JPH02211256A - 水素化処理触媒の予備硫化方法 - Google Patents
水素化処理触媒の予備硫化方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
担持された金属酸化物触媒の予備硫イ、と方法及び、予
備硫化された金属酸化物触媒を使用する水素化処理方法
に関するものである。
処理触媒は、炭化水素原料油の水素化を触媒するために
用い得るいずれかの触媒組成物として定義してよい。こ
のような触媒組成物は当業者に良く知られており、そし
ていくつかは市販されている。前記定義の範囲内に入る
金属酸化触媒はコバルト−モリブデン、ニッケルータン
グステン及びニッケルーモリブデンを含む。水素化処理
用金属酸化物触媒のための典型的な担体は、アルミナ、
シリカ及びシリカ−アルミナ担体を含む。
別途方法は、水素化処理反応槽の始動における硫黄の過
度のス) IJッピングをもたらした。硫黄のストリッ
ピングの結果として、硫黄の生成重量パーセントの増加
が触媒活性の減少に伴って観察される。
化水素溶媒類の使用は、従来の予備硫化方法によって以
前に示唆されたとは信じられない。前記本文中、高沸点
油は初期の沸点が400°F(204°C)よシも高い
油として定義される。
前に硫黄化合物を多孔性触媒内に取込むことくより典型
的に予備硫化される。例えば、ベレビ(Berrebi
)によるアメリカ合衆国特許第4530917号には
、有機ポリスルフィドを用いる水素化処理触媒の予備硫
化方法が開示されている。
リカ合衆国特許第4117136号には、触媒を元素状
硫黄を用いて処理する触媒の予備硫化方法が開示されて
いる。その際同時に水素が元素状硫黄をH,Sに変換す
るための還元剤として使用される。しかしながら、反応
槽の始動における過剰の硫黄のストリッピングに基づく
問題が生ずる。
国特許第4089950号には、水素の存在下での元素
状硫黄を用いる触媒の予備処理が開示されている。
グを最小限にするような方法で水素化触媒を予備硫化す
ることが本発明の目的である。
うな方法で使用済み触媒を活性化することが本発明の更
に別の目的である。
ことが本発明の更に別の目的である。
の技術を提供することが本発明の更に別の目的である。
リッピングを最小限にするとともに触媒活性を改善する
水素化処理触媒の改良された予備硫化方法に関するもの
である。前記触媒は好ましくは二つの方法のうちの一つ
にょシ予備硫化される。第一の方法は、 (a) 担持された金属酸化物触媒を粉末状の元素状
硫黄と、混合物を形成するためくい硫黄の融点以下の温
度で接触させる工程、と (b) 得られる混合物を無水素雰囲気中で高沸点油
又は炭化水素溶媒と接触させる工程、と(c) 該混
合物を硫黄の融点以上の温度に加熱する工程、 とからなる。
混合物を硫黄の融点以下の温度で製造する工程、と (b) 担持された金属酸化物触媒を該混合物と得ら
れる触媒混合物を形成するために接触させる工程、と (c) 該得られる触媒混合物を硫黄の融点以上の温
度に加熱する工程、 とからなる。
合し、次いで油類及び炭化水素溶媒類の不存在下で硫黄
の融点以上であるがしかし活性の損失が観察されない温
度に加熱する。
用いてもよい。固体硫黄の使用は多くの危険例えば引火
性及び毒!(これらはH,8゜液体スルフィドポリスル
フィド及び/又はメルカプタンを使用する場合に出くわ
す)を排除する。粉末状硫黄は、反応槽内に触媒粒子を
投与する前に触媒粒子と物理的に混合してよい。元素状
硫黄及び触媒粒子は、硫黄の融点以下、好ましくは18
0°Fないし210°F(82,2℃ないし9&9℃)
の範囲内の温度で一緒に混合してよ込。
触媒粒子の孔内に取込まれ、そこで冷却されることによ
り凝縮する。次いで、硫黄−触媒混合物を硫黄の融点以
上、好ましくは250°Fないし590°F(121℃
ないし252℃)の範囲内の温度に加熱する。水素の存
在下で、この触媒の活性化が起る。この際、金属酸化物
は触媒の孔内に取込まれた実質的に総ての硫黄と反応し
、それによりH!S及び金属スルフィドを生ずる。
混合物を硫黄の増大する蒸気圧に基づく特定の制限内の
より高温に加熱することにより最小限にすることができ
る。好ましくは、用いる硫黄の量は投入する触媒の2重
量%ないし155重量%ある。最も好ましくは、用いる
硫黄の量は投入する触媒の約6重量弧ないし8重量%で
ある。粉末状硫黄及び触媒粒子の混合時間は、硫黄の減
少された量に基づいても最小限となる。一方、よシ多量
の硫黄の使用はよシ多くの硫黄が触媒の孔内に取込まれ
る結果をもたらすので、反応槽始動中にストリッピング
する硫黄の量は6重量%ないし8重量%投入のそれより
も非常に多い。6重量%ないし8重量%の硫黄を用いる
場合には、最小限のストリッピング効果が反応槽始動に
際して観察される。
粉末状の元素状硫黄と混合し、続いて又は同時にその硫
黄−触媒混合物を高沸点油又は炭化水素溶媒と接触させ
、次いで硫黄の融点以上の温度に加熱することにより行
りた場合に、改良された結果が得られると云うことであ
る。前記において、その工程は予備湿潤化についても言
及されているであろう。そのような技術を使用して製造
された触媒についての続いて行われた活性試験は、優れ
た結果を示した。
の発明に基づいて予備湿潤化剤として使用してよい。良
好な結果は、約700°Fないし1000°F(約37
1℃ないし538℃)の沸点範囲内を有する油類を使用
した場合に得られた。
が示された。
ている場合KFi、それは反応槽の内外で予備形成され
てもよい。内部で予備湿潤化される場合には、反応槽内
で使用される原料油が精製装置のための費用を最小限に
するために湿潤化油として使用することができる。
素状の硫黄、次いで油又は溶媒と接触させる。触媒粒子
は粉末状の元素状硫黄と硫黄の融点以下で且つ好ましく
は180°Fないし210°F(82,2℃ないし9a
9℃)の範囲内ノ温度で接触させる。次いで触媒及び硫
黄を触媒の孔内へ硫黄を取込むために十分な時間混合す
る。
沸点油又は炭化水素溶媒を加えると、これにより予備湿
潤化混合物が生じる。予備湿潤化混合物は好ましくは更
に硫黄の融点以上の温度に加熱する。最も好ましくは、
250°Fないし450°F(121℃ないし232℃
)の範囲内の温度に加熱する。そうして製造された予備
硫化された予備湿潤化触媒は、水素の存在下で加熱する
ことにより都合良く活性化することができる。
状硫黄及び高沸点油又は炭化水素溶媒の両方に同時に接
触させる。この方法において社、元素状硫黄及び高沸点
油又は炭化水素溶媒の混合物が最初に生ずる。油封硫黄
の重量比は約4:1が好ましい。次いでこの混合物を各
成分の均質な混合を促進するために約100°F(3z
8℃)に加熱する。トルエン又は他の軽重量炭化水素溶
媒類をこの混合物の粘度を減少させるために加えてもよ
い。更に、強められた加熱は同様の効果を生ずるであろ
う。次いでこの混合物を予備計量した触媒試料に加え、
次いで混合する。
潤化され九触媒粒子を窒素雰囲気又は他の不活性雰囲気
下で250°Fないし450’ F(121℃ないし2
32℃)の範囲内の温度で熱処理する。
水素溶媒と不活性雰囲気中で混合し、次いで硫黄の融点
以上の温度に加熱することは、反応槽始動における硫黄
のストリッピングを最小限にすると云うことを示した。
つ他の形態の硫黄を全く必要とせずに1実際に触媒金属
を予備硫化することが判った。反対に1触媒は後工程に
おいて予備湿潤化液体との混合とは独立して、水素を用
いて活性化することができる。
媒はニッケルーモリブデン触媒である。特許請求の範囲
に記載された発明に基づいて多くの他の金属酸化物触媒
が予備硫化し得るけれども、コバルト−モリブデン及び
ニッケルータングステン触媒も好ましい。
に適用することができる。慣用の酸化再生方法の後、酸
化再生触媒は上記方法で尺び%罠下記実施例の方法によ
る上記方法で新触媒として予備硫化することができる。
の態様及び特定の態様の利点を更に詳細に説明する。こ
れらの実施例は説明のみのものであり、これらが特許請
求の範囲に記載された発明の範囲を制限すると考えるべ
き事柄は全くない。
℃)で1時間乾燥し、次いで真空下で室@に冷却した。
硫黄濃度を生じさせるために十分な元素状硫黄を加えた
。次いでフラスコを封止し、次いで251°F(111
℃)オーブン内に1時間置いた。この時間中、硫黄を均
一に分散させるためにフラスコを連続的に回転させた。
ブデン触媒の試料を700°F(371℃)で1時間乾
燥し、次いで真空下で室温に冷却した。
14.10 ?。
混合した。混合物を加熱するのを止め、次いでトルエン
1 a51 fを加え、次いで混合した。
7LO2fを加えた。次いで容器を封止し、次いで振と
うすることにより混合した。この容器を再び開け、次い
でトルエンの大部分を穏やかに除くために真空下で16
時間放置した。最終硫黄濃度は硫黄4.5重量%であっ
た。
℃)で1時間乾燥し、次いで真空下で冷却した。次いで
この試料をフラスコ内に置き、次いで&66重量%硫黄
濃度を生じさせるために十分な元素状硫黄を加えた。次
いでフラスコを封止し、次いで251°F(111℃)
オープン内に1時間置いた。この時間中、硫黄を均一に
分散させるためにフラスコを連続的に回転させた。
)に、予備調製した油−トルエン混合物La2BPを
加えた。次いで容器を封止し、次いで振とりすることK
より混合した。この容器を再び開け、次いでトルエンの
大部分を穏やかに除くために真空下で16時間放置した
。最終硫黄濃度は硫黄5.5重量%であった。
Aで製造した触媒を窒素ブランケット下でS92°FC
200℃)で1時間加熱処理した。
続予備湿潤化及び加熱は同様の結果を生ずるであろうと
予想される。
ついて行った。予備硫化しなかった酸化物触媒も各始動
方法に対する対照として試験した。
(使用した。
の時間中250°F(121℃)に高める。
r )の速度で650c′F(545℃)に高める。次
いで反応槽を次の2時間の間に475°F(246℃)
に冷却する。再度反応槽を475°F(246℃)と成
し、ディーゼル油の供給を中断し、次いで標準t8重量
%硫黄ガス油原料油の供給を開始する。標準稼動条件、
加熱速度、等は下記のとおシである。標準ガス油原料油
は2/3真空ガス油及び115軽循環油からなる。AP
I比重は2t6°であシ、硫黄の重量幅は1.8重量幅
であシ、そして全窒素含有率は880 ppmである。
700 psig L H8V : t 5 hr−” H意流 量: 1oooscF/Bbl触媒投入: 4
8 CC十希釈剤 反応槽圧カニ 700 psig H3流 量: 1000 SCF/BbL液体供給:デ
ィーゼル油62 t/hrLH8V〒j、5br−” (約62 t/hr ) 反応槽圧力、水素流量及び液体供給量は室温で設定する
。反応槽温度を24@F/hr(13℃/hr)の速度
で650°F(343℃)に高める。反応槽温度が65
0°F(345℃)に達した時、加熱を止め、次いで温
度を475°F(246℃)に低下させる。
ら取り出し、次いで標準1.8重量呪硫黄原料油を投入
した。標準稼動条件、加熱速度、等を以下に示す。
8CC十希釈剤 反応槽圧カニ y o o paig H!流 量:α4675CFH 液体供給:αOf/hr 反応槽を50°F/hr(28℃/hr)の速度で62
5°F(529℃)の温度に達するまで加熱した。この
加熱昇温期の間、反応槽温度が供給速度659/b r
で550°F(288℃)に達した時に液体供給を行っ
た。
媒は不具合を有する。低速ディーゼル始動を用いると、
過剰の硫黄は触媒から押し出され、その結果活性が低下
する。550°F(288℃)始動において水素を用い
ると、標準法の予備硫化された触媒は炭化水素の存在し
ない状態で高温で水素に暴露されるので悪い結果をもた
らす。所望により加熱する同時及び連続予備湿潤化方法
である改良方法は、あらゆる始動方法についての広い範
囲に耐えることができる触媒を生ぜしめることにより前
記不具合(打ち勝つ。
ものである。試験結果は、真空ガス油及び加熱の使用は
最も大きく生成物中の硫黄の重量パーセントを減少させ
るということを示している。
た。当業者は本開示を考察することKよシ、本発F!A
K関する変法及び改良を成し得るであろうが、しかし、
それはまだ特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及
び思想の内である仁と唸明らかであろう。
Claims (22)
- (1)(a)元素状硫黄が触媒の孔内に実質的に取込ま
れるように210°F(98.9℃)以下の温度で触媒
を粉末状の元素状硫黄と接触させ、 それにより混合物を形成する工程、と (b)該混合物を水素の存在下で硫黄の融点以上で且3
90°F(199℃)以下の温度に加熱する工程、 とからなる水素化処理触媒の予備硫化方法。 - (2)触媒がCo、Mo、Ni及びWから選ばれた少な
くとも、種の元素を含む請求項1記載の方法。 - (3)触媒と混合する元素状硫黄の量が該触媒の重量の
2%ないし15%である請求項1記載の方法。 - (4)元素状硫黄が触媒の重量の約6%である請求項1
記載の方法。 - (5)請求項1記載の方法により製造された予備硫化さ
れた水素化処理触媒。 - (6)(a)元素状硫黄が触媒の孔内に実質的に取込ま
れるように210°F(98.9℃)以下の温度で触媒
を粉末状の元素状硫黄と接触させる 工程、と (b)硫黄含浸触媒を炭化水素溶媒類及び高沸点油類か
らなる群から選ばれた少なくとも 一成分と混合し、それにより予備湿潤化混 合物を製造する工程、 とからなる水素化処理触媒の予備硫化方法。 - (7)更に予備湿潤化混合物を硫黄の融点以上の温度に
加熱することからなる請求項6記載の方法。 - (8)更に予備湿潤化混合物を加熱することからなる請
求項6記載の方法。 - (9)更に触媒を酸素の不存在下で粉末状の元素状硫黄
と接触させることからなる請求項6記載の方法。 - (10)更に触媒を不活性ガスの存在下で粉末状の元素
状硫黄と接触させることからなる請求項9記載の方法。 - (11)触媒がCo、Mo、Ni及びWからなる詳から
選ばれた少なくとも1種の元素を含む請求項6記載の方
法。 - (12)触媒と混合する元素状硫黄の量が該触媒の重量
の2%ないし15%である請求項6記載の方法。 - (13)元素状硫黄が触媒の重量の約6%である請求項
12記載の方法。 - (14)一成分が炭化水素原料油である請求項6記載の
方法。 - (15)請求項6記載の方法により製造された予備硫化
された水素化処理触媒。 - (16)(a)粉末状の元素状硫黄と高沸点油類及び炭
化水素溶媒類からなる群から選ばれた 一成分とを一緒に混合することにより予 備硫化用混合物を調製する工程、と (b)該混合物を硫黄の融点以下の温度に加熱する工程
、と (c)水素化処理触媒を該混合物と元素状硫黄が触媒の
孔内に実質的に取込まれるよ うな方法で接触させる工程、 とからなる水素化処理触媒の予備硫化方法。 - (17)更に触媒を、混合物と接触させた後、硫黄の融
点以上の温度に加熱することからなる請求項16記載の
方法。 - (18)請求項16記載の方法により製造された予備硫
化された水素化処理触媒。 - (19)(a)触媒を元素状硫黄と硫黄の融点以下の温
度で接触させる工程、と (b)予備湿潤化混合物を形成するために、触媒を炭化
水素溶媒類及び高沸点油類か らなる群から選ばれた一成分と混合する 工程、と (c)該予備湿潤化混合物を硫黄の融点以上の温度に加
熱する工程、 とにより触媒が予備硫化される、炭化水素原料油を水素
と及び予備硫化された触媒と接触させる工程からなる炭
化水素原料油の水素化処理方法。 - (20)触媒を元素状硫黄と温度180°Fないし21
0°F(82.2℃ないし98.9℃)で接触させる請
求項19記載の方法。 - (21)予備湿潤化混合物を250°Fないし450°
F(121℃ないし232℃)の範囲内の温度に加熱す
る請求項19記載の方法。 - (22)触媒がCo、Mo、Ni及びWからなる群から
選ばれた少なくとも1種の元素を含む請求項19記載の
方法。
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