JPH115986A - ジオレフィン、スチレン化合物および場合によってはメルカプタンを含むガソリン留分の処理方法 - Google Patents
ジオレフィン、スチレン化合物および場合によってはメルカプタンを含むガソリン留分の処理方法Info
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Abstract
びスチレン化合物の改善された性能を示す選択的水素化
方法を提供する。 【解決手段】 ジオレフィン化合物とスチレン化合物と
を含むガソリン留分の処理方法において、前記ガソリン
留分からなる仕込原料を、水素の存在下に反応器内で耐
火性酸化物から選ばれる粒状担体を含む触媒に接触させ
て通過させ、この担体に、少なくとも1つの第VIII族貴
金属と少なくとも1つの第VIB 族金属とが担持されるガ
ソリン留分の処理方法である。
Description
チレン化合物(特にスチレン)および場合によってはメ
ルカプタンを含むガソリンの処理方法に関する。本発明
は、特に水蒸気クラッキング・ガソリンまたは接触クラ
ッキング・ガソリンの処理に適用される。
の前駆体化合物、例えばジオレフィンと、スチレン化合
物(例えばスチレン自体)とを、モノオレフィン化合物
と芳香族化合物との混合物状で含むことは知られてい
る。モノオレフィン化合物のグレードアップは、ジオレ
フィンとスチレン化合物との選択的水素化を経るもので
ある。
ングは、液体留分を産出し、その化合物の一部は、伝統
的なガソリン留分に相当する沸点を有する。この混合物
は、芳香族化合物およびモノオレフィン化合物を高い含
有量で含む。これら化合物は、混合物に気化燃料として
の良好な特性を付与しかつ混合物が、「ガソリン・プー
ル」内においてか、あるいは芳香族化合物源としてグレ
ードアップされることを可能にする。しかしながら、こ
れらクラッキング・ガソリンは、非常に反応性の化合
物、例えばゴムの前駆体化合物であるジオレフィンとス
チレン化合物(特にスチレン)との大きな含有量を含む
ものである。従って、このガソリンは、不安定である。
このことは、その使用前に水素化方法を行うことを必要
とする。さらに、転換方法によっては、ガソリンは、無
視できないメルカプタン量を含むことがあり、このメル
カプタンは、「ドクター・テスト」に陰性である「スイ
ートニング処理済」ガソリンを得るために除去されねば
ならない。
化に関して、2つの主要な型の触媒が一般に使用され
る。すなわち、第VIII族の貴金属、例えばパラジウムを
用いる触媒と、第VIII族の非貴金属、例えばニッケルを
用いる触媒とである。(本明細書においては、検討され
る元素周期表は、Chemical Abstracts Service(CAS) の
元素周期表である。)しかしながら、この2番目の型の
触媒は、一般により弱い活性とオリゴマー化特性とを示
す。この触媒は、頻繁な再生と、重質化合物を除去する
ために水素化後に蒸留塔の使用とを必要とする。この型
の触媒の使用例は、米国特許US−A−3691066
に記載されている。貴金属をベースとする触媒は、一般
に非貴金属をベースとする触媒よりも活性である。
の非貴金属、例えばニッケルを用いる触媒により、メル
カプタンの硫化物形態への転換が可能になる。しかしな
がら、この型の触媒は、一般にオリゴマー化特性を示
す。これは、頻繁な再生と、重質化合物を除去するため
に水素化後に蒸留塔の使用とを必要とする。その上に、
これら触媒は、接触クラッキング・ガソリンにおいて見
出され得るように、メルカプタンの大きな含有量を有す
る仕込原料しか処理できない。
触媒は、一般に非貴金属をベースとする触媒よりもジオ
レフィン化合物およびスチレン化合物の水素化において
活性であるが、この触媒は、常にメルカプタンの転換を
可能にするとは限らない。従って、それを使用すること
は、水素添加したガソリンに、例えば本出願人名義のフ
ランス特許出願番号2753717および275371
8に記載されているような方法によりスイートニング処
理を行うことを必要とする。
使用が、例えばM.Yamada、J.Yasumaru 、M.Houalla お
よびD.Herculesにより(1991)7037-7042 、95、J.Phys.C
hem.の「Distribution of Molybdenum Oxidation State
s in Reduced Mo/Al2O3 Catalysts. Correlation with
Benzene Hydrogenation Activity 」における、あるい
はA.Jimenez-GonzalezおよびD.Schmeisserにより(1991)
332-346 、130 、J.Catal.の「Electron Spectroscopic
Studies of Mo and Pt Modifiedγ-Al2O3 Model Catal
yst」における文献において既に記載されていたことに
留意されるべきである。しかしながら、これらの文献
は、全体的水素化反応に関するものである。
不飽和ガソリン中のジオレフィン化合物およびスチレン
化合物の改善された性能を示す選択的水素化方法を提供
することである。
以外にメルカプタンを含むガソリンに関しては、少なく
とも1つの第VIII族貴金属と、第VIB 族金属から選ばれ
る、より詳細にはモリブデンおよびタングステンから選
ばれる少なくとも1つの金属とをベースとする触媒を用
いて、単一工程でジオレフィンおよびスチレン化合物の
水素化およびメルカプタンの転換を行うことが可能であ
るのが今や見出された。これは、本発明のもう一つの目
的でもある。
発明の方法は、パラジウムだけの触媒を用いて達せられ
る転換率よりも優れた、ジオレフィンおよびスチレン化
合物の転換率に達し得る利点を示す。この方法により、
メルカプタンの高転換率も可能になる。さらに使用され
る触媒の触媒性能は、単一金属系の触媒性能よりも経時
下においてより安定したものである。
分の処理方法は、一般にこの方法が、適当な条件下、水
素の存在下にガソリン留分を、少なくとも1種の耐火性
酸化物からなる粒状担体を含む触媒に接触させることを
含み、この担体上に、少なくとも1つの第VIII族貴金
属、例えばパラジウムと、少なくとも1つの第VIB 族金
属、例えばモリブデンまたはタングステンとが担持され
ることにより定義されてよい。
用される触媒は、少なくとも1つの耐火性酸化物の粒状
物からなる担体を含んでおり、この担体上に、前記担体
の粒状物の周辺部に分配されるパラジウムと、少なくと
も1つの酸化物形態でモリブデンおよびタングステンか
ら選ばれる少なくとも1つの金属とが担持される。より
詳細には、パラジウムは、球体または円筒の半径の例え
ば80%未満の深さで粒状物の周辺層内に浸透して前記
担体の粒状物、例えば球体または円筒状押出物の周辺部
に分配される。
ジウム)の含有量は、0.2〜5重量%であり、第VIB
族金属(例えばモリブデンおよび/またはタングステ
ン)の含有量は、0.5〜5重量%である。
体は、例えばアルミナ、シリカ、シリカ・アルミナ、酸
化マグネシウム、あるいはそれらの混合物から選ばれ
る。好ましい担体は、アルミナ、より詳細には比表面積
5〜200m2 /g、好ましくは10〜110m2 /
g、さらにより有利には20〜80m2 /gのアルミナ
である。耐火性酸化物担体の細孔容積は、例えば0.4
〜1cm3 /gであってよい。
−82法により測定される、例えばMAV(英語「Male
ic Anhydride Value」(無水マレイン酸価)の略号)に
一致するジオレフィンの高含有量20〜100と、例え
ば5重量%までのスチレンの含有量とを有するものであ
ってよく、これらの値は限定されない。水素化後、ジオ
レフィン含有量は、一般に8未満、好ましくは4未満、
より好ましくは2未満のMAVを生じる。水素化後のス
チレン濃度は、一般に1重量%未満、好ましくは0.5
重量%未満である。
形態で硫黄を例えば1〜600ppm含むものである。
本発明の方法により、存在するメルカプタンの少なくと
も50%を硫化物に転換することが可能になる。この反
応は、ジオレフィンおよび/またはスチレン化合物の水
素化を目的とする本発明による処理の際に起きる。
に加圧下、ジオレフィンおよびスチレン化合物の水素化
が可能な理論量値に比して少し過剰な水素量の存在下に
行われる。水素および仕込原料は、例えば固定床反応器
内に上昇流または下降流で注入される。反応器の温度は
10〜200℃である。圧力は、一般に反応器の入口に
おいて処理すべきガソリンの80重量%以上、好ましく
は95重量%以上を液体のままに保つのに十分な値であ
る。圧力は、一般に4〜50バール、より有利には10
〜50バールである。これらの条件下に設定される、
(触媒1容積に対する仕込原料の容積流量比として定義
される)毎時空間速度すなわちVVHは、1〜20
h-1、好ましくは2〜10h-1、より好ましくは3〜1
0h-1である。
されてよい。従って、例えば水素化反応は、蒸留塔内に
設置された反応器内において、あるいは例えば同出願人
によりフランス特許出願番号FR−A−2752236
に記載されているように蒸留塔に外部でかつこれに組合
わされた反応器内において、実施されてよい。
願、あらゆる特許および出版物、並びに1997年6月
9日に出願された対応するフランス特許出願97/07
213および97/07214の全記載が、本明細書に
参照として含まれるものである。
発明を例証するものである。
により調製した。この担体は、直径2〜4mmの球体形
態であった。その比表面積は30m2 /gであり、その
細孔容積は0.8ml/gであった。含浸後、触媒を1
20℃で乾燥させ、450℃で焼成した。比較触媒Aの
パラジウム含有量は、0.35重量%であった。この触
媒では、パラジウムは球体の周辺部に分配された。
/gおよび細孔容積0.8ml/gの担体から調製し
た。まず担体を、メタタングステン酸アンモニウム溶液
により含浸した。次いで担体を120℃で乾燥させ、4
50℃で焼成した。次いで硝酸パラジウム溶液を、この
担体に含浸させた。最後に、触媒を120℃で乾燥さ
せ、450℃で焼成した。
タングステン1.5重量%とを含んでいた。この触媒で
は、パラジウムは球体の周辺部に分配された。
により調製した。この担体は、直径2〜4mmの球体形
態であった。その比表面積は65m2 /gであり、その
細孔容積は0.6ml/gであった。含浸後、触媒を1
20℃で乾燥させ、450℃で焼成した。
重量%であった。この触媒では、パラジウムは球体の周
辺部に分配された。 [実施例4]触媒Dを、実施例3で使用した担体と同じ
担体から調製した。まず担体を、ヘプタモリブデン酸ア
ンモニウム溶液により含浸した。次いで担体を120℃
で乾燥させ、450℃で焼成した。次いで硝酸パラジウ
ム溶液を、この担体に含浸させた。最後に、触媒を12
0℃で乾燥させ、450℃で焼成した。
リブデン1.0重量%とを含んでいた。この触媒では、
パラジウムは球体の周辺部に分配された。
た担体と同じ担体から調製した。まず担体を、メタタン
グステン酸アンモニウム溶液により含浸した。次いで担
体を120℃で乾燥させ、450℃で焼成した。次いで
硝酸パラジウム溶液を、この担体に含浸させた。最後
に、触媒を120℃で乾燥させ、450℃で焼成した。
ングステン3.0重量%とを含んでいた。この触媒で
は、パラジウムは球体の周辺部に分配された。
特性を、完全攪拌された反応器内でバッチテストにより
評価した。各試験において、触媒2gを、水素流下に1
50℃で2時間還元し、次いで不活性下に水素化反応器
内に移送した。水素化すべき仕込原料は、n−ヘプタン
180cm3 中に希釈したジオレフィン12gを含む混
合物であった。テスト温度を20℃に維持し、圧力を1
0バールに維持した。結果を表1にまとめた。水素化活
性を、モル×分-1×g-1(触媒)で表示した。
の活性より1.13倍大きく、触媒Bが1-ブテンの高選
択率を保持することがわかる。
特性を、横断床(トラバース床traversed bed )等温反
応器で評価した。
化反応器内に配置して、圧力5バールおよび水素流量3
0リットル/時下に150℃で4時間還元した。触媒の
還元後、圧力を30バールに維持し、温度を70℃に維
持した。水素化すべき仕込原料は、n−ヘプタン中スチ
レン10重量%、イソプレン10重量%およびペンタン
チオール形態の硫黄300ppmで構成されるモデル仕
込原料であった。仕込原料を、水素の存在下にVVH3
h-1で注入した(H2 /オレフィン比15)。テスト期
間は6時間であった。
フィーで分析した。
レンの転換率を測定した。転換率を、下記比により表示
した: [(入口濃度−出口濃度)/(入口濃度)]
2に示す。
の一連のテストを、次の条件下に水蒸気クラッキング用
ガソリン仕込原料について触媒Bおよび触媒Cを用いて
実施した:各試験において、ベース触媒12.5cm3
を、水素化反応器内に配置して、圧力5バールおよび水
素流量27リットル/時下に150℃で2時間還元し
た。触媒の還元後、圧力を30バールに維持し、温度を
70℃に維持した。水素化すべき仕込原料は、水蒸気ク
ラッキング用ガソリン留分であった(終留点200℃、
硫黄含有量:50ppm、MAV:68mg/g、およ
びスチレン含有量:4重量%)。仕込原料を、水素の存
在下にVVH8h-1で注入した(水素流量flowrate :
16.5リットル/時)。表3に示される結果は、スチ
レンおよびジオレフィンの水素化に関する相対的流量定
数の一般的傾向と、200時間の運転後のMAV値とを
提供した。
と仮定して計算した。従って、該定数は、検討される物
質の触媒床の入口濃度と出口濃度との間の比の対数に比
例した。
が、比較触媒Aよりもスチレンの水素化について1.8
倍活性であり、かつジオレフィンの水素化について1.
6倍活性であることがわかる。
の水素化およびスイートニング特性を、横断床等温反応
器で評価した。
応器内に配置して、圧力30バールおよび水素流量50
リットル/時下に150℃で2時間還元した。触媒の還
元後、圧力を35バールに維持し、温度を100℃に維
持した。水素化すべき仕込原料は、スチレン10.3重
量%、イソプレン10.3重量%およびトルエン中エタ
ンチオール形態の硫黄522ppmで構成されるモデル
仕込原料であった。仕込原料を、水素の存在下にVVH
1.4h-1で注入した(H2 /オレフィン比3.4)。
フィーで分析した。行なった分析結果から、スチレンお
よびイソプレンの転換率を測定した。
のメルカプタン含有量との分析により、メルカプタンの
転換率を測定することが可能になった。
時間の運転)後に得られた結果は、表4に示す。
スチレンおよびイソプレンの水素化についてと同様に、
メルカプタンの転換率についても比較触媒Cよりも優れ
た性能を示した。
次の条件下に触媒C、触媒Dおよび触媒Eを用いて実施
した:各試験において、触媒20gを、水素化反応器内
に配置して、圧力30バールおよび水素流量50リット
ル/時下に150℃で2時間還元した。触媒の還元後、
圧力を30バールに維持し、温度を90℃に維持した。
水素化すべき仕込原料は、スチレン10重量%、イソプ
レン10重量%およびn−ヘプタン中ペンタンチオール
形態の硫黄250ppmで構成されるモデル仕込原料で
あった。仕込原料を、水素の存在下にVVH3h-1で注
入した(H2 /オレフィン比3.4)。表5に示される
結果は、200時間の運転後のイソプレン、スチレンお
よびメルカプタンの転換率を提供した。
レンおよびイソプレン)の水素化に対して、およびメル
カプタンの除去に対して、モリブデンまたはタングステ
ンの添加によりもたらされる成果は、上述の実施例9に
おいてよりもさらに著しい。以上の実施例は、これら実
施例中で使用された反応体および/または条件の代わり
に本発明に記載されている一般的または特別な反応体お
よび/または条件を用いて類似する結果を伴って繰り返
されてよい。
は、本発明の主な特徴を容易に明確にすることが可能で
あるし、また本発明の精神および範囲から逸脱しない
で、種々の使用および種々の実施条件に本発明を適用さ
せるために、本発明に種々の変形または修正を行なうこ
とが可能である。
Claims (17)
- 【請求項1】 ジオレフィン化合物とスチレン化合物と
を含むガソリン留分の処理方法において、前記ガソリン
留分からなる仕込原料を、水素の存在下に反応器内で耐
火性酸化物から選ばれる粒状担体を含む触媒に接触させ
て通過させ、この担体に、少なくとも1つの第VIII族貴
金属と少なくとも1つの第VIB 族金属とが担持されるこ
とを特徴とするガソリン留分の処理方法。 - 【請求項2】 前記触媒において、第VIII族金属の含有
量が0.2〜5重量%であり、第VIB 族金属の含有量が
0.5〜5重量%であることを特徴とする、請求項1記
載の方法。 - 【請求項3】 前記触媒において、前記第VIII族貴金属
がパラジウムであり、前記第VIB 族金属がモリブデンま
たはタングステンであることを特徴とする、請求項1ま
たは2記載の方法。 - 【請求項4】 パラジウムが、前記担体の粒状物の周辺
部に分配されることを特徴とする、請求項3記載の方
法。 - 【請求項5】 触媒が球体または円筒状押出物形態であ
り、パラジウムが、前記球体または前記円筒の半径の8
0%未満の深さで周辺層内に浸透して球体または円筒状
押出物の表面に担持されることを特徴とする、請求項4
記載の方法。 - 【請求項6】 前記触媒において、前記担体が、アルミ
ナ、シリカ、シリカ・アルミナ、酸化マグネシウムおよ
びそれらの混合物から選ばれることを特徴とする、請求
項1〜5のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項7】 前記触媒において、前記担体が、比表面
積5〜200m2 /gおよび細孔容積0.4〜1cm3
/gのアルミナであることを特徴とする、請求項6記載
の方法。 - 【請求項8】 前記触媒において、前記担体が、比表面
積10〜110m2/gのアルミナであることを特徴と
する、請求項7記載の方法。 - 【請求項9】 前記留分と前記触媒とを、理論量値に比
して少し過剰な水素量の存在下、加圧下に温度10〜2
00℃で接触させることと、触媒1容積に対する仕込原
料の容積流量比として定義される毎時空間速度1〜20
h-1でのジオレフィンおよびスチレン化合物の水素化と
を含むことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項
記載の方法。 - 【請求項10】 水素および前記ガソリン留分が、処理
すべき前記ガソリン留分の80重量%以上を反応器の入
口において液体状態に保つのに十分な圧力下に、上昇流
または下降流で固定床反応器内に注入されることを特徴
とする、請求項1〜9のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項11】 圧力が4〜50バールであることを特
徴とする、請求項1〜10のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項12】 処理すべきガソリン留分が、MAV2
0〜100に一致するジオレフィン含有量と、スチレン
含有量0〜5重量%とを示すことを特徴とする、請求項
1〜11のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項13】 さらにガソリンがメルカプタンを含む
ことを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項記載
の方法。 - 【請求項14】 処理すべきガソリン留分が、水蒸気ク
ラッキング・ガソリンであることを特徴とする、請求項
1〜13のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項15】 処理すべきガソリン留分が、接触クラ
ッキング・ガソリンであることを特徴とする、請求項1
〜13のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項16】 水素化反応が、蒸留塔内に設置される
反応器内で行われることを特徴とする、請求項1〜15
のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項17】 水素化反応が、蒸留塔に外部でかつこ
れに組合わされた反応器内で行われることを特徴とす
る、請求項1〜15のいずれか1項記載の方法。
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FR9707213 | 1997-06-09 |
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