【発明の詳細な説明】
重質かつ不反応注油の水素化
処理に対するスラリー触媒
発明の背景
本発明はFCCデカント油シよびa滑油のような粗油、重質蒸留物全含む重質炭
化水素油の接触水素化処理に対し使用する第■族B金属硫化物スラリー触媒に関
する。触媒はシェール油、タールサンドおよび液化石炭からの油の水素化処理に
対し使用することもできる。
本発明の第VIB族金属硫化物スラリー触媒粒子は非常に小さい結晶子から形成
される微小粒子の水/油混合物中の実質的に均質な分散体として存在できる。適
当な第’%’lB族金属の例はモリブデンおよびタングステンである。これらの
各金属は大体ジスルフィド形で存在できる。しかし硫黄対金属の見掛は原子比は
2以上又は2以下でありうる。好ましい金属はモリブデンであり、モリブデン触
媒を特にここに記載する。触媒はモリブデン又はタノグス≠・ン原子の各基面の
端部に集中した活性部位を有する、硫黄原子の2つの大方形層により分離された
モリブデン又はタングステン原子の六方形シートから形成される小板として恐ら
く分子的構造を有するものであろう。
本発明触媒の活性は1o〜300オングストローム(A)半径の寸法範囲の孔揮
基撫で立方cm/ g(ce/J7)とし表わす孔隙容積により規定できる。本
発明触媒は10〜300A半径の孔隙で少なくとも0.1cI11.7g孔隙容
積、好ましくは少なくとも0.15、もつとも好ましくは10〜30OAの半径
を有する少なくとも0.2(J:、/fiの孔l!Jt−有する。本発明触媒は
10〜300Aの半径を有する孔隙で0.15又は0.2〜1ec/gの孔隙容
積を有しうる。良好な活性は0.2〜0.4 cc/ 9の範囲で得られるが好
ましい活性は1cc/9又はそれより高い範囲に上端を延長することにより得ら
れる。
本発明触媒は平方m/、!i’(m2/!9)として表わすその表面積により規
定できることも分った。良好な活性は少なくとも20又は25m2/gの表面積
により達成される。25〜75又は100m2/gの表面積は良好な触媒活性を
示すが、75又は1000−C/gおよび400Ce/g又はそれより高い表面
積は好ましい活性を示す。
次の方程式は無炭素基準で触媒の孔隙容積および表習積の計算に使用する。
孔隙容積および表面積に対する方程式
%式%
式中、dは炭素物質の密度であり、デカント油から「コークス」製造に対し1.
0と仮定する。
コークスに結合する水素は両方程式では無視する。
記載のスラリー触媒は粒状沈澱と対照的に、高活性形硫化モリブデンの分散粒子
として直接製造する。一般に、触媒は水性環境で第■族金属化合物を予備スルフ
ィド化し、スルフィド化化合物を活性水素化処理触媒に転換するのに十分な温度
で水素化処理反応器帯にスルフィド化合物を装填することによV製造する。
特に、本触媒製造における第1工程は、スルフィド化に対し酸素を含有する一般
に可溶性のモリブデン酸アンモニウム塩の形成を含む。モリブデン酸アンモニウ
ムは適当な可溶性塩である。モリブデン酸アンモニウムは予備スルフィド化して
いくつかのモリブデン酸アンモニウムオキシスルフィド固体を形成できる。次に
モリブデン酸アンモニウムおよび任意のオキシスルフィドは低、中および高−温
スルフィド化帯を含む複数の温度上昇帯でスルフィド化剤によりスルフィド化す
る。好ましくは水素を含む硫化水素は適当なスルフィド化剤である。各スルフィ
ド化工程はモリブデンと結合する一部の酸素を硫黄と置換する。低および中温ス
ルフィド化帯は水を含有し、供給原料油の存在で、又は供給油を実質的に存在さ
せずに操作できる。供給油および水は双方共高温スルフィド化帯では存在する。
供給油が低又は中温スルフィド化帯に存在しない場合、低又は中温スルフィド化
帯後で、供給油の添加前にアンモニアを系から分離できる。
最終触媒は硫化モリブデンの結晶子を含み、MoS2である。しかし、しばしば
硫黄対モリブデンの原子比は2ではな−か、又は大体として2である。硫化モリ
ブデン又はMoS2の例外的活性形である。最終酵素の活性は製造中使用する条
件によるらしい。1983年8月29日提出の出願番号筒527,414号明細
書(ここに参考として加入する)は前駆体アンモニウム塩の硫化モリブデンへの
多段階スルフィド化の大半の工種中供給油および水の双方の存在を教示した。触
媒のこの製造方法は油式方法としてここに引用し、10〜300A半径範囲の孔
隙で約0.1〜約0.4 cr−/ gの孔隙容積および約20〜約75m2/
&の表面積を有する硫化モリブデン触媒全生成する。触媒活性の改良は任意の炭
化水素油を実質的に存在させずに水性相中で前駆体アンモニウム塩の多段階スル
フィド化の一部を行ない、油相の添加前にアンモニアを系から分離することによ
り達成できる。例えば、低温スルフィド化工程又は低および中温スルフィド化工
程は炭化水素油を存在させずに操作できる。油を中温スルフィド化工程に最初に
添加する場合アンモニアは低温スルフィド化工程後排出できる。油を高温スルフ
ィド化工程に最初に添加する場合、アンモニアは中温スル2イド化工程後に排出
できる。この方法は水式方法としてここに引用し、10〜300A半径範囲の孔
隙で約0.1〜約1cc、7gの孔隙容積および約20〜約35[]m2/g、
又はそれより高い表面積を有する硫化モリブデン触媒を生成する。
使用モリブデン酸アンモニウムはMoO3のよウナモリブデン化合物をアンモニ
ア水に溶解し、溶解工程でその後硫化水素を注入し、又は注入せずに、モリブデ
ン酸アンモニウムを形成させることにより製造できる。
そリデデン酸アンモニウムは一般にアンモニア水ニ可溶性であるが、硫化水素の
添加により込〈らかの溶解モIJ i fンをモIJ−i’デン酸アンモニウム
オキシスルフィド固体として分離する。
溶解工程からの水性モリブデン酸アンモニウムオキシスルフィドは水素−硫化水
素スルフィド流の分散力を使用して下記供給油流の全部又は一部と混合でき、混
合物は温度を上昇させた複数のスルフィド化帯を通すことができる。スルフィド
化帯は3つであることができ、高温発熱性水素化処理反応器帯に通過前にスラリ
ー触媒の製造完結に必要な時間一温度順序を供する。
各スルフィド化帯は前工程より高温で操作する。各スルフィド化帯における滞留
時間は過大のコークス化の防止に十分であり、例えば0.02〜0.5時間、又
はそれ以上でありうる。各程スルフィド化帯は同−又は異る滞留時間を使用でき
る。例えば、高温スルフィド化反応器は2時間、又はそれ以上の滞留時間を使用
できる。一般に、各スルフィド化帯における滞留時間は少なくとも0.Q 2
、0.1又は0.2時間でありうる。各帯における滞留時間は少なくとも0.3
、0.4又は0.5時間であることもできる。各スルフィド化帯は時間一温度
関係により構成され、任意の1個の反応器は流が反応器内で加熱されるか又は恒
温であるかにより、および反応器内に流が滞留中特別の温度範囲内の光時間の期
間により1又は1以上のスルフィド化帯を構成できる。
第1スルフイド化工程は水性相により、および供給油を含み、又は供給油を含ま
ずに比較的低温で操作する。第2スルフイド化工程は中温で操作し、この温度は
水性相により、供給油を含み、又は含まない低温スルフィド化工程の温度より高
い。第6スルフイド化工程は高温工程であり、中温工程の温度より高温で操作す
る。水性相および油相の双方により行なう。
低および中温スルフィド化工程で行なわれるスルフィド化反応はモリブデン酸ア
ンモニウムおよび/又はモリブデン酸アンモニウムオキシスルフィドが徐々に分
解することによりアンモニアを発生する。油が存在しない場合、このアンモニア
は、アンモニアと酸化モリブデンとの早期の反応の念め存在する過剰のアンモニ
アと共に、分離機帯にフラッシュし、高温スルフィド化工程前で、油の添加前に
スラリー含有分離器残留物から分離できる。供給油は分離機残留物に添加し、供
給油を含む分離機残留物は高温スルフィド化工程に送る。
高温スルフィド化反応器内の温度は水素化処理金属含有又は耐熱性炭化水素供給
油に対し十分に高温である場合、高温反応器内の滞留時間は高温スルフィド化お
よび所要水素化処理反応の双方を達成するのに十分である。一層の高温が供給油
の水素化処理の達成に必要である場合、高温反応器からの流出流は高温スルフィ
ド化反応器内の温度エフ高い水素化処理温度で操作する水素化処理反応器に送る
。
任意の理論に束縛されないが、以下の反応は上記各種触媒製造工程で起るとされ
る。第1触媒製造工程では、不溶性、結晶M003は水と混合して非−油性スラ
リーを形成し、これはアンモニアと反応して次の一般化方程式:
%式%
に従って可溶性モリブデン酸アンモニウムを形成する。
M2O3は以下の条件下で溶解する:
NH,v’Mo重量比 0.1〜0.6.好ましくは0.15〜0.3゜
温度、F 33〜350.好1しくは120〜180゜
圧力、psig O〜400 、好1しくはO〜10゜圧力および温度は
臨界的ではない。圧力の増加は高温で水溶液にアンモニアを保持するために必要
である。
高温は反応を確実に行ない、溶液に溶解するモリブデンの濃度を変えるために必
要である。
予備スルフィド化していくらかのモリブテン酸アンモニウムオキシスルフィドを
形成しうるモリブデン酸アンモニウム溶液は、温度を上げて操作する一連のスル
フィド化反応器又は帯に送る。最初に比較的低温のスルフィド化反応器に送り、
ここで供給油を含み、又は含まずに硫化水素がス、好ましくは水素/硫化水素混
合物と接触する。−膜化スルフイド化反応は次の通りである:
(NH4) 6Mo 7024+H2S→(NH4)xMo○7SZ非晶質
上記は一般化した方程式である。低温スルフィド化反応器の反応生成物はモリブ
デン酸アンモニウム、モリブテン酸アンモニウムオキシスルフィドおよび恐らく
硫化モリブデンを含む。
下記は低温スルフィド化反応器内の条件である:SCF H2S/Moボンド比
2.7以上、好ましくは12以上
温度、6F 70〜350.好まししは130〜180
硫化水素分圧、psi 3〜400.好ましくは150〜250
低温反応器内では上記温度範囲を超えないことは重要である。350’F以上の
温度では実在低アンモニアを生ずる触媒前駆体からのアンモニア損失はチオ置換
が進行しうるより速く起こり、モリブデン化合物は沈澱し、恐らく反応器を閉塞
するであろう。酸素の豊富なモリブデン化合物が沈澱しないようにチオ置換反応
をアンモニア損失より速く進行させるために比較的長時間325″F又は350
″F以下の温度で低温反応器を操作することができる。
低温反応器からの流出流は中温反応器に送り、これは油を含有しても、又はしな
くてもよく、次の条件下で操作する:
温度、′F 180〜70D、好ましくは300〜550
硫化水素分圧、psi 3〜440.好ましくは150次の一般化反応は中温
反応器で行ないうる:(NI(4)xMO○6Sz + H2S→MOO)(’
Sy’ + NH3式中、X′は約1である
デは約2である。
中温反応器内のモリブデン化合物はアンモニアを失なうと十分にスルフィド化さ
れ、十分に微細な粒状形となり、これは十分な攪拌により分散状態で保留しうる
。さらに、モリブデン化合物は十分にスルフィド化され、スルフィド化レベルが
非常に低い念め、アンモニアの損失が沈澱および反応器の閉塞を誘発する低温ス
ルフィド化温度反応器で示す非晶質形状から結晶構造に発達する。
中温スルフィド化工程から出るモリブデン化合物はさらに酸素を硫黄に転換させ
、硫化モリブデン活性触媒状態を達成することが必要である。この転換は中温ス
ルフィド化反応器の温度以上の@度で操作する高温スルフィド化反応器で供給油
の存在で行なう。油/水相の存在で高温スルフィド化反応器で行なう反応は次の
方程式により表わすことができる:
式中、Xは約1である
yは約2である。
高温スルフィド化反応器は500〜7500F+の温度で操作し、供給油が高温
スルフィド化反応器の温度で水素化処理しつる場合、水素化処理反応器として使
用することもできる。しかし、供給油は通常高温スルフィド化反応器の温度以上
の温度で水素化処理することが必要である。このような場合、下流に水素化処理
反応器が必要である。一般に水素化処理反応器の温度は650〜95[3″Fで
あり、高温スルフィド化反応器の温度より高い。
スルフィド化帯および水素化処理反応器内の全圧は約500〜約5.OD Op
si テありうる。
中温反応器を出る水性触媒前駆体は高温スルフィド反応器の温度以上の温度、例
えば800”F、又はそれ以上で操作する水素化処理反応器に供給油および硫化
水素と共に直接送られる場合、モリブデン化合物は存在する水と反応して増量す
るよりむしろ硫黄を失ない、次の反応に従って不活性触媒を形成する:不活性触
媒
(Mo02/ MoS2 + H2S)混合物
式中、y′は2より少ない。この物質はコークス化反応を抑止するために十分な
活性触媒ではない。硫化水素および水の存在でMO0XSy (式中Xは約1で
、yは約2である)は硫化水素と優先的に反応して500〜75[]′F’の温
度でスルフィド化されることは注目すべきである。500〜750’Fの温度で
形成される節s2触媒は低コークス化触媒であることが分った。しかし、この範
囲以上の温度で、硫化水素および水の存在でMo0xSy (式中、Xは約1で
、yは約2である)は反応して不活性のMOOxt S yt (式中、デは2
より少ない)を形成する。
ここに記載する低、中および高温スルフィド化帯、段階又は工程は説明した別別
の反応器から構成でき、又はこれらの帯、段階又は工程のいくつが又は全部は単
一反応器に併合できる。概念的には、これらの各スルフィド帯、段階又は工程は
滞留時間一温度関係で表わされる。上記指示時間、任意のスルフィド化帯、段階
、又は工程に対し上記温度範囲に流が加熱される場合、帯、段階又は工程を満足
させる方法要件が遂行される。
所望の場合、本発明の第■B族金萬触媒の水素添加、脱硫化および脱窒素化活性
はニッケル又はコバルトのような少なくとも1種の第8族金属により促進改良で
きる。第壇族金属は任意の有利形、例えば水溶性無機塩として、又は有機金属化
合物として第VTB族スラリー触媒に添加できる。第11族金属対第VIB族金
属の重量比は一般には0.0 D 1〜0.75 、好ましくは0.01〜0.
03 、もつとも好ましくは0.08〜0.20でありうる。第X1族金属の適
当な水溶性無機塩の例11硫酸塩、硝酸塩などである。第壇族金属の適当な有機
金属化合物の例はナフチネート、ポルフィリンなどである。第1族金属化合物は
ここに記載した低、中又は高温スルフィド化工程に流れ、又は工程内の第VIB
族金属スラリーに添加でき、好ましくはアンモニア溶解工程から離れた後触媒前
駆体に添加する。
上記触媒製造方法は触媒前駆体の製造に対し出発物質としてMoO3を使用する
。しかし、他のモリブデン化合物も有用である。例えば、オキシチオモリブデン
酸アンモニウム又はチオモリブデン酸アンモニウムのようなチオ置換モリブデン
酸アンモニウムは使用できる。これらの物質は上記最初の2つの触媒製造工程、
すなわち、MoO3とアンモニアとの反応工程および低温スルフィド化工程でM
oO3から製造するので、これらの2工程は出発物質としてこれらのチオ置換化
合物を使用することにより迂回することができる。従ってこれらのチオ置換化合
物を触媒前駆体として使用する場合、その水スラIJ−t−硫化水素および水素
と共に注入し、上記中温スルフィド化反応器に直接送り、アンモニアを分離し、
次いで上記のように高温スルフィド化反応器および水素化処理反応器に送ること
ができる。
上記スラリー触媒の製造方法および使用に対するサイクルを完結するために触媒
を回収し、再循環することが必要である。水素化分解処理操作後油生成物は大気
圧および真空蒸留塔で回収できる。真空塔残液は触媒、恐らくは供給油から得た
汚染金属を含む触媒を含有する。真空塔残液のいくらか又は全部は溶媒により処
理して金属汚染物を有する触媒含有アスファルトかう非−アスファルト油を分離
する。
失活触媒は硫化モリブデン触媒を含むことができ、処理油由来の、すべてが硫化
物のバナジウム、ニッケルおよびいくらかの鉄により汚染する。触媒含有混合物
は燃焼帯に送りコークスおよびアスファルH−焼き払い、金属硫化物を最高に安
定な酸化状態の相当する金属酸化物に転換できる。次に酸化消費触媒はアンモニ
ア水溶解帯に送り汚染金属よりむしろモリプデ/を溶解することができる。そこ
で触媒製遣手J@ヲ反復するために、形成するモリブデン酸アンモニウム水溶液
は上記複数のスルフィド化工程で硫化水素と反応させ、油水素化処理方法に戻す
ために硫化モリブデン触媒を製造する。
本発明は図面を引用して説明する:
図面の簡単な記載
第1図は硫化モリブデンスラリー触媒の10〜300A半径孔隙容積に対する水
素化処理油のAI比重に関する。
第2図は硫化モリブデンスラリー触媒の10〜300A半径孔隙容積に対する生
成物および供給油中の窒素含量比に関する。
第6図は硫化モリブデン触媒の10〜300A半径孔隙容積に対する生成物およ
び供給油中の硫黄含量比に関する。
第4図は硫化モリブデンスラリー触媒の表面積に対する水素化処理油のAPI比
重に関する。
第5図は硫化モリブデンスラリー触媒の表面積に対する生成物および供給油の窒
素含量比に関する。
第6図は硫化モリブデンスラリー触媒の表面積に対する生成物および供給油の硫
黄含量比に関する。
第7図は水式方法によるスラリー触媒の製造および水素化処理における触媒の使
用に対するフローシートを示す。
第8図は油式方法によるスラリー触媒の製造および水素化処理における触媒の使
用に対するフローシートを示す。
図ff:引用する前に、次側はさらに本発明を説明する。例1および4は油式方
法による触媒の製造を示す。
例2.5,8,9,10.11および12は水式方法による触媒の製造を示す。
例、3,6および7は先行技術方法による触媒の製造を示す。
本例では、触媒は油式方法により製造し友。製造方法は次の通りであった:
Molybdenum Grade L ) k 7309.4 &の蒸留水に
スラリー化し念。このスラリーに、1307.5&の水酸化アンモニウム(23
,2重量%アンモニア)を添加し、十分に混合した。形成混合物は次の条件に曝
露した:温度: ’F 150.0
圧カニ psia 14.7
時間:時間 2.0
工程2一工程1からの形成混合物の1部を反応器に導入し、i s o、ooF
に加熱し、圧力を35.0 psigに増加した。この時に、92係水素−8+
1硫化水素がス流を反応器に導入した。反応器はこれらの条件で0.5時間、2
−73CFのH2S /モリブデン、ボンドで接触するようながス流速および時
間に保持した。この予備スルフィド化レベルは第1工種で形成するモリブデン酸
を分解し、こうして実質量のアンモニアを遊離させるには十分ではない。この低
温スルフィド化工程全終ると、反応器(C冷却し、加圧を解き、形成触媒は反応
器から取り出す。この触媒は触媒Aとする。
工程3−次に触媒Aはロッカー−ボンベ反応器に第1表にその検査成績を示すデ
カント油と共に装填した。
ロッカー−ざンベ反応は92係水素−8憾硫化水素がス混合物により加圧し、試
験温度に加熱した。この昇温時間は約6時間継続し、中温スルフィド化工程を構
成した。高温スルフィド化工程1儂水素化処理条件下で行ない、次の通りであっ
た:
圧力
水素:ps12200.0
硫化水素: psll 82−0
水蒸気: psi 390.0温 度: oF
72 0.0温度における時間:時間
6,0触媒対油比、
Mo /油:重量/重量 0.042この選別試験の結果は第
■表の触媒Aと表示した欄に示す。
例 2
本例では、触媒は水式方法により製造した。製造方法は次の通りであった:
工程1−1884.1.9の三酸化モリブデン(ClimaxMolybden
um Grade L )’t 7309−4 gの蒸留水にスラリー化した。
このスラリーに、1307.5.9の水酸化アンモニウム(23,2重量%のア
ンモニア)全添加し、十分に混合した。形成混合物は次の条件に曝露し念 :
温度:″F 150.0
圧カニ psia 14.7
時間二時間 2.0
導入し、150.0’Fに加熱し、圧力は2500.Opsigに増加した。こ
の時に、92係水素−8%硫化水素がス?iを反応器に導入した。0,5時間後
、温度を450”Fに上昇し、0.5時間保持した。この時間を終るとがス流を
停止し、温度を保持しながら圧力を750.0psigに下げ、この保持サイク
ルt−0,5時間保持した。
このスルフィド化工程を終ると反応器を冷却し、加圧ヲ解キ、アンモニアがスを
流出させ之。がス流速および反応時間は少なくとも10.5 SCFのH2Sを
1ポンドのモリブデンに接触させるようなものであった。このスルフィド化レベ
ルは第1工穆で形成したモリデデーH−分解するのに十分であり、従って実質量
のアンモニアを遊離し念。形成触媒は反応器から取り出した。
この触媒は触媒Bとする。
ツカーーボンベ反応器に装填した。ロッカー−ざンベ反応器は92壬水素−8壬
硫化水素がス混合物により加圧し、試験温度に加熱した。この昇温時間は約6時
間継続し、高温スルフィド化工程を構成した。次に水素化処理は次の条件下で行
なった:
圧力
水素: psi 2200.0硫化水素: psi
182−0水蒸気: psi 390.
0温度:’F 720.0温度における時間二
時間 6.0触媒対油比、
Mo /油二重量/重量 0.042この選別試験の結果(1
第■表の触媒Bと表示した欄本例では、触媒は先行技術触媒であり、四−チオモ
リブデン酸アンそニウムの熱化学分解により製造した。
製造は次の通りであった。
29(1884))により製造した。75.0 gの四−チオモリブデン酸アン
モニウムt 225.0.9の蒸留水にスラリー化した。このスラリーに、41
7.0e!の水酸化アンモニウム(23,2重量壬のアンモニア)全添加し、十
分に混合した。形成混合物は水浴に保持し、一方混合物は血赤色結晶が晶出する
まで硫化水素ガスにより処理した。これらの結晶は濾過し、冷水で洗滌Chia
nelli CJournal of Catalysis+ 63 t 51
5−519(180))の記載方法に従って行なった。工程1からの四−チオモ
リブデン酸アンモニウムは25.0〜400℃の炉チューブ中で、92憾水素−
8%硫化水素がス混合物の120!/分流中で1.5時間加熱することにより分
解した。最高温度に達すると物質は冷却させた。がス流は物質が25℃に冷却す
るまで継続し念。炉は窒素により一掃し、物質を取り出した。この触媒は触媒C
とする。
1表のデカント油と共に装填した。ロッカー−fンベ反応器は92係水素−8%
硫化水素がス混合物((よジ加圧し、試験温度に加熱した。操作条件は次の通り
であった:
圧力
水素:psi 2200.0硫化水素: psi
182.[]水蒸気: psi 390−
0温度: oF 720.0温度における時間二時
間 6.0触媒対油比、
Mo /油二重量/重量 0.042この選別試験の結果は第
■表の触媒Cと表示した欄本例では、触媒は四−チオモリブデン酸アンモニウム
の酸分解を利用して三硫化モリブデンを形成させる油式方法によV製造した。製
造は次の通りであった:圧力
水素: psig 2200.0硫化水素: psi
182.0水蒸気:psi 390.0
温度: F’ 720.0温度における時間二時間
6.0触媒対油比、
Mo /油:重量/重量 0.042この選別試験の結果は第
■表の触媒つと表示した欄本例では、触媒は四−チオモリブデン酸アンモニウム
の酸分解を利用して三硫化モリブデンを形成させる水式方法により製造した。
工程1−四一チオモリブデン酸アンモニウムG。
(1884)]記載の方法に従って製造した。75.09の四−チオモリブデン
酸アンモニウムt 225.Ogの蒸留水にスラリー化した。このスラリーに、
417.0=の水酸化アンモニウム(23,2重量係のアンモニア)を添加し、
十分に混合した。形成混合物は水浴に保持しながら混合物が血赤色結晶が晶出す
るまで硫化水素がスにより処理した。これらの結晶は濾過し、冷水により洗滌し
た。i ooyの生成結晶は165.99の蒸留水に再分散した。このスラリー
に攪拌しながら51.1gの蟻酸、90重量%を添加した。形成混合物は窒素雰
囲気下で0.5時間50℃で加熱した。沈澱(MoS3)を濾過し、水により洗
滌した。この蟻酸分解方法はTaustar、 Pecoraro bよびCh
ianelli CJournal of記載される。次に沈澱は蒸留水に再分
散した。
−8係H2Sにより2300 pstgに加圧し、3006Fに加熱した。反応
器は0.5時間これらの条件に保持し念。この中温スルフィド化工程を終ると、
反応器は冷却し、加圧を解いた。形成触媒は濾過し、蒸留水に再分散した。この
触媒は触媒Eとする。
ロッカー−ボンベ反応器は92%水素−8%硫化水素がス混合物により加圧し、
試験温度に加熱した。この昇温時間は約6時間継続し、高温スルフィド化工程を
構成した。高温スルフィド化工程は水素化処理条件下で継続した。次の通りであ
った:
圧力
水素: psi 2200.0硫化水素: psi
182−0水蒸気: psi 590.
0温度: ’F 720.0温度における時間二時
間 6.0触媒対油比、
Mo /油:重量/重量 0.042この選別試験の結果は第
■表の触媒Eと表示した欄本例では、触媒は三硫化モリブデンを熱分解する先行
技術方法により製造した。製造は次の通りであった。
工程1−四一チオモリブデン酸アンモニウムはG。
Kruss [Justus Liebigs Nanp Chem1229
、29(1884))の記載方法に従って製造した。75.0gの四−チオモリ
ブデン酸アンモニウムは225.09の蒸留水にスラリー化した。このスラリー
に、417.0この水酸化アンモニウム(23,2重量係のアンモニア)を添加
し、十分に混合した。形成混合物は水浴に保持しながら血赤色結晶が晶出するま
で硫化水素がスにより混合物を処理し念。これらの結晶は濾過し、冷水により洗
滌した。100gの形成結晶は165.9.9の蒸留水に再分散した。このスラ
リーに、攪拌しながら51.1 gの蟻酸、90重量%を添加した。形成混合物
は50℃で0.5時間窒素雰囲気下で加熱した。沈澱(Moss)は濾過し、水
により洗滌した。この蟻酸分解に記載される。
工程2−熱化学分解はTauster、 Pecoraroおよび〜519(1
980))に記載の方法に従って行なった。工程1からの三硫化モリブデンは2
5〜400℃の炉チューブで92係水素−8幅硫化水素がス混合物の120CC
/分流中で1.5時間加熱して分解した。最高温度に達すると物質は冷却した。
がス流は物質が25℃に冷却するまで継続した。炉は窒素により一掃し、物質を
取り出した。この触媒は触媒Fとする。
ツカー−ざンベ反応器に装填した。ロッカー−ffンベ反応器は92%水素−8
%硫化水素がス混合物により加圧し、試験温度に加熱した。操作条件は次の通り
であった:
圧力
水素: psi 2200.0硫化水素: psi
182.0水蒸気: ps1390.0
温度: ’F 720.0温度における時間:時間
6.0触媒対油比、
Mo /油二重量/重量 0.042この選別試験の結果は第
■表の触媒Fと表示した欄本例の触媒は先行技術のサスペンション級二硫化モリ
ブデン(Climax Molybdenum Disulfide−5ush
ensionC)rade )である。触媒の製造は必要ではなかった。物質は
受けたものを使用した。この触媒は触媒Gとする。
次に触媒Gは第1表のデカント油と共にロッカー−ざンベ反応器に装填した。ロ
ッカー−メンベ反応器ハ92係水素−8優硫化水素がス混合物により加圧し、試
験温度に加熱した。操作条件は次の通りであった:圧力
水素:psi 2200.0硫化水素: psi
182.0水蒸気:psi 390.0温
度: F 720.0温度における時間二時間
6.0触媒対油比、
Mo /油二重量/重量 0.042この選別試験の結果は第■
表の触媒Gと表示した欄本例では、触媒は水式方法に従って製造した。製造は次
の通りであった:
工程1−4.15ボンドの三酸化モリブデン(ClimaxMolybdenu
m ()rade ’L ) f 16.1ボンドの蒸留水にスラリー化した。
このスラリーに、2.88ボンドの水酸化アンモニウム(25,1重量係のアン
モニア)t−添加し、十分に混合した。形成混合物は次の条件に曝露した:
温度:’F 150.0
圧カニ psia 14−7
時間二時間 2.0
200°F+に加熱し、圧力は400−Opsigに増加した。
この時に92%水素−8壬硫化水素がスの14.O5CFH流を反応器に導入し
た。この低温スルフィド化工程を終ると反応器は圧を解き、アンモニアがスを放
出させた。生成触媒は反応器から取り出す。この触媒は触媒本例では、触媒は水
式方法により製造した。製造は次の通りであった:
工程1−4.15ポンドの三酸化モリブデン(ClimaxMolybdenu
m Grade L )を16.1ポンドの蒸留水にスラリー化した。このスラ
リーに、2.88ボンドの水酸化アンモニウム(25,1重量%のアンモニア)
t−添加し、十分に混合した。形成混合物は次の条件に曝露した。
温度:F 150.0
圧カニ psia 14.7
時間:時間 2.0
工程2一工程1からの形成混合物は反応器に導入し、150”Fに加熱し、圧力
n 400 psxgに増加した。
この時に92係水素−8係硫化水素がスの14.O5CFH流を反応器に導入し
た。反応器は6.0時間これらの条件に保持した。この低温スルフィド化工程を
終ると、反応器は王を解き、アンモニアガスを放出させた。生成触媒は反応器か
ら取り出す。この触媒は触媒工とする。
ツカー−ボンベ反応器に装填した。ロッカー−ボンベ反応器は92係水素−8係
硫化水素がス混合物により加圧し、試験温度に加熱し念。この昇温時間は約6時
間継続し、中および高温スルフィド化工程の両者を構成した。これは中および高
温スルフィド化双方の温度範囲が指示時間に対し横断するからである。高温スル
フィド化工程は水素化条件下で継続した。次の通りであった:
圧力
水素: psi 2200−0硫化水素: psi
182.0水蒸気: psi 590−
0温度: ’F 720.0温度における時間二時
間 6.0触媒対油比、
Mo /油:重量/重量 0.042この選別試験の結果は第
■表の触媒工と表示した模本例では、触媒は水式方法により製造した。例9の二
重反復試験である。製造は次の通りであっ之:工程1−4.15ボンドの三酸化
モリデデ/(ClimaxMolyMenum C)rade L ) ’e
16.1ポンドの蒸留水にスラリー化した。このスラリーに、2.88ボンドの
水酸化アンモニウム(25,1重量%のアンモニア)を添加し、十分に混合した
。形成混合物は次の条件に曝露した:
温度:’F 150.0
圧カニ psia 14.7
時間二時間 2.0
導入シ、150″Fl’lOMし、圧力t 400.Opsig K増加した。
この時92%水素−8憾硫化水素がスの14、O5CFH流を反応器に導入した
。反応器はこれらの条件に6時間保持し念。この低温スルフィド化工程を終ると
、反応器は王を解き、アンモニアがスを放出させた。生成触媒を反応器から取り
出す。この触媒は触媒Jとする。
ツカー−ボンベ反応器に装填した。ロッカー−ボンベ反応器は92係水素−8%
硫化水素がス混合物により加圧し、試験温度に加熱し念。この昇温時間は約6時
間継続し、中および高温の双方のスルフィド化工程を構成した。これは中および
高温双方のスルフィド化温度範囲が指示時間に対し横断するからである。高温ス
ルフィド化工程は水素化処理条件下で継続した。これは次の通りであった:
圧力
水素: psi 2200.0硫化水素: psi
182.0水蒸気: psi 590
.01度: F 720.0温度における時間二時
間 6.0触媒対油比、
Mo /油二重量/重量 0.042この選別試験の結果は第
■表の触媒Jと表示した欄に示す。
例11
本例では、触媒は水式方法により製造し念。製造は次の通りであった:
MolyMenum Grade L ) ’k 2.73ポンドの蒸留水にス
ラリー化した。このスラリーに、o、23ボンドの水酸化アンモニウム(25,
1重量%のアンモニア)′f:添加し、十分に混合した。形成混合物は次の条件
に曝露した:
温度: ’F 150.0
圧カニ psia 14.7
時間:時間 2.0
工程2一工程1からの一部の形成混合物を反応器に導入し、150”Fに加熱し
、圧力を400 psigに増加した。この時92%水素−8係薫化水素がスの
14.03CFI(流を反応器に導入した。反応器はこれらの条件に8.0時間
保持した。この低温スルフィド化工程を終ると、反応器は王を解き、アンモニア
を放出させた。
生成触媒は反応器がら取り出す。この触媒は触媒にとラッカー−ざンベ反応器に
装填した。クラッカー−ざ/べ反応器は92憾水素−8幅硫化水素がス混合物に
より加圧し、試験温度に加熱した。昇温時間は約6時間%1続し、中および高温
スルフィド化工at構成した。
これは中および高温双方のスルフィド化温度範囲が指示時間に対し横断するから
である。高温工程は水素化処理条件下で継続した。次の通りであった:圧力
水素: psi 2200−0硫化水素: psi
182−0水蒸気: psi 390−
0温’K : ’F 720.0温度における時間
二時間 6.0触媒対油比、
MO/油:重量/重量 0.042この選別試験の結果は第■
表の触媒にと表示した欄木例では、触媒(グ水式方法により製造した。製造は次
の通りであった:
Molybdenum Grade ’L )を2.73ボンドの蒸留水にスラ
リー化した。このスラリーに、0.16ボンドの水酸化アンモニウム(25,1
重量
し、十分に混合した。形成混合物は次の条件に曝露した:
温度:aF′150.0
圧カニ psia 1 4.7時間:時間 2.0
工程2一工程1からの一部の形成混合物を反応器に導入し、150″F’に加熱
し、圧力は4 0 0.0 psigに増加した。この時に92憾水素−8壬硫
化水素がスの1 4、O 5CFH流を反応器に導入した。反応器はこれらの条
件に8時間保持した。この低温スルフィド化工程を終ると、反応器は圧を解き、
アンモニアを放出させた。生成触媒は反応器から取り出す。この触媒は触媒ツカ
ー−メンベ反応器に装填した。ロッカー−ざンベ反応器は92係水素−8幅硫化
水素がス混合物により加圧し、試験温度に加熱した。この昇温期間は約6時間継
続し、中および高温スルフィド化工程を構成した。
これは中および高@双方のスルフィド化温度範囲が指示時間に対し横断している
からである。高温スルフィド化工程は水素化処理条件下で継続した。この条件は
次の通りであった二
圧力
水素: psi 2 2 0 0−0硫化水素: ps
i 1 8 2.0水蒸気: psi
3 9 0.0温度: ’F 7 2 0.
0温度における時間二時間 6.0触媒対油比、
Mo /油:重量/重量 0.0 4 2この選別試験の結果
は第■表の触媒りと表示した欄に示す。
第 ■ 表
FCCデカント油供給原料
API比重 5.0
水素:重量幅 8.37
硫黄二重量係 1.11
窒素: WPPm 8 4 6.0蒸留:”F
10% 662
30壬 701
50係 732
70憾 781
90% 887
第 ■ 表
スラリー触媒処理
例番号 1 23456触媒名称 ABCDEF
生成物特性:
API比重 13.0 17.4 10.4 10.9 11.5
8.8硫黄、重量% 0.52 0.16 0.68 C1.70
0.65 0.84窒素、ppm 116 18 290
255 230 533水素、重量幅 9.7911.19 9.5!l
9.52 9.71 9.04触媒:
消費触媒:
BET表面積、m2/g43.5 144.4 7.3 23.4 13
9.4 7.3平均孔隙半径、A 54 57 49
31 30 52粒子直径、ミクロン10.64.5 4.4
4.8 4.5 7.6無炭素基準:
BET表面積:mV9 52 157 8 28 159
8平均孔隙半径、A 126 48 205 168
47 137第■表(続き)
例番号 1 23456
触媒名称 A B CD E F製造方法 油
式 水式知顔 油式 水穴ゼヤ斐孔隙寸法分布
A半径
250−300 15.612.7 15.4 7.3 4.[] ]1
9.6200−250 9.6 13.0 17.5 7.9 4.6 18
.5150−200 13.9 19.5 25.6 12.7 6.3
23.5100−150 16.2 26.7 15.(S 12.5
9.7 18.790−100 3.2 5.1 4.1 3.7 2.3
3.880−90 4.6 5.6 3.8 3.3 2.7 2.57
0−80 5.3 5.3 3.5 3.0 2.7 1.960−70
6.2 4.5 4.4 4.5 2.7 3.450−60 6.1
4.5 3.0 4.9 4.3 4.340−50 5.1 2.3
2.8 5.7 6.12.830−40 4.1 0.7 3.2 6.
2 7.7 1.020−30 4.9 0.0 1.0 7.1 15.
B O,010−205,20,00,021,233,00,0合計 10
0.099.999.9100.099.9100.0第n表(続き)
例番号 7 8 9 10 11 12触媒名称
GHI J KL裂裂刃方法 矩欽水式水式水式水式水式生成物特
件:
API比重 9.4 16.1 17.0 16.4 19.0 19.
5硫黄、重量% 0.81 0.26 0.12 0.16 0.09 C
1,07窒素、ppm 571 18 15 18 7 6水
素、重量% 9.2910.(So 10.9210.4810.9311.
29触媒:
硫黄/モリブデン比 1.8 1.8 1.0 2.2 1.9
2.7炭素、重量冬 2.4 13.2 12.0 11.2 15.1 1
7.1消費触媒:
BET表面積、m2/、910.7 76.3 74.6 75.8282.1
291.6平均孔隙半径、A 62 29 23 25 27
36結晶の厚さ、A 557 13 16 19角2θ−1
9°(XRD)
粒子直径、ミクロン 2.5 4.8 51 11.8 5.0 9.
1無炭素基準:
BET表面積、m2/9 11 88 85 85 332 35
2平均孔隙半径、A 107 6355 54 38 47第■表
(続き)
例番号 7 8 9 ’10 11 19触媒名称
G H工J KLL造方法 セ沼瘉水式 水式 水式 水式
水式孔隙寸法分布
大半径
250−300 12.0 7.2 4.0 4.3 6.3 5.520
0−250 12.7 10.0 5.2 5.0 4.5 5.3150
−200 19.4 9.8 6.0 7.0 8.3 8.9100−1
50 16.1 10.5 7.7 10.4 B、2 14.890−
100 3.9 2.7 2.7 2.4 2.0 3.380−90
4.6 2.3 2.7 3.0 2.2 3.570−80 4.6
2.3 2.6 3.6 2.2 2.860−70 5.8 2.8 4
.3 3.5 2.7 3.150−60 3.9 3.6 4.9 4.
6 3.3 4.040−50 3.9 4.4 6.0 6.0 4.5
4.930−40 4.4 5.9 7.6 8.3 6.8 6.52
0−30 4.3 10.9 14.0 12.1 11.6 10.31
0−20 6.5 27.5 32.3 29.8 37.2 26.9合
計 100.199.9100.0100.099.899.8第1表は上記例
の試験で水素化処理したFCCデカント油供給原料のAPI比重、硫黄含量およ
び窒素含量を含む明細値を示す。
第■表は水素化処理後の油のAPI比重、硫黄含量および窒素含量を含む明細値
を示す。これらの結果は例5f:、除く例1〜乙のすべての例に対し図示する。
例5の結果は説明できないような異常なものであるため図に含めない。
第1,2および6図は先行技術方法により製造した触媒は最少の10〜3DOA
半径孔隙容積を有するのに対し、本発明の油および水式連続スルフィド化方法は
一層高い10〜300A半径孔隙容積を有する。油および水式方法に対す指示孔
隙容積は重複するが、水式方法によ、0製造したある触媒は最大の指示孔隙容積
を有する。
第1.2および6図は指示孔隙容積は一般に生成物のAPI比重、生成物対供給
原料の窒素レベル比および生成物対供給原料の硫黄レベル比にそれぞれ相関しう
ることを示す。各図では、先行技術触媒により最低の結果が得られ、これは最低
の10〜300A半径孔隙容積を有する。第1図は先行技術触媒が最低の生成物
API比重を供することを示す。第2図は先行技術触媒が最高の窒素レベルを供
することを示す。第3図は先行技術触媒が最高の生成物硫黄レベルを供すること
を示す。第1,2および6図は改良された生成物API比重、窒素および硫黄レ
ベルが中間の10〜30OA半径孔隙容積を有する、油式方法により製造した触
媒により得られることをそれぞれ示す。第1,2および3図は油式方法触媒は中
間の生成物API比重、および中間の生成物窒素および硫黄レベルを供すること
を示す。
第1,2および6図は最良の結果が最高の10〜300大半径孔隙容積を有する
、水式方法により製造した触媒により得られることを示す。第1,2および3図
は水式方法触媒が最高の生成物API比重および最低の生成物窒素および硫黄レ
ベルを供することをそれぞれ示す。
第4,5および6図は先行技術方法により製造した触媒は最低表面積を有するの
に対し、油式方法により製造した触媒は一層大きb表面積を有し、水式連続的ス
ルフィド化方法によr)!M造した触媒は断然たる最高の表面積を有することを
示す。
第4,5および6図は指示表面積が一般に生成物API比重、生成物対供給原料
窒素レベル比および生成物対供給原料硫黄レベル比に相関しうろことをそれぞれ
示す。第4図は断然たる最低表面積を有する先行技術触媒は断然たる最低生成物
API比重を供することを示す。第4図は中間表面積を有する油式方法により製
造した触媒は中間生成物API比重を供することを示す。
最後に第4図は最高表面積を有する水式方法により製造した触媒は最高API比
重を供することを示す。
第5図は最低表面積を有する先行技術方法により製造し念触媒は最高の生成物窒
素レベルを供することを示す。第5図は中間表面積を有する油式方法により製造
し念触媒は一層低い生成物窒素レベルを供することを示す。最後に第5図は断然
たる最大表面積を有する水式方法により製造した触媒は断然たる最低生成物窒素
レベルを供することを示す。第6図は最低表面積を有する先行技術触媒は最高生
成物硫黄レベルを供することを示す。第6図は中間表面積を有する油式方法によ
り製造した触媒は一層低い生成物硫黄レベルを供することを示す。最後に第6図
は断然たる最大表面積を有する水式方法により製造した触媒は断然たる最低生成
物硫黄レベルを供することを示す。
第1,2および3図は高触媒活性を供するために、結晶の10〜30OA半径孔
隙容積(cr−/g)は少なくとも0.1、好ましくは少なくとも0.15、も
つとも好ましくは少なくとも0.2であるべきであることを示す。指示孔隙容積
範囲は0.2〜0.4でありうるが、一般には0.15〜1、好ましくは0.2
〜1、もつとも好ましくは0.3 、0.4又は0.5お工び1、又は1より高
い。
第4,5および6図は高触媒活性を供するために、触媒の表面積(m2/g)は
一般には少なくとも20、好ましくは少なくとも25およびもつとも好ましくは
少なくとも50又は100であるべきであることを示す。表面積範囲は25〜7
5でありうるが、一般には20〜400、好ましくは25〜400、もつとも好
ましくは75〜400.又は400より高い。
本発明の触媒を製造する水式方法は第7図に図示する。第7図によれば、水−不
溶性MoO3又はWO3形のモリブデン又はタングステンをライン10および1
2により溶解機帯14に導入する。下記源からの再循環モリブデン又はタングス
テンはライン16により導入する。水およびアンモニアはライン18により溶解
機帯14に添加する。水−不溶性酸化モリブデン又は酸化タングステンは溶解機
帯14で水溶性モリブデン酸アンモニウム塩又はタングステン酸アンモニウム塩
に転換する。
過剰のアンモニアを含有する水性モリブデン酸アンモニウム又はタングステン酸
アンモ、ニウムはライン20により帯14から排出され、好ましくは水素と混合
した硫化水素と混合し、ライン22により低温スルフィド化帯26に入り、次い
でライン24により出る。
低温スルフィド化帯26では、モリブデン酸アンモニウムおよびタングステン酸
アンモニウム((チオ置換モリブデン酸アンモニウム又はチオ置換タングステン
酸アンモニウムに転換する。帯26ではスルフィド化温度はチオ置換中アンモニ
ウム塩は分解しない程十分に低い。アンモニウム塩はチオ置換の早期段階で分解
する場合、M2O3との混合物の不溶性モリブデン酸又はオキシチオモリデデー
ト、又はWO3との混合物の不溶性タングステート又はオキシチオタングステー
トが沈澱し、その後のチオ置換を阻害する。
低温スルフィド化帯26からの流出流はライン28により中温スルフィド化帯3
0に入る。中温スルフィド化帯30は低温スルフィド化帯26の温度より高温で
操作する。スルフィド化反応は帯30で継続し、オキシチオモリブデン酸アンモ
ニウム又はオキシチオタングステン酸アンモニウムはモリブデンオキシスルフィ
ド又はタングステンオキシスル2イドおよび/又は三硫化モリブデン又は三硫化
タングステンに転換シ、それによってアンモニアを遊離する。
中温スルフィド化帯30からの流出流はライン32によりアンモニア分離機又は
フラッシュ室36に入る。
フラッシュ分離機36では、ライン32からの流出流の冷却および圧の解放はア
ンモニアおよび硫化水素を気化させ、これらはライン33により排出する。フラ
ッシュ条件は少量の水分のみが気化し、十分な水量がフラッシュ残留物に残存し
て容易にポンプ輸送ができる触媒のサスペンションスラリーを保持するように定
着させる。
フラッシュ分離機残留物はライン38によりフラッシュ分離機36から除去する
。ライン38内のフラッシュ残留物は低温スルフィド化帯26又は中温スルフィ
ド化帯30に油を導入しないので、本質的に油を含まない。供給油はライン40
により初めて系に導入し、ライン42および44により流入する水素−硫化水素
混合物と混合する。供給油、水素および硫化水素と共にライン38内のフラッシ
ュ残留物はライン46により高温スルフィド化帯48に導入する。
高温スルフィド化帯48は中温スルフィド化帯30の温度より高温で操作する。
高温スルフィド化帯48では、モリブデンオキシ硫化物又はタングステンオキシ
硫化物は高活性硫化モリブデン又は硫化タングステンに転換する。触媒の製造は
ここで完了する。ライン40t−経て入る供給油の水素化処理のめくらかは高温
スルフィド化帯48で行なわれる。
高温スルフィド化卒48は中温スルフィド化帯30の温度より高温で操作する。
高温スルフィド化帯48では、モリブデンオキシ硫化物又はタングステンオキシ
硫化物は高活性硫化モリブデン又は硫化タングステンに転換する。触媒の製造は
ここで完了する。ライン40を経て入る供給油の水素化処理のいくらかは高温ス
ルフィド化帯48で行なわれる。
高温スルフィド化帯48からの流出流はライン50および52を経て水素化処理
反応器56に送る。水素化処理反応器56は高温スルフィド化帯48の温度より
高温で操作する。スラリー触媒は水素化処理反応器56への途中で高温スルフィ
ド化帯48に迂回する場合、水素化処理反応器56の高温により水素化処理反応
器56内の水分は触媒を酸素化し、スルフィド化と競争し、それによって触媒を
硫黄不足の高コークス製造体に転換する。高温スルフィド化帯48が水素化処理
反応器より先行する場合、帯48の比較的低温は水の存在で任意の競争酸化反応
に勝ち、触媒のスルフィド化を完了し、水素化処理帯56の一層高温で安定化す
る。ある油供給原料では、高温スルフィド化!48の比較的低温は油水素化処理
反応を十分に遂行し、その場合、水素化反応器56は省略できる。しかし大部分
の供給原料油は水素化処理反応器56内に比較的高温を要求し、油水素化処理反
応を完了する。
流出流はライン60を経て水素化処理反応器56から除去し、フラッシュ分離機
62に送る。上部ガス流はライン64を経て分離機62から除去し、スクラバー
66を通す。ここではアンモニアおよび軽質炭化水素のような不純物を除去し、
ライン68を経て系から排出する。精製した水素および硫化水素流はラインγ0
,44および46を経て高温スルフィド化反応器48に再循環する。
残油はライン72t−経て分離機62から取り出し、大気圧蒸留塔74に送る。
図示したように、精油所がス流、”3/C,軽質炭化水素流、ナフサ流、2号燃
料油および図示しないが真空蒸留塔に送る真空チャージ油を含む各種画分を塔7
4で分離する。
濃縮触媒スラリー流はライン76を経て塔74の底部から除去する。いくらかの
この触媒含有流は必要の場合ライン58および52を経て水素化処理反応器56
に再循環できる。ライン76の重質触媒スラリーの大部分、又は全部はアスファ
ルト除去室78に送り、そこからアスファルト除去油はライン81を経て除去す
る。高濃縮失活触媒流はライン80f:経てアスファルト除去室78から除去し
、触媒生産帯82に送る。
再生産帯82に入る触媒は供給原料油から得た金属不純物と共Cで硫化モリブデ
ン又は硫化タングステンを含む。金属不純物は主として硫化バナジウムおよび硫
化ニッケルを含む。再生産室82では、すべての金属硫化物は・燃焼により酸化
物状態に酸化される。次に金属酸化物はライン84t−経て触媒再生帯86に送
る。
再生帯86では酸化モリブデン又は酸化タングステンは任意の適当な手段により
酸化バナジウムおよび酸化ニッケルを含む金属不純物から分離する。バナジウム
およびニッケルを含む非−溶解金属不純物はライン88全経て系から排出し、一
方精製濃縮酸化モリブデン又は酸化タングステンはライン10を経て入る補充酸
化モリデデ/又はタングステンと混合するためにライン16を経て送り、サイク
ルを反復する。
所望の場合、第7図に示す方法は中温スルフィド化反応器30より前にアンモニ
アフラッジ−室36 ’II人することにより修正できる。その場合、ライン4
2の水素および硫化水素混合物およびライン40の供給原料油は中温スルフィド
化反応器30に装填できる。
次に中温スルフィド化反応器30からの流出液は任意の中間分離を行なわずに高
温スルフィド化反応器48に直接送る。
第8図は油式方法による触媒の製造方法を図示する。
第8図に示すように、水不溶性M003又はWO3形の触媒モリブデン又はタン
グステンはライン110および112を経て溶解機帯114に導入する。下記源
からの再循環モリブデン又はタングステンはライン116を経て導入する。水お
よびアンそニアはライン118ヲ仔て溶解機帯114に添加する。水不溶性酸化
モリブデン又は酸化タングステンは溶解機帯114で水溶性モリブデン酸アンモ
ニウム塩又はタングステン酸アンモニウム塩に転換する。
過剰のアンモニアを含有する水性モリブデン酸アンモニウム又はタングステン酸
アンモニウムはライン120を経て帯114から排出させ、次に予備スルフィド
化帯121に送り、そこに硫化水素をライン123を経て添加する。帯121か
らの流出液はライン125を通り、ライン122および124″を経て入る水素
および硫化水素およびライン126を経て入る供給原料油と混合し、次にライン
128t−経て低温スルフィド化帯130に送る。低温スルフィド化否130で
は、モリブデン酸アンモニウム又はタングステン酸アンモニウムはチオ置換モリ
ブデン酸アンモニウム又はチオ置換タングステン酸アンモニウムに転換する。低
温スルフィド化帯130では、スルフィド化温度はチオ置換が開始されている間
アンモニウム塩は分解しない程十分に低い。アンモニウム塩がチオ置換の早期段
階で分解する場合、MoO3と混合した不溶性モリプデート又はオキシチオモリ
プデート、又はWO3と混合した不溶性タングステート又はオキシチオタングス
テートが帯130で沈澱し、帯130を閉塞する傾向がある。
低温スルフィド化帯130からの流出流はライン132を経て中温スルフィド化
帯134に進む。中温スルフィド化苓134は低温スルフィド化帯130の温度
より高温で操作する。スルフィド化反応は帯134で継続し、オキシチオモリブ
デン酸アンモニウム又はオキシチオタングステン酸アンモニウムはモリブデンオ
キシスルフィドおよび/又はモリゾデントリスルフイド、又はタングステンオキ
シスルフィドおよび/又はタングステントリスルフィドに転換し、それによって
アンモニアを遊離する。
中温スルフィド化帯134からの流出流はライン136を経て高温スルフィド化
帯138に進む。高温スルフィド化帯138は中温スルフィド化帯134の温度
より高温で操作する。高温スルフィド化帯138では、モリブデンオキシスルフ
ィド又はタングステンオキシスルフィドは高活性硫化モリブデン又は硫化タング
ステンに転換する。触媒の製造ばここで完了する。
ライン126を経て入る供給原料油のいくらかの水素化処理は高温スルフィド化
帯138で行なわれる。
高温スルフィド化帯138からの流出流はライン140および142t−経て水
素化処理反応器144に進む。水素化処理反応器144は高温スルフィド化帯1
38の温度より高温で操作する。スラリー触媒が水素化処理反応器144への途
中で高温反応器138に迂回する場合、水素化処理反応器144の高温により水
素化処理反応器内の水分が触媒を酸素化し、スルフィド化と覗争し、それによっ
て触媒を硫黄の不足した高コークス製造体に転換する。高温スルフィド化帯13
8が水素化処理反応器より先行する場合、帯138の相対的低温によりスルフィ
ド化反応は水の存在で任意の競争酸化反応に勝ち、触媒のスルフィド化を完了さ
せ、水素化処理帯144の一層の高温で安定化することができる。ある油供給原
料では、高温スルフィド化帯138の相対的低温は油水素化処理反応を十分に遂
行でき、その場合、水素化処理反応器144は省略できる。しかし、大部分の供
給原料油は油水素化処理反応を完結するために水素化処理反応器144で相対円
高@を必要とする。
流出流はライン146を経て水素化処理反応器144から除去し、フラッシュ分
離1’*148に進む。上部がス流はライン150により分離機148から除去
し、スクラバ−152′It通して送り、そこでアンモニアおよび軽質炭化水素
のような不純物を除去し、ライン154により系から排出する。精製水素および
硫化水素流はライン156,124および128′f:、経て低温スルフィド化
反応器130.に再循環する。
残油はライン158により分離機148から除去し、常圧蒸留塔160に送る。
精油所がス流、C3/C4軽質炭化水素流、ナフサ流、2号燃料油および図示し
ないが真空蒸留塔に送る真空チャージ油流を含む各種画分は塔160で分離する
。
濃縮触媒スラリー流はライン162を経て塔160の底部から除去する。いくら
かのこの触媒含有流は所望の場合ライン162および164を経て水素化処理反
応器144に再循環できる。ライン162の重質触媒スラリーの大部分、又は全
部はライン166によりアスファルト除去室168に送り、そこからアスファル
ト除去油はライン170により除去する。高濃縮失活触媒流はライン170によ
りアスファルト除去室168から除去し、触媒生産帯172に送る。
再生産帯172に入る触媒は供給油から得た金属不純物と共に硫化モリブデン又
は硫化タングステンを含む。金属不純物は主として硫化バナジウムおよび硫化ニ
ッケルを含む。再生産室172では、すべてのこれらの金属硫化物は燃焼により
酸化物状態に酸化される。
次に金属酸化物はライン174を経て触媒再生帯1γ6に進む。再生帯116で
は、酸化モリブデン又は酸化タングステンは任意の適当な手段により酸化バナジ
ウムおよび酸化ニラケンを含む金属不純物から分離する。
バナジウムおよびニッケルを含む非−溶解金属不純物1ζライン178により系
から排出し、一方精製、濃縮酸化モリブデン又は酸化タングステンはライン11
0を経て入る補充酸化モリブデン又は酸化タングステンと混合するためライン1
16を経て送られる。
浄書(内容に変更なし)
第1図
10〜300人半径孔隙容積+cc/g第2図
to −son人半径孔隙容積 cc/g第3図
10〜600人半径孔隙容積:cc/g第4図
表面積:m2/g
第5図
第6図
表面積二m / g
べ 喫
手続補正書法式)
平成 3年 5月24 日く訃