帯域の少なくとも一方に存在する、方法において用いられ得る。
水素化精製触媒の触媒容積の比率は、一般的に、全触媒容積の20〜45%を示す。
第二反応帯域からの流出物は、少なくとも部分的に、好ましくは全体的に、本方法の第二反応帯域に導入される。上記のように中間ガス分離が行われ得る。
第二反応帯域からの流出物は、最終分離(例えば常圧蒸留によるが、場合によっては、減圧蒸留に続けられる)を経て、ガスが分離される。少なくとも1つの残留液体フラクション(これは必然的に、一般的には340℃超の沸点を有する生成物を含有する)が得られ、これは少なくとも一部、中間留分を生じさせることを目的として、本発明の方法の第二反応帯域の上流、好ましくは、アルミナ−シリカをベースとする水素化分解触媒の上流に再循環させられ得る。
340℃未満または370℃未満の沸点を有する産物の転化率は、少なくとも50重量%である。
(二段階法)
二段階水素化分解は、単流法の場合のような供給材料を水素化精製することを目的とするが、該供給材料の転化率(一般的には、40〜60%程度)を引き出すことも目的とする第一段階を含む。第一段階からの流出物は、次いで、分離(蒸留)を経る。これは通常中間分離と称される。この分離は、未転化フラクションから転化産物を分離することを目的とする。二段階水素化分解法の第二段階では、第一段階において転化されていない供給材料のフラクションのみが処理される。この分離は、二段階水素化法が、中間留分(灯油+ディーゼル)において、単流法より選択性であることを可能にする。実際に、転化産物の中間分離は、第二段階において水素化分解触媒上でそれらをナフサおよびガスに「過剰分解」することを回避する。さらに、第二段階において処理される供給材料の未転化フラクションは、一般的に、極少量のNH並びに窒素含有有機化合物を、一般的には20重量ppm未満、さらには10重量ppm未満で含有することが留意されるべきである。
触媒が単独でまたは従来の水素化精製触媒と組み合わされて用いられる場合と同一の構造の固定床または沸騰床の触媒床が二段階法の第一段階において用いられ得る。本発明の触媒は、ゼオライト触媒の上流または下流で用いられ得る。ゼオライト触媒の下流で、それは、HPAまたはHPA前駆体を転化し得る。
単流法および二段階水素化分解法の第一段階のために、本発明の好ましい触媒は、第VIII族非貴金属元素をベースとするドープ触媒であるが、より好ましくはニッケルおよびタングステンをベースとする触媒であり、好ましいドーピング元素はリンである。
二段階水素化分解法の第二段階において用いられる触媒は、好ましくは第VIII族元素をベースとするドープ触媒、より好ましくは、白金および/またはパラジウムをベースとする触媒であり、好ましいドーピング元素はリンである。
以下の実施例は、本発明の範囲を決して制限することなく、本発明を例示する。
(実施例)
(実施例1:触媒C1(本発明に合致しない)の調製)
担体Aは、60重量%のAlおよび40重量%のSiOの化学組成を有するアルミナ−シリカであった。そのSi/Al比は0.6であった。そのナトリウム含有量は、100〜120重量ppm程度であった。押出物は、1.6mm径の円筒状であった。その比表面積は320m/gであった。その総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.81cm/gであった。その細孔分布は、双峰性であった。メソ孔領域において、4〜15nmに幅広いピークが観察され、細孔分布dV/dDにおいて7nmに最大を有し、平均細孔径(水銀多孔度測定法によって測定される)は105Åであった。40〜150Åの径を有するメソ孔の容積は0.48cm/gであり、この容積は、総細孔容積の約59%を示す。500Å超の径を有する担体マクロ孔の容積は0.26cm/gであり、この容積は、総細孔容積の約32%を示す。250Å超の径を有する細孔の容積は0.29cm/gであり、この容積は総細孔容積の約36%を示す。
触媒C1は、担体Aの乾式含浸によって、タングステンおよびニッケルの塩を含む水溶液を用いて得られた。担体Aは、押出物の形態であり、上記の特徴を有していた。タングステン塩は、メタタングステン酸アンモニウム(NH1240・4HOであり、ニッケル塩は、硝酸ニッケルNi(NO・6HOであった。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120℃で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のNiO含有量は3.5重量%であった。最終のWO含有量は25重量%であった。
(実施例2:触媒C2(本発明に合致しない)の調製)
触媒C2は、ホウ酸アンモニウム[(NH・4HO]およびRhodiaからのRhodorsil EP1エマルジョンの形態のシリコーンオイルを含有する溶液を用いる触媒C1の乾式含浸によって得られた。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120℃で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のNiO含有量は3.32重量%であった。最終のWOの含有量は23.7重量%であった。最終のB含有量は3.2重量%であった。最終の再含浸SiO含有量は2.1重量%であった。
(実施例3:触媒C3(本発明に合致しない)の調製)
触媒C3は、ホウ酸アンモニウム[(NH・4HO]を含有する溶液を用いる触媒C1の乾式含浸によって得られた。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120℃で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のNiO含有量は3.4重量%であった。最終のWO含有量は24.25重量%であった。最終のB含有量は3.2重量%であった。
(実施例4:触媒C4(本発明に合致しない)の調製)
触媒C4は、RhodiaからのRhodorsil EP1エマルジョンの形態のシリコーンオイルを含有する溶液を用いる触媒C1の乾式含浸によって得られた。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120℃で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のNiO含有量は3.4重量%であった。最終のWO含有量は24.25重量%であった。最終の再含浸SiO含有量は2.0重量%であった。
(実施例5:触媒C5(本発明に合致する)の調製)
触媒C5は、タングステンおよびニッケルの塩およびリン酸HPOを含む水溶液を用いる担体Aの乾式含浸によって得られた。担体Aは、押出物の形態であり、上記の特徴を有していた。タングステン塩は、メタタングステン酸アンモニウム(NH1240・4HOであり、ニッケル塩は硝酸ニッケルNi(NO・6HOであった。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120℃で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のNiO含有量は3.5重量%であった。最終のWO含有量は25重量%であった。最終のP含有量は1.9重量%であった。触媒の総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.45ml/gである。500Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.10ml/gである。250Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.13ml/gである。沈降充填密度(SPD)は0.808g/cmである。
(実施例6:触媒C6(本発明に合致する)の調製)
触媒C6は、ホウ酸アンモニウム[(NH・4HO]およびRhodiaからのRhodorsil EP1エマルジョンの形態のシリコーンオイルを含有する溶液を用いる触媒C5の乾式含浸によって得られた。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120℃で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のNiO含有量は3.32重量%であった。最終のWO含有量は23.7重量%であった。最終のP含有量は1.8重量%であった。最終のB含有量は3.2重量%であった。最終の再含浸SiO含有量は2.1重量%であった。触媒の総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.44ml/gである。500Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.10ml/gである。250Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は、0.13ml/gである。沈降充填密度(SPD)は0.83g/cmである。
(実施例7:触媒C7(本発明に合致する)の調製)
触媒C7は、ホウ酸アンモニウム[(NH・4HO]を含有する溶液を用いる触媒C5の乾式含浸によって得られた。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120℃で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のNiO含有量は3.4重量%であった。最終のWO含有量は24.25重量%であった。最終のP含有量は1.84重量%であった。最終のB含有量は3.2重量%であった。触媒の総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.44ml/gである。500Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.10ml/gである。250Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.13ml/gである。沈降充填密度(SPD)は0.82g/cmである。
(実施例8:触媒C8(本発明に合致する)の調製)
触媒C8は、RhodiaからのRhodorsil EP1エマルジョンの形態のシリコーンオイルを含有する溶液を用いる触媒C5の乾式含浸によって得られた。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120℃で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のNiO含有量は3.4重量%であった。最終のWO含有量は24重量%であった。最終のP含有量は1.82重量%であった。最終の再含浸SiO含有量は2.1重量%であった。触媒の総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.44ml/gである。500Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.10ml/gである。250Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.13ml/gである。沈降充填密度(SPD)は0.81g/cmである。
(実施例9:触媒C9(本発明に合致しない)の調製)
触媒C9は、タングステンおよびニッケルの塩およびリン酸HPOを含む水溶液を用いる担体Aの乾式含浸によって得られた。担体Aは、押出物の形態であり、上記の特徴を有していた。タングステン塩は、メタタングステン酸アンモニウム(NH1214・4HOであり、ニッケル塩は硝酸ニッケルNi(NO・6HOであった。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120℃で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のWO含有量は25重量%であった。最終のNiO含有量は3.5重量%であった。P含有量は7重量%であった。
(実施例10:触媒C10(本発明に合致する)の調製)
触媒C10は、タングステンおよびニッケルの塩およびリン酸HPOを含む水溶液を用いる担体Aの乾式含浸によって得られた。担体Aは、押出物の形態であり、上記の特徴を有していた。タングステン塩は、メタタングステン酸アンモニウム(NH1240・4HOであり、ニッケル塩は、硝酸ニッケルNi(NO・6HOであった。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120℃で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のNiO含有量は3.5重量%であった。最終のWO含有量は25重量%であった。最終のP含有量は0.6重量%であった。触媒の総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.44ml/gである。500Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.10ml/gである。250Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.13ml/gである。沈降充填密度(SPD)は0.808g/cmである。
(実施例11:触媒C11(本発明に合致する)の調製)
触媒C11は、タングステンおよびニッケルの塩およびリン酸HPOを含む水溶液を用いる担体Aの乾式含浸によって得られた。担体Aは、押出物の形態であり、上記の特徴を有していた。タングステン塩は、メタタングステン酸アンモニウム(NH1240・4HOであり、ニッケル塩は硝酸ニッケルNi(NO・6HOであった。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120℃で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のNiO含有量は3.5重量%であった。最終のWO含有量は25重量%であった。最終のP含有量は2.5重量%であった。触媒の総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.45ml/gである。500Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.10ml/gである。250Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.13ml/gである。沈降充填密度(SPD)は0.81g/cmである。
(実施例12:触媒C12(本発明に合致しない)の調製)
触媒C12は、タングステンおよびニッケルの塩およびリン酸HPOを含む水溶液を用いる担体Aの乾式含浸によって得られた。担体Aは、押出物の形態であり、上記の特徴を有していた。タングステン塩は、メタタングステン酸アンモニウム(NH1240・4HOであり、ニッケル塩は硝酸ニッケルNi(NO・6HOであった。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120℃で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のNiO含有量は3.5重量%であった。最終のWO含有量は25重量%であった。最終のP含有量は2.6重量%であった。触媒の総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.46ml/gである。500Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.10ml/gである。250Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.13ml/gである。沈降充填密度(SPD)は0.83g/cmである。
(実施例13:触媒C13(本発明に合致しない)の調製)
触媒C13は、タングステンおよびニッケルの塩およびリン酸HPOを含む水溶液を用いる担体Aの乾式含浸によって得られた。担体Aは、押出物の形態であり、上記の特徴を有していた。タングステン塩は、メタタングステン酸アンモニウム(NH1240・4HOであり、ニッケル塩は、硝酸ニッケルNi(NO・6HOであった。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120℃で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のNiO含有量は3.5重量%であった。最終のWO含有量は25重量%であった。最終のP含有量は3.5重量%であった。触媒の総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.44ml/gである。500Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.10ml/gである。250Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.13ml/gである。沈降充填密度(SPD)は0.83g/cmである。
(実施例14:触媒C14(本発明に合致しない)の調製)
担体Bは、70重量%のAlおよび30重量%のSiOの化学組成を有するアルミナ−シリカである。そのSi/Al比は0.37であった。そのナトリウム含有量は、100重量ppm程度であった。押出物は、1.6mmの径の円筒状であった。その比表面積は300m/gであった。その総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.7cm/gであった。その細孔分布は、双峰性であった。メソ孔領域において、4〜15nmに幅広いピークが観察され、多孔度分布dV/dDにおいて7nmに最大を有しており、平均細孔径(水銀多孔度測定峰によって測定される)は90Åである。40〜150Åの径を有するメソ孔の容積は0.51cm/gであり、この容積は、総細孔容積の約72%を示す。500Å超の径を有する担体のマクロ孔の容積は0.145cm/gであり、この容積は、総細孔容積の約20%を示す。250Å超の径を有する細孔の容積は0.17cm/gであり、この容積は、総細孔容積の約24%を示す。
触媒C14は、タングステンおよびニッケルの塩およびリン酸HPOを含む水溶液を用いる担体Bの乾式含浸によって得られた。担体Bは、押出物の形態であり、上記の特徴を有していた。タングステン塩は、メタタングステン酸アンモニウム(NH1240・4HOであり、ニッケル塩は、硝酸ニッケルNi(NO・6HOであった。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120℃で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のNiO含有量は3.5重量%であった。最終のWO含有量は25重量%であった。最終のP含有量は1.9重量%であった。触媒の総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.44ml/gである。500Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.10ml/gである。250Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.13ml/gである。沈降充填密度(SPD)は0.82g/cmである。
(実施例15:触媒C15(本発明に合致しない)の調製)
担体Cは、81重量%のAlおよび19重量%のSiOの化学組成を有するアルミナ−シリカであった。そのSi/Al比は0.2であった。そのナトリウム含有量は、100重量ppm程度であった。押出物は、1.6mm径の円筒状であった。その比表面積は300m/gであった。その総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.61cm/gであった。その細孔分布は双峰性であった。メソ孔領域において、4〜15nmに幅広いピークが観察され、これは、多孔度分布dV/dDにおいて7nmに最大を有しており、平均細孔径(水銀多孔度測定峰によって測定される)は85Åである。40〜150Åの径を有するメソ孔の容積は0.45cm/gであり、この容積は、総細孔容積の約74%を示す。500Å超の径を有する担体マクロ孔容積は0.10cm/gであり、この容積は、総細孔容積の約16%を示す。250Å超の径を有する細孔の容積は0.13cm/gであり、この容積は、総細孔容積の約21%を示す。

触媒C15は、タングステンおよびニッケルの塩およびリン酸HPOを含む水溶液を用いる担体Cの乾式含浸によって得られた。担体Cは、押出物の形態であり、上記の特徴を有していた。タングステン塩は、メタタングステン酸アンモニウム(NH1240・4HOであり、ニッケル塩は、硝酸ニッケルNi(NO・6HOであった。水飽和雰囲気下周囲温度での熟成の後、含浸させられた押出物は、120度で終夜乾燥させられ、次いで、乾燥空気中500℃でか焼された。最終のNiO含有量は3.5重量%であった。最終のWO含有量は25重量%であった。最終のP含有量は2重量%であった。触媒の総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.4ml/gである。500Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.10ml/gである。250Å超の径を有する触媒細孔の容積(水銀多孔度測定法によって測定される)は0.13ml/gである。沈降充填密度(SPD)は0.82g/cmである。
触媒のWO、NiO、P、SiOおよびBの最終重量含量は、下記の表1に示される。
Figure 0005022903
(実施例16:触媒C1〜C15の評価)
減圧蒸留液の水素化分解を行うために、調製が実施例1〜15において記載された触媒C1〜C15が用いられた。該減圧蒸留液は、下記の主要な特徴を有していた:
供給材料の性質 減圧蒸留液
20℃での密度 0.904
硫黄,重量% 2.2
窒素,重量ppm 620
模擬蒸留:
SD:初留点,℃ 345
SD:5%点,℃ 368
SD:10%点,℃ 375
SD:50%点,℃ 402
SD:90%点,℃ 428
SD:終留点,℃ 467
触媒C1〜C15は、1つの固定移動床反応器を含み、底部から頂部に流体が移動する(上昇流)パイロット装置により本発明の方法を用いて利用された。
水素化分解試験の前に、触媒は、140バール、350℃で、2重量%のDMDSを含む直留軽油(straight run gas oil)を用いて硫化された。
硫化の後、触媒試験が行われた。その際の条件は次の通りである:
全圧 14MPa T=400℃
毎時空間速度(HSV)=0.65h−1
触媒の性能は、380℃未満の沸点を有する産物への正味の転化率、中間留分(150〜380℃留分)についての正味の選択率および中間留分フラクション中の軽油収率/灯油収率の比率として表された。それらは、模擬蒸留の結果から誘導された。
正味転化率(NC)は、
NC380℃=[(380℃ 流出物の%)−(380℃ 供給材料の%)]/[100−[(380℃ 供給材料の%)]
であると推測された。ここで、
380℃ 流出物の%=流出物中の380℃より低い沸点を有する化合物の重量含有量、および
380℃ 供給材料の%=供給材料中の380℃より低い沸点を有する化合物の重量含有量
である。
中間留分についての概略選択率(gross selectivity:GS)は、
GS=[(150−380流出物のフラクション)]/(380℃ 流出物の%)]
として規定される。
Figure 0005022903
(ドーピング元素としてリンを用いる利点を示す結果)
触媒C3およびC4(それぞれ、ドーピング元素としてホウ素およびシリカのみを含有する)は、触媒C5(ドーピング元素としてリンのみを含有する)よりも中間留分についての選択性に劣ることに注意することは興味深い。さらに、中間留分のフラクションにおいて、軽油/灯油の比は、触媒C5により得られた比より低い。
さらに、ホウ素およびシリカの組み合わせを有する触媒C2の使用は、リンを含有する触媒と比較してより低い軽油/灯油の比を示す。
このため、触媒の結果は、本発明の特定のアルミナ−シリカ上に担持され、活性相の配合が本発明による適合量のリンを含有する触媒C5は、高い転化率および中間留分について本来的に高い選択性を有することを示している。さらに、中間留分フラクションにおいて、本発明者らは、高い軽油/灯油比を得た。触媒C5は、それ故に、中間留分中の軽油(精製業者によって後に特に追求されるフラクション)について特に高い選択性を有する。触媒C5の性能は、特定のアルミナ−シリカ上に担持された触媒C5の特定の酸度に関連付けられる。担体としてのこのアルミナ−シリカの使用は、それ故に、中間留分の方に高選択性である高活性の水素化分解触媒を得る際に特に有利である。ドーピング元素としてのリンの使用が、ホウ素、シリカの使用、さらには、ホウ素およびシリカの組み合わせの使用より好ましいようである。
それぞれ、BとSi、BおよびSiの添加によって触媒C5から得られる触媒C6、C7およびC8が、触媒C5に対して改善された活性を有することが強調されるべきである。中間留分についての選択性は同じである。しかしながら、触媒C6、C7およびC8において、本発明者らは、軽油/灯油の比が、触媒C5の比とはわずかに異なることを観察した。触媒の活性の増加に伴い、本発明者らは、軽油/灯油比の低下がすること、および次に中間留分における選択性が軽油(後に特に追求されるフラクションである)において、制限された含有量でリンを含有する触媒と比較して低くなることを観察した。
(制限された含有量のリンを含有する触媒を用いる利点を示す結果)
表2は、リンのみを含有し、それ故にこれも本発明による触媒C12およびC13と比較して本発明による触媒C5、C10およびC11について中間留分における選択性(70.5重量%)および軽油/灯油比(1.5)が特に高いことを示す。
好ましい範囲0.01〜2.5%(リンドーピング元素の酸化物の重量による)において選択されたリンの含有量を有するこれらの触媒C5、C10およびC11が、向上した触媒性能を示し、本発明の目的による中間留分の製造に特に適応しているようである。
さらに、触媒C9について得られた触媒の結果は、触媒中のリン含有量(Pの重量で7%)が本発明と合致しない場合に、転化率がより低下することを示す。
(選択された含有量のシリカを含有する担体を有する触媒を用いる利点を示す結果)
表2には、厳格に25%超かつ50%未満の範囲で選択された含有量のシリカを含有する担体を有する触媒は、選択性および軽油/灯油比の点で向上した触媒性能を示し、本発明の目的による中間留分の製造に特に適していることが示されている。

Claims (38)

  1. 周期律表の第VIB族および第VIII族からの元素によって形成される群から選択される少なくとも1種の水素化脱水素元素と、リン酸化物ベースで0.6〜2.5重量%のリンと、アルミナ−シリカをベースとする非ゼオライト性担体とを含み、水銀多孔度測定法によって測定される総細孔容積が0.35〜0.74ml/gである炭化水素供給材料の水素分解/水素化転化または水素化処理用の触媒であって、
    該アルミナーシリカは、
    ・シリカの百分率が5〜95重量%であり;
    ・ナトリウム含有量が0.03重量%未満であり;
    ・水銀多孔度測定法によって測定される総細孔容積が0.45〜0.96ml/gであり;
    ・多孔度が、
    i)40〜150Åの径を有し、かつ、80〜140Åの平均細孔径を有するメソ孔の容積が、水銀多孔度測定法によって測定される総細孔容積の40〜70%を示し;
    ii)500Å超の径を有するマクロ孔の容積が、水銀多孔度測定法によって測定される総細孔容積の30〜60%を示す
    ようになっており;
    ・BET比表面積が100〜550m/であり;
    ・X線回折図は、アルファ、ロー、カイ、エータ、ガンマ、カッパ、シータおよびデルタのアルミナからなる群に含まれる遷移アルミナの少なくとも1つの主要特徴ピークを少なくとも含む
    という特徴を有する、触媒。
  2. シリカの百分率は、厳格に25重量%超かつ50重量%未満である、請求項1に記載の触媒。
  3. シリカの百分率は、厳格に25重量%超かつ42重量%未満である、請求項2に記載の触媒。
  4. 水銀多孔度測定法によって測定される触媒の総細孔容積は、0.4〜0.6ml/gである、請求項1〜3のいずれか1つに記載の触媒。
  5. 沈降充填密度は、0.7g/cm超である、請求項1〜4のいずれか1つに記載の触媒。
  6. リンの含有量は、酸化物の重量で0.6〜4%である、請求項1〜5のいずれか1つに記載の触媒。
  7. リンの含有量は、酸化物の重量で0.6〜2.5%である、請求項6に記載の触媒。
  8. 触媒は、ホウ素および/またはケイ素をも含む、請求項1〜5のいずれか1つに記載の触媒。
  9. モリブデンおよびタングステンをベースとする、請求項1〜8のいずれか1つに記載の触媒。
  10. ニッケルおよびタングステンをベースとする、請求項1〜9のいずれか1つに記載の触媒。
  11. 固体27Al MAS NMR分析によって測定される八面体AlVIの比率が50%超である、請求項1〜10のいずれか1つに記載の触媒。
  12. アルミナ−シリカは、30〜50%のQサイト(ここでは、1つのSi原子は、SiまたはAlの2原子と、2つのOH基と結合させられ)を含み、さらに、10〜30%のQサイト(ここでは、1つのSi原子は、SiまたはAlの3原子と1つのOH基と結合させられる)を含む、請求項1〜11のいずれか1つに記載の触媒。
  13. 担体は、アルミナ−シリカによって構成される、請求項1〜12のいずれか1つに記載の触媒。
  14. 担体は、1〜40重量%のバインダを含む、請求項1〜13のいずれか1つに記載の触媒。
  15. 担体は、アルミナ−シリカと、シリカ、アルミナ、粘土、酸化チタン、酸化ホウ素およびジルコニアによって形成される群から選択される少なくとも1種のバインダとを混合することに由来する、請求項14に記載の触媒。
  16. 担体は、250Å超の径を有する細孔容積が総細孔容積(水銀多孔度測定法によって測定される)の少なくとも30%を示すような多孔度を有する、請求項1〜15のいずれか1つに記載の触媒。
  17. 第VIIB族からの少なくとも1種の元素を含む、請求項1〜16のいずれか1つに記載の触媒。
  18. 第VB族からの少なくとも1種の元素を含む、請求項1〜17のいずれか1つに記載の触媒。
  19. X線回折図が、エータ、シータ、デルタおよびガンマアルミナからなる群に含まれる少なくとも1種の遷移アルミナの主要特徴ピークを少なくとも含む、請求項1〜18のいずれか1つに記載の触媒。
  20. BET比表面積が150〜500m/gである、請求項1〜19のいずれか1つに記載の触媒。
  21. 担体は、X線蛍光により測定される全体のSi/Al比より大きいまたはより小さいSi/Al比を有する少なくとも2つのアルミノ−シリケート領域を含む、請求項1〜20のいずれか1つに記載の触媒。
  22. 担体は、X線蛍光によって測定される全体のSi/Al比に等しく、かつ2.3未満であるSi/Al比を有する単一のアルミノ−シリケート領域を含む、請求項1〜20のいずれか1つに記載の触媒。
  23. 硫化処理を経る、請求項1〜22のいずれか1つに記載の触媒。
  24. 水熱処理を経る、請求項1〜23のいずれか1つに記載の触媒。
  25. 請求項1〜24のいずれか1つに記載の触媒を用いる炭化水素供給材料の水素分解/水素化転化方法。
  26. 単流法を用いて行われる、請求項25に記載の水素化分解/水素化転化方法。
  27. 少なくとも1つの水素化精製第一反応帯域と、少なくとも1つの第二反応帯域とを含み、該少なくとも1つの第二反応帯域は、第一領域からの流出物の少なくとも一部を水素化分解することを含み、かつ、第一帯域を出る流出物からアンモニアを不完全に分離することを含む、請求項25に記載の水素化分解/水素化転化方法。
  28. ・供給材料が、標準活性試験において10重量%未満のシクロヘキサン転化度を有する少なくとも1種の水素化精製触媒と接触させられる、水素化精製の第一反応帯域と、
    ・水素化精製工程からの流出物の少なくとも一部が、標準活性試験において10重量%超のシクロヘキサン転化度を有する少なくとも1種のゼオライト性水素化分解触媒と接触させられる、水素化分解の第二反応帯域と
    を含む、請求項26または27に記載の水素化分解/水素化転化方法。
  29. 二段階法での請求項25に記載の水素化分解/水素化転化方法。
  30. 水素の存在下に操作し、その際の温度が200℃超であり、圧力が1MPa超であり、空間速度が0.1〜20h−1であり、導入される水素の量が、水素(リットル)/炭化水素(リットル)の容積比が80〜5000L/Lであるようにされる、請求項25〜29のいずれか1つに記載の方法。
  31. 2〜6MPaの圧力で操作し、40%より下の転化率をもたらす、請求項25〜30に記載の水素化分解/水素化転化方法。
  32. 固定床様式において操作する、請求項25〜31のいずれか1つに記載の方法。
  33. 沸騰床様式において操作する、請求項25〜31のいずれか1つに記載の方法。
  34. 請求項1〜24のいずれか1つに記載の触媒を用いる炭化水素供給材料の水素化処理方法。
  35. 水素化分解法の上流に配置される、請求項34に記載の方法。
  36. 水素化分解触媒は、ニッケルおよびタングステンをベースとする、請求項35に記載の方法。
  37. 炭化水素供給材料は、単独でまたは混合物として用いられる、LCO(ライトサイクルオイル−接触分解装置からの軽油)、常圧蒸留液、減圧蒸留液、潤滑油ベースまたは潤滑油ベースを脱ろうする溶媒から芳香族を抽出するための装置からの供給材料、脱硫または固定床水素化転化または常圧残渣沸騰床水素化転化および/またはRSV(減圧残渣)および/または脱アスファルト油からの蒸留液、または脱アスファルト油から選択される、請求項25〜36のいずれか1つに記載の方法。
  38. 供給材料は、最初に、水素化分解/水素化転化または水素化処理の触媒とは異なる触媒または吸着剤の床上を通過する、請求項25〜37のいずれか1つに記載の方法。
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