JPH07108984B2 - 重質石炭液化物の水素化分解方法 - Google Patents
重質石炭液化物の水素化分解方法Info
- Publication number
- JPH07108984B2 JPH07108984B2 JP60068696A JP6869685A JPH07108984B2 JP H07108984 B2 JPH07108984 B2 JP H07108984B2 JP 60068696 A JP60068696 A JP 60068696A JP 6869685 A JP6869685 A JP 6869685A JP H07108984 B2 JPH07108984 B2 JP H07108984B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- catalyst
- clb
- coal liquefaction
- benzene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims description 22
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 title claims description 13
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 55
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 10
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 10
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- WHRZCXAVMTUTDD-UHFFFAOYSA-N 1h-furo[2,3-d]pyrimidin-2-one Chemical class N1C(=O)N=C2OC=CC2=C1 WHRZCXAVMTUTDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N anhydrous quinoline Natural products N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 aromatic organic compound Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002802 bituminous coal Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002943 quinolinyl group Chemical group N1=C(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 102200118166 rs16951438 Human genes 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000003476 subbituminous coal Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/002—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal in combination with oil conversion- or refining processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- 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〕 本発明は石炭液化反応により得られた、常圧下沸点420
℃以上の重質石炭液化物(これをCoal Liquid Bottomと
言い、以下「CLB」と略す)を水素化分解反応により軽
質油を生成する方法に関するものである。詳しくは、長
時間にわたり定量的、かつ高収率に石炭から軽質油を得
られる、CLBの水素分解方法に関するものである。
℃以上の重質石炭液化物(これをCoal Liquid Bottomと
言い、以下「CLB」と略す)を水素化分解反応により軽
質油を生成する方法に関するものである。詳しくは、長
時間にわたり定量的、かつ高収率に石炭から軽質油を得
られる、CLBの水素分解方法に関するものである。
石炭液化反応により得られたCLBの水素化分解反応、特
に固定床法では、触媒の失活並びに触媒床の閉塞原因と
なる触媒上での炭素質生成反応を抑制し、或いは少なく
とも低減し、高活性を長時間維持することが最も重要
で、かつ極めて困難な問題である。
に固定床法では、触媒の失活並びに触媒床の閉塞原因と
なる触媒上での炭素質生成反応を抑制し、或いは少なく
とも低減し、高活性を長時間維持することが最も重要
で、かつ極めて困難な問題である。
高濃度のベンゼン不溶分を含むCLBから軽質油を高収率
で得るためには高温下で反応をさせることが一般的であ
るが、高温下で直接反応させると触媒活性の低下が著し
く、遂には閉塞に到る。この問題の原因となる炭素質生
成反応の出発物質あるいは前駆体はCLB中のベンゼン不
溶分中に含まれる。即ち、溶剤脱灰法により灰分と同時
にベンゼン不溶分、いわゆるプレアスフアルテン分を取
り除いたCLBを原料に用いて反応させたところ、活性低
下が殆んどなく、触媒床の閉塞もなく長時間にわたり安
定な所望の活性が得られることが確認されている(例え
ば、特開昭59−122589号公報参照)。
で得るためには高温下で反応をさせることが一般的であ
るが、高温下で直接反応させると触媒活性の低下が著し
く、遂には閉塞に到る。この問題の原因となる炭素質生
成反応の出発物質あるいは前駆体はCLB中のベンゼン不
溶分中に含まれる。即ち、溶剤脱灰法により灰分と同時
にベンゼン不溶分、いわゆるプレアスフアルテン分を取
り除いたCLBを原料に用いて反応させたところ、活性低
下が殆んどなく、触媒床の閉塞もなく長時間にわたり安
定な所望の活性が得られることが確認されている(例え
ば、特開昭59−122589号公報参照)。
しかしながらこれらの方法によれば軽質油源となり得る
ベンジン不溶分を系外に捨て去るため石炭からの収率が
低下し原料費、廃棄物の処理費がかさむなど経済性が悪
くなる。
ベンジン不溶分を系外に捨て去るため石炭からの収率が
低下し原料費、廃棄物の処理費がかさむなど経済性が悪
くなる。
本発明者らは、上記溶剤脱灰法の問題点に鑑み、種々検
討した経過、原料CLB中のベンゼン不溶分が高濃度であ
る前段では低温で反応させ、転化後低濃度なつた後段で
はより高温で反応させ、かつ前段、後段それぞれ特定の
触媒を用いることにより、ベンゼン不溶分を含むCLBを
直接反応に供し、触媒床の閉塞もなく、長時間に渡り軽
質油を高収率で取得できることを知得して、本発明に到
達した。
討した経過、原料CLB中のベンゼン不溶分が高濃度であ
る前段では低温で反応させ、転化後低濃度なつた後段で
はより高温で反応させ、かつ前段、後段それぞれ特定の
触媒を用いることにより、ベンゼン不溶分を含むCLBを
直接反応に供し、触媒床の閉塞もなく、長時間に渡り軽
質油を高収率で取得できることを知得して、本発明に到
達した。
すなわち、本発明の要旨は、ベンゼン不溶分を含有する
沸点420℃以上の重質石炭液化物を水素化分解して軽質
化する方法において、ナトリウム若しくはカリウムのア
ルカリ金属及び/又はカルシウム若しくはバリウムのア
ルカリ土類金属並びにモリブデン若しくはタングステン
の周期律表第VI A族金属をアルミナ又はシリカを主成分
とする担体に担持した触媒の存在下、350℃以下の温度
で上記重質石炭液化物を水素化分解して、沸点420℃以
上の留分におけるベンゼン不溶分を10重量%以下とし、
その後モリブデン若しくはタングステンの周期律表第VI
A族金属をアルミナ又はシリカを主成分とする担体に担
持した触媒の存在下、350℃を超えて450℃以下の温度で
水素化分解することを特徴とする重質石炭液化物の水素
化分解方法に存し、殊に固定床にて行なうのに好適な水
素化分解方法に存する。
沸点420℃以上の重質石炭液化物を水素化分解して軽質
化する方法において、ナトリウム若しくはカリウムのア
ルカリ金属及び/又はカルシウム若しくはバリウムのア
ルカリ土類金属並びにモリブデン若しくはタングステン
の周期律表第VI A族金属をアルミナ又はシリカを主成分
とする担体に担持した触媒の存在下、350℃以下の温度
で上記重質石炭液化物を水素化分解して、沸点420℃以
上の留分におけるベンゼン不溶分を10重量%以下とし、
その後モリブデン若しくはタングステンの周期律表第VI
A族金属をアルミナ又はシリカを主成分とする担体に担
持した触媒の存在下、350℃を超えて450℃以下の温度で
水素化分解することを特徴とする重質石炭液化物の水素
化分解方法に存し、殊に固定床にて行なうのに好適な水
素化分解方法に存する。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明におけるCLBは、褐炭、瀝青炭、亜瀝青炭或いは
亜炭等の石炭類を炭化水素溶剤と共に無触媒若しくは触
媒の存在下に、高温、高圧水素で処理することにより、
或いは石炭類を接触的に水素化分解することにより得ら
れる反応生成物から、蒸留により軽質油を留出させた後
に残る蒸留残渣で、常圧下、沸点が420℃以上のもので
ある。溶剤抽出液化法により得られるCLBは、溶媒精製
炭とも呼ばれる。このようにして得られるCLBは常温常
圧下では固体であるが、石炭液化反応の原料石炭中に含
まれ灰分や、使用炭触媒等一部溶剤に不溶なものも含ま
れるものの、大部分はキノリンやピリジンに可溶であ
る。通常のCLBは、ベンゼンおよびn−ヘプタンで溶剤
分別するとベンゼン不溶分は約25〜40%、n−ヘプタン
不溶分は約50〜80%である。本発明の反応で特に問題と
なるのはベンゼン不溶分で、これはベンゼン可溶分に較
べ芳香環の縮合度、即ちC/H比が高く、またN、O等の
ヘテロ原子含有量の多い比較的高分子量の芳香族系有機
物集合体である。
亜炭等の石炭類を炭化水素溶剤と共に無触媒若しくは触
媒の存在下に、高温、高圧水素で処理することにより、
或いは石炭類を接触的に水素化分解することにより得ら
れる反応生成物から、蒸留により軽質油を留出させた後
に残る蒸留残渣で、常圧下、沸点が420℃以上のもので
ある。溶剤抽出液化法により得られるCLBは、溶媒精製
炭とも呼ばれる。このようにして得られるCLBは常温常
圧下では固体であるが、石炭液化反応の原料石炭中に含
まれ灰分や、使用炭触媒等一部溶剤に不溶なものも含ま
れるものの、大部分はキノリンやピリジンに可溶であ
る。通常のCLBは、ベンゼンおよびn−ヘプタンで溶剤
分別するとベンゼン不溶分は約25〜40%、n−ヘプタン
不溶分は約50〜80%である。本発明の反応で特に問題と
なるのはベンゼン不溶分で、これはベンゼン可溶分に較
べ芳香環の縮合度、即ちC/H比が高く、またN、O等の
ヘテロ原子含有量の多い比較的高分子量の芳香族系有機
物集合体である。
本発明で用いるCLBは石炭の水素化分解反応物をそのま
ま用いることが好ましいが、特開昭59−122589号公報に
記載される様な公知の溶剤脱灰法又は脱灰技術を一部組
み合せて得られるもので、ベンゼン不溶分を通常10重量
%(以下、特記しない限り「%」は「重量%」を示す)
以上、特に40%以下含有するするCLBを水素化分解反応
に供する。
ま用いることが好ましいが、特開昭59−122589号公報に
記載される様な公知の溶剤脱灰法又は脱灰技術を一部組
み合せて得られるもので、ベンゼン不溶分を通常10重量
%(以下、特記しない限り「%」は「重量%」を示す)
以上、特に40%以下含有するするCLBを水素化分解反応
に供する。
該反応は、CLB中の沸点420℃以上の留分におけるベンゼ
ン不溶分が10%以下となるまで行なう前段と、その後の
後段とに分けられる。
ン不溶分が10%以下となるまで行なう前段と、その後の
後段とに分けられる。
前段の反応は、反応温度350℃以下、好ましくは250〜35
0℃、更には280〜340℃であるが、一般的にはベンゼン
不溶分が多く含有される程、低温で長時間行なう。
0℃、更には280〜340℃であるが、一般的にはベンゼン
不溶分が多く含有される程、低温で長時間行なう。
前段で用いる触媒は、Mo、W等の周期律表第VI A族金属
から選ばれる1種以上の金属並びにK、Na等のアルカリ
金属及び/又はCa、Ba等のアルカリ土類金属から選ばれ
る1種以上を必須とする触媒であり、更にni、Co等の第
VIII族金属を併用することが好ましい。
から選ばれる1種以上の金属並びにK、Na等のアルカリ
金属及び/又はCa、Ba等のアルカリ土類金属から選ばれ
る1種以上を必須とする触媒であり、更にni、Co等の第
VIII族金属を併用することが好ましい。
これらの触媒はアルミナ、シリカアルミナ等の担体上に
担持して使用される。
担持して使用される。
通常、触媒中の各金属成分の量は第VI A族金属が金属と
して2〜20%、好ましくは4〜15%、アルカリ金属また
はアルカリ土類金属は金属として0.1〜10%、好ましく
は0.5〜5%である。また第VIII族金属は金属として0
〜8%、好ましくは3〜6%である。
して2〜20%、好ましくは4〜15%、アルカリ金属また
はアルカリ土類金属は金属として0.1〜10%、好ましく
は0.5〜5%である。また第VIII族金属は金属として0
〜8%、好ましくは3〜6%である。
触媒の製法は浸漬法、混練法、共沈法、共ゲル化法等公
知の各種の方法があり得るが、例えば第VI A族並びにア
ルカル金属及び/又はアルカリ土類更に場合によつては
第VIII族金属塩を担体に含浸させた後焼成する方法、あ
るいはそれらの一部を先に担持させた後残りの成分を担
持する方法等が代表的である。いずれにしても触媒成分
は担体上に酸化物の形で存在させる。
知の各種の方法があり得るが、例えば第VI A族並びにア
ルカル金属及び/又はアルカリ土類更に場合によつては
第VIII族金属塩を担体に含浸させた後焼成する方法、あ
るいはそれらの一部を先に担持させた後残りの成分を担
持する方法等が代表的である。いずれにしても触媒成分
は担体上に酸化物の形で存在させる。
反応は、具体的にはCLBを溶剤に溶解させて、水素ガス
と共に固定床反応気等の反応器に流通して行なう。
と共に固定床反応気等の反応器に流通して行なう。
溶媒は石炭液化反応で得られる重質油、例えば沸点180
℃以上のものが好ましいが、これに限らず、石炭系、石
油系重質油等通常の石炭の液化に使用されるものを用い
ることができる。なお溶媒/CLB比は重量比で0.1〜10、
好ましくは1〜5/1である。代表的な反応条件は10〜300
kg/cm2G、好ましくは50〜250kg/cm2G水素圧力下、液空
間速度0.01〜20h-1、好ましくは0.1〜10h-1で、H2/液の
比は100〜5000l(NTP)/l、好ましくは500〜2000l(NT
R)/lである。
℃以上のものが好ましいが、これに限らず、石炭系、石
油系重質油等通常の石炭の液化に使用されるものを用い
ることができる。なお溶媒/CLB比は重量比で0.1〜10、
好ましくは1〜5/1である。代表的な反応条件は10〜300
kg/cm2G、好ましくは50〜250kg/cm2G水素圧力下、液空
間速度0.01〜20h-1、好ましくは0.1〜10h-1で、H2/液の
比は100〜5000l(NTP)/l、好ましくは500〜2000l(NT
R)/lである。
このような前段反応により、反応物の沸点420℃以上の
留分におけるベンゼン不溶分の含量が10%以下となつた
後に、後段の反応を行なう。
留分におけるベンゼン不溶分の含量が10%以下となつた
後に、後段の反応を行なう。
後段反応は、350℃を越え、450℃以下であり、好ましく
は355〜445℃、更には370〜420℃の反応温度で周期律表
第VI A族金属担持触媒の存在下行なわれる。該触媒は、
アルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属を担持しても
良く、またNi、Co等の第VIII族金属の併用が好ましい。
は355〜445℃、更には370〜420℃の反応温度で周期律表
第VI A族金属担持触媒の存在下行なわれる。該触媒は、
アルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属を担持しても
良く、またNi、Co等の第VIII族金属の併用が好ましい。
なお、後段反応の条件は、反応温度、使用触媒が上記の
如きものであれば特に限定されず、その他の反応条件は
前段反応の条件と同様で良い。また、前段と後段は複数
の反応容器内で行なつても、複数の反応帯域はに分割し
た単一の反応容器内で行なつても良い。
如きものであれば特に限定されず、その他の反応条件は
前段反応の条件と同様で良い。また、前段と後段は複数
の反応容器内で行なつても、複数の反応帯域はに分割し
た単一の反応容器内で行なつても良い。
本反応方法により得られた反応生成物から気液分離、蒸
留等の手段によりナフサ、灯軽油等の所望の軽質油が得
られる。
留等の手段によりナフサ、灯軽油等の所望の軽質油が得
られる。
本発明方法によつて、ベンゼン不溶分を含むCLBであつ
ても長時間に渡り、定常的軽質油を高収率で取得できる
のは、前段の反応条件に於いて、ベンゼン不溶分の分解
が効率良く実施されるためである。
ても長時間に渡り、定常的軽質油を高収率で取得できる
のは、前段の反応条件に於いて、ベンゼン不溶分の分解
が効率良く実施されるためである。
なお、CLB中のアルカリ金属又はアルカリ土類金属を除
去することによつて水添反応の効率が高められる旨報告
されている(特開昭59−109589号公報)にもかかわら
ず、本発明ではアルカリ金属及び/又はアルカリ土類金
属等を担持した触媒を使用することによつて、前記効果
が挙げられのは、特開昭59−109589号公報記載の方法で
はアルカリ金属、アルカリ土類金属と共に石炭を水素化
してCLBを得るのに使用した触媒、ケイ素等の不純物が
触媒上に沈積し、これらが反応効率を低減させるためと
考えられる。
去することによつて水添反応の効率が高められる旨報告
されている(特開昭59−109589号公報)にもかかわら
ず、本発明ではアルカリ金属及び/又はアルカリ土類金
属等を担持した触媒を使用することによつて、前記効果
が挙げられのは、特開昭59−109589号公報記載の方法で
はアルカリ金属、アルカリ土類金属と共に石炭を水素化
してCLBを得るのに使用した触媒、ケイ素等の不純物が
触媒上に沈積し、これらが反応効率を低減させるためと
考えられる。
以上の本発明によれば従来方法にない以下に示す効果が
認められる。
認められる。
(1) 高濃度のベンゼン不溶分を含むCLBから長時間
にわたり定量的に高収率の軽質油を得ることができる。
にわたり定量的に高収率の軽質油を得ることができる。
(2) 従来触媒毒と考えられたベンゼン不溶分を軽質
油源として有効に利用できるので、原料の節減になり大
きな経済的効果が得られる。
油源として有効に利用できるので、原料の節減になり大
きな経済的効果が得られる。
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り、これら実施例に
限定されるものではない。
が、本発明はその要旨を越えない限り、これら実施例に
限定されるものではない。
実施例1 豪州Morwell炭の液化反応により得られたCLBをトルエン
(以下、「TL」と略す)とテトラハイドロフラン(以
下、「THF」と略す)の混合溶媒(TL/THF重量比5/1)で
室温下、抽出して得た原料(ベンゼン不溶分16.1%、n
−ヘプタン不溶分59.3%、C:81.1%、H:5.4%、N:1.5
%、S:0.3%、O:11.7%)を水添クレオソート油(bp250
〜420℃/760mmHg、C:90.6%、H:7.2%、N:4.6%、S:0.1
%、O:1.7%、fa=0.7799)と重量比で1:2に混合溶解
し、温度および触媒の種類が異なる直列に連結した二ケ
のいずれも内径13mmφで、外部加熱式の反応器を有する
流通式固定床反応装置に圧力100kg/cm2G、液供給速度50
g/h、H2/液比890l(NTP)/l、前段反応器温度320℃、後
段反応器温度400℃の条件下、水素ガスと供にフイード
した。前段および後段に用いた触媒はいずれも1.3mmφ
×4mmlの押出成型により得られた円柱形状品で、成分組
成はアルミナを担体に、前段はニツケル(NiOとして7.4
%)、モリブデン(MoO3として9.6%)およびカルシウ
ム(CaOとして3.1%)であり、後段はニツケル(NiOと
して4.1%)およびモリブデン(MoO3として15.2%)で
ある。
(以下、「TL」と略す)とテトラハイドロフラン(以
下、「THF」と略す)の混合溶媒(TL/THF重量比5/1)で
室温下、抽出して得た原料(ベンゼン不溶分16.1%、n
−ヘプタン不溶分59.3%、C:81.1%、H:5.4%、N:1.5
%、S:0.3%、O:11.7%)を水添クレオソート油(bp250
〜420℃/760mmHg、C:90.6%、H:7.2%、N:4.6%、S:0.1
%、O:1.7%、fa=0.7799)と重量比で1:2に混合溶解
し、温度および触媒の種類が異なる直列に連結した二ケ
のいずれも内径13mmφで、外部加熱式の反応器を有する
流通式固定床反応装置に圧力100kg/cm2G、液供給速度50
g/h、H2/液比890l(NTP)/l、前段反応器温度320℃、後
段反応器温度400℃の条件下、水素ガスと供にフイード
した。前段および後段に用いた触媒はいずれも1.3mmφ
×4mmlの押出成型により得られた円柱形状品で、成分組
成はアルミナを担体に、前段はニツケル(NiOとして7.4
%)、モリブデン(MoO3として9.6%)およびカルシウ
ム(CaOとして3.1%)であり、後段はニツケル(NiOと
して4.1%)およびモリブデン(MoO3として15.2%)で
ある。
得られた反応生成物はガス成分と液成分に分けられ、ガ
ス成分はガスクロマトグラフイーにより分析し、液成分
はコルベン蒸留により分別し、下記計算式により反応成
績を求めた。CLB転化率、液化油収率およびナフサ収率
は反応開始20時間後および200時間後で変らず、夫々50
%、40%および12%であつた。
ス成分はガスクロマトグラフイーにより分析し、液成分
はコルベン蒸留により分別し、下記計算式により反応成
績を求めた。CLB転化率、液化油収率およびナフサ収率
は反応開始20時間後および200時間後で変らず、夫々50
%、40%および12%であつた。
また反応開始20時間後および200時間後に前段の反応器
出口より少量液を抜き出しベンゼン不溶分を測定したと
ころ夫々0.5%および0.6%(実施例2の結果より沸点42
0℃以上の留分中の濃度は夫々1.7%と2%)であつた。
なお原料液(CLB+水添クレオソート油)中のベンベン
不溶分は5.4%(CLB中で16.1%)である。ベンゼン夫溶
分は溶液3gをベンゼン100mlに混合し、2時間還流後熱
過し、滓量より割合を求めたもので、上記0.5およ
び0.6%は分析誤差内で同等である。即ち前段での活性
低下は認められず、全体でも活性の低下はないので、前
段および後段いずれも試験時間内で活性は一定であつ
た。
出口より少量液を抜き出しベンゼン不溶分を測定したと
ころ夫々0.5%および0.6%(実施例2の結果より沸点42
0℃以上の留分中の濃度は夫々1.7%と2%)であつた。
なお原料液(CLB+水添クレオソート油)中のベンベン
不溶分は5.4%(CLB中で16.1%)である。ベンゼン夫溶
分は溶液3gをベンゼン100mlに混合し、2時間還流後熱
過し、滓量より割合を求めたもので、上記0.5およ
び0.6%は分析誤差内で同等である。即ち前段での活性
低下は認められず、全体でも活性の低下はないので、前
段および後段いずれも試験時間内で活性は一定であつ
た。
実施例2 前段反応器のみに原料を流す以外は実施例1と同一条件
で反応を行つた。反応開始20時間後のCLB転化率および
液化油収率は夫々10%、8.8%で、ナフサおよびガスの
生成は認められなかつた。また生成液中のベンゼン不溶
分は0.6%であつた。
で反応を行つた。反応開始20時間後のCLB転化率および
液化油収率は夫々10%、8.8%で、ナフサおよびガスの
生成は認められなかつた。また生成液中のベンゼン不溶
分は0.6%であつた。
上記実施例2の結果をふまえると、実施例1における前
段反応器出口の反応成績は実施例2の成績そのものであ
るので、後段反応器では10%転化したCLBを50%まで転
化させたことになり、つまり40%の反応をしたことにな
る。
段反応器出口の反応成績は実施例2の成績そのものであ
るので、後段反応器では10%転化したCLBを50%まで転
化させたことになり、つまり40%の反応をしたことにな
る。
比較例1 後段の反応器にのみ原料を補給する以外は実施例1と同
様に反応を行つた。反応開始20時間後のCLB転化率、液
化油収率およびナフサ収率は夫々41%、31%および12%
であつた。そして200時間後の上記反応成績は夫々38
%、29%および8%であり、いずれも低下していた。
様に反応を行つた。反応開始20時間後のCLB転化率、液
化油収率およびナフサ収率は夫々41%、31%および12%
であつた。そして200時間後の上記反応成績は夫々38
%、29%および8%であり、いずれも低下していた。
以上、実施例1の後段反応器の反応成績と比較例1のそ
れを比較すれば明らかなようにいずれも反応量は約40%
であるが、ベンゼン不溶分濃度が高い原料を直線反応器
に補給すると活性の低下がみられ、ベンゼン不溶分濃度
が低いと活性の低下はみられなかつた。
れを比較すれば明らかなようにいずれも反応量は約40%
であるが、ベンゼン不溶分濃度が高い原料を直線反応器
に補給すると活性の低下がみられ、ベンゼン不溶分濃度
が低いと活性の低下はみられなかつた。
比較例2 前段の反応器温度を変えず、後段の反応器温度を460℃
にする以外は実施例1と同様に反応した。反応開始20時
間後のCLB転化率、液化油収率および液化油選択率は夫
々95%、63%及び60%であつた。なおガス収率は30%で
あつた。また100時間後CLB転化率は90%に低下した。
にする以外は実施例1と同様に反応した。反応開始20時
間後のCLB転化率、液化油収率および液化油選択率は夫
々95%、63%及び60%であつた。なおガス収率は30%で
あつた。また100時間後CLB転化率は90%に低下した。
本条件では液化油選択率が低く、更に活性の低下が認め
られた。
られた。
比較例3 前段の反応器温度を変えず、後段の反応器温度を340℃
にする以外は実施例1と同様に反応した。反応開始20時
間後のCLB転化率、液化油収率およびナフサ収率は夫々2
2%、17%および1%であつた。本反応条件では液化油
収率あるいはナフサ収率が低かつた。
にする以外は実施例1と同様に反応した。反応開始20時
間後のCLB転化率、液化油収率およびナフサ収率は夫々2
2%、17%および1%であつた。本反応条件では液化油
収率あるいはナフサ収率が低かつた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10G 47/14 2115−4H (71)出願人 999999999 日本褐炭液化株式会社 東京都中央区八重洲1丁目5番3号 (72)発明者 蔭山 陽一 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成工業株式会社総合研究所内 (72)発明者 増山 鉄男 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 三 菱化成工業株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−115638(JP,A) 特開 昭55−131092(JP,A) 特開 昭48−96477(JP,A) 特開 昭57−123290(JP,A)
Claims (2)
- 【請求項1】ベンゼン不溶分を含有する沸点420℃以上
の重質石炭液化物を水素化分解して軽質化する方法にお
いて、ナトリウム若しくはカリウムのアルカリ金属及び
/又はカルシウム若しくはバリウムのアルカリ土類金属
並びにモリブデン若しくはタングステンの周期律表第VI
A族金属をアルミナ又はシリカを主成分とする担体に担
持した触媒の存在下、350℃以下の温度で上記重質石炭
液化物を水素化分解して、沸点420℃以上の留分におけ
るベンゼン不溶分を10重量%以下とし、その後モリブデ
ン若しくはタングステンの周期律表第VI A族金属をアル
ミナ又はシリカを主成分とする担体に担持した触媒の存
在下、350℃を超え450℃以下の温度で水素化分解するこ
とを特徴とする重質石炭液化物の水素化分解方法。 - 【請求項2】水素化分解反応をいずれも固定床反応器で
行うことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
重質石炭液化物の水素化分解方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60068696A JPH07108984B2 (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 重質石炭液化物の水素化分解方法 |
AU55234/86A AU581068B2 (en) | 1985-04-01 | 1986-03-25 | Process for the hydrogenolysis of a coal liquid bottom |
DE3610047A DE3610047C2 (de) | 1985-04-01 | 1986-03-25 | Verfahren zur hydrierenden Spaltung einer Sumpfphase der Kohleverflüssigung |
US07/039,785 US4740289A (en) | 1985-04-01 | 1987-04-20 | Process for the hydrogenolysis of a coal liquid bottom |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60068696A JPH07108984B2 (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 重質石炭液化物の水素化分解方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61228091A JPS61228091A (ja) | 1986-10-11 |
JPH07108984B2 true JPH07108984B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=13381182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60068696A Expired - Fee Related JPH07108984B2 (ja) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | 重質石炭液化物の水素化分解方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4740289A (ja) |
JP (1) | JPH07108984B2 (ja) |
AU (1) | AU581068B2 (ja) |
DE (1) | DE3610047C2 (ja) |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2913397A (en) * | 1956-09-19 | 1959-11-17 | Union Carbide Corp | Hydrogenolysis of coal hydrogenation products |
US3816298A (en) * | 1971-03-18 | 1974-06-11 | Exxon Research Engineering Co | Hydrocarbon conversion process |
GB1429291A (en) * | 1972-03-07 | 1976-03-24 | Shell Int Research | Process for the preparation of lubricating oil |
JPS5247439B2 (ja) * | 1972-03-10 | 1977-12-02 | ||
US3796650A (en) * | 1972-07-24 | 1974-03-12 | Universal Oil Prod Co | Coal liquefaction process |
US3844933A (en) * | 1972-10-16 | 1974-10-29 | Hydrocarbon Research Inc | Hydroconversion of coal-derived oils |
US3976559A (en) * | 1975-04-28 | 1976-08-24 | Exxon Research And Engineering Company | Combined catalytic and alkali metal hydrodesulfurization and conversion process |
US4076613A (en) * | 1975-04-28 | 1978-02-28 | Exxon Research & Engineering Co. | Combined disulfurization and conversion with alkali metals |
US4003823A (en) * | 1975-04-28 | 1977-01-18 | Exxon Research And Engineering Company | Combined desulfurization and hydroconversion with alkali metal hydroxides |
US4092236A (en) * | 1976-08-30 | 1978-05-30 | Rockwell International Corporation | Molten salt hydroconversion process |
US4127470A (en) * | 1977-08-01 | 1978-11-28 | Exxon Research & Engineering Company | Hydroconversion with group IA, IIA metal compounds |
US4176048A (en) * | 1978-10-31 | 1979-11-27 | Standard Oil Company (Indiana) | Process for conversion of heavy hydrocarbons |
JPS55131092A (en) * | 1979-03-30 | 1980-10-11 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Hydrocracking of heavy hydrocarbon oil |
US4338184A (en) * | 1979-10-26 | 1982-07-06 | Exxon Research & Engineering Co. | Coal conversion in the presence of added alkali metal compounds |
JPS601056B2 (ja) * | 1980-02-19 | 1985-01-11 | 千代田化工建設株式会社 | アスファルテンを含む重質炭化水素油の水素化処理 |
JPS57123290A (en) * | 1981-01-25 | 1982-07-31 | Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd | Method for converting heavy hydrocarbon oil into light fractions |
IT1163480B (it) * | 1983-06-08 | 1987-04-08 | Anic Spa | Procedimento a piu' stadi per la liquefazione diretta del carbone |
US4491511A (en) * | 1983-11-07 | 1985-01-01 | International Coal Refining Company | Two-stage coal liquefaction process |
US4591430A (en) * | 1984-05-18 | 1986-05-27 | Exxon Research And Engineering Co. | Process for the denitrogenation of nitrogen-containing hydrocarbon compounds |
-
1985
- 1985-04-01 JP JP60068696A patent/JPH07108984B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-03-25 AU AU55234/86A patent/AU581068B2/en not_active Expired
- 1986-03-25 DE DE3610047A patent/DE3610047C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-04-20 US US07/039,785 patent/US4740289A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61228091A (ja) | 1986-10-11 |
DE3610047A1 (de) | 1986-10-02 |
DE3610047C2 (de) | 1995-02-16 |
AU5523486A (en) | 1986-10-09 |
US4740289A (en) | 1988-04-26 |
AU581068B2 (en) | 1989-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3776163B2 (ja) | 重質原油および蒸留残渣油の留出油への転化方法 | |
US4062758A (en) | Process for the conversion of hydrocarbons in atmospheric crude residue | |
US4664777A (en) | Process for improving octane by the conversion of fused multi-ring aromatics and hydroaromatics to lower molecular weight compounds | |
EP0390985B1 (en) | Treating a temperature-sensitive hydrocarbonaceaous stream | |
CA1072898A (en) | Coal liquefaction process | |
US5244565A (en) | Integrated process for the production of distillate hydrocarbon | |
US5302282A (en) | Integrated process for the production of high quality lube oil blending stock | |
US4455218A (en) | Hydrogenation of carbonaceous material | |
US4755280A (en) | Process for improving the color and oxidation stability of hydrocarbon streams containing multi-ring aromatic and hydroaromatic hydrocarbons | |
US4411767A (en) | Integrated process for the solvent refining of coal | |
US4882037A (en) | Process for treating a temperature-sensitive hydrocarbonaceous stream containing a non-distillable component to produce a selected hydrogenated distillable light hydrocarbonaceous product | |
EP0038171B1 (en) | Catalytic hydroconversion of coal to hydrocarbon liquids | |
US4824558A (en) | Coal liquefaction process with metal/iodine cocatalyst | |
US3294678A (en) | Process for deasphaltening heavy petroleum crude oil | |
US5384037A (en) | Integrated process for the production of distillate hydrocarbon | |
JPH07108984B2 (ja) | 重質石炭液化物の水素化分解方法 | |
JPH0762355A (ja) | 炭素質生成を抑制した重質油の水素化処理法 | |
EP0306164A1 (en) | Hydrogenating a temperature sensitive hydrocarbonaceous waste stream | |
US3725239A (en) | Hydrogenation catalyst and process | |
JPS63130696A (ja) | ピツチの水素化処理方法 | |
KR900004493B1 (ko) | 콜타르 피치의 수소화 처리방법 | |
EP0159867B1 (en) | Process for hydroconversion of sulphur containing heavy hydrocarbons with synthesis gas | |
US5130013A (en) | Process for producing a liquefied coal oil and a catalyst for the process | |
JPH064861B2 (ja) | 石炭の液化方法 | |
US2006996A (en) | Conversion of solid fuels and products derived therefrom or other materials into valuable liquids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |