JPH02184517A - ガロシリケートゼオライトベータ及びその製法及び触媒としての使用 - Google Patents
ガロシリケートゼオライトベータ及びその製法及び触媒としての使用Info
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- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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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
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明はガリウムを含有するゼオライトベータ;その製
造法:及びこれを含有する触媒に関し、この触媒はすぐ
れた分解(crackingクラツキ/グ)油性と高い
芳香族選すく性を有している。
造法:及びこれを含有する触媒に関し、この触媒はすぐ
れた分解(crackingクラツキ/グ)油性と高い
芳香族選すく性を有している。
〈従来の技術及び発明が解決しようとするR題〉ゼオラ
イト類は結晶構造で規定された均一な大きさの細孔を有
しており、そして従って時には均一なゼオライトの細孔
の大きさがある寸法と形状の分子の選択的吸着を可能に
しているので、1分子aJ(モレキュラー−シーブ)n
と呼ばれている。アノベノシリヶーL型では酸素原子を
共有することによって相互に結合したAte、とSin
、 の四面体の無限に続く三次元骨格からゼオライト
は成り、そして脱水した型は酸化物のモル比を用いて式
:%式% で便宜的に表わされている。この式でMは原子価nのカ
チオンであり、Atを中心とする四面体がバランスすべ
き負のζ荷を有しているので、カチオンは必然的にアル
ミニウムに相当する層、構造中に存在している。Mは周
期律表の第1族乃至第vl族の金属でtlそして非金稿
例えば水素、アンモニア又は有機カチオンともなり得る
。ALU、四面体はStO,四面体にのみ結合するので
、2は2以上である。
イト類は結晶構造で規定された均一な大きさの細孔を有
しており、そして従って時には均一なゼオライトの細孔
の大きさがある寸法と形状の分子の選択的吸着を可能に
しているので、1分子aJ(モレキュラー−シーブ)n
と呼ばれている。アノベノシリヶーL型では酸素原子を
共有することによって相互に結合したAte、とSin
、 の四面体の無限に続く三次元骨格からゼオライト
は成り、そして脱水した型は酸化物のモル比を用いて式
:%式% で便宜的に表わされている。この式でMは原子価nのカ
チオンであり、Atを中心とする四面体がバランスすべ
き負のζ荷を有しているので、カチオンは必然的にアル
ミニウムに相当する層、構造中に存在している。Mは周
期律表の第1族乃至第vl族の金属でtlそして非金稿
例えば水素、アンモニア又は有機カチオンともなり得る
。ALU、四面体はStO,四面体にのみ結合するので
、2は2以上である。
珪素とアルミニウム原子の合計の酸素原子に対する比は
1:2である。
1:2である。
所定のゼオライトの珪素/アルミニウム原子比は多くは
可変的であり、そしであるゼオライトでは珪素/アルミ
ニウム原子比は、珪素/アルミニウム原子比が少なくと
も2.5から無限大であるZSM−5の場合のように、
上限が限られていない。アルミニウム以外の元素例えば
硼素及び鉄がある独のゼオライトの骨格中のアルミニウ
ムの位置を占め得ることか知られている。
可変的であり、そしであるゼオライトでは珪素/アルミ
ニウム原子比は、珪素/アルミニウム原子比が少なくと
も2.5から無限大であるZSM−5の場合のように、
上限が限られていない。アルミニウム以外の元素例えば
硼素及び鉄がある独のゼオライトの骨格中のアルミニウ
ムの位置を占め得ることか知られている。
ZSM−5は約5乃至約7オングストロームの却1孔サ
イズを持つ中程度細孔ゼオライトと時には呼ばれる種類
のゼオライトの1員である。時として大細孔ゼオライト
と呼ばれる別のイ里類のゼオライトには、就中天然産フ
ォージャサイト、合成ゼオライ)4.L、Y及びゼオラ
イトベータが富まれる。これらゼオライトは中程度細孔
ゼオライトよりも大きな細孔サイズ、即ち約7オングス
トロームより大きな細孔サイズを有していることを特徴
とする。ゼオライトベータは米国特許第3,308.0
69号に開示されており、セしてZSM−5と同様に、
さまざまの骨格元素、時に硼素、を有して製造できるこ
とが知られている。ヨーロッパ特許第55046号はベ
ータ族の1員として記載されたゼオライトのアルミノシ
リフート型を開示しており、その−般式でガリウムがア
ルミニウムの代替物として列挙されたいくつかの元素の
一つとなっている。
イズを持つ中程度細孔ゼオライトと時には呼ばれる種類
のゼオライトの1員である。時として大細孔ゼオライト
と呼ばれる別のイ里類のゼオライトには、就中天然産フ
ォージャサイト、合成ゼオライ)4.L、Y及びゼオラ
イトベータが富まれる。これらゼオライトは中程度細孔
ゼオライトよりも大きな細孔サイズ、即ち約7オングス
トロームより大きな細孔サイズを有していることを特徴
とする。ゼオライトベータは米国特許第3,308.0
69号に開示されており、セしてZSM−5と同様に、
さまざまの骨格元素、時に硼素、を有して製造できるこ
とが知られている。ヨーロッパ特許第55046号はベ
ータ族の1員として記載されたゼオライトのアルミノシ
リフート型を開示しており、その−般式でガリウムがア
ルミニウムの代替物として列挙されたいくつかの元素の
一つとなっている。
ゼオライトベータは次のX線回折バター7で認識され、
他のゼオライトと識別できる。
他のゼオライトと識別できる。
11.4±0.2
7.4±0.2
6.7±0,2
4.25±0.1
3.97士01
3.0±0.1
2.2±0.1
このゼオライトのより詳細なX線データは、ナトリウム
型及びさまざまのカナオフ変換した型のものが米国特許
第3.308,069号の表2及び3に示されている。
型及びさまざまのカナオフ変換した型のものが米国特許
第3.308,069号の表2及び3に示されている。
ガリウム変性ゼオライトベータがゼオライトを水溶液中
のGa源で還流又はより低い温度で処理することで製造
できることが今や見出された、ガリウムはゼオライトの
骨格の四面体の中lL?を占める元素として、そして場
合によってはカチオン及び/又は宮浸成分としても包含
されている。
のGa源で還流又はより低い温度で処理することで製造
できることが今や見出された、ガリウムはゼオライトの
骨格の四面体の中lL?を占める元素として、そして場
合によってはカチオン及び/又は宮浸成分としても包含
されている。
原料ゼオライトはボロー又はアルミノシリケートベータ
である。
である。
く課題を解決するための手段〉
本発明によれば結晶性メタロシリケートゼオライトはゼ
オライトベータのX線回折パターンを実質上有し、酸化
物のモル比を用いて示して式: %式% 但し、Mは原子価外のカナオンであり、Ia)十(b)
十(e)−1、(a)=O乃至0,5、(6)−0乃至
0.3、(e) −0,2乃至1で且つ(d)−5乃至
3000である、を有する。このゼオライトの好ましい
型では、地d) :(6)は30乃至500の値を有し
、比(d) : (C)はioo乃至10,000の値
を有し、そして比1d);(α)は50乃至15,00
0の値を有する。少なくともこれらの好ましい型ではゼ
オライトは50より大のアルファー値を有している。
オライトベータのX線回折パターンを実質上有し、酸化
物のモル比を用いて示して式: %式% 但し、Mは原子価外のカナオンであり、Ia)十(b)
十(e)−1、(a)=O乃至0,5、(6)−0乃至
0.3、(e) −0,2乃至1で且つ(d)−5乃至
3000である、を有する。このゼオライトの好ましい
型では、地d) :(6)は30乃至500の値を有し
、比(d) : (C)はioo乃至10,000の値
を有し、そして比1d);(α)は50乃至15,00
0の値を有する。少なくともこれらの好ましい型ではゼ
オライトは50より大のアルファー値を有している。
カチオンMは第1族乃至第1族の金縞のカナオンでも、
非金属カテオ/例えばアンモニウム又は第4級基でも艮
い。
非金属カテオ/例えばアンモニウム又は第4級基でも艮
い。
特に対象となる態様ではMは少なくとも一部分は(ゼオ
ライトを製造する方法の績来として存在する)Gαであ
るか又は少なくとも一部分は水素又はその前駆体となり
得る。
ライトを製造する方法の績来として存在する)Gαであ
るか又は少なくとも一部分は水素又はその前駆体となり
得る。
このゼオライトは1乃至90 wt%、好ましくは20
乃至70 w$のゼオライトと80乃至30sc+φの
多孔質無機マトリックス例えば、シリカ、アルミナ及び
/又は粘土の複合体の形のpu媒として使用される。か
かる肛媒は/ C(、’又は100分解装置での使用に
適した粒子の形に製造される。
乃至70 w$のゼオライトと80乃至30sc+φの
多孔質無機マトリックス例えば、シリカ、アルミナ及び
/又は粘土の複合体の形のpu媒として使用される。か
かる肛媒は/ C(、’又は100分解装置での使用に
適した粒子の形に製造される。
ガリウムが中心に存在する四面体が負に帯電した四面体
の20係以下を占めているゼオライトベータを加水分解
して、当初存在する骨格(frame work )[
素原子2・5乃至7500個当シ1個の骨格jp、子を
骨格から追出しく diaplaea)、lO乃x3o
o℃の温度で加水分解した該ゼオライトをガリウム塩の
水浴液と接触させて、骨格原子を追出した骨格四面体の
中心をガリウムで置換し、且つ塩基父侠に依り、生成し
たガロシリケー トを水素酸に変換することで、ガロシ
リケートが製造できる。
の20係以下を占めているゼオライトベータを加水分解
して、当初存在する骨格(frame work )[
素原子2・5乃至7500個当シ1個の骨格jp、子を
骨格から追出しく diaplaea)、lO乃x3o
o℃の温度で加水分解した該ゼオライトをガリウム塩の
水浴液と接触させて、骨格原子を追出した骨格四面体の
中心をガリウムで置換し、且つ塩基父侠に依り、生成し
たガロシリケー トを水素酸に変換することで、ガロシ
リケートが製造できる。
原料ゼオライトは通常ガリウムを含まぬ。珪素又はゲル
マニウム以外の骨格元素かめる時は、通常アルミニウム
及び/又は硼素である。好ましくは加水分所間は15乃
至250個の珪素原子当シ1個の骨格原子を(四面体の
中心から)追出す。加水分解したゼオライトとガリウム
塩(好ましくは硝酸塩)との接触は自圧下で実施される
。
マニウム以外の骨格元素かめる時は、通常アルミニウム
及び/又は硼素である。好ましくは加水分所間は15乃
至250個の珪素原子当シ1個の骨格原子を(四面体の
中心から)追出す。加水分解したゼオライトとガリウム
塩(好ましくは硝酸塩)との接触は自圧下で実施される
。
加水分解とガリウムの骨格への導入は単一工程で実施で
きる。従って、原料ゼオライトの負に帯電した骨格西面
体の少なくとも30%が硼素を中心とするものの時には
、pH4以下でゼオライトをガリウム塩溶液と接触させ
て両方を実施する。原料ゼオライトの負に帯電した骨格
西面体の少なくとも50チがアルミニウムを中心とする
ものであれば、10以上のpuでゼオライトをガリウム
塩溶液と接触させて両方を笑施する。
きる。従って、原料ゼオライトの負に帯電した骨格西面
体の少なくとも30%が硼素を中心とするものの時には
、pH4以下でゼオライトをガリウム塩溶液と接触させ
て両方を実施する。原料ゼオライトの負に帯電した骨格
西面体の少なくとも50チがアルミニウムを中心とする
ものであれば、10以上のpuでゼオライトをガリウム
塩溶液と接触させて両方を笑施する。
別の方法では加水分解とGa導入を別にして、原料ゼオ
ライトを金属イオンの無いヒドロニウムイオンの源と第
1股階で接隠させて加水分解を笑施し、次に7i!+2
段階としてガリウム溶液と接触させる。
ライトを金属イオンの無いヒドロニウムイオンの源と第
1股階で接隠させて加水分解を笑施し、次に7i!+2
段階としてガリウム溶液と接触させる。
ヒドロニウムイオンの源は酸例えばエチレンジアミン四
酢酸及び/又は鋼酸、又はスチームより成る。ガロシリ
ケートは通常、アンモニウム交換及びか焼に依シ水素型
に変換される。
酢酸及び/又は鋼酸、又はスチームより成る。ガロシリ
ケートは通常、アンモニウム交換及びか焼に依シ水素型
に変換される。
不発明によるゼオライトを含有する触媒を用いる炭化水
素原料の転化は350乃至650℃の温度、0.1乃至
200五デー1のWHSV及び0.1乃至70パールの
圧力での接触で実施できる。Saは、炭化水素原料のか
かる転化に用いて後、構造的変化のために効率を失なう
こと無く、少なくとも600℃の温度で再生できるもの
となシ得る。本発明による触媒は芳香族化プロセスで特
に有用でるり、このようなプロセスでは原料はC1乃至
C1!パラフインから成り、400乃至600℃、0.
1乃至20 hf’ WHS V及び0.1乃至35パ
ールでM[と接触して芳香族化される;かかるプロセス
ではゼオライトは好ましくは少なくとも500の当初ア
ルファー値を有している。
素原料の転化は350乃至650℃の温度、0.1乃至
200五デー1のWHSV及び0.1乃至70パールの
圧力での接触で実施できる。Saは、炭化水素原料のか
かる転化に用いて後、構造的変化のために効率を失なう
こと無く、少なくとも600℃の温度で再生できるもの
となシ得る。本発明による触媒は芳香族化プロセスで特
に有用でるり、このようなプロセスでは原料はC1乃至
C1!パラフインから成り、400乃至600℃、0.
1乃至20 hf’ WHS V及び0.1乃至35パ
ールでM[と接触して芳香族化される;かかるプロセス
ではゼオライトは好ましくは少なくとも500の当初ア
ルファー値を有している。
原料が分解(クラッキング)送入原料の時は、操業の適
切条件は450乃至550℃の温度、0乃至10パール
のゲージ圧及びl乃至15ル、−1のWIISVよシ成
)、原料が@油又は残油の時に特に有効な結果が得られ
る。好ましくはかかるクラッキングは流動床分解装置で
実施される。
切条件は450乃至550℃の温度、0乃至10パール
のゲージ圧及びl乃至15ル、−1のWIISVよシ成
)、原料が@油又は残油の時に特に有効な結果が得られ
る。好ましくはかかるクラッキングは流動床分解装置で
実施される。
クラッキングに本発明の触媒を使用した時の予想外の利
点は、クラッキング反応と同時に進行する芳香族化反応
の結果として水素が生成するので、クラッキングプロセ
スを別個の水素を114費する炭化水素転化プロセスと
複仕させて、別個の精a操作例えは水素化処理又は改質
にプロセス水素として使用できることである。
点は、クラッキング反応と同時に進行する芳香族化反応
の結果として水素が生成するので、クラッキングプロセ
スを別個の水素を114費する炭化水素転化プロセスと
複仕させて、別個の精a操作例えは水素化処理又は改質
にプロセス水素として使用できることである。
く詳細な記載〉
本発明のガリウム変性ゼオライトベータは、IJpl、
科ゼオライトをベースとする触媒に比して、臆媒によシ
高い分解活性及びよシ高い芳香族選択率を与える。脂肪
族原料から製造される芳香族生成物にはベンゼン、エチ
ルベンゼン、C1鴨−及びp−キシレン、トルエ/及び
C1,、+芳香族カある。このCv+芳香族はC6−芳
香族に比してガソリンのモータ法オクタン価を著るしく
増加させる。
科ゼオライトをベースとする触媒に比して、臆媒によシ
高い分解活性及びよシ高い芳香族選択率を与える。脂肪
族原料から製造される芳香族生成物にはベンゼン、エチ
ルベンゼン、C1鴨−及びp−キシレン、トルエ/及び
C1,、+芳香族カある。このCv+芳香族はC6−芳
香族に比してガソリンのモータ法オクタン価を著るしく
増加させる。
一般にゼオライトを加水分解する前に、400℃以上の
温度で、好ましくはN、中538℃に1”C/mi%で
昇温し、538℃で8時間、そし″C次に空気中538
℃で4時間、か焼する。容易に入手できるガリウムの源
には塩化物、硝酸塩及び硫酸塩がめる。可溶性ガリウム
源の正確な水希釈率は臨界的では無い。ガリウム処理は
四面体の中心を置換する位置へのゼオライト骨格中への
ガリウムの包含と、ある場合にはゼオライトの同時的ガ
リウム交換又はガリウムtiが起こる。アニオン性骨格
元累としてのガリウムは、カチオン又は含浸成分として
よりもゼオライトにより太きな芳香族化活性を賦与する
。ガリウム処理は室温(周囲温度)から、場曾によって
は還流を伴なう、自圧下での加熱も含めた約300℃以
下の温度迄の、昇温温度までの温度範囲で実施する。
温度で、好ましくはN、中538℃に1”C/mi%で
昇温し、538℃で8時間、そし″C次に空気中538
℃で4時間、か焼する。容易に入手できるガリウムの源
には塩化物、硝酸塩及び硫酸塩がめる。可溶性ガリウム
源の正確な水希釈率は臨界的では無い。ガリウム処理は
四面体の中心を置換する位置へのゼオライト骨格中への
ガリウムの包含と、ある場合にはゼオライトの同時的ガ
リウム交換又はガリウムtiが起こる。アニオン性骨格
元累としてのガリウムは、カチオン又は含浸成分として
よりもゼオライトにより太きな芳香族化活性を賦与する
。ガリウム処理は室温(周囲温度)から、場曾によって
は還流を伴なう、自圧下での加熱も含めた約300℃以
下の温度迄の、昇温温度までの温度範囲で実施する。
ゼオライトをガリウム源と接触させるpH条件は、原料
ゼオライトの組成及び、ガリウムとの接触で加水分解を
行なうか否かによって大巾に変る。原料ゼオライトが硼
素を含有し、加水分解を受けていない時は、ゼオライト
骨格中の硼素原子のガリウム原子にょるtlを換は4以
下のpHを用いた′g触で達成されるっゼオライトが骨
格元素としてアルミニウムを含有しており、加水分解を
受けていない時は、骨格アルミニウムに対するガリウム
の置換は10以上の、Hでのゼオライトのガリウム接触
で達成される。酸、スチーム等によって供給されるヒド
ロニウムイオンとの反応でゼオライトが既に加水分解を
受けて骨格原子例えばAL1B、Si又はG# が追出
されている時には、接触のpuは臨界的では無い。
ゼオライトの組成及び、ガリウムとの接触で加水分解を
行なうか否かによって大巾に変る。原料ゼオライトが硼
素を含有し、加水分解を受けていない時は、ゼオライト
骨格中の硼素原子のガリウム原子にょるtlを換は4以
下のpHを用いた′g触で達成されるっゼオライトが骨
格元素としてアルミニウムを含有しており、加水分解を
受けていない時は、骨格アルミニウムに対するガリウム
の置換は10以上の、Hでのゼオライトのガリウム接触
で達成される。酸、スチーム等によって供給されるヒド
ロニウムイオンとの反応でゼオライトが既に加水分解を
受けて骨格原子例えばAL1B、Si又はG# が追出
されている時には、接触のpuは臨界的では無い。
ガリウム処理後、ゼオライトを水素型に、好ましくはア
ンモニウムイオンとの変換とか焼で、変換する。アンモ
ニウムイオン変換は周囲温度から還流温度で実施でき、
そして場合によっては異なる温度で繰返し実施できる。
ンモニウムイオンとの変換とか焼で、変換する。アンモ
ニウムイオン変換は周囲温度から還流温度で実施でき、
そして場合によっては異なる温度で繰返し実施できる。
アンモニウム交換に先立って、ガリウム処理したゼオラ
イトはガリウム処理工程で使用した試薬が無(なる迄流
降した方がよい。
イトはガリウム処理工程で使用した試薬が無(なる迄流
降した方がよい。
アンモニウムイオンの源は臨界的では無く;源は通常水
浴液のアンモニウム塩例えば硝酸アンモニウム、硫酸ア
ンモニウム、塩化アンモニウム、酢酸アンモニウム及び
その混合物となり得る。例示すると、l# Nil、
NO,、lNNi1.C1及ヒIN Nil、C’L
/fi/M、OH(7)水gPlカコレラ及び類似物質
のアンモニウムイオン変換を実施するのに用いられる;
NH,011は、Hの維持とヒドロニウムイオン51.
換を最小にするのに用いられる。反応混−8−物のpu
は一般に7乃至11、好ましくは8乃至10に維持する
。アンモニウム交換は0.5乃至20時間の間、周囲温
度から100℃の温度範囲で実施できる。アンモニウム
交換したゼオライトのか焼は800℃以下の、一般に6
00℃以下の温度で実施される。
浴液のアンモニウム塩例えば硝酸アンモニウム、硫酸ア
ンモニウム、塩化アンモニウム、酢酸アンモニウム及び
その混合物となり得る。例示すると、l# Nil、
NO,、lNNi1.C1及ヒIN Nil、C’L
/fi/M、OH(7)水gPlカコレラ及び類似物質
のアンモニウムイオン変換を実施するのに用いられる;
NH,011は、Hの維持とヒドロニウムイオン51.
換を最小にするのに用いられる。反応混−8−物のpu
は一般に7乃至11、好ましくは8乃至10に維持する
。アンモニウム交換は0.5乃至20時間の間、周囲温
度から100℃の温度範囲で実施できる。アンモニウム
交換したゼオライトのか焼は800℃以下の、一般に6
00℃以下の温度で実施される。
ゼオライト骨格中へのカリウムの包含は元素分析、熱重
量分析及びNMRで確認される。ガロシリケートゼオラ
イトのアンモニウム変換後の熱重量分析[Thsrmo
grαvi−nhatria analysim (
1’GA) ]はガリウムの無いゼオライト中のものと
は異なるアンモニウム基の存在を示す。
量分析及びNMRで確認される。ガロシリケートゼオラ
イトのアンモニウム変換後の熱重量分析[Thsrmo
grαvi−nhatria analysim (
1’GA) ]はガリウムの無いゼオライト中のものと
は異なるアンモニウム基の存在を示す。
TGAは試料を20℃/ m i sで約700°Cの
温度迄加熱して実施した。シリケートゼオライトの骨格
中に含有される硼素が持つサイ)K交換されたすべての
アンモニウム塩オ/は300℃以下の温度で揮発、即ち
脱看する。G、T。
温度迄加熱して実施した。シリケートゼオライトの骨格
中に含有される硼素が持つサイ)K交換されたすべての
アンモニウム塩オ/は300℃以下の温度で揮発、即ち
脱看する。G、T。
Kgrr at al、、Tgrmochim Ac
ta 3,113(1971)記載の方法による昇温ア
ンモニウム脱% (T ampgrαtsrmPrOg
rammgd Ammonia Dasorpti
on(TPAD ) 〕分析を実施した。N //3−
7’rn 5 zはアンモニウム化した硼素含有1ベー
タ”についての180℃から335−360℃に上昇し
た。アルファー値はガリウムの無いゼオライトベータの
20から、骨格ガリウムを含むゼオライトベータの77
に上昇した。アルファー試験はJ、Cat、Vol、N
、278−287 (1966)に記載されている。
ta 3,113(1971)記載の方法による昇温ア
ンモニウム脱% (T ampgrαtsrmPrOg
rammgd Ammonia Dasorpti
on(TPAD ) 〕分析を実施した。N //3−
7’rn 5 zはアンモニウム化した硼素含有1ベー
タ”についての180℃から335−360℃に上昇し
た。アルファー値はガリウムの無いゼオライトベータの
20から、骨格ガリウムを含むゼオライトベータの77
に上昇した。アルファー試験はJ、Cat、Vol、N
、278−287 (1966)に記載されている。
At及びGa浴液NMRの類似性はG、NMRが八面体
(配位)の及び四面体(配位)のGaの識別及び存在す
るGafitの決定に使用できることを示唆していた。
(配位)の及び四面体(配位)のGaの識別及び存在す
るGafitの決定に使用できることを示唆していた。
これらの物質のAtNIdRと同様に、5I!:測され
た準−ピークについて、類似するGαケミカルシフト及
びライン巾が得られた。
た準−ピークについて、類似するGαケミカルシフト及
びライン巾が得られた。
(GA (〃tO)6 )” K対比して測定した1
56 ppmのGa−ゼオライトベータについてのGα
ケミカルシフトは、6液結果と比較すると05が四面体
的に配位されていることを示している。ゼオライトのG
a ピークは、溶液中の珪素に配位していない四面体的
Ga棟について190pptnビークの約400ppm
アップフィールド←すfield )である。
56 ppmのGa−ゼオライトベータについてのGα
ケミカルシフトは、6液結果と比較すると05が四面体
的に配位されていることを示している。ゼオライトのG
a ピークは、溶液中の珪素に配位していない四面体的
Ga棟について190pptnビークの約400ppm
アップフィールド←すfield )である。
これは41固の近隣Stを持つ4配位At(4Si)の
、Atへの54配位の効果が4配位のモノマーのAtア
ニオンAlo; が80ppmでめるのに対して55
j)j)常であることと、一致している。これはGaが
四面体的に配位されているだけでなく、ゼオライトの骨
格中にある証拠である。ガリウム−71MAS NM
Rスペクトルを3−5 Kll gスビニ/グ(spi
nning )を用いてthaUnivmrsityo
f IILinotaの360#Hg及び500Mli
gスペクトロメーターで得た。マジック角(magic
a%g1g)をかWr法を用いて設定した。パルス励起
(4,Opaルミパルスリューション90”−8,0μ
j)は最適信号(シグナル)を与えるよ5に選んだ。パ
ルス条件はすべての遷移に均一な励起を与えるφ3が1
より小であるLipprnaaの条件を満たさなかった
。50maのリサイクルタイムで87,712乃至14
4.000回のスキャンが艮好な信号/ノイズ (比)
K必要であった。プロト/デカツプリ/グを用いなかっ
た。
、Atへの54配位の効果が4配位のモノマーのAtア
ニオンAlo; が80ppmでめるのに対して55
j)j)常であることと、一致している。これはGaが
四面体的に配位されているだけでなく、ゼオライトの骨
格中にある証拠である。ガリウム−71MAS NM
Rスペクトルを3−5 Kll gスビニ/グ(spi
nning )を用いてthaUnivmrsityo
f IILinotaの360#Hg及び500Mli
gスペクトロメーターで得た。マジック角(magic
a%g1g)をかWr法を用いて設定した。パルス励起
(4,Opaルミパルスリューション90”−8,0μ
j)は最適信号(シグナル)を与えるよ5に選んだ。パ
ルス条件はすべての遷移に均一な励起を与えるφ3が1
より小であるLipprnaaの条件を満たさなかった
。50maのリサイクルタイムで87,712乃至14
4.000回のスキャンが艮好な信号/ノイズ (比)
K必要であった。プロト/デカツプリ/グを用いなかっ
た。
スペクトルの信号/ノイズは500Hgエスクポーネ/
シャル・ライン・ブロードニ/グを用いて増した。ケミ
カルシフトはGcL(No3)、のIxuaを参照した
。4.0μ5(60つパルス、10.0#リサイクルタ
イム及びプロトンデカップリングを用いてSt MAS
NMRスペクトルが200 Mug IV Af
Rで得られた。
シャル・ライン・ブロードニ/グを用いて増した。ケミ
カルシフトはGcL(No3)、のIxuaを参照した
。4.0μ5(60つパルス、10.0#リサイクルタ
イム及びプロトンデカップリングを用いてSt MAS
NMRスペクトルが200 Mug IV Af
Rで得られた。
芳香族(ベンゼン)生成を促進する本発明のゼオライト
の選択率は、C1乃至C□パラフイ/原料の場合、式で
求める。生成したベンゼンの量はガスクロマトグラフィ
ーで6)1j定する。
の選択率は、C1乃至C□パラフイ/原料の場合、式で
求める。生成したベンゼンの量はガスクロマトグラフィ
ーで6)1j定する。
本発明の好ましい態様によれば、重質炭化水素送入原料
の接触分解がガロシリケートベータよシ成る触媒の存在
下で実施される。生成物は原料よりも増加した芳香族含
量、及び増加したオクタン値を有している。この接触分
解プロセスは高い水素収率に対して;CJ留分生成;即
ちCo、及びC4不飽和分並びにC1及びC4パラフィ
ン生成に対して高い選択率を有することかできる。原料
は(−’店N質炭化水素で、そして特には本発明のタラ
ツキングプロセスは軽油及び残油のアップグレーデング
に利用できる。
の接触分解がガロシリケートベータよシ成る触媒の存在
下で実施される。生成物は原料よりも増加した芳香族含
量、及び増加したオクタン値を有している。この接触分
解プロセスは高い水素収率に対して;CJ留分生成;即
ちCo、及びC4不飽和分並びにC1及びC4パラフィ
ン生成に対して高い選択率を有することかできる。原料
は(−’店N質炭化水素で、そして特には本発明のタラ
ツキングプロセスは軽油及び残油のアップグレーデング
に利用できる。
接触分解は添加水素無しで、750乃至12001’。
(399乃至650℃)、好ましくは800乃至110
0下(427乃至593℃)の範囲の温度;O乃至10
0psi (101,4バールハ好ましくは07プ至5
0 psi(50,7バール)の範囲のゲージ圧;0.
1乃至200 hr”、好ましくは0.5乃至100h
デー1の範囲の重量空間速度(lP’1lsV ) ;
0.5乃至20. 好マシ<ハl乃至10ノi囲の触
媒/オイル(原料)比の条件下で実施される。この触媒
は流動床接触分解又は移動床接触分解プロセスに使用で
きる。水素生成に対してこのプロセスが高い選択性を有
しているので、意図的に添加しなくても水素がプロセス
中通常存在している。
0下(427乃至593℃)の範囲の温度;O乃至10
0psi (101,4バールハ好ましくは07プ至5
0 psi(50,7バール)の範囲のゲージ圧;0.
1乃至200 hr”、好ましくは0.5乃至100h
デー1の範囲の重量空間速度(lP’1lsV ) ;
0.5乃至20. 好マシ<ハl乃至10ノi囲の触
媒/オイル(原料)比の条件下で実施される。この触媒
は流動床接触分解又は移動床接触分解プロセスに使用で
きる。水素生成に対してこのプロセスが高い選択性を有
しているので、意図的に添加しなくても水素がプロセス
中通常存在している。
本発明は特に流動接触分解プロセス(/C’C’)に利
用できる。個々のFCCプラントの構造と構成は変るが
、FCC“装置の本質的要素は米国特許第436&11
4号に示されている。
用できる。個々のFCCプラントの構造と構成は変るが
、FCC“装置の本質的要素は米国特許第436&11
4号に示されている。
処理を受けた重質炭化水素は送入原料に比して、低下し
た脂肪族含量、高い芳香族含量、増加したガソリン含量
及び高い無鉛オクタン価を有する。対応する油柱の市販
F(、’C分解触媒に比して、本発明の触媒は残油分解
に用いると、7乃至9高い無鉛オクタン(R十〇)値を
持つより高いガソリン収率な生じた。
た脂肪族含量、高い芳香族含量、増加したガソリン含量
及び高い無鉛オクタン価を有する。対応する油柱の市販
F(、’C分解触媒に比して、本発明の触媒は残油分解
に用いると、7乃至9高い無鉛オクタン(R十〇)値を
持つより高いガソリン収率な生じた。
本発明によって分解(クラッキング)で生成した水素は
水素化処理及び改質プロセスの水素の必要量を満たすこ
とができる。炭化水素原料例えばナフサの当初の水素化
処理は硫黄、窒素及び酸素を首府するり、各成分を硫化
水素、アンモニア及び水に変換し、−万で有機金属化合
物の水素化分所で金属汚染物を析出させる役をする。P
JT窒によシ、水素化処理帯からの流出物の途中段階処
理も実施し得る。かかる途中段階処理は、例えは付加水
素を供給する、熱を加える又は除去するため又は水素化
処理したぴLの一部を処理のために抜出すのに行なわれ
る。在来の改質プロセスに先立っての重質ナフサ留分の
水素化処理は必須であろう。好ましくは水素化処理触媒
床の温度は550乃至850下(288乃至454℃)
の大略の範囲であろう。原料は触媒床に0.1乃至10
、好ましくは0.2乃至2の総括空間速度で導入され、
水素は水素化処理用に1ooo乃至10,000標準立
方フイートScf/原料バーレル(178乃至1781
0m ’/ m 3)、炭化水素1モル当92.4乃至
24モルの水素の比に相当、の量で当初存在させる。
水素化処理及び改質プロセスの水素の必要量を満たすこ
とができる。炭化水素原料例えばナフサの当初の水素化
処理は硫黄、窒素及び酸素を首府するり、各成分を硫化
水素、アンモニア及び水に変換し、−万で有機金属化合
物の水素化分所で金属汚染物を析出させる役をする。P
JT窒によシ、水素化処理帯からの流出物の途中段階処
理も実施し得る。かかる途中段階処理は、例えは付加水
素を供給する、熱を加える又は除去するため又は水素化
処理したぴLの一部を処理のために抜出すのに行なわれ
る。在来の改質プロセスに先立っての重質ナフサ留分の
水素化処理は必須であろう。好ましくは水素化処理触媒
床の温度は550乃至850下(288乃至454℃)
の大略の範囲であろう。原料は触媒床に0.1乃至10
、好ましくは0.2乃至2の総括空間速度で導入され、
水素は水素化処理用に1ooo乃至10,000標準立
方フイートScf/原料バーレル(178乃至1781
0m ’/ m 3)、炭化水素1モル当92.4乃至
24モルの水素の比に相当、の量で当初存在させる。
水素化処理用の触媒は公知の触媒でよく、その多くは市
場の主要商品である。これらの水素化処理用触媒は固体
の多孔質担体例えばシリカ及び/又は金属酸化物、例え
ばアルミナ、チタニア、ジルコニア又はその混合物上に
担持した第vlB族及び/又は第〜1族の金属又は金属
酸化物から一般に成る。代表的な第■族金MKはモリブ
デ/、クロム及びタングステンがあシ、第〜1族金属に
はニッケル、コバルト、パラジウム及び白金がある。こ
れらの金属成分は、−般にU、l乃至20 wt%の量
を前記担体に金属又は金属酸化物の形で担持する。特に
有効な水素化処理触媒の一つはC’h−ツronlcR
106として知られる市販触媒で、ニックルータングス
テン−アルミナ−シリカ−チタニア触媒である。
場の主要商品である。これらの水素化処理用触媒は固体
の多孔質担体例えばシリカ及び/又は金属酸化物、例え
ばアルミナ、チタニア、ジルコニア又はその混合物上に
担持した第vlB族及び/又は第〜1族の金属又は金属
酸化物から一般に成る。代表的な第■族金MKはモリブ
デ/、クロム及びタングステンがあシ、第〜1族金属に
はニッケル、コバルト、パラジウム及び白金がある。こ
れらの金属成分は、−般にU、l乃至20 wt%の量
を前記担体に金属又は金属酸化物の形で担持する。特に
有効な水素化処理触媒の一つはC’h−ツronlcR
106として知られる市販触媒で、ニックルータングス
テン−アルミナ−シリカ−チタニア触媒である。
ナフサ留分り改質は、半再生式、サイクリック又は連続
(再任式)装置での在来の改質によって行なわれるオク
タン価の上昇したリホーメートの製造である。改質のプ
ロセス条件には常圧乃至5002asy(35,5バー
ル)の圧力;800乃至1100?(427乃至593
℃)の温度;5以下の、0でも良い(改質中の水素の生
成のために装置人口〃2/HC比が0であっても、水素
分圧がある)装置人ロHz/ECモル比:及び0.1乃
至20.0(1)Lll SVカ含1fLる。
(再任式)装置での在来の改質によって行なわれるオク
タン価の上昇したリホーメートの製造である。改質のプ
ロセス条件には常圧乃至5002asy(35,5バー
ル)の圧力;800乃至1100?(427乃至593
℃)の温度;5以下の、0でも良い(改質中の水素の生
成のために装置人口〃2/HC比が0であっても、水素
分圧がある)装置人ロHz/ECモル比:及び0.1乃
至20.0(1)Lll SVカ含1fLる。
在来の改質触媒が使用できる。低いオクタン過酷度のリ
ホーメートを製造するには改質時のナフサ/触媒接触時
間を小さくする。所定のオクタン価のリホーメートな製
造するために配列されている装置に使用する触媒量を減
らして接触時間を小さくできる。別の方法では配列され
た装置全体での原料のL /I SVを増加しても良い
。別の方法として、半再生式プロセスで3つの装置が用
いられる時は、生成物は第2の装置を出て第3の装置を
バイパスして通さな(ても良い(3つの装置はすべて実
質上同一の改質条件で運転される)。
ホーメートを製造するには改質時のナフサ/触媒接触時
間を小さくする。所定のオクタン価のリホーメートな製
造するために配列されている装置に使用する触媒量を減
らして接触時間を小さくできる。別の方法では配列され
た装置全体での原料のL /I SVを増加しても良い
。別の方法として、半再生式プロセスで3つの装置が用
いられる時は、生成物は第2の装置を出て第3の装置を
バイパスして通さな(ても良い(3つの装置はすべて実
質上同一の改質条件で運転される)。
在来の改質J’l’J!媒を使用でざる。在来の改質触
媒は塩素化され;一般に予備硫化されて5ppmより少
ない、好ましくは1 ppmより少ない硫黄を含有する
原料に用いられる。多(は低い水蒸気分圧を示す糸で運
転される。これらの触媒は、塩素化され予備硫化されて
低い水蒸気分圧で運転される白金/アルミナ;塩素化さ
れ低い水蒸気分圧で運転される白金−レニワム;アルミ
ナ上の三元金属、三元金属成分の各々は白金、インジウ
ム、ルテニウム、イリジウム及びロジウムから成る群か
ら選ばれたものである、及び塩素化され低い水蒸気分圧
で運転される白金m/アルミナとなり得る。
媒は塩素化され;一般に予備硫化されて5ppmより少
ない、好ましくは1 ppmより少ない硫黄を含有する
原料に用いられる。多(は低い水蒸気分圧を示す糸で運
転される。これらの触媒は、塩素化され予備硫化されて
低い水蒸気分圧で運転される白金/アルミナ;塩素化さ
れ低い水蒸気分圧で運転される白金−レニワム;アルミ
ナ上の三元金属、三元金属成分の各々は白金、インジウ
ム、ルテニウム、イリジウム及びロジウムから成る群か
ら選ばれたものである、及び塩素化され低い水蒸気分圧
で運転される白金m/アルミナとなり得る。
得られたガリウム含有ゼオライトは結合剤又はマトリッ
クス物質と組脅わせて、その強度を増し、摩耗耐性及び
使用される過酷な条件への耐性を増す。シリカ、アルミ
ナ及びシリカ−アルミナが広く結合剤として使用され、
さまざまの粘土も一般に結合剤の目的に利用できる。ゼ
オライトは結合剤を含む組成物の1乃至90wt%を、
好ましくは該組成物の20乃至70 wt%を占める。
クス物質と組脅わせて、その強度を増し、摩耗耐性及び
使用される過酷な条件への耐性を増す。シリカ、アルミ
ナ及びシリカ−アルミナが広く結合剤として使用され、
さまざまの粘土も一般に結合剤の目的に利用できる。ゼ
オライトは結合剤を含む組成物の1乃至90wt%を、
好ましくは該組成物の20乃至70 wt%を占める。
く実施例〉
実施例1゜
次の組成:
S 1()1 、 vt% 75,
4At、0.、wt% 3.2Na
、sot% 0.05Ns
wt% 1.47C,wt
% 13.6灰分、01000
℃、wt% 81,2Cα、 ノ’PM
Qのゼオ
ライトベータの1(lをN2中538℃に1’C/mi
nで昇温し、538℃に8時間保ってか焼し、次に空気
にスイッチして史に4時間保った。か焼した物質を02
NNaUl!溶液中で2−5”)”x(SOa)s (
!: 2時fiJ)還fiシタ。
4At、0.、wt% 3.2Na
、sot% 0.05Ns
wt% 1.47C,wt
% 13.6灰分、01000
℃、wt% 81,2Cα、 ノ’PM
Qのゼオ
ライトベータの1(lをN2中538℃に1’C/mi
nで昇温し、538℃に8時間保ってか焼し、次に空気
にスイッチして史に4時間保った。か焼した物質を02
NNaUl!溶液中で2−5”)”x(SOa)s (
!: 2時fiJ)還fiシタ。
処理した物質を水洗、戸別した。還流温度で次に別に室
温でfi/II、NO,とア/モニワム9.換後、物質
な空気中1℃/minで538℃に昇温し、4時間か焼
した。
温でfi/II、NO,とア/モニワム9.換後、物質
な空気中1℃/minで538℃に昇温し、4時間か焼
した。
上で調製したガロシリケートゼオライトベータの外−へ
キサ7分解8性試験の結果を衣lに示す。比較のために
ガリウムを含まぬゼオライトの結果も示す。このデータ
はGa変性ゼオライトベータ触媒のアルファー値が42
6から511にノ冑加したことを示している。従って不
発明のガリウム含有触媒は、ガリウムの無い前駆体より
も高いヘキサン分解活性を示した。よシ重要なのはベン
ゼン選択率が0から8%Kjl加したことでろる。
キサ7分解8性試験の結果を衣lに示す。比較のために
ガリウムを含まぬゼオライトの結果も示す。このデータ
はGa変性ゼオライトベータ触媒のアルファー値が42
6から511にノ冑加したことを示している。従って不
発明のガリウム含有触媒は、ガリウムの無い前駆体より
も高いヘキサン分解活性を示した。よシ重要なのはベン
ゼン選択率が0から8%Kjl加したことでろる。
表 1
Ga−ゼオライトベータ及び在来のアルミノシリケート
ゼオライトベータの分解活性及びベンゼン選択率の比較 5 511 7.010
216 8.015
138 8.020
98 9.0アルミノシリケートゼオライ
トベータ (G5−ゼオライトベータ前駆体) 426 0.0 420 0.0 400 0.0 390 0.0 377 0.0 369 0.0 以下の実施例では0.95 wt% B 、0.54
wt% Atto、 。
ゼオライトベータの分解活性及びベンゼン選択率の比較 5 511 7.010
216 8.015
138 8.020
98 9.0アルミノシリケートゼオライ
トベータ (G5−ゼオライトベータ前駆体) 426 0.0 420 0.0 400 0.0 390 0.0 377 0.0 369 0.0 以下の実施例では0.95 wt% B 、0.54
wt% Atto、 。
84.5wt%5i02 *10.2 wt%C’ 、
2.1 wflbll * 1.5 w妖N乃至20
00ppmNαを当初含有する原料の硼素−ゼオライド
ベータを用いた。このゼオライトをN!中1℃/nii
鴨で538℃に加熱し、空気中で538℃に2時間保っ
てか焼した。か焼した硼素−ゼオライドベータな次に室
温でl# Nil、NO,と変換した。TPDからの
生成物の”t/Al−20,は54:lでめった。その
アルファー値は22であった。
2.1 wflbll * 1.5 w妖N乃至20
00ppmNαを当初含有する原料の硼素−ゼオライド
ベータを用いた。このゼオライトをN!中1℃/nii
鴨で538℃に加熱し、空気中で538℃に2時間保っ
てか焼した。か焼した硼素−ゼオライドベータな次に室
温でl# Nil、NO,と変換した。TPDからの
生成物の”t/Al−20,は54:lでめった。その
アルファー値は22であった。
実施例2゜
1tの硼素−ゼオライドベータな室温及びpu−2で0
.42 Ga(NO8)、と反応させた。試料を次に5
38℃で2時間空気か焼した。生成物の元素分析から0
.01wt%B。
.42 Ga(NO8)、と反応させた。試料を次に5
38℃で2時間空気か焼した。生成物の元素分析から0
.01wt%B。
0、38 wt%Al、0. 、 及び1.37wt
%G(1を含せすることが判明した。8−1O%のベン
ゼン選択率でアルファー値は55であった。Nll、−
TPD での交換能は0.267ミリ尚貨/灰分?(
これは元素分析値の0.2765ミリ当世/灰分1の値
と一致する)セしてNll、−TPD TW、a、は1
80℃から334℃に上昇し、Gaがゼオライトベータ
の骨格に存在することを示した。
%G(1を含せすることが判明した。8−1O%のベン
ゼン選択率でアルファー値は55であった。Nll、−
TPD での交換能は0.267ミリ尚貨/灰分?(
これは元素分析値の0.2765ミリ当世/灰分1の値
と一致する)セしてNll、−TPD TW、a、は1
80℃から334℃に上昇し、Gaがゼオライトベータ
の骨格に存在することを示した。
実施例3゜
同一の硼素−ゼオライドベータを脱イオン水中でII、
El)’rAで室温で1時間佃田した。生成物は0.0
01 ppm B及び0.43wt%AI−、0.
を含有し、13,5のアルファー値を有し【いた。この
酸処理した硼素−ゼオライドベータの11を室温でU、
19fGα(”01)3と反応さぜた。この生成物は1
.04wt%Gaを含有し、13−14%ベンゼン選択
率で77のアルファー値を有していた。
El)’rAで室温で1時間佃田した。生成物は0.0
01 ppm B及び0.43wt%AI−、0.
を含有し、13,5のアルファー値を有し【いた。この
酸処理した硼素−ゼオライドベータの11を室温でU、
19fGα(”01)3と反応さぜた。この生成物は1
.04wt%Gaを含有し、13−14%ベンゼン選択
率で77のアルファー値を有していた。
実施例4゜
同一の硼素−ゼオライドベータを室温でOlIM及び1
.0M llN0.で逐次的に抽出した。生成物はQ
、001 ’139%硼素と0.36 wt%Al−,
0,を貧有し、15のアルファー1直を有していた。こ
の酸処理硼素−ゼオライドベータの11を室温で0.2
5 ? Ga(NO,)、と反応させた。生成物は1
.38チ Gaを含有し、8−10%ベンゼン選択率で
82のアルファー値を有していた。
.0M llN0.で逐次的に抽出した。生成物はQ
、001 ’139%硼素と0.36 wt%Al−,
0,を貧有し、15のアルファー1直を有していた。こ
の酸処理硼素−ゼオライドベータの11を室温で0.2
5 ? Ga(NO,)、と反応させた。生成物は1
.38チ Gaを含有し、8−10%ベンゼン選択率で
82のアルファー値を有していた。
実施例5゜
同一の硼素−セjFフイ)ヘ−1’をINO,中0)H
,El)TAで抽出した; l 60xtt lN
HNO,/f−I!Iオライトノ溶液KO,2f
H,EDTA/l ゼオライ)の割合でB、EUrAな
加え、2時間室温で撹拌した。ゼオライトを分離し12
0℃で1晩乾燥した。乾燥したゼオライトをGa(NO
s)s(0,2t/? Ga<NOx )s )を用
い室温で処理した。次に2℃/minで538℃に加熱
して空気か焼した。
,El)TAで抽出した; l 60xtt lN
HNO,/f−I!Iオライトノ溶液KO,2f
H,EDTA/l ゼオライ)の割合でB、EUrAな
加え、2時間室温で撹拌した。ゼオライトを分離し12
0℃で1晩乾燥した。乾燥したゼオライトをGa(NO
s)s(0,2t/? Ga<NOx )s )を用
い室温で処理した。次に2℃/minで538℃に加熱
して空気か焼した。
実施例6゜
実施例5で調製したガロシリケートゼオライトベータを
かgt、後、α−試験でその分解活性をテストした。衣
2に示すこのテストの結果は、ゼオライトのヘキサン分
解活性が硼素−アルミノシリケートゼオライト(前駆体
)の当初の26のアルファー値から145のアルファー
値に増加したことを示している。より重要なのはガリウ
ム変性附媒のべ7ゼ/選択率が実質上のゼロから13乃
至14%に増加したことである。
かgt、後、α−試験でその分解活性をテストした。衣
2に示すこのテストの結果は、ゼオライトのヘキサン分
解活性が硼素−アルミノシリケートゼオライト(前駆体
)の当初の26のアルファー値から145のアルファー
値に増加したことを示している。より重要なのはガリウ
ム変性附媒のべ7ゼ/選択率が実質上のゼロから13乃
至14%に増加したことである。
表 2
Ga−ゼオライトベータとB−ゼオライトベータの分解
活性とベンゼン選択率の比較 B−ゼオライトベータ (Ga−ゼオライトベータ前駆体) 13.6 13.6 14.0 13.7 13.8 2櫨の調製法の差は、実施例1の触媒がアルカリ媒体(
pH>8 )でtA製されたのに対し、この実施例の触
媒は酸性環境(pH〜5)で調製した点である。
活性とベンゼン選択率の比較 B−ゼオライトベータ (Ga−ゼオライトベータ前駆体) 13.6 13.6 14.0 13.7 13.8 2櫨の調製法の差は、実施例1の触媒がアルカリ媒体(
pH>8 )でtA製されたのに対し、この実施例の触
媒は酸性環境(pH〜5)で調製した点である。
実施例7゜
実施例6に使用したのと同一の触媒を在来の平衡FCC
触媒とパラフィン系5tatfjord 常圧残油の
分解で比較した。ガロシリケート形媒をペレットにし、
すシフぶし、80乃至100メツシユに山分した。pc
cB媒は受入れたままを使用した。平衡FCC触媒の性
状を表3に示す。
触媒とパラフィン系5tatfjord 常圧残油の
分解で比較した。ガロシリケート形媒をペレットにし、
すシフぶし、80乃至100メツシユに山分した。pc
cB媒は受入れたままを使用した。平衡FCC触媒の性
状を表3に示す。
この触媒はモービルのB−α%montFc’c’装置
から抜出したもので現在のFCCpB媒の代表でるる。
から抜出したもので現在のFCCpB媒の代表でるる。
Staげjord常圧残油(′″long raJi
d )の性状を表4にボす。
d )の性状を表4にボす。
表 3
実験に使用したFC”C触媒の性状
灰分、1000℃
光填密度、y7cx−
ルーズ密度h V / cc
実密度、y/cr−
粒子密度、y7cx:。
細孔容積、 eC/ f
表面積r m”/ ?
触媒上の炭素swt%
アルミナa wt裂
シリカド1%
金権土類、 wt%
ノ(E Y 、 wt% X −7ニツケル+
ppm バナジウム、 pp悔 アンテモ/* pptn 鉄Ipp1n 銅t pp爲 粒子サイズ分布 (μm) 020、wt% 2040、ug%+ 40−60.wtチ ロ080、sc+ttlb 80+、wgチ 97.25 0.96 0.87 2.78 1.37 0.37 113.0 0.17 43.2 53.0 2.95 14.90 0.0 7.1 35.8 32.1 25.0 表 4 5tatfjord常圧残油つ性状 炭素、 Xl1F 、 sut% 水系、NMR,wt% 硫黄、wt% 窒素T ChamiLsm+pp% ニッケル、AA、ppへ バナジウム−AAうpp倶 鉄、 AA 、 pp惧 密度 70℃、@/ce 流動点、T 残炭、McRT、wt% KV 100℃ 芳香族%、シリカゲル GC/MS 非芳香族チ、GC/MS 非点分布 (wt%) 420−650下(216−343℃)650−850
”F(343−454“C)850−1050″F(4
54−566℃)1050°F+(566℃十) 85.4 12.50 0.63 1.4 2.9 0.8812 100(38℃) 3.53 13.11 50.91 48.25 10.1 33.9 39.0 17゜0 常圧残油は自動化濃厚流動床装置で分解した。典型的な
分解条件は510℃、常圧、触媒/オイル−1,2乃至
7及びFBsV−1乃至9Ar司であった。
ppm バナジウム、 pp悔 アンテモ/* pptn 鉄Ipp1n 銅t pp爲 粒子サイズ分布 (μm) 020、wt% 2040、ug%+ 40−60.wtチ ロ080、sc+ttlb 80+、wgチ 97.25 0.96 0.87 2.78 1.37 0.37 113.0 0.17 43.2 53.0 2.95 14.90 0.0 7.1 35.8 32.1 25.0 表 4 5tatfjord常圧残油つ性状 炭素、 Xl1F 、 sut% 水系、NMR,wt% 硫黄、wt% 窒素T ChamiLsm+pp% ニッケル、AA、ppへ バナジウム−AAうpp倶 鉄、 AA 、 pp惧 密度 70℃、@/ce 流動点、T 残炭、McRT、wt% KV 100℃ 芳香族%、シリカゲル GC/MS 非芳香族チ、GC/MS 非点分布 (wt%) 420−650下(216−343℃)650−850
”F(343−454“C)850−1050″F(4
54−566℃)1050°F+(566℃十) 85.4 12.50 0.63 1.4 2.9 0.8812 100(38℃) 3.53 13.11 50.91 48.25 10.1 33.9 39.0 17゜0 常圧残油は自動化濃厚流動床装置で分解した。典型的な
分解条件は510℃、常圧、触媒/オイル−1,2乃至
7及びFBsV−1乃至9Ar司であった。
表5と6に平衡FCC触媒とG、/ベータ触媒の比較運
転の分解生成物分布をそれぞれ要約した。
転の分解生成物分布をそれぞれ要約した。
表 5
平thFs−30での5tatfjord常圧残油の転
化温度9℃ (、’at/Uil Fil S V 、 hr−’ 送入前、? 込入旧、cc サイクル数 物質収支 生成物分析、 wt% Co区 C1′8 Cs Co、− 1−C’4 舊−C1 5,0 2,1 52,5 98,3 0,38 3,67 1,31 9,12 1,49 0,52 7、O 1,95 62,1 99,3 0,34 4,02 1,70 11,34 1,82 0,44 3,0 3,61 48,8 55,8 94,5 0,26 2,86 1,2i 8.11 1.30 0.31 C,−3307(166℃) 330−420”F 原料 420−650’F IU、1 650−850? 33.9 850−1050″F 390 1050下+ 170 チコーク ドライガス C,− C,−330? C,−420”F 420”−650” コーク 650下−への転化率 420下−への転化率 3307″″への転化率 4.39 30.13 6.03 17.06 6.22 1.81 5.27 12.10 5.32 27.43 47.52 9.30 15.90 ?6.10 63.11 5.42 32.14 5.30 13.27 4.17 1.25 4.52 14.27 5.45 31.37 4.09 17.85 79.96 76.79 71.49 3.86 25.27 20.97 10.58 3.17 7□14 9.17 4.52 25.96 36.62 45.01 15.75 J3.29 69.01 58.14 53.35 表 6 カリウム/ベータでのStαげjord常圧残油の転化
運転番号 86 88 90温度
、℃ 51(1510510C,’at10
it1.25 3.0 5.0IFIJ S
V 、 hr−’ 8.6
3.8 2.0送入油、?
85.4 48,7 22.8込人?山、匡
97.6 55.6 26.0サイクル数
7 9 8物質収支
98.3 99.3 94.5生
成物分布e gg% C’10.21 0,23 0.28Cx’ z
1.90 4.53 6.01
”s 3.16 4.60
7.890’s−7,7812,5515,83i −
C44,997,749,27 s−C,0,951,471,98 C1−′1 Cs−330”F(166’C) 330−420下 、JA料 420−650″F 10.1 650−850″F 33.9 850−1050下 39.0 1050?+ 17.0 チコーク 生成物選択率 ドライガス C,− ”5−330’F C,−420”F 420’−650@ コーク 650T−への転化率 420T−への転化率 330″F′−への転化率 3.56 31.51 7.14 16.32 10.50 4.55 7.20 2.82 30.18 42゜17 51.52 8.45 9.63 74.72 68.50 61.36 4.52 29.25 4.95 10.98 6.50 1.98 10.70 5.81 35.75 41.80 1.20 81.82 75.59 4.56 26.18 2.93 6.17 2.93 0.86 15.10 6.98 50.89 32.33 16.77 91J、C13 90,03 87,10 これらの結果は等しい転化率において、Ga/ベータ触
媒が平衡触媒よシコークが少く、ガスが少くそしてナフ
サが多いことを示している。6回の運転の分解生成物を
次に分留してナフサ(IBF−420下)留分を得た。
化温度9℃ (、’at/Uil Fil S V 、 hr−’ 送入前、? 込入旧、cc サイクル数 物質収支 生成物分析、 wt% Co区 C1′8 Cs Co、− 1−C’4 舊−C1 5,0 2,1 52,5 98,3 0,38 3,67 1,31 9,12 1,49 0,52 7、O 1,95 62,1 99,3 0,34 4,02 1,70 11,34 1,82 0,44 3,0 3,61 48,8 55,8 94,5 0,26 2,86 1,2i 8.11 1.30 0.31 C,−3307(166℃) 330−420”F 原料 420−650’F IU、1 650−850? 33.9 850−1050″F 390 1050下+ 170 チコーク ドライガス C,− C,−330? C,−420”F 420”−650” コーク 650下−への転化率 420下−への転化率 3307″″への転化率 4.39 30.13 6.03 17.06 6.22 1.81 5.27 12.10 5.32 27.43 47.52 9.30 15.90 ?6.10 63.11 5.42 32.14 5.30 13.27 4.17 1.25 4.52 14.27 5.45 31.37 4.09 17.85 79.96 76.79 71.49 3.86 25.27 20.97 10.58 3.17 7□14 9.17 4.52 25.96 36.62 45.01 15.75 J3.29 69.01 58.14 53.35 表 6 カリウム/ベータでのStαげjord常圧残油の転化
運転番号 86 88 90温度
、℃ 51(1510510C,’at10
it1.25 3.0 5.0IFIJ S
V 、 hr−’ 8.6
3.8 2.0送入油、?
85.4 48,7 22.8込人?山、匡
97.6 55.6 26.0サイクル数
7 9 8物質収支
98.3 99.3 94.5生
成物分布e gg% C’10.21 0,23 0.28Cx’ z
1.90 4.53 6.01
”s 3.16 4.60
7.890’s−7,7812,5515,83i −
C44,997,749,27 s−C,0,951,471,98 C1−′1 Cs−330”F(166’C) 330−420下 、JA料 420−650″F 10.1 650−850″F 33.9 850−1050下 39.0 1050?+ 17.0 チコーク 生成物選択率 ドライガス C,− ”5−330’F C,−420”F 420’−650@ コーク 650T−への転化率 420T−への転化率 330″F′−への転化率 3.56 31.51 7.14 16.32 10.50 4.55 7.20 2.82 30.18 42゜17 51.52 8.45 9.63 74.72 68.50 61.36 4.52 29.25 4.95 10.98 6.50 1.98 10.70 5.81 35.75 41.80 1.20 81.82 75.59 4.56 26.18 2.93 6.17 2.93 0.86 15.10 6.98 50.89 32.33 16.77 91J、C13 90,03 87,10 これらの結果は等しい転化率において、Ga/ベータ触
媒が平衡触媒よシコークが少く、ガスが少くそしてナフ
サが多いことを示している。6回の運転の分解生成物を
次に分留してナフサ(IBF−420下)留分を得た。
p、c。
Andaraon trt al、*@calcsl
ations of を五−Research 0
eLass Number of Motor Gas
olinesfrom Gas Chromato
graphic I)ata and a N
as。
ations of を五−Research 0
eLass Number of Motor Gas
olinesfrom Gas Chromato
graphic I)ata and a N
as。
Approach to Motor Ga5oli
%e QsalityC’ostroL、’Josrs
aL of the Institsga o
fPetroleum、Vol J 8 、p、560
+MaデcA1972によるGC法でナフサの無鉛リ
サーチ法オクタン価を算出した。表7にその結果な費約
してあり、G、/ベータが在来の平衡FCC触媒よシ4
乃至6RONすぐれたナフサをり(シ出すことか確認さ
れた(図1)。表8は6回の運転のそれぞれのナフサ留
分のベンゼ/、トルエン、キシレンの量を比較したもの
でsb、Ga/ベータが一貫して在来のt″C’CC’
C触媒シ多(の単項芳香族をつくり出していることを示
して3す、これが本M媒のRONの優位性をある程度裏
付けている。図2に2種の触媒のベンゼン+トルエン+
キシレン収率と転化率の関係をプロットした。
%e QsalityC’ostroL、’Josrs
aL of the Institsga o
fPetroleum、Vol J 8 、p、560
+MaデcA1972によるGC法でナフサの無鉛リ
サーチ法オクタン価を算出した。表7にその結果な費約
してあり、G、/ベータが在来の平衡FCC触媒よシ4
乃至6RONすぐれたナフサをり(シ出すことか確認さ
れた(図1)。表8は6回の運転のそれぞれのナフサ留
分のベンゼ/、トルエン、キシレンの量を比較したもの
でsb、Ga/ベータが一貫して在来のt″C’CC’
C触媒シ多(の単項芳香族をつくり出していることを示
して3す、これが本M媒のRONの優位性をある程度裏
付けている。図2に2種の触媒のベンゼン+トルエン+
キシレン収率と転化率の関係をプロットした。
表 7
ナフサのリサーチ法オクタ/価(RUN)の比較86
Ga/ベータ 74.7 92.
488 Ga/ベータ 81.8
96.390 にa/ベータ 90.0
99.399 REY
69.0 85.497 REY
76.1 87.798
REY 80.0 90
.1P−t”−Andarxon at al、”
(、’alewlatio外 of theRaze
arah Iota’s Number of Mot
or Ga5olinesfroty+ Gas Ch
romategraphic I)ata and a
A’#VApproach to Motor
Ga5oline (、Isα1ityC’ant
roL’、Joursal of the In5
titute ofPatroLmsm、Vol、5
B、p−560(1972)の方法によりコンピュータ
で算出。
Ga/ベータ 74.7 92.
488 Ga/ベータ 81.8
96.390 にa/ベータ 90.0
99.399 REY
69.0 85.497 REY
76.1 87.798
REY 80.0 90
.1P−t”−Andarxon at al、”
(、’alewlatio外 of theRaze
arah Iota’s Number of Mot
or Ga5olinesfroty+ Gas Ch
romategraphic I)ata and a
A’#VApproach to Motor
Ga5oline (、Isα1ityC’ant
roL’、Joursal of the In5
titute ofPatroLmsm、Vol、5
B、p−560(1972)の方法によりコンピュータ
で算出。
表 8
生成物中の単環芳香族チの比較
86Ga/ベータ 74.7 4,1 1
5.5 13.288 Ga/ベータ 81.8
7.6 25.6 16.390 Ga
/ベータ 90.0 11.2 28,
5 23.199 REY 97 REY 98 REY 69.0 76.1 2.2 4.3 5.9 2.3 6.1 ?、32.7
6.2 8.3 実施例5の方法で調投したGa/ゼオライトベータ試料
のシクロヘキサン吸着能を、在来のアルミノシリケート
及びボロシリケートゼオライト試料及びZSM−5と、
539℃でのスチーム処理時間について比較し、図3に
示した。
5.5 13.288 Ga/ベータ 81.8
7.6 25.6 16.390 Ga
/ベータ 90.0 11.2 28,
5 23.199 REY 97 REY 98 REY 69.0 76.1 2.2 4.3 5.9 2.3 6.1 ?、32.7
6.2 8.3 実施例5の方法で調投したGa/ゼオライトベータ試料
のシクロヘキサン吸着能を、在来のアルミノシリケート
及びボロシリケートゼオライト試料及びZSM−5と、
539℃でのスチーム処理時間について比較し、図3に
示した。
(シクロヘキサン吸着能はこの場合、結晶化度の尺度で
ある。)Gα含有試料の吸着能の質化か比較的少ないの
で、Ga/ゼオライトベータは他の3欅のゼオライトと
同様に水熱的に安定である。触媒舟生時に遭遇する過酷
な条件から艮好な水熱安に性かpccP8t5にとって
必須である。
ある。)Gα含有試料の吸着能の質化か比較的少ないの
で、Ga/ゼオライトベータは他の3欅のゼオライトと
同様に水熱的に安定である。触媒舟生時に遭遇する過酷
な条件から艮好な水熱安に性かpccP8t5にとって
必須である。
図1は不発明のG、/ゼオライトベータと平衡FCC触
媒を用いたStagfjord富圧残油の脹触分解圧残
油50丁への転化率と生成ナフサのRUNの関係を示す
グラフである。 図2は図1にボす接触分解でナフサ中の単項芳香族と転
化率との関係を示すグラフである。 図3は本発明のGa−ゼオライトベータと、(アルミノ
シリケート)ゼオライトベータ、b−ゼオライトベータ
及びZSkl−5のスチーム処理時間とシクロヘキサン
吸着能の関係を示すグラフである。 田 代 代 願 埋 埋 人 人 人 モービル オイル コーポレーション
媒を用いたStagfjord富圧残油の脹触分解圧残
油50丁への転化率と生成ナフサのRUNの関係を示す
グラフである。 図2は図1にボす接触分解でナフサ中の単項芳香族と転
化率との関係を示すグラフである。 図3は本発明のGa−ゼオライトベータと、(アルミノ
シリケート)ゼオライトベータ、b−ゼオライトベータ
及びZSkl−5のスチーム処理時間とシクロヘキサン
吸着能の関係を示すグラフである。 田 代 代 願 埋 埋 人 人 人 モービル オイル コーポレーション
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ゼオライトベータのX線回折パターンを有し且つ酸
化物のモル比を用いて示して式: M_2_/_nO:(a)Al_2O_3:(b)B_
2O_3:(c)Ga_2O_3:(d)SiO_2但
しMは原子価nのカチオンであり、(a)+(b)+(
c)=1であり、(a)=0乃至0.5、(b)=0乃
至0.3、(c)=0.2乃至1で、(d)=5乃至3
000である、を有する結晶性メタロシリケートゼオラ
イト。 2、(d):(c)=30乃至500である請求項1に
記載のゼオライト。 3、(d):(b)=100乃至10,000である請
求項1又は2に記載のゼオライト。 4、(d):(a)=50乃至15,000である請求
項1乃至3のいずれか1に記載のゼオライト。 5、50より大のアルファー値を有する請求項2乃至4
のいずれか1に記載のゼオライト。 6、Mが少なくとも一部分はGaである請求項1乃至5
のいずれか1に記載のゼオライト。 7、Mが少なくとも一部分は水素又はその前駆体である
請求項1乃至6のいずれか1に記載のゼオライト。 8、請求項1乃至7のいずれか1に記載のゼオライトの
20乃至70重量%と多孔質無機マトリックスの80乃
至30重量%の複合体から成ることを特徴とする触媒。 9、マトリックスがシリカ、アルミナ及び/又は粘土か
ら成る請求項8に記載の触媒。 10、FCC又はTCC分解装置で使用する粒子の形態
である請求項8又は9に記載の触媒。 11、ガリウムが中心に存在する四面体の割合が負に帯
電した四面体の20%より少ないゼオライトベータを加
水分解して当初存在する骨格珪素原子2.5乃至500
0個当り1個の骨格原子を骨格から追出し、加水分解し
た該ゼオライトを10乃至300℃の温度でガリウム塩
の水溶液と接触させて骨格原子を追出した骨格の中心を
ガリウムで置換し、且つ塩基交換に依り、生成したガロ
シリケートを水素型に変換することを特徴とする請求項
1に記載のゼオライトの製造方法。 12、原料ゼオライトにガリウムが無い請求項11に記
載の方法。 13、15乃至250個の珪素原子当り1個の骨格原子
が加水分解に依り追出される請求項11又は12に記載
の方法。 14、ガリウム塩が硝酸塩である請求項11乃至13の
いずれか1に記載の方法。 15、加水分解したゼオライトを自圧下でガリウム塩と
接触させる請求項11乃至14のいずれか1に記載の方
法。 16、原料ゼオライトの負に帯電した骨格四面体の少な
くとも30%が硼素が中心に存在するものであり、且つ
ゼオライトを4以下のpHでガリウム塩溶液と接触させ
て該ゼオライトの加水分解と骨格原子を追出した骨格の
中心のガリウムでの置換を単一工程で実施する請求項1
1乃至15のいずれか1に記載の方法。 17、原料ゼオライトの負に帯電した骨格四面体の少な
くとも50%がアルミニウムが中心に存在するものであ
り、且つゼオライトを10以上のpHでガリウム塩溶液
と接触させて該ゼオライトの加水分解と骨格原子を追出
した骨格の中心のガリウムでの置換を単一工程で実施す
る請求項11乃至15のいずれか1に記載の方法。 18、金属イオンを含有しないヒドロニウムイオンの源
と原料ゼオライトを接触させて加水分解を実施する請求
項11乃至15のいずれか1に記載の方法。 19、ヒドロニウムイオンの源がエチレンジアミン四酢
酸及び/又は硝酸より成る請求項18に記載の方法。 20、アンモニウム交換及びか焼に依りガロンシリケー
トを水素型に変換する請求項11乃至19のいずれか1
に記載の方法。 21、炭化水素原料の転化方法に於て、350乃至65
0℃の温度、0.1乃至200hr^−^1のWHSV
及び0.1乃至70バールの圧力で該原料を請求項1乃
至7のいずれか1に記載のゼオライトを含有する触媒と
接触させることを特徴とする炭化水素原料の転化方法。 22、炭化水素原料の転化に使用後、触媒を少なくとも
600℃の温度で再生する請求項21に記載の方法。 23、400乃至600℃の温度、0.1乃至20hr
^−^1のWHSV及び0.1乃至35バールの圧力で
C_2乃至C_1_2のパラフィンを含有する原料を触
媒と接触させて芳香族化する請求項21又は22に記載
の方法。 24、新触媒の形のゼオライトが少なくとも500のア
ルファー値を有する請求項23に記載の方法。 25、該原料がクラツキング送入原料であり、450乃
至550℃の温度、0乃至10バールのゲージ圧及び1
乃至15hr^−^1のWHSVで分解を実施する請求
項21又は22に記載の方法。 26、該原料が軽油又は残油である請求項25に記載の
方法。 27、流動床分解装置で実施するサイクリツク再生式分
解プロセスである請求項25又は26に記載の方法。 28、分解プロセスがそれとは別個の水素を消費する炭
化水素転化プロセスと複合してなり、分解反応と同時に
進行する芳香族化反応から生成する水素を該別個のプロ
セスのプロセス水素として使用する請求項25乃至27
のいずれか1に記載の方法。 29、該別個のプロセスが水素化処理又は改質である請
求項28に記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP64000592A JPH02184517A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | ガロシリケートゼオライトベータ及びその製法及び触媒としての使用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP64000592A JPH02184517A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | ガロシリケートゼオライトベータ及びその製法及び触媒としての使用 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH02184517A true JPH02184517A (ja) | 1990-07-19 |
Family
ID=11478007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP64000592A Pending JPH02184517A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | ガロシリケートゼオライトベータ及びその製法及び触媒としての使用 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH02184517A (ja) |
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- 1989-01-06 JP JP64000592A patent/JPH02184517A/ja active Pending
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