JPH01111446A - 炭化水素転化触媒 - Google Patents
炭化水素転化触媒Info
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- JPH01111446A JPH01111446A JP26653387A JP26653387A JPH01111446A JP H01111446 A JPH01111446 A JP H01111446A JP 26653387 A JP26653387 A JP 26653387A JP 26653387 A JP26653387 A JP 26653387A JP H01111446 A JPH01111446 A JP H01111446A
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Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は炭化水素の転化触媒に関するものであり、特に
ニッケル、バナジウム、鉄および銅等よりなる重金属の
うち少なくともニッケルおよびバナジウムを両者の合計
量で0.5ppn+以上含む重質油を接触分解し、ガソ
リン、灯油等の軽質油を得るための流動接触分解触媒と
して顕著な効果を示す新規炭化水素転化触媒に関するも
のである。
ニッケル、バナジウム、鉄および銅等よりなる重金属の
うち少なくともニッケルおよびバナジウムを両者の合計
量で0.5ppn+以上含む重質油を接触分解し、ガソ
リン、灯油等の軽質油を得るための流動接触分解触媒と
して顕著な効果を示す新規炭化水素転化触媒に関するも
のである。
[発明の技術的背景とその問題点]
通常の接触分解は石油系炭化水素を触媒と接触させて分
解し、LPG、ガソリン等の多量の軽質骨および少量の
分解軽油等を得、さらに触媒上に堆積したコークを空気
で燃焼除去して触媒を循環再使用するものである。その
際原料油には従来から常圧蒸留塔からのライトガスオイ
ル(LGO)、ヘビーガスオイル(HGO) 、減圧蒸
留塔からのバキュームガスオイル(VGO)等のいわゆ
る留出油が主として用いられる。
解し、LPG、ガソリン等の多量の軽質骨および少量の
分解軽油等を得、さらに触媒上に堆積したコークを空気
で燃焼除去して触媒を循環再使用するものである。その
際原料油には従来から常圧蒸留塔からのライトガスオイ
ル(LGO)、ヘビーガスオイル(HGO) 、減圧蒸
留塔からのバキュームガスオイル(VGO)等のいわゆ
る留出油が主として用いられる。
しかしながら最近では世界的な原油の重質化、また我が
国での需要構造の変化に伴い、需給両面から重油類の過
剰傾向が現われたことから、接触分解の原料油として蒸
留残渣を含む重質油をも対象とする必要が生じている。
国での需要構造の変化に伴い、需給両面から重油類の過
剰傾向が現われたことから、接触分解の原料油として蒸
留残渣を含む重質油をも対象とする必要が生じている。
ところが、蒸留残渣を含む重質油中には留出油中よりも
はるかに多い量のニッケル、バナジウム、鉄、銅、ナト
リウム等の金属類が含まれており、これらの金属類は触
媒上に堆積して分解の活性と選択性を著しく阻害するこ
とが知られている。すなわち金属類の触媒上への蓄積と
ともに分解率が低下してゆき、実質的に望ましい分解率
を達成できなくなる一方、水素の発生量とコークの生成
量が著しく増加し、装置の運転を困難にすると同時に、
望ましい液状製品の収率が減少する。
はるかに多い量のニッケル、バナジウム、鉄、銅、ナト
リウム等の金属類が含まれており、これらの金属類は触
媒上に堆積して分解の活性と選択性を著しく阻害するこ
とが知られている。すなわち金属類の触媒上への蓄積と
ともに分解率が低下してゆき、実質的に望ましい分解率
を達成できなくなる一方、水素の発生量とコークの生成
量が著しく増加し、装置の運転を困難にすると同時に、
望ましい液状製品の収率が減少する。
[発明が解決しようとする問題点]
本発明は炭化水素油の転化反応に適した触媒を提供する
ことを目的とする。また特にニッケル、バナジウム、鉄
等の重金属を0.5ppm以上含む重質油の分解に際し
て、ガソリンおよび中間留分の収率を減少させることな
く、水素とコーク生成量を抑制することができる耐メタ
ル性の高い接触分解触媒を提供することを目的とする。
ことを目的とする。また特にニッケル、バナジウム、鉄
等の重金属を0.5ppm以上含む重質油の分解に際し
て、ガソリンおよび中間留分の収率を減少させることな
く、水素とコーク生成量を抑制することができる耐メタ
ル性の高い接触分解触媒を提供することを目的とする。
本発明者らは、以前に結晶性アルミノシリケートゼオラ
イトとアルミナ・マグネシアマトリックスからなる触媒
が耐メタル性の高い接触分解触媒となることを見い出し
た(特開昭59−150539号公報)。該触媒はアル
ミナ・マグネシアヒドロゲルとゼオライトを混合し、乾
燥・焼成する方法によって得られる。また本発明者らは
該アルミナのうちの10〜40wt%に擬ベーマイト経
由のアルミナを用いることにより、耐摩耗性の高い触媒
となることを見い出した(特願昭82−201602号
)゛。一方、本発明者らはこれまで活性成分であるゼオ
ライトとしては高活性なゼオライトとして知られる希土
類交換Y型ゼオライト(RE−Y)を用いてきた。
イトとアルミナ・マグネシアマトリックスからなる触媒
が耐メタル性の高い接触分解触媒となることを見い出し
た(特開昭59−150539号公報)。該触媒はアル
ミナ・マグネシアヒドロゲルとゼオライトを混合し、乾
燥・焼成する方法によって得られる。また本発明者らは
該アルミナのうちの10〜40wt%に擬ベーマイト経
由のアルミナを用いることにより、耐摩耗性の高い触媒
となることを見い出した(特願昭82−201602号
)゛。一方、本発明者らはこれまで活性成分であるゼオ
ライトとしては高活性なゼオライトとして知られる希土
類交換Y型ゼオライト(RE−Y)を用いてきた。
しかしながら、こうして調製した触媒では、ゼオライト
の活性点の一部がマグネシアによって被毒されゼオライ
トの活性が十分に活かされないという欠点があった。ま
たRE−Yは高活性ではあるが耐バナジウム性が悪いと
いう欠点を有している。
の活性点の一部がマグネシアによって被毒されゼオライ
トの活性が十分に活かされないという欠点があった。ま
たRE−Yは高活性ではあるが耐バナジウム性が悪いと
いう欠点を有している。
本発明は前記の欠点を改善するために研究されたもので
ある。
ある。
[発明の構成コ
すなわち本発明は、格子定数24.25〜24.55人
のY型ゼオライトを10〜40wt%、アルミナ−マグ
ネシアを60〜90wt%含有し、かつ該アルミナ・マ
グネシア中のマグネシア含有量が2〜50wt%で、前
記アルミナのうち10〜40wt%が擬ベーマイト経由
のアルミナであることを特徴とする炭化水素転化触媒、
あるいは格子定数24.25〜25.55人のY型ゼオ
ライトを10〜40wt%、アルミナ・マグネシアを3
0〜89wt%、粘土を50wt%未満含有し、かつ該
アルミナ・マグネシア中のマグネシア含有量が2〜50
wt%で、前記アルミナのうち10〜4owt%が擬ベ
ーマイト経由のアルミナであることを特徴とする炭化水
素転化触媒を提供するものである。
のY型ゼオライトを10〜40wt%、アルミナ−マグ
ネシアを60〜90wt%含有し、かつ該アルミナ・マ
グネシア中のマグネシア含有量が2〜50wt%で、前
記アルミナのうち10〜40wt%が擬ベーマイト経由
のアルミナであることを特徴とする炭化水素転化触媒、
あるいは格子定数24.25〜25.55人のY型ゼオ
ライトを10〜40wt%、アルミナ・マグネシアを3
0〜89wt%、粘土を50wt%未満含有し、かつ該
アルミナ・マグネシア中のマグネシア含有量が2〜50
wt%で、前記アルミナのうち10〜4owt%が擬ベ
ーマイト経由のアルミナであることを特徴とする炭化水
素転化触媒を提供するものである。
[発明の概要]
本発明で用いるアルミナ(AJ203)は、アルミナ水
和物を熱分解等の通常の方法で作られたアルミナである
。本発明において該アルミナのうち10〜4(ht%、
好ましくは15〜30wt%が擬ベーマイト(ベーマイ
トゲル)経由のアルミナ(以後、アルミナ(2)という
)を含有する必要がある。
和物を熱分解等の通常の方法で作られたアルミナである
。本発明において該アルミナのうち10〜4(ht%、
好ましくは15〜30wt%が擬ベーマイト(ベーマイ
トゲル)経由のアルミナ(以後、アルミナ(2)という
)を含有する必要がある。
本発明では擬ベーマイト経由のアルミナ以外のアルミナ
(以後、アルミナ(1)という)としては、結晶性アル
ミナ3水和物および無定形アルミナ水和物経由のアルミ
ナから選ばれる少なくとも 1種のアルミナが好ましく
用いられる。
(以後、アルミナ(1)という)としては、結晶性アル
ミナ3水和物および無定形アルミナ水和物経由のアルミ
ナから選ばれる少なくとも 1種のアルミナが好ましく
用いられる。
アルミナ(2)が10wt%より少ない場合には、触媒
の耐摩耗性が低下し、40wt%より多い場合には、触
媒の耐メタル性が悪くなる。
の耐摩耗性が低下し、40wt%より多い場合には、触
媒の耐メタル性が悪くなる。
前記アルミニウム3水和物は、アルミン酸アルカリまた
はアルミニウム塩を出発原料とし、通常の方法で得るこ
とができる。このアルミニウム 3水和物としてはバイ
ヤライト、ジブサイトおよびノルドストランダイト等が
例示できる。これらは1種あるいは2種以上の混合物と
して用いることができる。
はアルミニウム塩を出発原料とし、通常の方法で得るこ
とができる。このアルミニウム 3水和物としてはバイ
ヤライト、ジブサイトおよびノルドストランダイト等が
例示できる。これらは1種あるいは2種以上の混合物と
して用いることができる。
前記の擬ベーマイト(ベーマイトゲル)は繊維状のアル
ミナ水和物であり、アルミン酸アルカリおよびアルミニ
ウム塩を出発原料として、通常の方法により得ることが
できる。例えばアルミニウム塩の水溶液とアルミン酸ア
ルカリの水溶液をpH5〜11で反応させることによっ
て得られる。
ミナ水和物であり、アルミン酸アルカリおよびアルミニ
ウム塩を出発原料として、通常の方法により得ることが
できる。例えばアルミニウム塩の水溶液とアルミン酸ア
ルカリの水溶液をpH5〜11で反応させることによっ
て得られる。
必要ならばこれをpH9〜11.20〜100℃で5分
〜20時間熟成してもよい。前記のアルミニウム塩とし
ては、例えば硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩
化アルミニウム等があるが、硫酸アルミニウムが特に好
ましい。アルミン酸アルカリとしては、例えばアルミン
酸ソーダ、アルミン酸カリウム等がある。
〜20時間熟成してもよい。前記のアルミニウム塩とし
ては、例えば硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩
化アルミニウム等があるが、硫酸アルミニウムが特に好
ましい。アルミン酸アルカリとしては、例えばアルミン
酸ソーダ、アルミン酸カリウム等がある。
本発明で用いるマグネシア(Mg O)としては、マグ
ネシウム塩、例えば硝酸マグネシウム(Mg(NO3)
2 ・ 6H20) 、塩化マグネシウム(Mg
C)2 ・ 6H20)、硫酸マグネシウム(MgSO
4・ 7H20)等を通常の方法で調製したものを用い
ることができる。
ネシウム塩、例えば硝酸マグネシウム(Mg(NO3)
2 ・ 6H20) 、塩化マグネシウム(Mg
C)2 ・ 6H20)、硫酸マグネシウム(MgSO
4・ 7H20)等を通常の方法で調製したものを用い
ることができる。
本発明において、マトリックス中のマグネシアの含有割
合は、2〜50wt%、好ましくは4〜30wt%が適
当である。マトリックス中のマグネシア含有量が2wt
%より少ない場合には、耐メタル性の高い触媒は得られ
ず、50wt%より多い場合には、充分な耐摩耗性を有
した触媒は得られない。
合は、2〜50wt%、好ましくは4〜30wt%が適
当である。マトリックス中のマグネシア含有量が2wt
%より少ない場合には、耐メタル性の高い触媒は得られ
ず、50wt%より多い場合には、充分な耐摩耗性を有
した触媒は得られない。
本発明の触媒中に分散して使用されるゼオライトはA
S T M D −3942−60の方法によって測定
される格子定数が24.25〜24.55人のY型ゼオ
ライトである。このような格子定数のゼオライトはナト
リウムY型ゼオライト(Na−Y、格子定数24.64
〜24.70人)あるいはNaYをアンモニウムイオン
でイオン交換したNH4−Yを脱アルミニウムすること
によって得られる。脱アルミニウムの方法としては(N
a−YあるいはNH4−Yをエチレンジアミン四酢酸(
EDTA) 、四塩化ケイ素、ケイフッ化アンモニウム
等の試薬で処理する方法とNH4−Yを水熱処理する方
法が良く知られているが、NH4−Yを水熱処理する方
法が一般的である。水熱安定性の高いゼオライトを得る
ためには脱アルミニウム処理したゼオライト中のナトリ
ウムをさらにアンモニウムイオンでイオン交換し、ゼオ
ライト中のナトリウム含有量をNa2Oとして0 、5
wt%以下に下げる必要がある。
S T M D −3942−60の方法によって測定
される格子定数が24.25〜24.55人のY型ゼオ
ライトである。このような格子定数のゼオライトはナト
リウムY型ゼオライト(Na−Y、格子定数24.64
〜24.70人)あるいはNaYをアンモニウムイオン
でイオン交換したNH4−Yを脱アルミニウムすること
によって得られる。脱アルミニウムの方法としては(N
a−YあるいはNH4−Yをエチレンジアミン四酢酸(
EDTA) 、四塩化ケイ素、ケイフッ化アンモニウム
等の試薬で処理する方法とNH4−Yを水熱処理する方
法が良く知られているが、NH4−Yを水熱処理する方
法が一般的である。水熱安定性の高いゼオライトを得る
ためには脱アルミニウム処理したゼオライト中のナトリ
ウムをさらにアンモニウムイオンでイオン交換し、ゼオ
ライト中のナトリウム含有量をNa2Oとして0 、5
wt%以下に下げる必要がある。
このような脱アルミニウムされたナトリウム含有量の少
ないY型ゼオライトは超安定ゼオライト(U S Y)
と呼ばれており、高い水熱安定性を示す。脱アルミニウ
ムの条件を変えることによりゼオライトの格子定数を任
意に変えることができるが、本発明に使用されるゼオラ
イトとしては格子定数24.25〜24.55人のもの
が適しており、24゜30〜24.50人のものが特に
好ましい。格子定数が24.25人より小さいゼオライ
トでは活性点の数が少ないため触媒活性が低く好ましく
ない。また格子定数が24.55人より大きいゼオライ
トでは水熱安定性および耐バナジウム性が悪く残油分解
用の触媒として使用した場合、触媒活性の劣化が著しい
。このようにして調製した格子定数24.25〜24.
55人のゼオライトはアンモニウムイオンタイプのNH
4USYとして用いてもよいしNH4−USYを400
〜600℃で空気焼成することによって得られるH−U
SYとして用いてもよい。またNH4USYあるいはH
−USY中のアンモニウムイオンあるいはプロトンの一
部を他の用イオンで交換したものを用いてもよく、この
場合陽イオンとしてはカルシウム、マグネシウム、マン
ガン、鉄、あるいはCe、Sc、y、La、Ac等の希
土類元素が特に適している。
ないY型ゼオライトは超安定ゼオライト(U S Y)
と呼ばれており、高い水熱安定性を示す。脱アルミニウ
ムの条件を変えることによりゼオライトの格子定数を任
意に変えることができるが、本発明に使用されるゼオラ
イトとしては格子定数24.25〜24.55人のもの
が適しており、24゜30〜24.50人のものが特に
好ましい。格子定数が24.25人より小さいゼオライ
トでは活性点の数が少ないため触媒活性が低く好ましく
ない。また格子定数が24.55人より大きいゼオライ
トでは水熱安定性および耐バナジウム性が悪く残油分解
用の触媒として使用した場合、触媒活性の劣化が著しい
。このようにして調製した格子定数24.25〜24.
55人のゼオライトはアンモニウムイオンタイプのNH
4USYとして用いてもよいしNH4−USYを400
〜600℃で空気焼成することによって得られるH−U
SYとして用いてもよい。またNH4USYあるいはH
−USY中のアンモニウムイオンあるいはプロトンの一
部を他の用イオンで交換したものを用いてもよく、この
場合陽イオンとしてはカルシウム、マグネシウム、マン
ガン、鉄、あるいはCe、Sc、y、La、Ac等の希
土類元素が特に適している。
本発明の触媒中に含まれるアルミナ(1)、アルミナ(
2)およびマグネシアからなるマトリックスの含有量は
60〜89wt%であって、好ましくは70〜85wt
%である。格子定数24.25〜24.55人のY型ゼ
オライトの含有量は10〜40wt%、好ましくは15
〜30wt%である。ゼオライトの含有量が10wt%
より少ない場合には、触媒活性が低く好ましくない。ま
たゼオライトの含有量が40wt%より多い場合には、
触媒活性が高すぎるため過分解を起こし、目的とする生
成物の収率が低下する。また本発明の触媒中に50wt
%未満の範囲で増量剤としての粘土を含有させてもよく
、この場合アルミナ・マグネシアの含有量は30〜89
wt%であって、好ましくは40〜yowt%であり、
格子定数24.25〜24.55人のY型ゼオライトの
含有量は10〜40wt%、好ましくは15〜aowt
%である。粘土を含有させることにより、残油分解に有
効な500〜t o、o o o人の細孔を持たせるこ
とができるが、粘土の含有量が50wt%より多い場合
、触媒の耐摩耗性力5悪くなり好ましくない。
2)およびマグネシアからなるマトリックスの含有量は
60〜89wt%であって、好ましくは70〜85wt
%である。格子定数24.25〜24.55人のY型ゼ
オライトの含有量は10〜40wt%、好ましくは15
〜30wt%である。ゼオライトの含有量が10wt%
より少ない場合には、触媒活性が低く好ましくない。ま
たゼオライトの含有量が40wt%より多い場合には、
触媒活性が高すぎるため過分解を起こし、目的とする生
成物の収率が低下する。また本発明の触媒中に50wt
%未満の範囲で増量剤としての粘土を含有させてもよく
、この場合アルミナ・マグネシアの含有量は30〜89
wt%であって、好ましくは40〜yowt%であり、
格子定数24.25〜24.55人のY型ゼオライトの
含有量は10〜40wt%、好ましくは15〜aowt
%である。粘土を含有させることにより、残油分解に有
効な500〜t o、o o o人の細孔を持たせるこ
とができるが、粘土の含有量が50wt%より多い場合
、触媒の耐摩耗性力5悪くなり好ましくない。
本発明の触媒の調製方法の一例を下記に述べる。
まずゼオライトに関しては、Na −Y型ゼオライトを
塩化アンモニウム水溶液中に加え、これを60〜100
℃で2〜10時間撹拌してイオン交換を行なう。必要に
応じて上記イオン交換の操作を2〜−5回繰り返す。次
に濾過・洗浄したゼオライトを30〜150℃で一昼夜
乾燥する。このようにして得られたゼオライト中のNa
20含有量は0.5〜2.Owt%であった。次にこ
のゼオライトを水蒸気雰囲気中500〜750℃で1〜
10時間処理する。この操作により格子中のアルミニウ
ムが一部脱落し格子定数が減少する。最後にこのゼオラ
イトを再び塩化アンモニウムでイオン交換することによ
り、Na2O含有量を0.5wt%以下にすることがで
きる。
塩化アンモニウム水溶液中に加え、これを60〜100
℃で2〜10時間撹拌してイオン交換を行なう。必要に
応じて上記イオン交換の操作を2〜−5回繰り返す。次
に濾過・洗浄したゼオライトを30〜150℃で一昼夜
乾燥する。このようにして得られたゼオライト中のNa
20含有量は0.5〜2.Owt%であった。次にこ
のゼオライトを水蒸気雰囲気中500〜750℃で1〜
10時間処理する。この操作により格子中のアルミニウ
ムが一部脱落し格子定数が減少する。最後にこのゼオラ
イトを再び塩化アンモニウムでイオン交換することによ
り、Na2O含有量を0.5wt%以下にすることがで
きる。
次にマトリックスの調製法であるが、まずアルミニウム
塩およびマグネシウム塩を含有する水溶液と塩基性化合
物の水溶液をpH8,5以上で反応させることによりア
ルミナ(1)・マグネシアヒドロゲルスラリーを生成す
る。上記塩基性化合物としては、例えばアンモニア(N
H3) 、水酸化ナトリウム(Na OH) 、水酸化
カリウム(KOH)等がある。アルミニウム塩およびマ
グネシウム塩を含有する水溶液と塩基性化合物の水溶液
の反応はpH8,5以上、好ましくはpH9,0〜11
.0であれば特に限定されないが、塩基性化合物の水溶
液中へアルミニウム塩およびマグネシウム塩を含有する
水溶液を滴下する方法が好ましい。アルミナ(1)・マ
グネシアヒドロゲルの生成時のpHが8.5より低い場
合には、マグネシアの沈殿が充分におこらず好ましくな
い。
塩およびマグネシウム塩を含有する水溶液と塩基性化合
物の水溶液をpH8,5以上で反応させることによりア
ルミナ(1)・マグネシアヒドロゲルスラリーを生成す
る。上記塩基性化合物としては、例えばアンモニア(N
H3) 、水酸化ナトリウム(Na OH) 、水酸化
カリウム(KOH)等がある。アルミニウム塩およびマ
グネシウム塩を含有する水溶液と塩基性化合物の水溶液
の反応はpH8,5以上、好ましくはpH9,0〜11
.0であれば特に限定されないが、塩基性化合物の水溶
液中へアルミニウム塩およびマグネシウム塩を含有する
水溶液を滴下する方法が好ましい。アルミナ(1)・マ
グネシアヒドロゲルの生成時のpHが8.5より低い場
合には、マグネシアの沈殿が充分におこらず好ましくな
い。
次に前記アルミナ(1)・マグネシアヒドロゲルスラリ
ーと擬ベーマイトのヒドロゲルスラリーとを混合する。
ーと擬ベーマイトのヒドロゲルスラリーとを混合する。
その混合方法は単に機械的に5分〜IO時間混練するだ
けでよいが、このとき50〜100℃で加熱することが
好ましい。また擬ベーマイトのヒドロゲルスラリーにア
ルミニウム塩およびマグネシウム塩を含有する水溶液を
加え、そこへさらに塩基性化合物の水溶液を加えアルミ
ナ(1)・マグネシアヒドロゲルを生成させる方法でも
よい。
けでよいが、このとき50〜100℃で加熱することが
好ましい。また擬ベーマイトのヒドロゲルスラリーにア
ルミニウム塩およびマグネシウム塩を含有する水溶液を
加え、そこへさらに塩基性化合物の水溶液を加えアルミ
ナ(1)・マグネシアヒドロゲルを生成させる方法でも
よい。
次に、前記アルミナ(1)・マグネシアヒドロゲルスラ
リーと前記擬ベーマイトのヒドロゲルスラリーを混合し
たヒドロゲルスラリーに、−前記ゼオライドを分散させ
た後、200〜350℃の熱風で噴霧乾燥し、さらに4
00〜700℃、好ましくは500〜600℃で焼成す
ることによって得られる。
リーと前記擬ベーマイトのヒドロゲルスラリーを混合し
たヒドロゲルスラリーに、−前記ゼオライドを分散させ
た後、200〜350℃の熱風で噴霧乾燥し、さらに4
00〜700℃、好ましくは500〜600℃で焼成す
ることによって得られる。
これによりアルミナ(1)およびアルミナ(2)・マグ
ネシアヒドロゲルはアルミナ・マグネシアスピネルとな
る。この場合、触媒の強度を高めるためにアルミナゾル
、シリカゾルあるいは粘土のようなバインダーを添加し
てもよい。
ネシアヒドロゲルはアルミナ・マグネシアスピネルとな
る。この場合、触媒の強度を高めるためにアルミナゾル
、シリカゾルあるいは粘土のようなバインダーを添加し
てもよい。
本発明の触媒の表面積は50〜400yd/g 、細孔
容積は0.1−1.2cc/g 、平均粒径は40〜6
0μmの範囲のものが好ましい。
容積は0.1−1.2cc/g 、平均粒径は40〜6
0μmの範囲のものが好ましい。
[発明の効果・作用]
重質油の接触分解に本発明の触媒を使用することにより
、重質油中に含まれるニッケル、バナジウム等の重金属
は本発明の触媒上で不動化され、しかも不活性化される
。その結果、触媒上に蓄積した金属による水素とコーク
収率の増加および活性の低下が抑制され、分解生成物の
蒸留設備の一つであるガスコンプレッサーと触媒上のコ
ーク燃焼用空気を供給する空気ブロワ−の負荷が軽減さ
れるばかりでなく、好ましい液状生成物の選択率および
収率を増加させる。また本発明の触媒は耐摩耗性に優れ
ているため、触媒のロスが少なくしかも反応装置内にお
いて安定した流動状態を保つことができる。
、重質油中に含まれるニッケル、バナジウム等の重金属
は本発明の触媒上で不動化され、しかも不活性化される
。その結果、触媒上に蓄積した金属による水素とコーク
収率の増加および活性の低下が抑制され、分解生成物の
蒸留設備の一つであるガスコンプレッサーと触媒上のコ
ーク燃焼用空気を供給する空気ブロワ−の負荷が軽減さ
れるばかりでなく、好ましい液状生成物の選択率および
収率を増加させる。また本発明の触媒は耐摩耗性に優れ
ているため、触媒のロスが少なくしかも反応装置内にお
いて安定した流動状態を保つことができる。
本発明の触媒上に堆積した重金属の不動化および不活性
化の理由は充分明らかではないが、次のような理由が考
えられる。反応塔内で本発明の触媒上に付着したニッケ
ルは再生塔内で酸化ニッケルとなるが、この時のニッケ
ルのイオン半径はマグネシウムのイオン半径とほぼ等し
く、そのため酸化ニッケルはアルミナ・マグネシアスピ
ネル中に容易に侵入あるいは置換固溶する。このように
固溶した酸化ニッケルは安定であり、反応塔内で再び還
元されることはなく、そのためニッケルの脱水素活性が
失われ、水素およびコークの生成が抑制される。バナジ
ウムについても同様に再生塔内において酸化され五酸化
バナジウムとなる。五酸化バナジウムは融点が674℃
と比較的低いため、再生塔内で触媒上を移動しゼオライ
トと反応してゼオライトの結晶構造を破壊し触媒活性を
低下させるといわれている。しかしアルミナ・マグネシ
アスピネル上に付着した五酸化バナジウムはアルミゾあ
るいはマグネシアと反応し安定で高融点の複合酸化物(
例えば8Mg 0−V205 )を形成−し不動化され
る。
化の理由は充分明らかではないが、次のような理由が考
えられる。反応塔内で本発明の触媒上に付着したニッケ
ルは再生塔内で酸化ニッケルとなるが、この時のニッケ
ルのイオン半径はマグネシウムのイオン半径とほぼ等し
く、そのため酸化ニッケルはアルミナ・マグネシアスピ
ネル中に容易に侵入あるいは置換固溶する。このように
固溶した酸化ニッケルは安定であり、反応塔内で再び還
元されることはなく、そのためニッケルの脱水素活性が
失われ、水素およびコークの生成が抑制される。バナジ
ウムについても同様に再生塔内において酸化され五酸化
バナジウムとなる。五酸化バナジウムは融点が674℃
と比較的低いため、再生塔内で触媒上を移動しゼオライ
トと反応してゼオライトの結晶構造を破壊し触媒活性を
低下させるといわれている。しかしアルミナ・マグネシ
アスピネル上に付着した五酸化バナジウムはアルミゾあ
るいはマグネシアと反応し安定で高融点の複合酸化物(
例えば8Mg 0−V205 )を形成−し不動化され
る。
また、該触媒中のアルミナのうち少くとも1owt%を
擬ベーマイト経由のアルミナ(2)とすることで触媒の
耐摩耗性を向上させることができるが、これは擬ベーマ
イトの結晶が微細な繊維状であるため、擬ベーマイトを
含むゲルを乾燥・焼成した際にその繊維がからまり強固
な触媒粒子となるためである。
擬ベーマイト経由のアルミナ(2)とすることで触媒の
耐摩耗性を向上させることができるが、これは擬ベーマ
イトの結晶が微細な繊維状であるため、擬ベーマイトを
含むゲルを乾燥・焼成した際にその繊維がからまり強固
な触媒粒子となるためである。
また本発明の触媒では活性成分として格子定数24.2
5〜24.55人のY型ゼオライトを用いているため、
触媒調製時におけるマグネシウムによるゼオライトの被
毒が軽減され、ゼオライトの活性を十分に活かすことが
できる。またこのゼオライトは耐バナジウム性が高く、
コーク生成量も少ないため特に残油の接触分解に適して
いる。
5〜24.55人のY型ゼオライトを用いているため、
触媒調製時におけるマグネシウムによるゼオライトの被
毒が軽減され、ゼオライトの活性を十分に活かすことが
できる。またこのゼオライトは耐バナジウム性が高く、
コーク生成量も少ないため特に残油の接触分解に適して
いる。
[発明の実施例]
次に本発明の実施例等について説明する。
実施例1
(A)アルミナ(1)、アルミナ(2)およびマグネシ
アヒドロゲルは次のようにして調製した。
アヒドロゲルは次のようにして調製した。
6gのアルミン酸ソーダと 0.2ccのグルコン酸を
60ccの純水に溶解し、50℃に加熱する。これとは
別に6.4gの硫酸アルミニウムを60ccの純水に溶
解し、50℃に加熱する。上記アルミン酸ソーダ溶液へ
硫酸アルミニウム溶液を激しく撹拌しながら加え、アル
ミナヒドロゲルを形成させる。この時のpHは9.5で
ある。このヒドロゲルを50℃で1時間熟成し、擬ベー
マイトを得る。次にアンモニア水中へ77gの塩化アル
ミニウムおよび20gの塩化マグネシウム混合水溶液3
00ccを滴下しアルミナ(1)・マグネシアヒドロゲ
ルを生成させる。
60ccの純水に溶解し、50℃に加熱する。これとは
別に6.4gの硫酸アルミニウムを60ccの純水に溶
解し、50℃に加熱する。上記アルミン酸ソーダ溶液へ
硫酸アルミニウム溶液を激しく撹拌しながら加え、アル
ミナヒドロゲルを形成させる。この時のpHは9.5で
ある。このヒドロゲルを50℃で1時間熟成し、擬ベー
マイトを得る。次にアンモニア水中へ77gの塩化アル
ミニウムおよび20gの塩化マグネシウム混合水溶液3
00ccを滴下しアルミナ(1)・マグネシアヒドロゲ
ルを生成させる。
この時のpHは9.5である。
次に、このアルミナ(1) ・マグネシアヒドロゲル
と前記擬ベーマイトのヒドロゲルを混合し、85℃の温
度で4時間熟成する。熟成後ゲルを濾過し、充分な量の
純水で洗浄する。前記のアルミナ(1)はアルミニウム
3水和物と無定形アルミナ水和物の混合物であった。
と前記擬ベーマイトのヒドロゲルを混合し、85℃の温
度で4時間熟成する。熟成後ゲルを濾過し、充分な量の
純水で洗浄する。前記のアルミナ(1)はアルミニウム
3水和物と無定形アルミナ水和物の混合物であった。
(B)格子定数24.25〜24.55人のY型ゼオラ
イトは、Na−Y型ゼオライトより次のようにして調製
した。
イトは、Na−Y型ゼオライトより次のようにして調製
した。
5ノのビーカーに100 gのNa −Y型ゼオライト
、250gの塩化アンモニウムを入れ、それに純水を全
容が5Jとなるように加える。これを60℃に加熱しな
がらマグネテツイックスクーラーで3時間撹拌した後、
濾過し、5Jの純水で洗浄する。
、250gの塩化アンモニウムを入れ、それに純水を全
容が5Jとなるように加える。これを60℃に加熱しな
がらマグネテツイックスクーラーで3時間撹拌した後、
濾過し、5Jの純水で洗浄する。
上記操作を2回繰り返した後、110℃のオーブン中で
一昼夜乾燥し、引き続き750℃で3時間スチーム処理
する。最後に上記イオン交換の操作を更に1回行ない、
洗浄、乾燥する。このようにして得たゼオライトの格子
定数をX線解析によりAST M D −3942−
60の方法で測定した結果24.50Aであった。また
残存Na 20fikは0.21wt%であった。
一昼夜乾燥し、引き続き750℃で3時間スチーム処理
する。最後に上記イオン交換の操作を更に1回行ない、
洗浄、乾燥する。このようにして得たゼオライトの格子
定数をX線解析によりAST M D −3942−
60の方法で測定した結果24.50Aであった。また
残存Na 20fikは0.21wt%であった。
次に前記のゼオライト(B)8.1gと(A)で調製し
たヒドロゲル全量とを混練し、噴霧乾燥し、さらに60
0℃で2時間空気焼成して触媒Aを得た。
たヒドロゲル全量とを混練し、噴霧乾燥し、さらに60
0℃で2時間空気焼成して触媒Aを得た。
この触媒Aの性状等を第1表に示した。
この触媒の耐摩耗テストを以下のようにして実施した。
所定量の触媒を一定空気流速で30時間流動化させる。
この時に触媒の一部が微粉化し系外へ飛散するが、この
微粉化した触媒の割合を耐摩耗指数とした。
微粉化した触媒の割合を耐摩耗指数とした。
次に前記触媒Aの活性および選択性をASTM<D−3
907) MAT (マイクロアクティビティ−テスト
)により評価した。
907) MAT (マイクロアクティビティ−テスト
)により評価した。
このとき、触媒の性能を平衡触媒と同条件にするため、
MATに供する前に、触媒を77.0’Cで6時間スチ
ーミングした。また触媒の耐メタル性を検討するため、
触媒へ0.3wt%のニッケルと0.6wt%のバナジ
ウムをM 1tchel 1の方法(I nd。
MATに供する前に、触媒を77.0’Cで6時間スチ
ーミングした。また触媒の耐メタル性を検討するため、
触媒へ0.3wt%のニッケルと0.6wt%のバナジ
ウムをM 1tchel 1の方法(I nd。
Eng、 CheIIl、 Prod、 Res
、 Dev、 、 19. 209(1960) )に
準じて担持した。すなわち触媒をニッケルナフチネート
とバナジウムナフチネートのトルエン溶液に含浸させた
後、溶媒を蒸発させ、次いでこれを550℃で3時間空
気焼成した。このようにしてメタルを担持した触媒も同
様にMATに供する前に770℃で6時間スチーミング
した。
、 Dev、 、 19. 209(1960) )に
準じて担持した。すなわち触媒をニッケルナフチネート
とバナジウムナフチネートのトルエン溶液に含浸させた
後、溶媒を蒸発させ、次いでこれを550℃で3時間空
気焼成した。このようにしてメタルを担持した触媒も同
様にMATに供する前に770℃で6時間スチーミング
した。
MATの反応条件はW HS V 18hr”、触媒/
油止3、反応温度482℃であり、原料油はASTMの
標準油である。MAT結果を第1表に示す。ここで第1
表中の分解率は次のように定義される。
油止3、反応温度482℃であり、原料油はASTMの
標準油である。MAT結果を第1表に示す。ここで第1
表中の分解率は次のように定義される。
分解率−[(原料油−沸点216℃以上の留分)/原料
浦] x 100 (wt%) 実施例2 実施例1の(A)と同様の方法で調製したヒドロゲル全
量と実施例1の(B)で調製したゼオライト12.2g
とカオリン12.2gを混練し、以下、実施例1と同様
の方法で処理して得た触媒をBとする。
浦] x 100 (wt%) 実施例2 実施例1の(A)と同様の方法で調製したヒドロゲル全
量と実施例1の(B)で調製したゼオライト12.2g
とカオリン12.2gを混練し、以下、実施例1と同様
の方法で処理して得た触媒をBとする。
この触媒の耐摩耗性および触媒性能を実施例1と同様の
方法で評価し、得られた結果を第1表に示す。
方法で評価し、得られた結果を第1表に示す。
比較例I
La、H−Y型ゼオライトを次のようにして調製した。
5ノのビーカーに100 gのNa−Y型ゼオライト、
塩化ランタン415g、塩化アンモニウム75gを入れ
、それに純水を全容が5Jとなるように加える。これを
約60℃に加熱しながらマグネテイツクスターラーで3
時間撹拌した後、濾過し、5ノの純水で洗浄する。上記
操作を3回繰り返した後、110℃のオーブン中で一昼
夜乾燥し、引き続き540℃で3時間空気焼成する。最
後に上記イオン交換の操作を更に1回行ない、洗浄、乾
燥後500℃で2時間焼成する。このようにして得たL
a。
塩化ランタン415g、塩化アンモニウム75gを入れ
、それに純水を全容が5Jとなるように加える。これを
約60℃に加熱しながらマグネテイツクスターラーで3
時間撹拌した後、濾過し、5ノの純水で洗浄する。上記
操作を3回繰り返した後、110℃のオーブン中で一昼
夜乾燥し、引き続き540℃で3時間空気焼成する。最
後に上記イオン交換の操作を更に1回行ない、洗浄、乾
燥後500℃で2時間焼成する。このようにして得たL
a。
H−Y型ゼオライトのLa交換率は77%であり、残存
Na20flは0.81wt%であった。またこのゼオ
ライトの格子定数をX線回折により測定した結果 24
.74人であつ、た。
Na20flは0.81wt%であった。またこのゼオ
ライトの格子定数をX線回折により測定した結果 24
.74人であつ、た。
実施例1の(A)と同様の方法で調製したヒドロゲル全
量と前記La、H−Y型ゼオライト 7.1gとを混練
し、以下、実施例1と同様の方法で処理して得た触媒を
Cとする。
量と前記La、H−Y型ゼオライト 7.1gとを混練
し、以下、実施例1と同様の方法で処理して得た触媒を
Cとする。
この触媒の耐摩耗性および触媒性能を実施例1と同様の
方法で評価し、得られた結果を第1表に示す。
方法で評価し、得られた結果を第1表に示す。
比較例2
アンモニア水中へ98gの塩化アルミニウムおよび20
gの塩化マグネシウムの混合水溶液400ccを滴下し
、アルミナ(1)mマグネシアヒドロゲルを生成させる
。この時のpHは9.5である。次にこのヒドロゲルを
85℃の温度で4時間熟成する。
gの塩化マグネシウムの混合水溶液400ccを滴下し
、アルミナ(1)mマグネシアヒドロゲルを生成させる
。この時のpHは9.5である。次にこのヒドロゲルを
85℃の温度で4時間熟成する。
熟成後ゲルを濾過し、充分な量の純水で洗浄する。
こうして得られたアルミナ(1)・マグネシアヒドロゲ
ル全量と実施例1の(B)で調製したゼオライト 8.
1gとを混練し、以下、実施例1と同様の方法で処理し
て得た触媒をDとする。
ル全量と実施例1の(B)で調製したゼオライト 8.
1gとを混練し、以下、実施例1と同様の方法で処理し
て得た触媒をDとする。
この触媒の耐摩耗性および触媒性能を実施例1と同様の
方法で評価し、得られた結果を第1表に示す。
方法で評価し、得られた結果を第1表に示す。
比較例3
30gのアルミン酸ソーダと leeのグルコン酸を3
00ccの純水に溶解し、50℃に加熱する。これとは
別に32gの硫酸アルミニウムを300ccの純水に溶
解し、50℃に加熱する。上記アルミン酸ソーダ溶液へ
硫酸アルミニウム溶液を激しく撹拌しながら加え、アル
ミナヒドロゲルを形成させる。この時のpHは9.5で
ある。このヒドロゲルを50℃で1時間熟成し、擬ベー
マイトを得る。次にアンモニア水中へ20gの塩化マグ
ネシウム水溶液200ccを滴下しマグネシアヒドロゲ
ルを生成させる。この時のpHは9.5である。
00ccの純水に溶解し、50℃に加熱する。これとは
別に32gの硫酸アルミニウムを300ccの純水に溶
解し、50℃に加熱する。上記アルミン酸ソーダ溶液へ
硫酸アルミニウム溶液を激しく撹拌しながら加え、アル
ミナヒドロゲルを形成させる。この時のpHは9.5で
ある。このヒドロゲルを50℃で1時間熟成し、擬ベー
マイトを得る。次にアンモニア水中へ20gの塩化マグ
ネシウム水溶液200ccを滴下しマグネシアヒドロゲ
ルを生成させる。この時のpHは9.5である。
次にこのマグネシアヒドロゲルと前記擬ベーマイトのヒ
ドロゲルを混合し、85℃の温度で4時間熟成する。熟
成後ゲルを濾過し、充分な量の純水で洗浄する。こうし
て得たアルミナ(2)・マグネシアヒドロゲル全量と実
施例1の(B)で調製したゼオライト 8.1gとを混
練し、以下、実施例1と同様の方法で処理して得た触媒
をEとする。
ドロゲルを混合し、85℃の温度で4時間熟成する。熟
成後ゲルを濾過し、充分な量の純水で洗浄する。こうし
て得たアルミナ(2)・マグネシアヒドロゲル全量と実
施例1の(B)で調製したゼオライト 8.1gとを混
練し、以下、実施例1と同様の方法で処理して得た触媒
をEとする。
この触媒の耐摩耗性および触媒性能を実施例1と同様の
方法で評価し、得られた結果を第1表に示す。
方法で評価し、得られた結果を第1表に示す。
これらの結果から、触媒A、Bは耐摩耗性に優れ、しか
も耐メ、タル性の高い触媒であることがわかる。格子定
数の大きなゼオライトを使用した触媒Cではバナジウム
による活性の低下が他の触媒より大きい。擬ベーマイト
経由のアルミナを含まない触媒りは耐メタル性は高いが
耐摩耗性が著しく悪い。アルミナ・マグネシア中のアル
ミナが全て擬ベーマイト経由のアルミナである触媒Eは
耐摩耗性は良いが、メタルを担持したときのドライガス
発生量が多くしかも活性の低下も大きい。
も耐メ、タル性の高い触媒であることがわかる。格子定
数の大きなゼオライトを使用した触媒Cではバナジウム
による活性の低下が他の触媒より大きい。擬ベーマイト
経由のアルミナを含まない触媒りは耐メタル性は高いが
耐摩耗性が著しく悪い。アルミナ・マグネシア中のアル
ミナが全て擬ベーマイト経由のアルミナである触媒Eは
耐摩耗性は良いが、メタルを担持したときのドライガス
発生量が多くしかも活性の低下も大きい。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、格子定数24.25〜24.55ÅのY型ゼオライ
トを10〜40wt%、アルミナ・マグネシアを60〜
90wt%含有し、かつ該アルミナ・マグネシア中のマ
グネシア含有量が2〜50wt%で、前記アルミナのう
ち10〜40wt%が擬ベーマイト経由のアルミナであ
ることを特徴とする炭化水素転化触媒。 2、格子定数24.25〜24.55ÅのY型ゼオライ
トを10〜40wt%、アルミナ・マグネシアを30〜
89wt%、粘土を50wt%未満含有し、かつ該アル
ミナ・マグネシア中のマグネシア含有量が2〜50wt
%で前記アルミナのうち10〜40wt%が擬ベーマイ
ト経由のアルミナであることを特徴とする炭化水素転化
触媒。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26653387A JPH01111446A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 炭化水素転化触媒 |
EP19880202333 EP0313167B1 (en) | 1987-10-23 | 1988-10-19 | Catalysts for converting hydrocarbons |
DE8888202333T DE3867421D1 (de) | 1987-10-23 | 1988-10-19 | Katalysatoren zur umwandlung von kohlenwasserstoffen. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26653387A JPH01111446A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 炭化水素転化触媒 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01111446A true JPH01111446A (ja) | 1989-04-28 |
Family
ID=17432197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26653387A Pending JPH01111446A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 炭化水素転化触媒 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01111446A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015528744A (ja) * | 2012-07-23 | 2015-10-01 | ダブリュー・アール・グレイス・アンド・カンパニー−コネチカット | マグネシウム安定化超低ソーダ分解触媒 |
-
1987
- 1987-10-23 JP JP26653387A patent/JPH01111446A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015528744A (ja) * | 2012-07-23 | 2015-10-01 | ダブリュー・アール・グレイス・アンド・カンパニー−コネチカット | マグネシウム安定化超低ソーダ分解触媒 |
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