JPH046418B2 - - Google Patents

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JPH046418B2
JPH046418B2 JP16664087A JP16664087A JPH046418B2 JP H046418 B2 JPH046418 B2 JP H046418B2 JP 16664087 A JP16664087 A JP 16664087A JP 16664087 A JP16664087 A JP 16664087A JP H046418 B2 JPH046418 B2 JP H046418B2
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JP
Japan
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catalyst
acid
metal
group
hydrogenation
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JP16664087A
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English (en)
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JPS6411649A (en
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Yasuto Takahashi
Shigeru Sakai
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野) 本発明は活性化処理が容易な炭化水素油の水素
化処理用触媒及びその製造方法に関する。 〔従来の技術〕 炭化水素油を水素の存在下で水添、脱硫、脱窒
素、分解等を行う所謂水素化処理には、アルミ
ナ、シリカ−アルミナ、チタニア等の無機酸化物
担体に、周期律表第6族金属及び第8族金属から
選ばれる少なくとも一種の金属を水素化活性成分
として担持せしめた触媒が用いられ、第6族金属
としてはMo及びW、第8族金属としてはCo及び
Niがよく用いられている。 これらの金属は通常酸化物態で担持されてお
り、そのまゝでは活性がないため、水素化処理反
応に供するには酸化物態から硫化物態に変換して
活性化する予備硫化が必要である。 この予備硫化は従来、炭化水素油の水素化処理
を行う反応器に触媒を充填した後、この触媒層に
硫化剤を水素と共に通過せしめて行うのが一般的
である。予備硫化の操作条件は、水素化処理プロ
セスによつて又使用する硫化剤によつて種々異な
るが、硫化水素による場合は水素中に0.5〜5容
量%程度含有せしめ、これを触媒1当り標準温
度、圧力に換算して1000〜3000、温度180℃以
上(通常は250℃以上)で行なつており、二硫化
炭素、ノルマルブチルメルカプタン、硫化ジメチ
ル、二硫化ジメチル等を用いる場合はこれらを軽
質炭化水素油で希釈して供し、温度250〜350℃、
圧力20〜100Kg/cm2、液空間速度0.5〜2hr-1、水
素/油比20〜1000N/で行なつている。 このような予備硫化操作を行なつた後、実際に
処理すべき原料油に切り替え、水素化処理操業が
開始される。 ところで上記予備硫化操作は以後の水素化処理
の成否を左右するので、使用資材の適切な選択と
慎重な操作が要求される。例えば希釈剤を用いた
場合、希釈剤にオレフイン類が含有されていると
重合生成物が触媒を被毒するためにオレフイン類
を含有しない炭化水素油を用いる必要があり、又
粘性が高いと触媒表面の湿潤効果が乏しく重質油
では不適当なため結局軽質油を用いざるを得な
い。このような軽質油の使用はコスト高を招く。
又、触媒金属が高温で水素と反応して還元される
と不働態化するのでこれを防止するため硫化剤を
多めに用いる必要があり、硫化剤と水素の割合を
適正に維持しなければならない。更にこのような
予備硫化は数日間に亘つて行なうのが通常である
が、この操作は一時的なものであるため自動化さ
れていないことが多く、通常と異なる煩雑な操作
が要求されるため操作員の負担が極めて大きい。
この為予備硫化を省略するか、少なくとも操作の
煩雑さを軽減することが課題になつていた。 最近に至り、このような要請に応え得る方法が
提案された。 その方法は活性金属が担持された触媒に一般式
R−S(N)−R′(nは3〜20の整数、R,R′は水
素原子、又は1分子当り1〜150個の炭素原子を
有する有機基)で表わされる多硫化物を含浸せし
め、水素ガスの不存在下、65〜275℃、0.5〜70バ
ールの圧力下で前記触媒を熱処理するものである
(特開昭61−111144号公報)。この方法によれば触
媒に含浸された多硫化物が熱処理によつて活性金
属を硫化するので、反応器内で予備硫化する場合
は硫化剤及び希釈剤が不要となるため操作が容易
になり、又反応器外での予備硫化も可能で、その
場合は予備硫化した触媒を反応器に充填すれば直
ちに水素化処理操業を開始できる。 上記多硫化物の使用量は、後で触媒中の活性金
属酸化物(例えばNiO,MoO3)全体を硫化する
ために必要な化学量論量であり、適切な有機溶媒
に希釈して触媒に含浸する。従つて、活性金属担
持量の多い触媒に含浸する場合には、高濃度の上
記多硫化物溶液を用いることが必要となる。とこ
ろが上記多硫化物は高粘度である為に高濃度溶液
では触媒細孔内部への浸透が困難になるという問
題がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は上記した方法よりも更に簡易、安価
に、そのまゝ水素化処理に使用できる炭化水素の
水素化処理用触媒及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明はこの目的を達するために、モリブデ
ン、タングステン、第8族金属の水溶性化合物の
うちの少なくとも一種と、メルカプトカルボン
酸、メルカプトカルボン酸のアルカリ金属塩、ア
ルカリ土類金属塩、アンモニウム塩のうちの少な
くとも一種とを、無機酸化物担体に担持せしめた
炭化水素の水素化処理用触媒及び無機酸化物担体
に、モリブデン、タングステン、第8族金属の水
溶性化合物のうち少なくとも一種を含む水溶液を
含浸した後に乾燥し、次に該乾燥物にメルカプト
カルボン酸、メルカプトカルボン酸のアルカリ金
属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩のう
ち少なくとも一種を含む溶液を含浸せしめる炭化
水素油の水素化処理用触媒製造方法と、無機物担
体に、モリブデン、タングステン、第8族金属の
水溶性化合物のうちの少なくとも一種と、メルカ
プトカルボン酸、メルカプトカルボン酸のアルカ
リ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩
のうちの少なくとも一種とを含む溶液を含浸せし
める炭化水素油の水素化処理用触媒の製造方法を
提供するものである。 従来より良く知られているように無機酸化物担
体としては、多孔性のアルミナ、シリカーアルミ
ナ、チタニア等が挙げられ、特にアルミナ又はシ
リカーアルミナが代表的なものである。 又、従来から知られているように活性金属とし
てのMo及び/又はWの水溶性化合物としては、
モリブデン酸アンモニウム、タングステン酸アン
モニウムを好ましい例として挙げることが出来
る。同様に周期律表第8族金属としてはCo及
び/又はNiが好ましく、その水溶性原料として
は硝酸コバルト、炭酸コバルト、硝酸ニツケル、
炭酸ニツケルを好ましい例として挙げることがで
きる。これらは単独で或いは混合して用いられ
る。三酸化モリブデン、三酸化タングステンはア
ンモニアガスを用いてモリブデン酸アンモニウ
ム、タングステン酸アンモニウム水溶液として用
いることができる。これら水溶性化合物は、メル
カプトカルボン酸及びその塩とで加熱により水素
化脱硫反応において高活性を示すMoS2,WS2
CoS,NiSのような硫化物を形成するものであ
る。 メルカプトカルボン酸としては、メルカプト酢
酸(HSCH2COOH)、β−メルカプトプロピオ
ン酸(HSCH2CH2COOH)などを好ましい例と
して挙げることができる。 又、メルカプトカルボン酸のアルカリ金属塩、
アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩も使用でき
るが、水素化反応に触媒毒となる物質を残さない
金属イオンフリーの酸型及びアンモニウム塩型が
好ましい。 一般に炭化水素油の水素化処理用触媒の製造方
法は、無機酸化物担体に活性金属としての周期律
表第6族金属成分及び/又は第8族金属成分の水
溶液を含浸し、乾燥次いで焼成という工程から構
成される。 本発明では、上記工程中の活性金属の水溶性化
合物の水溶液を含浸した後の乾燥物にそのまゝメ
ルカプトカルボン酸及び/又はその塩の溶液を含
浸法により担持させるか、又は無機酸化物担体
に、活性金属の水溶性化合物と、メルカプトカル
ボン酸及び/又はその塩とを含有する溶液を含浸
法により担持させる。このような方法によれば、
触媒製造工程に新たな工程を付加する必要もな
く、又従来行なわれている焼成工程が不要となる
ので熱エネルギー的に有利である。メルカプトカ
ルボン酸及び/又はその塩を溶解する溶媒として
は水を使用することが最も経済的である。同様に
活性金属の水溶性化合物とメルカプトカルボン酸
及び/又はその塩との溶液も水溶液を使用するこ
とが最も経済的である。 メルカプトカルボン酸及びその塩の使用量は、
モリブデン、タングステン、第8族金属が水素化
反応において高活性を示す硫化物形態(例えば
MoS2,WS2,CoS,NiS)を形成するに必要な
硫黄量の1〜3当量倍が好ましい。使用量がこれ
以下では活性の低下を招き、又これ以上を使用し
てもそれほど活性の向上が望める訳ではないので
不経済である。 本発明で調製された触媒は、一般に使用した溶
媒を乾燥除去した後に反応塔に充填され炭化水素
油の水素化処理に供される。溶媒は反応塔に入れ
てから乾燥除去してもよい。 本発明では、乾燥後の触媒に格別の処理を施す
必要はなく、乾燥後の触媒は直ちに炭化水素油の
水素化処理を行なうことができる。 〔作用〕 本発明で調製された触媒は、炭化水素油の水素
化脱硫反応において従来技術によつて硫化された
触媒よりも優れた活性を示す。その理由は定かで
はないが、メルカプトカルボン酸及びその塩がモ
リブデン、タングステン、第8族金属の水溶性化
合物と溶解性の配位化合物を形成し、無機酸化物
担体に高分散状態で担持されることによるためと
考えられる。 〔実施例〕 以下本発明の実施例及び比較例を示す。 実施例 1 日本ケツチエン(株)社製のKF707用の比表面積
320m2/g、細孔容積0.72ml/gのγ−アルミナ
担体50gに、MoO310.8g、炭酸コバルト(Co含
有量49.1wt%)4.1g、アンモニアガス及び水か
ら調製した含浸液(PH=8)40mlを含浸し110℃
で16時間乾燥した。次に該乾燥物にメルカプト酢
酸(d=1.33)30.3gを含む水溶液30mlを全量含
浸した後110℃で16時間乾燥し触媒Aを得た。 触媒Aの金属含有量はモリブデンがMoO3に換
算して17wt%、コバルトがCoOに換算して4wt%
であり、メルカプト酢酸の使用量はMo,Coが
MoS2,CoSになるのに必要な硫黄の理論量に換
算して1.8倍であつた。 実施例 2 KF707用のアルミナ担体50gに、MoO310.8g、
炭酸コバルト4.1g、メルカプト酢酸21.9g、ア
ンモニアガス及び水から調製した含浸液(PH=
5)50mlを全量含浸し110℃で16時間乾燥して触
媒Bを得た。 触媒Bの金属含有量はモリブデンがMoO3に換
算して17wt%、コバルトがCoOに換算して4wt%
であり、メルカプト酢酸の使用量はMo,Coが
MoS2,CoSになるのに必要な硫黄の理論量に換
算して1.3倍であつた。 〔活性評価〕 実施例1及び2で調製された触媒A,Bを用い
て、クエート常圧軽油の水素化脱硫反応を行なつ
た。反応に用いた常圧軽油の性状は次の通りであ
つた。 比重(15/4℃) 0.848 硫黄(比重%) 1.61 窒素(重量ppm) 157 蒸留性状(初留点,℃) 211 蒸留性状(50vo%,℃) 340 〃(終点.℃) 406 反応は流通式反応装置を用い次の反応条件で行
なつた。 触媒量 3ml 原料油液空間速度 2.0hr-1 反応圧力(水素圧) 30Kg/cm2 反応温度 330℃ 水素/油比 300N/ 通油時間 8hrs 処理油は2時間毎にサンプリングし硫黄含有量
を測定し、脱硫率を求めた。4時間目、6時間
目、8時間目にサンプリングした処理油の硫黄含
有量から求めた脱硫率の平均値を表−1に示す。
〔硫化処理〕
硫化油
3重量%n−ブチルメルカプタン/クエート常
圧軽油 触媒量 3ml 原料油液空間速度 2.0hr-1 反応圧力 30Kg/cm2 反応温度 316℃ 水素/油比 300N/ 通油時間 8hrS 〔活性評価〕 活性評価の条件は、実施例1,2と全く同じで
ある。 4時間目、6時間目、8時間目にサンプリング
した処理油の硫黄含有量から求めた脱硫率の平均
値を表−1に示した。 メルカプト酢酸を含浸した触媒はA,B共に3
重量%のn−ブチルメルカプタンを混合したクエ
ート常圧軽油を用いて硫化した触媒より高活性を
示す。 〔発明の効果〕 本発明によれば、従来技術の硫化法よりも簡略
化された操作で、優れた性能を有する炭化水素油
の水素化処理用触媒を従来より安価に得ることが
できる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 モリブデン、タングステン及び第8族金属の
    水溶性化合物のうちの少なくとも一種と、メルカ
    プトカルボン酸、メルカプトカルボン酸のアルカ
    リ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩
    のうちの少なくとも一種とが、無機酸化物担体
    に、担持せしめられていることを特徴とする炭化
    水素の水素化処理用触媒。 2 第8族金属がCo,Niの少なくとも一つであ
    る特許請求の範囲1項に記載の炭化水素の水素化
    処理用触媒。 3 メルカプトカルボン酸がメルカプト酢酸及
    び/又はメルカカプトプロピオン酸である特許請
    求の範囲1項又は2項に記載の炭化水素の水素化
    処理用触媒。 4 無機酸化物担体に、モリブデン、タングステ
    ン、第8族金属の水溶性化合物のうちの少なくと
    も一種を含む水溶液を含浸した後に乾燥し、次に
    該乾燥物にメルカプトカルボン酸、メルカプトカ
    ルボン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属
    塩、アンモニウム塩のうちの少なくとも一種を含
    む溶液を含浸することを特徴とする炭化水素の水
    素化処理用触媒の製造方法。 5 第8族金属がCo,Niの少なくとも一つであ
    る特許請求の範囲4項記載の炭化水素の水素化処
    理用触媒の製造方法。 6 メルカプトカルボン酸がメルカプト酢酸及
    び/又はメルカプトプロピオン酸である特許請求
    の範囲4項又は5項記載の炭化水素の水素化処理
    用触媒の製造方法。 7 無機酸化物担体に、モリブデン、タングステ
    ン、第8族金属の水溶性化合物のうちの少なくと
    も一種と、メルカプトカルボン酸、メルカプトカ
    ルボン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属
    塩、アンモニウム塩の少なくとも一種とを含む溶
    液を含浸することを特徴とする炭化水素の水素化
    処理用触媒の製造方法。 8 第8族金属がCo,Niの少なくとも一つであ
    る特許請求の範囲7項記載の炭化水素の水素化処
    理用触媒の製造方法。 9 メルカプトカルボン酸がメルカプト酢酸及
    び/又はメルカプトプロピオン酸である特許請求
    の範囲7項又は8項記載の炭化水素の水素化処理
    用触媒の製造方法。
JP16664087A 1987-07-02 1987-07-03 Catalyst for hydrogenation of hydrocarbons and manufacture thereof Granted JPS6411649A (en)

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DE8888306010T DE3861642D1 (de) 1987-07-02 1988-07-01 Katalysator zur wasserstoffbehandlung von kohlenwasserstoffen und methode zu dessen herstellung.
EP88306010A EP0300629B1 (en) 1987-07-02 1988-07-01 Catalyst for hydrotreatment of hydrocarbons and method for production thereof
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