JP5202678B2 - 炭化水素装入原料の水素化分解触媒および水素化分解法 - Google Patents
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- C10G2300/70—Catalyst aspects
Description
100〜40ppmの範囲、4配位タイプのアルミニウム、AlIVと呼ぶ、
40〜20ppmの範囲、5配位タイプのアルミニウム、AlVと呼ぶ、
20〜−100ppmの範囲、6配位タイプのアルミニウム、AlVIと呼ぶ。
本発明に係る担体および触媒の使用可能な特徴づけ法は、透過電子顕微鏡法(MET)である。このため、X線解析のためのエネルギ分散分光計(EDS)(例えば、TracorまたはEdax)を装備した電子顕微鏡(タイプJeol 2010または場合によっては走査式のPhillps Tecnai20F)を使用する。検知器EDSは、軽い元素を検知できなければならない。これら2つの手段、即ち、METおよびEDSの共働によって、映像および局部的化学分析と良好な空間分解能とを組合せることができる。
−温度を3時間で25℃から300℃に上昇
−300℃に10時間保持
−温度を3時間で300℃から25℃に降下。
−2次真空下で25℃に2時間
−2次真空下で100℃に1時間
−2次真空下で200℃に1時間
−2次真空下で300℃に1時間。
−水銀細孔率測定法で測定して、20〜140Åの範囲の平均細孔径、
−水銀細孔率測定法で測定して、0.1ml/g〜0.6ml/gの範囲の全細孔容積、
−窒素細孔率測定法で測定して、0.1ml/g〜0.6ml/gの範囲の全細孔容積、
−100〜550m2/gの範囲のBET比表面積、
−水銀細孔率測定法で測定して、140Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.1ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して、160Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.1ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して、200Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.1ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して、500Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.01ml/gよりも小さい細孔容積、
−α−,ρ−,χ−,η−,γ−,κ−,θ−,δ−アルミナからなるグループに含まれる転移アルミナのうちの少なくとも1つのアルミナの少なくとも固有スペクトル線を含むX線回折図。
−水銀細孔率測定法で測定して、20〜140Åの範囲の平均細孔径、
−水銀細孔率測定法で測定して、0.1ml/g〜0.6ml/gの範囲の全細孔容積、
−窒素細孔率測定法で測定して、0.1ml/g〜0.6ml/gの範囲の全細孔容積、
−100〜550m2/gの範囲のBET比表面積、
−水銀細孔率測定法で測定して、140Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.1ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して、160Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.1ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して、200Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.1ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して、500Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.01ml/gよりも小さい細孔容積、
−ρ−,χ−,η−,γ−,κ−,θ−,δ−アルミナからなるグループに含まれる転移アルミナのうちの少なくとも1つのアルミナの少なくとも固有スペクトル線を含むX線回折図。
−シリカ(SiO2)含量が5重量%よりも多く且つ95重量%以下である、好ましくは、10〜80重量%の範囲にある、好ましくは、シリカ含量が20重量%よりも多く且つ80重量%よりも少ない、更に好ましくは、25重量%よりも多く且つ75重量%よりも少ない、有利には、シリカ含量が10〜50重量%の範囲にあるシリカ・アルミナ・ベースの(即ち、シリカおよびアルミナを含む)非ゼオライト担体、
−好ましくは、0.1重量%よりも少ない、好ましくは、0.05重量%よりも少ない、更に好ましくは、0.025重量%よりも少ないカチオン不純物含量(ここで、カチオン不純物含量とは、全アルカリ含量を意味する)、
−好ましくは、1重量%よりも少ない、好ましくは、0.5重量%よりも少ない、更に好ましくは、0.1重量%よりも少ないアニオン不純物含量。
−好ましくは、1〜50重量%の範囲、好ましくは、1.5〜35重量%の範囲、更に好ましくは、1.5〜30重量%の範囲の、金属の形または酸化物の形のVIB族の1つまたは複数の金属の含量、
−好ましくは、0.1〜30重量%の範囲、好ましくは、0.2〜25重量%の範囲、更に好ましくは、0.2〜20重量%の範囲の、金属の形または酸化物の形のVIII族の金属の含量、
−場合によっては、リン、ホウ素およびケイ素から形成されたグループから選択して触媒上に担持させた少なくとも1つのドーピング元素。酸化物の形のリン、ホウ素、ケイ素の含量は、0.1〜15重量%の範囲、好ましくは、0.1〜10重量%の範囲、更に有利には、0.1〜5重量%の範囲にある。ドーピング元素とは、上記のシリカ・アルミナ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、酸化物の形の化合物または金属の0〜20重量%の範囲、好ましくは、0〜10重量%の範囲の含量の、VIIB族の少なくとも1つの元素(例えば、好ましくはマンガン)、
−場合によっては、酸化物の形の化合物または金属の0〜40重量%の範囲、好ましくは、0〜20重量%の範囲の含量の、VB族の少なくとも1つの元素(例えば、好ましくはネオジウム)、
−水銀細孔率測定法で測定して、20〜140Åの範囲、好ましくは、40〜120Åの範囲、更に好ましくは、50〜100Åの範囲の平均細孔径、
−好ましくは、0.6よりも大きい、好ましくは、0.7よりも大きい、更に好ましくは、0.8よりも大きい、水銀細孔率測定法で測定したDmean−30Å(30Å以下の平均径)とDmean+30Å(30Å以上の平均径)との間にある容積V2の、同じく水銀細孔率測定法で測定した全細孔容積に対する比、
−好ましくは、水銀細孔率測定法で測定して、Dmean+30Åよりも大きい径の細孔に含まれる、0.1ml/gよりも小さい、好ましくは、0.06ml/gよりも小さい、更に好ましくは、0.04ml/gよりも小さい容積V3、
−好ましくは、0.6よりも大きい、好ましくは、0.7よりも大きい、更に好ましくは、0.8よりも大きい、水銀細孔率測定法で測定したDmean−15Å(15Å以下の平均径)とDmean+15Å(15Å以上の平均径)との間にある容積V5の、水銀細孔率測定法で測定したDmean−30ÅとDmean+30Åとの間にある容積V2に対する比、
−好ましくは、水銀細孔率測定法で測定したDmean+15Åより大きい径の細孔に含まれる、0.2ml/gよりも小さい、好ましくは、0.1ml/gよりも小さい、更に好ましくは、0.05ml/gよりも小さい容積V6、
−水銀細孔率測定法で測定した0.1ml/g〜0.6ml/gの範囲、好ましくは、0.20ml/g〜0.50ml/gの範囲の、更に好ましくは、0.20ml/gよりも大きい全細孔容積、
−窒素細孔率測定法で測定した0.1ml/g〜0.6ml/gの範囲、好ましくは、0.2ml/g〜0.50ml/gの範囲の全細孔容積、
−100〜550m2/gの範囲、好ましくは、150〜500m2/gの範囲のBET比表面積、
−好ましくは、吸着表面積、例えば、吸着表面積とBET表面積との比は、0.5よりも大きい、好ましくは、0.65よりも大きい、更に好ましくは、0.8よりも大きい、
−水銀細孔率測定法で測定して、140Åよりも大きい径の細孔に含まれる、0.1ml/gよりも小さい、好ましくは、0.05ml/gよりも小さい、更に好ましくは、0.03ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して、160Åよりも大きい径の細孔に含まれる、0.1ml/gよりも小さい、好ましくは、0.05ml/gよりも小さい、更に好ましくは、0.025ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して、200Åよりも大きい径の細孔に含まれる、0.1ml/gよりも小さい、好ましくは、0.05ml/gよりも小さい、更に好ましくは、0.025ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して、500Åよりも大きい径の細孔に含まれる、0.01ml/gよりも小さい細孔容積、
−ρ−,χ−,κ−,η−,γ−,θ−,δ−アルミナからなるグループに含まれる転移アルミナのうちの少なくとも1つのアルミナの少なくとも固有スペクトル線を含む、好ましくは、γ−,η−,θ−,δ−アルミナからなるグループに含まれる転移アルミナのうちの少なくとも1つのアルミナの少なくとも固有スペクトル線を含むことを特徴とする、更に好ましくは、少なくとも、γ−,η−アルミナの固有スペクトル線を含むことを特徴とする、更に好ましくは、1.39〜1.40Åの範囲のピークaおよびdおよび1.97〜2.00Åの範囲のピークaおよびdを含むことを特徴とするX線回折図。
本発明に係る触媒は、当業者に周知のすべての方法に基づき調製できる。
好ましい調製法に基づき、前駆体は、シリカ・アルミナ単独の直接的成形によってまたは少なくとも1つの結合剤とともにシリカ・アルミナを成形することによって構成し、次いで、乾燥、焼成できる。VIB族および/またはVIII族の元素および、場合によっては、リン、ホウ素、ケイ素から選択した元素および、場合によっては、VB族およびVIIB族の元素は、場合によっては、前駆体または触媒の成形の前後および焼成の前後に、当業者に周知のすべての方法によって導入される。
かくして得られる触媒は、下記の特徴を有する担体から、当業者に周知のすべての技術によって調製される:
−シリカ(SiO2)の含量は、5重量%よりも多く、95重量%以下であり、好ましくは、シリカ(SiO2)の含量は、10〜80重量%の範囲にあり、好ましくは、シリカの含量は、20重量%よりも多く、80重量%よりも少なく、更に好ましくは、25重量%よりも多く、75重量%よりも少なく、有利には、シリカの含量は、10〜50重量%の範囲にあり、
−好ましくは、カチオン不純物含量は、0.1重量%よりも少なく、好ましくは、0.05重量%よりも少なく、更に好ましくは、0.025重量%よりも少ない。カチオン不純物含量とは、全アルカリ含量を意味する。
−水銀細孔率測定法で測定した200Åよりも大きい径の細孔に含まれる細孔容積は、0.1ml/gよりも小さく、好ましくは、0.05ml/gよりも小さく、更に好ましくは、0.025ml/gよりも小さい、
−水銀細孔率測定法で測定した500Åよりも大きい径の細孔に含まれる細孔容積は、0.01ml/gよりも小さい。
本出願人は、若干の工程において混合物から得られる、即ち、酸性媒体に部分的に可溶なアルミナ化合物と完全に可溶なシリカ化合物または完全に可溶なアルミナおよび水和シリカの組合せとの混合物を成形し、次いで、水熱処理または熱処理して、マイクロメータ尺度で、更には、ナノメータ尺度で均一化して得られるシリカ・アルミナ担体は、水素化分解方法において特に活性な触媒を得ることができることを発見した。酸性媒体に部分的な可溶性によって、完全に可溶なシリカ化合物または酸溶液(例えば、硝酸または硫酸)との組合せの完全な添加前にアルミナ化合物の接触がその部分的溶解を誘起すると考えられる。
本発明に基づき使用するシリカ化合物は、ケイ酸、ケイ酸ゾル、水溶性ケイ酸アルカリ、ケイ素のカチオン塩(例えば、メタケイ酸ナトリウム水和物、アンモニアの形またはアルカリの形のLudox(登録商標)、ケイ酸テトラアンモニウム)から形成されたグループから選択できる。シリカゾルは、当業者に周知の方法に基づき調製できる。脱カチオン・オルトケイ酸溶液は、樹脂イオン交換によって水溶性ケイ酸アルカリから調製するのが好ましい。
本発明に基づき使用する完全可溶のシリカ・アルミナ水和物は、制御された定常的操作条件(pH、濃度、温度、平均滞留時間)において、ケイ素を含む塩基性溶液(例えば、ケイ酸ナトリウムの形の溶液)と、選択的に、アルミニウムを含む塩基性溶液(例えば、アルミン酸ナトリウムの形の溶液)と少なくとも1つのアルミニウム塩(例えば、硫酸アルミニウム)を含む酸性溶液との反応による真の共沈によって調製できる。場合によっては、反応媒体に、更に、少なくとも1つの炭酸塩またはCO2を加えることができる。
本発明に基づき使用するアルミナ化合物は、酸性媒体に部分的に可溶である。アルミナ化合物は、全体的にまたは部分的に、一般式Al2O3・nH2Oのアルミナ化合物のグループから選択する。特に、水和アルミナ化合物、例えば、ヒドラルギライト、ジプサイト、バイエライト、ベーマイト、疑似ベーマイト、非晶質なまたは本質的に非晶質なアルミナゲルを使用できる。更に、転移アルミナからなり、その結晶構造のオルガニゼーションによって本質的に区別されるρ−,χ−,η−,γ−,κ−,θ−,δ−アルミナからなるグループに属する相の少なくとも1つを含む脱水形の上記化合物を使用できる。通常、コランダムと呼ばれるα−アルミナは、本発明に係る担体中に僅かな割合で組込み得るに過ぎない。
2.熟成
3.濾過
4.洗浄、および、
5.乾燥、
を含み、
第1工程の混合を再混合(レトロミックス)なく実施することを特徴とする。
a)第1工程において、非晶質のヒドロキシカルボン酸アルミニウムの洗浄した沈殿物を酸溶液、塩基溶液または塩またはこれらの混合物と混合する;この混合は、ヒドロキシカルボン酸に溶液を注入することによって行い、かくして構成された媒体のpHは、11よりも低い。
担体は、有利には、下記の方法の1つによって調製できる。
担体は、当業者に周知のすべての技術によってシリカ・アルミナの成形によって得ることができる。成形は、例えば、押出によって、塊状化によって、滴状凝固法(オイル・ドロップ)によって、回転板における顆粒化によってまたは当業者に良く知られている他の方法によって実施できる。
乾燥は、当業者に周知のすべての技術によって実施する。
合成後の処理は、担体の性質、特に、上記の如く定義した担体均一度が改善されるよう、実施できる。
本発明は、本発明に係る水素化分解触媒を水素化分解法に関する。この方法は、穏やかな水素化分解から高圧の水素化分解までの圧力領域および転化領域をカバーする。穏やかな水素化分解とは、概ね、2MPa〜6MPaの範囲の低圧で機能し、概ね、40%よりも低い中程度の転化を生ずる水素化分解を意味する。一般に、本発明に係る触媒は、炭化水素フラクションの処理に使用される。本発明に係る触媒は、炭化水素フラクションの水素化分解および/または水素化転化に使用するのが有利である。
いわゆる1工程の水素化分解の場合、一般に、まず、触媒がゼオライトを含む場合には特に、本来の水素化分解触媒上に原料を装入する前に、原料の強力な水素化脱窒および脱硫の実現を意図して水素化精製を行う。原料の強力なこの水素化精製は、より僅かなフラクションで原料の限られた不十分な転化(conversion)を行うに過ぎず、従って、より活性の水素化分解触媒で転化を完全化する必要がある。しかしながら、ここで付言するが、2つのタイプの触媒の間では分離は全く行わない。反応器出口の全排出液は、本来の水素化分解触媒上に注入され、次いで、始めて、形成された生成物の分離が行われる。水素化分解のこのバージョンは、“Once Through(単流操作)”と呼ばれ、原料のより強力な転化のため反応器への未転化フラクションのリサイクルを行う方式を有する。
シリカ含量の少ない触媒の場合、触媒の組成の一部をなす担体のシリカ含量は、5〜30重量%(好ましくは、5〜20重量%)の範囲にある。シリカ含量の多い触媒の場合、触媒の組成の一部をなす担体のシリカ含量は、20〜80重量%(好ましくは、30〜60重量%)の範囲にある。
本発明に係る触媒は、1つの反応器においてのみまたは複数の反応器において使用する。
更に、本発明に係る触媒は、水素化精製ゾーン、例えば、熱フラッシュによって、アンモニアを部分的に除去できるゾーンおよび水素化分解触媒を含むゾーンを含む、いわゆる、1工程の水素化分解法において使用できる。中間蒸留物および場合によるベースオイルの生成のための1つの工程における炭化水素原料のこの水素化分解法は、水素化精製を含む少なくとも1つの第1反応ゾーンと、第1反応ゾーンから出た排出液の少なくとも一部を水素化分解する少なくとも1つの第2反応ゾーンとを含む。この方法は、更に、第1ゾーンから出た排出液のアンモニアの不完全な分離を含む。この分離は、中間の熱フラッシュによって実施するのが有利である。第2反応ゾーンにおいて行われる水素化分解は、原料中に存在する窒素量よりも少ない、好ましくは、1500ppmよりも少ない、より好ましくは、1000ppmよりも少ない、更により好ましくは、800ppmよりも少ない量のアンモニアの存在下で実施する。本発明の触媒は、場合によっては、本発明の触媒の上流に設けた水素化精製触媒と組合せて、水素化分解反応ゾーンにおいて使用するのが好ましい。
本発明に係る触媒は、下記を含む水素化分解法において使用できる:
−標準活性テストにおいて10重量%よりも低いメチルシクロヘキサン転化率を有する少なくとも1つの水素化精製触媒と原料を接触させる第1水素化精製反応ゾーン。
2工程の水素化分解は、“1工程”法の場合と同様、原料の水素化精製の実現を目的とするが、概ね40〜60%の原料転化の達成を目的とする第1工程を含む。次いで、第1工程から来る排出液に対して、未転化フラクションから転化生成物を分離することを目的とする、概ね、中間分離とよばれる(蒸留)分離処理を行う。2工程の水素化分解法の第2工程において、第1工程時の未転化原料フラクションのみを処理する。2工程水素化分解法において、この分離は、1工程法の場合よりも高度に中間蒸留物(ケロシン+ディーゼル)に対して選択的である。実際、転化生成物の中間分離によって、水素化分解触媒による第2工程においてナフサおよびガスへの“過分解”が避けられる。更に、付言するが、第2工程で処理した原料の未転化フラクションは、一般に、極めて少量のNH3および一般に20ppm(重量)以下の、更には、10ppm(重量)以下の有機窒素化合物を含む。
装入原料の性質、所望生成物の量および精製設備に依存して大きく変更できる。水素化分解触媒は、水素の存在下で、200℃よりも高い温度、概ね、250〜480℃の範囲の温度、有利には、320〜450℃の範囲の温度、好ましくは、330〜435℃の範囲の温度、1MPaよりも高い圧力、概ね、2〜25MPaの範囲の圧力、好ましくは、3〜20MPaの範囲の圧力、0.1〜20h−1の範囲の空間速度、好ましくは、0.1〜6h−1の範囲の空間速度、好ましくは、0.2〜3h−1の範囲の空間速度において、上記装入原料と接触され、水素導入量は、水素(リットル)/炭化水素(リットル)・容積比が80〜5000リットル/リットルの範囲、概ね、100〜2000リットル/リットルの範囲にあるよう、定める。
当業者に周知の任意の技術によって調製しケイ酸ナトリウム溶液を加えた完全に可溶なシリカ・アルミナから本発明に係るシリカ・アルミナSA1を調製した。操作態様を以下に示す:第1工程において30%硫酸をケイ酸ナトリウム溶液に加えた。H2SO4の量は、一定の中和率で作業できるよう、定めた。添加は、600rpmの撹拌下で2分で行った。合成温度は、60℃とした。熟成時間は、30分に固定した。撹拌は、600rpmに維持し、温度は、先行工程の温度とした。次いで、Al2(SO4)3(500ml)を加えた。濃度は、所望のアルミナ含量によって定めた。pHは、調節せず、所望のアルミナ含量によって定めた。添加は、10分で行った。撹拌は、常に、600rpmに定め、温度は、先行工程の温度とした。次いで、アンモニアを加えた。得られたゲルを移動して濾過した。洗浄は、60℃において、ゲルに含まれる固形物1kg当り3kgの水で行った。次いで、60℃において、ゲル中に含まれる固形物1kg当り1.5リットルの硝酸アルミニウムNH4NO3(138.5g/リットル)による交換を実施した。更に、移動して、ゲルに含まれる固形物1kg当り3kgの水で補足洗浄を行った。この工程から来るゲルをベーマイトPuralの粉体と混合して、この合成段階において、50%Al2O3−50%SiO2に等しい無水生成物からなる混成担体の最終組成を得た。混練は、Z形アーム混練機で行った。押出は、径1.4mmの開口を備えたダイスに混練体を通過させることによって行った。かくして得られた押出物を、150℃において乾燥し、550℃において焼成し、次いで、水蒸気の存在下で700℃において焼成した。
担体の組成は、50.12%Al2O3−49.88%SiO2である。
乾燥、焼成した押出物の形の担体SA1から、B.Beguin,E.Garbowski,M.Primetが“Journal of Catalysis”,p595,volume127,1991に発表した方法に基づき、TEOS(テトラエトキシシラン)の含浸によって、担体SA2を調製した。次いで、含浸ずみ押出物を、120℃において15時間、乾燥し、乾燥空気流下で530℃において2時間、焼成し、次いで、好ましくは、水蒸気下で700℃において焼成した。
担体の組成は、47.7%Al2O3−52.3%SiO2である。
特許US3124418の教示に基づきアルミナ水和物を調製した。濾過後、新たに調製した沈殿物を、脱カチオン樹脂による交換によって調製したケイ酸溶液と混合した。最終担体に70%Al2O3−30%SiO2の組成が得られるよう、2つの溶液の割合を調整した。市販のコロイド化粉砕機において、粉砕機出口のサスペンジョンの硝酸含量がシリカ・アルミナ混成固形物の8%となるよう、硝酸の存在下で、上記混合物を迅速に均一化した。次いで、アトマイザーにおいて300℃〜60℃の通常方式で従来の如く、サスペンジョンを乾燥した。かくして調製した粉体を、無水生成物に対して8%の硝酸の存在下で、Z形アーム内で成形した。押出は、径1.4mmの開口を備えたダイスにケーキを通過させることによって行った。かくして得られた押出物を、150℃において乾燥し、550℃において焼成し、次いで、水蒸気の存在下で750℃において焼成した。
担体の組成は、69.5%Al2O3−30.5%SiO2である。
乾燥、焼成した押出物の形の担体SA3から、B.Beguin,E.Garbowski,M.Primetが“Journal of Catalysis”,p595,volume127,1991に発表した方法に基づき、TEOS(テトラエトキシシラン)の含浸によって、担体SA4を調製した。次いで、含浸した押出物を、120℃において15時間、乾燥し、乾燥空気流下で530℃において2時間、焼成し、次いで、700℃において焼成した:かくして得られた試料をSA4と命名した。
担体の組成は、67.5%Al2O3−33.5%SiO2である。
特許WO00/01617に記載の方法に基づき、水酸化アルミニウム粉体を調製した。レーザ粒度測定法によって測定した水素化アルミニウム粒子の平均粒径は、40ミクロンであった。この粉体を、脱カチオン樹脂による交換によって調製したシリカゾルと混合し、次いで、多孔樹脂2で濾過した。シリカゾル濃度および水素化アルミニウム粉体濃度は、60%Al2O3−40%SiO2の最終組成が得られるよう、調整した。成形は、無水生成物に対して15%の硝酸の存在下で実施した。混練は、Z形アームを備えた混練機で行った。押出は、径1.4mmの開口を備えたダイスにペーストを通過させることによって実施した。かくして得られた押出物を、150℃において乾燥し、次いで、550℃において焼成し、次いで、水蒸気の存在下で750℃において焼成した。
担体の組成は、59.7%Al2O3−40.3%SiO2である。
押出、乾燥、焼成した形のSA5から担体SA6を調製した。冷却後、試料SA5をオルトケイ酸テトラエチルSi(OC2H5)4のエタノール溶液と接触させた。この接触は、室温において2時間、撹拌しながら実施した。次いで、溶媒を減圧下で気化させた。次いで、含浸ずみ押出物を、120℃において15時間、乾燥し、次いで、乾燥空気流下で530℃において2時間、焼成し、次いで、水蒸気の存在下で700℃において焼成した。
担体の組成は、56.38%Al2O3−43.62%SiO2である。
下記の如くSA7を調製した。
担体の組成は、60.7%Al2O3−39.3%SiO2である。
押出、乾燥、焼成した形のSA7から担体SA8を調製した。冷却後、試料SA7をオルトケイ酸テトラエチルSi(OC2H5)4のエタリール溶液と接触させた。この接触は、室温において2時間、撹拌しながら実施した。次いで、溶媒を減圧下で気化させた。次いで、含浸ずみ押出物を、120℃において15時間、乾燥し、次いで、乾燥空気流下で530℃において2時間、焼成した。かくして得られた試料をSA8と命名した。
担体の組成は、57.3%Al2O3−42.7%SiO2である。
それぞれ実施例1、2、3、4、5、6、7および8に記載の態様で調製した押出物の形の担体SA1、SA2、SA3、SA4、SA5、SA6、SA7およびSA8に、それぞれ、タングステン塩およびニッケル塩を含む水溶液を乾式含浸して、触媒C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7およびC8を調製した。タングステン塩は、メタタングステン酸アルミニウム(NH4)6H2W12O40・4H2Oであり、ニッケル塩は、硝酸ニッケルNi(NO3)2・6H2Oである。水の飽和雰囲気中で室温において熟成した後、含浸ずみ押出物を120℃において一晩、乾燥し、次いで、乾燥空気下で500℃において焼成した。
実施例9に記載の態様で調製した触媒C1〜C8を、下記の主特徴を有する真空下蒸留物の水素化分解の実施のために使用した:
装入物のタイプ 真空下蒸留物
15℃における比重 0.9219
硫黄重量% 2.52
窒素ppm 880
蒸留シミュレーション(DS)
DS:05%点℃ 367
DS:10%点℃ 380
DS:50%点℃ 443
DS:90%点℃ 520
DS:終留点℃ 690
本発明に基づき、連通(traverse)固定床を有する1つの反応器を含むパイロットユニットを利用して、触媒C1〜C8を使用した。流体は、下から上へ流れる(アップ・フロー)。
全圧力 14MPa T=400℃
空間速度(VVH)は、0.7h−1に等しい。
CN370℃=[(370℃排出物%)−(370℃装入物%)]/[(100−(370℃装入物%)]
式中、
370℃排出物%=排出物中の370℃よりも低い沸点を有する化合物の含量、および、
370℃装入物%=装入物中の370℃よりも低い沸点を有する化合物の含量
中間蒸留物の粗選択度SBは、下式に等しいとみなされる:
SB定義=[(150−370排出物フラクション)]/[(370℃排出物フラクション)]
中間蒸留フラクション中のガスオイル収率/ケロシン収率・比(Go./Ker.)は、下式に等しいとみなされる:
比Go./Ker.=排出物フラクション(250℃〜370℃)の収率/排出物フラクション(150℃〜370℃)の収率
得られた触媒の性能を以下の表2に示した。
第2工程の装入物は、水素の存在下で395℃の温度、0.55h−1の空間速度において、Axensから市販されている水素化精製触媒上で真空下蒸留物を水素化処理することによって、調製した。380℃における生成物の転化率は、約50%であった。分離工程後、380℃+フラクションを回収し、第2工程のための装入物として使用した。この装入物の物理化学的特徴を表3に示した:
全圧力 14Mpa
触媒 50ml
温度 370℃
空間速度(vvh)、h−1 1.1
上記条件における得られた触媒の性能を本実施例の表4に記載した。
実施例9に記載の態様で調製した触媒C1およびC5を、実施例10に記載の真空蒸留物の水素化分解を実施するのに使用した。
全圧力 5.5MPa T=405℃
グローバルなVVH 0.8h−1
空間速度(VVH)は、0.8h−1に等しい。
Claims (35)
- −周期表のVIB族およびVIII族の元素から形成されたグループから選択した少なくとも1つの脱水素元素、
−10重量%よりも多く80重量%以下の量のシリカ(SiO2)を含むシリカ・アルミナ・ベースの非ゼオライト担体、
−水銀細孔率測定法で測定して20〜140Åの平均細孔径、
−水銀細孔率測定法で測定して0.1ml/g〜0.6ml/gの全細孔容積、
−窒素細孔率測定法で測定して0.1ml/g〜0.6ml/gの全細孔容積、
−150〜500m2/gの範囲のBET比表面積、
−水銀細孔率測定法で測定して140Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.1ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して160Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.1ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して200Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.1ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して500Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.01ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定したDmean−30ÅとDmean+30Åとの間にある容積V2の全細孔容積に対する比が、0.6よりも大きく、
−水銀細孔率測定法で測定したDmean+30Åよりも大きい径の細孔に含まれる容積V3が、0.1ml/gよりも小さく、
−水銀細孔率測定法で測定したDmean+15Åよりも大きい径の細孔に含まれる容積V6が、0.2ml/gよりも小さい状態の細孔分布、
−α−,ρ−,χ−,η−,γ−,κ−,θ−およびδ−アルミナからなるグループに含まれる転移アルミナのうち少なくとも1つのアルミナの少なくとも固有スペクトル線を含むX線図、
を有し、
上記非ゼオライト担体が、
(a)酸性媒体に部分的に可溶なアルミナ化合物と、
(b)完全に可溶なシリカ化合物、又は、完全に可溶なアルミナ及び水和シリカの組合せ、
とを混合し、
得られた混合物を成形し、次いで、水熱処理または熱処理して得られるものである、炭化水素装入原料の水素化分解法および/または水素化転化法または水素化処理法用の触媒。 - 触媒の27Alの固体NMR MASのスペクトル分析によって求めたAlVI八面体の割合が、50%よりも大きいことを特徴とする請求項1記載の触媒。
- ニッケルおよびタングステンをベースとする請求項1または2記載の触媒。
- 白金およびパラジウムをベースとする請求項1または2記載の触媒。
- リン、ホウ素およびケイ素から形成されたグループから選択され触媒に被覆された少なくとも1つのドーピング元素を含む請求項1〜4の1つに記載の触媒。
- VIIB族の少なくとも1つの元素を含む請求項1〜5の1つに記載の触媒。
- VB族の少なくとも1つの元素を含む請求項1〜6の1つに記載の触媒。
- 触媒のタッピング充填密度が0.85g/cm3 より大きい請求項1〜7の1つに記載の触媒。
- 10重量%よりも多く80重量%以下の量のシリカ(SiO2)を含むシリカ・アルミナ・ベースの非ゼオライト担体において、下記、即ち、
−水銀細孔率測定法で測定して20〜140Åの平均細孔径、
−水銀細孔率測定法で測定して0.1ml/g〜0.6ml/gの全細孔容積、
−窒素細孔率測定法で測定して0.1ml/g〜0.6ml/gの全細孔容積、
−150〜500m2/gの範囲のBET比表面積、
−水銀細孔率測定法で測定して140Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.1ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して160Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.1ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して200Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.1ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定して500Åよりも大きい径の細孔に含まれる0.01ml/gよりも小さい細孔容積、
−水銀細孔率測定法で測定したDmean−30ÅとDmean+30Åとの間にある容積V2と全細孔容積との比が、0.6よりも大きく、
−水銀細孔率測定法で測定したDmean+30Åよりも大きい径の細孔に含まれる容積V3が、0.1ml/gよりも小さく、
−水銀細孔率測定法で測定したDmean+15Åよりも大きい径の細孔に含まれる容積V6が、0.2ml/gよりも小さい状態の細孔分布、
−α−,ρ−,χ−,η−,γ−,κ−,θ−およびδ−アルミナからなるグループに含まれる転移アルミナのうち少なくとも1つのアルミナの少なくとも固有スペクトル線を含むX線図、
を特徴とし、
上記非ゼオライト担体が、
(a)酸性媒体に部分的に可溶なアルミナ化合物と、
(b)完全に可溶なシリカ化合物、又は、完全に可溶なアルミナ及び水和シリカの組合せ、
とを混合し、得られた混合物を成形し、次いで、水熱処理または熱処理して得られるものである、炭化水素装入原料の水素化分解法および/または水素化転化法または水素化処理法の触媒用の担体。 - カチオン不純物含量が、0.1重量%よりも少ないことを特徴とする請求項9の担体。
- アニオン不純物含量が、0.5重量%よりも少ないことを特徴とする請求項9または10記載の担体。
- X線図が、η−,θ−,δ−およびγ−アルミナからなるグループに含まれる転移アルミナのうちの少なくとも1つのアルミナの少なくとも固有スペクトル線を含むことを特徴とする請求項9〜11の1つに記載の担体。
- X線図が、η−アルミナおよびγ−アルミナからなるグループに含まれる転移アルミナのうちの少なくとも1つのアルミナの少なくとも固有スペクトル線を含むことを特徴とする請求項9〜12の1つに記載の担体。
- 平均細孔径が、40〜120Åの範囲にある請求項9〜13の1つに記載の担体。
- 蛍光X線で測定してグローバルなSi/Al比よりも小さいまたは大きいSi/Al比を有する少なくとも2つのシリカ・アルミナ・ゾーンを含む請求項9〜14の1つに記載の担体。
- 蛍光X線で測定してグローバルなSi/Al比であって2.3よりも小さいSi/Al比を有する少なくとも唯一つのシリカ・アルミナ・ゾーンを含む請求項9〜15の1つに記載の担体。
- 焼成後のタッピング充填密度が0.65g/cm3 より大きい、請求項9〜16の1つに記載の担体。
- B/L比が0.05〜1である、連続IRで測定したピリジン熱脱着の酸度を有する請求項9〜17の1つに記載の担体。
- 請求項1〜8の1つに記載の触媒または請求項9〜18の1つに記載の担体を含む触媒を使用する、炭化水素装入原料の水素化分解法および/または水素化転化法。
- 1工程法に基づき実施する請求項19の水素化分解法および/または水素化転化法。
- −標準活性テストにおいて10重量%よりも少ないメチルシクロヘキサン転化率を有する少なくとも1つの水素化精製触媒と装入原料を接触させる水素化精製第1反応ゾーンと、
−標準活性テストにおいて10重量%よりも高いメチルシクロヘキサン転化率を有する少なくとも1つの非ゼオライト水素化分解触媒と、水素化精製工程から来る排出液の少なくとも一部を接触させる水素化分解第2反応ゾーンとを含み、
−および、水素化精製触媒の触媒容積割合が、全触媒容積の20〜45%であることを特徴とする請求項20の水素化分解法および/または水素化転化法。 - 少なくとも1つの水素化精製第1反応ゾーンと、第1ゾーンの排出液の少なくとも一部を水素化分解し、第1ゾーンから出る排出液のアンモニアを不完全に分離する少なくとも1つの第2反応ゾーンとを含む請求項19の水素化分解法および/または水素化転化法。
- 2工程法の請求項19の水素化分解法および/または水素化転化法。
- 水素の存在下、200℃よりも高い温度、1MPaよりも高い圧力、0.1〜20h−1の範囲の空間速度および水素容積(リットル)/炭化水素容積(リットル)・比が80〜5000リットル/リットルになる水素導入量において操作する請求項19〜23の1つに記載の方法。
- 20〜60barの範囲の圧力において操作し、40%よりも低い転化率を生ずる請求項19〜24の1つに記載の水素化分解法および/または水素化転化法。
- 固定床において操作する請求項19〜25の1つに記載の方法。
- 沸騰床において操作する請求項19〜25の1つに記載の方法。
- 触媒が、VIII族の少なくとも1つの貴金属元素をベースとすることを特徴とする請求項23の方法。
- 触媒が、白金およびパラジウムをベースとすることを特徴とする請求項28の方法。
- 請求項1〜8の1つに記載の触媒または請求項9〜18の1つに記載の担体を含む触媒を使用する、炭化水素装入原料の水素化処理法。
- 水素化分解法の上流に置かれた請求項30の方法。
- 水素化分解触媒が、ゼオライトをベースとすることを特徴とする請求項31の方法。
- 水素化分解触媒が、シリカ・アルミナをベースとすることを特徴とする請求項31の方法。
- 水素化分解触媒が、ニッケルおよびタングステンをベースとすることを特徴とする請求項19〜33の1つに記載の方法。
- LCO(light cycle oil)、大気圧蒸留物、真空下蒸留物、潤滑油ベースの芳香族抽出ユニットから来るまたは潤滑油ベースの溶媒脱ろうから生ずる成分またはRAT(大気圧蒸留残渣)および/またはRSV(真空下蒸留残渣)および/または脱ろうオイルの固定床または沸騰床における脱硫法または水素化転化法から生ずる蒸留物、脱ろうオイルまたは上記装入原料の混合物から炭化水素装入原料を選択したことを特徴とする請求項19〜34の1つに記載の方法。
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