JP7295614B2 - Catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil, apparatus for producing aromatic compounds having said catalyst structure, and method for producing catalyst structure for producing aromatic compounds - Google Patents
Catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil, apparatus for producing aromatic compounds having said catalyst structure, and method for producing catalyst structure for producing aromatic compounds Download PDFInfo
- Publication number
- JP7295614B2 JP7295614B2 JP2018105674A JP2018105674A JP7295614B2 JP 7295614 B2 JP7295614 B2 JP 7295614B2 JP 2018105674 A JP2018105674 A JP 2018105674A JP 2018105674 A JP2018105674 A JP 2018105674A JP 7295614 B2 JP7295614 B2 JP 7295614B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst structure
- fcc
- aromatic compounds
- solid acid
- producing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Description
本発明は、FCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体、該触媒構造体を有する芳香族化合物製造装置及び芳香族化合物製造用触媒構造体の製造方法に関し、特に、石油改質の流動接触分解で副生される油分を原料として芳香族化合物を製造するために用いられる芳香族化合物製造用触媒構造体、該触媒構造体を備える芳香族化合物製造装置及び芳香族化合物製造用触媒構造体の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil, an aromatic compound production apparatus having the catalyst structure, and a method for producing a catalyst structure for producing aromatic compounds, particularly petroleum. Aromatic compound production catalyst structure used for producing aromatic compounds from oil by-produced in fluidized catalytic cracking of reforming, an aromatic compound production apparatus equipped with the catalyst structure, and aromatic compound production The present invention relates to a method for manufacturing a catalyst structure for a vehicle.
石油コンビナートの製油所では、原油から、ナフサと呼ばれる石油化学原料や、重油、軽油、灯油、ガソリン、LPガス等の各種燃料が製造されている。原油は、上記の石油化学原料や各種燃料の他、様々な不純物が混ざり合った混合物であるため、原油に含まれる各成分を蒸留、分離する工程が必要となる。 In refineries of petroleum complexes, petrochemical raw materials called naphtha and various fuels such as heavy oil, light oil, kerosene, gasoline, and LP gas are manufactured from crude oil. Crude oil is a mixture of various impurities in addition to the above-mentioned petrochemical raw materials and various fuels, so a process of distilling and separating each component contained in the crude oil is required.
そこで石油精製プロセスでは、各成分の沸点差を利用し、常圧蒸留装置における塔内の棚段で原油を加熱して成分毎に分離し、分離後の各物質を濃縮している。これにより、LPガス、ナフサ等の低沸点物質が常圧蒸留装置の上部棚段で取り出されると共に、重油等の高沸点物質が常圧蒸留装置の底部から取り出される。そして、分離、濃縮された各物質に脱硫等の二次処理を施すことにより、各種燃料製品が製造される。 Therefore, in a petroleum refining process, crude oil is heated on trays in a column of an atmospheric distillation unit by utilizing the boiling point difference of each component to separate each component, and each substance after separation is concentrated. As a result, low boiling point substances such as LP gas and naphtha are removed from the upper tray of the atmospheric distillation unit, and high boiling point substances such as heavy oil are removed from the bottom of the atmospheric distillation unit. Various fuel products are manufactured by subjecting the separated and concentrated substances to secondary treatments such as desulfurization.
上記二次処理の1つである流動接触分解(FCC:fluid catalytic cracking)は、減圧軽油、常圧残油などの高沸点炭化水素を約500~550℃の反応温度で固体酸触媒により分解し、高オクタン価ガソリンを製造する工程である。FCCで生成される分解軽油(LCO:Light Cycle Oil)は、利用価値の低いナフタレン系化合物などの多環芳香族化合物を多量に含有しており、水素化分解によりベンゼン、トルエン、キシレン(BTX)などの芳香族炭化水素を製造可能であることから、FCCの副生品であるFCC副生分解油の有効利用が図られている。 Fluid catalytic cracking (FCC), which is one of the above secondary treatments, cracks high boiling point hydrocarbons such as vacuum gas oil and atmospheric residual oil at a reaction temperature of about 500 to 550 ° C with a solid acid catalyst. , a process for producing high-octane gasoline. Cracked gas oil (LCO: Light Cycle Oil) produced by FCC contains a large amount of polycyclic aromatic compounds such as naphthalene compounds with low utility value, and hydrocracking produces benzene, toluene, and xylene (BTX). Since it is possible to produce aromatic hydrocarbons such as FCC, effective use of FCC by-product cracked oil, which is a by-product of FCC, is being attempted.
従来、触媒を用いてLCOから芳香族炭化水素を製造する方法として、ZSM-5をベースとする触媒を用いた固定層反応プロセス或いは流動層反応プロセスによって、芳香族炭化水素を生成する処理が行われている(非特許文献1)。 Conventionally, as a method for producing aromatic hydrocarbons from LCO using a catalyst, a fixed bed reaction process or a fluidized bed reaction process using a catalyst based on ZSM-5 is used to produce aromatic hydrocarbons. (Non-Patent Document 1).
また、触媒を用いてLCOから芳香族炭化水素を製造する他の方法として、ガリウムおよび/または亜鉛とリンとを含有する結晶性アルミノシリケートを含む第1触媒と、リンを含有する結晶性アルミノシリケートを含む第2触媒との混合物からなる単環芳香族炭化水素製造用触媒を用い、10容量%留出温度が140℃以上且つ90容量%留出温度が380℃以下である原料油を接触分解する方法が開示されている(特許文献1)。 Further, as another method for producing aromatic hydrocarbons from LCO using a catalyst, a first catalyst containing a crystalline aluminosilicate containing gallium and/or zinc and phosphorus, and a crystalline aluminosilicate containing phosphorus Using a catalyst for producing monocyclic aromatic hydrocarbons consisting of a mixture with a second catalyst containing A method for doing so is disclosed (Patent Document 1).
しかしながら、上記非特許文献1,特許文献1の技術では、単にゼオライト化合物で構成される1又は複数種の触媒を用いているため、FCC副生LCOから該触媒を用いて芳香族炭化水素を製造すると、コークスの生成に因って触媒活性が低下し、芳香族炭化水素を安定的に製造することができないという問題がある。すなわち、多環芳香族炭化水素を含む重質の原料油から単環芳香族炭化水素を製造する際には、触媒上に炭素質が多く析出し、活性低下が速いため、加熱によって炭素質を除去する触媒再生を高頻度で行う必要がある。
また、効率的に反応-触媒再生を繰り返す循環流動床プロセスを単環芳香族炭化水素の製造に採用する場合には、少なくとも触媒再生温度を反応温度より高温にする必要があり、触媒の温度環境はより厳しくなる。
このような厳しい条件下でゼオライト化合物を触媒として用いる場合、触媒の水熱劣化が進行して経時的に反応活性が低下するため、触媒の水熱安定性の向上が求められる。しかし、非特許文献1,特許文献1のゼオライト触媒では、水熱安定性を向上させる対策が採られておらず、触媒活性の低下が懸念される。
However, in the techniques of Non-Patent
In addition, when adopting a circulating fluidized bed process that efficiently repeats reaction-catalyst regeneration for the production of monocyclic aromatic hydrocarbons, at least the catalyst regeneration temperature must be higher than the reaction temperature, and the temperature environment of the catalyst becomes more severe.
When a zeolite compound is used as a catalyst under such severe conditions, the hydrothermal deterioration of the catalyst progresses and the reaction activity decreases with time. However, in the zeolite catalysts of
本発明の目的は、触媒活性の低下を抑制して、効率的な芳香族化合物製造処理を実現することができるFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体、該触媒構造体を備える芳香族化合物製造装置及び芳香族化合物製造用触媒構造体の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil capable of suppressing a decrease in catalytic activity and realizing efficient aromatic compound production processing, and the catalyst structure. An object of the present invention is to provide an aromatic compound production apparatus provided with a body and a method for producing a catalyst structure for aromatic compound production.
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、FCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体が、ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の担体と、前記担体に内在する少なくとも1つの固体酸と、を備え、前記担体が、互いに連通する通路を有し、前記固体酸が、前記担体の少なくとも前記通路に存在していることによって、芳香族化合物の生成段階で固体酸の機能低下を抑制し長寿命化を実現できる触媒構造体が得られることを見出し、かかる知見に基づき本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive research to achieve the above object, the present inventors have found that the catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil has a porous structure composed of a zeolite-type compound. A fragrance comprising a carrier and at least one solid acid contained in the carrier, the carrier having channels communicating with each other, and the solid acid present in at least the channels of the carrier. The present inventors have found that it is possible to obtain a catalyst structure capable of suppressing the functional deterioration of the solid acid in the production stage of the group compound and realizing a long life, and have completed the present invention based on such knowledge.
すなわち、本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
[1]ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の担体と、
前記担体に内在する少なくとも1つの固体酸と、
を備え、
前記担体が、互いに連通する通路を有し、
前記固体酸が、前記担体の少なくとも前記通路に存在していることを特徴とする、FCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[2]前記通路は、前記ゼオライト型化合物の骨格構造によって画定される一次元孔、二次元孔及び三次元孔のうちのいずれかと、前記一次元孔、前記二次元孔及び前記三次元孔のうちのいずれとも異なる拡径部とを有し、かつ
前記固体酸が、少なくとも前記拡径部に存在していることを特徴とする、上記[1]に記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[3]前記拡径部は、前記一次元孔、前記二次元孔及び前記三次元孔のうちのいずれかを構成する複数の孔同士を連通している、上記[2]に記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[4]前記固体酸は、触媒機能を有する微粒子であることを特徴とする、上記[1]又は[2]に記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[5]前記固体酸の平均粒径が、前記通路の平均内径よりも大きく、且つ前記拡径部の内径以下であることを特徴とする、上記[4]に記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[6]前記固体酸の金属元素(M)が、前記アルキレート製造用構造体に対して0.5~2.5質量%で含有されていることを特徴とする、上記[1]~[5]のいずれかに記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[7]前記微粒子の平均粒径が、0.1nm~50nmであることを特徴とする、上記[4]~[6]のいずれかに記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物用触媒構造体。
[8]前記固体酸の平均粒径が、0.5nm~14.0nmであることを特徴とする、上記[7]に記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物用触媒構造体。
[9]前記通路の平均内径に対する前記微粒子の平均粒径の割合が、0.06~500であることを特徴とする、上記[4]~[8]のいずれかに記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[10]前記通路の平均内径に対する前記微粒子の平均粒径の割合が、0.1~36であることを特徴とする、上記[9]に記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[11]前記通路の平均内径に対する前記微粒子の平均粒径の割合が、1.7~4.5であることを特徴とする、上記[10]に記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[12]前記通路の平均内径は、0.1nm~1.5nmであり、
前記拡径部の内径は、0.5nm~50nmであることを特徴とする、上記[2]~[11]のいずれかに記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[13]前記担体の外表面に保持された少なくとも1つの触媒物質を更に備えることを特徴とする、上記[1]~[12]のいずれかに記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[14]前記担体に内在する前記少なくとも1つの固体酸の含有量が、前記担体の外表面に保持された前記少なくとも1つの触媒物質の含有量よりも大きいことを特徴とする、上記[13]に記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[15]前記ゼオライト型化合物は、ケイ酸塩化合物であることを特徴とする、上記[1]~[14]のいずれかに記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[16]円柱状、葉状、ダンベル柱状、またはリング状のペレット形状を有することを特徴とする、上記[1]~[15]のいずれかに記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[17]前記触媒構造体の平均粒径が、100μm~15cmであることを特徴とする、上記[16]に記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。
[18]上記[1]~[17]のいずれかに記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体を有する芳香族化合物製造装置。
[19]ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の担体を得るための前駆体材料(A)に金属含有溶液が含浸された前駆体材料(B)を焼成する焼成工程と、
前記前駆体材料(B)を焼成して得られた前駆体材料(C)を水熱処理する水熱処理工程と、
を有することを特徴とする、FCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体の製造方法。
[20]前記焼成工程の前に、非イオン性界面活性剤を、前記前駆体材料(A)に対して50~500質量%添加することを特徴とする、上記[19]に記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体の製造方法。
[21]前記焼成工程の前に、前記前駆体材料(A)に前記金属含有溶液を複数回に分けて添加することで、前記前駆体材料(A)に前記金属含有溶液を含浸させることを特徴とする、上記[19]又は[20]に記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体の製造方法。
[22]前記焼成工程の前に前記前駆体材料(A)に前記金属含有溶液を含浸させる際に、前記前駆体材料(A)に添加する前記金属含有溶液の添加量を、前記前駆体材料(A)に添加する前記金属含有溶液中に含まれる金属元素(M)に対する、前記前駆体材料(A)を構成するケイ素(Si)の比(原子数比Si/M)に換算して、10~1000となるように調整することを特徴とする、上記[19]~[21]のいずれかに記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体の製造方法。
[23]前記水熱処理工程において、前記前駆体材料(C)と構造規定剤とを混合することを特徴とする、上記[19]に記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体の製造方法。
[24]前記水熱処理工程が塩基性雰囲気下で行われることを特徴とする、上記[19]に記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体の製造方法。
That is, the gist and configuration of the present invention are as follows.
[1] a carrier having a porous structure composed of a zeolite-type compound;
at least one solid acid inherent in the carrier; and
with
the carrier has passages that communicate with each other;
A catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil, wherein the solid acid is present in at least the passage of the carrier.
[2] The passage is defined by the framework structure of the zeolite-type compound, and any of the one-dimensional, two-dimensional, and three-dimensional pores, and the one-dimensional, two-dimensional, and three-dimensional pores. Produced from FCC by-product cracked oil according to [1] above, characterized in that it has an enlarged diameter portion different from any of them, and the solid acid is present at least in the enlarged diameter portion catalyst structure for producing aromatic compounds.
[3] The FCC subsidiary according to [2] above, wherein the enlarged diameter portion communicates with a plurality of holes that constitute any one of the one-dimensional hole, the two-dimensional hole, and the three-dimensional hole. A catalyst structure for producing aromatic compounds produced from biodegradable oil.
[4] The catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil according to [1] or [2] above, wherein the solid acid is fine particles having a catalytic function.
[5] From the FCC by-product cracked oil according to [4] above, wherein the average particle size of the solid acid is larger than the average inner diameter of the passage and is equal to or less than the inner diameter of the enlarged diameter portion A catalyst structure for producing an aromatic compound produced.
[6] The above [1]-[ 5], a catalyst structure for producing aromatic compounds produced from the FCC by-product cracked oil.
[7] An aromatic compound produced from FCC by-product cracked oil according to any one of [4] to [6], wherein the fine particles have an average particle size of 0.1 nm to 50 nm. catalyst structure for
[8] A catalyst structure for aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil according to [7] above, wherein the solid acid has an average particle size of 0.5 nm to 14.0 nm. .
[9] FCC byproduct decomposition according to any one of [4] to [8] above, characterized in that the ratio of the average particle size of the fine particles to the average inner diameter of the passage is 0.06 to 500. A catalyst structure for producing aromatic compounds produced from oil.
[10] The ratio of the average particle diameter of the fine particles to the average inner diameter of the passage is 0.1 to 36. Aromatics produced from FCC by-product cracked oil according to [9] above Catalyst structure for compound production.
[11] Produced from FCC by-product cracked oil according to [10] above, wherein the ratio of the average particle size of the fine particles to the average inner diameter of the passage is 1.7 to 4.5 A catalyst structure for producing aromatic compounds.
[12] the passage has an average inner diameter of 0.1 nm to 1.5 nm;
The catalyst for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil according to any one of [2] to [11] above, wherein the inner diameter of the expanded diameter portion is 0.5 nm to 50 nm. Structure.
[13] The aroma produced from the FCC by-product cracked oil according to any one of [1] to [12] above, further comprising at least one catalytic substance retained on the outer surface of the carrier. Catalyst structures for the production of family compounds.
[14] The above [13], wherein the content of the at least one solid acid present in the carrier is higher than the content of the at least one catalytic substance retained on the outer surface of the carrier. A catalyst structure for producing aromatic compounds produced from the FCC by-product cracked oil according to 1.
[15] A catalyst for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil according to any one of [1] to [14] above, wherein the zeolite-type compound is a silicate compound. Structure.
[16] Aromatics produced from the FCC by-product cracked oil according to any one of [1] to [15], characterized by having a cylindrical, leaf-shaped, dumbbell-shaped, or ring-shaped pellet shape Catalyst structure for compound production.
[17] A catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil according to [16] above, characterized in that the catalyst structure has an average particle size of 100 μm to 15 cm.
[18] An aromatic compound production apparatus having a catalyst structure for producing aromatic compounds produced from the FCC by-product cracked oil according to any one of [1] to [17] above.
[19] A calcination step of calcining the precursor material (B) in which the precursor material (A) for obtaining a porous structure carrier composed of a zeolite-type compound is impregnated with a metal-containing solution;
a hydrothermal treatment step of hydrothermally treating the precursor material (C) obtained by firing the precursor material (B);
A method for producing a catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil, characterized by comprising:
[20] The FCC secondary according to [19] above, characterized in that 50 to 500% by mass of a nonionic surfactant is added to the precursor material (A) before the firing step. A method for producing a catalyst structure for producing aromatic compounds produced from biodegradable oil.
[21] impregnating the precursor material (A) with the metal-containing solution by adding the metal-containing solution to the precursor material (A) in multiple portions before the firing step; A method for producing a catalyst structure for producing aromatic compounds produced from the FCC by-product cracked oil according to [19] or [20] above.
[22] When the precursor material (A) is impregnated with the metal-containing solution before the firing step, the amount of the metal-containing solution added to the precursor material (A) is In terms of the ratio (atomic ratio Si/M) of silicon (Si) constituting the precursor material (A) to the metal element (M) contained in the metal-containing solution added to (A), A method for producing a catalyst structure for producing an aromatic compound produced from FCC by-product cracked oil according to any one of [19] to [21] above, characterized in that the adjustment is made to have a value of 10 to 1000.
[23] Production of an aromatic compound produced from the FCC by-product cracked oil according to [19] above, characterized in that the precursor material (C) and a structure-directing agent are mixed in the hydrothermal treatment step. a method for producing a catalyst structure for
[24] The method for producing a catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil according to [19] above, wherein the hydrothermal treatment step is performed in a basic atmosphere.
本発明によれば、触媒活性の低下を抑制して、効率的な芳香族化合物製造処理を実現することができるFCC副生分解油由来の芳香族化合物製造用触媒構造体、該触媒構造体を備える芳香族化合物製造装置及び芳香族化合物製造用触媒構造体の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a catalyst structure for producing aromatic compounds derived from FCC by-product cracked oil, capable of suppressing a decrease in catalytic activity and realizing efficient aromatic compound production processing, and the catalyst structure. It is possible to provide an aromatic compound production apparatus and a method for producing an aromatic compound production catalyst structure.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
[触媒構造体の構成]
図1は、本発明の実施形態に係るFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体の構成を概略的に示す図であり、(a)は斜視図(一部を横断面で示す。)、(b)は部分拡大断面図である。なお、図1における触媒構造体は、その一例を示すものであり、本発明に係る各構成の形状、寸法等は、図1のものに限られないものとする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Structure of catalyst structure]
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil according to an embodiment of the present invention. ), and (b) is a partially enlarged sectional view. Note that the catalyst structure in FIG. 1 shows an example thereof, and the shape, dimensions, etc. of each component according to the present invention are not limited to those in FIG.
図1(a)に示されるように、FCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体1(以下、単に触媒構造体という)は、ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の担体10と、該担体10に内在する、少なくとも1つの固体酸20とを備える。
As shown in FIG. 1(a), a
固体酸20は、単独で、または担体10と協働することで、一又は複数の機能を発揮する物質である。また、上記機能の具体例としては、触媒機能、発光(または蛍光)機能、吸光機能、識別機能等が挙げられる。固体酸20は、例えば触媒機能を有する触媒物質であり、微粒子であることが好ましい。なお、固体酸20が触媒物質であるとき、担体10は、触媒物質を担持する担体である。触媒構造体1において、複数の固体酸20,20,・・・は、担体10の多孔質構造の内部に包接されている。
担体10は、多孔質構造であり、図1(b)に示すように、好適には複数の孔11a,11a,・・・が形成されることにより、互いに連通する通路11を有する。ここで固体酸20は、担体10の少なくとも通路11に存在しており、好ましくは担体10の少なくとも通路11に保持されている。
The
このような構成により、担体10内での固体酸20の移動が規制され、固体酸20、20同士の凝集が有効に防止されている。その結果、固体酸20としての有効表面積の減少を効果的に抑制することができ、固体酸20の機能は長期にわたって持続する。すなわち、触媒構造体1によれば、固体酸20の凝集による機能の低下を抑制でき、触媒構造体1としての長寿命化を図ることができる。また、触媒構造体1の長寿命化により、触媒構造体1の交換頻度を低減でき、使用済みの触媒構造体1の廃棄量を大幅に低減することができ、省資源化を図ることができる。
With such a configuration, movement of the
通常、触媒構造体を、流体(例えば、重質油や、NOx等の改質ガスなど)の中で用いる場合、流体から外力を受ける可能性がある。この場合、固体酸が、担体10の外表面に付着されているだけであると、流体からの外力の影響で担体10の外表面から離脱しやすいという問題がある。これに対し、触媒構造体1では、固体酸20は担体10の少なくとも通路11に保持されているため、流体による外力の影響を受けたとしても、担体10から固体酸20が離脱しにくい。すなわち、触媒構造体1が流体内にある場合、流体は担体10の孔11aから、通路11内に流入するため、通路11内を流れる流体の速さは、流路抵抗(摩擦力)により、担体10の外表面を流れる流体の速さに比べて、遅くなると考えられる。このような流路抵抗の影響により、通路11内に保持された固体酸20が流体から受ける圧力は、担体10の外部において固体酸が流体から受ける圧力に比べて低くなる。そのため、担体11に内在する固体酸20が離脱することを効果的に抑制でき、固体酸20の機能を長期的に安定して維持することが可能となる。なお、上記のような流路抵抗は、担体10の通路11が、曲がりや分岐を複数有し、担体10の内部がより複雑で三次元的な立体構造となっているほど、大きくなると考えられる。
Normally, when a catalyst structure is used in a fluid (eg, heavy oil, reformed gas such as NOx, etc.), it may be subject to external forces from the fluid. In this case, if the solid acid is only adhered to the outer surface of the
また、通路11は、ゼオライト型化合物の骨格構造によって画定される一次元孔、二次元孔及び三次元孔のうちのいずれかと、上記一次元孔、上記二次元孔及び上記三次元孔のうちのいずれとも異なる拡径部12とを有しているのが好ましい。このとき、固体酸20は、少なくとも拡径部12に存在していることが好ましく、少なくとも拡径部12に包接されていることがより好ましい。ここでいう一次元孔とは、一次元チャンネルを形成しているトンネル型またはケージ型の孔、もしくは複数の一次元チャンネルを形成しているトンネル型またはケージ型の複数の孔(複数の一次元チャンネル)を指す。また、二次元孔とは、複数の一次元チャンネルが二次元的に連結された二次元チャンネルを指し、三次元孔とは、複数の一次元チャンネルが三次元的に連結された三次元チャンネルを指す。
これにより、固体酸20の担体10内での移動がさらに規制され、固体酸20の離脱や、固体酸20、20同士の凝集をさらに有効に防止することができる。包接とは、固体酸20が担体10に内包されている状態を指す。このとき固体酸20と担体10とは、必ずしも直接的に互いが接触している必要はなく、固体酸20と担体10との間に他の物質(例えば、界面活性剤等)が介在した状態で、固体酸20が担体10に間接的に保持されていてもよい。
In addition, the
As a result, the movement of the
図1(b)では固体酸20が拡径部12に包接されている場合を示しているが、この構成だけには限定されず、固体酸20は、その一部が拡径部12の外側にはみ出した状態で通路11に存在していてもよい。また、固体酸20は、拡径部12以外の通路11の部分(例えば通路11の内壁部分)に部分的に埋設され、または固着等によって保持されていてもよい。
また、拡径部12は、上記一次元孔、上記二次元孔及び上記三次元孔のうちのいずれかを構成する複数の孔11a,11a同士を連通しているのが好ましい。これにより、担体10の内部に、一次元孔、二次元孔又は三次元孔とは異なる別途の通路が設けられるので、固体酸20の機能をより発揮させることができる。
Although FIG. 1(b) shows the case where the
Moreover, it is preferable that the diameter-enlarging
また、通路11は、担体10の内部に、分岐部または合流部を含んで三次元的に形成されており、拡径部12は、通路11の上記分岐部または合流部に設けられるのが好ましい。
Further, the
担体10に形成された通路11の平均内径DFは、上記一次元孔、二次元孔及び三次元孔のうちのいずれかを構成する孔11aの短径及び長径の平均値から算出され、例えば0.1~1.5nmであり、好ましくは0.5~0.8nmである。
また、拡径部12の内径DEは、例えば0.5~50nmであり、好ましくは1.1~40nm、より好ましくは1.1~3.3nmである。拡径部12の内径DEは、例えば後述する前駆体材料(A)の細孔径、及び包接される固体酸20の平均粒径DCに依存する。拡径部12の内径DEは、固体酸20を包接し得る大きさである。
The average inner diameter D F of the
Further, the inner diameter D E of the expanded
担体10は、ゼオライト型化合物で構成される。ゼオライト型化合物としては、例えば、ゼオライト(アルミノケイ酸塩)、陽イオン交換ゼオライト、シリカライト等のケイ酸塩化合物、アルミノホウ酸塩、アルミノヒ酸塩、ゲルマニウム酸塩等のゼオライト類縁化合物、リン酸モリブデン等のリン酸塩系ゼオライト類似物質などが挙げられる。中でも、ゼオライト型化合物はケイ酸塩化合物であることが好ましい。
ゼオライト型化合物の骨格構造は、FAU型(Y型またはX型)、MTW型、MFI型(ZSM-5)、FER型(フェリエライト)、LTA型(A型)、MWW型(MCM-22)、MOR型(モルデナイト)、LTL型(L型)、BEA型(ベータ型)などの中から選択され、好ましくはMFI型であり、より好ましくはZSM-5である。ゼオライト型化合物には、各骨格構造に応じた孔径を有する孔が複数形成されており、例えばMFI型の最大孔径は0.636nm(6.36Å)、平均孔径0.560nm(5.60Å)である。 The skeleton structure of the zeolite type compound is FAU type (Y type or X type), MTW type, MFI type (ZSM-5), FER type (ferrierite), LTA type (A type), MWW type (MCM-22). , MOR type (mordenite), LTL type (L type), BEA type (beta type), etc., preferably MFI type, more preferably ZSM-5. A zeolite-type compound is formed with a plurality of pores having a pore size corresponding to each skeleton structure. be.
以下、固体酸20について詳しく説明する。
固体酸20が微粒子であるとき、微粒子は一次粒子の状態で通路11に保持されている場合と、一次粒子が凝集して形成された二次粒子の状態で通路11に保持されている場合とがある。いずれの場合においても、微粒子の平均粒径DCは、好ましくは通路11の平均内径DFよりも大きく、且つ拡径部12の内径DE以下である(DF<DC≦DE)。このような固体酸20は、通路11内では、好適には拡径部12に包接されており、担体10内での固体酸20の移動が規制される。よって、固体酸20が流体から外力を受けた場合であっても、担体10内での固体酸20の移動が抑制され、担体10の通路11に分散配置された拡径部12、12、・・のそれぞれに包接された固体酸20、20、・・同士が接触するのを有効に防止することができる。
The
When the
また、固体酸20が微粒子である場合には、微粒子の平均粒径DCは、一次粒子および二次粒子のいずれの場合も、好ましくは0.1~50nmであり、より好ましくは1.0nm以上30nm未満であり、さらに好ましくは0.5nm~14.0nm、特に好ましくは1.0~3.3nmである。また、通路11の平均内径DFに対する固体酸20の平均粒径DCの割合(DC/DF)は、好ましくは0.06~500であり、より好ましくは0.1~36であり、更に好ましくは1.1~36であり、特に好ましくは1.7~4.5である。
また、固体酸20が微粒子である場合、微粒子の金属元素(M)は、触媒構造体1に対して0.5~2.5質量%で含有されているのが好ましく、触媒構造体1に対して0.5~1.5質量%で含有されているのがより好ましい。例えば、金属元素(M)がZnである場合、Zn元素の含有量(質量%)は、{(Zn元素の質量)/(触媒構造体1の全元素の質量)}×100で表される。
Further, when the
Further, when the
固体酸20としては、具体的に、金属酸化物及びその水和物、硫化物、金属塩、複合酸化物、並びにヘテロポリ酸が挙げられる。金属酸化物としては、酸化鉄(FeOx)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化チタン(TiO2)、三酸化セレン(SeO3)、二酸化セレン(SeO2)、三酸化テルル(TeO3)、二酸化テルル(TeO2)、二酸化スズ(SnO2)、酸化マンガン(Mn2O7)、酸化テクネチウム(Tc2O7)及び酸化レニウム(Re2O7)が挙げられる。また、硫化物としては、硫化カドミウム(CdS)及び硫化亜鉛(ZnS)が挙げられる。また、金属塩としては、硫酸マグネシウム(MgSO4)、硫酸鉄(FeSO4)、及び塩化アルミニウム(AlCl3)が挙げられる。また、複合酸化物としては、SiO2-TiO2、SiO2-MgO及びTiO2―ZrO2が挙げられる。さらに、ヘテロポリ酸としては、リンタングステン酸、ケイタングステン酸、リンモリブデン酸及びケイモリブデン酸が挙げられる。これらの固体酸20は、1種のみを用いてもよく、複数の種類を組み合わせて用いてもよい。なお、固体酸20は、担体10を構成するゼオライト型化合物とは区別されるものである。固体酸20には、例えば、ゼオライトは含まれない。
なお、本明細書において、微粒子を構成する(材質としての)「金属酸化物」は、1種の金属元素(M)を含む酸化物と、2種以上の金属元素(M)を含む複合酸化物とを含む意味であり、1種以上の金属元素(M)を含む酸化物の総称である。
Specific examples of the
In this specification, the “metal oxide” (as a material) constituting the fine particles refers to an oxide containing one metal element (M) and a composite oxide containing two or more metal elements (M). It is a generic term for oxides containing one or more metal elements (M).
また、固体酸20を構成する金属元素(M)に対する、担体10を構成するケイ素(Si)の割合(原子数比Si/M)は、10~1000であることが好ましく、50~200であるのがより好ましい。上記割合が1000より大きいと、活性が低く、固体酸としての作用が十分に得られない可能性がある。一方、上記割合が10よりも小さいと、固体酸20の割合が大きくなりすぎて、担体10の強度が低下する傾向がある。なお、ここでいう固体酸20は、担体10の内部に存在し、または担持された固体酸をいい、担体10の外表面に付着した固体酸を含まない。
Further, the ratio of silicon (Si) constituting the
[触媒構造体の機能]
触媒構造体1は、上記のとおり、多孔質構造の担体10と、担体に内在する少なくとも1つの固体酸20とを備える。触媒構造体1は、担体に内在する固体酸20が流体と接触することにより、固体酸20の機能に応じた機能を発揮する。具体的に、触媒構造体1の外表面10aに接触した流体は、外表面10aに形成された孔11aから担体10内部に流入して通路11内に誘導され、通路11内を通って移動し、他の孔11aを通じて触媒構造体1の外部へ出る。流体が通路11内を通って移動する経路において、通路11に保持された固体酸20と接触することによって、固体酸20の機能に応じた反応(触媒反応)が生じる。また、触媒構造体1は、担体が多孔質構造であることにより、分子篩能を有する。触媒構造体1は、例えばFCCで副生されるオレフィン留分に含まれる所定分子を透過する分子篩能を有する。
[Function of catalyst structure]
As described above, the
まず、触媒構造体1の分子篩能について、図2(a)を用いて、流体がベンゼン、プロピレン及びメシチレンを含む液体である場合を例として説明する。図2(a)に示すように、孔11aの孔径以下、言い換えれば、通路11の内径以下の大きさを有する分子で構成される化合物(例えば、ベンゼン、プロピレン)は、担体10内に浸入することができる。一方、孔11aの孔径を超える大きさを有する分子で構成される化合物(例えば、メシチレン)は、担体10内へ浸入することができない。このように、流体が複数種類の化合物を含んでいる場合に、担体10内に浸入することができない化合物の反応は規制され、担体10内に浸入することができる化合物を反応させることができる。
First, the molecular sieving ability of
反応によって担体10内で生成した化合物のうち、孔11aの孔径以下の大きさを有する分子で構成される化合物のみが孔11aを通じて担体10の外部へ出ることができ、反応生成物として得られる。一方、孔11aから担体10の外部へ出ることができない化合物は、担体10の外部へ出ることができる大きさの分子で構成される化合物に変換させれば、担体10の外部へ出すことができる。このように、触媒構造体1を用いることにより、特定の反応生成物を選択的に得ることができる。
Among the compounds produced in the
触媒構造体1では、図2(b)に示すように、好適には通路11の拡径部12に固体酸20が包接されている。固体酸20が微粒子であるとき、固体酸20の平均粒径DCが、通路11の平均内径DFよりも大きく、拡径部12の内径DEよりも小さい場合には(DF<DC<DE)、固体酸20と拡径部12との間に小通路13が形成される。そこで、図2(b)中の矢印に示すように、小通路13に浸入した流体が固体酸20と接触する。各固体酸20は、拡径部12に包接されているため、担体10内での移動が制限されている。これにより、担体10内における固体酸20同士の凝集が防止される。その結果、固体酸20と流体との大きな接触面積を安定して維持することができる。
In the
次に、固体酸20が触媒機能を有する場合について説明する。通路11に浸入した分子が固体酸20に接触すると、水素化分解反応によって分子が反応し、芳香族化合物が製造される。例えば、固体酸20を触媒とし、ナフタレン(C10H8)などの多環芳香族化合物を原料として、脱水素反応により、BTX(ベンゼン(C6H6)、トルエン(C6H5(CH3))、キシレン(C6H4(CH3)2))などの単環芳香族化合物が生成される。このように固体酸触媒を包接した触媒構造体による水素化分解処理を行うことにより、例えばBTXの収率や、ナフタレンの転化率を向上することができる。
Next, a case where the
また、触媒構造体1の触媒活性を回復させるために、加熱によって該芳香族化合物製造用触媒構造体1に付着したコークスを除去する場合、担体10の骨格内の金属元素、例えばゼオライト骨格内のAl元素(活性点)が脱離して水熱劣化が生じ得る環境下であっても、固体酸20の触媒機能は当該加熱による影響を受け難く、固体酸触媒としての水熱安定性が高い。更に、固体酸20が担体10の拡径部12に包接されているため、コークス除去処理の際に熱の影響を受けても、固体酸20が担体10内で移動し難く、固体酸同士の凝集(シンタリング)の発生が抑制される。
In addition, when removing coke attached to the aromatic compound-producing
[触媒構造体の製造方法]
図3は、図1の触媒構造体1の製造方法を示すフローチャートである。以下、担体に内在する固体酸が金属酸化物微粒子である場合を例に、触媒構造体の製造方法の一例を説明する。
[Method for producing catalyst structure]
FIG. 3 is a flow chart showing a method for manufacturing the
(ステップS1:準備工程)
図3に示すように、先ず、ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の担体を得るための前駆体材料(A)を準備する。前駆体材料(A)は、好ましくは規則性メソ細孔物質であり、触媒構造体の担体を構成するゼオライト型化合物の種類(組成)に応じて適宜選択できる。
(Step S1: preparation process)
As shown in FIG. 3, first, a precursor material (A) for obtaining a carrier having a porous structure composed of a zeolite-type compound is prepared. The precursor material (A) is preferably a regular mesoporous material, and can be appropriately selected according to the type (composition) of the zeolite compound that constitutes the carrier of the catalyst structure.
ここで、触媒構造体の担体を構成するゼオライト型化合物がケイ酸塩化合物である場合には、規則性メソ細孔物質は、細孔径1~50nmの細孔が1次元、2次元または3次元に均一な大きさかつ規則的に発達したSi-O骨格からなる化合物であることが好ましい。このような規則性メソ細孔物質は、合成条件によって様々な合成物として得られるが、合成物の具体例としては、例えばSBA-1、SBA-15、SBA-16、KIT-6、FSM-16、MCM-41等が挙げられ、中でもMCM-41が好ましい。なお、SBA-1の細孔径は10~30nm、SBA-15の細孔径は6~10nm、SBA-16の細孔径は6nm、KIT-6の細孔径は9nm、FSM-16の細孔径は3~5nm、MCM-41の細孔径は1~10nmである。また、このような規則性メソ細孔物質としては、例えばメソポーラスシリカ、メソポーラスアルミノシリケート、メソポーラスメタロシリケート等が挙げられる。 Here, when the zeolite-type compound constituting the carrier of the catalyst structure is a silicate compound, the ordered mesoporous material has pores with a pore diameter of 1 to 50 nm in one, two, or three dimensions. It is preferably a compound composed of a Si—O skeleton having a uniform size and regularly developed. Such regular mesoporous materials can be obtained as various synthetic products depending on the synthesis conditions. 16, MCM-41 and the like, among which MCM-41 is preferred. The pore diameter of SBA-1 is 10 to 30 nm, the pore diameter of SBA-15 is 6 to 10 nm, the pore diameter of SBA-16 is 6 nm, the pore diameter of KIT-6 is 9 nm, and the pore diameter of FSM-16 is 3 nm. ˜5 nm, and the pore size of MCM-41 is 1-10 nm. Examples of such ordered mesoporous materials include mesoporous silica, mesoporous aluminosilicate, mesoporous metallosilicate, and the like.
前駆体材料(A)は、市販品および合成品のいずれであってもよい。前駆体材料(A)を合成する場合には、公知の規則性メソ細孔物質の合成方法により行うことができる。例えば、前駆体材料(A)の構成元素を含有する原料と、前駆体材料(A)の構造を規定するための鋳型剤とを含む混合溶液を調製し、必要に応じてpHを調整して、水熱処理(水熱合成)を行う。その後、水熱処理により得られた沈殿物(生成物)を回収(例えば、ろ別)し、必要に応じて洗浄および乾燥し、さらに焼成することで、粉末状の規則性メソ細孔物質である前駆体材料(A)が得られる。ここで、混合溶液の溶媒としては、例えば水、またはアルコール等の有機溶媒、若しくはこれらの混合溶媒等を用いることができる。また、原料は、担体の種類に応じて選択されるが、例えばテトラエトキシシラン(TEOS)等のシリカ剤、フュームドシリカ、石英砂等が挙げられる。また、鋳型剤としては、各種界面活性剤、ブロックコポリマー等を用いることができ、規則性メソ細孔物質の合成物の種類に応じて選択することが好ましく、例えばMCM-41を作製する場合にはヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド等の界面活性剤が好適である。水熱処理は、例えば、密閉容器内で、80~800℃、5時間~240時間、0~2000kPaの処理条件で行うことができる。焼成処理は、例えば、空気中で、350~850℃、2~30時間の処理条件で行うことができる。 Precursor material (A) may be either commercially available or synthetic. Synthesis of the precursor material (A) can be carried out by a known method for synthesizing ordered mesoporous materials. For example, a mixed solution containing raw materials containing constituent elements of the precursor material (A) and a templating agent for defining the structure of the precursor material (A) is prepared, and the pH is adjusted as necessary. , perform hydrothermal treatment (hydrothermal synthesis). After that, the precipitate (product) obtained by the hydrothermal treatment is recovered (for example, filtered), washed and dried as necessary, and further calcined to obtain a powdery ordered mesoporous material. A precursor material (A) is obtained. Here, as the solvent of the mixed solution, for example, water, an organic solvent such as alcohol, or a mixed solvent thereof can be used. The raw material is selected according to the type of carrier, and examples thereof include silica agents such as tetraethoxysilane (TEOS), fumed silica, and quartz sand. As the templating agent, various surfactants, block copolymers, etc. can be used, and it is preferable to select them according to the type of synthetic material of the regular mesoporous material. is preferably a surfactant such as hexadecyltrimethylammonium bromide. The hydrothermal treatment can be carried out, for example, in a closed vessel under conditions of 80 to 800° C., 5 hours to 240 hours, and 0 to 2000 kPa. The calcination treatment can be performed, for example, in the air at 350 to 850° C. for 2 to 30 hours.
(ステップS2:含浸工程)
次に、準備した前駆体材料(A)に、金属含有溶液を含浸させ、前駆体材料(B)を得る。
(Step S2: impregnation step)
Next, the prepared precursor material (A) is impregnated with a metal-containing solution to obtain a precursor material (B).
金属含有溶液は、触媒構造体の金属酸化物微粒子を構成する金属元素(M)に対応する金属成分(例えば、金属イオン)を含有する溶液であればよく、例えば、溶媒に、金属元素(M)を含有する金属塩を溶解させることにより調製できる。このような金属塩としては、例えば、塩化物、水酸化物、酸化物、硫酸塩、硝酸塩等の金属塩が挙げられ、中でも硝酸塩が好ましい。溶媒としては、例えば水、またはアルコール等の有機溶媒、若しくはこれらの混合溶媒等を用いることができる。 The metal-containing solution may be any solution as long as it contains a metal component (for example, metal ions) corresponding to the metal element (M) that constitutes the metal oxide fine particles of the catalyst structure. ) can be prepared by dissolving a metal salt containing Examples of such metal salts include metal salts such as chlorides, hydroxides, oxides, sulfates and nitrates, with nitrates being preferred. As the solvent, for example, water, an organic solvent such as alcohol, or a mixed solvent thereof can be used.
前駆体材料(A)に金属含有溶液を含浸させる方法は、特に限定されないが、例えば、後述する焼成工程の前に、粉末状の前駆体材料(A)を撹拌しながら、金属含有溶液を複数回に分けて少量ずつ添加することが好ましい。また、前駆体材料(A)の細孔内部に金属含有溶液がより浸入し易くなる観点から、前駆体材料(A)に、金属含有溶液を添加する前に予め、添加剤として界面活性剤を添加しておくことが好ましい。このような添加剤は、前駆体材料(A)の外表面を被覆する働きがあり、その後に添加される金属含有溶液が前駆体材料(A)の外表面に付着することを抑制し、金属含有溶液が前駆体材料(A)の細孔内部により浸入し易くなると考えられる。 The method for impregnating the precursor material (A) with the metal-containing solution is not particularly limited. It is preferable to divide and add little by little each time. In addition, from the viewpoint of making it easier for the metal-containing solution to penetrate into the pores of the precursor material (A), a surfactant is added as an additive to the precursor material (A) in advance before adding the metal-containing solution. It is preferable to add. Such an additive has the function of coating the outer surface of the precursor material (A), suppresses the metal-containing solution added thereafter from adhering to the outer surface of the precursor material (A), It is believed that the contained solution is more likely to penetrate into the pores of the precursor material (A).
このような添加剤としては、例えばポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤は、分子サイズが大きく前駆体材料(A)の細孔内部には浸入できないため、細孔の内部に付着することは無く、金属含有溶液が細孔内部に浸入することを妨げないと考えられる。非イオン性界面活性剤の添加方法としては、例えば、後述する焼成工程の前に、非イオン性界面活性剤を、前駆体材料(A)に対して50~500質量%添加するのが好ましい。非イオン性界面活性剤の前駆体材料(A)に対する添加量が50質量%未満であると上記の抑制作用が発現し難く、非イオン性界面活性剤を前駆体材料(A)に対して500質量%よりも多く添加すると粘度が上がりすぎるので好ましくない。よって、非イオン性界面活性剤の前駆体材料(A)に対する添加量を上記範囲内の値とする。 Examples of such additives include nonionic surfactants such as polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene alkyl ether and polyoxyethylene alkylphenyl ether. Since these surfactants have a large molecular size and cannot penetrate into the pores of the precursor material (A), they do not adhere to the inside of the pores and prevent the metal-containing solution from entering into the pores. not considered to be a hindrance. As a method for adding the nonionic surfactant, for example, it is preferable to add 50 to 500% by mass of the nonionic surfactant to the precursor material (A) before the baking step described later. If the amount of the nonionic surfactant added to the precursor material (A) is less than 50% by mass, the above suppressing action is difficult to manifest, and the nonionic surfactant is added to the precursor material (A) in an amount of 500% by mass. Adding more than % by mass is not preferable because the viscosity increases too much. Therefore, the amount of the nonionic surfactant added to the precursor material (A) is set within the above range.
また、前駆体材料(A)に添加する金属含有溶液の添加量は、前駆体材料(A)に含浸させる金属含有溶液中に含まれる金属元素(M)の量(すなわち、前駆体材料(B)に内在させる金属元素(M)の量)を考慮して、適宜調整することが好ましい。例えば、後述する焼成工程の前に、前駆体材料(A)に添加する金属含有溶液の添加量を、前駆体材料(A)に添加する金属含有溶液中に含まれる金属元素(M)に対する、前駆体材料(A)を構成するケイ素(Si)の比(原子数比Si/M)に換算して、10~1000となるように調整することが好ましく、50~200となるように調整することがより好ましい。例えば、前駆体材料(A)に金属含有溶液を添加する前に、添加剤として界面活性剤を前駆体材料(A)に添加した場合、前駆体材料(A)に添加する金属含有溶液の添加量を、原子数比Si/Mに換算して50~200とすることで、金属酸化物微粒子の金属元素(M)を、触媒構造体に対して0.5~2.5質量%で含有させることができる。前駆体材料(B)の状態で、その細孔内部に存在する金属元素(M)の量は、金属含有溶液の金属濃度や、上記添加剤の有無、その他温度や圧力等の諸条件が同じであれば、前駆体材料(A)に添加する金属含有溶液の添加量に概ね比例する。また、前駆体材料(B)に内在する金属元素(M)の量は、触媒構造体の担体に内在する金属酸化物微粒子を構成する金属元素の量と比例関係にある。したがって、前駆体材料(A)に添加する金属含有溶液の添加量を上記範囲に制御することにより、前駆体材料(A)の細孔内部に金属含有溶液を十分に含浸させることができ、ひいては、触媒構造体の担体に内在させる金属酸化物微粒子の量を調整することができる。 In addition, the amount of the metal-containing solution added to the precursor material (A) is the amount of the metal element (M) contained in the metal-containing solution impregnated into the precursor material (A) (that is, the amount of the precursor material (B ) is preferably adjusted as appropriate in consideration of the amount of the metal element (M) to be incorporated in ). For example, before the firing step to be described later, the addition amount of the metal-containing solution added to the precursor material (A) is set to In terms of the ratio of silicon (Si) constituting the precursor material (A) (atomic ratio Si/M), it is preferably adjusted to be 10 to 1000, and adjusted to be 50 to 200. is more preferable. For example, if a surfactant is added as an additive to the precursor material (A) before adding the metal-containing solution to the precursor material (A), the addition of the metal-containing solution to the precursor material (A) By setting the amount to 50 to 200 in terms of the atomic ratio Si/M, the metal element (M) of the metal oxide fine particles is contained at 0.5 to 2.5% by mass with respect to the catalyst structure. can be made In the state of the precursor material (B), the amount of the metal element (M) present inside the pores is the same under conditions such as the metal concentration of the metal-containing solution, the presence or absence of the above additives, and other conditions such as temperature and pressure. If so, it is roughly proportional to the amount of the metal-containing solution added to the precursor material (A). Moreover, the amount of the metal element (M) inherent in the precursor material (B) is in a proportional relationship with the amount of the metal element constituting the metal oxide fine particles inherent in the carrier of the catalyst structure. Therefore, by controlling the addition amount of the metal-containing solution to be added to the precursor material (A) within the above range, the inside of the pores of the precursor material (A) can be sufficiently impregnated with the metal-containing solution. , the amount of the metal oxide fine particles to be incorporated in the carrier of the catalyst structure can be adjusted.
前駆体材料(A)に金属含有溶液を含浸させた後は、必要に応じて、洗浄処理を行ってもよい。洗浄溶液として、水、またはアルコール等の有機溶媒、若しくはこれらの混合溶液を用いることができる。また、前駆体材料(A)に金属含有溶液を含浸させ、必要に応じて洗浄処理を行った後、さらに乾燥処理を施すことが好ましい。乾燥処理としては、一晩程度の自然乾燥や、150℃以下の高温乾燥が挙げられる。なお、前駆体材料(A)に、金属含有溶液に含まれる水分および洗浄溶液の水分が多く残った状態で後述の焼成処理を行うと、前駆体材料(A)の規則性メソ細孔物質としての骨格構造が壊れる恐れがあるので、十分に乾燥させることが好ましい。 After impregnating the precursor material (A) with the metal-containing solution, a washing treatment may be performed as necessary. As the cleaning solution, water, an organic solvent such as alcohol, or a mixed solution thereof can be used. Moreover, it is preferable that the precursor material (A) is impregnated with the metal-containing solution, washed as necessary, and then dried. Drying treatments include natural drying for about one night and high-temperature drying at 150° C. or less. In addition, when the precursor material (A) is subjected to the firing treatment described later in a state in which a large amount of water contained in the metal-containing solution and the water in the washing solution remains, the ordered mesoporous material of the precursor material (A) Since there is a risk that the skeletal structure of is broken, it is preferable to dry sufficiently.
(ステップS3:焼成工程)
次に、ゼオライト型化合物で構成される多孔質構造の担体を得るための前駆体材料(A)に金属含有溶液が含浸された前駆体材料(B)を焼成して、前駆体材料(C)を得る。
(Step S3: Firing step)
Next, the precursor material (B) in which the metal-containing solution is impregnated in the precursor material (A) for obtaining a carrier having a porous structure composed of a zeolite-type compound is calcined to obtain a precursor material (C). get
焼成処理は、例えば、空気中で、350~850℃、2~30時間の処理条件で行うことが好ましい。このような焼成処理により、規則性メソ細孔物質の孔内に含浸された金属成分が結晶成長して、孔内で金属酸化物微粒子が形成される。 The calcination treatment is preferably carried out, for example, in the air at 350 to 850° C. for 2 to 30 hours. By such a calcination treatment, the metal component impregnated in the pores of the ordered mesoporous material undergoes crystal growth to form metal oxide fine particles in the pores.
(ステップS4:水熱処理工程)
次いで、前駆体材料(C)と構造規定剤とを混合した混合溶液を調製し、前記前駆体材料(B)を焼成して得られた前駆体材料(C)を水熱処理して、触媒構造体を得る。
(Step S4: hydrothermal treatment step)
Next, a mixed solution is prepared by mixing the precursor material (C) and a structure-directing agent, and the precursor material (C) obtained by calcining the precursor material (B) is hydrothermally treated to obtain a catalyst structure. get a body
構造規定剤は、触媒構造体の担体の骨格構造を規定するための鋳型剤であり、例えば界面活性剤を用いることができる。構造規定剤は、触媒構造体の担体の骨格構造に応じて選択することが好ましく、例えばテトラメチルアンモニウムブロミド(TMABr)、テトラエチルアンモニウムブロミド(TEABr)、テトラプロピルアンモニウムブロミド(TPABr)等の界面活性剤が好適である。 The structure-directing agent is a templating agent for defining the skeleton structure of the carrier of the catalyst structure, and for example, a surfactant can be used. The structure-directing agent is preferably selected according to the skeleton structure of the carrier of the catalyst structure. is preferred.
前駆体材料(C)と構造規定剤との混合は、本水熱処理工程時に行ってもよいし、水熱処理工程の前に行ってもよい。また、上記混合溶液の調製方法は、特に限定されず、前駆体材料(C)と、構造規定剤と、溶媒とを同時に混合してもよいし、溶媒に前駆体材料(C)と構造規定剤とをそれぞれ個々の溶液に分散させた状態にした後に、それぞれの分散溶液を混合してもよい。溶媒としては、例えば水、またはアルコール等の有機溶媒、若しくはこれらの混合溶媒等を用いることができる。また、混合溶液は、水熱処理を行う前に、酸または塩基を用いてpHを調整しておくことが好ましい。 Mixing of the precursor material (C) and the structure-directing agent may be performed during the main hydrothermal treatment step or before the hydrothermal treatment step. The method for preparing the mixed solution is not particularly limited, and the precursor material (C), the structure-directing agent, and the solvent may be mixed at the same time, or the precursor material (C) and the structure-directing agent may be mixed together in the solvent. Each dispersion solution may be mixed after dispersing each of the agents into individual solutions. As the solvent, for example, water, an organic solvent such as alcohol, or a mixed solvent thereof can be used. Moreover, it is preferable that the mixed solution is adjusted in pH with an acid or a base before the hydrothermal treatment.
水熱処理は、公知の方法で行うことができ、例えば、密閉容器内で、80~800℃、5時間~240時間、0~2000kPaの処理条件で行うことが好ましい。また、水熱処理は、塩基性雰囲気下で行われることが好ましい。ここでの反応メカニズムは必ずしも明らかではないが、前駆体材料(C)を原料として水熱処理を行うことにより、前駆体材料(C)の規則性メソ細孔物質としての骨格構造は次第に崩れるが、前駆体材料(C)の細孔内部での金属酸化物微粒子の位置は概ね維持されたまま、構造規定剤の作用により、触媒構造体の担体としての新たな骨格構造(多孔質構造)が形成される。このようにして得られた触媒構造体は、多孔質構造の担体と、担体に内在する金属酸化物微粒子を備え、さらに担体はその多孔質構造により複数の孔が互いに連通した通路を有し、金属酸化物微粒子はその少なくとも一部分が担体の通路に存在している。
また、本実施形態では、上記水熱処理工程において、前駆体材料(C)と構造規定剤とを混合した混合溶液を調製して、前駆体材料(C)を水熱処理しているが、これに限らず、前駆体材料(C)と構造規定剤とを混合すること無く、前駆体材料(C)を水熱処理してもよい。
The hydrothermal treatment can be carried out by a known method, and is preferably carried out in a closed vessel under treatment conditions of 80 to 800° C., 5 hours to 240 hours, and 0 to 2000 kPa. Also, the hydrothermal treatment is preferably performed in a basic atmosphere. Although the reaction mechanism here is not necessarily clear, by performing hydrothermal treatment using the precursor material (C) as a raw material, the skeletal structure of the precursor material (C) as an ordered mesoporous substance gradually collapses. While the position of the metal oxide fine particles inside the pores of the precursor material (C) is generally maintained, a new skeleton structure (porous structure) is formed as a support for the catalyst structure by the action of the structure-directing agent. be done. The catalyst structure obtained in this manner comprises a carrier having a porous structure and metal oxide fine particles contained in the carrier, and the carrier has passages in which a plurality of pores communicate with each other due to the porous structure of the carrier, At least part of the metal oxide fine particles exists in the passages of the carrier.
In the present embodiment, in the hydrothermal treatment step, a mixed solution is prepared by mixing the precursor material (C) and the structure-directing agent, and the precursor material (C) is hydrothermally treated. Alternatively, the precursor material (C) may be hydrothermally treated without mixing the precursor material (C) and the structure-directing agent.
水熱処理後に得られる沈殿物(触媒構造体)は、回収(例えば、ろ別)後、必要に応じて洗浄処理、乾燥処理および焼成処理を施すことが好ましい。洗浄溶液としては、水、またはアルコール等の有機溶媒、若しくはこれらの混合溶液を用いることができる。乾燥処理としては、一晩程度の自然乾燥、150℃以下の高温乾燥等が挙げられる。なお、沈殿物に水分が多く残った状態で焼成処理を行うと、触媒構造体の担体としての骨格構造が壊れる恐れがあるので、十分に乾燥させることが好ましい。また、焼成処理は、例えば、空気中で、350~850℃、2~30時間の処理条件で行うことができる。このような焼成処理により、触媒構造体に付着していた構造規定剤が焼失する。また、触媒構造体は、使用目的に応じて、回収後の沈殿物に対して焼成処理を施すことなくそのまま用いることもできる。例えば、触媒構造体の使用する環境が、酸化性雰囲気の高温環境である場合には、使用環境に一定時間晒すことで、構造規定剤は焼失する。この場合、焼成処理を施した場合と同様の触媒構造体が得られるので、焼成処理を施す必要がない。 The precipitate (catalyst structure) obtained after the hydrothermal treatment is preferably subjected to washing treatment, drying treatment and calcination treatment as necessary after collection (for example, filtration). As the cleaning solution, water, an organic solvent such as alcohol, or a mixed solution thereof can be used. Examples of the drying treatment include natural drying for about one night, high-temperature drying at 150° C. or less, and the like. If the calcination treatment is performed with a large amount of moisture remaining in the precipitate, the skeleton structure of the catalyst structure as a carrier may be broken, so it is preferable to dry the precipitate sufficiently. Further, the calcination treatment can be performed, for example, in the air under the treatment conditions of 350 to 850° C. for 2 to 30 hours. The structure-directing agent adhering to the catalyst structure is burned off by such a calcination treatment. In addition, the catalyst structure can be used as it is without subjecting the recovered precipitate to a calcining treatment, depending on the purpose of use. For example, when the environment in which the catalyst structure is used is a high-temperature environment in an oxidizing atmosphere, the structure-directing agent is burned away by exposure to the environment for a certain period of time. In this case, since a catalyst structure similar to that obtained by calcining is obtained, it is not necessary to perform calcining.
[触媒構造体1の変形例]
図4は、図1の触媒構造体1の変形例を示す模式図である。
図1の触媒構造体1は、担体10と、担体10に内在する固体酸20とを備えるが、この構成だけに限定されず、例えば、図4に示すように、触媒構造体2が、担体10の外表面10aに保持された少なくとも1つの触媒物質30を更に備えていてもよい。
[Modification of catalyst structure 1]
FIG. 4 is a schematic diagram showing a modification of the
The
この触媒物質30は、一又は複数の機能を発揮する物質である。触媒物質30が有する機能は、固体酸20が有する機能と同一であってもよいし、異なっていてもよい。触媒物質30が有する機能の具体例は、固体酸20について説明したものと同様である。触媒物質30は触媒機能を有することが好ましく、このとき触媒物質30は固体酸であるのが好ましい。触媒物質30が固体酸である場合に、触媒物質30は固体酸20と同一の物質であってもよいし、異なる物質であってもよい。特に、触媒物質30が固体酸である場合、触媒構造体1と比較して、触媒構造体2に保持された固体酸の含有量を増大させることができ、固体酸による触媒反応を更に促進させることができる。
This
この場合、担体10に内在する固体酸20の含有量は、担体10の外表面10aに保持された触媒物質30の含有量よりも多いことが好ましい。これにより、担体10の内部に保持された固体酸20による機能が支配的となり、固体酸の機能が安定的に発揮される。
In this case, the content of the
上述したように、本実施形態によれば、担体10が、複数の孔11a,11a,・・・が互いに連通するように形成された通路11を有しており、固体酸20が担体10の通路11に存在しているので、多孔骨格構造の分子篩能によって所定の被改質物質を選択的に浸入させることができると共に、固体酸20の触媒機能によって所定の分子を水素化分解して所定化合物を得ることができる。また、固体酸20の担体10内での移動が規制され、固体酸20の脱離を防止することができるので、固体酸20同士の凝集(シンタリング)を防止することができる。
また、コークス除去処理の際に加熱された場合であっても、固体酸20の触媒機能や固体酸20同士の凝集を抑制することができる。よって、加熱によるコークス除去処理を繰り返し行うことで、芳香族化合物製造用触媒構造体1が本来有する触媒活性を維持することができ、また、コークス除去処理を繰り返し行った後でも、水熱安定性が高く、触媒活性の低下を抑制することができる。したがって、従来の水素化分解処理と比較して、触媒活性の低下を抑制して、効率的な芳香族化合物製造処理を実現することができる。
As described above, according to this embodiment, the
Further, even if the
また、上記固体酸20の平均粒径DCが、通路11の平均内径DFよりも大きく、且つ拡径部12の内径DE以下であるので、拡径部12の内部に固体酸20を確実に包接することができ、固体酸20同士の凝集を確実に防止することができる。また、触媒としての有効表面積を広く確保することができるので、固体酸20の触媒機能を最大化することが可能となる。
Further, since the average particle diameter D C of the
特に、石油の有効利用としてガソリンや各種化学製品の基材であるBTXなどの芳香族化合物を製造する際に触媒構造体1を用いることにより、芳香族化合物の得率を向上することができる。
In particular, the yield of aromatic compounds can be improved by using the
以上、本発明の実施形態に係るFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体について述べたが、本発明は記述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。 In the above, the catalyst structure for producing aromatic compounds produced from the FCC by-product cracked oil according to the embodiment of the present invention has been described, but the present invention is not limited to the described embodiment, and the technology of the present invention Various modifications and changes are possible based on the idea.
例えば、上記実施形態では、触媒構造体の外観は粉体であるが、これに限らず、円柱状、葉状、ダンベル柱状、またはリング状のペレット形状であってもよい。上記形状を得るため触媒構造体の成形方法は、特に限定されないが、例えば押出成形、打錠成形あるいは油中造粒等の一般的な方法を用いることができる。また、例えば、触媒粉を一軸加圧器で成形して触媒構造体を作製した後、該触媒成形体を砕きながら篩に通して、目的とする二次粒子径を有する少なくとも1つの二次粒子で構成される触媒構造体を得る方法を得てもよい。上記のような方法にて触媒構造体を造粒した状態のものを、触媒構造体あるいは触媒成形体と称することができる。触媒構造体を造粒する場合、例えば平均粒径(あるいは円相当径の平均)が、例えば100μm~15cmである触媒構造体を成形することができる。触媒構造体を数センチ以上に大型化する際には、アルミナなどのバインダを混ぜて成型しても良い。触媒構造体あるいは触媒成形体が上記形状、寸法を有することにより、原油や重質油或いは原油を蒸留した留分を脱硫する際に、重質油留分等が触媒層に詰まるのを防止することができる。 For example, in the above embodiment, the appearance of the catalyst structure is powder, but it is not limited to this, and may be in the form of a cylinder, a leaf, a dumbbell column, or a ring-shaped pellet. The method of molding the catalyst structure to obtain the above shape is not particularly limited, but a general method such as extrusion molding, tableting molding, or granulation in oil can be used. Alternatively, for example, after the catalyst powder is compacted with a uniaxial press to produce a catalyst structure, the catalyst compact is crushed and passed through a sieve to obtain at least one secondary particle having a desired secondary particle diameter. A method for obtaining a structured catalyst structure may be provided. A state in which the catalyst structure is granulated by the above method can be referred to as a catalyst structure or a catalyst compact. When the catalyst structure is granulated, for example, a catalyst structure having an average particle diameter (or an average equivalent circle diameter) of 100 μm to 15 cm can be formed. When the size of the catalyst structure is increased to several centimeters or more, a binder such as alumina may be mixed and molded. When the catalyst structure or the catalyst molded body has the above shape and dimensions, the catalyst layer is prevented from being clogged with a heavy oil fraction or the like when desulfurizing crude oil, heavy oil, or a fraction obtained by distilling crude oil. be able to.
例えば、上記FCC副生分解油由来の芳香族化合物製造用触媒構造体を有する芳香族化合物製造装置が提供されてもよい。この芳香族化合物製造装置は、例えば、水素化分解反応が行われる反応器と、該反応器に多環芳香族化合物を供給する多環芳香族化合物供給部と、上記水素化分解反応によって生成された単環芳香族化合物を排出する単環芳香族化合物排出部とを備える。このような構成を有する装置の反応器に芳香族化合物製造用触媒構造体を用いることができる。
すなわち、上記触媒構造体に、多環芳香族化合物を供給することでこれらを水素化分解することができ、例えば、触媒構造体を芳香族化合物製造装置に用いて、多環芳香族化合物を上記芳香族化合物製造装置で水素化分解処理することで、上記同様の効果を奏することができる。
For example, an aromatic compound production apparatus having a catalyst structure for producing aromatic compounds derived from the FCC by-product cracked oil may be provided. This aromatic compound production apparatus includes, for example, a reactor in which a hydrocracking reaction is performed, a polycyclic aromatic compound supply unit that supplies a polycyclic aromatic compound to the reactor, and a polycyclic aromatic compound produced by the hydrocracking reaction. and a monocyclic aromatic compound discharge part for discharging the monocyclic aromatic compound. A catalyst structure for producing aromatic compounds can be used in a reactor of an apparatus having such a configuration.
That is, by supplying a polycyclic aromatic compound to the catalyst structure, these can be hydrocracked. For example, using the catalyst structure in an aromatic compound production apparatus, the polycyclic aromatic compound is By carrying out hydrocracking in the aromatic compound manufacturing apparatus, the same effect as described above can be obtained.
(実施例1~288)
[前駆体材料(A)の合成]
シリカ剤(テトラエトキシシラン(TEOS)、和光純薬工業株式会社製)と、鋳型剤としての界面活性剤とを混合した混合水溶液を作製し、適宜pH調整を行い、密閉容器内で、80~350℃、100時間、水熱処理を行った。その後、生成した沈殿物をろ別し、水およびエタノールで洗浄し、さらに600℃、24時間、空気中で焼成して、表1~6に示される種類および孔径の前駆体材料(A)を得た。なお、界面活性剤は、前駆体材料(A)の種類に応じて(「前駆体材料(A)の種類:界面活性剤」)以下のものを用いた。
・MCM-41:ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)(和光純薬工業株式会社製)
・SBA-1:Pluronic P123(BASF社製)
(Examples 1 to 288)
[Synthesis of precursor material (A)]
A mixed aqueous solution is prepared by mixing a silica agent (tetraethoxysilane (TEOS), manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and a surfactant as a template agent, and the pH is adjusted as appropriate. Hydrothermal treatment was performed at 350° C. for 100 hours. After that, the produced precipitate is filtered off, washed with water and ethanol, and further calcined in the air at 600° C. for 24 hours to obtain the precursor material (A) having the types and pore sizes shown in Tables 1 to 6. Obtained. The following surfactants were used according to the type of the precursor material (A) (“type of precursor material (A): surfactant”).
・ MCM-41: hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
・ SBA-1: Pluronic P123 (manufactured by BASF)
[前駆体材料(B)および(C)の作製]
次に、表1~6に示される種類の固体酸微粒子を構成する金属元素(M)に応じて、該金属元素(M)を含有する金属塩を、水に溶解させて、金属含有水溶液を調製した。なお、金属塩は、固体酸微粒子の種類に応じて(「固体酸微粒子:金属塩」)以下のものを用いた。
・ZnOx:硝酸亜鉛六水和物(和光純薬工業株式会社製)
・AlOx:硝酸アルミニウム九水和物(和光純薬工業株式会社製)
・ZrOx:硝酸ジルコニル二水和物(和光純薬工業株式会社製)
[Production of precursor materials (B) and (C)]
Next, according to the metal element (M) constituting the solid acid fine particles of the types shown in Tables 1 to 6, a metal salt containing the metal element (M) is dissolved in water to obtain a metal-containing aqueous solution. prepared. The following metal salts were used according to the type of solid acid fine particles (“solid acid fine particles: metal salt”).
・ ZnOx: zinc nitrate hexahydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
・AlOx: Aluminum nitrate nonahydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
・ZrOx: Zirconyl nitrate dihydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
次に、粉末状の前駆体材料(A)に、金属含有水溶液を複数回に分けて少量ずつ添加し、室温(20℃±10℃)で12時間以上乾燥させて、前駆体材料(B)を得た。 Next, the metal-containing aqueous solution is added to the powdery precursor material (A) little by little in multiple portions, dried at room temperature (20° C.±10° C.) for 12 hours or more, and precursor material (B) is obtained. got
なお、表1~6に示す添加剤の有無の条件が「有り」の場合は、金属含有水溶液を添加する前の前駆体材料(A)に対して、添加剤としてのポリオキシエチレン(15)オレイルエーテル(NIKKOL BO-15V、日光ケミカルズ株式会社製)の水溶液を添加する前処理を行い、その後、上記のように金属含有水溶液を添加した。なお、添加剤の有無の条件が「無し」の場合については、上記のような添加剤による前処理は行っていない。 In addition, when the condition of the presence or absence of additives shown in Tables 1 to 6 is "Yes", polyoxyethylene (15) as an additive is added to the precursor material (A) before adding the metal-containing aqueous solution. Pretreatment was performed by adding an aqueous solution of oleyl ether (NIKKOL BO-15V, manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.), and then a metal-containing aqueous solution was added as described above. In addition, when the condition for the presence or absence of additives is "absence", pretreatment with additives as described above is not performed.
また、前駆体材料(A)に添加する金属含有水溶液の添加量は、該金属含有水溶液中に含まれる金属元素(M)に対する、前駆体材料(A)を構成するケイ素(Si)の比(原子数比Si/M)に換算したときの数値が、表1~6の値になるように調整した。 The amount of the metal-containing aqueous solution added to the precursor material (A) is determined by the ratio of silicon (Si) constituting the precursor material (A) to the metal element (M) contained in the metal-containing aqueous solution ( Numerical values when converted to the atomic number ratio (Si/M) were adjusted to the values shown in Tables 1-6.
次に、上記のようにして得られた金属含有水溶液を含浸させた前駆体材料(B)を、600℃、24時間、空気中で焼成して、前駆体材料(C)を得た。 Next, the precursor material (B) impregnated with the metal-containing aqueous solution obtained as described above was calcined in the air at 600° C. for 24 hours to obtain the precursor material (C).
[触媒構造体の合成]
上記のようにして得られた前駆体材料(C)と、表1~6に示す構造規定剤とを混合して混合水溶液を作製し、密閉容器内で、80~350℃、表1~6に示すpHおよび時間の条件で、水熱処理を行った。その後、生成した沈殿物をろ別し、水洗し、100℃で12時間以上乾燥させ、さらに600℃、24時間、空気中で焼成して、表1~6に示す担体と触媒物質としての固体酸微粒子とを有する触媒構造体を得た(実施例1~288)。
[Synthesis of catalyst structure]
The precursor material (C) obtained as described above was mixed with the structure-directing agents shown in Tables 1 to 6 to prepare a mixed aqueous solution, which was heated in a sealed container at 80 to 350 ° C. Tables 1 to 6. Hydrothermal treatment was performed under the pH and time conditions shown in . After that, the generated precipitate is filtered off, washed with water, dried at 100° C. for 12 hours or more, and further calcined in the air at 600° C. for 24 hours to obtain solids as carriers and catalyst substances shown in Tables 1 to 6. Catalyst structures having acid fine particles were obtained (Examples 1 to 288).
(比較例1)
比較例1では、MFI型シリカライトに平均粒径50nm以下の酸化コバルト粉末(II,III)(シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製)を混合し、担体としてのシリカライトの外表面に、触媒物質として酸化コバルト微粒子を付着させた触媒構造体を得た。MFI型シリカライトは、金属を添加する工程以外は、実施例52~57と同様の方法で合成した。
(Comparative example 1)
In Comparative Example 1, MFI-type silicalite was mixed with cobalt oxide powder (II, III) (manufactured by Sigma-Aldrich Japan G.K.) having an average particle size of 50 nm or less. A catalyst structure to which cobalt fine particles were attached was obtained. MFI-type silicalite was synthesized in the same manner as in Examples 52 to 57, except for the step of adding metal.
(比較例2)
比較例2では、酸化コバルト微粒子を付着させる工程を省略したこと以外は、比較例1と同様の方法にてMFI型シリカライトを合成した。
(Comparative example 2)
In Comparative Example 2, MFI-type silicalite was synthesized in the same manner as in Comparative Example 1, except that the step of adhering cobalt oxide fine particles was omitted.
[評価]
実施例1~288の触媒構造体および比較例1~2のシリカライトについて、以下に示す条件で、各種特性評価を行った。
[evaluation]
The catalyst structures of Examples 1 to 288 and the silicalites of Comparative Examples 1 and 2 were subjected to various property evaluations under the conditions shown below.
[A]断面観察
実施例1~288の触媒構造体および比較例1のシリカライトについて、粉砕法にて観察試料を作製し、透過電子顕微鏡(TEM)(TITAN G2、FEI社製)を用いて、断面観察を行った。
[A] Observation of cross-section For the catalyst structures of Examples 1 to 288 and the silicalite of Comparative Example 1, observation samples were prepared by a pulverization method and observed using a transmission electron microscope (TEM) (TITAN G2, manufactured by FEI). , a cross-sectional observation was performed.
その結果、上記実施例の触媒構造体では、シリカライトまたはゼオライトからなる担体の内部に触媒物質が内在し、保持されていることが確認された。一方、比較例1のシリカライトでは、固体酸微粒子が担体の外表面に付着しているのみで、担体の内部には存在していなかった。
また、上記実施例のうち固体酸微粒子がZnOx微粒子である触媒構造体について、FIB(集束イオンビーム)加工により断面を切り出し、SEM(SU8020、株式会社日立ハイテクノロジーズ製)、EDX(X-Max、株式会社堀場製作所製)を用いて断面元素分析を行った。その結果、担体内部からZn元素が検出された。
上記TEMとSEM/EDXによる断面観察の結果から、担体内部にZnOx微粒子が存在していることが確認された。
As a result, it was confirmed that in the catalyst structures of the above examples, the catalyst substance was contained and held inside the carrier made of silicalite or zeolite. On the other hand, in the silicalite of Comparative Example 1, the solid acid fine particles adhered only to the outer surface of the carrier, and did not exist inside the carrier.
In the above examples, the catalyst structures in which the solid acid fine particles are ZnO fine particles were cut out by FIB (focused ion beam) processing, and subjected to SEM (SU8020, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), EDX (X-Max, (manufactured by Horiba, Ltd.) was used to perform cross-sectional elemental analysis. As a result, Zn element was detected from inside the carrier.
From the results of cross-sectional observation by TEM and SEM/EDX, it was confirmed that ZnOx fine particles were present inside the carrier.
[B]担体の通路の平均内径および固体酸微粒子の平均粒径
上記評価[A]で行った断面観察により撮影したTEM画像にて、担体の通路を、任意に500個選択し、それぞれの長径および短径を測定し、その平均値からそれぞれの内径を算出し(N=500)、さらに内径の平均値を求めて、担体の通路の平均内径DFとした。また、固体酸微粒子についても同様に、上記TEM画像から、固体酸微粒子を、任意に500個選択し、それぞれの粒径を測定して(N=500)、その平均値を求めて、固体酸微粒子の平均粒径DCとした。結果を表1~6に示す。
また、触媒物質の平均粒径及び分散状態を確認するため、SAXS(小角X線散乱)を用いて分析した。SAXSによる測定は、Spring-8のビームラインBL19B2を用いて行った。得られたSAXSデータは、Guinier近似法により球形モデルでフィッティングを行い、粒径を算出した。粒径は、固体酸微粒子がZrO2微粒子である触媒構造体について測定した。また、比較対象として、市販品であるZrO2微粒子(株式会社日本触媒製)をSEMにて観察、測定した。
この結果、市販品では粒径約5nm~25nmの範囲で様々なサイズのZrO2微粒子がランダムに存在しているのに対し、TEM画像から求めた平均粒径が1.2nm~2.0nmの各実施例の触媒構造体では、SAXSの測定結果においても粒径が10nm以下の散乱ピークが検出された。SAXSの測定結果とSEM/EDXによる断面の測定結果から、担体内部に、粒径10nm以下の触媒物質が、粒径が揃いかつ非常に高い分散状態で存在していることが分かった。
[B] Average inner diameter of carrier passages and average particle size of solid acid fine particles 500 arbitrarily selected carrier passages in the TEM image taken by cross-sectional observation performed in the above evaluation [A], and the major diameter of each And the short diameter was measured, the inner diameter was calculated from the average value (N=500), and the average inner diameter was obtained to obtain the average inner diameter DF of the carrier passages. Similarly, with regard to the solid acid microparticles, 500 solid acid microparticles are arbitrarily selected from the above TEM image, the particle size of each is measured (N=500), the average value is obtained, and the solid acid The average particle diameter of fine particles was defined as DC . The results are shown in Tables 1-6.
In addition, in order to confirm the average particle diameter and dispersion state of the catalyst substance, analysis was performed using SAXS (small angle X-ray scattering). Measurements by SAXS were performed using Spring-8 beamline BL19B2. The obtained SAXS data was fitted with a spherical model by the Guinier approximation method to calculate the particle size. Particle size was measured for catalyst structures in which the solid acid particulates were ZrO2 particulates. For comparison, ZrO 2 fine particles (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), which is a commercial product, were observed and measured by SEM.
As a result, ZrO2 fine particles of various sizes in the range of about 5 nm to 25 nm exist randomly in the commercial product, whereas the average particle size obtained from the TEM image is 1.2 nm to 2.0 nm. In the catalyst structure of each example, a scattering peak with a particle size of 10 nm or less was also detected in the SAXS measurement results. From the SAXS measurement results and SEM/EDX cross-sectional measurement results, it was found that catalytic substances with particle sizes of 10 nm or less were present inside the carrier in a highly dispersed state with a uniform particle size.
[C]金属含有溶液の添加量と担体内部に包接された金属量との関係
原子数比Si/M=50,100,200,1000(M=Zn、Al、Zr)の添加量で、固体酸微粒子を担体内部に包接させた触媒構造体を作製し、その後、上記添加量で作製された触媒構造体の担体内部に包接された金属量(質量%)を測定した。尚、本測定において原子数比Si/M=100,200,1000の触媒構造体は、それぞれ実施例1~288のうちの原子数比Si/M=100,200,1000の触媒構造体と同様の方法で金属含有溶液の添加量を調整して作製し、原子数比Si/M=50の触媒構造体は、金属含有溶液の添加量を異ならせたこと以外は、原子数比Si/M=100,200,1000の触媒構造体と同様の方法で作製した。
金属量の定量は、ICP(高周波誘導結合プラズマ)単体か、或いはICPとXRF(蛍光X線分析)を組み合わせて行った。XRF(エネルギー分散型蛍光X線分析装置「SEA1200VX」、エスエスアイ・ナノテクノロジー株式会社製)は、真空雰囲気、加速電圧15kV(Crフィルター使用)或いは加速電圧50kV(Pbフィルター使用)の条件で行った。
XRFは、金属の存在量を蛍光強度で算出する方法であり、XRF単体では定量値(質量%換算)を算出できない。そこで、Si/M=100で金属を添加した触媒構造体の金属量は、ICP分析により定量し、Si/M=50および100未満で金属を添加した触媒構造体の金属量は、XRF測定結果とICP測定結果を元に算出した。
この結果、少なくとも原子数比Si/Mが50~1000の範囲内で、金属含有溶液の添加量の増加に伴って、構造体に包接された金属量が増大していることが確認された。
[C] Relationship between the amount of metal-containing solution added and the amount of metal clathrated inside the support A catalyst structure was prepared by enclosing solid acid fine particles inside a carrier, and then the amount (% by mass) of the metal enclosed inside the carrier of the catalyst structure produced with the above-mentioned addition amount was measured. In this measurement, the catalyst structures with atomic ratios Si/M = 100, 200, and 1000 are the same as the catalyst structures with atomic ratios Si/M = 100, 200, and 1000 in Examples 1 to 288, respectively. The catalyst structure with the atomic ratio Si/M = 50 was prepared by adjusting the amount of the metal-containing solution added by the method of No., except that the amount of the metal-containing solution added was changed. = 100, 200 and 1000 catalyst structures.
The amount of metal was quantified by ICP (high frequency inductively coupled plasma) alone or by combining ICP and XRF (X-ray fluorescence analysis). XRF (energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer "SEA1200VX", manufactured by SSI Nanotechnology Co., Ltd.) was performed under the conditions of a vacuum atmosphere and an acceleration voltage of 15 kV (using a Cr filter) or an accelerating voltage of 50 kV (using a Pb filter). .
XRF is a method of calculating the amount of metal present based on fluorescence intensity, and a quantitative value (in terms of mass %) cannot be calculated using XRF alone. Therefore, the metal content of the catalyst structure to which the metal was added at Si/M = 100 was quantified by ICP analysis, and the metal content of the catalyst structure to which the metal was added at Si/M = 50 and less than 100 was the result of XRF measurement. and calculated based on the ICP measurement results.
As a result, it was confirmed that at least within the range of 50 to 1000 for the atomic number ratio Si/M, the amount of metal clathrated in the structure increased as the amount of the metal-containing solution added increased. .
[D]性能評価
上記実施例の触媒構造体および比較例のシリカライトについて、固体酸微粒子(触媒物質)がもつ触媒能(性能)を評価した。結果を表1~6に示す。
[D] Performance Evaluation The catalytic ability (performance) of the solid acid fine particles (catalyst material) was evaluated for the catalyst structures of the above examples and the silicalite of the comparative example. The results are shown in Tables 1-6.
(1)触媒活性
触媒活性は、以下の条件で評価した。
(1) Catalytic activity Catalytic activity was evaluated under the following conditions.
まず、触媒構造体を、反応器に0.5g充填し、600℃、2時間で、国際公開第2012/091099号に記載された表1の性状(密度、動粘度、蒸留性状)及び組成と同一の性状及び組成を有する原料油から、炭素数6~8の芳香族炭化水素を得る水素化分解反応を行った。 First, 0.5 g of the catalyst structure was filled in the reactor, and the properties (density, kinematic viscosity, distillation properties) and composition in Table 1 described in WO 2012/091099 were obtained at 600 ° C. for 2 hours. A hydrocracking reaction was performed to obtain aromatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms from feedstock oil having the same properties and composition.
反応終了後に、回収した生成ガスおよび生成液の成分を、ガスクロマトグラフィー質量分析法(GC/MS)により分析した。なお、生成ガスの分析装置には、TRACE 1 310GC(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、検出器:熱伝導度検出器)を用い、生成液の分析装置には、TRACE DSQ(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、検出器:質量検出器、イオン化方法:EI(イオン源温度250℃、MSトランスファーライン温度320℃、検出器:熱伝導度検出器))を用いた。
After completion of the reaction, the components of the collected product gas and product liquid were analyzed by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS). The generated gas analyzer is
さらに、上記分析結果に基づき、炭素数6~8の芳香族炭化水素の収率(mol%)を求めた。 Furthermore, the yield (mol%) of aromatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms was determined based on the above analysis results.
本実施例では、生成液中に含まれる炭素数6~8の芳香族炭化水素の収率が、20mol%以上である場合を触媒活性(分解能)が優れていると判定して「◎」、15mol%以上20mol%未満である場合を触媒活性が良好であると判定して「○」、10mol%以上15mol%未満である場合を触媒活性が良好ではないものの合格レベル(可)であると判定して「△」、そして10mol%未満である場合を触媒活性が劣る(不可)と判定して「×」とした。 In this example, when the yield of aromatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms contained in the product liquid is 20 mol% or more, the catalyst activity (decomposition) is judged to be excellent, If it is 15 mol% or more and less than 20 mol%, it is judged that the catalytic activity is good, and it is judged to be "○". When the amount was less than 10 mol %, the catalytic activity was judged to be inferior (improper) and was judged to be "x".
(2)耐久性(寿命)
耐久性は、以下の条件で評価した。
まず、評価(1)で使用した触媒構造体を回収し、650℃で、12時間加熱して、加熱後の触媒構造体を作製した。次に、得られた加熱後の触媒構造体を用いて、評価(1)と同様の方法により、上記原料油から炭素数6~8の芳香族炭化水素を得る水素化分解反応を行い、さらに評価(1)と同様の方法で、生成ガスおよび生成液の成分を分析した。
(2) Durability (service life)
Durability was evaluated under the following conditions.
First, the catalyst structure used in evaluation (1) was collected and heated at 650° C. for 12 hours to prepare a heated catalyst structure. Next, using the obtained heated catalyst structure, a hydrocracking reaction is performed to obtain aromatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms from the raw material oil in the same manner as in evaluation (1), and The components of the produced gas and produced liquid were analyzed in the same manner as in evaluation (1).
得られた分析結果に基づき、評価(1)と同様の方法で、炭素数6~8の芳香族炭化水素の収率(mol%)を求めた。そして、加熱前の触媒構造体による上記化合物の収率(評価(1)で求めた収率)に対して、加熱後の触媒構造体による上記化合物の収率が、どの程度維持されているかを評価した。具体的には、加熱前の触媒構造体による上記化合物の収率(評価(1)で求めた収率)に対する、上記加熱後の触媒構造体による上記化合物の収率(評価(2)で求めた収率)の百分率(%)を算出した。 Based on the obtained analysis results, the yield (mol%) of aromatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms was determined in the same manner as in evaluation (1). Then, how much the yield of the compound by the catalyst structure after heating is maintained with respect to the yield of the compound by the catalyst structure before heating (yield obtained in evaluation (1)). evaluated. Specifically, the yield of the compound by the catalyst structure after heating (determined by evaluation (2)) is compared with the yield of the compound by the catalyst structure before heating (yield determined by evaluation (1)). The percentage (%) of the yield) was calculated.
本実施例では、加熱後の触媒構造体による上記化合物の収率(評価(2)で求めた収率)が、加熱前の触媒構造体による上記化合物の収率(評価(1)で求めた収率)と比較して、80%以上維持されている場合を耐久性(耐熱性)が優れていると判定して「◎」、60%以上80%未満維持されている場合を耐久性(耐熱性)が良好であると判定して「○」、40%以上60%未満維持されている場合を耐久性(耐熱性)が良好ではないものの合格レベル(可)であると判定して「△」、そして40%未満に低下している場合を耐久性(耐熱性)が劣る(不可)と判定して「×」とした。 In this example, the yield of the compound obtained by the catalyst structure after heating (yield determined in evaluation (2)) was the yield of the compound obtained by the catalyst structure before heating (determined in evaluation (1)). Yield), the durability (heat resistance) is judged to be excellent when 80% or more is maintained, and the case where 60% or more and less than 80% is maintained is durability ( It is determined that the durability (heat resistance) is not good, but the pass level (acceptable) is determined to be "○" when 40% or more and less than 60% is maintained. Δ”, and the case where it was reduced to less than 40% was judged to be inferior (improper) in durability (heat resistance) and was evaluated as “x”.
なお、比較例1~2についても、評価(1)および(2)と同様の性能評価を行った。比較例2は、担体そのものであり、固体酸微粒子を有していない。そのため、上記性能評価では、触媒構造体に替えて、比較例2の担体のみを充填した。結果を表6に示す。 Performance evaluations similar to evaluations (1) and (2) were also performed for Comparative Examples 1 and 2. Comparative Example 2 is the carrier itself and does not have solid acid fine particles. Therefore, in the above performance evaluation, only the carrier of Comparative Example 2 was filled instead of the catalyst structure. Table 6 shows the results.
表1~6から明らかなように、断面観察により担体の内部に固体酸微粒子が保持されていることが確認された触媒構造体(実施例1~288)は、単に固体酸微粒子が担体の外表面に付着しているだけの触媒構造体(比較例1)または固体酸微粒子を何ら有していない担体そのもの(比較例2)と比較して、上記原料油から炭素数6~8の芳香族炭化水素を得る水素化分解反応において優れた触媒活性を示し、触媒としての耐久性にも優れていることが分かった。 As is clear from Tables 1 to 6, the catalyst structures (Examples 1 to 288) in which it was confirmed that the solid acid fine particles were held inside the carrier by cross-sectional observation were simply solid acid fine particles outside the carrier. Compared to the catalyst structure that is only attached to the surface (Comparative Example 1) or the carrier itself that does not have any solid acid fine particles (Comparative Example 2), the amount of aromatics having 6 to 8 carbon atoms from the feedstock oil It has been found to exhibit excellent catalytic activity in the hydrocracking reaction to obtain hydrocarbons, and to have excellent durability as a catalyst.
一方、担体の外表面にのみ固体酸微粒子を付着させた比較例1のシリカライトは、固体酸微粒子を何ら有していない比較例2の担体そのものと比較して、上記原料油から炭素数6~8の芳香族炭化水素を得る水素化分解反応における触媒活性は改善されるものの、実施例1~288の触媒構造体に比べて、触媒としての耐久性は劣っていた。 On the other hand, the silicalite of Comparative Example 1, in which the solid acid fine particles were attached only to the outer surface of the carrier, compared with the carrier itself of Comparative Example 2, which did not have any solid acid fine particles, had 6 carbon atoms from the raw material oil. Although the catalytic activity in the hydrocracking reaction to obtain the aromatic hydrocarbons of No. 1 to 8 was improved, the durability as a catalyst was inferior to that of the catalyst structures of Examples 1 to 288.
また、触媒物質を何ら有していない比較例2の担体そのものは、上記原料油から炭素数6~8の芳香族炭化水素を得る水素化分解反応において触媒活性は殆ど示さず、実施例1~288の触媒構造体と比較して、触媒活性および耐久性の双方が劣っていた。 In addition, the carrier itself of Comparative Example 2, which does not have any catalyst substance, shows almost no catalytic activity in the hydrocracking reaction for obtaining aromatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms from the feed oil. Both catalyst activity and durability were inferior compared to the 288 catalyst structure.
1 触媒構造体
10 担体
10a 外表面
11 通路
11a 孔
12 拡径部
20 固体酸
30 触媒物質
DC 平均粒径
DF 平均内径
DE 内径
1
Claims (21)
前記担体に内在する少なくとも1つの固体酸と、
を備え、
前記担体が、互いに連通する通路を有し、
前記通路は、前記ゼオライト型化合物の骨格構造によって画定される一次元孔、二次元孔及び三次元孔のうちのいずれかと、前記一次元孔、前記二次元孔及び前記三次元孔のうちのいずれとも異なる拡径部とを有し、
前記固体酸の平均粒径が、前記通路の平均内径よりも大きく、ここで、前記通路の平均内径は、前記一次元孔、前記二次元孔及び前記三次元孔のうちのいずれかを構成する孔の短径及び長径の平均値から算出されるものであり、
前記固体酸の平均粒径が、0.5nm~50nmであり、
前記固体酸が、前記担体の少なくとも前記拡径部に包接されて存在していることを特徴とする、FCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。 a carrier having a porous structure composed of a zeolite-type compound;
at least one solid acid inherent in the carrier; and
with
the carrier has passages that communicate with each other;
The passageway is defined by the framework structure of the zeolite-type compound, and any one of the one-dimensional, two-dimensional, and three-dimensional pores. having a different enlarged diameter portion from each other,
The average particle size of the solid acid is greater than the average inner diameter of the passageway, wherein the average inner diameter of the passageway constitutes any one of the one-dimensional pore, the two-dimensional pore and the three-dimensional pore. It is calculated from the average value of the short diameter and long diameter of the hole,
The average particle size of the solid acid is 0.5 nm to 50 nm,
A catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil, wherein the solid acid is included in at least the expanded diameter portion of the carrier.
前記拡径部の内径は、0.5nm~50nmであることを特徴とする、請求項1~9のいずれか1項に記載のFCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体。 The average inner diameter of the passage is 0.1 nm to 1.5 nm,
The catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil according to any one of claims 1 to 9 , wherein the inner diameter of the enlarged diameter portion is 0.5 nm to 50 nm. body.
前記前駆体材料(B)を焼成して得られた前駆体材料(C)と構造規定剤とを混合し水熱処理する水熱処理工程と、
を有することを特徴とする、FCC副生分解油から生成される芳香族化合物製造用触媒構造体の製造方法。 a calcination step of calcining the precursor material (A) , which is an ordered mesoporous material for obtaining a carrier having a porous structure composed of a zeolite-type compound, impregnated with a metal-containing solution (B); ,
a hydrothermal treatment step of mixing the precursor material (C) obtained by sintering the precursor material (B) with a structure-directing agent and performing hydrothermal treatment;
A method for producing a catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil, characterized by comprising:
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017108605 | 2017-05-31 | ||
JP2017108605 | 2017-05-31 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018202391A JP2018202391A (en) | 2018-12-27 |
JP7295614B2 true JP7295614B2 (en) | 2023-06-21 |
Family
ID=64954732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018105674A Active JP7295614B2 (en) | 2017-05-31 | 2018-05-31 | Catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil, apparatus for producing aromatic compounds having said catalyst structure, and method for producing catalyst structure for producing aromatic compounds |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7295614B2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002255537A (en) | 2001-02-22 | 2002-09-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Solid acid catalyst |
JP2008297438A (en) | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Manufacturing method of ultralow-sulfur fuel oil and manufacturing apparatus therefor |
JP2013212449A (en) | 2012-03-30 | 2013-10-17 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Crystalline aluminosilicate, hydrocracking catalyst for heavy oil, and method for manufacturing same |
WO2015155216A1 (en) | 2014-04-10 | 2015-10-15 | Danmarks Tekniske Universitet | A general method to incorporate metal nanoparticles in zeolites and zeotypes |
JP2016529190A (en) | 2013-07-05 | 2016-09-23 | ダンマークス・テクニスケ・ユニヴェルシテット | Method for producing zeolite and zeo type |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5520798A (en) * | 1994-06-23 | 1996-05-28 | Chevron Chemical Company | Process for reforming hydrocarbon feedstocks over a sulfur sensitive catalyst |
-
2018
- 2018-05-31 JP JP2018105674A patent/JP7295614B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002255537A (en) | 2001-02-22 | 2002-09-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Solid acid catalyst |
JP2008297438A (en) | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Manufacturing method of ultralow-sulfur fuel oil and manufacturing apparatus therefor |
JP2013212449A (en) | 2012-03-30 | 2013-10-17 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Crystalline aluminosilicate, hydrocracking catalyst for heavy oil, and method for manufacturing same |
JP2016529190A (en) | 2013-07-05 | 2016-09-23 | ダンマークス・テクニスケ・ユニヴェルシテット | Method for producing zeolite and zeo type |
WO2015155216A1 (en) | 2014-04-10 | 2015-10-15 | Danmarks Tekniske Universitet | A general method to incorporate metal nanoparticles in zeolites and zeotypes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018202391A (en) | 2018-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7269169B2 (en) | Methanol reforming catalyst structure, apparatus for methanol reforming, method for producing methanol reforming catalyst structure, and method for producing at least one of olefins and aromatic hydrocarbons | |
JP7352910B2 (en) | Functional structure and method for manufacturing functional structure | |
JP7316935B2 (en) | Catalytic cracking or hydrodesulfurization catalyst structure, catalytic cracking apparatus and hydrodesulfurization apparatus having the catalyst structure, and method for producing catalytic cracking or hydrodesulfurization catalyst structure | |
JP7316934B2 (en) | Hydrodesulfurization catalyst structure, hydrodesulfurization apparatus equipped with the catalyst structure, and method for producing hydrodesulfurization catalyst structure | |
JP2023087022A (en) | Functional structure and production method for functional structure | |
WO2018221700A1 (en) | Fischer-tropsch synthesis catalyst structure, production method thereof, production method of liquid hydrocarbons using said catalyst structure, and hydrocarbon production device having said catalyst structures | |
JP2023080364A (en) | Functional structure and manufacturing method therefor | |
JP7295614B2 (en) | Catalyst structure for producing aromatic compounds produced from FCC by-product cracked oil, apparatus for producing aromatic compounds having said catalyst structure, and method for producing catalyst structure for producing aromatic compounds | |
JP7348717B2 (en) | A catalyst structure for producing an olefin produced from butene, an apparatus for producing an olefin having the catalyst structure, and a method for producing a catalyst structure for producing an olefin. | |
JP2018202389A (en) | Catalyst structure for production of alkylate, alkylate production apparatus having the catalyst structure and method for producing catalyst structure for production of alkylate | |
JPWO2020116468A1 (en) | Functional structure | |
JP7348716B2 (en) | Catalyst structure for producing olefin produced from naphtha, apparatus for producing olefin equipped with the catalyst structure, and method for producing a catalyst structure for producing olefin | |
JP2018202390A (en) | Catalyst structure for production of conjugated diene generated from olefin, apparatus for production of conjugated diene having the catalyst structure and method for producing catalyst structure for production of conjugated diene | |
JP2020089814A (en) | Fischer-tropsch synthetic catalyst structure and production method thereof, and production method of hydrocarbon using the catalyst structure | |
JP2018202410A (en) | N2o decomposition catalyst structure and method for producing the same and device for removal of n2o having the n2o decomposition catalyst structure | |
JP7269168B2 (en) | Hydrocracking catalyst structure, hydrocracking apparatus equipped with the hydrocracking catalyst structure, and method for producing hydrocracking catalyst structure | |
JP7323114B2 (en) | Functional structure and method for producing functional structure | |
WO2018221695A1 (en) | Structure for fluid catalytic cracking and production method therefor, and device for fluid catalytic cracking provided with the structure | |
JP2020090401A (en) | Manufacturing method of functional structure | |
JP2018202393A (en) | Catalyst structure for production of olefin generated from ethylene, apparatus for production of lower olefin having the catalyst structure and method for producing catalyst structure for production of olefin | |
JPWO2020116469A1 (en) | Functional structure | |
JP2020089812A (en) | Functional structure and production method of light hydrocarbon gas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210420 |
|
RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20220209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20220209 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220509 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220704 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221108 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230106 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230303 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230530 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230609 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7295614 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |