JPH06134297A - FCC用の金属不動態化/SOx制御組成物 - Google Patents
FCC用の金属不動態化/SOx制御組成物Info
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- JPH06134297A JPH06134297A JP5040487A JP4048793A JPH06134297A JP H06134297 A JPH06134297 A JP H06134297A JP 5040487 A JP5040487 A JP 5040487A JP 4048793 A JP4048793 A JP 4048793A JP H06134297 A JPH06134297 A JP H06134297A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 炭化水素の接触分解において炭化水素に含ま
れるV及び/又はNiを不動態化しそしてSOx放出を
制御する組成物を提供する。 【構成】 式(酸化物として計算した重量%で表し
て)、 30〜50MgO/5〜30La2O3/30〜50Al
2O3 式中、MgO成分は、V及び/又はNiを不動態化する
ため及びそして炭化水素の接触分解中のSOx放出を制
御するために特に有効な微結晶性相として存在してい
る、を有する新規な非スピネル型三成分系塩基を含有し
て成る組成物。金属及び/又はイオウを含む炭化水素供
給原料を接触分解するのに使用するFCC触媒と前記組
成物とを組み合わせる。
れるV及び/又はNiを不動態化しそしてSOx放出を
制御する組成物を提供する。 【構成】 式(酸化物として計算した重量%で表し
て)、 30〜50MgO/5〜30La2O3/30〜50Al
2O3 式中、MgO成分は、V及び/又はNiを不動態化する
ため及びそして炭化水素の接触分解中のSOx放出を制
御するために特に有効な微結晶性相として存在してい
る、を有する新規な非スピネル型三成分系塩基を含有し
て成る組成物。金属及び/又はイオウを含む炭化水素供
給原料を接触分解するのに使用するFCC触媒と前記組
成物とを組み合わせる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、SOx放出及び流動接
触分解(FCC)操作で遭遇するV及び/又はNiのよ
うな金属の不利な作用を制御するのに使用される組成
物、更に特定的には、炭化水素の接触分解中にNi及び
/又はVを不動態化し及び触媒の酸化再生中にSOx放
出を制御する組成物に関する。
触分解(FCC)操作で遭遇するV及び/又はNiのよ
うな金属の不利な作用を制御するのに使用される組成
物、更に特定的には、炭化水素の接触分解中にNi及び
/又はVを不動態化し及び触媒の酸化再生中にSOx放
出を制御する組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】Ni及び/又はVを不動態化しそしてS
Ox放出を制御する組成物は、典型的には、マグネシ
ア、アルミナ及び希土類酸化物を含んで成る。
Ox放出を制御する組成物は、典型的には、マグネシ
ア、アルミナ及び希土類酸化物を含んで成る。
【0003】特に、米国特許第4,472,267号、
米国特許第4,495,304号及び米国特許第4,4
95,305号は、酸化セリウム及び酸化ランタンのよ
うな希土類と組み合わせたマグネシア−アルミナスピネ
ル支持体を含有する組成物を開示しており、そして米国
特許第4,836,993号は、希土類と組み合わされ
そしてFCC法で酸化イオウ吸収剤として使用されるア
ルミン酸マグネシウム(MgAl2O4)及びマグネシア
−アルミナ複合体の製造を開示している。
米国特許第4,495,304号及び米国特許第4,4
95,305号は、酸化セリウム及び酸化ランタンのよ
うな希土類と組み合わせたマグネシア−アルミナスピネ
ル支持体を含有する組成物を開示しており、そして米国
特許第4,836,993号は、希土類と組み合わされ
そしてFCC法で酸化イオウ吸収剤として使用されるア
ルミン酸マグネシウム(MgAl2O4)及びマグネシア
−アルミナ複合体の製造を開示している。
【0004】先行技術の組成物は、V及び/又はNiの
不利な作用及びFCCユニットからのSOx放出を制御
するのに成功下に使用されたが、この工業は、炭化水素
供給原料中に存在するV及び/又はNiの不動態化に効
果的な組成物を必要としている。
不利な作用及びFCCユニットからのSOx放出を制御
するのに成功下に使用されたが、この工業は、炭化水素
供給原料中に存在するV及び/又はNiの不動態化に効
果的な組成物を必要としている。
【0005】更に、分離した粒状添加剤の形態で使用さ
れるV及び/又はNi/SOx制御剤は、循環している
FCC触媒残留量中に該添加剤がとどまることを可能と
する硬度及び摩損特性を持たなければならない。
れるV及び/又はNi/SOx制御剤は、循環している
FCC触媒残留量中に該添加剤がとどまることを可能と
する硬度及び摩損特性を持たなければならない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】故に、本発明の目的
は、新規なSOx残留ガス除去剤(gettering agent)金
属不動態化組成物を提供することである。
は、新規なSOx残留ガス除去剤(gettering agent)金
属不動態化組成物を提供することである。
【0007】他の目的は、SOx吸収及び放出及びV及
び/又はNiの不動態化にも有効なFCC法に使用する
ための金属制御添加剤を提供することである。
び/又はNiの不動態化にも有効なFCC法に使用する
ための金属制御添加剤を提供することである。
【0008】更なる目的は、商業的FCC法で遭遇する
高度に摩耗性且つ水熱性条件で使用される場合に、摩滅
に抵抗性であり且つ十分に高い表面積を維持することが
できる金属/SOx制御添加剤を含有するマグネシア−
ランタナ−アルミナを提供することである。
高度に摩耗性且つ水熱性条件で使用される場合に、摩滅
に抵抗性であり且つ十分に高い表面積を維持することが
できる金属/SOx制御添加剤を含有するマグネシア−
ランタナ−アルミナを提供することである。
【0009】更に他の目的は、商業的規模で金属/SO
x制御添加剤を製造する効率の良い/経済的な方法を提
供することである。
x制御添加剤を製造する効率の良い/経済的な方法を提
供することである。
【0010】これらの目的及び更に他の目的は、以下の
詳しい説明、特定の実施例及び図1及び2が本発明の新
規な組成物を製造する好ましい方法を例示するブロツク
図である図面から、当業者には容易に明らかになるであ
ろう。
詳しい説明、特定の実施例及び図1及び2が本発明の新
規な組成物を製造する好ましい方法を例示するブロツク
図である図面から、当業者には容易に明らかになるであ
ろう。
【0011】
【課題を解決するための手段】広く言えば、本発明は、
式(酸化物として計算した重量%で表して)、 30〜50MgO/5〜30La2O3/30〜50Al
2O3 式中、MgO成分は、V及び/又はNiを不動態化する
ため及びそして炭化水素の接触分解中のSOx放出を制
御するために特に有効な微結晶性相として存在してい
る、を有する新規な非スピネル型三成分系塩基を包含す
る。
式(酸化物として計算した重量%で表して)、 30〜50MgO/5〜30La2O3/30〜50Al
2O3 式中、MgO成分は、V及び/又はNiを不動態化する
ため及びそして炭化水素の接触分解中のSOx放出を制
御するために特に有効な微結晶性相として存在してい
る、を有する新規な非スピネル型三成分系塩基を包含す
る。
【0012】更に特定的には、本発明は、Ni/V又は
イオウを含む炭化水素供給原料を処理するのに使用され
る接触分解組成物を含むゼオライトと組み合わせた新規
なMgO/La2O3/AAl2O3三成分系酸化物塩基を
含んで成る。
イオウを含む炭化水素供給原料を処理するのに使用され
る接触分解組成物を含むゼオライトと組み合わせた新規
なMgO/La2O3/AAl2O3三成分系酸化物塩基を
含んで成る。
【0013】好ましい添加剤組成物は、更に、窒素を使
用するB.E.T.法により決定して、538℃での2
時間の空気循環の後100〜300m2/g、好ましく
は130〜260m2/gの新鮮な表面積、20%スチ
ーム/80%空気による48時間のスチーム処理した後
の100〜200m2/gの表面積、水により決定した
0.4〜1.0cc/gの細孔容積、0.967相対的
圧力での600Å細孔直径までカバーする窒素ポロシメ
トリー(nitrogen porosimetry)から得られる少なくと
も約0.3cc/g、好ましくは0.4〜0.6cc/
gの窒素細孔容積(nitrogen pore volume)、538℃で
の2時間の空気循環後の新鮮な材料について米国特許第
3,9650,988号及び米国特許第4,247,4
20号に開示された方法により決定して0〜45のダビ
ソン・インデックス(Davison Index)(DI)の摩滅抵
抗(attrition resistance)、X線回折により決定した
スチーム処理の前後の微結晶性MgO成分、SOx制御
添加剤として使用される場合には、本組成物は酸化物と
して1〜15重量%の総計促進剤金属含有率、好ましく
は2〜10重量%の二酸化セリウム及び/又はバナジア
(vanadia)を含むこと、Na2Oとして約1重量%未満、
好ましくは0.5重量%未満のナトリウム含有率、及び
40〜200Å及び200〜2000Å領域のメソポア
(mesopores)の双峰分布により特徴付けられる。窒素ポ
ロシメトリーからの中位(細孔容積基準)細孔直径は、
最終か焼条件、例えば、538℃での簡単な空気か焼又
は変動するレベルのスチームによる704℃での空気か
焼に依存して、約50Å〜100Åの範囲である。
用するB.E.T.法により決定して、538℃での2
時間の空気循環の後100〜300m2/g、好ましく
は130〜260m2/gの新鮮な表面積、20%スチ
ーム/80%空気による48時間のスチーム処理した後
の100〜200m2/gの表面積、水により決定した
0.4〜1.0cc/gの細孔容積、0.967相対的
圧力での600Å細孔直径までカバーする窒素ポロシメ
トリー(nitrogen porosimetry)から得られる少なくと
も約0.3cc/g、好ましくは0.4〜0.6cc/
gの窒素細孔容積(nitrogen pore volume)、538℃で
の2時間の空気循環後の新鮮な材料について米国特許第
3,9650,988号及び米国特許第4,247,4
20号に開示された方法により決定して0〜45のダビ
ソン・インデックス(Davison Index)(DI)の摩滅抵
抗(attrition resistance)、X線回折により決定した
スチーム処理の前後の微結晶性MgO成分、SOx制御
添加剤として使用される場合には、本組成物は酸化物と
して1〜15重量%の総計促進剤金属含有率、好ましく
は2〜10重量%の二酸化セリウム及び/又はバナジア
(vanadia)を含むこと、Na2Oとして約1重量%未満、
好ましくは0.5重量%未満のナトリウム含有率、及び
40〜200Å及び200〜2000Å領域のメソポア
(mesopores)の双峰分布により特徴付けられる。窒素ポ
ロシメトリーからの中位(細孔容積基準)細孔直径は、
最終か焼条件、例えば、538℃での簡単な空気か焼又
は変動するレベルのスチームによる704℃での空気か
焼に依存して、約50Å〜100Åの範囲である。
【0014】図1を参照すると、下記の如き多段階方法
により本組成物を製造することができることがわかる。
により本組成物を製造することができることがわかる。
【0015】(1)硝酸ランタンの別の流れを撹拌式反
応容器中で20〜60分の期間にわたってアルミン酸ナ
トリウムの流れと一緒にするような条件下に、硝酸ラン
タンのようなランタン塩を含有する溶液を、アルミン酸
ナトリウムの溶液と反応させて、ランタン−アルミニウ
ム含水酸化物共沈殿を形成する。
応容器中で20〜60分の期間にわたってアルミン酸ナ
トリウムの流れと一緒にするような条件下に、硝酸ラン
タンのようなランタン塩を含有する溶液を、アルミン酸
ナトリウムの溶液と反応させて、ランタン−アルミニウ
ム含水酸化物共沈殿を形成する。
【0016】(2)工程(1)の共沈したランタン−ア
ルミニウム含水酸化物スラリー混合物を20〜65℃の
温度で0.1〜2時間の期間にわたり9.3〜9.7の
pHで熟成する。
ルミニウム含水酸化物スラリー混合物を20〜65℃の
温度で0.1〜2時間の期間にわたり9.3〜9.7の
pHで熟成する。
【0017】(3)次いで、工程(2)の熟成したスラ
リーを、約9.5のpH及び20〜65℃の温度で撹拌
式反応容器に20〜60分の期間にわたり別々の流れと
して加えられる硝酸マグネシウムの水性溶液及び水酸化
ナトリウムの溶液と反応させて、三成分系マグネシウム
/ランタン/アルミニウム含水酸化物を得る。
リーを、約9.5のpH及び20〜65℃の温度で撹拌
式反応容器に20〜60分の期間にわたり別々の流れと
して加えられる硝酸マグネシウムの水性溶液及び水酸化
ナトリウムの溶液と反応させて、三成分系マグネシウム
/ランタン/アルミニウム含水酸化物を得る。
【0018】(4)工程(3)の三成分系酸化物沈殿
を、ろ過により分離し、水で洗浄して外来の塩を除去
し、好ましくは噴霧乾燥し、そして450℃〜732℃
の温度でか焼してMgAl2O4スピネル型を含まず且つ
130〜260m2/gの表面積を有する三成分系酸化
物塩基組成物を得る。
を、ろ過により分離し、水で洗浄して外来の塩を除去
し、好ましくは噴霧乾燥し、そして450℃〜732℃
の温度でか焼してMgAl2O4スピネル型を含まず且つ
130〜260m2/gの表面積を有する三成分系酸化
物塩基組成物を得る。
【0019】(5)工程(4)で得られた三成分系酸化
物塩基は、SOx添加剤として使用される場合には、好
ましくは、セリウム及び/又はバナジウム及び場合によ
りチタンの溶液で含浸させて約4〜15重量%の二酸化
セリウム含有率及び約1〜10重量%のバナジア含有率
及び場合により0〜10重量%のチタン含有率を付与す
る。
物塩基は、SOx添加剤として使用される場合には、好
ましくは、セリウム及び/又はバナジウム及び場合によ
りチタンの溶液で含浸させて約4〜15重量%の二酸化
セリウム含有率及び約1〜10重量%のバナジア含有率
及び場合により0〜10重量%のチタン含有率を付与す
る。
【0020】(6)次いで、(5)の含浸させた塩基を
乾燥しそして450〜700℃の温度でか焼する。
乾燥しそして450〜700℃の温度でか焼する。
【0021】新規組成物を製造するための別の方法は、
図2に大要が述べられている。図2において、上記のマ
グネシウム/ランタン/希土類硝酸塩、水酸化ナトリウ
ム、アルミン酸ナトリウム溶液を、ミキサー(典型的に
は、四つ口混合ポンプ)内で一緒にして、Mg−La/
RE−Al三成分系含水酸化物共沈殿を形成し、このも
のを約10〜60分間熟成し、次いでさらに別の処理方
法(A)及び(B)に示されたように粒状SOx制御添
加剤に加工する。
図2に大要が述べられている。図2において、上記のマ
グネシウム/ランタン/希土類硝酸塩、水酸化ナトリウ
ム、アルミン酸ナトリウム溶液を、ミキサー(典型的に
は、四つ口混合ポンプ)内で一緒にして、Mg−La/
RE−Al三成分系含水酸化物共沈殿を形成し、このも
のを約10〜60分間熟成し、次いでさらに別の処理方
法(A)及び(B)に示されたように粒状SOx制御添
加剤に加工する。
【0022】本発明の好ましい組成物は、20〜200
ミクロンの粒径範囲、0〜45、好ましくは0〜15の
ダビソン摩滅指数(DI)を有しておりそしてFCC法
のSOx制御添加剤として使用するのに好適な微小球の
形態で製造される。
ミクロンの粒径範囲、0〜45、好ましくは0〜15の
ダビソン摩滅指数(DI)を有しておりそしてFCC法
のSOx制御添加剤として使用するのに好適な微小球の
形態で製造される。
【0023】金属制御添加剤組成物は、典型的には、ダ
ブリュ・アール・グレース・アンド・カンパニー・コネ
クチカットのダビソン・ケミカル・ディビジョンにより
製造販売されているオクタカット(OctacatR)、XPR、
スーパーDR及びDAR銘柄のような無機酸化物マトリッ
クス中に分散させたY型、超安定Y型、ZSM−5及び
/又はβゼオライトのようなゼオライト10〜60重量
%を含有する慣用の商業的に入手可能なFCC触媒ゼオ
ライト含有FCC触媒と組み合わせることができる。
ブリュ・アール・グレース・アンド・カンパニー・コネ
クチカットのダビソン・ケミカル・ディビジョンにより
製造販売されているオクタカット(OctacatR)、XPR、
スーパーDR及びDAR銘柄のような無機酸化物マトリッ
クス中に分散させたY型、超安定Y型、ZSM−5及び
/又はβゼオライトのようなゼオライト10〜60重量
%を含有する慣用の商業的に入手可能なFCC触媒ゼオ
ライト含有FCC触媒と組み合わせることができる。
【0024】本金属制御SOx制御添加剤組成物は、米
国特許第3,957,689号、米国特許第4,49
9,197号、米国特許第4,542,118号及米国
特許第4,458,623号及びカナダ特許第967,
136号に開示されたような触媒製造手順で製造中にF
CC触媒粒子中に導入することもできる。
国特許第3,957,689号、米国特許第4,49
9,197号、米国特許第4,542,118号及米国
特許第4,458,623号及びカナダ特許第967,
136号に開示されたような触媒製造手順で製造中にF
CC触媒粒子中に導入することもできる。
【0025】金属制御添加剤組成物[促進剤の入ってい
ない(unpromoted)]は、典型的には、0.2〜15重量
%、さらに好ましくは0.5〜5重量%の範囲の量でF
CC触媒に加えられる。さらに、触媒組成物は、SOx
放出の制御のために二酸化セリウム/バナジア促進剤入
り(promoted)組成物約1〜15重量%を含むことができ
る。促進剤入り/促進剤の入っていない組成物は、FC
Cユニットに加える前に予備ブレンドすることができ
る。1つの好ましい態様では、FCC触媒は、0.1〜
10ppmの量のPt及び/又はPdのような貴金属燃
焼/酸化触媒を含有することもできる。FCC触媒/S
Ox制御組成物混合物は、2.5重量%のイオウ(S)
及び0.005重量%のNi及び/又は0.005重量
%のVを含有する炭化水素ガス油(hydrocarbon gas-oi
l)及び残留供給原料(residual feedstocks)と、520
℃〜1100℃(分解反応)及び700〜750℃(再
生)の温度で反応させる。典型的な商業的FCC操作で
は、FCC触媒は、約1重量%のNi及び/又はVまで
の収容力がありそして許容しうる活性のレベル及び/又
は選択性を依然として有していることができることが期
待される。
ない(unpromoted)]は、典型的には、0.2〜15重量
%、さらに好ましくは0.5〜5重量%の範囲の量でF
CC触媒に加えられる。さらに、触媒組成物は、SOx
放出の制御のために二酸化セリウム/バナジア促進剤入
り(promoted)組成物約1〜15重量%を含むことができ
る。促進剤入り/促進剤の入っていない組成物は、FC
Cユニットに加える前に予備ブレンドすることができ
る。1つの好ましい態様では、FCC触媒は、0.1〜
10ppmの量のPt及び/又はPdのような貴金属燃
焼/酸化触媒を含有することもできる。FCC触媒/S
Ox制御組成物混合物は、2.5重量%のイオウ(S)
及び0.005重量%のNi及び/又は0.005重量
%のVを含有する炭化水素ガス油(hydrocarbon gas-oi
l)及び残留供給原料(residual feedstocks)と、520
℃〜1100℃(分解反応)及び700〜750℃(再
生)の温度で反応させる。典型的な商業的FCC操作で
は、FCC触媒は、約1重量%のNi及び/又はVまで
の収容力がありそして許容しうる活性のレベル及び/又
は選択性を依然として有していることができることが期
待される。
【0026】分解活性は、ASTM #D 3907−
8に従ういわゆるマイクロ活性試験(microactivity tes
t)(MAT)方法により決定される。
8に従ういわゆるマイクロ活性試験(microactivity tes
t)(MAT)方法により決定される。
【0027】ダビソン・インデックス(DI)は下記の
如くして決定される。
如くして決定される。
【0028】触媒の試料を、分析して0〜20及び20
+ミクロン寸法範囲の粒子の重量を決定する。次いで、
試料を1時間正確な穴のオリフイスを有する焼き入れ鋼
ジェットカップ(hardened steel jet cup)を使用して流
体触媒摩滅装置での1時間の試験に付す。1分間に21
リットルの空気流量を用いる。ダビソン・インデックス
は下記の如く計算される。
+ミクロン寸法範囲の粒子の重量を決定する。次いで、
試料を1時間正確な穴のオリフイスを有する焼き入れ鋼
ジェットカップ(hardened steel jet cup)を使用して流
体触媒摩滅装置での1時間の試験に付す。1分間に21
リットルの空気流量を用いる。ダビソン・インデックス
は下記の如く計算される。
【0029】 ダビソン・インデックス=試験中に形成された0〜20ミクロンの材料の重量% 最初の20+ミクロンフラクションの重量
【0030】
【実施例】本発明の基本的な観点を述べてきたが、下記
の実施例により特定の態様を説明する。
の実施例により特定の態様を説明する。
【0031】実施例1 1つの酸性流と1つの塩基性流を多重口付き高速混合ポ
ンプ反応器に同時に供給し、良好な撹拌下に38〜40
℃に保たれた反応がま内のヒール水(heel water)40
00g中に粘性生成物流を沈殿させることにより共沈試
験を行った。酸性供給流は、9840mlの全容積中に
すべて硝酸塩の形態において、MgO654,4g及び
Laに富んだ希土類酸化物413.3gを含有してい
た。塩基性供給流は、9840mlの全容積中50重量
%の水酸化ナトリウム溶液320gと共にAl2O365
4.4gを有するアルミン酸ナトリウム溶液を有してい
た。これらの2つの流れは、400ml/分の等しい速
度で供給されたが、16重量%の水酸化ナトリウムを伴
う流れNo.3の供給速度は、反応がまの中のスラリー
のpHを9.4−9.5に制御するように調節された。
この条件下に15分間スラリーを熟成しそして熟成の終
わりにpHが9.5であることを確かめた後スラリーを
直ちに真空ろ過した。フィルターケークを次いで高剪断
ミキサーを使用してホモジナイズし、一度ドライス粉砕
し(Drais milled)、再ホモジナイズしそして噴霧乾燥す
る。
ンプ反応器に同時に供給し、良好な撹拌下に38〜40
℃に保たれた反応がま内のヒール水(heel water)40
00g中に粘性生成物流を沈殿させることにより共沈試
験を行った。酸性供給流は、9840mlの全容積中に
すべて硝酸塩の形態において、MgO654,4g及び
Laに富んだ希土類酸化物413.3gを含有してい
た。塩基性供給流は、9840mlの全容積中50重量
%の水酸化ナトリウム溶液320gと共にAl2O365
4.4gを有するアルミン酸ナトリウム溶液を有してい
た。これらの2つの流れは、400ml/分の等しい速
度で供給されたが、16重量%の水酸化ナトリウムを伴
う流れNo.3の供給速度は、反応がまの中のスラリー
のpHを9.4−9.5に制御するように調節された。
この条件下に15分間スラリーを熟成しそして熟成の終
わりにpHが9.5であることを確かめた後スラリーを
直ちに真空ろ過した。フィルターケークを次いで高剪断
ミキサーを使用してホモジナイズし、一度ドライス粉砕
し(Drais milled)、再ホモジナイズしそして噴霧乾燥す
る。
【0032】上記の得られる微小球400gの部分を室
温の水道水1000g中で3分間一度スラリー化し、次
いで他の1000gの室温水道水で一度洗浄しそしてろ
過した。115℃のオーブン内で一夜乾燥下後、この材
料を704℃で2時間空気か焼した(air calcined)。以
後1Aと呼ばれる得られる材料の特性は下記のとおりで
ある。化学的組成(重量%):MgO36.8%、La
2O320.8%、CeO20.1%、全希土類酸化物2
3.4%、Na2O0.2%及びAl2O339.1%。
X線粉末回折走査からの結果は、この材料は、788℃
での20容量%の水蒸気を含有する流れている(1.5
リットル/分)空気に5時間暴露する前後に実質的にM
gAl2O4スピネルのないことを示した。平均粒径:9
9ミクロン、摩滅抵抗:17DI(ダビソン・インデッ
クス)、BET(N2)表面積:181m2/g。
温の水道水1000g中で3分間一度スラリー化し、次
いで他の1000gの室温水道水で一度洗浄しそしてろ
過した。115℃のオーブン内で一夜乾燥下後、この材
料を704℃で2時間空気か焼した(air calcined)。以
後1Aと呼ばれる得られる材料の特性は下記のとおりで
ある。化学的組成(重量%):MgO36.8%、La
2O320.8%、CeO20.1%、全希土類酸化物2
3.4%、Na2O0.2%及びAl2O339.1%。
X線粉末回折走査からの結果は、この材料は、788℃
での20容量%の水蒸気を含有する流れている(1.5
リットル/分)空気に5時間暴露する前後に実質的にM
gAl2O4スピネルのないことを示した。平均粒径:9
9ミクロン、摩滅抵抗:17DI(ダビソン・インデッ
クス)、BET(N2)表面積:181m2/g。
【0033】オリオン(ORIONR)群のダビソンF
CC触媒を0、5、10及び15重量%(乾燥基準で)
の1Aと物理的にブレンドすることにより4つの60g
の試料一組を製造した。次いで各試料を、下記のプロト
コルに従って処理した。すなわち、204℃に加熱しそ
してマッフル炉内でこの温度で1時間ねらし(soakin
g)、約4℃/分の速度で677℃に上昇させ、次いでこ
の温度で3時間ねらし、室温に冷却し、ペンタン中のナ
フテン酸バナジウムで完全に含浸させそしてすべての粒
子をバナジウムで均一に覆い、マッフル炉内で室温でペ
ンタンを蒸発させ、204℃に加熱しそして1時間保
ち、インコネル(Inconel)流動床反応器に仕込み、80
容量%スチーム(6.8gH2O/時間)及び20容量
%空気により、この流動床で788℃で5時間スチーム
処理した。次いで各試料を化学的及び物理的性質、特に
ゼオライト表面積について検査した。結果を表Iに示
す。データは、材料1AがFCC触媒中のゼオライトを
バナジウムの攻撃から防護するのに高度に有効であるこ
とを明白に示す。ブレンド中5重量%にすぎない1A
で、このブレンド中のゼオライトは1Aなしの場合より
も約93%も多いゼオライト面積を保持していた。10
重量%の1Aでは、本発明の材料、1Aによる優先的な
バナジウム捕捉の結果として、ゼオライト面積の122
%の増加がある。
CC触媒を0、5、10及び15重量%(乾燥基準で)
の1Aと物理的にブレンドすることにより4つの60g
の試料一組を製造した。次いで各試料を、下記のプロト
コルに従って処理した。すなわち、204℃に加熱しそ
してマッフル炉内でこの温度で1時間ねらし(soakin
g)、約4℃/分の速度で677℃に上昇させ、次いでこ
の温度で3時間ねらし、室温に冷却し、ペンタン中のナ
フテン酸バナジウムで完全に含浸させそしてすべての粒
子をバナジウムで均一に覆い、マッフル炉内で室温でペ
ンタンを蒸発させ、204℃に加熱しそして1時間保
ち、インコネル(Inconel)流動床反応器に仕込み、80
容量%スチーム(6.8gH2O/時間)及び20容量
%空気により、この流動床で788℃で5時間スチーム
処理した。次いで各試料を化学的及び物理的性質、特に
ゼオライト表面積について検査した。結果を表Iに示
す。データは、材料1AがFCC触媒中のゼオライトを
バナジウムの攻撃から防護するのに高度に有効であるこ
とを明白に示す。ブレンド中5重量%にすぎない1A
で、このブレンド中のゼオライトは1Aなしの場合より
も約93%も多いゼオライト面積を保持していた。10
重量%の1Aでは、本発明の材料、1Aによる優先的な
バナジウム捕捉の結果として、ゼオライト面積の122
%の増加がある。
【0034】実施例2 実施例1の1Aとは僅かに異なる組成の他の添加剤を、
供給流の組成以外は実施例1と全く同じ方法で製造し
た。酸性供給流は、MgO671.6g、Laに富んだ
希土類酸化物275.5g及びCeO2123.1g
を、すべて硝酸塩の形態で含有する溶液9840mlか
ら成っていた。塩基性流は、全容積9840ml中に、
50重量%水酸化ナトリウム溶液320gとともにアル
ミン酸ナトリウム溶液の形態のAl2O3671.6gを
含んでいた。噴霧乾燥、スラリー化、洗浄、乾燥及び7
04℃での2時間の空気か焼から得られる、以後2Aと
呼ぶ材料は、下記の特性を有していた。MgO38.0
%、La2O313.8%、CeO25.7%、全希土類
酸化物21.1%、Na2O0.4%、SO40.3%及
びAl2O339.8%。この材料は、実施例1に記載の
5時間のスチーム処理(80%スチーム/20%空気)
の前後に実質的にMgAl2O4スピネルのないことを示
した。
供給流の組成以外は実施例1と全く同じ方法で製造し
た。酸性供給流は、MgO671.6g、Laに富んだ
希土類酸化物275.5g及びCeO2123.1g
を、すべて硝酸塩の形態で含有する溶液9840mlか
ら成っていた。塩基性流は、全容積9840ml中に、
50重量%水酸化ナトリウム溶液320gとともにアル
ミン酸ナトリウム溶液の形態のAl2O3671.6gを
含んでいた。噴霧乾燥、スラリー化、洗浄、乾燥及び7
04℃での2時間の空気か焼から得られる、以後2Aと
呼ぶ材料は、下記の特性を有していた。MgO38.0
%、La2O313.8%、CeO25.7%、全希土類
酸化物21.1%、Na2O0.4%、SO40.3%及
びAl2O339.8%。この材料は、実施例1に記載の
5時間のスチーム処理(80%スチーム/20%空気)
の前後に実質的にMgAl2O4スピネルのないことを示
した。
【0035】実施例1と全く同じ方法で、他の組の4つ
の60g試料、オリオン/2Aプレンド、を製造しそし
て実施例1に記載したのと同じバナジウム含浸及びスチ
ーム処理により処理した。このブレンドの組に関する結
果を表IIに示す。データは、実施例1ですでに観察さ
れたことを本質的に確証する。
の60g試料、オリオン/2Aプレンド、を製造しそし
て実施例1に記載したのと同じバナジウム含浸及びスチ
ーム処理により処理した。このブレンドの組に関する結
果を表IIに示す。データは、実施例1ですでに観察さ
れたことを本質的に確証する。
【0036】実施例3 実施例2の2A71.82g(乾燥基準で70.00
g)の部分に、アトマイザー及び回転ミキサーを使用し
て湿潤の兆しが見えるまでV2O51.8gを有するアン
モニア性酒石酸バナジウム溶液の微細なミストを噴霧し
た。含浸させた材料を室温で約30分間放置した後、こ
の材料を115℃で一夜オーブン乾燥し、次いで538
℃で1時間空気か焼した。以後3Aと呼ぶ得られる材料
は、702℃で20容量%のスチームを含有する流れて
いる(1.5リットル/分)空気に48時間暴露する前
後に、X線粉末回折走査に従えば、実質的にMgAl2
O4スピネル型を含んでいなかった。この材料の特性は
下記のとおりであった。化学的組成(重量%):MgO
35.9%、La2O313.5%、CeO25.6%、
全希土類酸化物20.8%、Na2O0.4%、V2O5
2.7%及びAl2O339.4%。平均粒径:54ミク
ロン、摩滅抵抗:8DI、48時間のスチーム処理(2
0%スチーム/80%空気)の前後のBET(N2)表
面積は、それぞれ、181m2/g及び124m2/gで
あった。
g)の部分に、アトマイザー及び回転ミキサーを使用し
て湿潤の兆しが見えるまでV2O51.8gを有するアン
モニア性酒石酸バナジウム溶液の微細なミストを噴霧し
た。含浸させた材料を室温で約30分間放置した後、こ
の材料を115℃で一夜オーブン乾燥し、次いで538
℃で1時間空気か焼した。以後3Aと呼ぶ得られる材料
は、702℃で20容量%のスチームを含有する流れて
いる(1.5リットル/分)空気に48時間暴露する前
後に、X線粉末回折走査に従えば、実質的にMgAl2
O4スピネル型を含んでいなかった。この材料の特性は
下記のとおりであった。化学的組成(重量%):MgO
35.9%、La2O313.5%、CeO25.6%、
全希土類酸化物20.8%、Na2O0.4%、V2O5
2.7%及びAl2O339.4%。平均粒径:54ミク
ロン、摩滅抵抗:8DI、48時間のスチーム処理(2
0%スチーム/80%空気)の前後のBET(N2)表
面積は、それぞれ、181m2/g及び124m2/gで
あった。
【0037】上記の得られる材料、3Aは、有力なSO
x添加剤、すなわち、再生器の酸化性雰囲気でSO3を
捕捉しそしてライザー(riser)の還元性雰囲気でH2S
の形態でイオウを放出するSOx移動触媒として作業台
で評価した。SOx添加剤の性能はSO3捕捉能力及び
H2Sの形態での放出能力により主として評価されうる
ので、この試料について下記の2つの試験を行った。
x添加剤、すなわち、再生器の酸化性雰囲気でSO3を
捕捉しそしてライザー(riser)の還元性雰囲気でH2S
の形態でイオウを放出するSOx移動触媒として作業台
で評価した。SOx添加剤の性能はSO3捕捉能力及び
H2Sの形態での放出能力により主として評価されうる
ので、この試料について下記の2つの試験を行った。
【0038】(1)SO3捕捉能力:すべて乾燥基準
で、スチーム処理した(760℃及び5psigで流動
床で6時間)オクタキャット(OCTACATR)(他
のダビソンFCC触媒)9.950g及び新鮮な3A
0.050gからブレンドを製造した。それを、1.0
4cmの内径を持ったインコネル反応器に仕込み、そし
て2段階の処理に付した。第1段階は、732℃での、
2容量%のH2を含む流れている(総計1.5リットル
/分)N2中での30分間の還元及び次に4容量%のO2
及び0.0900容量%のSO2を含む流れている(総
計1.5リットル/分)N2中での30分間の酸化。各
処理の後試料を排出し、ホモジナイズしそして硫酸塩レ
ベルを試料から取り出された1グラム部分について決定
した。酸化処理の結果としてこの試料で見いだされたS
O4重量%は0.46%であった。これは、SO3捕捉能
力の目安として採用された。この試料で見いだされた能
力は、理論的最大値の約85%を表す。アルミニウム以
外のすべての金属が732℃で化学量論的硫酸塩を形成
する場合に、この試料中に蓄積されうる最大重量%SO
4は約0.54%である。本発明の材料、3Aは、かく
して非常に高いSO3貯蔵能力を有する。
で、スチーム処理した(760℃及び5psigで流動
床で6時間)オクタキャット(OCTACATR)(他
のダビソンFCC触媒)9.950g及び新鮮な3A
0.050gからブレンドを製造した。それを、1.0
4cmの内径を持ったインコネル反応器に仕込み、そし
て2段階の処理に付した。第1段階は、732℃での、
2容量%のH2を含む流れている(総計1.5リットル
/分)N2中での30分間の還元及び次に4容量%のO2
及び0.0900容量%のSO2を含む流れている(総
計1.5リットル/分)N2中での30分間の酸化。各
処理の後試料を排出し、ホモジナイズしそして硫酸塩レ
ベルを試料から取り出された1グラム部分について決定
した。酸化処理の結果としてこの試料で見いだされたS
O4重量%は0.46%であった。これは、SO3捕捉能
力の目安として採用された。この試料で見いだされた能
力は、理論的最大値の約85%を表す。アルミニウム以
外のすべての金属が732℃で化学量論的硫酸塩を形成
する場合に、この試料中に蓄積されうる最大重量%SO
4は約0.54%である。本発明の材料、3Aは、かく
して非常に高いSO3貯蔵能力を有する。
【0039】(2)放出能力:ダウンフロー(down-flo
w)バイコールガラス反応器に入れ、そして総計流速12
6ml/分及び732℃で3時間、9.50容量%O2
及び0.6000容量%SO2を含む流れているN2に暴
露し、そして排出するために流れて入るN2中で冷却し
た。上記処理した試料の0.10gの部分を、還元剤と
して14.2ml/分のプロパンを用いて、20℃/分
の速度で傾斜方式(ramp-mode)で温度−プログラムド還
元(TPR)(temparature-programmed reduction)/質
量分光計により検査した。このTPR実験の進行中、H
2Sの濃度は質量数34を監視することにより温度の関
数として決定された。この試料についてTPR走査デー
タプロット、H2Sカウント対温度は、開始温度(onset
temparature)を示した。この温度はここでは、ライザー
底部温度より十分に低い約500℃の、平衡又は定常/
等温線温度(isothermal temperature)よりはむしろ一種
の動的温度を表す。かくして、3Aは放出能力を示すこ
とが予想される。
w)バイコールガラス反応器に入れ、そして総計流速12
6ml/分及び732℃で3時間、9.50容量%O2
及び0.6000容量%SO2を含む流れているN2に暴
露し、そして排出するために流れて入るN2中で冷却し
た。上記処理した試料の0.10gの部分を、還元剤と
して14.2ml/分のプロパンを用いて、20℃/分
の速度で傾斜方式(ramp-mode)で温度−プログラムド還
元(TPR)(temparature-programmed reduction)/質
量分光計により検査した。このTPR実験の進行中、H
2Sの濃度は質量数34を監視することにより温度の関
数として決定された。この試料についてTPR走査デー
タプロット、H2Sカウント対温度は、開始温度(onset
temparature)を示した。この温度はここでは、ライザー
底部温度より十分に低い約500℃の、平衡又は定常/
等温線温度(isothermal temperature)よりはむしろ一種
の動的温度を表す。かくして、3Aは放出能力を示すこ
とが予想される。
【0040】実施例4 実施例1につき表Iにリストされたバナジウムを有する
4つのスチーム処理された試料の3つを、ASTM法N
o.D3907に記載された固定床反応器を使用してマ
イクロ活性試験(MAT)により評価した。MAT評価
に使用された供給原料は、表IIIに示された性質を有
するサワー輸入重質ガス油(sour,imported heavy gas o
il)であった。表IVに要約された一定の転化率でのM
ATデータは、本発明の材料から予想することができる
ものを明らかに示す。即ち、本発明の材料のいくらかと
ブレンドされたFCC触媒試料の実質的に減少した触媒
対油重量比(C/O)に反映されるように、活性の利点
がある。選択性の利点もあり、特に留意することができ
るは、激しく減少したコークス及びH2ガス収率及び実
質的に増加したガソリン収率である。
4つのスチーム処理された試料の3つを、ASTM法N
o.D3907に記載された固定床反応器を使用してマ
イクロ活性試験(MAT)により評価した。MAT評価
に使用された供給原料は、表IIIに示された性質を有
するサワー輸入重質ガス油(sour,imported heavy gas o
il)であった。表IVに要約された一定の転化率でのM
ATデータは、本発明の材料から予想することができる
ものを明らかに示す。即ち、本発明の材料のいくらかと
ブレンドされたFCC触媒試料の実質的に減少した触媒
対油重量比(C/O)に反映されるように、活性の利点
がある。選択性の利点もあり、特に留意することができ
るは、激しく減少したコークス及びH2ガス収率及び実
質的に増加したガソリン収率である。
【0041】実施例5 供給流のMg/希土類/Al比を僅かに変えることによ
り、実施例2と全く同じ方法で、2Aとは極めて僅かに
異なる組成を有する添加剤を製造した。噴霧乾燥、続い
てスラリー化、洗浄、乾燥及び538℃での2時間のか
焼から得られた、以後5Aと呼ぶ材料は、下記の特性を
有していた。化学的組成(重量%):MgO39.1
%、La2O312.0%、CeO27.4%、全希土類
酸化物20.7%、Na2O0.1%、SO40.3%及
びAl2O339.6%。物理的性質のいくらかは、0.
67g/cc平均かさ密度、73ミクロン平均粒径、1
87m2/BET(N2)表面積、0.485N2細孔容
積、66Å中位(N2−PV)細孔直径及び10DIで
ある。
り、実施例2と全く同じ方法で、2Aとは極めて僅かに
異なる組成を有する添加剤を製造した。噴霧乾燥、続い
てスラリー化、洗浄、乾燥及び538℃での2時間のか
焼から得られた、以後5Aと呼ぶ材料は、下記の特性を
有していた。化学的組成(重量%):MgO39.1
%、La2O312.0%、CeO27.4%、全希土類
酸化物20.7%、Na2O0.1%、SO40.3%及
びAl2O339.6%。物理的性質のいくらかは、0.
67g/cc平均かさ密度、73ミクロン平均粒径、1
87m2/BET(N2)表面積、0.485N2細孔容
積、66Å中位(N2−PV)細孔直径及び10DIで
ある。
【0042】オリオンR/5Aブレンドの3つの60グ
ラム試料の組を製造しそして実施例1と全く同じ方法で
バナジウムでスチーム処理した。これらの試料の一定転
化率での性質及びMATデータは、それぞれ、表V及び
VIに示されている。これらのデータは、我々が本発明
の材料について表I及びIVに既に示した種類の結果を
本質的に確証する。
ラム試料の組を製造しそして実施例1と全く同じ方法で
バナジウムでスチーム処理した。これらの試料の一定転
化率での性質及びMATデータは、それぞれ、表V及び
VIに示されている。これらのデータは、我々が本発明
の材料について表I及びIVに既に示した種類の結果を
本質的に確証する。
【0043】
【表1】
【0044】
【表2】
【0045】
【表3】
【0046】
【表4】
【0047】
【表5】
【0048】
【表6】
【図1】本発明に従う組成物を製造する1つの方法を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図2】本発明に従う組成物を製造するための別の方法
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 FCC法において金属の不動態化及び/
又はSOx放出の制御のための組成物であって、 (a)式、 30〜50MgO/5〜30La2O3/30〜50Al
2O3 式中、MgO、La2O3及びAl2O3の量は重量%とし
て表されており、 そしてMgOは、微結晶成分として存在している、を有
する共沈した三成分系酸化物組成物、および、15重量
%以下の、 (b)Ce、Pr、Ti、Nb、V及びそれらの混合物
の酸化物から選ばれたSO2酸化及び/又はH2S放出の
ための触媒的活性量の促進剤と組み合わせた(a)の組
成物、を含んで成ることを特徴とする組成物。 - 【請求項2】 スピネル相が存在しないことと、100
m2/g〜300m2/gの表面積と、約1重量%以下の
Na2O含有率を更に特徴とする、請求項1の組成物。 - 【請求項3】 表面積が130〜200m2/gであ
る、請求項2の組成物。 - 【請求項4】 20%スチーム/80%空気の存在下に
48時間704℃に加熱した後100〜150m2/g
の表面積を有する、請求項2の組成物。 - 【請求項5】 FCC触媒と組み合わせた、請求項1の
組成物。 - 【請求項6】 前記La2O3がLaに富んだ希土類混合
物由来のものである、請求項1の組成物。 - 【請求項7】 FCC触媒は、Pt、Pd及び混合物か
ら成る群より選ばれた酸化触媒を含む、請求項5の組成
物。 - 【請求項8】 FCC触媒が、無機酸化物中に分散させ
たY型、超安定性Y型、ZSM−5、β及びそれらの混
合物から成る群より選ばれたゼオライトを含んで成る、
請求項5の組成物。 - 【請求項9】 請求項5又は6の組成物の存在下に金属
及び/又はイオウ含有炭化水素を接触分解することを含
むFCC触媒再生プロセスから、V及びNiを不動態化
及び/又はSOx放出を制御するための方法。 - 【請求項10】 前記供給原料が、V及び/又はNiを
含みそしてFCC触媒が請求項1の組成物(a)を含
む、請求項8の方法。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US959023 | 1978-11-08 | ||
US07/831,610 US5288675A (en) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | SOx control compositions |
US95902392A | 1992-10-09 | 1992-10-09 | |
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