JPH0596174A - Catalysis composition for catalytic decomposition of hydrocarbon and its production - Google Patents

Catalysis composition for catalytic decomposition of hydrocarbon and its production

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JPH0596174A
JPH0596174A JP28360391A JP28360391A JPH0596174A JP H0596174 A JPH0596174 A JP H0596174A JP 28360391 A JP28360391 A JP 28360391A JP 28360391 A JP28360391 A JP 28360391A JP H0596174 A JPH0596174 A JP H0596174A
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JP
Japan
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type zeolite
faujasite
zeolite
silica
catalytic cracking
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Application number
JP28360391A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuo Masuda
立男 増田
Morio Fukuda
盛男 福田
Goro Sato
護郎 佐藤
Yusaku Arima
悠策 有馬
Takanori Ida
孝徳 井田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JGC Catalysts and Chemicals Ltd
Original Assignee
Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a novel catalysis composition for catalytic decomposition of hydrocarbons having a high decomposition ability in using for hydrocarbon oils, especially heavy hydrocarbon oils such as residual oil hydrogenated at normal pressure, etc., and being small in generation of coke and gas, and its production. CONSTITUTION:In a catalysis composition for catalytic decomposition of hydrocarbons consisting of faujasite type zeolite and a porous inorg. oxide matrix, the faujasite type zeolite is a modefied type having >=6molar ratio of silica/alumina and >=0.70 ammonium ion exchanging ratio without having been a heating history of >=150 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、炭化水素油の接触分解
用触媒組成物およびその製造法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbon oil and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、炭化水素油の接触分解用触媒組成物
としては、主として熱安定性の高いホージャサイト型ゼ
オライト、例えば超安定性Y型ゼオライト(US−Y)
などが使用されてきた(特開昭51−107294号公
報、特開昭63−107748号公報)。しかし、従来
のゼオライトを使用した接触分解用触媒組成物は低品位
の重質炭化水素油を接触分解する場合、金属汚染物に対
して安定性に乏しく、必ずしも分解能が充分でなく、ま
たコークおよびガスの生成を充分な水準に留めていない
という問題があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbon oil, a faujasite type zeolite mainly having high thermal stability, for example, ultra stable Y type zeolite (US-Y) is used.
Etc. have been used (JP-A-51-107294, JP-A-63-107748). However, when a catalytic composition for catalytic cracking using a conventional zeolite is catalytically cracked for a low-grade heavy hydrocarbon oil, it is poor in stability against metal contaminants and does not necessarily have sufficient decomposing ability, and coke and There was a problem that the production of gas was not kept at a sufficient level.

【0003】[0003]

【発明の目的】本発明の目的は、炭化水素油、特に水素
化処理した常圧残渣油などの重質炭化水素油に使用して
高い残油分解能を有しガソリン収率が高く、コークおよ
びガスの生成が少ない新規な炭化水素接触分解用触媒組
成物およびその製造法を提供することにある。
OBJECTS OF THE INVENTION The object of the present invention is to use hydrocarbon oils, especially heavy hydrocarbon oils such as hydrotreated normal pressure residual oils, to obtain a high residual oil decomposing ability, a high gasoline yield, a coke and It is an object of the present invention to provide a novel catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbons which produces less gas and a method for producing the same.

【0004】[0004]

【発明の概要】本発明は、ホージャサイト型ゼオライト
と多孔性無機酸化物マトリックスとからなる炭化水素接
触分解用触媒組成物において、該ホージャサイト型ゼオ
ライトが、150℃以上の熱履歴を受けていない状態
で、シリカ/アルミナモル比が6以上で、かつ、アンモ
ニウムイオン交換率が0.70以上を示す変性ホージャ
サイト型ゼオライトであることを特徴とする炭化水素接
触分解用触媒組成物およびその製造法に関する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbons comprising a faujasite type zeolite and a porous inorganic oxide matrix, wherein the faujasite type zeolite is not subjected to a heat history of 150 ° C. or higher. Relates to a catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbons characterized by being a modified faujasite-type zeolite having a silica / alumina molar ratio of 6 or more and an ammonium ion exchange rate of 0.70 or more in the state, and a method for producing the same. ..

【0005】[0005]

【発明の具体的説明】以下に本発明について具体的に説
明する。本発明の水素化分解触媒組成物における変性ホ
ージャサイト型ゼオライトは、150℃以上の熱履歴を
受けていない状態で、アンモニウムイオン交換率(NH
4Z)が0.70以上、好ましくは0.72以上と高い
イオン交換率を示し、シリカ/アルミナのモル比を6以
上、好ましくは7〜30の範囲に、また単位格子定数を
24.65Å以下、好ましくは24.55〜24.30
Åの範囲にあり、耐酸性および耐熱性などに優れてい
る。本発明で150℃以上の熱履歴を受けていない状態
とは、出発原料および変性ホージャサイト型ゼオライト
が150℃以上の温度でカ焼された経歴を有しない状
態、あるいは変性ホージャサイト型ゼオライトが150
℃以上の温度でカ焼されている場合は、カ焼される以前
の変性ホージャサイト型ゼオライトについてのシリカ/
アルミナモル比、アンモニウムイオン交換率を規定する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be specifically described below. The modified faujasite-type zeolite in the hydrocracking catalyst composition of the present invention has an ammonium ion exchange ratio (NH
4 Z) shows a high ion exchange rate of 0.70 or more, preferably 0.72 or more, a silica / alumina molar ratio of 6 or more, preferably in the range of 7 to 30, and a unit lattice constant of 24.65Å. Below, preferably 24.55 to 24.30
It is in the range of Å and has excellent acid resistance and heat resistance. In the present invention, the state that the starting material and the modified faujasite-type zeolite have not been subjected to a heat history of 150 ° C. or higher does not have a history of being calcined at a temperature of 150 ° C. or higher, or the modified faujasite-type zeolite is 150
If calcined at a temperature of ℃ or above, the silica / modified faujasite zeolite before calcining /
It defines the alumina molar ratio and the ammonium ion exchange rate.

【0006】この様な変性ホージャサイト型ゼオライト
は、例えば、本出願人が先に出願した特願平3−993
90号に記載されている方法、即ち150℃以上の熱履
歴を受けていないホージャサイト型ゼオライトを水相中
において可溶性シリカの存在下に脱アルミニウム剤とp
H4以下で接触させることにより製造することができ
る。
Such a modified faujasite-type zeolite is disclosed, for example, in Japanese Patent Application No. 3-993 filed by the present applicant earlier.
No. 90, that is, a faujasite-type zeolite that has not been subjected to a heat history of 150 ° C. or higher is treated with a dealuminating agent and p in the presence of soluble silica in the aqueous phase.
It can be produced by contacting with H4 or less.

【0007】前記製造方法で得られた該変性ホージャサ
イト型ゼオライトは、熱履歴を受けていないホージャサ
イト型ゼオライトを水相中において、珪酸、珪酸塩など
の可溶性シリカの存在下に、硫酸、硝酸、塩酸などの酸
をpH4以下で接触させることにより、ホージャサイト
型ゼオライト骨格構造の6角プリズムを形成する単位胞
中のアルミニウムが優先的に脱アルミニウムし、その脱
アルミニウムした位置に珪素が挿入されるため、骨格構
造中の全アルミニウムに対する6角プリズムを形成する
単位胞中のアルミニウムが、従来のホージャサイト型ゼ
オライトより低くなっているので、前述のような高いイ
オン交換率を示すと共に、耐酸性および耐熱性に優れた
ものと推定される。
The modified faujasite-type zeolite obtained by the above-mentioned production method is obtained by subjecting the faujasite-type zeolite which has not been subjected to heat history to an aqueous phase of sulfuric acid, nitric acid in the presence of soluble silica such as silicic acid or silicate. By contacting an acid such as hydrochloric acid at a pH of 4 or less, aluminum in the unit cell forming the hexagonal prism of the faujasite type zeolite skeleton is preferentially dealuminated, and silicon is inserted at the dealuminated position. Therefore, the aluminum content in the unit cell forming the hexagonal prism is lower than that of conventional faujasite-type zeolite with respect to the total aluminum content in the skeleton structure, and the ion exchange rate is high and the acid resistance is high. It is also presumed to have excellent heat resistance.

【0008】前記可溶性シリカとは、水溶液中に含まれ
る珪酸のうち、水溶液を硫酸酸性にしてモリブデン酸ア
ンモニウムの溶液を添加することによって黄色のモリブ
ド珪酸を生成する状態にある珪酸をいう。可溶性シリカ
源としては、オルト珪酸、メタ珪酸などxSiO2・y
2Oとして示される珪酸;メタ珪酸塩、オルト珪酸
塩、二珪酸塩、三珪酸塩などの珪酸塩;珪酸が高重合し
たシリカゾル;シラン化合物など、微量溶解しうるもの
であればいずれも使用できる。前記水溶液中に存在する
可溶性シリカの量は130ppm以上であることが望ま
しい。該水溶液中に存在する可溶性シリカの量が130
ppmより少ないと、酸処理によりゼオライトの結晶構
造が壊れるので望ましくない。
The soluble silica is a silicic acid contained in the aqueous solution, which is in a state of producing yellow molybdosilicic acid by adding an ammonium molybdate solution by acidifying the aqueous solution with sulfuric acid. Sources of soluble silica include orthosilicic acid, metasilicic acid, etc. xSiO 2 · y
Silicic acid represented as H 2 O; silicates such as metasilicate, orthosilicate, disilicate, trisilicate, etc .; silica sol in which silicic acid is highly polymerized; silane compounds, etc. it can. The amount of soluble silica present in the aqueous solution is preferably 130 ppm or more. The amount of soluble silica present in the aqueous solution is 130
If it is less than ppm, the crystal structure of zeolite is destroyed by the acid treatment, which is not desirable.

【0009】前記脱アルミニウム剤としては、硫酸、硝
酸、塩酸などの鉱酸の外、酢酸などの有機酸、EDTA
などのキレート剤など、通常ゼオライトの脱アルミニウ
ムに使用される脱アルミニウム剤が使用できるが、特
に、硫酸、硝酸、塩酸が好適である。
Examples of the dealumination agent include mineral acids such as sulfuric acid, nitric acid and hydrochloric acid, organic acids such as acetic acid, and EDTA.
A dealuminating agent usually used for dealumination of zeolite such as a chelating agent can be used, but sulfuric acid, nitric acid and hydrochloric acid are particularly preferable.

【0010】150℃以上の熱履歴を受けていない従来
のホージャサイト型ゼオライト(ゼオライトY)のアン
モニウムイオン交換率(NH4Z)は、通常0.68程
度である。一般に、シリカ/アルミナモル比が低いゼオ
ライトでは、アンモニウムイオン交換率(NH4Z)は
高くなる傾向にあるが、シリカ/アルミナモル比が5以
上のゼオライトではアンモニウムイオン交換率は前述の
方法では0.70以上になることはない。そこで、アン
モニウムイオン交換率を高めるために、一度アンモニウ
ムイオン交換したNH4−Na−ホージャサイト型ゼオ
ライトを繰り返しイオン交換してイオン交換率を高める
か又は該ゼオライトを400〜700℃の温度でカ焼し
た後、更にアンモニウムイオン交換する方法が行なわれ
ている。
The ammonium ion exchange rate (NH 4 Z) of a conventional faujasite type zeolite (zeolite Y) which has not been subjected to a heat history of 150 ° C. or higher is usually about 0.68. In general, a zeolite having a low silica / alumina molar ratio tends to have a high ammonium ion exchange rate (NH 4 Z), but a zeolite having a silica / alumina molar ratio of 5 or more has an ammonium ion exchange rate of 0.70 by the above method. No more. Therefore, in order to increase the ammonium ion exchange rate, NH 4 —Na-faujasite-type zeolite once subjected to ammonium ion exchange is repeatedly ion-exchanged to increase the ion exchange rate, or the zeolite is calcined at a temperature of 400 to 700 ° C. After that, a method of further exchanging ammonium ions is being carried out.

【0011】また、本発明でのアンモニウムイオン交換
率は、DONALD W,BRECK著、“Zeolite Molecular Sieve
s”A WILEY-INTERSCIENCE PUBLICATION(1974)のChapt
er Seven;Ion Exchenge Reactions in Zeolitesに記載
されている方法で表示され、以下のようにして測定され
た値である。即ち、150℃以上の熱履歴を受けていな
いホージャサイト型ゼオライトの試料を10倍量の純水
(イオン交換水)に懸濁する。この懸濁液に、予め試料
ゼオライトの組成分析から求めたアルミナのモル数(m)
の10倍の食塩(NaCl)を加え、撹拌しながら80
℃まで加温する。次いで、温度80℃で3.0wt%N
aOH溶液を加えて懸濁液のpHを8.5に調整して1
時間撹拌した後、更に温度を90℃に加温して30分間
撹拌する。次いでこの懸濁液を濾過し、80℃の温水で
充分洗浄して、Na(+)交換ゼオライトを得る。この操
作により、完全にナトリウムイオン交換したゼオライト
となる。上記操作で得られたNa(+)交換ゼオライトを
用いてアンモニウムイオン交換を次のようにして行う。
即ち、Na(+)交換ゼオライトを10倍量の純水(イオ
ン交換水)に懸濁し、この懸濁液に予め試料ゼオライト
の組成分析から求めたアルミナのモル数(m)の5倍の硫
酸アンモニウムを加え、撹拌しながら80℃まで加温す
る。次いでこの懸濁液を温度80℃で1時間撹拌しなが
ら保持した後、濾過し、80℃の温水で充分洗浄し、1
20℃で一昼夜乾燥してアンモニウムイオン交換ゼオラ
イトを得る。同様に10倍の硫酸アンモニウムを用いて
Na(+)交換ゼオライトのアンモニウムイオン交換を行
う。本発明でのアンモニウムイオン交換率(NH4Z)
は、Na(+)交換ゼオライトおよびNH4(+)交換ゼオラ
イトの分析値とアンモニウムイオン交換に使用した硫酸
アンモニウムの量から求めたこの2件のNH4(+)交換の
結果をイオン交換平衡図で表わし、溶液中のNH4+の平
衡分率が0.9に於けるアンモニウムイオン交換率(N
4Z)で示される。
The ammonium ion exchange rate in the present invention is described by DONALD W, BRECK, “Zeolite Molecular Sieve”.
Chapter of s ”A WILEY-INTERSCIENCE PUBLICATION (1974)
er Seven; values displayed by the method described in Ion Exchenge Reactions in Zeolites and measured as follows. That is, a sample of faujasite-type zeolite that has not been subjected to a heat history of 150 ° C. or higher is suspended in 10 times the amount of pure water (ion-exchanged water). In this suspension, the number of moles of alumina (m) previously determined from the composition analysis of the sample zeolite
10 times as much salt (NaCl) is added, and the mixture is stirred at 80
Heat to ℃. Next, 3.0 wt% N at a temperature of 80 ° C.
Adjust the pH of the suspension to 8.5 by adding aOH solution to 1
After stirring for an hour, the temperature is further raised to 90 ° C. and the mixture is stirred for 30 minutes. Then, this suspension is filtered and washed thoroughly with hot water at 80 ° C. to obtain Na (+) exchanged zeolite. By this operation, a sodium ion-exchanged zeolite is obtained. Ammonium ion exchange is performed as follows using the Na (+) exchanged zeolite obtained by the above operation.
That is, Na (+)-exchanged zeolite was suspended in 10 times the amount of pure water (ion-exchanged water), and the amount of ammonium sulfate was 5 times the number of moles (m) of alumina obtained in advance from the composition analysis of the sample zeolite. And warm to 80 ° C. with stirring. Then, this suspension was maintained at a temperature of 80 ° C. for 1 hour while stirring, then filtered, washed thoroughly with 80 ° C. warm water, and
An ammonium ion-exchanged zeolite is obtained by drying overnight at 20 ° C. Similarly, ammonium ion exchange of Na (+) exchanged zeolite is performed using 10 times of ammonium sulfate. Ammonium ion exchange rate (NH 4 Z) in the present invention
Is an ion exchange equilibrium diagram showing the results of these two NH 4 (+) exchanges obtained from the analytical values of Na (+) exchanged zeolite and NH 4 (+) exchanged zeolite and the amount of ammonium sulfate used for ammonium ion exchange. The NH 4 + equilibrium fraction in the solution is 0.9, and the ammonium ion exchange rate (N
H 4 Z).

【0012】本発明での多孔性無機酸化物マトリックス
は、シリカ、シリカ−アルミナ、アルミナ、シリカ−マ
グネシア、アルミナ−マグネシア、リン−アルミナ、シ
リカ−ジルコニア、シリカ−マグネシア−アルミナなど
結合剤として作用するゾル又はゲル状の前駆体から得ら
れる通常の接触分解用触媒に使用される慣用のマトリッ
クス成分あるいは、他の触媒組成成分と混合して所望の
形状に成形できるものであれば、多孔性無機酸化物自体
も使用できる。
The porous inorganic oxide matrix in the present invention acts as a binder such as silica, silica-alumina, alumina, silica-magnesia, alumina-magnesia, phosphorus-alumina, silica-zirconia, silica-magnesia-alumina. Porous inorganic oxides can be used as long as they can be formed into a desired shape by mixing with a conventional matrix component used for a usual catalytic cracking catalyst obtained from a sol or gel precursor, or by mixing with other catalyst composition components. The thing itself can also be used.

【0013】本発明の接触分解用触媒組成物中における
変性ホージャサイト型ゼオライトの含有量は5〜50w
t%、好ましくは10〜40wt%の範囲にあることが
望ましい。
The content of the modified faujasite-type zeolite in the catalytic composition for catalytic cracking of the present invention is 5 to 50 w.
It is desirable that it is in the range of t%, preferably 10 to 40 wt%.

【0014】さらに、本発明の炭化水素接触分解用触媒
組成物では、変性ホージャサイト型ゼオライトと前述の
多孔性無機酸化物マトリックスの外に、アルミナあるい
はアルミナ水和物、リン含有アルミナ粒子、アルカリ土
類金属酸化物を含有する耐火性酸化物などの金属捕捉剤
成分、カオリン、ハロイサイト、モンモリナイトなどの
粘土物質などをも含有させることができる。
Further, in the catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbons of the present invention, in addition to the modified faujasite-type zeolite and the above-mentioned porous inorganic oxide matrix, alumina or alumina hydrate, phosphorus-containing alumina particles, alkaline earth are used. A metal scavenger component such as a refractory oxide containing a metal oxide, a clay substance such as kaolin, halloysite, and montmorillonite may also be contained.

【0015】本発明の触媒組成物は、前述の多孔性無機
酸化物マトリックスの前駆物質、例えばシリカヒドロゾ
ル、シリカ−アルミナヒドロゲルなどに変性ホージャサ
イト型ゼオライトを、また所望によりカオリンなどの粘
土物質を加えて均一に分散させ、得られた混合物スラリ
ーを常法により、例えば噴霧乾燥することにより製造さ
れる。噴霧乾燥により得られた微小球状粒子の触媒組成
物は、必要に応じて洗浄され、洗浄後は再び乾燥又は乾
燥、焼成される。また微小球状粒子の触媒組成物に通常
の方法でリン、希土類などの成分を導入することも可能
である。本発明の接触分解触媒組成物は、通常の接触分
解条件での使用が可能であり、特定の変性ホージャサイ
ト型ゼオライトからなるため、炭化水素油、特に重質炭
化水素油に使用した際に、熱、金属汚染物に対して安定
性を有し、高い分解能を示すにもかかわらず、コークお
よびガスの生成量が少ない特徴を有する。以下に実施例
を示し具体的に本発明を説明する。
The catalyst composition of the present invention comprises a precursor of the above-mentioned porous inorganic oxide matrix, for example, silica hydrosol, silica-alumina hydrogel and the like, and a modified faujasite type zeolite, and if desired, a clay material such as kaolin. In addition, it is uniformly dispersed, and the obtained mixture slurry is produced by a conventional method, for example, by spray drying. The catalyst composition of fine spherical particles obtained by spray drying is washed if necessary, and after washing, dried or dried and calcined again. It is also possible to introduce components such as phosphorus and rare earths into the catalyst composition of fine spherical particles by a usual method. The catalytic cracking catalyst composition of the present invention can be used under normal catalytic cracking conditions and is composed of a specific modified faujasite-type zeolite, so that when used for hydrocarbon oils, particularly heavy hydrocarbon oils, It is stable against heat and metal contaminants, and has a characteristic that it produces a small amount of coke and gas in spite of showing high resolution. Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

参考例1 変性ホージャサイト型ゼオライトの製造 NaYゼオライト(モル組成Na2O・Al23・5Si
2)1392gを80℃の温水13.9リットルに懸
濁した。別途シリカ濃度1%に希釈した3号水硝子を硫
酸で中和しpH2.0の珪酸溶液13.5kgを調製し
た。この珪酸溶液のうち930gを該懸濁液に攪拌しな
がら加えた後、温度を95℃に昇温し、次いで残りの珪
酸溶液12.57kgと2.5%硫酸26.5kgを各
々251.4g/HR、529.2g/HRの速度で連
続的に添加してpH2.0とした。珪酸溶液および硫酸
を添加終了後、ゼオライトは分離し、洗浄、乾燥して変
性ゼオライトを得た。この変性ゼオライトについて化学
分析により組成を求め、又X−線回折により結晶度、格
子定数を測定した。前記のようにして得た変性ゼオライ
トをSAI-lとする。その性状を表−1に示す。この
変性ゼオライト(SAI-l)および出発原料のNaY
ゼオライトの一部について、アンモニウムイオン交換特
性について調べた。アンモニウムイオン交換方法は、前
述の方法に準じて、Na(+)交換ゼオライトとした後、
硫酸アンモニウムの量を変えて、80℃に於けるイオン
交換率を求めた。その結果を図1(イオン交換平衡図)
に示す。図1の縦軸(NH4Z)は、ゼオライト中の全
カチオンに対するNH4(+)の平衡分率(イオン交換率)
であり、次式で示される値である。 また横軸(NH4S)は溶液中のNH4(+)の平衡分率で次
式で示される値である。 図1から分るように本発明の変性ゼオライト(SAI−
1)は従来のNaYゼオライトに比較して高い交換率の
イオン交換特性を示す。
Reference Example 1 Production of modified faujasite-type zeolite NaY zeolite (molar composition Na 2 O.Al 2 O 3 .5Si
1392 g of O 2 ) was suspended in 13.9 liters of warm water at 80 ° C. Separately, No. 3 water glass diluted to a silica concentration of 1% was neutralized with sulfuric acid to prepare 13.5 kg of a silicic acid solution having a pH of 2.0. After adding 930 g of this silicic acid solution to the suspension while stirring, the temperature was raised to 95 ° C., and then 251.4 g each of the remaining silicic acid solution 12.57 kg and 2.5% sulfuric acid 26.5 kg. / HR, a pH of 2.0 was continuously added at a rate of 529.2 g / HR. After the addition of the silicic acid solution and sulfuric acid was completed, the zeolite was separated, washed and dried to obtain a modified zeolite. The composition of this modified zeolite was determined by chemical analysis, and the crystallinity and lattice constant were measured by X-ray diffraction. The modified zeolite obtained as described above is called SAI-1. The properties are shown in Table 1. The modified zeolite (SAI-1) and the starting material NaY
Ammonium ion exchange properties of some of the zeolites were investigated. Ammonium ion exchange method, according to the method described above, after Na (+) exchanged zeolite,
The ion exchange rate at 80 ° C. was determined by changing the amount of ammonium sulfate. The results are shown in Fig. 1 (ion exchange equilibrium diagram).
Shown in. The vertical axis (NH 4 Z) in FIG. 1 is the equilibrium fraction (ion exchange rate) of NH 4 (+) with respect to all cations in the zeolite.
And is a value represented by the following equation. The horizontal axis (NH 4 S) is the equilibrium fraction of NH 4 (+) in the solution and is a value represented by the following equation. As can be seen from FIG. 1, the modified zeolite of the present invention (SAI-
1) shows ion exchange characteristics with a high exchange rate as compared with conventional NaY zeolite.

【0017】参考例2 変性ホージャサイト型ゼオライ
トの製造 NaYゼオライト(モル組成Na2O・Al23・5Si
2)1392gを通常の方法で焼成することなくイオ
ン交換を繰り返し行ってNa残存率25%のアンモニウ
ム交換ゼオライトを調製した。このアンモニウム交換ゼ
オライトをそのまま80℃の温水13.9リットルに懸
濁した。別途シリカ濃度1%に希釈した3号水硝子を硫
酸で中和して得たpH2.0の珪酸溶液14.4kgを
調製した。この珪酸溶液のうち930gを該懸濁液に攪
拌しながら加えた。次いで温度を95℃に昇温し、濃度
2.5%の硫酸23.52kgと、残りの珪酸溶液1
3.47kgを各々981g/HR、561g/HRの
速度で連続的に添加した。添加開始から24時間後にス
ラリーを採取しゼオライトを分離し、洗浄、乾燥して変
性ゼオライトSAI−2を得た。この変性ゼオライトの
性状を表−1に示す。
Reference Example 2 Production of Modified Faujasite Type Zeolite NaY zeolite (molar composition Na 2 O.Al 2 O 3 .5Si)
Ion exchange was repeated without firing 1392 g of O 2 ) by a usual method to prepare an ammonium exchanged zeolite having a Na residual ratio of 25%. This ammonium-exchanged zeolite was suspended as it was in 13.9 liters of warm water at 80 ° C. Separately, 14.4 kg of a silicic acid solution of pH 2.0 obtained by neutralizing No. 3 water glass diluted to a silica concentration of 1% with sulfuric acid was prepared. 930 g of this silicic acid solution was added to the suspension with stirring. Next, the temperature is raised to 95 ° C., and 23.52 kg of 2.5% strength sulfuric acid and the remaining silicic acid solution 1
3.47 kg was continuously added at a rate of 981 g / HR and 561 g / HR, respectively. 24 hours after the start of addition, the slurry was collected, the zeolite was separated, washed and dried to obtain modified zeolite SAI-2. The properties of this modified zeolite are shown in Table 1.

【0018】参考例3 NH4−Yゼオライトの製造 NaYゼオライト(モル組成Na2O・Al23・5Si
2)1392gを通常の方法によりイオン交換を繰り
返し行って、Na残存率25%のアンモニウム交換ゼオ
ライトを調製した。このゼオライトを洗浄、乾燥した
後、550℃で3時間焼成した。次いで焼成ゼオライト
をさらに硫酸アンモニウムを用いてイオン交換しアンモ
ニウム交換率91%のNH4−Yゼオライト(Na2O含
有量1.33wt%)を調製した。このNH4−Yゼオ
ライトをZ−1とし、その性状を表−1に示す。
Reference Example 3 Production of NH 4 -Y zeolite NaY zeolite (molar composition Na 2 O.Al 2 O 3 .5Si)
O 2) 1392g performed repeating the ion exchange by an ordinary method to prepare Na remaining 25% of the ammonium-exchanged zeolite. After washing and drying this zeolite, it was calcined at 550 ° C. for 3 hours. Next, the calcined zeolite was further ion-exchanged with ammonium sulfate to prepare NH 4 —Y zeolite (Na 2 O content 1.33 wt%) having an ammonium exchange rate of 91%. This NH 4 -Y zeolite was designated as Z-1, and its properties are shown in Table 1.

【0019】参考例4 超安定Y型ゼオライト(US
Y)の製造 NaYゼオライト(モル組成Na2O・Al23・5Si
2)1392gを通常の方法でイオン交換を繰り返し
行ってNa(+)残存率25%のアンモニウム交換ゼオラ
イトを調製した。このゼオライトを550℃で3時間焼
成した後、再びイオン交換により、Na(+)残存率10
%のアンモニウム交換率ゼオライトを調製した。このゼ
オライトを洗浄した後、該ゼオライトを水蒸気雰囲中で
650℃で3時間水熱処理して超安定性Y型ゼオライト
(USY)を得た。このUSYゼオライトの結晶度は出
発原料のNaYに対して80%、格子定数は24.54
Åであった。このUSYをZ−2とし、その性状を表−
1に示す。
Reference Example 4 Ultra-stable Y-type zeolite (US
Y) Production NaY zeolite (molar composition Na 2 O.Al 2 O 3 .5Si)
1392 g of O 2 ) was repeatedly ion-exchanged by a usual method to prepare an ammonium-exchanged zeolite having a Na (+) residual rate of 25%. After the zeolite was calcined at 550 ° C for 3 hours, the Na (+) residual ratio of 10 was again obtained by ion exchange.
A% ammonium exchange rate zeolite was prepared. After washing this zeolite, the zeolite was hydrothermally treated in a steam atmosphere at 650 ° C. for 3 hours to obtain ultra-stable Y-type zeolite (USY). The crystallinity of this USY zeolite is 80% with respect to the starting NaY, and the lattice constant is 24.54.
It was Å. This USY is Z-2, and its properties are shown in the table.
Shown in 1.

【0020】実施例1 (接触分解用触媒組成物の製
造。) 市販の3号水硝子を希釈してSiO2濃度12.73%
の水硝子水溶液を調製した。これとは別に濃度25%の
硫酸を調製した。この水硝子水溶液と硫酸をそれぞれ2
0リットル/分、5.6リットル/分の割合で10分間
連続的に混合してシリカヒドロゾル(結合剤)を調製し
た。このように調製したシリカヒドロゾルの適当量と、
適当量のカオリンおよびアルミン酸ナトリウム水溶液と
硫酸アルミニウム水溶液との中和反応で得た擬ベーマイ
トアルミナのヒドロゲルの適当量(これらの使用量は触
媒組成物の組成が後述の割合になるような量である)と
を混合し、次いでこれに先に調製した参考例1,2の試
料SAI−1,SAI−2および参考例3,4の試料Z
−1,Z−2のそれぞれのゼオライトを混合した後、噴
霧乾燥した。得られたそれぞれの乾燥粒子を洗浄し、次
いで塩化希土類の水溶液に浸漬させた後、洗浄し、乾燥
してそれぞれ接触分解用触媒組成物A,BおよびC,D
を調製した。各々の触媒組成物は、それぞれ35wt%
ゼオライトと10wt%擬ベーマイトアルミナ、35w
t%カオリンおよび結合剤としてのシリカ20wt%と
からなり、さらにRE23として0.9wt%の希土類
を含有していた。
Example 1 (Production of catalytic composition for catalytic cracking) Commercially available No. 3 water glass was diluted to a SiO 2 concentration of 12.73%.
An aqueous solution of water glass was prepared. Separately, sulfuric acid having a concentration of 25% was prepared. 2 parts each of this aqueous solution of water glass and sulfuric acid
A silica hydrosol (binder) was prepared by continuously mixing at a rate of 0 liter / minute and 5.6 liter / minute for 10 minutes. With an appropriate amount of silica hydrosol prepared in this way,
An appropriate amount of the hydrogel of pseudo-boehmite alumina obtained by the neutralization reaction of an appropriate amount of kaolin and sodium aluminate aqueous solution with an aqueous solution of aluminum sulfate (these are used in such amounts that the composition of the catalyst composition will be the ratio described below). A)), and then the samples SAI-1 and SAI-2 of Reference Examples 1 and 2 and the sample Z of Reference Examples 3 and 4 previously prepared.
The respective zeolites of -1 and Z-2 were mixed and then spray-dried. Each of the obtained dry particles was washed, then immersed in an aqueous solution of rare earth chloride, washed and dried to obtain catalytic compositions A, B and C, D for catalytic cracking, respectively.
Was prepared. Each catalyst composition is 35 wt%
Zeolite and 10 wt% pseudo-boehmite alumina, 35w
It was composed of t% kaolin and 20 wt% silica as a binder, and further contained 0.9 wt% rare earth as RE 2 O 3 .

【0021】実施例2 (触媒組成物の評価) 実施例1で調製した触媒A,BおよびC,Dの各一部
を、空気中600℃で2時間焼成した後、それぞれにナ
フテン酸ニッケルとナフテン酸バナジウムを含有するベ
ンゼン溶液を含浸させ、次いで減圧下でベンゼンを除去
し、再度焼成することにより、各触媒にニッケル170
0ppm及びバナジウム3300ppmを沈着させた。
こうして得られた各触媒の分解特性を供給原料に水素化
処理した常圧残渣油(DSAR)を使用し、接触分解試
験を行なった。試験に先立ち、各触媒を600℃で2時
間焼成し、しかる後770℃で6時間、100%水蒸気
と接触させて予備処理して擬平衡化した試料を試験に供
した。評価結果を表−2に示す。また、ニッケル及びバ
ナジウムを沈着させていない各触媒についても、擬平衡
化のため770℃及び810℃でそれぞれ6時間スチー
ム処理して接触分解試験に供した。なお、供給原料油に
は、水素化処理した減圧軽油(DSVGO)を使用して
各触媒の分解特性を評価した。結果を表−3に示す。 (以下余白)
Example 2 (Evaluation of Catalyst Composition) A part of each of the catalysts A, B and C, D prepared in Example 1 was calcined in air at 600 ° C. for 2 hours, and then each of them was treated with nickel naphthenate. Nickel 170 was added to each catalyst by impregnating it with a benzene solution containing vanadium naphthenate, then removing benzene under reduced pressure and firing again.
0 ppm and vanadium 3300 ppm were deposited.
A catalytic cracking test was carried out on the cracking characteristics of each of the catalysts thus obtained, using hydrogenated atmospheric residual oil (DSAR) as a feedstock. Prior to the test, each catalyst was calcined at 600 ° C. for 2 hours, and then subjected to a test in which a pseudo-equilibrated sample was prepared by contacting with 100% steam at 770 ° C. for 6 hours for pretreatment. The evaluation results are shown in Table-2. Further, each catalyst on which nickel and vanadium had not been deposited was also steam-treated at 770 ° C. and 810 ° C. for 6 hours for pseudo-equilibrium and subjected to a catalytic cracking test. As the feedstock oil, hydrogenated vacuum gas oil (DSVGO) was used to evaluate the decomposition characteristics of each catalyst. The results are shown in Table-3. (The following margin)

【0022】[0022]

【表1】 *1 結晶度は、出発原料NaYを100%としたときの
相対値 *2 イオン交換平衡図で、溶液中のNH4(+)の平衡分率
が0.9におけるゼオライトのアンモニウムイオン交換
率。
[Table 1] * 1 Crystallinity is a relative value when the starting material NaY is 100%. * 2 It is an ion exchange equilibrium diagram and is the ammonium ion exchange rate of zeolite when the equilibrium fraction of NH 4 (+) in the solution is 0.9.

【0023】[0023]

【表2】 *1 触媒を600℃で2時間焼成した場合の比表面積 *2 沸点範囲:C5〜216℃ *3 沸点範囲:216〜343℃ (以下余白)[Table 2] * 1 Specific surface area when the catalyst is calcined at 600 ° C for 2 hours * 2 Boiling range: C 5 to 216 ° C * 3 Boiling range: 216 to 343 ° C (hereinafter blank space)

【0024】[0024]

【表3】 *1 触媒を600℃で2時間焼成した場合の比表面積 *2 沸点範囲:C5〜216℃ *3 沸点範囲:216〜343℃[Table 3] * 1 Specific surface area when the catalyst is calcined at 600 ° C for 2 hours * 2 Boiling range: C 5 to 216 ° C * 3 Boiling range: 216 to 343 ° C

【0025】[0025]

【効 果】本発明の炭化水素接触分解用触媒組成物は、
炭化水素油、特に常圧残渣油などの重質炭化水素油の接
触分解に使用して、耐メタル性に優れ、高い分解能を有
し、ガソリン収率が高く、コークおよびガスの生成が少
なく、さらに耐水熱安定性に優れた特徴を有する。
[Effect] The catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbons of the present invention is
Used for catalytic cracking of hydrocarbon oils, especially heavy hydrocarbon oils such as atmospheric residue oil, has excellent metal resistance, high resolution, high gasoline yield, low production of coke and gas, Further, it has a feature of excellent hydrothermal stability.

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

【図1】参考例1で製造した変性ホージャサイト型ゼオ
ライトおよび出発原料イオン交換特性を示すグラフであ
る。
FIG. 1 is a graph showing a modified faujasite-type zeolite produced in Reference Example 1 and starting material ion exchange characteristics.

フロントページの続き (72)発明者 有馬 悠策 福岡県北九州市若松区北湊町13−2 触媒 化成工業株式会社若松工場内 (72)発明者 井田 孝徳 福岡県北九州市若松区北湊町13−2 触媒 化成工業株式会社若松工場内Front Page Continuation (72) Inventor Yusaku Arima 13-2 Kitaminato-cho, Wakamatsu-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd. Wakamatsu Factory (72) Inventor Takanori Ida 13-2 Kitaminato-cho, Wakamatsu-ku, Kitakyushu, Fukuoka Kasei Industry Co., Ltd. Wakamatsu factory

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ホージャサイト型ゼオライトと多孔性無
機酸化物マトリックスとからなる炭化水素接触分解用触
媒組成物において、該ホージャサイト型ゼオライトが、
150℃以上の熱履歴を受けていない状態で、シリカ/
アルミナモル比が6以上で、かつ、アンモニウムイオン
交換率が0.70以上を示す変性ホージャサイト型ゼオ
ライトであることを特徴とする炭化水素接触分解用触媒
組成物。
1. A catalyst composition for hydrocarbon catalytic cracking comprising a faujasite type zeolite and a porous inorganic oxide matrix, wherein the faujasite type zeolite is
Silica / with no heat history above 150 ° C
A catalyst composition for catalytic catalytic cracking of hydrocarbons, which is a modified faujasite-type zeolite having an alumina molar ratio of 6 or more and an ammonium ion exchange rate of 0.70 or more.
【請求項2】 ホージャサイト型ゼオライトとして、1
50℃以上の熱履歴を受けていないホージャサイト型ゼ
オライトを、水相中において可溶性シリカの存在下に脱
アルミニウム剤とpH4以下で接触させることにより製
造した変性ホージャサイト型ゼオライト、あるいはさら
にこの変性ホージャサイト型ゼオライトを焼成処理した
ものを使用することを特徴とする請求項1記載の炭化水
素接触分解用触媒組成物。
2. As a faujasite-type zeolite, 1
A modified faujasite-type zeolite produced by contacting a faujasite-type zeolite that has not been subjected to a heat history of 50 ° C. or higher with a dealuminating agent in the aqueous phase in the presence of soluble silica at a pH of 4 or less, or further this modified faujasite-type zeolite The catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbons according to claim 1, which is obtained by calcining site-type zeolite.
【請求項3】 ホージャサイト型ゼオライトとして、1
50℃以上の熱履歴を受けていないホージャサイト型ゼ
オライトを、水相中において可溶性シリカの存在下に脱
アルミニウム剤とpH4以下で接触させることにより製
造した変性ホージャサイト型ゼオライトの残存アルカリ
金属の少なくとも一部を、アンモニウムイオンおよび/
または希土類金属カチオンで置換したもの、あるいはさ
らにこれを焼成処理したものを使用することを特徴とす
る請求項1記載の炭化水素接触分解用触媒組成物。
3. As a faujasite-type zeolite, 1
At least the residual alkali metal of the modified faujasite-type zeolite produced by contacting a faujasite-type zeolite that has not been subjected to a heat history of 50 ° C. or higher with a dealumination agent in the aqueous phase in the presence of soluble silica at a pH of 4 or less. Part of ammonium ion and /
2. The catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbons according to claim 1, which is substituted with a rare earth metal cation or is used after being calcined.
【請求項4】 150℃以上の熱履歴を受けていない状
態でシリカ/アルミナモル比が6以上で、かつ、アンモ
ニウムイオン交換率が0.70以上を示す変性ホージャ
サイト型ゼオライトと多孔性無機酸化物の前駆物質とを
混合し、該混合物を所望の形状に成形後、乾燥又は乾
燥、焼成することを特徴とする請求項1記載の炭化水素
接触分解用触媒組成物の製造法。
4. A modified faujasite-type zeolite and a porous inorganic oxide having a silica / alumina molar ratio of 6 or more and an ammonium ion exchange rate of 0.70 or more in the state of not being subjected to a heat history of 150 ° C. or more. 2. The method for producing a catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbon according to claim 1, wherein the precursor is mixed with the precursor, the mixture is molded into a desired shape, and then dried or dried and calcined.
【請求項5】 150℃以上の熱履歴を受けていない状
態でシリカ/アルミナモル比が6以上で、かつ、アンモ
ニウムイオン交換率が0.70以上を示す変性ホージャ
サイト型ゼオライトと多孔性無機酸化物の前駆物質とを
混合し、該混合物を所望の形状に成形したものである請
求項1記載の炭化水素接触分解用触媒組成物の前駆体。
5. A modified faujasite-type zeolite and a porous inorganic oxide having a silica / alumina molar ratio of 6 or more and an ammonium ion exchange rate of 0.70 or more in the state of not being subjected to a heat history of 150 ° C. or more. The precursor of the catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbons according to claim 1, which is obtained by mixing the precursor of (1) with the above (1) and molding the mixture into a desired shape.
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