JP5396008B2 - Method for producing alkylbenzenes - Google Patents

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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

本発明は、重質炭化水素油からのアルキルベンゼン類の製造方法であって、特には多環芳香族炭化水素を含有する重質炭化水素油を精製し、ガス中不純物を低減した後、水素化分解し、ベンゼン、トルエン、キシレン等に代表されるアルキルベンゼン類(1環芳香族炭化水素)に効率よく転化せしめるアルキルベンゼン類の製造方法に関する。   The present invention relates to a process for producing alkylbenzenes from heavy hydrocarbon oils, and in particular, purifies heavy hydrocarbon oils containing polycyclic aromatic hydrocarbons, reduces impurities in the gas, and then hydrogenates them. The present invention relates to a method for producing alkylbenzenes which are decomposed and efficiently converted into alkylbenzenes (single-ring aromatic hydrocarbons) represented by benzene, toluene, xylene and the like.

最近の石油製品の需要は軽質化傾向にあり、とりわけBTX(ベンゼン、トルエン、キシレン)に代表される石油化学原料の需要はますます高まっている。さらにBTXに加え芳香族炭化水素は全体的にオクタン価が高いため、ガソリン基材にも多く使用されている。これらBTXに代表される芳香族炭化水素分を含有するナフサ留分を効率的に製造する方法として流動接触分解プロセスが挙げられるが、通常ナフサ留分は50%程度得られるものの、そのうち芳香族炭化水素は2割程度に留まり、BTXに関してはナフサ中1割にも満たない。同様に芳香族炭化水素を選択的に製造する方法として接触改質プロセスが挙げられるが、原料油は同等の沸点範囲であるナフサ留分に限定される。このため、原料油の多様化、並びに、より安価な原料油という観点から、目的とする芳香族炭化水素をより重質な留分から効率良く製造する方法が期待されている。   The recent demand for petroleum products is becoming lighter, and in particular, the demand for petrochemical raw materials represented by BTX (benzene, toluene, xylene) is increasing. In addition to BTX, aromatic hydrocarbons have a high octane number as a whole, and are therefore often used in gasoline base materials. A fluid catalytic cracking process can be mentioned as a method for efficiently producing a naphtha fraction containing an aromatic hydrocarbon component represented by BTX. Usually, about 50% of the naphtha fraction is obtained. Hydrogen remains at about 20%, and BTX is less than 10% of naphtha. Similarly, a catalytic reforming process can be cited as a method for selectively producing aromatic hydrocarbons, but the feedstock is limited to a naphtha fraction having an equivalent boiling range. For this reason, from the viewpoint of diversification of raw material oil and a cheaper raw material oil, a method for efficiently producing the target aromatic hydrocarbon from a heavier fraction is expected.

重質炭化水素油を分解して軽質な炭化水素油を製造する方法としては、流動接触分解プロセスの他、減圧軽油を水素化分解する方法などが広く採用されている。減圧軽油の水素化分解では、高圧の水素存在下、高温で原料油を触媒と接触させることによって目的の留分を得ることができるが、従来では専ら軽油やジェット燃料など、沸点が約150〜370℃の留分を製造するために用いられてきた。したがって、これまでは軽油やジェット燃料として望ましい性状が得られる方法、すなわち芳香族分を極力低減させる方法が採られていた。   As a method for producing light hydrocarbon oil by decomposing heavy hydrocarbon oil, in addition to fluid catalytic cracking process, a method of hydrocracking vacuum gas oil is widely adopted. In hydrocracking of vacuum gas oil, the target fraction can be obtained by bringing the feedstock into contact with the catalyst at a high temperature in the presence of high-pressure hydrogen. Conventionally, boiling points of about 150 to It has been used to produce a 370 ° C. fraction. Therefore, until now, a method of obtaining desirable properties as light oil or jet fuel, that is, a method of reducing aromatic content as much as possible has been adopted.

中重質油中には多くの硫黄分や窒素分が含有されているため、水素化分解処理に先立ちこれら不純物を除去するための水素化精製工程を設置する方法は広く採用されている。また、色相を悪化させずに硫黄濃度を10重量ppm以下に低減することが期待される軽油製品に関しては、二段の反応において温度差を付けることにより高度に脱硫を進行させながら、色相を改善させる方法等が採られていた。   Since medium heavy oil contains a large amount of sulfur and nitrogen, a method of installing a hydrorefining step for removing these impurities prior to hydrocracking is widely adopted. In addition, for light oil products that are expected to reduce the sulfur concentration to 10 ppm by weight or less without deteriorating the hue, the hue is improved while a high degree of desulfurization is advanced by adding a temperature difference in the two-stage reaction. The method of making it take was taken.

一方、石油精製工程から得られる各種基材に目を向けると、国内外の環境対応の観点から、硫黄分が多い留分や芳香族分が多い留分は、燃料として使用量が減少する傾向にある。例えば、流動床接触分解プロセスから得られる軽油留分、いわゆるLight Cycle Oil(LCO)や熱分解装置から得られる軽油留分等は硫黄分や多環芳香族分が多く含まれるため、軽油として使用すると燃焼時に硫黄酸化物や粒子状物質を排出してしまうことから、大量に配合して使用することは困難である。   On the other hand, looking at the various base materials obtained from the petroleum refining process, the use of fractions with a high sulfur content or aromatics as a fuel tends to decrease from the viewpoint of environmental friendliness in Japan and overseas. It is in. For example, gas oil fractions obtained from fluidized bed catalytic cracking processes, so-called Light Cycle Oil (LCO) and gas oil fractions obtained from thermal cracking equipment contain a large amount of sulfur and polycyclic aromatics and are used as light oil. Then, since sulfur oxide and particulate matter are discharged during combustion, it is difficult to mix and use a large amount.

特許文献1及び2は、LCO留分を水素化分解してガソリン留分を製造する方法も提案しているが、軽油留分をある程度残存させるために比較的温和な反応を行い、ガソリン留分等の軽油留分よりも軽質な留分への転化率を抑制するものである。特許文献3には、LCO留分をVGO(Vacuum Gas Oil)と混合した原料油を水素化分解して灯軽油留分やナフサ留分を製造する方法も開示されているが、灯軽油留分を得ることが主目的であり、BTX類を優先的に製造する方法ではない。特許文献4には、9個以上の炭素数を有する重質芳香族炭化水素を軽質化させる方法も開示されているが、芳香環の環数に関する情報は無く、2環以上の芳香族炭化水素から1環の芳香族炭化水素へ変換する困難さは認識されていない。また、非特許文献1にはLCOを原料油に用いて一部BTXを製造する方法も提案されているが、同様に目的は軽油とガソリンの製造であり、BTXを優先的に製造する方法ではなかった。同様に、非特許文献2にはLCO留分に多く含まれる2環芳香族炭化水素である1−メチルナフタレンの水素化分解を行い、高オクタン価ガソリンを製造する方法が開示されているが、シクロパラフィンやイソパラフィンを多く生成する反応であるためオクタン価が85程度と依然として低く、1環芳香族炭化水素を選択的に製造する方法ではない。   Patent Documents 1 and 2 also propose a method for producing a gasoline fraction by hydrocracking an LCO fraction. However, a relatively mild reaction is performed in order to leave a light oil fraction to some extent, and a gasoline fraction is produced. The conversion rate to a lighter fraction than the light oil fraction such as is suppressed. Patent Document 3 discloses a method for producing a kerosene fraction or a naphtha fraction by hydrocracking a feedstock obtained by mixing an LCO fraction with VGO (vacuum gas oil). Is not a method for preferentially producing BTXs. Patent Document 4 discloses a method for lightening a heavy aromatic hydrocarbon having 9 or more carbon atoms, but there is no information on the number of aromatic rings, and there are two or more aromatic hydrocarbons. The difficulty of converting from 1 to aromatic hydrocarbons is not recognized. Non-Patent Document 1 also proposes a method for partially producing BTX using LCO as a raw material oil. Similarly, the purpose is to produce light oil and gasoline, and in the method for producing BTX with priority. There wasn't. Similarly, Non-Patent Document 2 discloses a method for producing high-octane gasoline by hydrocracking 1-methylnaphthalene, which is a bicyclic aromatic hydrocarbon contained in a large amount in the LCO fraction, Since this reaction produces a large amount of paraffin and isoparaffin, the octane number is still as low as about 85, and it is not a method for selectively producing monocyclic aromatic hydrocarbons.

一方、特許文献5では、軽油の低硫黄化方法として二塔反応の間に気液分離装置を設置し、一塔目に生成した硫化水素を分離することで後段触媒の負荷が低減し、長期にわたって脱硫軽油を製造する方法が提案されている。しかし、この場合も、軽油を製造する方法であり、特に色相改善を目的とした低温化反応であり、また窒素分の影響度に関しては全く記載されていない。特許文献6及び7には、具体的な目標硫黄濃度にまで低減することにより脱硫軽油を製造する方法が記載されているが、これも軽油の製造方法でありアルキルベンゼン類にまで変換するような過酷な反応ではなかった。
多環芳香族炭化水素を核水添してナフテンを製造する方法や多環芳香族炭化水素を部分核水添する方法、さらには二塔反応において一塔目で生成した硫化水素を低減させることで二塔目の触媒負荷を低減させる方法は種々提案されているものの、重質炭化水素を原料として、BTXに代表されるアルキルベンゼン類を選択的に製造する方法はこれまで確立されていなかった。
特許第3001963号公報 特公平3−170598号公報 国際公開第2006/062712号パンフレット 特許第3302553号公報 特開2000−212578号公報 国際公開第2001/074973号パンフレット 国際公開第2002/010314号パンフレット Thakkar et al.,National Petrochemical & Refiners Association,Annual Meeting,AM−05−53(2005) Demirel et al.,Fuel,Vol.77,No.4,p301−311(1998)
On the other hand, in Patent Document 5, a gas-liquid separation device is installed between the two-column reactions as a method for reducing the sulfur content of light oil, and the hydrogen sulfide produced in the first column is separated to reduce the load on the subsequent catalyst. A method for producing desulfurized gas oil has been proposed. However, in this case as well, this is a method for producing light oil, particularly a low temperature reaction for the purpose of improving the hue, and there is no description about the influence of the nitrogen content. Patent Documents 6 and 7 describe a method for producing a desulfurized gas oil by reducing it to a specific target sulfur concentration, but this is also a method for producing a gas oil, which is a harsh condition that can be converted to alkylbenzenes. It was not a good reaction.
A method of producing naphthene by nuclear hydrogenation of polycyclic aromatic hydrocarbons, a method of partial nuclear hydrogenation of polycyclic aromatic hydrocarbons, and reducing hydrogen sulfide produced in the first column in a two-column reaction. Although various methods for reducing the catalyst load in the second column have been proposed, a method for selectively producing alkylbenzenes represented by BTX using heavy hydrocarbons as a raw material has not been established so far.
Japanese Patent No. 3001963 Japanese Patent Publication No. 3-170598 International Publication No. 2006/062712 Pamphlet Japanese Patent No. 3302553 JP 2000-212578 A International Publication No. 2001/074973 Pamphlet International Publication No. 2002/010314 Pamphlet Thakkar et al. , National Petrochemical & Refiners Association, Annual Meeting, AM-05-53 (2005). Demirel et al. , Fuel, Vol. 77, no. 4, p301-311 (1998)

このような状況下、本発明は、多環芳香族炭化水素を含有する重質炭化水素油を精製し、ガス中不純物を低減した後、水素化分解するアルキルベンゼン類の製造方法を提供すること、特にはコーキングなどのトラブルを起こさず水素化分解して軽質な炭化水素留分に転換するとともに、付加価値の高いアルキルベンゼン類である1環芳香族炭化水素を効率よく選択的に製造する方法を提供することを目的とするものである。   Under such circumstances, the present invention provides a method for producing alkylbenzenes that purify heavy hydrocarbon oils containing polycyclic aromatic hydrocarbons, reduce impurities in the gas, and then hydrocrack, In particular, hydrocracking and converting to light hydrocarbon fractions without causing problems such as coking, and providing a method for efficiently and selectively producing monocyclic aromatic hydrocarbons, which are high-value-added alkylbenzenes It is intended to do.

本発明者は、鋭意検討の結果、水素化活性と分解活性のバランスを高度に制御した触媒を使用して、水素化分解方法を選定することで、アルキルベンゼンに代表される1環芳香族炭化水素及び各種の軽質な炭化水素留分を効率よく製造することができることを見出し、本発明のアルキルベンゼン類の製造方法に想到した。
すなわち本発明は、次のとおりのものである。
(1)多環芳香族炭化水素を含有する重質炭化水素油を精製する第一工程、第一工程で生成したガス中不純物を低減する第二工程、及び第二工程で得られた精製油を水素化分解する第三工程を含むアルキルベンゼン類(1環芳香族炭化水素)の製造方法であって、重質炭化水素油は1環芳香族炭化水素の含有量が10容量%未満であり、全炭素に対する芳香族環を構成する炭素の割合(芳香族環構成炭素比率)が35モル%以上あり、かつ第三工程において、精製油を水素の存在下、水素化分解触媒に接触させることにより、少なくとも重質炭化水素油に含まれる沸点215℃以上留分の10容量%以上を215℃未満留分に転化して、1環芳香族炭化水素を10容量%以上含有する水素化分解生成油を得るアルキルベンゼン類の製造方法。
(2)重質炭化水素油の芳香族環構成炭素比率に対する水素化分解生成油の芳香族環構成炭素比率の比(芳香族環炭素残存率)が0.5以上である上記(1)に記載のアルキルベンゼン類の製造方法。
As a result of intensive studies, the present inventor has selected a hydrocracking method using a catalyst in which the balance between hydrogenation activity and cracking activity is highly controlled, so that a monocyclic aromatic hydrocarbon typified by alkylbenzene is used. In addition, the inventors have found that various light hydrocarbon fractions can be efficiently produced, and have arrived at the method for producing alkylbenzenes of the present invention.
That is, the present invention is as follows.
(1) A first step for refining a heavy hydrocarbon oil containing polycyclic aromatic hydrocarbons, a second step for reducing impurities in the gas produced in the first step, and a refined oil obtained in the second step A process for producing alkylbenzenes (single-ring aromatic hydrocarbons) comprising a third step of hydrocracking, wherein the heavy hydrocarbon oil has a content of one-ring aromatic hydrocarbon of less than 10% by volume, The ratio of carbon constituting the aromatic ring to the total carbon (aromatic ring constituting carbon ratio) is 35 mol% or more, and in the third step, the refined oil is brought into contact with the hydrocracking catalyst in the presence of hydrogen. A hydrocracked product oil containing at least 10 vol% of a fraction having a boiling point of 215 ° C or higher contained in a heavy hydrocarbon oil and converting it to a fraction below 215 ° C by containing 10 vol% or more of a monocyclic aromatic hydrocarbon A process for producing alkylbenzenes to obtain
(2) In the above (1), the ratio of the aromatic ring constituent carbon ratio of the hydrocracked product oil to the aromatic ring constituent carbon ratio of the heavy hydrocarbon oil (aromatic ring carbon residual ratio) is 0.5 or more. A method for producing the alkylbenzenes described.

本発明のアルキルベンゼン類の製造方法によれば、多環芳香族炭化水素を多く含有する重質炭化水素油を原料として使用し、水素の存在下で最適な水素化分解触媒に接触させる際、前処理方法として水素化分解触媒の被毒原因物質である硫黄分や窒素分を水素化精製処理し、さらに生成した硫化水素などのガス分を低減することにより、触媒被毒の影響も回避され、高沸点炭化水素留分が低沸点炭化水素留分に転化され、しかもBTXに代表される付加価値の高いアルキルベンゼン類(1環芳香族炭化水素)が効率よく製造される。また、このように水素化分解に最適な、分解活性と水素化活性が適度にバランスされた、特定の組成、物性を有する水素化分解触媒を用いることから、過分解によるガス生成が抑制され、かつ水素化能不足によるコーキングによる活性低下が抑制される。   According to the method for producing alkylbenzenes of the present invention, when a heavy hydrocarbon oil containing a large amount of polycyclic aromatic hydrocarbons is used as a raw material and brought into contact with an optimal hydrocracking catalyst in the presence of hydrogen, As a treatment method, the sulfur and nitrogen components that cause poisoning of the hydrocracking catalyst are hydrorefined and the gas content such as generated hydrogen sulfide is reduced to avoid the effects of catalyst poisoning. A high-boiling hydrocarbon fraction is converted into a low-boiling hydrocarbon fraction, and high-value-added alkylbenzenes (single-ring aromatic hydrocarbons) represented by BTX are efficiently produced. In addition, since a hydrocracking catalyst having a specific composition and physical properties that are optimally balanced for hydrocracking and having a suitable balance between cracking activity and hydrogenating activity is used, gas generation due to overcracking is suppressed, In addition, a decrease in activity due to coking due to insufficient hydrogenation ability is suppressed.

本発明において、多環芳香族炭化水素とは2以上の芳香環を有する炭化水素を指し、1環芳香族炭化水素とはベンゼンの水素を0〜6個の鎖状炭化水素基で置換したものを意味しアルキルベンゼン類とも呼ぶ。また、1.5環芳香族炭化水素とはテトラリン(1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン)やインダン(2,3−ジヒドロインデン)等のように1個の芳香環と飽和された1個のナフテン環を1分子内に有する化合物を指す。   In the present invention, the polycyclic aromatic hydrocarbon refers to a hydrocarbon having two or more aromatic rings, and the one-ring aromatic hydrocarbon is obtained by substituting hydrogen of benzene with 0 to 6 chain hydrocarbon groups. It is also called alkylbenzenes. The 1.5-ring aromatic hydrocarbon is one saturated aromatic ring such as tetralin (1,2,3,4-tetrahydronaphthalene) or indane (2,3-dihydroindene). The compound which has the naphthene ring of 1 in 1 molecule.

以下、本発明のアルキルベンゼン類の製造方法について、原料油、かかる原料油を水素化分解に先立って精製(第一工程)し、ガス中不純物を低減(第二工程)する前処理方法、水素化分解(第三工程)、水素化分解触媒、水素化分解触媒の製造方法、水素化分解生成油の精製方法、及び製品炭化水素について順次説明する。   Hereinafter, regarding the method for producing alkylbenzenes of the present invention, a raw material oil, a pretreatment method for purifying the raw material oil prior to hydrocracking (first step) and reducing impurities in the gas (second step), hydrogenation The cracking (third step), hydrocracking catalyst, hydrocracking catalyst manufacturing method, hydrocracking product oil refining method, and product hydrocarbon will be described in order.

[原料油]
本発明において、原料として使用する重質炭化水素油は、多環芳香族炭化水素を含有し、該炭化水素油中の全炭素に対する芳香族環を構成する炭素の割合(芳香族環構成炭素比率)が35モル%以上、好ましくは40モル%以上、特に好ましくは45モル%以上である。ここで、全炭素中芳香族環構成炭素の割合が35モル%未満の場合、目的とする1環芳香族炭化水素(アルキルベンゼン類)を高収率で得ることができず好ましくない。尚、芳香族環構成炭素比率は、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて13C−NMRの測定を行うことにより算出することができる。
[Raw oil]
In the present invention, the heavy hydrocarbon oil used as a raw material contains a polycyclic aromatic hydrocarbon, and the ratio of the carbon constituting the aromatic ring to the total carbon in the hydrocarbon oil (ratio of aromatic ring constituting carbon) ) Is 35 mol% or more, preferably 40 mol% or more, particularly preferably 45 mol% or more. Here, when the ratio of the aromatic ring constituting carbon in all the carbons is less than 35 mol%, the desired monocyclic aromatic hydrocarbon (alkylbenzenes) cannot be obtained in a high yield, which is not preferable. The aromatic ring constituting carbon ratio can be calculated by measuring 13 C-NMR using a nuclear magnetic resonance apparatus (NMR).

また、芳香環数は多ければ多いほど良いというわけではなく、最終的に1環の芳香族を優先的に製造する観点から、原料中の多環芳香族は2環のものが好ましい。中でも、原料中の多環芳香族は3環以上のものが少なく、1.5環や2環のものが多いほど好ましい。3環以上の芳香族炭化水素の含有量は5.0容量%以下が好ましく、より好ましくは3.0容量%以下、特に好ましくは1.0容量%以下であり、2環以上の芳香族炭化水素としては10容量%以上が好ましく、より好ましくは20容量%以上、特に好ましくは30容量%以上である。3環未満の芳香族炭化水素(1環と1.5環と2環の芳香族炭化水素の合計)を50容量%以上含むものが好ましく、より好ましくは60容量%以上、特に好ましくは70容量%以上含むものを好適に用いることができる。   In addition, the larger the number of aromatic rings, the better, but from the viewpoint of preferentially producing a single aromatic ring, the polycyclic aromatic compound in the raw material is preferably a bicyclic one. Among them, the polycyclic aromatics in the raw material are preferably those having 3 or more rings, and those having 1.5 or 2 rings are more preferable. The content of aromatic hydrocarbons of 3 or more rings is preferably 5.0% by volume or less, more preferably 3.0% by volume or less, and particularly preferably 1.0% by volume or less. Hydrogen is preferably 10% by volume or more, more preferably 20% by volume or more, and particularly preferably 30% by volume or more. It preferably contains 50% by volume or more of aromatic hydrocarbons (total of 1 ring, 1.5 ring and 2 ring aromatic hydrocarbons) of less than 3 rings, more preferably 60% by volume or more, particularly preferably 70 volumes. % Or more can be suitably used.

前記芳香族組成に基づき、好ましい蒸留性状を設定することができる。すなわち、2環芳香族炭化水素のナフタレンの沸点(218℃)を考慮して、少なくとも215〜280℃の留分が10容量%以上であり、215℃以上の留分として30容量%以上、より好ましくは40容量%以上である。従って、好ましい原料油の蒸留性状としては、10%留出温度が100〜230℃、より好ましくは140〜230℃、さらに好ましくは150〜220℃であり、90%留出温度が230〜600℃、より好ましくは230〜400℃、さらには230〜310℃、特には265〜300℃である。   A preferable distillation property can be set based on the aromatic composition. That is, in consideration of the boiling point (218 ° C.) of the bicyclic aromatic hydrocarbon naphthalene, the fraction of at least 215 to 280 ° C. is 10% by volume or more, and the fraction of 215 ° C. or more is 30% by volume or more. Preferably it is 40 volume% or more. Therefore, as a preferable distillation property of the raw material oil, the 10% distillation temperature is 100 to 230 ° C, more preferably 140 to 230 ° C, still more preferably 150 to 220 ° C, and the 90% distillation temperature is 230 to 600 ° C. More preferably, it is 230-400 degreeC, Furthermore, 230-310 degreeC, Especially 265-300 degreeC.

水素化分解反応阻害物質として、窒素分と硫黄分が挙げられる。原料中に、通常、窒素分が0.1〜3,000重量ppm、硫黄分が0.1〜3重量%程度含まれるが、少ないほど好ましい。主な硫黄化合物としては、ベンゾチオフェン類、ジベンゾチオフェン類、スルフィド類であるが、本発明に用いる原料油の沸点範囲では、ベンゾチオフェン類とジベンゾチオフェン類が多い。ジベンゾチオフェンは電子的に非局在化しているため安定であり反応しにくいことから、本発明に使用する原料油中にはあまり多く含まれない方が好ましい。水素化分解工程(第三工程)への供給に先立って原料油を後述のように第一工程及び第二工程で精製することにより窒素分と硫黄分は水素化分解反応を阻害しないよう低減される。   Examples of the hydrocracking reaction inhibitor include nitrogen and sulfur. The raw material usually contains about 0.1 to 3,000 ppm by weight of nitrogen and about 0.1 to 3% by weight of sulfur. The main sulfur compounds are benzothiophenes, dibenzothiophenes, and sulfides, but there are many benzothiophenes and dibenzothiophenes in the boiling range of the raw material oil used in the present invention. Since dibenzothiophene is electronically delocalized and is stable and difficult to react, it is preferable that dibenzothiophene is not contained in the feedstock oil used in the present invention. Prior to supply to the hydrocracking step (third step), the feedstock oil is refined in the first step and second step as described below, so that the nitrogen and sulfur contents are reduced so as not to inhibit the hydrocracking reaction. The

本発明において、原料として用いる多環芳香族炭化水素を含有する重質炭化水素油として、炭化水素油中の全炭素に対する芳香族環を構成する炭素の割合(芳香族環構成炭素比率)が35モル%以上であり、沸点215℃以上の留分を30容量%以上含む炭化水素油であれば、どのようなものでも使用することができる。
具体的には、原油を常圧蒸留して得られる留出分、常圧残渣を減圧蒸留して得られる減圧軽油、各種の重質油の軽質化プロセス(接触分解装置、熱分解装置等)から得られる留出物、例えば接触分解装置から得られる接触分解油(特に、LCO)、熱分解装置(コーカーやビスブレーキング等)から得られる熱分解油、エチレンクラッカーから得られるエチレンクラッカー重質残渣、接触改質装置から得られる接触改質油、さらに接触改質油を抽出、蒸留、あるいは膜分離して得られる芳香族リッチな接触改質油(ここで、芳香族リッチな接触改質油とは、接触改質装置から得られる炭素数10以上でかつ芳香環を有する化合物の含有量が50容量%を超えるものを指す)、潤滑油ベースオイルを製造する芳香族抽出装置から得られる留分、溶媒脱ろう装置から得られる芳香族リッチな留分などが挙げられる。その他、常圧蒸留残渣、減圧蒸留残渣、脱ろうオイル、オイルサンド、オイルシェール、石炭、バイオマス等などを精製する脱硫法又は水素化転化法(例えば、H−Oilプロセス、OCRプロセス等の重油分解プロセスや重油の超臨界流体による分解プロセス)から生ずる留出物等も好ましく用いることができる。
In the present invention, as a heavy hydrocarbon oil containing a polycyclic aromatic hydrocarbon used as a raw material, the ratio of carbon constituting the aromatic ring to the total carbon in the hydrocarbon oil (aromatic ring constituting carbon ratio) is 35. Any hydrocarbon oil containing at least 30% by volume of a fraction having a boiling point of 215 ° C. or higher and having a boiling point of 215 ° C. or higher can be used.
Specifically, distillate obtained by atmospheric distillation of crude oil, vacuum gas oil obtained by vacuum distillation of atmospheric residue, lightening process of various heavy oils (catalytic cracking equipment, thermal cracking equipment, etc.) Distillates obtained from, for example, catalytic cracking oil (particularly LCO) obtained from catalytic cracking equipment, thermal cracking oil obtained from thermal cracking equipment (coker, visbreaking, etc.), ethylene cracker heavy obtained from ethylene cracker Residue, catalytic reformed oil obtained from catalytic reformer, and aromatic rich catalytic reformed oil obtained by extraction, distillation, or membrane separation of catalytic reformed oil (here, aromatic rich catalytic reforming) Oil refers to a product having a carbon number of 10 or more obtained from a catalytic reformer and an aromatic ring-containing compound content exceeding 50% by volume), and a fraction obtained from an aromatic extractor for producing a lubricating oil base oil. Min And aromatic-rich fraction obtained from the medium dewaxing apparatus. In addition, desulfurization method or hydroconversion method to purify atmospheric distillation residue, vacuum distillation residue, dewaxed oil, oil sand, oil shale, coal, biomass, etc. (for example, heavy oil decomposition such as H-Oil process, OCR process, etc.) A distillate produced from a process or a cracking process of heavy oil with a supercritical fluid) can also be preferably used.

[精製工程(第一工程)]
本発明において、水素化分解処理により多環芳香族炭化水素から選択的に1環芳香族炭化水素へ変換するが、その水素化分解処理(第三工程)に先立ち前処理を施すことにより、後段の水素化分解工程の触媒性能を充分に発揮することができる。原料は、前記の通り様々なものがあり、それらに含まれる硫黄化合物や窒素化合物の含有量も様々である。したがって、特にその濃度が高すぎる場合、水素化分解触媒の機能を充分に発揮できないこともある。そこで、水素化分解工程の前に、あらかじめ周知の精製方法を適用して硫黄分や窒素分を低減しておく第一工程を実施する。前処理方法としては水素化精製、吸着分離、収着分離、酸化処理等が挙げられるが、特に水素化精製が好ましい。水素化精製で対処する場合、精製前の原料と水素化精製触媒とを、水素の存在下で、温度150〜400℃、より好ましくは200〜380℃、さらに好ましくは250〜360℃で、圧力1〜10MPa、より好ましくは2〜8MPa、液空間速度(LHSV)0.1〜10.0h−1、より好ましくは0.1〜8.0h−1、さらに好ましくは0.2〜5.0h−1、水素/炭化水素比(容積比)100〜5,000NL/L、好ましくは150〜3,000NL/Lで接触させることが好ましい。
[Purification step (first step)]
In the present invention, polycyclic aromatic hydrocarbons are selectively converted into monocyclic aromatic hydrocarbons by hydrocracking treatment, but by performing pretreatment prior to the hydrocracking treatment (third step), The catalytic performance of the hydrocracking step can be fully exhibited. There are various raw materials as described above, and the contents of sulfur compounds and nitrogen compounds contained therein are also various. Therefore, particularly when the concentration is too high, the function of the hydrocracking catalyst may not be fully exhibited. Therefore, before the hydrocracking step, a first step is performed in which a known purification method is applied in advance to reduce sulfur and nitrogen. Examples of the pretreatment method include hydrorefining, adsorption separation, sorption separation, oxidation treatment and the like, and hydrorefining is particularly preferable. In the case of coping with hydrorefining, the raw material before purification and the hydrotreating catalyst are subjected to pressure in the presence of hydrogen at a temperature of 150 to 400 ° C, more preferably 200 to 380 ° C, and even more preferably 250 to 360 ° C. 1 to 10 MPa, more preferably 2 to 8 MPa, liquid space velocity (LHSV) 0.1 to 10.0 h −1 , more preferably 0.1 to 8.0 h −1 , still more preferably 0.2 to 5.0 h. -1 , hydrogen / hydrocarbon ratio (volume ratio) of 100 to 5,000 NL / L, preferably 150 to 3,000 NL / L.

第一工程の処理により、硫黄分は好ましくは500重量ppm以下、より好ましくは100重量ppm以下、特に好ましくは50重量ppm以下、窒素分は好ましくは100重量ppm以下、より好ましくは20重量ppm以下、特に好ましくは10重量ppm以下に低減される。この水素化精製処理による脱硫、脱窒素反応に伴い、芳香族分の水素化も一部進行してしまう。本発明において、多環芳香族炭化水素の量を減少させることは問題ないが、1環芳香族炭化水素の量も減少させることは望ましくない。従って、多環芳香族分を1環あるいは1.5環芳香族炭化水素へ水素化するところまでで留めることができるような反応条件で処理することが好ましく、このためには、容量ベースで反応後の全芳香族炭化水素量が反応前の0.50以上が残存するように制御することが好ましく、より好ましい残存割合は0.60以上であり、さらに好ましくは0.70以上である。   By the treatment in the first step, the sulfur content is preferably 500 ppm by weight or less, more preferably 100 ppm by weight or less, particularly preferably 50 ppm by weight or less, and the nitrogen content is preferably 100 ppm by weight or less, more preferably 20 ppm by weight or less. Particularly preferably, it is reduced to 10 ppm by weight or less. Along with the desulfurization and denitrogenation reactions by this hydrorefining treatment, the hydrogenation of aromatics also proceeds partially. In the present invention, there is no problem in reducing the amount of polycyclic aromatic hydrocarbons, but it is not desirable to reduce the amount of monocyclic aromatic hydrocarbons. Accordingly, it is preferable to treat the reaction conditions so that the polycyclic aromatic component can be hydrogenated to a single ring or 1.5 ring aromatic hydrocarbon. For this purpose, the reaction is performed on a volume basis. It is preferable to control the total aromatic hydrocarbon amount so that 0.50 or more before the reaction remains, and a more preferable residual ratio is 0.60 or more, and further preferably 0.70 or more.

第一工程の水素化精製に用いる水素化精製触媒としては特に限定されるものではないが、耐火性酸化物担体に周期律表の第6族及び第8族から選ばれる少なくとも1種の金属を担持した触媒を好適に用いることができる。このような触媒として、具体的には、アルミナ、シリカ、ボリア、ゼオライトから選ばれる少なくとも1種が含まれる担体に、周期律表の第6族及び第8族の金属としてモリブデン、タングステン、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウムから選ばれる少なくとも1種の金属が担持された触媒が挙げられる。水素化精製触媒は必要に応じて、水素化反応前に乾燥、還元、硫化等の処理をしてから使用する。また、前処理工程に用いる触媒の量は、水素化分解触媒に対して10〜200容量%の範囲で使用することが好ましい。ここで、10容量%以下の場合、硫黄分の除去が不十分であり、一方200容量%以上の場合、装置が大規模なものになってしまい非効率である。   Although it does not specifically limit as a hydrorefining catalyst used for the hydrotreating of a 1st process, At least 1 type of metal chosen from the 6th group and the 8th group of a periodic table is added to a refractory oxide support | carrier. A supported catalyst can be preferably used. As such a catalyst, specifically, a support containing at least one selected from alumina, silica, boria and zeolite, molybdenum, tungsten, nickel as metals of Group 6 and Group 8 of the periodic table, Examples thereof include a catalyst on which at least one metal selected from cobalt, platinum, palladium, iron, ruthenium, osmium, rhodium and iridium is supported. If necessary, the hydrorefining catalyst is used after drying, reduction, sulfidation, or the like before the hydrogenation reaction. Moreover, it is preferable to use the quantity of the catalyst used for a pretreatment process in 10-200 volume% with respect to a hydrocracking catalyst. Here, if it is 10% by volume or less, the removal of the sulfur content is insufficient, while if it is 200% by volume or more, the apparatus becomes large and inefficient.

[ガス中不純物低減工程(第二工程)]
本発明において、第一工程である水素化精製工程と後述する第三工程である水素化分解工程の間に、第二工程として、水素化精製反応器からの流出流体の気液を分離し、水素化精製反応に用いたあとの反応排出ガスの一部又は全部を系外に抜き出し、水素化精製反応器からの液体(精製油)と反応排出ガスの残部を水素化分解工程(第三工程)に送る。水素化分解工程では反応に必要な水素ガスを、フレッシュな水素ガスを供給して補い反応を推進する。
水素化精製工程において生成する硫化水素やアンモニアは、後述する第三工程の水素化分解触媒を被毒して活性を低下させるため、第三工程である水素化分解工程に導入されるこれらの濃度は少ない方が好ましい。第三工程に導入される水素含有ガス中の硫化水素としては、0.1mol%以下が好ましく、0.08mol%以下がより好ましく、0.06mol%以下が特に好ましく、アンモニアとしては、0.1mol%以下が好ましく、0.05mol%以下がより好ましく、0.03mol%以下が特に好ましい。
ここで、第二工程は、第一工程で生成した硫化水素やアンモニアに関し、第三工程へ導入されるガス中の濃度を低減するものであるので、分離抜き出しに限定されるものではなく、洗浄塔や吸収塔を用いても良いし、第一工程で生成した混合ガスの一部を抜き出すこと、あるいは大量の高純度水素で希釈しても良い。
また、気液分離した精製油中に硫化水素やアンモニアが溶存して含まれていることがあるので、窒素ガスバブリング、水素ガスバブリング、水洗、スチームストリッピングなどの方法で硫化水素やアンモニアをできるだけ除去しておくことも効果的である。こうして水素化分解工程(第三工程)に送ると、触媒被毒を軽減し長期間活性を低下させることなく水素化分解を継続することができる。
[Gas impurity reduction process (second process)]
In the present invention, between the hydrorefining step that is the first step and the hydrocracking step that is the third step to be described later, as a second step, the gas-liquid of the effluent fluid from the hydrorefining reactor is separated, Part or all of the reaction exhaust gas used in the hydrorefining reaction is withdrawn out of the system, and the liquid (refined oil) from the hydrorefining reactor and the remainder of the reaction exhaust gas are hydrocracked (third step) ) In the hydrocracking process, hydrogen gas necessary for the reaction is supplemented by supplying fresh hydrogen gas to promote the reaction.
Hydrogen sulfide and ammonia produced in the hydrorefining process poison the 3rd process hydrocracking catalyst described later and reduce the activity. Therefore, these concentrations introduced into the 3rd process hydrocracking process. Is preferably less. The hydrogen sulfide in the hydrogen-containing gas introduced into the third step is preferably 0.1 mol% or less, more preferably 0.08 mol% or less, particularly preferably 0.06 mol% or less, and ammonia is 0.1 mol% or less. % Or less is preferable, 0.05 mol% or less is more preferable, and 0.03 mol% or less is particularly preferable.
Here, the second step is related to hydrogen sulfide and ammonia produced in the first step, and is intended to reduce the concentration in the gas introduced into the third step. A tower or an absorption tower may be used, or a part of the mixed gas generated in the first step may be extracted or diluted with a large amount of high-purity hydrogen.
Also, hydrogen sulfide and ammonia may be dissolved and contained in refined oil separated from gas and liquid, so hydrogen sulfide and ammonia can be added as much as possible by methods such as nitrogen gas bubbling, hydrogen gas bubbling, water washing and steam stripping. It is also effective to remove it. Thus, if it sends to a hydrocracking process (3rd process), catalyst poisoning is reduced and hydrocracking can be continued, without reducing activity for a long period of time.

[水素化分解工程(第三工程)]
本発明における第三工程である水素化分解工程において、精製された水素化分解反応用原料を、硫化水素やアンモニア等のガス分が低減された水素の存在下で、後で詳しく説明する水素化分解触媒と接触させ、沸点215℃以上留分の10%以上を215℃未満の留分に転化して、1環芳香族炭化水素を10容量%以上含有する水素化分解生成油に変換する。すなわち、原料の炭化水素油から、その炭化水素油に含まれる特定の温度よりも高い沸点を有する留分の炭化水素を転化して、換言すれば、多環芳香族炭化水素の芳香環数を減少させて、1環芳香族炭化水素(アルキルベンゼン類)に変換して1環芳香族炭化水素を10容量%以上含む水素化分解生成油を生成する。
[Hydrocracking step (third step)]
In the hydrocracking step, which is the third step in the present invention, the purified hydrocracking reaction raw material is explained in detail later in the presence of hydrogen with reduced gas content such as hydrogen sulfide and ammonia. Contacting with a cracking catalyst, 10% or more of the fraction having a boiling point of 215 ° C. or more is converted into a fraction having a boiling point of less than 215 ° C. to convert it into a hydrocracked product oil containing 10% by volume or more of a monocyclic aromatic hydrocarbon. That is, the hydrocarbon hydrocarbon of the fraction having a boiling point higher than a specific temperature contained in the hydrocarbon oil is converted from the raw material hydrocarbon oil, in other words, the number of aromatic rings of the polycyclic aromatic hydrocarbon is changed. It is reduced and converted to monocyclic aromatic hydrocarbons (alkylbenzenes) to produce hydrocracked product oil containing 10 vol% or more of monocyclic aromatic hydrocarbons.

本発明における炭化水素油の水素化分解の反応形態は、特に限定されるものではなく、従来から広く使用されている反応形態、すなわち、固定床、沸騰床、流動床、移動床等が適用できる。この中で、固定床式が好ましく、シンプルで操作も容易である。   The reaction mode of hydrocracking of hydrocarbon oil in the present invention is not particularly limited, and conventionally used reaction modes, that is, a fixed bed, a boiling bed, a fluidized bed, a moving bed, etc. can be applied. . Among these, a fixed bed type is preferable, simple and easy to operate.

本発明における炭化水素油の水素化分解方法において、水素化分解触媒は反応器に充填した後、乾燥、還元、硫化などの前処理をして用いられる。これらの処理は当業者に周知であり、適宜反応器内で又は反応器外で実施できる。触媒の硫化による活性化は、一般的には水素化分解触媒を水素/硫化水素混合物流下150〜500℃、好ましくは200〜400℃の温度で処理することによって行われる。   In the hydrocracking method of hydrocarbon oil in the present invention, the hydrocracking catalyst is used after pretreatment such as drying, reduction, sulfidation, etc. after filling the reactor. These treatments are well known to those skilled in the art, and can be carried out appropriately in the reactor or outside the reactor. Activation of the catalyst by sulfurization is generally performed by treating the hydrocracking catalyst at a temperature of 150 to 500 ° C, preferably 200 to 400 ° C, under a hydrogen / hydrogen sulfide mixed stream.

水素化分解において、例えば、反応温度、反応圧力、水素流量、液空間速度などの操作条件は、原料の性状、生成油の品質、生産量や精製設備・後処理能設備の能力に応じて適宜調整すればよい。水素化分解反応用の原料炭化水素油と水素化分解触媒とを、水素の存在下で反応温度200〜450℃、より好ましくは250〜430℃、さらに好ましくは280〜400℃で、反応圧力2〜10MPa、より好ましくは2〜8MPaで、液空間速度(LHSV)0.1〜10.0h−1、より好ましくは0.2〜5.0h−1、さらに好ましくは0.3〜3.0h−1で、水素/炭化水素比(容積比)100〜5,000NL/L、好ましくは150〜3,000NL/Lで接触させる。以上の操作により、水素化分解反応用の原料炭化水素油中の多環芳香族炭化水素は分解され、所望の1環芳香族炭化水素(アルキルベンゼン類)に転化する。上記の操作条件の範囲外では、分解活性が不足したり触媒の急激な劣化を引き起こしたりするなどの理由から好ましくない。 In hydrocracking, for example, the operating conditions such as reaction temperature, reaction pressure, hydrogen flow rate, liquid space velocity, etc. are appropriately determined according to the properties of the raw material, the quality of the product oil, the production volume, and the capacity of the refinery / post-treatment facilities Adjust it. The raw hydrocarbon oil for hydrocracking reaction and the hydrocracking catalyst are reacted in the presence of hydrogen at a reaction temperature of 200 to 450 ° C, more preferably 250 to 430 ° C, more preferably 280 to 400 ° C, and a reaction pressure of 2 10 MPa, more preferably 2-8 MPa, liquid space velocity (LHSV) 0.1-10.0 h −1 , more preferably 0.2-5.0 h −1 , still more preferably 0.3-3.0 h. -1 , the hydrogen / hydrocarbon ratio (volume ratio) is 100 to 5,000 NL / L, preferably 150 to 3,000 NL / L. By the above operation, the polycyclic aromatic hydrocarbons in the raw hydrocarbon oil for the hydrocracking reaction are decomposed and converted into desired monocyclic aromatic hydrocarbons (alkylbenzenes). Outside the range of the above operating conditions, it is not preferable for reasons such as insufficient cracking activity or rapid deterioration of the catalyst.

[水素化分解触媒]
本発明の水素化分解触媒は、複合酸化物とそれを結合するバインダーとから構成される担体に周期律表の第6族及び第8族から選ばれる少なくとも1種の金属成分を担持し、ペレット状(円柱状、異形柱状)、顆粒状、球状等に成形したものである。また、その物性として、比表面積が100〜800m/g、中央細孔直径が3〜15nm、細孔直径2〜60nmの細孔の占める細孔容積が0.1〜1.0mL/gであることが好ましい。
[Hydrolysis catalyst]
The hydrocracking catalyst of the present invention carries at least one metal component selected from Group 6 and Group 8 of the periodic table on a support composed of a composite oxide and a binder binding the composite oxide, and pellets It is formed into a shape (columnar shape, irregular columnar shape), granular shape, spherical shape or the like. In addition, as the physical properties, the specific surface area is 100 to 800 m 2 / g, the central pore diameter is 3 to 15 nm, and the pore volume occupied by the pores having the pore diameter of 2 to 60 nm is 0.1 to 1.0 mL / g. Preferably there is.

水素化分解触媒の比表面積はASTM規格D3663−78に基づき窒素吸着によって求めたBET比表面積の値であり、より好ましくは150〜700m/g、さらに好ましくは200〜600m/gである。中央細孔直径は、より好ましくは4.0〜12nm、特に好ましくは5.0〜10nmである。また、細孔直径2〜60nmの細孔の占める細孔容積は、より好ましくは0.15〜0.8mL/g、特に好ましくは0.2〜0.7mL/gである。
BET比表面積が上記範囲よりも小さい場合は活性金属の分散が不十分になり活性が向上せず、逆に大きすぎる場合は、一般的に比表面積と細孔容積の間にトレードオフの関係が成り立つことから十分な細孔容積を確保できず、反応生成物の拡散が不十分になり反応の進行が急激に阻害されるので好ましくない。中央細孔直径及び細孔容積は、反応に関与する分子の大きさと拡散との関係から適正範囲が存在するため、大きすぎても小さすぎても好ましくない。
The specific surface area of the hydrocracking catalyst is a value of a BET specific surface area determined by nitrogen adsorption based on ASTM standard D3663-78, more preferably 150 to 700 m 2 / g, and still more preferably 200 to 600 m 2 / g. The central pore diameter is more preferably 4.0 to 12 nm, particularly preferably 5.0 to 10 nm. The pore volume occupied by pores having a pore diameter of 2 to 60 nm is more preferably 0.15 to 0.8 mL / g, and particularly preferably 0.2 to 0.7 mL / g.
When the BET specific surface area is smaller than the above range, the active metal dispersion is insufficient and the activity is not improved. Conversely, when the BET specific surface area is too large, there is generally a trade-off relationship between the specific surface area and the pore volume. Therefore, it is not preferable because a sufficient pore volume cannot be ensured, the reaction product is not sufficiently diffused, and the progress of the reaction is rapidly inhibited. The central pore diameter and the pore volume are not preferable if they are too large or too small because there is an appropriate range from the relationship between the size of molecules involved in the reaction and diffusion.

いわゆるメソポアの細孔特性、すなわち上記細孔直径、細孔容積は窒素ガス吸着法によって測定し、BJH法などによって細孔容積と細孔直径の関係を算出することができる。また、中央細孔直径は、窒素ガス吸着法において相対圧0.9667の条件で得られる細孔直径2〜60nmの細孔の占める細孔容積の累積をVとするとき、各細孔直径の容積量を累積させた累積細孔容積曲線において、累積細孔容積がV/2となる細孔直径をいう。   The so-called mesopore pore characteristics, that is, the pore diameter and the pore volume can be measured by a nitrogen gas adsorption method, and the relationship between the pore volume and the pore diameter can be calculated by the BJH method or the like. The central pore diameter is defined as V, where V is the cumulative pore volume occupied by pores having a pore diameter of 2 to 60 nm obtained under the condition of a relative pressure of 0.9667 in the nitrogen gas adsorption method. In the cumulative pore volume curve obtained by accumulating the volume amount, it means the pore diameter at which the cumulative pore volume is V / 2.

本発明における水素化分解触媒は、マクロポア、メソポア、ミクロポアを有するものを用いることができる。通常、複合酸化物担体のメソポアの細孔特性が、触媒が形成されるまで維持されることから、上記水素化分解触媒のメソポアの細孔特性は、基本的には複合酸化物の担体の細孔特性を上記メソポアの細孔特性を持つように混練条件(時間、温度、トルク)や焼成条件(時間、温度、雰囲気ガスの組成と流量)を制御することにより調節することができる。   As the hydrocracking catalyst in the present invention, those having macropores, mesopores and micropores can be used. Usually, the mesopore pore characteristics of the composite oxide support are maintained until the catalyst is formed. Therefore, the mesopore pore characteristics of the hydrocracking catalyst are basically the fine characteristics of the composite oxide support. The pore characteristics can be adjusted by controlling the kneading conditions (time, temperature, torque) and firing conditions (time, temperature, composition and flow rate of atmospheric gas) so as to have the mesopore pore characteristics.

マクロポアの細孔特性は、複合酸化物粒子間の空隙とバインダーによる充填率とにより制御することができる。複合酸化物粒子間の空隙は複合酸化物粒子の粒径分布により、充填率はバインダーの配合量により制御することができる。   The pore characteristics of the macropores can be controlled by the space between the composite oxide particles and the filling rate with the binder. The voids between the composite oxide particles can be controlled by the particle size distribution of the composite oxide particles, and the filling rate can be controlled by the blending amount of the binder.

ミクロポアの細孔特性は、主にゼオライト等、複合酸化物が本来有する細孔に依存するところが大きいが、スチーミングなどの脱アルミニウム処理により制御することもできる。   The pore characteristics of micropores largely depend mainly on the pores inherent in the composite oxide such as zeolite, but can also be controlled by dealumination treatment such as steaming.

メソポアとマクロポアの細孔特性は、また、後述するバインダーの性状及び混練条件により影響され得る。複合酸化物は、無機酸化物マトリックス(バインダー)と混合して担体とする。   The pore characteristics of mesopores and macropores can also be influenced by the properties of the binder and the kneading conditions described below. The composite oxide is mixed with an inorganic oxide matrix (binder) to form a carrier.

[複合酸化物]
本発明でいう複合酸化物とは、固体酸性を有する複合酸化物である。例えば、二元複合酸化物では、K.Shibata, T.Kiyoura, J.Kitagawa,K.Tanabe,Bull.Chem.Soc.Jpn., 46,2985 (1973)で酸性発現が確認されているものをはじめ、数多くのものが知られている。本発明に用いる複合酸化物としては、それらの中でも特にシリカ−アルミナ、シリカ−チタニア、シリカ−ジルコニア、シリカ−マグネシアを好ましく用いることができる。三元複合酸化物としては、シリカ−アルミナ−チタニア、シリカ−アルミナ−ジルコニアを好ましく用いることができる。また、本発明でいう複合酸化物には、USYゼオライトなどのゼオライトも含まれる。
[Composite oxide]
The composite oxide referred to in the present invention is a composite oxide having solid acidity. For example, in a binary composite oxide, K.I. Shibata, T .; Kiyoura, J. et al. Kitagawa, K .; Tanabé, Bull. Chem. Soc. Jpn. , 46, 2985 (1973), and many others are known. Among them, silica-alumina, silica-titania, silica-zirconia, and silica-magnesia can be preferably used as the composite oxide used in the present invention. As the ternary composite oxide, silica-alumina-titania and silica-alumina-zirconia can be preferably used. In addition, the composite oxide referred to in the present invention includes zeolite such as USY zeolite.

複合酸化物は、シリカ−アルミナ、シリカ−チタニア、シリカ−ジルコニア、シリカ−マグネシア、シリカ−アルミナ−チタニア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、酸化タングステン−ジルコニア、硫酸化ジルコニア、硫酸アルミナ、ゼオライトから選ばれる1種を単独で使用することもできるし、又は2種以上を組み合わせて用いることもできる。特に、複合酸化物としてシリカ−アルミナを用いる場合、シリカ/アルミナ(SiO/Al)比(モル比)が1〜20になるように用いることが好ましい。 The composite oxide is selected from silica-alumina, silica-titania, silica-zirconia, silica-magnesia, silica-alumina-titania, silica-alumina-zirconia, tungsten oxide-zirconia, sulfated zirconia, alumina sulfate, zeolite 1 The species can be used alone, or two or more species can be used in combination. In particular, when silica-alumina is used as the composite oxide, it is preferably used so that the silica / alumina (SiO 2 / Al 2 O 3 ) ratio (molar ratio) is 1 to 20.

前記ゼオライトとしては特に限定されるものではないが、X型、Y型、β型、MOR型及びMFI型のゼオライトが好ましく、中でもY型、β型及びMFI型のゼオライトを好適に用いることができる。Y型ゼオライトのうち、Na−Y型のようなアルカリ金属型のものよりも、アルカリ金属をイオン交換したH−Y型のような酸性タイプのものが好ましく用いられ、H−Y型ゼオライトを脱アルミニウム処理したUSY型ゼオライト(超安定Y型ゼオライト)を用いることもできる。これは、酸処理、高温処理、水蒸気処理などによって得られるものであり、結晶性の劣化に高い抵抗力を有し、アルカリ金属イオンの含有量が1.0重量%未満、好ましくは0.5重量%未満で、かつ2.46nm以下の格子定数、ならびにシリカ/アルミナ比(モル比)が5以上であることによって特徴付けられる。   The zeolite is not particularly limited, but X-type, Y-type, β-type, MOR-type and MFI-type zeolites are preferable, and among them, Y-type, β-type and MFI-type zeolites can be suitably used. . Among the Y-type zeolite, an acidic type such as HY type obtained by ion-exchange of alkali metal is preferably used rather than an alkali metal type such as Na-Y type. Aluminum-treated USY-type zeolite (super stable Y-type zeolite) can also be used. This is obtained by acid treatment, high temperature treatment, steam treatment, etc., and has high resistance to crystallinity deterioration, and the content of alkali metal ions is less than 1.0% by weight, preferably 0.5%. It is characterized by a lattice constant of less than% by weight and not more than 2.46 nm and a silica / alumina ratio (molar ratio) of 5 or more.

本発明で用いる上記H−Y型ゼオライトやUSY型ゼオライトは、アルミニウムとケイ素のモル比率が1:2.0〜1:10.0でフォージャサイト構造を有するものであれば、製法の如何にかかわらず、いずれをも支障なく用いることができる。本発明では、先ずY型ゼオライトを脱アルカリ処理し、次いで水蒸気処理及び/又は酸処理し、格子定数が2.43〜2.46nmの結晶性アルミノシリケートとすることが好ましい。格子定数が2.46nmを超えるものでは、後述する酸処理の際にpH3未満の水溶液と接触したときに結晶構造の崩壊が生じて分解活性が低下し、目的留分の収率が減少する。また、格子定数が2.43nmより小さいものでは、結晶性が悪く酸量も少ないことから同様に分解活性が低下し、目的留分の収率が減少する。なお、格子定数とはX線回折法により得られた面間隔dの値より、次の式で算出される。
格子定数=d×(h+k+l1/2
ただし、h、k、lはミラー指数を示す。
The above-mentioned HY zeolite and USY zeolite used in the present invention can be prepared by any method as long as the molar ratio of aluminum to silicon is 1: 2.0 to 1: 10.0 and has a faujasite structure. Regardless, either can be used without any problem. In the present invention, it is preferable that the Y-type zeolite is first dealkalized, then steam-treated and / or acid-treated to obtain a crystalline aluminosilicate having a lattice constant of 2.43 to 2.46 nm. In the case where the lattice constant exceeds 2.46 nm, the crystal structure collapses when it comes into contact with an aqueous solution having a pH of less than 3 during the acid treatment described later, the decomposition activity is lowered, and the yield of the target fraction is reduced. On the other hand, when the lattice constant is less than 2.43 nm, the crystallinity is poor and the amount of acid is small, so that the decomposition activity similarly decreases and the yield of the target fraction decreases. Note that the lattice constant is calculated from the value of the interplanar distance d obtained by the X-ray diffraction method by the following equation.
Lattice constant = d × (h 2 + k 2 + l 2 ) 1/2
Here, h, k, and l are Miller indices.

前述の脱アルカリ処理は、Y型ゼオライトをアンモニア含有溶液等に浸漬処理して、Naのようなアルカリ金属イオンをアンモニウムイオン等によりイオン交換し、これを焼成することにより行う。まずH−Y型ゼオライトを得、さらにこの一連の処理を数回繰り返すことにより、SY(Stable Y)型ゼオライトを経て、アルカリ金属含有量をより低減したUSY(Ultra Stable Y)型ゼオライトを調製することができる。脱アルカリ処理をしたUSY型ゼオライトのアルカリ金属含有量は1.0重量%未満にすることが好ましく、さらに好ましくは0.5重量%未満である。 The above dealkalization treatment is performed by immersing the Y-type zeolite in an ammonia-containing solution or the like, exchanging alkali metal ions such as Na + with ammonium ions or the like, and firing the same. First, H-Y type zeolite is obtained, and further, this series of treatments is repeated several times to prepare USY (Ultra Stable Y) type zeolite having a further reduced alkali metal content through SY (Stable Y) type zeolite. be able to. The alkali metal content of the dealuminated USY zeolite is preferably less than 1.0% by weight, and more preferably less than 0.5% by weight.

また、水蒸気処理は、前記脱アルカリ処理したゼオライトを500〜800℃、好ましくは550〜750℃の水蒸気と接触させる方法により行うとよい。さらに酸処理はpH3以下の硝酸水溶液等に浸漬することにより行うとよい。この水蒸気処理と酸処理はどちらか一方でもよいが、両処理を併用することにより部分的な脱アルミニウム化処理を行い、これの乾燥、焼成により簡便に上記格子定数を有する結晶性アルミノシリケートを調製することができる。
Y型ゼオライトの他、β型、モルデナイトに代表されるMOR型やZSM−5に代表されるMFI型ゼオライトを使用することもできる。この場合、これらゼオライトはシリカ/アルミナ比は高いものなので、特段、脱アルミニウム処理を施さずに使用することができる。
Further, the steam treatment may be performed by a method in which the dealkalized zeolite is brought into contact with steam at 500 to 800 ° C., preferably 550 to 750 ° C. Further, the acid treatment may be performed by immersing in an aqueous nitric acid solution having a pH of 3 or less. Either steam treatment or acid treatment may be used, but partial dealumination treatment is performed by using both treatments together, and a crystalline aluminosilicate having the above lattice constant is easily prepared by drying and firing. can do.
In addition to Y-type zeolite, β-type, MOR type typified by mordenite, and MFI type zeolite typified by ZSM-5 can also be used. In this case, since these zeolites have a high silica / alumina ratio, they can be used without any special dealumination treatment.

このようにしてシリカ/アルミナ比を調整した結晶性アルミノシリケートを、鉄、コバルト、ニッケル、モリブテン、タングステン、銅、亜鉛、クロム、チタン、バナジウム、ジルコニア、カドミウム、スズ、鉛等の遷移金属の塩や、ランタン、セリウム、イッテルビウム、ユウロピウム、ジスプロシウム等の希土類の塩を含有する溶液に浸漬することにより、これらの金属イオンを導入し、遷移金属含有結晶性アルミノシリケートや希土類含有結晶性アルミノシリケートとしてもよい。後述する水素化分解反応に供する際には、前記結晶性アルミノシリケート、遷移金属含有結晶性アルミノシリケート、あるいは希土類含有結晶性アルミノシリケートを単独で用いても、これらの2種以上を混合して使用してもよい。   Crystalline aluminosilicates with adjusted silica / alumina ratios in this way are used for transition metal salts such as iron, cobalt, nickel, molybdenum, tungsten, copper, zinc, chromium, titanium, vanadium, zirconia, cadmium, tin, and lead. In addition, these metal ions are introduced by dipping in a solution containing a rare earth salt such as lanthanum, cerium, ytterbium, europium, dysprosium, etc. Good. When the hydrocracking reaction described later is used, the crystalline aluminosilicate, the transition metal-containing crystalline aluminosilicate, or the rare earth-containing crystalline aluminosilicate may be used alone or in combination. May be.

[バインダー]
バインダーとしては、アルミナ、シリカ−アルミナ、チタニア−アルミナ、ジルコニア−アルミナ、ボリア−アルミナなど、多孔質でかつ非晶質のものを好適に用いることができる。中でも、複合酸化物を結合する力が強く、また比表面積が高いことから、アルミナ、シリカ−アルミナ及びボリア−アルミナが好ましい。これらの無機酸化物は活性金属を担持する物質として働くと共に、上記複合酸化物を結合するバインダーとして働き、触媒の強度を向上させる役割がある。このバインダーの比表面積は30m/g以上であることが望ましい。
[binder]
As the binder, porous and amorphous ones such as alumina, silica-alumina, titania-alumina, zirconia-alumina, and boria-alumina can be suitably used. Of these, alumina, silica-alumina, and boria-alumina are preferred because they have a strong ability to bind complex oxides and a high specific surface area. These inorganic oxides function as a substance that supports an active metal and also serve as a binder that binds the composite oxide, thereby improving the strength of the catalyst. The specific surface area of the binder is desirably 30 m 2 / g or more.

担体の構成成分の一つであるバインダーは、アルミニウム水酸化物及び/又は水和酸化物からなる粉体(以下、単にアルミナ粉体ともいう)、特には、擬ベーマイトなどのベーマイト構造を有する酸化アルミニウム1水和物(以下、単にアルミナともいう)が水素化分解活性や選択性を向上できるので好ましく用いられる。また、ボリア(ホウ素酸化物)を含むアルミニウム水酸化物及び/又は水和酸化物からなる粉体、特にはボリアを含む擬ベーマイトなどのベーマイト構造を有する酸化アルミニウム1水和物も水素化分解活性や選択性を向上できるので好ましく用いることができる。   The binder which is one of the constituent components of the carrier is a powder made of aluminum hydroxide and / or hydrated oxide (hereinafter also simply referred to as alumina powder), in particular, an oxide having a boehmite structure such as pseudoboehmite. Aluminum monohydrate (hereinafter also simply referred to as alumina) is preferably used because it can improve hydrocracking activity and selectivity. Further, powders made of aluminum hydroxide and / or hydrated oxide containing boria (boron oxide), particularly aluminum oxide monohydrate having boehmite structure such as pseudoboehmite containing boria, are also hydrocracking activity. And can be preferably used because the selectivity can be improved.

酸化アルミニウム1水和物としては、市販のアルミナ源(例えば、SASOL社から市販されているPURAL(登録商標)、CATAPAL(登録商標)、DISPERAL(登録商標)、DISPAL(登録商標)、UOP社から市販されているVERSAL(登録商標)、又はALCOA社から市販されているHIQ(登録商標)など)を使用することができる。あるいは、酸化アルミニウム3水和物を部分的に脱水する周知の方法によって調製することもできる。上記酸化アルミニウム1水和物がゲルの形である場合、ゲルを水又は酸性水によって解こうする。アルミナを沈殿法で合成する場合、酸性アルミニウム源としては、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウムなどから選択することができ、塩基性アルミニウム源としては、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウムなどから選択できる。   As aluminum oxide monohydrate, commercially available alumina sources (for example, PURAL (registered trademark), CATAPAL (registered trademark), DISPERAL (registered trademark), DISPAL (registered trademark), commercially available from SASOL, from UOP Commercially available VERSAL (registered trademark) or HIQ (registered trademark) commercially available from ALCOA, etc.) can be used. Alternatively, it can be prepared by a known method of partially dehydrating aluminum oxide trihydrate. When the aluminum oxide monohydrate is in the form of a gel, the gel is dissolved with water or acidic water. When alumina is synthesized by a precipitation method, the acidic aluminum source can be selected from aluminum chloride, aluminum sulfate, aluminum nitrate, and the like, and the basic aluminum source can be selected from sodium aluminate, potassium aluminate, and the like.

バインダーの配合割合は、触媒を構成する複合酸化物とバインダーの合計重量に対して5〜70重量%、特には10〜60重量%とすることが好ましい。5重量%未満では触媒の機械的強度が低下しやすく、70重量%を超えると相対的に水素化分解活性や選択性が低下する。複合酸化物としてUSYゼオライトを用いる場合、触媒を構成する複合酸化物部分及びバインダー部分の合計重量に対するUSYゼオライトの重量は1〜80重量%、特には10〜70重量%とすることが好ましい。1重量%未満では、USYゼオライトを用いたことによる分解活性向上効果が発現しにくく、80重量%を超えると相対的に中間留分選択性が低下する。   The blending ratio of the binder is preferably 5 to 70% by weight, particularly 10 to 60% by weight, based on the total weight of the composite oxide and the binder constituting the catalyst. If it is less than 5% by weight, the mechanical strength of the catalyst tends to be lowered, and if it exceeds 70% by weight, the hydrocracking activity and selectivity are relatively lowered. When USY zeolite is used as the composite oxide, the weight of USY zeolite relative to the total weight of the composite oxide part and the binder part constituting the catalyst is preferably 1 to 80% by weight, particularly 10 to 70% by weight. If it is less than 1% by weight, the effect of improving the cracking activity due to the use of USY zeolite is hardly exhibited, and if it exceeds 80% by weight, the middle distillate selectivity is relatively lowered.

[金属成分]
本発明の水素化分解触媒は、周期律表の第6族及び第8族から選ばれる金属を活性成分として含む。第6族及び第8族の金属の中でも、モリブデン、タングステン、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金が特に好適に用いられる。これらの金属は1種のみで用いることも、2種以上を組み合わせて用いることもできる。これら金属の添加量は、水素化分解触媒中に占める第6族と第8族の金属元素の合計量が0.05〜35重量%、特には0.1〜30重量%となるように含有することが好ましい。金属としてモリブデンを用いる場合、その含有量は水素化分解触媒中5〜20重量%、特には7〜15重量%とすることが好ましい。金属としてタングステンを用いる場合、その含有量は水素化分解触媒中5〜30重量%、特には7〜25重量%とすることが好ましい。モリブデンやタングステンの添加量は、上記の範囲より少ないと、水素化分解反応に必要な活性金属の水素化機能が不足し好ましくない。逆に、上記の範囲より多いと、添加した活性金属成分の凝集が起こりやすく好ましくない。
[Metal component]
The hydrocracking catalyst of the present invention contains a metal selected from Groups 6 and 8 of the periodic table as an active component. Of the Group 6 and Group 8 metals, molybdenum, tungsten, iron, ruthenium, osmium, cobalt, rhodium, iridium, nickel, palladium, and platinum are particularly preferably used. These metals can be used alone or in combination of two or more. These metals are added so that the total amount of Group 6 and Group 8 metal elements in the hydrocracking catalyst is 0.05 to 35% by weight, particularly 0.1 to 30% by weight. It is preferable to do. When molybdenum is used as the metal, the content thereof is preferably 5 to 20% by weight, particularly 7 to 15% by weight in the hydrocracking catalyst. When tungsten is used as the metal, the content thereof is preferably 5 to 30% by weight, particularly 7 to 25% by weight in the hydrocracking catalyst. If the addition amount of molybdenum or tungsten is less than the above range, the hydrogenation function of the active metal necessary for the hydrocracking reaction is insufficient, which is not preferable. On the other hand, when the amount is larger than the above range, the added active metal component tends to aggregate and is not preferable.

金属としてモリブデン又はタングステンを用いる場合には、さらにコバルト又はニッケルを添加すると、活性金属の水素化機能が向上し一層好ましい。その場合のコバルト又はニッケルの合計含有量は、水素化分解触媒中0.5〜10重量%、特には1〜7重量%とすることが好ましい。金属としてロジウム、イリジウム、白金、パラジウムのうちの1種又は2種以上を用いる場合、その含有量は0.1〜5重量%、特には0.2〜3重量%とすることが好ましい。この範囲未満では十分な水素化機能が得られず、この範囲を超えると添加効果が少なく経
済的でないため好ましくない。
When molybdenum or tungsten is used as the metal, it is more preferable to add cobalt or nickel to improve the hydrogenation function of the active metal. In this case, the total content of cobalt or nickel is preferably 0.5 to 10% by weight, particularly 1 to 7% by weight in the hydrocracking catalyst. When one or more of rhodium, iridium, platinum and palladium are used as the metal, the content is preferably 0.1 to 5% by weight, particularly preferably 0.2 to 3% by weight. If it is less than this range, a sufficient hydrogenation function cannot be obtained, and if it exceeds this range, the addition effect is small and it is not economical, which is not preferable.

なお、活性成分として担持する第6族金属成分は、パラモリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸、モリブデン酸アンモニウム、リンモリブデン酸、タングステン酸アンモニウム、タングステン酸、無水タングステン酸、タングストリン酸などの化合物の水溶液を用いるとよい。
また、第8族金属成分は、ニッケルやコバルトの硝酸塩、硫酸塩、塩化物、フッ化物、臭化物、酢酸塩、炭酸塩、リン酸塩などの水溶液や、塩化白金酸、ジクロロテトラアンミン白金、テトラクロロヘキサアンミン白金、塩化白金、ヨウ化白金、塩化白金酸カリウム、酢酸パラジウム、塩化パラジウム、硝酸パラジウム、パラジウムアセチルアセトナート、酢酸ロジウム、塩化ロジウム、硝酸ロジウム、塩化ルテニウム、塩化オスミウム、塩化イリジウムなどの化合物の水溶液を用いるとよい。
さらに、第三成分として、リン、ホウ素、カリウム、及びランタン、セリウム、イッテルビウム、ユウロピウム、ジスプロシウム等の希土類を添加しても良い。
The Group 6 metal component supported as the active component is an aqueous solution of a compound such as ammonium paramolybdate, molybdic acid, ammonium molybdate, phosphomolybdic acid, ammonium tungstate, tungstic acid, tungstic anhydride, or tungstophosphoric acid. Use it.
Group 8 metal components include nickel and cobalt nitrates, sulfates, chlorides, fluorides, bromides, acetates, carbonates, phosphates, aqueous solutions such as chloroplatinic acid, dichlorotetraammineplatinum, tetrachloro Hexammineplatinum, platinum chloride, platinum iodide, potassium chloroplatinate, palladium acetate, palladium chloride, palladium nitrate, palladium acetylacetonate, rhodium acetate, rhodium chloride, rhodium nitrate, ruthenium chloride, osmium chloride, iridium chloride, etc. An aqueous solution of
Further, phosphorus, boron, potassium, and rare earth such as lanthanum, cerium, ytterbium, europium, dysprosium may be added as the third component.

[水素化分解触媒の製造方法]
本発明の水素化分解触媒は、複合酸化物とバインダーを混練して成形した後、乾燥、焼成して担体を作成し、さらに金属成分を含浸担持した後、乾燥、焼成することによって調製することができる。本発明の水素化分解触媒の製造方法をより詳細に下記に説明するが、下記の方法に限定するものでなく、所定の細孔特性、性能を有する触媒を作製できる他の方法を用いることもできる。
[Method for producing hydrocracking catalyst]
The hydrocracking catalyst of the present invention is prepared by kneading and molding a composite oxide and a binder, followed by drying and firing to prepare a carrier, and further impregnating and supporting a metal component, followed by drying and firing. Can do. The production method of the hydrocracking catalyst of the present invention will be described in detail below, but is not limited to the following method, and other methods capable of producing a catalyst having predetermined pore characteristics and performance may be used. it can.

混練には、一般に触媒調製に用いられている混練機を用いることができる。通常は原料を投入し、水を加えて攪拌羽根で混合するような方法が好適に用いられるが、原料及び添加物の投入順序など特に限定はない。混練の際には通常水を加えるが、原料がスラリー状の場合などには特に水を加える必要はない。また、水以外にあるいは水の代わりに、エタノール、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどの有機溶媒を加えてもよい。混練時の温度や混練時間は、原料となる複合酸化物、バインダーにより異なるが、好ましい細孔構造が得られる条件であれば特に制限はない。同様に、本発明の触媒の性状が維持される範囲内であれば、硝酸などの酸やアンモニアなどの塩基、クエン酸やエチレングリコールなどの有機化合物、セルロースエーテル類やポリビニルアルコールのような水溶性高分子化合物、セラミックス繊維などを加えて混練しても構わない。   For kneading, a kneader generally used for catalyst preparation can be used. Usually, a method of adding raw materials, adding water and mixing with a stirring blade is preferably used, but there is no particular limitation on the order of adding raw materials and additives. Water is usually added at the time of kneading, but it is not particularly necessary to add water when the raw material is in the form of a slurry. In addition to water or instead of water, an organic solvent such as ethanol, isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone, or methyl isobutyl ketone may be added. The kneading temperature and kneading time vary depending on the composite oxide and binder used as raw materials, but are not particularly limited as long as a preferable pore structure is obtained. Similarly, as long as the properties of the catalyst of the present invention are maintained, an acid such as nitric acid, a base such as ammonia, an organic compound such as citric acid and ethylene glycol, a water-soluble property such as cellulose ethers and polyvinyl alcohol. A high molecular compound, ceramic fiber, etc. may be added and kneaded.

混練後、触媒調製に一般的に用いられている周知の成形方法を用いて成形することができる。特に、ペレット状(円柱状、異形柱状)、顆粒状、球状等の任意の形状に効率よく成形できるスクリュー式押出機などを用いた押出成形や、球状に効率よく成形できるオイルドロップ法による成形が好ましく用いられる。成形物のサイズに特に制限はないが、例えば円柱状のペレットであれば、直径0.5〜20mm、長さ0.5〜15mm程度のものを容易に得ることができる。
上記のようにして得られた成形物は、乾燥、焼成処理をすることにより担体とされる。この焼成処理は、空気又は窒素などのガス雰囲気中において300〜900℃の温度で0.1〜20時間焼成すればよい。
After kneading, it can be molded using a known molding method generally used for catalyst preparation. In particular, extrusion using a screw-type extruder that can be efficiently molded into any shape such as pellets (columnar, irregular columnar), granules, and spheres, and molding by an oil drop method that can be efficiently molded into spheres. Preferably used. Although there is no restriction | limiting in particular in the size of a molded object, For example, if it is a column-shaped pellet, a thing about 0.5-20 mm in diameter and 0.5-15 mm in length can be obtained easily.
The molded product obtained as described above is used as a carrier by drying and baking treatment. This firing process may be performed at a temperature of 300 to 900 ° C. for 0.1 to 20 hours in a gas atmosphere such as air or nitrogen.

担体に金属成分を担持する方法に特に制限はない。担持したい金属の酸化物やその塩、例えば硝酸塩、酢酸塩、炭酸塩、リン酸塩、ハロゲン化物などの水溶液を用意して、スプレー法、浸漬などによる含浸法や、イオン交換法等により担持する。担持処理と乾燥処理を繰り返すことにより、より多くの金属成分を担持することができる。   There is no particular limitation on the method for supporting the metal component on the carrier. Prepare an aqueous solution of metal oxides or their salts, such as nitrates, acetates, carbonates, phosphates, halides, etc. that you want to support, and support them by spraying, impregnation by immersion, ion exchange, etc. . More metal components can be supported by repeating the supporting process and the drying process.

例えば、担体に第6族の金属成分を含有した水溶液を含浸させた後、常温〜150℃、好ましくは100〜130℃で0.5時間以上乾燥させるか、或いは乾燥させることなくそのまま第8族の金属成分を含有した水溶液を含浸させ、常温〜150℃、好ましくは100〜130℃で0.5時間以上乾燥させた後、350〜800℃、好ましくは450〜600℃で0.5時間以上焼成することにより触媒を調製することができる。   For example, the carrier is impregnated with an aqueous solution containing a Group 6 metal component, and then dried at room temperature to 150 ° C., preferably 100 to 130 ° C. for 0.5 hour or more, or without drying, the Group 8 is left as it is. After impregnating with an aqueous solution containing the above metal components and drying at room temperature to 150 ° C., preferably 100 to 130 ° C. for 0.5 hours or more, 350 to 800 ° C., preferably 450 to 600 ° C. for 0.5 hours or more. The catalyst can be prepared by calcination.

本発明の触媒に担持された第6族及び第8族の金属は、金属、酸化物、硫化物などの何れの形態であってもよい。   The Group 6 and Group 8 metals supported on the catalyst of the present invention may be in any form such as metals, oxides, and sulfides.

[水素化分解触媒及び担体の機械的強度]
水素化分解触媒の機械的強度は高いほど好ましく、例えば直径1.6mmの円柱ペレットの場合、後述の測定プローブ径が5mm(円柱状)のものを用いた際の側面圧壊強度として3kgf以上が好ましく、より好ましくは4kgf以上である。また、成形担体を作成した後、金属成分を含浸担持して触媒を作成する場合においては、歩留りよく触媒を製造するために成形担体についても十分な機械的強度を有することが好ましい。具体的には、本発明における成形担体の機械的強度としては、同様に直径1.6mmの円柱ペレットの側面圧壊強度として3kgf以上が好ましく、より好ましくは4kgf以上である。
[Mechanical strength of hydrocracking catalyst and support]
The mechanical strength of the hydrocracking catalyst is preferably as high as possible. For example, in the case of a cylindrical pellet having a diameter of 1.6 mm, the side crushing strength when using a probe having a diameter of 5 mm (cylindrical) described later is preferably 3 kgf or more. More preferably, it is 4 kgf or more. In the case where a catalyst is prepared by impregnating and supporting a metal component after the molded carrier is prepared, it is preferable that the molded carrier also has sufficient mechanical strength in order to produce the catalyst with good yield. Specifically, the mechanical strength of the molded carrier in the present invention is preferably 3 kgf or more, more preferably 4 kgf or more, as the side crushing strength of a cylindrical pellet having a diameter of 1.6 mm.

触媒のバルク密度は、0.4〜2.0g/cmが好ましく、より好ましくは0.5〜1.5g/cm、特に好ましくは0.6〜1.2g/cmである。 The bulk density of the catalyst is preferably 0.4 to 2.0 g / cm 3 , more preferably 0.5 to 1.5 g / cm 3 , and particularly preferably 0.6 to 1.2 g / cm 3 .

[水素化分解生成油の性状]
水素化分解工程において、原料の炭化水素油中の沸点215℃以上に相当する留分のうち10容量%以上は215℃未満の留分に転化される。水素化分解生成油は、沸点215℃以下の炭化水素、すなわちナフタレンよりも軽質な炭化水素の含有量が10容量%以上であり、好ましくは20容量%以上、より好ましくは25容量%以上である。また、水素化分解生成油は1環芳香族炭化水素(アルキルベンゼン類)を10容量%以上含有する。1環芳香族炭化水素の好ましい含有量は15容量%以上である。また、1.5環芳香族炭化水素は45容量%以下含有することが好ましく、さらに好ましくは40容量%以下である。2環以上の多環芳香族炭化水素は10容量%以下含有することが好ましく、さらに好ましくは8容量%以下である。
さらに、原料の炭化水素油中に占める芳香族環を構成する炭素比率に対する水素化分解生成油中に占める芳香族環を構成する炭素比率の比(芳香族環炭素残存率)が0.5以上であり、より好ましくは0.6以上、特に好ましくは0.7以上である。ここで、芳香族環炭素残存率が0.5よりも小さい場合、目的生成物である1環芳香族炭化水素を多く得ることができず、また分解反応が起こりすぎてしまうなどコーキングの原因となり、触媒寿命が短くなるため好ましくない。
[Properties of hydrocracked oil]
In the hydrocracking step, 10% by volume or more of the fraction corresponding to a boiling point of 215 ° C. or higher in the raw hydrocarbon oil is converted into a fraction of less than 215 ° C. The hydrocracked product oil has a hydrocarbon having a boiling point of 215 ° C. or lower, that is, a hydrocarbon lighter than naphthalene, in an amount of 10% by volume or more, preferably 20% by volume or more, more preferably 25% by volume or more. . The hydrocracked product oil contains 10% by volume or more of monocyclic aromatic hydrocarbons (alkylbenzenes). The preferred content of monocyclic aromatic hydrocarbon is 15% by volume or more. Further, the 1.5 ring aromatic hydrocarbon is preferably contained in an amount of 45% by volume or less, more preferably 40% by volume or less. The polycyclic aromatic hydrocarbon having two or more rings is preferably contained in an amount of 10% by volume or less, and more preferably 8% by volume or less.
Furthermore, the ratio of the carbon ratio constituting the aromatic ring in the hydrocracked product oil to the carbon ratio constituting the aromatic ring in the raw hydrocarbon oil (aromatic ring carbon residual ratio) is 0.5 or more More preferably, it is 0.6 or more, and particularly preferably 0.7 or more. Here, when the aromatic ring carbon residual ratio is smaller than 0.5, it is impossible to obtain a large amount of the target product, one ring aromatic hydrocarbon, and it causes coking such as excessive decomposition reaction. This is not preferable because the catalyst life is shortened.

[後処理工程]
本発明において、前処理工程と同様、必要に応じて後処理工程を設置することも可能である。後処理工程は特に限定されるものではないが、前処理工程と同様の触媒種、触媒量及び反応条件を設定することができる。後処理工程は、水素化分解工程直後に設置して水素化分解生成油を処理しても良いし、その後の分離工程の後に設置して分離された各炭化水素留分を個々に処理しても良い。この後処理工程の設置により製品中の不純物は大幅に低減することができ、例えば硫黄分や窒素分を0.1重量ppm以下にすることも可能である。
[Post-processing process]
In the present invention, it is also possible to install a post-processing step as necessary, as in the pre-processing step. Although a post-processing process is not specifically limited, The catalyst kind, catalyst amount, and reaction conditions similar to a pre-processing process can be set. The post-treatment step may be installed immediately after the hydrocracking step to treat the hydrocracked product oil, or may be treated after each hydrocarbon fraction that has been installed and separated after the subsequent separation step. Also good. By installing this post-treatment process, impurities in the product can be greatly reduced. For example, the sulfur content and the nitrogen content can be 0.1 ppm by weight or less.

[水素化分解生成油の分離方法]
本発明の水素化分解生成油は、適宜の分離工程を経て、LPG留分、ガソリン留分、灯油留分、軽油留分、非芳香族ナフサ留分及び1環芳香族炭化水素などの製品に加工される。これらの製品は、石油製品等の規格を満足すれば、そのままLPG、ガソリン、灯油、軽油や石油化学原料として用いることもできるが、通常は、主にそれらを調合、精製して製造するための基材として用いる。分離プロセスは特に限定するものではなく、精密蒸留、吸着分離、収着分離、抽出分離、膜分離等など公知の任意の方法を製品性状に応じて採用できる。また、それらの運転条件も適宜設定すればよい。
[Method for separating hydrocracked product oil]
The hydrocracked product oil of the present invention is subjected to an appropriate separation step to products such as LPG fraction, gasoline fraction, kerosene fraction, light oil fraction, non-aromatic naphtha fraction, and monocyclic aromatic hydrocarbons. Processed. These products can be used as they are as LPG, gasoline, kerosene, light oil and petrochemical raw materials as long as they satisfy the standards for petroleum products, etc. Used as a substrate. The separation process is not particularly limited, and any known method such as precision distillation, adsorption separation, sorption separation, extraction separation, membrane separation or the like can be adopted according to the product properties. Moreover, what is necessary is just to set those operating conditions suitably.

一般的に広く使用されているのは蒸留法であるが、これは沸点の差を利用して、例えばLPG留分、ガソリン留分、灯油留分、及び軽油留分に分離することができる。具体的には、沸点−10〜30℃までの部分をLPG留分、沸点30〜215℃までの部分をガソリン留分、さらに沸点が高く215〜260℃までの部分を灯油留分、そしてそれより高沸点で260〜370℃までの部分を軽油留分とすることができ、それより重質な留分は未反応物として、再度水素化分解工程で処理しても良いし、A重油などの基材に使用しても良い。   A distillation method that is widely used in general is a distillation method, which can be separated into, for example, an LPG fraction, a gasoline fraction, a kerosene fraction, and a light oil fraction by utilizing a difference in boiling points. Specifically, the portion having a boiling point of −10 to 30 ° C. is the LPG fraction, the portion having a boiling point of 30 to 215 ° C. is the gasoline fraction, the portion having a higher boiling point of 215 to 260 ° C. is the kerosene fraction, and A portion having a higher boiling point up to 260 to 370 ° C. can be used as a light oil fraction, and a heavier fraction can be treated again in the hydrocracking step as an unreacted product, You may use for the base material.

芳香族分を分離する抽出方法の場合、適宜な溶剤を使用して芳香族分と非芳香族分に分離することができるが、上記蒸留方法と適宜組み合わせて使用しても良い。この場合、蒸留分離から得られたガソリン留分及び/又は灯油留分を用いて、芳香族分を選択的に抽出する溶剤、例えばスルフォラン(テトラヒドロチオフェンジオキサイド)を混合し、温度が20〜100℃、圧力が常圧から1.0MPaの抽出条件で処理することにより、芳香族化合物がスルフォランにより選択的に抽出されたエキストラクト留分と、スルフォランに抽出されないパラフィン系炭化水素が濃縮されたラフィネート留分とに分離される。この抽出処理で得た少なくとも80℃以上の沸点成分を含むエキストラクト留分は、芳香族化合物を選択的に抽出しているため、必要に応じて水素化精製処理を施すことにより芳香族基材として製品に使用することができる。また、ラフィネート留分は比較的多くのイソパラフィンやナフテンを含有しているので、高オクタン価ガソリン組成物を製造するためのガソリン基材としてそのまま用いることができ、さらに接触改質工程原料油として用いることにより芳香族炭化水素へ変換することもできる。   In the case of the extraction method for separating the aromatic component, it can be separated into an aromatic component and a non-aromatic component using an appropriate solvent, but may be used in appropriate combination with the above distillation method. In this case, the gasoline fraction and / or kerosene fraction obtained from the distillation separation is used to mix a solvent for selectively extracting aromatics, for example, sulfolane (tetrahydrothiophene dioxide), and the temperature is 20-100. Extraction fraction in which aromatic compounds are selectively extracted with sulfolane and raffinate in which paraffinic hydrocarbons that are not extracted into sulfolane are concentrated by processing under the extraction conditions of ℃ and pressure from normal pressure to 1.0 MPa It is separated into fractions. Since the extract fraction containing a boiling point component of at least 80 ° C. obtained by this extraction process selectively extracts aromatic compounds, an aromatic base material can be obtained by hydrotreating as necessary. Can be used for products. In addition, since the raffinate fraction contains a relatively large amount of isoparaffin and naphthene, it can be used as it is as a gasoline base material for producing a high octane gasoline composition, and further used as a feedstock for a catalytic reforming process. Can also be converted to aromatic hydrocarbons.

スルフォランで抽出されたエキストラクト留分の芳香族分とスルフォランとは蒸留操作により容易に分離され、分離されたスルフォランは抽出溶剤として再使用される。分離された芳香族分は、トランスアルキレーション処理、異性化処理などを経て、さらに付加価値の高いパラキシレンやベンゼン等に転換することもできる。   The aromatic fraction of the extract fraction extracted with sulfolane and sulfolane are easily separated by distillation operation, and the separated sulfolane is reused as an extraction solvent. The separated aromatic component can be converted into paraxylene, benzene, or the like having higher added value through a transalkylation treatment, an isomerization treatment, or the like.

[製品炭化水素]
上記の分離工程を経て得られる炭化水素製品としては、沸点−10〜30℃のLPG留分、沸点30〜215℃のガソリン留分、沸点215〜260℃の灯油留分、沸点260〜370℃の軽油留分、及び以上の留分を分離した後に残った残渣分が挙げられる。本発明において、残渣分は少ないほど好ましく、再度水素化分解工程にリサイクルして軽質化することもできる。
また、ガソリン留分をスルフォランなどの溶剤で抽出してエキストラクト留分とラフィネート留分を得ることもできる。ラフィネート留分は非芳香族ナフサ留分であり、ガソリン基材、溶剤原料などとして有用である。エキストラクト留分は石油化学原料として有用な1環芳香族炭化水素(アルキルベンゼン類)である。
[Product hydrocarbon]
The hydrocarbon products obtained through the above separation step include an LPG fraction having a boiling point of -10 to 30 ° C, a gasoline fraction having a boiling point of 30 to 215 ° C, a kerosene fraction having a boiling point of 215 to 260 ° C, and a boiling point of 260 to 370 ° C. And the residue remaining after separating the above fraction. In the present invention, the smaller the residue, the better, and it can also be recycled to the hydrocracking process to make it lighter.
In addition, an extract fraction and a raffinate fraction can be obtained by extracting a gasoline fraction with a solvent such as sulfolane. The raffinate fraction is a non-aromatic naphtha fraction and is useful as a gasoline base material, a solvent raw material and the like. The extract fraction is a monocyclic aromatic hydrocarbon (alkylbenzenes) useful as a petrochemical raw material.

以下、本発明のアルキルベンゼン類の製造方法を、実施例及び比較例を用いて詳細且つ具体的に説明する。   Hereafter, the manufacturing method of the alkylbenzenes of this invention is demonstrated in detail and concretely using an Example and a comparative example.

[水素化精製触媒]
水素化精製触媒として、市販のNiMoP担持脱硫触媒である触媒Aを用いた。触媒Aの組成はMo12.3重量%、Ni3.5重量%、P2.0重量%、Al43.3重量%であった。
この触媒Aの細孔特性を窒素ガス吸着法で測定したところ、比表面積が185m/g、細孔直径2〜60nmの範囲にある細孔の容積が0.415mL/g、中央細孔直径は7.9nmであった。
[Hydro-refining catalyst]
As a hydrorefining catalyst, catalyst A which is a commercially available NiMoP-supported desulfurization catalyst was used. The composition of the catalyst A was 12.3% by weight of Mo, 3.5% by weight of Ni, 2.0% by weight of P, and 43.3% by weight of Al.
When the pore characteristics of this catalyst A were measured by a nitrogen gas adsorption method, the specific surface area was 185 m 2 / g, the pore volume within the pore diameter range of 2 to 60 nm was 0.415 mL / g, the center pore diameter Was 7.9 nm.

[水素化分解触媒の調製]
SiO/Al比が10.5、格子定数が2.439nm、比表面積が650m/gであるUSY型ゼオライト(東ソー製HSZ−350HUA)1,078gをアルミナ粉末(SASOL社製アルミナPural SB)1,303gと混合し、4.0重量%の希硝酸溶液500mL、イオン交換水875gを添加して混練し、断面三つ葉形の柱状(ペレット)に押し出し成形し、130℃で6時間乾燥した後、600℃で2時間焼成して担体とした。
[Preparation of hydrocracking catalyst]
1078 g of USY zeolite (HSZ-350HUA manufactured by Tosoh Corporation) having a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 10.5, a lattice constant of 2.439 nm, and a specific surface area of 650 m 2 / g was alumina powder (alumina manufactured by SASOL). Pural SB) mixed with 1,303 g, added with 500 mL of 4.0% by weight dilute nitric acid solution and 875 g of ion-exchanged water, kneaded, extruded into a columnar shape (pellet) having a cross-sectional shape of a cross section, and at 130 ° C. for 6 hours. After drying, it was calcined at 600 ° C. for 2 hours to obtain a carrier.

この担体150gに、モリブデン酸アンモニウム26.24gの水溶液をスプレー含浸して130℃で6時間乾燥した後、硝酸ニッケル26.06gの水溶液をスプレー含浸して130℃で6時間乾燥した。次いで、空気の気流下で、500℃で30分間焼成して水素化分解用の触媒Bを得た。触媒Bの組成はMo7.1重量%、Ni3.0重量%、Si15.8重量%、Al23.5重量%であった。   150 g of this carrier was spray impregnated with an aqueous solution of 26.24 g of ammonium molybdate and dried at 130 ° C. for 6 hours, and then spray-impregnated with an aqueous solution of 26.06 g of nickel nitrate and dried at 130 ° C. for 6 hours. Next, the catalyst B for hydrocracking was obtained by calcining at 500 ° C. for 30 minutes under an air stream. The composition of catalyst B was 7.1% by weight of Mo, 3.0% by weight of Ni, 15.8% by weight of Si, and 23.5% by weight of Al.

この触媒Bの細孔特性を窒素ガス吸着法で測定したところ、比表面積が387m/g、細孔直径2〜60nmの範囲にある細孔の容積が0.543mL/g、中央細孔直径は9.6nmであった。また、この触媒Bは安定径1.2mm、平均長さ4.0mmであり、平均側面圧壊強度は12.0kgf、バルク密度は0.688g/cmであった。 When the pore characteristics of this catalyst B were measured by a nitrogen gas adsorption method, the specific surface area was 387 m 2 / g, the pore volume in the pore diameter range of 2 to 60 nm was 0.543 mL / g, the center pore diameter Was 9.6 nm. Further, this catalyst B had a stable diameter of 1.2 mm, an average length of 4.0 mm, an average side surface crushing strength of 12.0 kgf, and a bulk density of 0.688 g / cm 3 .

(実施例1及び2)
[脱硫油の調製]
水素化精製触媒として触媒Aを水素化精製反応器に充填し、反応圧力=5.0MPa、LHSV=1.0hr−1、水素/原料油比=1,400NL/L、反応温度=280℃の条件下で、原料油A(接触分解軽油:LCO)の水素化精製処理を行った。水素は市販の純水素を用い、リサイクルせずワンスルーで流した。水素化精製処理中、定常状態で得られた精製油は全量ドラムに回収し、水素ガスは全て系外に放出した。また、水素化精製油中に溶存する硫化水素を除去するために、窒素バブリング処理(20℃、24時間、100mL/min.)して精製油(原料油B)を得た。原料油A及び原料油Bの性状を表1に示した。
(Examples 1 and 2)
[Preparation of desulfurized oil]
Catalyst A as a hydrorefining catalyst is charged into a hydrorefining reactor, reaction pressure = 5.0 MPa, LHSV = 1.0 hr −1 , hydrogen / feed oil ratio = 1,400 NL / L, reaction temperature = 280 ° C. Under conditions, hydrorefining treatment of raw material oil A (catalytic cracking light oil: LCO) was performed. Commercially available pure hydrogen was used as hydrogen, and it was allowed to flow through without being recycled. During the hydrorefining treatment, the refined oil obtained in a steady state was recovered in a drum in its entirety, and all hydrogen gas was discharged out of the system. Further, in order to remove hydrogen sulfide dissolved in the hydrorefined oil, nitrogen bubbling treatment (20 ° C., 24 hours, 100 mL / min.) Was performed to obtain a refined oil (raw oil B). Properties of the raw material oil A and the raw material oil B are shown in Table 1.

次いで、水素化分解触媒として触媒Bを使用し、反応圧力=3.0MPa、LHSV=1.0hr−1、水素/原料油比=1,400NL/L、反応温度=320℃(実施例1)、350℃(実施例2)の条件下で、原料油Bの水素化分解を行った。水素は市販の純水素を用い、リサイクルせずワンスルーで流したため、反応器に導入される水素ガス中に含まれる硫化水素濃度、及びアンモニア濃度は、共に検出限界以下(0.01mol%以下)であった。反応の結果得られた水素化分解生成油の性状を表2に示した。表2において、215℃以上留分の転化率は、次式で得られた値である。

215℃以上留分の転化率(%)=100−生成油中の215℃以上留分(容量%)/原料油A中の215℃以上留分(容量%)×100

原料油A(接触分解軽油)に占める芳香族環を構成する炭素比率に対する水素化分解生成油中に占める芳香族環を構成する炭素比率の比(芳香族環炭素残存率)も表2に記載した。なお、表2において各炭化水素留分の数値(容量%)は原料油Aを基準(100容量%)とした割合で示す。
Next, catalyst B was used as the hydrocracking catalyst, reaction pressure = 3.0 MPa, LHSV = 1.0 hr −1 , hydrogen / raw oil ratio = 1,400 NL / L, reaction temperature = 320 ° C. (Example 1) The feedstock B was hydrocracked at 350 ° C. (Example 2). Since hydrogen was made of commercially available pure hydrogen and flowed through one-through without recycling, the hydrogen sulfide concentration and ammonia concentration contained in the hydrogen gas introduced into the reactor were both below the detection limit (0.01 mol% or less). there were. Properties of the hydrocracked product oil obtained as a result of the reaction are shown in Table 2. In Table 2, the conversion rate of 215 ° C. or higher fraction is a value obtained by the following formula.

215 ° C. or higher fraction conversion (%) = 100−215 ° C. or higher fraction in product oil (volume%) / 215 ° C. or higher fraction in feed oil A (volume%) × 100

Table 2 also shows the ratio of the ratio of carbon constituting the aromatic ring in the hydrocracked product oil to the ratio of carbon constituting the aromatic ring in the feedstock oil A (catalytic cracking light oil) (aromatic ring carbon residual ratio). did. In Table 2, the numerical value (volume%) of each hydrocarbon fraction is shown as a ratio based on the feedstock A (100 volume%).

(比較例1及び2)
水素化精製反応器に触媒Aを、水素化分解反応器に触媒Bをそれぞれ等量充填し、原料油として接触分解軽油(原料油A)を用い、反応圧力3.0MPa、LHSV0.5hr−1、水素/原料油比1,400NL/L、水素化精製反応温度280℃、水素化分解反応温度320℃(比較例1)、水素化分解反応温度350℃(比較例2)とした以外は実施例1及び実施例2とほぼ同様に反応を行った。ただし、水素は市販の純水素を水素化精製反応器に供給し、水素化精製反応器で生成したガス分を除去せずにそのまま水素化精製油と流出ガスを水素化分解反応器に導入し、リサイクルはせずワンスルーで流した。このとき、水素化分解反応器に導入されるガス中に含まれる硫化水素濃度は0.049mol%、アンモニア濃度は0.021mol%であった。反応の結果得られた生成油の性状及び芳香族炭化水素の組成を表2に示す。
(Comparative Examples 1 and 2)
The hydrorefining reactor is filled with catalyst A and the hydrocracking reactor with an equal amount of catalyst B, and catalytic cracking gas oil (raw oil A) is used as the raw oil. The reaction pressure is 3.0 MPa, LHSV 0.5 hr −1 , Hydrogen / raw oil ratio 1,400NL / L, hydrorefining reaction temperature 280 ° C, hydrocracking reaction temperature 320 ° C (Comparative Example 1), hydrocracking reaction temperature 350 ° C (Comparative Example 2) The reaction was performed in substantially the same manner as in Example 1 and Example 2. However, as for hydrogen, commercially pure hydrogen is supplied to the hydrorefining reactor, and the hydrorefined oil and effluent gas are directly introduced into the hydrocracking reactor without removing the gas generated in the hydrorefining reactor. , I did not recycle it, and let it flow through. At this time, the hydrogen sulfide concentration contained in the gas introduced into the hydrocracking reactor was 0.049 mol%, and the ammonia concentration was 0.021 mol%. Table 2 shows the properties of the product oil and the aromatic hydrocarbon composition obtained as a result of the reaction.


(実施例3及び4)
水素化分解の反応圧力を5.0MPaとした以外は、それぞれ実施例1及び実施例2と同じ方法で試験した。その結果を表3に示した。
,
(Examples 3 and 4)
Tests were performed in the same manner as in Example 1 and Example 2, respectively, except that the hydrogenolysis reaction pressure was 5.0 MPa. The results are shown in Table 3.

(比較例3及び4)
同様に、水素化分解の反応圧力を5.0MPaとした以外は、それぞれ比較例1及び比較例2と同じ方法で試験した。その結果を表3に示した。
(Comparative Examples 3 and 4)
Similarly, the test was performed in the same manner as Comparative Example 1 and Comparative Example 2, respectively, except that the hydrogenolysis reaction pressure was 5.0 MPa. The results are shown in Table 3.

(実施例5及び6)
水素化分解の反応圧力を7.0MPaとした以外は、それぞれ実施例1及び実施例2と同じ方法で試験した。その結果を表4に示した。
(Examples 5 and 6)
Tests were performed in the same manner as in Example 1 and Example 2 except that the reaction pressure for hydrocracking was 7.0 MPa. The results are shown in Table 4.

(比較例5及び6)
同様に、水素化分解の反応圧力を7.0MPaとした以外は、それぞれ比較例1及び比較例2と同じ方法で試験した。その結果を表4に示した。
(Comparative Examples 5 and 6)
Similarly, the test was performed in the same manner as Comparative Example 1 and Comparative Example 2 except that the reaction pressure for hydrocracking was 7.0 MPa. The results are shown in Table 4.

(実施例7及び8)
SiO/Al比が6.9、格子定数が2.452nm、比表面積が700m/gであるNH−Y型ゼオライト(東ソー製HSZ−341NHA)1,202gを使用し、アルミナ粉末(UOP社製アルミナVersal 250)を1,202g使用した以外は、触媒Bと同様の方法により触媒Cを得た。
(Examples 7 and 8)
1,202 g of NH 4 -Y type zeolite (HSZ-341NHA manufactured by Tosoh Corporation) having a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 6.9, a lattice constant of 2.452 nm, and a specific surface area of 700 m 2 / g was used, and alumina was used. Catalyst C was obtained in the same manner as Catalyst B, except that 1,202 g of powder (UOP Alumina Versal 250) was used.

この触媒Cの細孔特性を窒素ガス吸着法で測定したところ、比表面積が438m/g、細孔直径2〜60nmの範囲にある細孔の容積が0.470mL/g、中央細孔直径は6.1nmであった。また、この触媒Cは安定径1.2mm、平均長さ4.0mmであり、平均側面圧壊強度は12.0kgf、バルク密度は0.668g/cmであった。
触媒Bの代わりに触媒Cを使用した以外は、それぞれ実施例3及び実施例4と全く同じ方法で試験した。その結果を表5に示した。
When the pore characteristics of this catalyst C were measured by a nitrogen gas adsorption method, the specific surface area was 438 m 2 / g, the pore volume in the pore diameter range of 2 to 60 nm was 0.470 mL / g, the center pore diameter Was 6.1 nm. Further, the catalyst C had a stable diameter of 1.2 mm, an average length of 4.0 mm, an average side surface crushing strength of 12.0 kgf, and a bulk density of 0.668 g / cm 3 .
The test was performed in exactly the same manner as Example 3 and Example 4, respectively, except that Catalyst C was used instead of Catalyst B. The results are shown in Table 5.

上記の実施例及び比較例において使用した触媒物性測定装置及び方法、並びに原料油及び生成油性状の分析方法を以下に示す。   The apparatus and method for measuring the physical properties of the catalyst used in the above Examples and Comparative Examples, and the method for analyzing the properties of the raw material oil and the product oil are shown below.

窒素ガス吸着法による細孔特性(比表面積、細孔直径2〜60nmの範囲にある細孔の容積、中央細孔直径)の測定にはMicromeritics社製ASAP2400型測定器を用いた。   For measurement of pore characteristics (specific surface area, pore volume in the range of 2 to 60 nm pore diameter, central pore diameter) by a nitrogen gas adsorption method, an ASAP2400 type measuring instrument manufactured by Micromeritics was used.

サンプルの側面圧壊強度の測定には、富山産業(株)製TH−203CP錠剤破壊強度測定器を用いた。測定プローブは先端が直径5mmの円形状のものを使用した。測定サンプルを柱状サンプルの側面中央に当てて加圧し、サンプルが破壊されるときの圧力を測定した。ランダムに抽出して測定した20個のサンプルの平均値を平均側面圧壊強度とした。   A TH-203CP tablet breaking strength measuring device manufactured by Toyama Sangyo Co., Ltd. was used to measure the side crushing strength of the sample. The measurement probe used was a circular probe having a 5 mm diameter tip. The measurement sample was pressed against the center of the side surface of the columnar sample, and the pressure at which the sample was broken was measured. An average value of 20 samples extracted and measured at random was defined as an average side crushing strength.

密度はJIS K 2249の振動式密度試験方法、蒸留性状はJIS K 2254の常圧法蒸留試験方法によって測定した。   The density was measured by the vibration type density test method of JIS K 2249, and the distillation property was measured by the atmospheric pressure distillation test method of JIS K 2254.

芳香族環構成炭素比率の測定には、溶媒に重クロロホルム、内部標準にテトラメチルシラン(0ppm)を用い、日本電子製GSX270型核磁気共鳴装置を用いて行った。炭素種分類ごとの芳香族環構成炭素と脂肪族構成炭素の定量は、H−ゲーテッドデカップリング法を用い、データポイント32,768点、観測周波数領域幅27,027Hz、パルス幅2μs、パルス待ち時間30S、積算回数2,000回で測定し、フーリエ変換したスペクトルのシグナルの積分比から算出した。得られたスペクトルのシフト値において、120〜150ppmの領域のものを芳香族炭素に帰属するものとし、全炭素に対するモル%として表した。 The aromatic ring constituent carbon ratio was measured using a JSX GSX270 nuclear magnetic resonance apparatus using deuterated chloroform as a solvent and tetramethylsilane (0 ppm) as an internal standard. Quantification of aromatic ring carbon and aliphatic carbon for each carbon species classification uses 1 H-gated decoupling method, data points 32,768 points, observation frequency region width 27,027 Hz, pulse width 2 μs, pulse waiting The measurement was performed at time 30S and the number of integrations of 2,000, and was calculated from the integral ratio of the signal of the Fourier-transformed spectrum. In the obtained spectrum shift value, those in the range of 120 to 150 ppm were attributed to aromatic carbon and expressed as mol% with respect to the total carbon.

1環芳香族炭化水素(アルキルベンゼン類)の組成(ベンゼン、トルエン、キシレン類)及び1.5環芳香族炭化水素(テトラリン類)の組成は、島津製作所製の炭化水素全成分分析装置を用いて測定し、JIS K 2536に準じて算出した。   The composition of 1-ring aromatic hydrocarbons (alkylbenzenes) (benzene, toluene, xylenes) and the composition of 1.5-ring aromatic hydrocarbons (tetralins) were measured using a hydrocarbon total component analyzer manufactured by Shimadzu Corporation. Measured and calculated according to JIS K2536.

芳香族化合物のタイプ分析(環分析)は、石油学会法JPI−5S−49−97に従って、高速液体クロマトグラフ装置を使用し、移動相にはノルマルヘキサン、検出器にはRI法を用いて実施した。   Aromatic compound type analysis (ring analysis) is performed using a high performance liquid chromatograph in accordance with JPI-5S-49-97 of the Petroleum Society, using normal hexane for the mobile phase and RI for the detector. did.

硫黄分の測定は、JIS K 2541の硫黄分試験方法に従い、高濃度領域では蛍光X線法を、低濃度領域では微量電量滴定法を使用して行った。窒素分の測定は、JIS K 2609の窒素分試験方法に従い、化学発光法を使用して行った。   The sulfur content was measured using a fluorescent X-ray method in the high concentration region and a microcoulometric titration method in the low concentration region according to the sulfur content test method of JIS K2541. The nitrogen content was measured using a chemiluminescence method according to the nitrogen content test method of JIS K 2609.

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表2〜表5に示したとおり、実施例1〜8のように、適切な水素化精製油の処理方法を選定することにより、水素化精製反応器で生成するガス中不純物を除去しない場合(比較例1〜6)と比較して、目的とする1環芳香族炭化水素(アルキルベンゼン類)、とりわけ付加価値の高いベンゼンやトルエンなどのBTX留分が高収率で得られ、かつ低温で反応できることから、好ましくないコーキング等の生成を抑制し触媒の長寿命化が可能となる。加えて、不純物である硫黄分や窒素分を低減させることが可能となる。   As shown in Table 2 to Table 5, as in Examples 1 to 8, by selecting an appropriate hydrorefining oil treatment method, the impurities in the gas produced in the hydrorefining reactor are not removed ( Compared to Comparative Examples 1 to 6), the desired monocyclic aromatic hydrocarbons (alkylbenzenes), particularly high-value-added BTX fractions such as benzene and toluene, can be obtained in high yields and can be reacted at low temperatures. As a result, it is possible to extend the life of the catalyst by suppressing the formation of undesirable coking and the like. In addition, it is possible to reduce impurities such as sulfur and nitrogen.

Claims (2)

多環芳香族炭化水素を含有する重質炭化水素油を精製する第一工程、第一工程で生成した流出流体を気液分離し、ガス中不純物を低減する第二工程、及び第二工程で得られた精製油を水素化分解する第三工程を含むアルキルベンゼン類(1環芳香族炭化水素)の製造方法であって、重質炭化水素油は1環芳香族炭化水素の含有量が10容量%未満であり、全炭素に対する芳香族環を構成する炭素の割合(芳香族環構成炭素比率)が35モル%以上で、蒸留性状における10%留出温度が100〜230℃、90%留出温度が230〜600℃であり、かつ第三工程において、精製油を、第二工程で不純物が低減されたガスに、フレッシュな水素ガスを供給し、又は供給することなく、硫化水素を0.06mol%以下、かつアンモニアを0.03mol%以下とした水素の存在下、複合酸化物とそれを結合するバインダーからなる担体に周期律表の第6族及び第8族から選ばれる少なくとも1種の金属成分を担持した水素化分解触媒に、反応温度200〜450℃、反応圧力2〜8MPa、液空間速度(LHSV)0.1〜10.0h-1、水素/炭化水素比(容積比)100〜5,000NL/Lで、接触させることにより、少なくとも重質炭化水素油に含まれる沸点215℃以上留分の10容量%以上を215℃未満留分に転化して、1環芳香族炭化水素を10容量%以上含有する水素化分解生成油を得ることを特徴とするアルキルベンゼン類の製造方法。
In the first step for refining heavy hydrocarbon oil containing polycyclic aromatic hydrocarbons, in the second step for gas-liquid separation of the effluent fluid generated in the first step and for reducing impurities in the gas, and in the second step A method for producing alkylbenzenes (single-ring aromatic hydrocarbons) comprising a third step of hydrocracking the obtained refined oil, wherein the heavy hydrocarbon oil has a content of one-ring aromatic hydrocarbon of 10 volumes. %, The ratio of carbon constituting the aromatic ring to the total carbon (aromatic ring constituting carbon ratio) is 35 mol% or more, the 10% distillation temperature in distillation properties is 100 to 230 ° C., 90% distillation temperature is 230-600 ° C., and in a third step, the refined oil, the gas from which impurities are reduced in the second step, by supplying the full threshold hydrogen gas, or without supplying the hydrogen sulfide 0 0.06 mol% or less, and ammonia is 0.0 Hydrocracking catalyst in which at least one metal component selected from Group 6 and Group 8 of the Periodic Table is supported on a carrier comprising a composite oxide and a binder that binds the composite oxide in the presence of hydrogen at a mol% or less The reaction temperature is 200 to 450 ° C., the reaction pressure is 2 to 8 MPa, the liquid space velocity (LHSV) is 0.1 to 10.0 h −1 , and the hydrogen / hydrocarbon ratio (volume ratio) is 100 to 5,000 NL / L. To convert at least 10% by volume of a fraction having a boiling point of 215 ° C. or higher contained in a heavy hydrocarbon oil into a fraction having a boiling point of less than 215 ° C., and containing 10% by volume or more of a monocyclic aromatic hydrocarbon A process for producing alkylbenzenes, characterized in that a cracked product oil is obtained.
重質炭化水素油の芳香族環構成炭素比率に対する水素化分解生成油の芳香族環構成炭素比率の比(芳香族環炭素残存率)が0.5以上である請求項1に記載のアルキルベンゼン類の製造方法。   The alkylbenzenes according to claim 1, wherein the ratio of the aromatic ring constituent carbon ratio of the hydrocracked product oil to the aromatic ring constituent carbon ratio of the heavy hydrocarbon oil (aromatic ring carbon residual ratio) is 0.5 or more. Manufacturing method.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5480680B2 (en) * 2009-03-13 2014-04-23 出光興産株式会社 Method for producing gasoline base material using highly aromatic hydrocarbon oil as raw material
JP5330056B2 (en) * 2009-03-30 2013-10-30 一般財団法人石油エネルギー技術センター Method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons
JP5409775B2 (en) * 2009-03-30 2014-02-05 一般財団法人石油エネルギー技術センター Process for producing alkylbenzenes and catalyst used therefor
JP5498720B2 (en) * 2009-03-30 2014-05-21 一般財団法人石油エネルギー技術センター Method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons
JP5457808B2 (en) * 2009-12-04 2014-04-02 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons
BR112012018012A2 (en) * 2010-01-20 2016-05-03 Jx Nippon Oil & Energy Corp catalyst for production of monocyclic aromatic hydrocarbons and process of production of monocyclic aromatic hydrocarbons
KR101743293B1 (en) * 2010-10-22 2017-06-05 에스케이이노베이션 주식회사 Hydrocracking catalyst for preparing valuable light aromatic hydrocarbons from polycyclic aromatic hydrocarbons
US9701594B2 (en) 2010-11-04 2017-07-11 Albemarle Europe Sprl Hydrodeoxygenation of pyrolysis oil in presence of admixed alcohol
JP5687941B2 (en) * 2011-03-31 2015-03-25 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Hydrocarbon oil cracking catalyst and hydrocarbon oil cracking method
WO2012132322A1 (en) * 2011-03-31 2012-10-04 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Hydrocarbon oil cracking catalyst and method for cracking hydrocarbon oil
US9162938B2 (en) * 2012-12-11 2015-10-20 Chevron Lummus Global, Llc Conversion of triacylglycerides-containing oils to hydrocarbons
WO2014129585A1 (en) 2013-02-21 2014-08-28 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 Method for producing single-ring aromatic hydrocarbons

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4676887A (en) * 1985-06-03 1987-06-30 Mobil Oil Corporation Production of high octane gasoline
JPH0352993A (en) * 1989-07-21 1991-03-07 Idemitsu Kosan Co Ltd Production of hydrocarbon rich in btx
JPH03259997A (en) * 1990-03-12 1991-11-20 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Method and equipment for hydrocracking of hydrocarbon oil
JPH11349961A (en) * 1998-04-08 1999-12-21 Idemitsu Kosan Co Ltd Hydrogenation for heavy hydrocarbon oil
CN1293169C (en) * 2000-11-11 2007-01-03 哈洛尔托普瑟公司 Inproved hydroprocessing process and method of retrofitting existing hydroprocessing reactors

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