JPH0258314B2 - - Google Patents

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JPH0258314B2
JPH0258314B2 JP9257680A JP9257680A JPH0258314B2 JP H0258314 B2 JPH0258314 B2 JP H0258314B2 JP 9257680 A JP9257680 A JP 9257680A JP 9257680 A JP9257680 A JP 9257680A JP H0258314 B2 JPH0258314 B2 JP H0258314B2
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JP
Japan
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catalyst
nitrogen
hydrogenation
weight
alumina
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JP9257680A
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Japanese (ja)
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JPS5731990A (en
Inventor
Bii Girubaato Jon
Kuraaku Henrii Eichi
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ExxonMobil Technology and Engineering Co
Original Assignee
Exxon Research and Engineering Co
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Publication date
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は炭化水素転化法に関する。もつと更に
詳しくは、本発明はオレフイン性及び芳香族化合
物の水素化の改良法に関する。なお一層詳細に述
べると、本発明はジエツト燃料及びホワイト油製
造の改良法に関し、その改良は、ハイドロクラツ
キング触媒を、その触媒のクラツキング活性抑制
に十分な時間窒素含有有機化合物で前処理し、次
にその処理済触媒を約232.2〜約382.2℃(約450
〜約720〓)の範囲内の温度でジエツト燃料及び
ホワイト油蒸留物の水素化に使用することからな
る。 既に、接触水素化による種々の石油をベースと
した生成物の品質の改良はこの業界で公知であ
る。代表的には、公知技術の触媒系はアルミナの
ような無定形耐火性金属酸化物及び水素化成分か
らなり、その水素化成分は周期表の第−B及び
(又は)族から選ばれる金属(又はその酸化物
或は硫化物)であろう。主として使用される金属
はニツケル、コバルト、モリブデン及びタングス
テンの酸化物である。しかしながら、これらの公
知技術の方法は、一般に温度及び圧力の苛酷な条
件を使用し、そして(又は)多数の工程を必要と
する。 公知技術として周知の別の型の水素化触媒は、
アルミナのような多孔性担体上に沈着された白金
のような族貴金属の一種であろう。この型の触
媒は屡々、水素化活性の高いこと、供給物の著し
く低い沸点生成物への損失の比較的少いこと、及
び比較的操作条件が温和なことのために好んで使
用されていた。しかしながら、この型の触媒は供
給物中に含まれる少量のイオウによつて容易に失
活した。 ホワイト油及びホワイト油ベースの製造、或は
ジエツト燃料の特性の改良のような種々の目的に
対し、もつと経済的に魅力のある水素化法を持つ
ことが望まれるであろう。従つて本発明の主要な
目的は、ジエツト燃料及びホワイト油中のオレフ
イン及び芳香族化合物を水素化する方法を開発す
ることであるが、その方法は比較的温和な条件下
で操作し、また比較的高水準の水素化活性を持
ち、即ち、その供給物を著しく低い沸点生成物に
転化する能力が低く、イオウ有含供給物によつて
被毒しないものである。 本発明の一局面は、炭化水素供給原料中に存在
するオレフイン及び芳香族化合物を水素化する方
法であり、それは、その供給物原料を約204.4〜
382.2℃(約400〜720〓)間の温度を含む水素化
条件下に(1)無定形基礎成分、(2)全触媒の5〜70重
量%を構成し、少くとも2.5のシリカ/アルミナ
モル比と、全アルミノケイ酸塩成分当りアルカリ
酸化物として約2.0重量%以下のアルカリ金属含
量をもつ結晶性アルミノケイ酸塩成分及び(3)水素
化成分の混合物からなる触媒の存在下に水素と接
触させることからなるが、その触媒はそれが供給
物原料の水素化に使用される前にその触媒のクラ
ツキング活性を抑制するに十分な時間、即ち5〜
200時間窒素含有有機化合物として少くとも
100ppmの窒素を含む炭化水素流で前処理される。 本発明の方法はオレフイン及び芳香族化合物を
含み(大気圧下で)約93.3℃(約200〓)以上の
初期沸点を持つ炭化水素流を水素化し、その供給
物がガソリンのような著しく低い沸点の生成物に
ハイドロクラツク転化するのを最小化(即ち、20
重量%以下)するのに有用である。それはホワイ
ト油及びホワイト油ベースの製造及びジエツト燃
料の特性の改良に特に有用であることがわかつ
た。本発明の好適な態様において、その供給物は
実質上窒素を含まない(即ち、実質上100ppm以
下)であろう。 本発明の重要な局面は、その触媒を供給物原料
の水素化に使用する前にその触媒のクラツキング
活性を抑制するに十分な時間窒素含有有機化合物
又はアンモニア前駆体を比較的高濃度に含む炭化
水素流で、その触媒を前処理することである。こ
の型の触媒は基本的にはクラツキング触媒である
が、その触媒を窒素含有有機化合物として比較的
高い量の窒素で処理するとそのハイドロクラツキ
ング活性を抑制し、イオウと窒素とに耐性があ
り、比較的高い水素化活性をもつ触媒の得られる
ことが見出された。従つてこのような処理を受け
た触媒は、通常かゝるゼオライト含有触媒の使用
に関連し、オイル又はジエツト燃料の収率がより
低い沸点生成物(例えばガソリン)になつて許容
し難いほどに減少することなく、ホワイト油やジ
エツト燃料を製造するのに有用な、イオウ及び窒
素に耐性な水素化触媒である。 有機窒素化合物を含む全ての石油蒸留物炭化水
素流がこの触媒の処理に使用されうるが、好適に
はその流は少くとも100ppmの窒素と5ppm以下の
金属とを含有する。 有機窒素化合物又は窒素含有有機化合物という
用語で、例えば、それに限定するつもりはない
が、ピリジン類、ピロール類及びその随伴化合物
のような天然に石油蒸留物流中に生じる窒素化合
物の群を意味する。触媒はそれを供給物原料と同
時、又は触媒−供給物原料の接触に先んじて、有
機窒素含有炭化水素と接触させて処理されうる。
触媒は好適にはそれの供給物原料との接触に先ん
じて処理され、その場合触媒は前処理されるとい
われる。 触媒を処理又は前処理するには3つの異なる方
法がある。1つの方法はその触媒を水素化される
供給物原料以外の石油蒸留物のような、高窒素含
有炭化水素流で前処理することによる。もう一つ
の方法は、もし供給物が通常100ppm以下の窒素
しか含まない場合にはその触媒のクラツキング活
性を抑制するに十分な時間、その供給物に有機含
窒素化合物を添加することである。勿論、その触
媒のクラツキング活性が抑制された後にはその触
媒はその供給物を水素化する機能を果し、もはや
供給物に窒素化合物を添加する必要はないであろ
う。更にもう一つの方法は、その触媒をそのまま
の形で窒素含有有機化合物として比較的高濃度
(即ち>100ppm)に窒素を含む水素化されるべき
供給物と接触させることによつて、そのクラツキ
ング活性を抑制することである。この場合、その
供給物原料との初期の接触によつてその触媒のハ
イドロクラツキング活性は著しく抑制されること
になるが、その後その触媒はその供給物を水素化
する作用を示し、その後の水素化の間、供給物の
低沸点生成物へのハイドロクラツキング転化は最
小(即ち20重量%以下)に保たれる。 本発明のもう一つの重要な局面は、その供給物
の著しく低沸点生成物へのハイドロクラツキング
を約20重量%以下に抑えるためにその水素化塩度
は約382.2℃(約720〓)を越えてはならないとい
うことを見出したことに関連している。これらの
要件に合致する最高水素化温度は触媒の結晶性ア
ルミノケイ酸塩含量の関数で、触媒中約5重量%
の結晶性アルミノケイ酸塩には最高温度382.2℃
(720〓)が対応することがわかつた。 低沸点生成物という用語はその供給物のほゞ初
期沸点以下で沸騰する生成物を意味する。もし、
触媒の結晶性アルミノケイ酸塩含量の5及び30重
量%に対応してその水素化温度がそれぞれ約
382.2℃(約720〓)及び371.1℃(700〓)を越え
ると、高窒素含有供給物の存在下においてすら相
当な量(substantial amounts)の供給物が低沸
点生成物にハイドロクラツクされることがわかつ
た。この現象は添付の図によつて例示される。図
は高窒素含有供給物の、その供給物の初期沸点以
下の沸点の生成物への転化量を、それぞれ5及び
30重量%のフアウジヤサイト(faujasite)を含
み実施例5においてもつと詳細に説明される本発
明で有用な2種の触媒上での水素化温度の関数と
して、プロツトしたものである。 触媒は処理又は前処理され、固定床、流動床、
又は沸騰床(ebulating、bed)として使用されう
る。 以下の条件は触媒を、有機窒素化合物含有供給
物で処理又は前処理するのに適正であることが見
出された。
The present invention relates to hydrocarbon conversion processes. More particularly, this invention relates to an improved process for the hydrogenation of olefinic and aromatic compounds. More particularly, the present invention relates to an improved method for producing jet fuels and white oils which comprises pretreating a hydrocracking catalyst with a nitrogen-containing organic compound for a period of time sufficient to suppress the cracking activity of the catalyst. , and then heat the treated catalyst to about 232.2°C to about 382.2°C (about 450°C
for use in the hydrogenation of jet fuels and white oil distillates at temperatures within the range of 720°C to about 720°C. It is already known in the industry to improve the quality of various petroleum-based products by catalytic hydrogenation. Typically, prior art catalyst systems consist of an amorphous refractory metal oxide, such as alumina, and a hydrogenation component, the hydrogenation component being a metal (or oxide or sulfide). The metals mainly used are oxides of nickel, cobalt, molybdenum and tungsten. However, these prior art methods generally use harsh conditions of temperature and pressure and/or require multiple steps. Another type of hydrogenation catalyst known in the art is
It would be one of the group noble metals, such as platinum, deposited on a porous support such as alumina. This type of catalyst is often preferred due to its high hydrogenation activity, relatively low loss of feed to significantly lower boiling products, and relatively mild operating conditions. . However, this type of catalyst was easily deactivated by small amounts of sulfur contained in the feed. It would be desirable to have a hydrogenation process that is more economically attractive for a variety of purposes, such as the production of white oils and white oil bases, or the improvement of jet fuel properties. The principal objective of the present invention is therefore to develop a process for the hydrogenation of olefins and aromatics in jet fuels and white oils, which operates under relatively mild conditions and which It has a high level of hydrogenation activity, ie, a low ability to convert its feed to significantly lower boiling point products, and is not poisoned by sulfur-containing feeds. One aspect of the invention is a method of hydrogenating olefins and aromatics present in a hydrocarbon feedstock, which comprises hydrogenating the feedstock from about 204.4 to
Under hydrogenation conditions including temperatures between 382.2°C (approximately 400 and 720°C) (1) an amorphous base component, (2) a silica/alumina molar ratio comprising 5 to 70% by weight of the total catalyst and having a silica/alumina molar ratio of at least 2.5. and (3) contacting with hydrogen in the presence of a catalyst comprising a mixture of a crystalline aluminosilicate component having an alkali metal content of not more than about 2.0% by weight as alkali oxides per total aluminosilicate component, and (3) a hydrogenation component. the catalyst is heated for a period sufficient to suppress the cracking activity of the catalyst before it is used to hydrogenate the feedstock, i.e.
At least as a nitrogen-containing organic compound for 200 hours
Pretreated with a hydrocarbon stream containing 100 ppm nitrogen. The process of the present invention hydrogenates a hydrocarbon stream containing olefins and aromatics and having an initial boiling point (at atmospheric pressure) above about 93.3° C. (i.e. 20
weight% or less). It has been found to be particularly useful in the production of white oils and white oil bases and in improving the properties of jet fuels. In a preferred embodiment of the invention, the feed will be substantially nitrogen-free (ie, substantially 100 ppm or less). An important aspect of the present invention is to provide carbonization containing a relatively high concentration of a nitrogen-containing organic compound or an ammonia precursor for a sufficient period of time to suppress the cracking activity of the catalyst before using the catalyst to hydrogenate a feedstock. The catalyst is pretreated with a stream of hydrogen. This type of catalyst is basically a cracking catalyst, but treating the catalyst with relatively high amounts of nitrogen as a nitrogen-containing organic compound suppresses its hydrocracking activity and makes it resistant to sulfur and nitrogen. It has been found that a catalyst with relatively high hydrogenation activity can be obtained. Catalysts subjected to such treatment are therefore typically associated with the use of such zeolite-containing catalysts, resulting in unacceptably low yields of oil or jet fuel to lower boiling products (e.g. gasoline). It is a sulfur and nitrogen resistant hydrogenation catalyst useful in producing white oils and jet fuels without depletion. Any petroleum distillate hydrocarbon stream containing organic nitrogen compounds can be used in the treatment of this catalyst, but preferably the stream contains at least 100 ppm nitrogen and no more than 5 ppm metals. By organic nitrogen compounds or nitrogen-containing organic compounds is meant a group of nitrogen compounds that naturally occur in petroleum distillate streams, such as, but not limited to, pyridines, pyrroles and their associated compounds. The catalyst may be treated by contacting it with the organic nitrogen-containing hydrocarbon simultaneously with the feedstock or prior to catalyst-feedstock contact.
The catalyst is preferably treated prior to its contact with the feedstock, in which case the catalyst is said to be pretreated. There are three different ways to treat or pre-treat the catalyst. One method is by pretreating the catalyst with a high nitrogen-containing hydrocarbon stream, such as a petroleum distillate, other than the feedstock to be hydrogenated. Another method is to add an organic nitrogen-containing compound to the feed for a sufficient time to suppress the cracking activity of the catalyst if the feed typically contains less than 100 ppm nitrogen. Of course, after the cracking activity of the catalyst has been suppressed, the catalyst will perform its function of hydrogenating the feed and it will no longer be necessary to add nitrogen compounds to the feed. Yet another method is to reduce its cracking activity by contacting the catalyst in its neat form as a nitrogen-containing organic compound with a feed to be hydrogenated containing nitrogen at a relatively high concentration (i.e. >100 ppm). It is to suppress the In this case, the hydrocracking activity of the catalyst will be severely inhibited by the initial contact with the feedstock, but then the catalyst will act to hydrogenate the feed and subsequent During hydrogenation, hydrocracking conversion of the feed to low boiling products is kept to a minimum (ie, below 20% by weight). Another important aspect of the present invention is that the hydrogenation salinity of the feed is reduced to about 382.2°C (about 720°C) in order to limit hydrocracking to significantly lower boiling products to less than about 20% by weight. This is related to the finding that the limit should not be exceeded. The highest hydrogenation temperature meeting these requirements is a function of the crystalline aluminosilicate content of the catalyst, approximately 5% by weight in the catalyst.
The maximum temperature for crystalline aluminosilicate is 382.2℃
(720〓) was found to correspond. The term low boiling product means a product that boils below approximately the initial boiling point of its feed. if,
Corresponding to 5 and 30% by weight of the crystalline aluminosilicate content of the catalyst, respectively, the hydrogenation temperature is approximately
Above 382.2°C (approximately 720〓) and 371.1°C (700〓), substantial amounts of feed are hydrocracked to low-boiling products even in the presence of high nitrogen-containing feeds. I understood. This phenomenon is illustrated by the accompanying figure. The figure shows the conversion of high nitrogen content feed to products boiling below the initial boiling point of that feed, respectively.
Figure 2 is a plot of hydrogenation temperature as a function of hydrogenation temperature over two catalysts useful in this invention containing 30% by weight faujasite and detailed in Example 5. The catalyst can be treated or pretreated, fixed bed, fluidized bed,
Or it can be used as an ebulating bed. The following conditions have been found to be suitable for treating or pretreating the catalyst with an organic nitrogen compound-containing feed.

【表】 の濃度
本発明の方法はオレフイン及び芳香族化合物を
含む全ての炭化水素流の水素化に応用されうる。
工業用ホワイト油及びホワイト油ベースの製造及
びジエツト燃料の特性の改良には特に有用であ
る。 以下は本発明の方法に操作可能及び好適な水素
化条件である。
Concentrations of Table 1 The process of the invention can be applied to the hydrogenation of all hydrocarbon streams containing olefins and aromatics.
It is particularly useful in the production of industrial white oils and white oil bases and in improving the properties of jet fuels. The following are hydrogenation conditions operable and suitable for the process of the invention.

【表】 触媒活性は連続使用60日又はそれ以上で減少し
うる。しかしながら、この触媒は例えば制御燃焼
を含む慣用法によつてその触媒表面から不活化沈
着物を除去すると再生されうる。 本発明の方法での使用に適した供給物原料には
炭化水素、炭化水素の混合物、特に炭化水素フラ
クシヨン(その主要部分は約93.3℃〔約200〓〕
以下の初期沸点を示す)が含まれる。特に断らな
い限り、沸点は大気圧下のものである。有用なこ
の方法の供給物原料の非限定的な例としてはパラ
フイン系及びナフテン系原油から粗製油蒸留物、
脱アスフアルト残留油、接触クラツキングサイク
ル油のフラクシヨン、コーカー(coker)蒸留
物、熱分解オイル、ハイドロクラツク油、及び
(又は)溶剤精製物などが含まれる。これらのフ
ラクシヨンは石油原油、シエール油、タールサン
ド油、石炭水素化生成物などから誘導されうる。
ジエツト燃料製造に好適な供給物原料は93.3〜
204.4℃(200〜400〓)の範囲内の初期沸点と260
〜315.6℃(500〜600〓)の範囲の最終沸点を示
す。工業用ホワイト油及びホワイト油ベースに好
適な供給物原料はナフテン系又はパラフイン系原
油からの粗製及び(又は)半精製蒸留物を包含す
る。ホワイト油製造には生成物の粘度と比重とが
主要な仕様であり、これで供給物原料が決まる。 本発明の方法は慣用又はその他の便利な方法を
用いて上述の反応条件下で、以下にもつと詳細に
述べられる触媒と接触させることにより行われう
る。例えば、供給物原料は予熱されハイドロ処理
装置として使用される高圧容器に負荷されうる。
この供給物原料をそのハイドロ処理装置に負荷さ
れる前に水素と混合しうるが、あるいは、その供
給物原料と水素とを個々の別々な流としてハイド
ロ処理装置に負荷することもできる。好適には、
触媒はそのハイドロ処理装置の反応帯内で1つま
たはそれ以上の固定床に配置され供給物原料と水
素とはそれらと接触して上方流及び(又は)下方
流として負荷される。ハイドロ処理装置からの流
出物は冷却され、常温で液状の水素化生成物と常
温でガス状の流とに分離される。常温でガス状の
流は主として水素からなり、所望によつては水素
負荷物の一部としてハイドロ処理装置に再循環さ
れうる。或は、ガス流の一部はハイドロ処理装置
内の水素純度を維持するために排出されうる。或
種の応用において、その生成物を引火点及び(又
は)粘性の仕様に合致させるために常温で液状の
水素化生成物から大気圧又は真空ストリツピング
によつて低沸点成分を除去する必要がある。 本発明によつて処理されるべき触媒は(1)無定形
成分、(2)5〜70重量%(全触媒当り)の結晶性ア
ルミノケイ酸塩成分及び(3)水素化成分の混合物か
らなる。 この型の触媒は米国特許第3547807号及び第
3304254号明細書に例示され、もつと完全に記載
されている。 好適には、触媒は(1)その上にニツケル及び/又
はモリブデンの酸化物の形をしたものを沈着され
た無定形担体からなる主要成分、(2)約2.5以上の
シリカ/アルミナモル比と最終アルミノケイ酸塩
組成物当り(アルカリ金属酸化物として)2.0重
量%以下のアルカリ金属含量とを持ち、その上に
沈着された、或は交換された1種又はそれ以上の
遷移金属水素化成分、すなわちニツケル及び/又
はモリブデンの酸化物を含む結晶性アルミノケイ
酸塩ゼオライトからなる微量成分の混合物からな
る。 触媒の無定形成分(担体)は、高い多孔性をも
つ多数の無機非結晶性物質の一種又はそれ以上か
らなりうる。使用されうる代表的な多孔性物質に
は、金属及び金属合金;焼結ガラス;レンガ;ケ
ア藻土;無機耐火性酸化物;金属リン酸塩、例え
ばリン酸ホウ素、リン酸カルシウム及びリン酸ジ
ルコニウム;金属硫化物、例えば硫化鉄及び硫化
ニツケル;無機の酸化物ゲルなどが含まれる。好
適な無機酸化物担体物質には周期表の−A、
−A及び族から選ばれる金属の酸化物の一種又
はそれ以上が含まれる。こうした酸化物の非限定
的な例として酸化アルミニウム、チタニア、ジル
コニア、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化チ
タン、シリカで安定化されたアルミナなどが含ま
れる。 この多孔性担体に添加されうる適正な水素化成
分は遷移金属の酸化物であり、その金属はニツケ
ル及びモリブデンである。この金属酸化物は担体
に単独でも、組合せてでも添加されうる。この水
素化成分は、触媒の全無定形成分当り約1〜25重
量%の範囲の少量比で担体に添加される。 好適には最初の触媒組成物は三酸化モリブデン
及び酸化ニツケルの水素化成分を含むシリカ/ア
ルミナ担体からなる。無定形担体内でのシリカ/
アルミナ重量比は20:1〜1:20、好適には1:
4〜1:6の範囲をとりうる。無定形担体中の三
酸化モリブデン/酸化ニツケル重量比は、1:25
〜25:1、好適には6:1〜4:1の範囲をとり
うる。最後に担体の水素化成分に対する重量比は
約20:1〜1:20、好適には4:1〜8:1をと
りうる。 触媒の無定形成分は全ての適正な方法で製造さ
れうる。即ち、例えばシリカ/アルミナを使用す
る場合、シリカとアルミナとは機械的に混合され
ても或は共ゲル化(co−geletion)によるように
金属酸化物と化学的に混成してもよい。シリカ又
はアルミナは他と混合される前にその上に一種又
はそれ以上の金属酸化物を沈着されてもよい。或
はシリカとアルミナとは最初に混合され、次に金
属酸化物で含浸されてもよい。 触媒の結晶性成分の製造に使用される結晶性ア
ルミノケイ酸塩(フルイ成分)は一種又はそれ以
上の天然又は合成のゼオライトからなる。特に好
適なゼオライトの代例はゼオライトX、ゼオライ
トY、ゼオライトL、フアウジヤサイト及びモル
デナイト(mordenite)である。合成ゼオライト
は一般に米国特許第2882244号、第3130007号及び
第3216789号明細書に記載されている。 有用なアルミノケイ酸塩のシリカ/アルミナモ
ル比は、2.5以上であり、好適には約2.5〜10の範
囲である。最も好適にはこの比は約3〜6の間の
範囲にする。これらの物質は本質的には種々の量
のアルカリ金属及びアルミニウムを他の金属と共
に、或はそれらを伴わずに含む結晶性水和ケイ酸
性ゼオライトの脱水型である。ゼオライト中のア
ルカリ金属原子、ケイ素、アルミニウム及び酸素
は一定の、適合した結晶性構造のアルミノケイ酸
塩の形に配列される。この構造は多数の一そう小
さな孔や通路で相互連絡された多数の小さな空隙
を含む。これらの空隙及び通路は大きさが均一で
ある。結晶性アルミノケイ酸塩の孔直径の範囲は
5〜15Å、好適には5〜10Åでありうる。 アルミノケイ酸塩成分は1つの特定な孔直径の
フルイ、或は種々な孔直径のフルイの混合物を包
含しうる。即ち、例えば5Åと13Åとのフルイの
混合物がアルミノケイ酸塩成分として使用されう
る。Y型フアウジヤサイトのような合成ゼオライ
トが好適で、米国特許第3130007号明細書に記載
されたような周知の方法で製造される。 アルミノケイ酸塩は水素型、多価金属型、或は
水素−多価金属混合型でありうる。アルミノケイ
酸塩成分の多価金属又は水素型は文献に記載の全
ての周知の方法で製造されうる。そうした方法の
代表的なものはアルミノケイ酸塩中に含されるア
ルカリ金属カチオンのアルミニウムイオン又はそ
の他の容易に分解しうるカチオン、例えばメチル
置換第4級アンモニウムイオンとのイオン交換で
ある。この交換されたアルミノケイ酸塩はそこで
アンモニアを駆逐するために約300〜600℃の昇温
で加熱され、それによつて水素型の物質が生じ
る。多価金属又は水素交換の程度は理論的に可能
な最高値の最低約20%、好適には最低約40%であ
らねばならない。何れの場合にも、結晶性アルミ
ノケイ酸塩組成物は最終アルミノケイ酸塩組成物
当り約6.0重量%以下、好適には2.0重量%以下、
即ち約0.3〜0.5重量%又はそれ以下のアルカリ金
属酸化物を含まねばななぬ。 得られる水素−アルミノケイ酸塩はそのまま使
用されうるが、或は昇温即ち、例えば427〜704℃
において水蒸気処理にかけ、それらの水熱劣化に
対する安定化を行わせることもできる。多くの場
合、水蒸気処理は結晶構造の好ましい変更を達成
し、その結果選択性が改善されることになるもの
である。 水素−多価金属混合型のアルミノケイ酸塩も本
発明に包含される。一つの態様において、金属型
のアルミノケイ酸塩はアンモニウムカチオンでイ
オン交換され、そこで所望の交換度が達成される
まで所望の金属塩の溶液で部分的に逆交換され
る。残留するアンモニウムイオンは後で熱活性化
中に分解されて水素イオンになる。ここでも、最
低40%の一価金属カチオンが水素及び多価金属イ
オンで置換されることが好適である。 適正には、交換された多価金属は遷移金属であ
り、好適には周期表の−B及び族から選ばれ
る。好適な金属にはニツケル、モリブデン、タン
グステンなどが含まれる。最も好適な金属はニツ
ケルである。アルミノケイ酸塩中に(イオン交換
された金属として)存在するニツケル(又はその
他の金属)の量は最終のアルミノケイ酸塩組成物
当り0.1〜20重量%の範囲となりうる。 イオン交換された多価金属に加えて、アルミノ
ケイ酸塩は非交換成分として、ニツケル及び/又
はモリブデンの酸化物である水素化成分を含有し
うる。こうした水素化成分は、適正に緊密な混合
物を与える、例えば含浸のような全ての方法によ
つてアルミノケイ酸塩と結合されうる。特に好適
な金属は酸化物の形のニツケルである。最終のア
ルミノケイ酸塩組成物中に存在する水素化成分の
全量は最終のアルミノケイ酸塩組成物当り約1〜
50重量%、好適には10〜25重量%の範囲をとりう
る。全触媒の結晶性成分の最終重量%組成は全触
媒当り約5〜70重量%、好適には約5〜30重量%
の範囲、例えば20重量%となろう。 触媒の無定形成分及び結晶性アルミノケイ酸塩
成分は全ての適正な方法、例えば粒子の機械的混
合のような方法で混和され、それによつて粒状複
合体が作られ、次にそれが乾燥され、〓焼されう
る。触媒は粉末化成分の湿潤可塑性混合物を圧出
し、続いて乾燥し、〓焼しても製造されうる。好
適には、完成触媒は金属交換されたゼオライト成
分をアルミナ又はシリカで安定されたアルミナと
混合し、その混合物を圧出して触媒ペレツトに成
型することで製造される。このペレツトはその
後、ニツケル及び/又はモリブデン物質の水溶液
で含浸され最終触媒が生成される。 特に好ましい触媒組成物は、次のような組成か
らなる: NiO 3重量% MoO3 16重量% Ni−フアウジヤサイト 20重量% A2O3 残 部 この触媒は好ましくは使用前に硫化水素又は二硫
化炭素処理のような慣用法によつて予備硫化され
る。水素化操作の過程中、担体上に存在する水素
化成分の正確な化学組成は知られていない。しか
しながら、水素化成分はおそらく、混合単体金
属/金属酸化物/金属硫化物型で存在するであろ
う。硫化後触媒は上記の条件下で窒素含有有機化
合物として少くとも100ppmの窒素を含む炭化水
素流で処理される。窒素化合物が触媒のクラツキ
ング活性を抑制し、一方で水素化活性を実質上未
変化のままにしておくメカニズムは知られていな
い。しかしながら炭化水素流中の窒素はアンモニ
アに転化し、クラツキング活性を抑制する原因と
なるのは実質上アンモニアの窒素であると考えら
れている。 以下の諸実施例は本発明の触媒を窒素含有炭化
水素流で前処理することによつて主として水素化
活性が達成される有効性を例示するものである。 実施例 1 コースタルクルード(Coastal Crude、ナフテ
ン系原油)からのフエノール精製油(raffinate)
を、本発明の方法によつて予め有機窒素含有炭化
水素流で前処理されていない硫化触媒を用いてハ
イドロ処理した。次に同じ触媒を上述のように有
機窒素含有炭化水素流で処理し、再び同じコース
タルクルードのフエノール精製油の別の試料をハ
イドロ処理するために使用した。触媒の前処理に
使用した。触媒の前処理に使用した窒素含有炭化
水素流はチアジユアナ(Tia Juana、ナフテン系
原油)の粗蒸留物(raw distillate)であり、そ
のチアジユアナ粗蒸留物とコースタルクルードフ
エノール精製油は表に示される。触媒の組成も
表に示されるが、触媒の処理に使用された条件
は表に示される。 これらの試験の結果は表に示される。表の
データは明らかに触媒のハイドロクラツキング活
性が触媒を有機窒素含有チアジユアナ粗蒸留物で
前処理することによつて著しく抑制されたことを
示している。表に示された未処理の精製油の供
給物の性状を表の処理及び未処理触媒上に通じ
た後の同じ供給物(全液状生成物)の性状と比較
すると、屈折率の著しい減少及びAP1重量の増加
と共に未処理触媒上に通過した供給物の粘度が一
桁以上減少しているこてがわかる。これは、未処
理触媒が供給物を実質上ハイドロクラツクしたこ
とを示している。他方、処理触媒上に通過した精
製油供給物の同じ性状を比べると、ほとんど、或
は全くハイドロクラツキングが生じなかつたこと
を示している。これはPA1重量が全く増加しない
ことと共に、粘度と屈折率とが微細に減少してい
ることから示される。 このチアジユアナ粗蒸留物はナフテン系のもの
であり表の58/60LCTという名称はその粘度
範囲が37.8℃(100〓)において58〜60SUS間で
あること、及びそれが低温冷却試験(low cold、
test)又は低注加点蒸留物(low pour point
distillate)であることを示している。表に示
されるようにその窒素含量は約500ppmであつた。
[Table] Catalyst activity may decrease after 60 days of continuous use or more. However, the catalyst can be regenerated by removing deactivation deposits from the catalyst surface by conventional methods including, for example, controlled combustion. Feed materials suitable for use in the process of the invention include hydrocarbons, mixtures of hydrocarbons, especially hydrocarbon fractions, the major part of which is at about 93.3°C.
The following initial boiling points are included: Unless otherwise specified, boiling points are at atmospheric pressure. Non-limiting examples of useful feedstocks for this process include crude oil distillates from paraffinic and naphthenic crude oils;
Included are deasphalted residual oils, fractions of catalytic cracking cycle oils, coker distillates, pyrolysis oils, hydrocracking oils, and/or solvent refinements. These fractions can be derived from petroleum crude oil, shale oil, tar sands oil, coal hydrogenation products, and the like.
Suitable feedstocks for jet fuel production range from 93.3 to
Initial boiling point within the range of 204.4℃ (200~400〓) and 260
Indicates a final boiling point in the range of ~315.6°C (500-600〓). Suitable feedstocks for technical white oils and white oil bases include crude and/or semi-refined distillates from naphthenic or paraffinic crude oils. For white oil production, the viscosity and specific gravity of the product are key specifications that determine the feedstock. The process of the invention may be carried out using conventional or other convenient methods under the reaction conditions described above and by contacting the catalysts described in more detail below. For example, the feed stock can be preheated and loaded into a high pressure vessel used as a hydroprocessor.
The feedstock can be mixed with hydrogen before being loaded into the hydroprocessor, or alternatively, the feedstock and hydrogen can be loaded as separate, separate streams into the hydroprocessor. Preferably,
The catalyst is arranged in one or more fixed beds within the reaction zone of the hydroprocessor and the feedstock and hydrogen are charged in contact therewith as an upper stream and/or a lower stream. The effluent from the hydroprocessor is cooled and separated into a cold liquid hydrogenation product and a cold gaseous stream. The stream, which is gaseous at ambient temperature, consists primarily of hydrogen and can optionally be recycled to the hydroprocessor as part of the hydrogen load. Alternatively, a portion of the gas stream may be vented to maintain hydrogen purity within the hydroprocessor. In some applications, it is necessary to remove low-boiling components from the hydrogenation product, which is liquid at room temperature, by atmospheric pressure or vacuum stripping in order to bring the product into compliance with flash point and/or viscosity specifications. . The catalyst to be treated according to the present invention consists of a mixture of (1) an amorphous component, (2) a crystalline aluminosilicate component ranging from 5 to 70% by weight (based on total catalyst), and (3) a hydrogenation component. This type of catalyst is disclosed in US Pat. No. 3,547,807 and US Pat.
No. 3,304,254, which is exemplified and more fully described. Preferably, the catalyst comprises (1) a primary component consisting of an amorphous support having deposited thereon in the form of oxides of nickel and/or molybdenum, (2) a silica/alumina molar ratio of about 2.5 or greater and a final an alkali metal content of not more than 2.0% by weight (as alkali metal oxide) per aluminosilicate composition, and one or more transition metal hydrogenation components deposited or exchanged thereon, i.e. It consists of a mixture of minor components consisting of crystalline aluminosilicate zeolites containing oxides of nickel and/or molybdenum. The amorphous component (support) of the catalyst can consist of one or more of a number of inorganic non-crystalline materials with high porosity. Typical porous materials that may be used include metals and metal alloys; sintered glasses; bricks; kea algae; inorganic refractory oxides; metal phosphates such as boron phosphate, calcium phosphate, and zirconium phosphate; metals Included are sulfides such as iron sulfide and nickel sulfide; inorganic oxide gels, etc. Suitable inorganic oxide support materials include -A of the periodic table;
-A and one or more metal oxides selected from the group. Non-limiting examples of such oxides include aluminum oxide, titania, zirconia, magnesium oxide, silicon oxide, titanium oxide, silica stabilized alumina, and the like. Suitable hydrogenation components that can be added to this porous support are oxides of transition metals, the metals being nickel and molybdenum. The metal oxides can be added to the carrier alone or in combination. The hydrogenation component is added to the support in a small proportion ranging from about 1 to 25 weight percent based on the total amorphous content of the catalyst. Preferably, the initial catalyst composition consists of a silica/alumina support containing molybdenum trioxide and nickel oxide hydrogenation components. Silica in an amorphous carrier/
The alumina weight ratio is 20:1 to 1:20, preferably 1:
It can range from 4 to 1:6. The weight ratio of molybdenum trioxide/nickel oxide in the amorphous carrier is 1:25.
-25:1, preferably 6:1 to 4:1. Finally, the weight ratio of support to hydrogenation component may be about 20:1 to 1:20, preferably 4:1 to 8:1. The amorphous component of the catalyst may be produced in any suitable manner. Thus, for example, when using silica/alumina, the silica and alumina may be mechanically mixed or chemically hybridized with the metal oxide, such as by co-gelation. The silica or alumina may have one or more metal oxides deposited thereon before being mixed with the others. Alternatively, the silica and alumina may be mixed first and then impregnated with the metal oxide. The crystalline aluminosilicate (fluid component) used to prepare the crystalline component of the catalyst consists of one or more natural or synthetic zeolites. Examples of particularly suitable zeolites are zeolite X, zeolite Y, zeolite L, phaujasite and mordenite. Synthetic zeolites are generally described in US Pat. Nos. 2,882,244, 3,130,007 and 3,216,789. The silica/alumina molar ratio of useful aluminosilicates is greater than or equal to 2.5, preferably in the range of about 2.5 to 10. Most preferably, this ratio will range between about 3 and 6. These materials are essentially dehydrated forms of crystalline hydrated silicic zeolites containing varying amounts of alkali metals and aluminum with or without other metals. The alkali metal atoms in the zeolite, silicon, aluminum and oxygen, are arranged in the form of an aluminosilicate with a consistent, conformable crystalline structure. This structure includes a large number of small cavities interconnected by a large number of smaller holes or passageways. These voids and passageways are uniform in size. The pore diameter of the crystalline aluminosilicate may range from 5 to 15 Å, preferably from 5 to 10 Å. The aluminosilicate component can include sieves of one particular pore diameter or a mixture of sieves of various pore diameters. Thus, for example, a mixture of 5 Å and 13 Å sieves can be used as the aluminosilicate component. Synthetic zeolites such as Y-type phaujasite are preferred and are made by well known methods such as those described in US Pat. No. 3,130,007. The aluminosilicate can be of the hydrogen type, polyvalent metal type, or mixed hydrogen-polyvalent metal type. The polyvalent metal or hydrogen forms of the aluminosilicate components can be prepared by all known methods described in the literature. Typical of such methods is ion exchange of the alkali metal cations contained in the aluminosilicate with aluminum ions or other easily decomposable cations, such as methyl-substituted quaternary ammonium ions. This exchanged aluminosilicate is then heated to an elevated temperature of approximately 300-600°C to drive out the ammonia, thereby producing hydrogen-type materials. The degree of polyvalent metal or hydrogen exchange should be at least about 20% of the highest theoretically possible value, preferably at least about 40%. In either case, the crystalline aluminosilicate composition comprises no more than about 6.0% by weight, preferably no more than 2.0% by weight of the final aluminosilicate composition;
That is, it must contain about 0.3-0.5% by weight or less of alkali metal oxide. The resulting hydrogen-aluminosilicate may be used as is, or it may be heated to an elevated temperature, e.g. 427-704°C.
They can also be subjected to steam treatment to stabilize them against hydrothermal deterioration. In many cases, steam treatment will achieve a favorable modification of the crystal structure, resulting in improved selectivity. Hydrogen-polyvalent metal mixed type aluminosilicates are also included in the present invention. In one embodiment, the metal type aluminosilicate is ion-exchanged with ammonium cations and then partially back-exchanged with a solution of the desired metal salt until the desired degree of exchange is achieved. The remaining ammonium ions are later decomposed into hydrogen ions during thermal activation. Again, it is preferred that at least 40% of the monovalent metal cations are replaced by hydrogen and polyvalent metal ions. Suitably the multivalent metal exchanged is a transition metal, preferably selected from groups -B and of the periodic table. Suitable metals include nickel, molybdenum, tungsten, and the like. The most preferred metal is nickel. The amount of nickel (or other metal) present in the aluminosilicate (as ion-exchanged metal) can range from 0.1 to 20% by weight based on the final aluminosilicate composition. In addition to the ion-exchanged polyvalent metals, the aluminosilicate may contain, as non-exchanged components, hydrogenated components which are oxides of nickel and/or molybdenum. Such hydrogenated components can be combined with the aluminosilicate by any method that gives a suitably intimate mixture, such as impregnation. A particularly preferred metal is nickel in its oxide form. The total amount of hydrogenated components present in the final aluminosilicate composition ranges from about 1 to 1 per final aluminosilicate composition.
It may range from 50% by weight, preferably from 10 to 25% by weight. The final weight percent composition of the crystalline component of the total catalyst is about 5-70% by weight, preferably about 5-30% by weight of the total catalyst.
for example 20% by weight. The amorphous and crystalline aluminosilicate components of the catalyst are combined in any suitable manner, such as mechanical mixing of the particles, thereby forming a particulate composite, which is then dried; = Can be burned. Catalysts may also be prepared by extruding a wet plastic mixture of powdered components, followed by drying and calcination. Preferably, the finished catalyst is prepared by mixing the metal exchanged zeolite component with alumina or silica stabilized alumina and extruding the mixture into catalyst pellets. The pellets are then impregnated with an aqueous solution of nickel and/or molybdenum material to form the final catalyst. A particularly preferred catalyst composition consists of the following composition: NiO 3% by weight MoO 3 16% by weight Ni-phaujasite 20% by weight A 2 O 3 balance The catalyst is preferably treated with hydrogen sulfide or nitrogen before use. Presulfurized by conventional methods such as carbon sulfide treatment. During the course of the hydrogenation operation, the exact chemical composition of the hydrogenation components present on the support is not known. However, the hydrogenation component will likely be present in a mixed elemental metal/metal oxide/metal sulfide type. After sulfidation, the catalyst is treated with a hydrocarbon stream containing at least 100 ppm nitrogen as nitrogen-containing organic compounds under the conditions described above. The mechanism by which nitrogen compounds suppress the cracking activity of the catalyst while leaving the hydrogenation activity essentially unchanged is unknown. However, it is believed that the nitrogen in the hydrocarbon stream is converted to ammonia and it is substantially the ammonia nitrogen that is responsible for inhibiting cracking activity. The following examples illustrate the effectiveness with which hydrogenation activity is primarily achieved by pretreating the catalyst of the present invention with a nitrogen-containing hydrocarbon stream. Example 1 Phenol refined oil (raffinate) from Coastal Crude (naphthenic crude oil)
was hydrotreated using a sulfided catalyst which had not been previously pretreated with an organic nitrogen-containing hydrocarbon stream according to the method of the invention. The same catalyst was then treated with an organic nitrogen-containing hydrocarbon stream as described above and again used to hydrotreat another sample of the same Coastal Crude phenolic refined oil. Used for catalyst pretreatment. The nitrogen-containing hydrocarbon stream used for pretreatment of the catalyst was a raw distillate of Tia Juana, a naphthenic crude oil whose Tia Juana crude distillate and Coastal Crude Phenol refined oil are shown in the table. The composition of the catalyst is also shown in the table, while the conditions used to treat the catalyst are shown in the table. The results of these tests are shown in the table. The data in the table clearly show that the hydrocracking activity of the catalyst was significantly inhibited by pre-treating the catalyst with organic nitrogen-containing crude distillate of Tiazhuana. Comparing the properties of the untreated refined oil feed shown in the table with the properties of the same feed (total liquid product) after passing over the treated and untreated catalyst in the table, a significant decrease in the refractive index and It can be seen that the viscosity of the feed passed over the untreated catalyst decreases by more than an order of magnitude with increasing AP1 weight. This indicates that the untreated catalyst has substantially hydrocracked the feed. On the other hand, a comparison of the same properties of a refined oil feed passed over the treated catalyst shows that little or no hydrocracking occurred. This is shown by the slight decrease in viscosity and refractive index along with no increase in PA1 weight. This Tiajiuana crude distillate is naphthene-based, and the name 58/60LCT in the table indicates that its viscosity range is between 58 and 60 SUS at 37.8℃ (100〓), and that it has been tested in the low cold test (low cold test).
test) or low pour point distillate
distillate). As shown in the table, its nitrogen content was about 500 ppm.

【表】【table】

【表】 フアウジヤサイト/残部アルミナ
[Table] Huaujasite/Remainder alumina

【表】 その触媒組成は3%/NiO/16%MoO3/20%
Ni−フアウジヤサイト/残部アルミナであり、
以下の操作法及び条件下で製造された。 市販のナトリウム−フアウジヤサイドの試料を
48時間硝酸アンモニウム溶液と触媒させてアンモ
ニウム型に転化した。水洗後、その物質を更に硝
酸ニツケル溶液と触媒させ、アンモニウムイオン
の一部をニツケルイオンと交換した。約537.8℃
(約1000〓)で〓焼してアンモニアを駆逐し、残
留アンモニウムイオンを水素イオンに転化した
後、そのフアウジヤサイトベースは約10重量%の
ニツケル(NiOとして算出)と1重量%以下のナ
トリウム(Na2Oとして算出)を含有した。 この交換フアウジヤサイトベース(20重量部)
と無定形アルミナ(80重量部)を水でねり、回分
式ピストン圧出機で圧出されうる混合物を製造し
た。圧出後、その物質を一晩トラフト内で148.9
℃(300〓)で乾燥した。約1/16インチ(0.159
cm)の直径をもつ圧出物を適正な長さに切断し、
微細部を除くため篩別し537.8℃(1000〓)で2
時間〓焼した。その触媒をモリブデン酸アンモニ
ウム溶液で湿らせ、約148.9℃(約300〓)で一晩
乾燥してモリブデンを加えた。同様に硝酸ニツケ
ル溶液を用いてニツケルを加えた。最後にその触
媒を537.8℃(1000〓)で3時間〓焼した。 実施例 2 本例は実施例1の前処理された触媒を用いた供
給物の潤滑油(lube oil)生成物への比較的高い
転化比を、この型の触媒の使用に通常付随する有
用なルーブ油への比較的低い(約50%以下)の転
化比と比較して例示する。表に示されるように
本例の供給物はハイドロクラツクされた高真空ガ
スオイルと脱アスフアルト油との50/50配合物の
潤滑油留分(沸点376.7℃〔710〓〕以上)であつ
た。本供給物の一部を例1の前処理された触媒上
に通じ、同じ供給物の他の一部を高窒素含有炭化
水素流で前処理されなかつた同じ触媒の試料上に
通じた。各実験の生成物の分析で得られた結果を
表で比較する。 本発明の方法で前処理されなかつた触媒は
287.8℃(550〓)でかなり高い水素化活性を持
ち、工業的ホワイト油の仕様に合致又は近似する
生成物を与えた。しかしながら、高いハイドロク
ラツキング活性のために、全部の376.7℃(710
〓)+ワツクス潤滑油(waxy lube)収率は僅か
32.9重量%で67.1重量%の低沸点生成物への転化
に対応していた。しかしながら、前処理された触
媒ははるかに低い低沸点生成物への転化率、
287.8℃(550〓)で1.8重量%、315.6℃(600〓)
で6.3重量%を与えた。これらの操作は芳香族化
合物の極めて広い飽和化を与え、この水素化ルー
ブフラクシヨンは工業用ホワイト油としての使用
に好適と考えられる。 以下の諸例は工業用ホワイト油の製造において
本発明の方法の有利さを例示する。
[Table] The catalyst composition is 3%/NiO/16%MoO 3 /20%
Ni-faujasite/remainder alumina,
Manufactured under the following operating method and conditions. A sample of commercially available sodium-fauziaside was
It was converted to ammonium form by catalysis with ammonium nitrate solution for 48 hours. After washing with water, the material was further catalyzed with nickel nitrate solution to exchange some of the ammonium ions with nickel ions. Approximately 537.8℃
After being calcined at (approx. (calculated as Na 2 O). This replacement Huauja site base (20 parts by weight)
and amorphous alumina (80 parts by weight) were mixed with water to produce a mixture that could be extruded using a batch piston extruder. After extrusion, the material was stored overnight in a 148.9
Dry at 300 °C. Approximately 1/16 inch (0.159
The extrudate with a diameter of cm) is cut to an appropriate length,
Sieve to remove fine parts and heat at 537.8℃ (1000〓)
Time = baked. The catalyst was wetted with ammonium molybdate solution, dried overnight at about 148.9°C (about 300°C), and molybdenum was added. Similarly, nickel was added using a nickel nitrate solution. Finally, the catalyst was calcined at 537.8°C (1000°C) for 3 hours. EXAMPLE 2 This example demonstrates the relatively high conversion of feed to lube oil product using the pretreated catalyst of Example 1 without the useful benefits normally associated with the use of this type of catalyst. Illustratively compared to a relatively low (approximately 50% or less) conversion ratio to lube oil. As shown in the table, the feed in this example was a lubricating oil fraction (boiling point 376.7°C [710°C] or higher) of a 50/50 blend of hydrocracked high vacuum gas oil and deasphalted oil. . A portion of this feed was passed over the pretreated catalyst of Example 1 and another portion of the same feed was passed over a sample of the same catalyst that had not been pretreated with a high nitrogen containing hydrocarbon stream. The results obtained in the analysis of the products of each experiment are compared in a table. Catalysts that were not pretreated by the method of the invention were
It had a fairly high hydrogenation activity at 287.8°C (550〓), giving a product that met or approximated technical white oil specifications. However, due to high hydrocracking activity, a total of 376.7℃ (710℃)
〓)+waxy lube yield is small
32.9% by weight corresponded to a conversion of 67.1% by weight to low-boiling products. However, pretreated catalysts have much lower conversion rates to low-boiling products,
1.8% by weight at 287.8℃ (550〓), 315.6℃ (600〓)
gave 6.3% by weight. These operations give a very broad saturation of aromatics and the hydrogenated lube fraction is considered suitable for use as an industrial white oil. The following examples illustrate the advantages of the process of the invention in the production of industrial white oils.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 量%(2)
[Table] Amount % (2)

【表】 (3) シリカゲルクロマトグラフイによる。
実施例 3 チアジユアナ102原油(ナフテン系原油)から
の脱ワツクスフエノール精製油を2種の触媒、即
ち実施例1による組成と前処理とをもつ触媒A、
慣用のアルミナ上のモリブデン酸コバルトである
触媒Bを用いてハイドロ処理した。両触媒につい
て、同じ圧力、ガス速度及び供給物速度の条件を
用いた。それぞれの場合ハイドロ処理の厳しさは
温度で制御され、トツピング後にハイドロ処理さ
れた生成物の最小許容比重(0.868)と矛盾しな
い範囲で可能な最高水準になるように調整され
た。(本発明の)触媒Aを用いると、315.6℃
(600〓)の温度で比重0.868の生成物を与えた。
触媒B(先行技術)を用いると354.4℃(670〓)
の温度がほゞ同じ比重値0.868に対して必要であ
つた。 上記触媒Bは市販名スペンス(Spence)5/
25コモツクス(Comox)の触媒であり、以下の
公称組成をもつていた:5.2%酸化コバルト/
25.3%酸化モリブデン/残部アルミナ。両触媒A
及びBは使用前に慣用法、例えば水素で希釈され
たH2Sによる処理で予め硫化された。予め硫化さ
れる以外に触媒Aは例1に述べたように有機窒素
含有供給物で前処理もされた。 2種の触媒を使用した結果得られた水素化生成
物は同じような粘度を持ち、トツピング温度を調
節することにより、比重、イオウ含量及び芳香族
化合物含量などのような他の性状に著しい影響を
与えることなく正確に同じ粘度水準にすることが
可能であつた。両者のイオン含量は10ppm以下で
あつた。 比較データを以下の表に示す。
[Table] (3) By silica gel chromatography.
Example 3 A dewaxed phenol refined oil from Tiajyuana 102 crude oil (naphthenic crude oil) was treated with two catalysts: catalyst A having the composition and pretreatment according to Example 1;
Hydroprocessing was performed using Catalyst B, which is conventional cobalt molybdate on alumina. The same pressure, gas velocity and feed rate conditions were used for both catalysts. The severity of the hydrotreatment in each case was temperature controlled and adjusted to the highest possible level consistent with the minimum permissible specific gravity of the hydrotreated product after topping (0.868). Using catalyst A (of the present invention), 315.6°C
(600〓) gave a product with a specific gravity of 0.868.
354.4℃ (670〓) using catalyst B (prior art)
temperature was required for almost the same specific gravity value of 0.868. The above catalyst B has a commercial name: Spence 5/
25 Comox catalyst with the following nominal composition: 5.2% cobalt oxide/
25.3% molybdenum oxide/balance alumina. Both catalysts A
and B were previously sulfided in conventional manner, for example by treatment with H 2 S diluted with hydrogen, before use. In addition to being presulfided, catalyst A was also pretreated with an organic nitrogen-containing feed as described in Example 1. The hydrogenation products obtained as a result of using the two catalysts have similar viscosities, and by adjusting the topping temperature, other properties such as specific gravity, sulfur content and aromatics content can be significantly influenced. It was possible to achieve exactly the same viscosity level without giving rise to The ion content of both was less than 10 ppm. Comparative data is shown in the table below.

【表】 この2種の触媒を使用して得られた生成物間の
差異は主にその芳香族化合物含量にある。触媒A
は触媒Bよりも著しく少い芳香族化合物、即ち、
赤外スペクトル法で測定して2.6%芳香族炭素原
子に対して1.6%、またシリカゲルクロマトグラ
フイで測定して6.3重量%に対して2.0重量%をも
つ生成物を与えた。触媒Aの使用により得られる
生成物は工業用ホワイト油の仕様に合致する。こ
れに対し、触媒Bの使用により得られるより高い
芳香族化合物含有の生成物は工業用ホワイト油と
して許容されないであろう。更に触媒Aの使用に
より得られる生成物金属触媒上での水素化又は酸
処理によつて、触媒Bの使用により得られる生成
物よりも容易に医用ホワイト油に転化されるであ
ろう。触媒Bを用いて、触媒Aによる生成物と同
じ低い芳香族化合物含量の生成物を製造するため
には、ハイドロ処理圧を上昇させ、そして(又
は)供給物速度を減少させる必要があろう。従つ
て触媒Aの使用により苛酷でない、従つてより費
用の安いハイドロ処理操作の使用を可能にするこ
とが明らかである。 本発明の方法は芳香族化合物分離によつて発煙
点、ルミノメータ数(luminometer numbers)
などを減少させるためのジエツト燃料の水素化に
も有用である。更にコーキングのような熱転化法
から得たジエツト燃料は、やはり水素化によつて
減少されうる好ましからぬオレフイン系化合物を
含有する。ここで使用された触媒は慣用の、無定
形耐火性金属酸化物に支持されたニツケル、白金
又はパラジウムのような−B及び(又は)族
の金属よりも高い水素化活性を持つ。即ち、ジエ
ツト燃料はより低い圧力及び(又は)高い空間速
度を用いて水素化されうる。更に、本発明の方法
で使用される触媒は硫化物の形で金属を持つてい
るので、これらはジエツト燃料流中に存在する瘍
跡量のイオウ及び窒素化合物によつて容易には失
活されない。 ジエツト燃料の性状の改良において本発明の方
法を使用することは次の例によつて例示される。 実施例 4 沸点範囲205.6〜298.9℃(402〜570〓)をもつ
コースタルクルードからの蒸留物
(ASTMD2887−70TのG.C.蒸留により5及び95
%を除去)を、2種の触媒、本発明の方法による
触媒A及び慣用のアルミナ上モリブデン酸コバル
トの触媒Bの使用によつてハイドロ処理した。こ
れらの触媒の組成は既に実施例1及び3に記載さ
れている。それぞれの場合のハイドロ処理の厳し
さは反応温度と圧力、及び液体流入量で制御され
た。以下の表から見られるように、本発明の触
媒Aは触媒Bと比較してより低温、低圧におい
て、又、2倍の流入量においてFIA分析によつて
20容量%という最大のジエツト燃料仕様より十分
に低い水準にまで供給物原料の芳香族化合物含量
を減少させた。
[Table] The difference between the products obtained using these two catalysts lies mainly in their aromatic compound content. Catalyst A
contains significantly less aromatic compounds than catalyst B, i.e.
It gave a product with 1.6% by weight of aromatic carbon atoms as determined by infrared spectroscopy and 2.0% by weight of aromatic carbon atoms of 6.3% as determined by silica gel chromatography. The product obtained by using Catalyst A meets the specifications for industrial white oil. In contrast, the higher aromatic content products obtained by using catalyst B would not be acceptable as industrial white oils. Moreover, the product obtained by using catalyst A will be more easily converted into a medicinal white oil by hydrogenation or acid treatment over a metal catalyst than the product obtained by using catalyst B. To produce a product with the same low aromatic content as with catalyst A using catalyst B, it would be necessary to increase the hydroprocessing pressure and/or decrease the feed rate. It is therefore clear that the use of catalyst A allows the use of less severe and therefore less expensive hydroprocessing operations. The method of the present invention improves smoke point, luminometer numbers by aromatic compound separation.
It is also useful for hydrogenating jet fuel to reduce Additionally, jet fuels obtained from thermal conversion processes such as coking contain undesirable olefinic compounds which can also be reduced by hydrogenation. The catalysts used herein have higher hydrogenation activity than conventional amorphous refractory metal oxide supported metals of the -B and/or group such as nickel, platinum or palladium. That is, jet fuel can be hydrogenated using lower pressures and/or higher space velocities. Furthermore, since the catalysts used in the process of the invention have metals in the form of sulfides, they are not easily deactivated by trace amounts of sulfur and nitrogen compounds present in the jet fuel stream. . The use of the method of the present invention in improving the properties of jet fuel is illustrated by the following example. Example 4 Distillate from Coastal Crude with boiling point range 205.6-298.9°C (402-570〓) (5 and 95 by GC distillation according to ASTM D2887-70T)
% removed) was hydrotreated by the use of two catalysts, Catalyst A according to the process of the invention and Catalyst B of conventional cobalt molybdate on alumina. The compositions of these catalysts have already been described in Examples 1 and 3. The severity of the hydrotreatment in each case was controlled by reaction temperature and pressure, and liquid inflow rate. As can be seen from the table below, Catalyst A of the present invention performs better by FIA analysis at lower temperatures and pressures and at twice the inflow rate compared to Catalyst B.
The aromatics content of the feed stock was reduced to levels well below the maximum jet fuel specification of 20% by volume.

【表】 触媒A及びBの両者から得たハイドロ処理生成
物は実質上等しい発煙点、ルミノメータ数、氷結
点、注加点、色及び引火点を示し、それぞれジエ
ツト燃料の仕様の範囲内にある。或種のジエツト
燃料の仕様に対し、供給物原料の最終沸点は僅か
に減少されねばならぬこともありうる(例えば約
287.8℃〔約550〓〕にまで)。 上記のデータから、触媒用品目及び装置要件に
おいて著しい節約が、規格外(例えば高芳香族化
合物含量)のジエツト燃料の品質向上に触媒Bよ
りも触媒Aを使用することによつて得られること
が容易に理解されうる。 実施例 5 本例は結晶性アルミノケイ酸塩含量の増大に伴
う最高温度の減少に関して、供給物が低沸点生成
物にハイドロクラツクするのを最小にしておくた
めに、触媒の5重量%結晶性アルミノケイ酸塩含
量で水素化温度が約382.2℃(約720〓)を越えて
はならないということを例示する。 本例の供給物は約352.8〜595℃(約667〜1103
〓)の沸点範囲をもつウエストテキサスサワー原
油(West Texas、Sour Crude oil)から誘導さ
れる高真空ガスオイルで、ゲルクロマトグラフイ
で測定すると1100ppmの窒素含量と2.23重量%の
イオウ含有量をもつていた。この供給物を水素の
存在下に2種の異なる触媒A及びB(Ni−フアウ
ジヤサイト及びアルミナの混合物上のタングステ
ン酸ニツケルからなる)上に通した。Aは5重量
%の、Bは30重量%のフアウジヤサイトを含有し
ていた。両触媒はフアウジヤサイト含量以外は実
質上同一であつた。この反応条件には175Kg/cm2
(2500pgig)の水素圧、0.5V/V/hr.の空間速度
を包含していた。供給部の約371.1℃〔約700〓〕
以下の沸点生成物への転化程度を水素化温度の関
数として図にプロツトする。即ち、この図は30%
フアウジヤサイト含量に対して約371.1℃〔約700
〓〕以上の温度で著量(20%以上)の供給物がよ
り低い沸点の生成物に転化され、その転化率は指
数的に約398.9℃〔約750〓〕の温度での100%転
化率にまで増大することを示す。5%フアウジヤ
サイトに対する最高温度は約382.2℃〔約720〓〕
であつた。
Table: The hydroprocessed products from both Catalysts A and B exhibit substantially equal smoke points, luminometer numbers, freezing points, pour points, colors, and flash points, each within jet fuel specifications. For some jet fuel specifications, the final boiling point of the feedstock may have to be reduced slightly (e.g.
up to 287.8℃ (approximately 550℃). The above data indicate that significant savings in catalyst supplies and equipment requirements can be obtained by using Catalyst A over Catalyst B in upgrading off-spec (e.g. high aromatics content) jet fuels. easily understood. EXAMPLE 5 This example uses a 5 wt. The aluminosilicate content illustrates that the hydrogenation temperature should not exceed about 720°C. The feed in this example is approximately 352.8-595°C (approximately 667-1103°C
A high vacuum gas oil derived from West Texas, Sour Crude oil with a boiling point range of Ta. This feed was passed over two different catalysts A and B (consisting of nickel tungstate on a mixture of Ni-phaujasite and alumina) in the presence of hydrogen. A contained 5% by weight of faugiasite, and B contained 30% by weight. Both catalysts were virtually identical except for the faugiasite content. This reaction condition requires 175Kg/cm 2
(2500 pgig) and a space velocity of 0.5 V/V/hr. Approximately 371.1℃ [approx. 700〓] in the supply section
The degree of conversion to the following boiling point products is plotted in a diagram as a function of hydrogenation temperature. That is, this figure is 30%
Approximately 371.1℃ [approx. 700
At temperatures above 〓〕, a significant amount (greater than 20%) of the feed is converted to lower boiling point products, and the conversion is exponentially greater than 100% conversion at a temperature of about 398.9°C [about 750〓]. It is shown that it increases to . The maximum temperature for 5% faugiasite is approximately 382.2℃ [approximately 720〓]
It was hot.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

添付図は、互いにフアウジヤサイト含量を異に
し、本発明に有用な2種の触媒上での水素化温度
の関数として、比較的高い窒素含量の供給物の低
沸点生成物への転化量を例示したものである。
The accompanying diagram shows the conversion of a relatively high nitrogen content feed to low boiling products as a function of hydrogenation temperature over two catalysts useful in the present invention with different faugiasite contents. This is an example.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 窒素含有有機化合物として100ppm以下の窒
素を含有する炭化水素供給原料中に存在するオレ
フイン及び芳香族化合物を、触媒の存在下に
382.2℃(720〓)を越えない温度を含む水素添加
条件下で水素と接触させることからなる水素添加
法において、 前記触媒が(1)周期律表の−A,−A及び
族からなる群から選ばれる1種又はそれ以上の合
属の酸化物からなる高多孔性無機非結晶物質の1
種又はそれ以上からなる無定形基礎成分、(2)全触
媒の5〜70重量%を構成し、少なくとも2.5のシ
リカ/アルミナモル比と、全アルミノケイ酸塩成
分当り(アルカリ酸化物として)2.0重量%以下
のアルカリ金属成分とを含有する結晶性アルミノ
ケイ酸塩成分、及び(3)ニツケル及び/又はモリブ
デンの酸化物からなる水素化成分、の混合物から
なり、 前記触媒がその低窒素化合物含量の供給原料を
水素化するために使用される前に、前記触媒のク
ラツキング活性を抑制するために5〜200時間、
窒素含有有機化合物として少なくとも100ppmの
窒素を含む炭化水素流で前処理することからなる
上記の方法。 2 触媒処理条件が204.4〜398.9℃(400〜750
〓)の範囲内の温度、35〜700Kg/cm2(500〜
10000psig)の圧力、及び0.1〜10.0V/V/hrの
液体空間速度である特許請求の範囲第1項に記載
の方法。 3 触媒の結晶性アルミノケイ酸塩成分が、全触
媒の5〜30重量%である特許請求の範囲第2項に
記載の方法。 4 触媒の無定形基礎成分がアルミナからなる、
特許請求の範囲第3項に記載の方法。 5 無定形基礎成分がシリカで安定化されたアル
ミナであり、そのシリカとアルミナとのモル比が
1:4〜1:6である、特許請求の範囲第4項に
記載の方法。 6 処理用炭化水素流が5ppm以上の金属を含有
しない、特許請求の範囲第2項に記載の方法。 7 該炭化水素供給原料が粗又は半精製石油蒸留
物である、特許請求の範囲第1項に記載の方法。 8 該炭化水素供給原料が石油蒸留物ジエツト燃
料供給原料である、特許請求の範囲第1項に記載
の方法。
[Claims] 1. Olefins and aromatic compounds present in a hydrocarbon feedstock containing 100 ppm or less of nitrogen as nitrogen-containing organic compounds in the presence of a catalyst.
In a hydrogenation process comprising contacting with hydrogen under hydrogenation conditions including a temperature not exceeding 382.2°C (720°C), the catalyst is (1) from the group consisting of -A, -A and groups of the periodic table; Highly porous inorganic amorphous material consisting of one or more selected oxides
an amorphous base component consisting of (2) 5 to 70% by weight of the total catalyst, with a silica/alumina molar ratio of at least 2.5 and 2.0% by weight (as alkali oxide) per total aluminosilicate component; (3) a hydrogenation component consisting of oxides of nickel and/or molybdenum, wherein the catalyst is a feedstock with a low nitrogen compound content; 5 to 200 hours to suppress the cracking activity of the catalyst before being used to hydrogenate the catalyst.
A method as above consisting of pretreatment with a hydrocarbon stream containing at least 100 ppm nitrogen as nitrogen-containing organic compounds. 2 Catalyst treatment conditions are 204.4-398.9℃ (400-750℃)
Temperature within the range of 〓), 35~700Kg/ cm2 (500~
10,000 psig) and a liquid hourly space velocity of 0.1 to 10.0 V/V/hr. 3. The method of claim 2, wherein the crystalline aluminosilicate component of the catalyst is 5 to 30% by weight of the total catalyst. 4. The amorphous basic component of the catalyst consists of alumina.
A method according to claim 3. 5. The method of claim 4, wherein the amorphous base component is silica-stabilized alumina, the molar ratio of silica to alumina being from 1:4 to 1:6. 6. The method of claim 2, wherein the treatment hydrocarbon stream does not contain more than 5 ppm of metals. 7. The method of claim 1, wherein the hydrocarbon feedstock is a crude or semi-refined petroleum distillate. 8. The method of claim 1, wherein the hydrocarbon feedstock is a petroleum distillate jet fuel feedstock.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0538834U (en) * 1991-10-29 1993-05-25 株式会社村田製作所 Flyback transformer

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