JPS58101193A - Hydrogenating and removing metal from heavy oil with fine particulate catalyst - Google Patents

Hydrogenating and removing metal from heavy oil with fine particulate catalyst

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JPS58101193A
JPS58101193A JP20061081A JP20061081A JPS58101193A JP S58101193 A JPS58101193 A JP S58101193A JP 20061081 A JP20061081 A JP 20061081A JP 20061081 A JP20061081 A JP 20061081A JP S58101193 A JPS58101193 A JP S58101193A
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catalyst
fine particle
oil
hydrotreating
gradient magnetic
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Masayoshi Ioka
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Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To remove a metal from a heavy oil with ease, by depositing soluble V and other soluble metals in the heavy oil in a high proportion on a fine particulate catalyst under specific hydrogenating conditions, and separating the fine particulate catalyst by the high gradient magnetic separation method. CONSTITUTION:A raw material heavy oil containing soluble V and other soluble metals is hydrogenated in the presence of a fine particulate catalyst having 0.1- 200mu volume mean diameter at 350-500 deg.C and 10-350kg/cm<2> hydrogen partial pressure to deposit the metallic components on the fine particulate catalyst. The resultant hydrogenated oil containing the used catalyst is then treated in a high gradient magnetic separator to separate the catalyst therefrom.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は重質油からその中に含まれている可溶性金属類
、殊にバナジウム分を除去するだめの水素化脱金属処理
方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a hydrodemetallization process for removing soluble metals, particularly vanadium, contained therein from heavy oil.

重質炭化水素類(本明細書中では単に重質油という)中
には、通常、イオウ化合物及び窒素化合物と共に、バナ
ジウムや、ニッケル、鉄などの金属類が可溶性化合物の
形で含有されている。重質油中に含まれるこれらの不純
物は、重質油の燃料としてのオリ用に大きな障害を与え
ると共に、化学処理用原料としての利用に対しても大き
な障害を与える。殊に、重質油中に含まれる°可溶性金
属類は、重質油を触媒の存在下で水素化処理する場合に
、触媒上に堆積して触媒の活性を著しく低下させてしま
う。
Heavy hydrocarbons (herein simply referred to as heavy oil) usually contain metals such as vanadium, nickel, and iron in the form of soluble compounds, along with sulfur compounds and nitrogen compounds. . These impurities contained in heavy oil pose a major hindrance to the use of heavy oil as a fuel, and also to its use as a raw material for chemical processing. In particular, when heavy oil is hydrotreated in the presence of a catalyst, soluble metals contained in heavy oil accumulate on the catalyst and significantly reduce the activity of the catalyst.

重質油から前記汚染物を除去するためには、重質油を水
素化活性金属を含む触媒の存在下で水素化処理する、い
わゆる水添脱硫法が行われている。
In order to remove the above-mentioned contaminants from heavy oil, a so-called hydrodesulfurization method is carried out in which heavy oil is hydrotreated in the presence of a catalyst containing a hydrogenation-active metal.

この方法は主に重質油中に含まれるイオウ化合物と窒素
化合物を水素化分解して除去することを目的としている
が1.この場合に、前記したように、重質油中に含まれ
る可溶性金属類が触媒を被毒させ、その触媒活性を急激
に低下させるという問題を生じる。従って、従来は、こ
のような触媒被毒を受けにくい触媒の開発や、重質油中
からあらかじめ可溶性金属類を除去するための方法の開
発に多くの研究が向けられてきた。
This method is mainly aimed at removing sulfur compounds and nitrogen compounds contained in heavy oil by hydrogenolysis.1. In this case, as described above, a problem arises in that the soluble metals contained in the heavy oil poison the catalyst and rapidly reduce its catalytic activity. Therefore, conventionally, much research has been directed toward the development of catalysts that are less susceptible to such catalyst poisoning and the development of methods for removing soluble metals from heavy oil in advance.

従来、重質油から可溶性金属をあらかじめ除去するだめ
の方法としては、通常の脱硫触媒や、脱硝活性が殆んど
なくなった廃触媒、あるいはボーキサイト、赤泥などの
安価な低活性触媒を用いて、重質油を水素化処理し、可
溶性金属類を触媒上に堆積させて除去する方法が知られ
ている。しかしながら、この方法では、触媒交換をひん
繁に行う必要があり、また脱金属率を高めるために反応
温度を高めると、炭素質の著しい析出を生じるなどの問
題もある。
Conventionally, the only way to remove soluble metals from heavy oil in advance is to use ordinary desulfurization catalysts, waste catalysts with almost no denitrification activity, or inexpensive low-activity catalysts such as bauxite and red mud. A method is known in which heavy oil is hydrotreated and soluble metals are deposited on a catalyst and removed. However, in this method, it is necessary to frequently exchange the catalyst, and there are also problems such as significant precipitation of carbonaceous substances when the reaction temperature is raised to increase the demetalization rate.

一方、前記のような重質油の水素化脱金属処理において
、体積平均粒子直径が200μ以下の微細粒子を含むス
ラリー触媒を用いると、触媒を反応系から連続的に抜出
すことが可能になり、触媒交換の手間が省け、しかも反
応系における触媒活性を一定の水準に保持することが容
易になるが、しかしながら、この場合には、反応系から
スラリー触媒と芝に抜出された生成油から、微細触媒を
分離することに著しい困難が伴う。殊に、体積平均粒子
直径50μ以下の超微細粒子触媒を用いる場合には、そ
の生成油からの分離は非常に困難で、経済的観点からも
著しく不利である。
On the other hand, in the hydrodemetalization treatment of heavy oil as described above, if a slurry catalyst containing fine particles with a volume average particle diameter of 200 μm or less is used, it becomes possible to continuously extract the catalyst from the reaction system. However, in this case, the catalyst slurry from the reaction system and the produced oil extracted from the grass can be easily maintained at a constant level. , significant difficulties are involved in separating the finely divided catalyst. In particular, when ultrafine catalyst particles having a volume average particle diameter of 50 μm or less are used, it is very difficult to separate them from the produced oil, which is extremely disadvantageous from an economic standpoint.

本発明者考は、従来の重質油の水素化脱金属処理に見ら
れる前記欠点を克服すべく鋭意研究を取ねた結果、重質
油を微細粒子触媒の存在下で水素化処理する時には、微
細粒子触媒に対して重質油中に含まれる可溶性金属類を
高割合で堆積させることができ、しかもこのような金属
分が多量堆積した微細粒子は、高勾配磁気分離法により
、生成油から容易に分離し得るという意外な事実を見出
し、本発明を完成するに到った。
As a result of intensive research to overcome the above-mentioned drawbacks found in conventional hydrodemetalization treatment of heavy oil, the present inventor has discovered that when heavy oil is hydrotreated in the presence of a fine particle catalyst, , it is possible to deposit a high proportion of soluble metals contained in heavy oil on fine particle catalysts, and these fine particles with a large amount of metal deposited can be used to separate produced oil by high gradient magnetic separation method. The present invention was completed based on the unexpected discovery that it can be easily separated from

即ち、本発明によれば、可溶性バナジウムと共に他の可
溶性金属類を含む原料重質油を、体積平均粒子直径0.
1〜200μの微細粒子触媒の存在下、温度350−5
00℃、水素分圧10〜350 K9/1yn2の条件
下で水素化処理して、該重質油中に含まれる可溶性バナ
ジウムと共に他の可溶性金属類を前記微細粒子触媒上に
堆積させる水素化処理工程と、これらの金属成分の堆積
した微細粒子触媒を使用済触媒として含む水素化処理生
成油を高勾配磁気分離処理して、金網成分の堆積した微
細粒子触媒を理方法が提供される。
That is, according to the present invention, raw material heavy oil containing soluble vanadium and other soluble metals has a volume average particle diameter of 0.
Temperature 350-5 in the presence of a fine particle catalyst of 1-200μ
A hydrogenation treatment in which soluble vanadium contained in the heavy oil and other soluble metals are deposited on the fine particle catalyst by hydrogenation treatment under the conditions of 00°C and a hydrogen partial pressure of 10 to 350K9/1yn2. A method is provided for removing the fine particle catalyst having wire mesh components by subjecting hydrotreated product oil containing the fine particle catalyst with deposits of these metal components as a spent catalyst to high gradient magnetic separation treatment.

本発明において、金属分の堆積した微細粒子が高勾配磁
気分離法により生成油から分離し得る理由は、明確では
ないが、重質油中に含まれるバナジウム分によるものと
考えられる。即ち、重質油中のバナジウム分は、前記し
た水素化処理条件下では微細粒子上に帯磁率の大きなバ
ナジウム硫化物として堆積するが、この場合、その金属
分の堆積の核となる粒子は微細であり、しかもその金属
堆積割合は比較的大きいことから、微細粒子全体として
見た場合、高勾配磁気分離に必要な十分の着磁性を有す
るようになるものと考えられる。
In the present invention, the reason why the fine particles with accumulated metal content can be separated from the produced oil by the high gradient magnetic separation method is not clear, but it is thought to be due to the vanadium content contained in the heavy oil. In other words, the vanadium content in heavy oil is deposited on fine particles as vanadium sulfide with high magnetic susceptibility under the above-mentioned hydrotreating conditions, but in this case, the particles that form the core of the metal deposit are fine particles. Moreover, since the metal deposition ratio is relatively large, the fine particles as a whole are considered to have sufficient magnetization required for high gradient magnetic separation.

本発明でいう重質炭化水素類とは、イオウ化合物や窒素
化合物を含むとともに、さらに、バナジウムや、ニッケ
ル、鉄などの金属分を含むものであって、その少なくと
も10容量%が550℃以上の沸点を有し、また、20
℃におけるぞの比重が0.93以上であるような炭化水
素類と定義され、このようなものには、常圧蒸留残渣油
、減圧蒸留残渣油、ピッチ、タール、脱歴残渣、原油、
タールサントヒチューメン、ソエールオイル、コールタ
ール、液化′石炭、溶剤精製炭、合成原油、および無水
無灰基準での炭素含有率が60〜90重量%の歴青炭、
亜歴青炭またはかつ炭などの残留炭素とアスファルテン
の含量の多いものまで全てが対象となる。重質油中に含
まれる可溶性金属類の量は、20ppm(重量)以上、
殊に200 ppm以上であるが、バナジウム分の多い
方が有利であり、金属バナジウムとして100 ppm
以上、殊に200 ppm以上含むものが好ましい。ま
た重質油の中でも、微細粒子の重質油に対する分散性を
考えると、粘度や比重の大きい重質油の使用が好ましく
、一般的には、沸点350℃以上−の重質分を80重量
%以上含むもの、就中、減圧蒸留残渣油は特に好ましい
In the present invention, heavy hydrocarbons include sulfur compounds and nitrogen compounds, as well as metals such as vanadium, nickel, and iron, of which at least 10% by volume is heated to 550°C or higher. It has a boiling point and also has a boiling point of 20
Hydrocarbons are defined as having a specific gravity of 0.93 or more at °C, and these include atmospheric distillation residue oil, vacuum distillation residue oil, pitch, tar, deasphalting residue, crude oil,
tar sant humen, soer oil, coal tar, liquefied coal, solvent-refined coal, synthetic crude oil, and bituminous coal with a carbon content of 60 to 90% by weight on an anhydrous and ash-free basis;
This applies to all types of coal, including subbituminous coal and katsu charcoal, which have a high content of residual carbon and asphaltene. The amount of soluble metals contained in the heavy oil is 20 ppm (weight) or more,
In particular, it is 200 ppm or more, but the higher the vanadium content, the more advantageous it is, and 100 ppm as metal vanadium.
Above, those containing 200 ppm or more are particularly preferred. Also, among heavy oils, considering the dispersibility of fine particles in heavy oil, it is preferable to use heavy oils with high viscosity and specific gravity. % or more, particularly vacuum distillation residue oil is particularly preferred.

本発明で一般的に触媒として適用される微細粒子は、体
積平均粒子直径0.1〜200μの範囲のものであるが
、必ずしもこれに限定されるものではなく、場合によっ
ては前記範囲外のものも使用可能である。例えば、本発
明では粒径の小さい触媒程有利であることから、製造上
の問題がなければ0、O1μのものも有利に使用可能で
ある。なお、本明細書でいう粒子径は、体積平均粒子直
径を意味する。
The fine particles generally applied as a catalyst in the present invention have a volume average particle diameter in the range of 0.1 to 200μ, but are not necessarily limited to this, and in some cases, particles outside the above range may be used. is also available. For example, in the present invention, the smaller the particle size of the catalyst, the more advantageous it is, so if there are no manufacturing problems, catalysts with a particle diameter of 0 or 1μ can be advantageously used. In addition, the particle diameter as used in this specification means a volume average particle diameter.

本発明で触媒として使用する微細粒子はほとんどあらゆ
る種類の微細固体粒子、あるいは固体コロイド等から任
意に選ぶことができる。通常200μ以下、好ましくは
100μ以下の、例えば79カ、アルミナ、チタニア、
ジルコニア、アルミナシリカ、シリカチタニア、マグネ
7ア、マグネ/ラムシリケート、カルシウムシリケート
、炭素、コークス等のほか、通常の水素化処理触媒を粉
砕したものが用いられる。
The fine particles used as a catalyst in the present invention can be arbitrarily selected from almost all kinds of fine solid particles or solid colloids. Usually 200μ or less, preferably 100μ or less, such as 79%, alumina, titania,
In addition to zirconia, alumina silica, silica titania, magne 7a, magne/lamb silicate, calcium silicate, carbon, coke, etc., pulverized ordinary hydrotreating catalysts are used.

本発明で用いる微細粒子は、スラリー触媒として用いる
ためには、その粒径は50μ以下、特に10μ以下の超
微粒子触媒の形で用いるのが好適である。このような超
微粒子触媒を含む触媒スラリーは、はぼ均一な液体と同
様に堆扱うことができ、粗粒子触媒を含む触媒スラリー
に比較して、反応装置の摩耗を著しく低減させ、さらに
、生成油と共に従来公知の水素化触媒からなる固定床を
通過させながら水素化処理する場合に、固定床を閉塞す
ることなく容易に通過する。このような超微粒子の例と
しては、1μ以下の固体コロイド粒子、特願昭53−1
09361号公報に開示された微細コロイド粒子等が挙
げられる。本発明で用いる好ましい超微粒子触媒の具体
例としては、周期律表VatVIa+■族金属のβ−ジ
ケトン金属塩、V+Mo+Fe+CoνN1のペンタあ
るいはヘキサカルボニル類、同期律表■a族金属のへテ
ロポリ酸、Mo+Oo+Niのナフテン酸塩、Cu +
V+Fe +Oo +Ni +Ptのフタロ/アニン類
、モリブデンブルー、V+MotTiの塩化物あるいは
オキシ塩化物などの金属化合物を水素あるいは/および
硫化水素加圧下、高温で処理して得られるコロイド状粒
子あるいは微細固体粒子があり、さらに、周期律表■a
9■aあるいは■族金楓の酸化物あるいは硫化物の超微
粉砕物がある。さらにまだ、本発明で用いる超微粒子触
媒は、例えば公知の水素化処理触媒、棟りの担体に水素
化活性金属を担持した触媒、水素化活性金属を含む天然
物から誘導されたものでもよい。発明者教の全く新たな
知見によれば、従来触媒としては全く看過されていた、
ゴムやプラスチック分野において充填剤として用いられ
ているカーボンブラックの代替品として開発されたホワ
イトカーボン(微粒子状シリカまたは微粒子状カルシウ
ムシリケートなどを包含する)、あるいはこのホワイト
カーボンの場合と同様の方法で製造されるアルミナ、チ
タニア、アルミナ・シリカなどの金属酸化物微粉体まで
も本発明の微細粒子触媒としてすぐれた性能を示す。ホ
ワイトカーボンは既に広く市販され説明の要もないと思
われるが、必要あれば°′新しい工業材料の科学″、(
永井彰一部編、1967年金原出版)31〜58頁を参
照されたい。
In order to use the fine particles used in the present invention as a slurry catalyst, it is preferable to use them in the form of ultrafine catalyst particles having a particle size of 50 μm or less, particularly 10 μm or less. Catalyst slurries containing such ultrafine catalysts can be composted like almost homogeneous liquids, significantly reduce reactor wear compared to catalyst slurries containing coarse-grained catalysts, and further reduce the production When hydrogenation is carried out while passing oil together with a fixed bed made of a conventionally known hydrogenation catalyst, the oil passes through the fixed bed easily without clogging it. Examples of such ultrafine particles include solid colloidal particles of 1μ or less, Japanese Patent Application No. 53-1
Examples include fine colloidal particles disclosed in Japanese Patent No. 09361. Specific examples of preferable ultrafine particle catalysts used in the present invention include β-diketone metal salts of VatVIa+group II metals of the periodic table, penta- or hexacarbonyls of V+Mo+Fe+CoνN1, heteropolyacids of group IV metals of the periodic table, and Mo+Oo+Ni Naphthenate, Cu +
Colloidal particles or fine solid particles obtained by treating metal compounds such as V+Fe +Oo +Ni +Pt phthalo/anine, molybdenum blue, V+MotTi chloride or oxychloride under pressure of hydrogen or/and hydrogen sulfide at high temperature. Yes, and periodic table ■a
There are ultrafine pulverized products of oxides or sulfides of 9.a or group 1 gold maple. Furthermore, the ultrafine particle catalyst used in the present invention may be, for example, a known hydrotreating catalyst, a catalyst in which a hydrogenation-active metal is supported on a ridged carrier, or one derived from a natural product containing a hydrogenation-active metal. According to Inventor Church's completely new knowledge, a substance that had been completely overlooked as a catalyst in the past,
White carbon (including particulate silica or particulate calcium silicate) developed as a substitute for carbon black used as a filler in the rubber and plastic fields, or manufactured using a method similar to that used for white carbon. Even metal oxide fine powders such as alumina, titania, alumina/silica, etc., which are used in the present invention, exhibit excellent performance as the fine particle catalyst of the present invention. White carbon is already widely available on the market and there is no need to explain it, but if necessary, please refer to ``The Science of New Industrial Materials'' (
Please refer to pages 31-58 (edited by Akira Nagai, Kannahara Publishing, 1967).

以上ここに例示しだ微細粒子は、いわゆる触媒金属とい
われる水素化活性金属を含むものと、実質上含壕ないも
のとがあるが、これらは何れも本きる。水素化活性金属
を含有しない微細粒子が触媒活性を示す理由は、残渣油
を含む炭化水素類中の5〜5000 ppm程度の油溶
性バナジウム化合物が、水素化処理の過程において、反
応開始当初、水素化活性をほとんど持たない微細粒子上
に析出し、これが触媒金属として寄与するためであろう
と考えられる。発明者は、可溶性バナジウムを含む炭化
水素類に水素化活性をほとんど持たないとされている超
微細粒子からなるシリカを少量添加して水素化処理した
ところ、時間の経過と共に脱硫率、脱メタル率、アスフ
ァルテン分解率が徐々に向上し。、逆に触媒上への炭素
質の析出量が減少していくことを認めている。しかしな
がら反応率、就中、硫黄、窒素、可溶性金属類等の除去
率を高め、残留炭素およびアスクアルテン類が少なく、
臭素価が少なくて不飽和分の少ない処理油を得ようとす
るには水素化活性を有する金属を含む触媒を使用するの
が望ましい。またこのような金属類の担持は、炭素質の
触媒上への堆積を低減させ、触媒の凝集を防ぐと共に、
さらに触媒の初期水素化触媒に慣用されている担体を用
いることができる。このような微粉末担体に対する水素
化金属の担持方法としては、含浸法、スプレードライン
グ法、蒸着法などの通常の方法が採用される他、特願昭
54−139883号公報に記載の方法に従って、アル
コール、エステルなどの有機溶媒に、アセチルアセトン
金属塩、金属フタロ/アニン、金属カルボニルなどの金
属化合物を溶解させて形成した溶液を微粉末担体に含有
させる方法を採用することができる。さらに、水素化活
性金属を含有する微細粒子触媒は、粗粒子状担体に公知
の方法によ多金属を担持させた後、湿式または乾式で微
粉砕させることによって得ることができる。さらにまた
、担体の可溶性又はゾル状先駆体と金属化合物を含む溶
液または分散液をスプレードライングの方法で微粉化の
ち、焼成することによって目的の微細触媒を得ることが
できる。本発明で用いる触媒担体は、一般的には、0.
2CC/2以上、好ましくは0,5CC/り、以上のさ
らに好ましくは2 cc/ ”2以上の細孔容積および
1m27f以上、好ましくはsom27y以上の比表面
積を有する。
The fine particles exemplified above include those that contain a hydrogenation-active metal called a so-called catalytic metal, and those that do not substantially contain any cavities, and both of these are suitable. The reason why fine particles that do not contain hydrogenation-active metals exhibit catalytic activity is that approximately 5 to 5,000 ppm of oil-soluble vanadium compounds in hydrocarbons containing residual oil release hydrogen at the beginning of the reaction during the hydrotreating process. It is thought that this is because it precipitates on fine particles that have almost no catalytic activity, and these contribute as a catalytic metal. The inventor discovered that when hydrocarbons containing soluble vanadium were subjected to hydrogenation treatment by adding a small amount of silica, which is made up of ultrafine particles that are said to have almost no hydrogenation activity, the desulfurization rate and demetalization rate increased over time. , the asphaltene decomposition rate gradually improved. On the contrary, it was observed that the amount of carbonaceous material deposited on the catalyst decreased. However, it increases the reaction rate, especially the removal rate of sulfur, nitrogen, soluble metals, etc., and reduces residual carbon and asqualtenes.
In order to obtain a treated oil with a low bromine number and a low unsaturation content, it is desirable to use a catalyst containing a metal having hydrogenation activity. Supporting such metals also reduces the deposition of carbonaceous substances on the catalyst, prevents agglomeration of the catalyst, and
Furthermore, supports commonly used for initial hydrogenation catalysts can be used. As a method for supporting metal hydride on such a fine powder carrier, conventional methods such as impregnation method, spray drying method, and vapor deposition method are employed, and in addition, according to the method described in Japanese Patent Application No. 139883/1983, A method can be adopted in which a fine powder carrier contains a solution formed by dissolving a metal compound such as acetylacetone metal salt, metal phthalo/anine, or metal carbonyl in an organic solvent such as alcohol or ester. Furthermore, a fine particle catalyst containing a hydrogenation-active metal can be obtained by supporting a multimetal on a coarse particle support by a known method and then pulverizing the support in a wet or dry manner. Furthermore, the desired fine catalyst can be obtained by pulverizing a solution or dispersion containing a soluble or sol-like precursor of the carrier and a metal compound by a spray drying method and then calcining it. The catalyst carrier used in the present invention generally has a 0.
It has a pore volume of 2 cc/2 or more, preferably 0.5 cc/2, more preferably 2 cc/''2 or more, and a specific surface area of 1 m27f or more, preferably som27y or more.

本発明においては、微細粒子触媒としては、c111ラ
ンタニド、Ti+V+MoνFe + CoおよびNI
の中から選ばれた水素化活性金属の少なくとも1棟を含
有するもの、例えば、シリカ、アルミナまたはノリ力・
アルミナに対してそれらの金属を担持させたもの、およ
びチタニアまたは酸化ランタニドに対してVシMoシF
e r CoおよびN1の中から選ばれた金属の少なく
とも1種を担持させたものが好ましく採用される。この
ような触媒は、高勾配磁気分離法によシ容易に生成油か
らスラリー状で分離させることができる上、触媒上への
炭素堆積が少なくかつ高活性を有する。
In the present invention, the fine particle catalysts include c111 lanthanide, Ti+V+MoνFe+Co, and NI
Containing at least one hydrogenation-active metal selected from among, for example, silica, alumina or glue.
Alumina supports these metals, and titania or lanthanide oxide supports V, Mo, F.
A material on which at least one metal selected from e r Co and N1 is supported is preferably employed. Such a catalyst can be easily separated from produced oil in the form of a slurry by a high gradient magnetic separation method, has little carbon deposit on the catalyst, and has high activity.

本発明においては、触媒微細粒子として、あらかじめ原
料重質油中に含まれるものをそのまま利用することもで
きる。例えば、タールサントビチューメンは、鉄分1〜
5%含む粒子直径0.1〜30μの微細固形分を0.2
〜2重量%含むが、このような原料重質油を用いる時に
は、外部から特に微細粒子触媒を添加しなくても、本発
明の目的を達成し得る。
In the present invention, as the catalyst fine particles, those already contained in the raw material heavy oil can be used as they are. For example, tar sant bitumen has an iron content of 1~
0.2 fine solids with a particle diameter of 0.1 to 30μ containing 5%
However, when using such a raw material heavy oil, the object of the present invention can be achieved without particularly adding a fine particle catalyst from the outside.

本発明で用いる水素化処理条件は、触媒上への過度の炭
素質の堆積を抑制しつつ水素化分解を行なうためには、
通常、水素分圧は10〜350 Kg/cm2、好まし
くは30〜250Kg/α2、反応温度は350〜50
0℃、好ましくは400〜480℃であり、さらに好ま
しくは、水素圧は50〜200 Kg/cm2および反
応温度は430〜460℃の範囲である。水素分圧が1
0 K9/crn2以下でも水素化反応は起るが、触媒
へのコ〜り堆積量が著しく増加し、このために凝集し易
くなるために極端に低水素圧下で処理することは好まし
くない。また水素分圧の上限は、化学水素消費量を出来
るだけ少くする目的のため設定した条件であり、微細粒
子を触媒とする反応では、このような低水素圧下でも、
大きな反応率で反応が進行するのを特徴とする。
The hydrotreating conditions used in the present invention are such that in order to perform hydrocracking while suppressing excessive carbonaceous deposition on the catalyst,
Usually, the hydrogen partial pressure is 10 to 350 Kg/cm2, preferably 30 to 250 Kg/α2, and the reaction temperature is 350 to 50 Kg/cm2.
The temperature is 0°C, preferably 400-480°C, more preferably the hydrogen pressure is 50-200 Kg/cm2 and the reaction temperature is 430-460°C. Hydrogen partial pressure is 1
Although the hydrogenation reaction occurs even at 0 K9/crn2 or less, the amount of coke deposited on the catalyst increases significantly, which makes it more likely to coagulate, so it is not preferable to perform the treatment under extremely low hydrogen pressure. In addition, the upper limit of hydrogen partial pressure is a condition set for the purpose of minimizing chemical hydrogen consumption, and in reactions using fine particles as catalysts, even under such low hydrogen pressure,
It is characterized by the reaction proceeding at a high reaction rate.

水素化処理に使用されるほとんど全ての原料重質油には
硫黄分が含まれており、この一部が硫化水素となって脱
離され、通常反応は実質的に硫化水素を含む雰囲気で行
われる。このような硫化水素分圧の上昇は触媒粒子への
炭素質堆積の抑制に寄与し1.脱メタル率を向上する効
果をもたらす。
Almost all heavy oil raw materials used for hydrotreating contain sulfur, and some of this is eliminated as hydrogen sulfide, and the reaction is usually carried out in an atmosphere that substantially contains hydrogen sulfide. be exposed. Such an increase in hydrogen sulfide partial pressure contributes to suppressing carbonaceous deposition on catalyst particles.1. This has the effect of improving the metal removal rate.

従って自然発生する硫イし水素のみに依存することなく
、2硫化炭素、メルカプタン類等の易分解性の硫化水素
先駆物質を原料に加え、積極的に硫化水素分圧の上昇を
はかることは極めて効果的である。硫化水素分圧は触媒
の種類、反応条件等に応じ0.1〜50Kg/crn2
、好ましくは0.5〜15に9/crn2の範囲内で任
意に選定する。
Therefore, it is extremely important to actively try to increase the hydrogen sulfide partial pressure by adding easily decomposable hydrogen sulfide precursors such as carbon disulfide and mercaptans to the raw material, without relying solely on naturally occurring hydrogen sulfide. Effective. Hydrogen sulfide partial pressure is 0.1-50Kg/crn2 depending on the type of catalyst, reaction conditions, etc.
, preferably arbitrarily selected within the range of 9/crn2 to 0.5 to 15.

重質油に対する微細粒子触媒の割合は、水素化処理工程
へ供給される全重質油に対し、0.01〜20重量%、
好ましくは0.1〜10重量%である。粒子直径0.5
〜lOμの超微細粒子触媒を用いる場合には、水素化処
理に付される重質油中の触媒濃度は0.01−10重量
%、好ましくは0.1〜1重量%、殊に0.1〜0.5
重量%にするのが好ましい。
The ratio of fine particle catalyst to heavy oil is 0.01 to 20% by weight, based on the total heavy oil supplied to the hydrotreating process.
Preferably it is 0.1 to 10% by weight. Particle diameter 0.5
When using an ultrafine particle catalyst of ~1Oμ, the catalyst concentration in the heavy oil subjected to hydrotreating is 0.01-10% by weight, preferably 0.1-1% by weight, especially 0.01-10% by weight. 1-0.5
Preferably, it is expressed as % by weight.

本発明により重質油を微細粒子触媒の存在下で水素化処
理する場合、微細粒子触媒には、金属換算で、少なくと
も1.0重量%、好ましくは5.0重量%以上のバナジ
ウム分が堆積するように操作する。
When heavy oil is hydrotreated in the presence of a fine particle catalyst according to the present invention, vanadium content of at least 1.0% by weight, preferably 5.0% by weight or more in terms of metal, is deposited on the fine particle catalyst. Operate as follows.

重質油の水素化処理工程から金属分を堆積した微細粒子
触媒と共に抜出された生成油は、高勾配磁気分離処理工
程へ送られ、ここで生成油から使用済触媒粒子が分離さ
れる。高、勾配磁気分離法に関しては、よく知られてい
るが、その詳細については、例えば、RoR,Qrde
r著、[IEEE Transactionon Ma
gnetics J Mag  12巻、A5.628
〜435 P(1976年)、および「粉体工学会誌」
第18巻、A1128〜46P(1981年)などを参
照。従来、強磁性金属酸5分を相当量含む磁性触媒粒子
の高勾配磁気分離による固液分離についてはよく知られ
ているが、前記のような本来磁気分離の不能な触媒粒子
が金属分を堆積した触媒粒子の形では着磁性となり、磁
気分離可能となるような現象については全く知られてい
ない。
The produced oil extracted from the heavy oil hydrotreating process together with the fine particle catalyst deposited with metal components is sent to a high gradient magnetic separation process, where spent catalyst particles are separated from the produced oil. Although high gradient magnetic separation methods are well known, their details can be found in, for example, RoR, Qrde
[IEEE Transactionon Ma
genetics J Mag vol. 12, A5.628
~435 P (1976), and “Powder Engineering Society Journal”
See Vol. 18, A1128-46P (1981), etc. Conventionally, solid-liquid separation by high gradient magnetic separation of magnetic catalyst particles containing a considerable amount of ferromagnetic metal acid has been well known. There is no known phenomenon in which the catalyst particles become magnetized and magnetically separable.

高勾配磁気分離装置は、ルナイド内部の磁場に、鉄族金
属又はそれらの合金(フェライト系ステンレスなど)か
ら形成された強磁性細線(マトリックス)を詰めた容器
から構成されるもので、被処理液をこの容器に流すこと
によって、磁性粒子が強磁性細線に付着して固液分離さ
れる。この高勾配磁気分離装置では、強磁性細線として
直径1〜50μ程度の極小細線を用いることによって、
細線付近の磁気勾配を太きくできるのを特徴としている
。このだめに、通常の高磁力磁気分離装置と比べて、被
処理液中の磁性粒子に働く磁気吸引力は100〜100
0倍大きくなる。本発明における高勾配磁気分離処理条
件は、所望する固液分離度、生成油中の微細粒子触媒の
性状、特に寸法と組成(バナジウム含有率など)、生成
液粘度などによ好ましい。マ) IJラックス形成する
強磁性細線の太さは、通常、1〜100μ、好ましくは
5〜30μ程度であり、マトリックスの空隙率は、通常
60〜98%、好ましくは80〜90%である。マトリ
ックスの充填に際しては、付着分離する微細粒子触媒の
性状に応じて、細線の太さ及び空隙率を適当に選定する
High gradient magnetic separation equipment consists of a container filled with ferromagnetic thin wires (matrix) made of iron group metals or their alloys (ferritic stainless steel, etc.) in the magnetic field inside Lunaid. By flowing the liquid into this container, the magnetic particles adhere to the ferromagnetic wire and are separated into solid and liquid. In this high-gradient magnetic separation device, by using extremely small wires with a diameter of about 1 to 50 μm as ferromagnetic wires,
The feature is that the magnetic gradient near the thin wire can be made thicker. Because of this, the magnetic attraction force acting on the magnetic particles in the liquid to be processed is 100 to 100, compared to a normal high-magnetic magnetic separation device.
Becomes 0 times larger. The high gradient magnetic separation processing conditions in the present invention are preferable depending on the desired degree of solid-liquid separation, the properties of the fine particle catalyst in the produced oil, especially the size and composition (vanadium content, etc.), the viscosity of the produced liquid, etc. M) The thickness of the ferromagnetic thin wire forming the IJ lux is usually about 1 to 100 μm, preferably about 5 to 30 μm, and the porosity of the matrix is usually 60 to 98%, preferably 80 to 90%. When filling the matrix, the thickness of the thin wires and the porosity are appropriately selected depending on the properties of the fine particle catalyst to be attached and separated.

本発明において、金属分を堆積した微細粒子触媒を含む
生成油を高勾配磁気分離処理する場合、マトリックス内
を通過させる生成油の線速度は、通常0.5〜toom
/時、好ましくは1〜2om/時の範囲である。生成油
の通過線速度が小さいと高効率で固液分離できるが、大
規模装置を要し、生成油の通過線速度が大きくなりすぎ
ると、固液分離が十分に達成できなくなる。本発明にお
いては、高勾配磁気分離を多段で行うこともでき、例え
ば、前段で帯磁率の大きい微細粒子を分離し、後段で帯
磁率の小さな微細粒子を分離することができ、そして、
必要に応じて、分離された帯磁率の大きい粒子を再び触
媒粒子として循環使用することもできる。
In the present invention, when the produced oil containing a fine particle catalyst with deposited metal components is subjected to high gradient magnetic separation treatment, the linear velocity of the produced oil passing through the matrix is usually 0.5 to
/hour, preferably in the range of 1 to 2 om/hour. If the linear velocity of the produced oil is low, solid-liquid separation can be achieved with high efficiency, but a large-scale device is required, and if the linear velocity of the produced oil becomes too high, solid-liquid separation cannot be achieved sufficiently. In the present invention, high gradient magnetic separation can be performed in multiple stages, for example, fine particles with high magnetic susceptibility can be separated in the first stage, fine particles with low magnetic susceptibility can be separated in the second stage, and,
If necessary, the separated particles with high magnetic susceptibility can be recycled and used again as catalyst particles.

本発明において、重質油中に含まれる可溶性全域類が少
ないために、金属分の堆積した微細粒子触媒の帯磁率が
小さく、固液分離が困難な場合や、固液分離度を一層高
めたい場合には、微細粒子自体として、チタニアやラン
タニド酸化物のようなミナなどの担体に、O’% ラン
タニド、TIIVνN1゜COおよびFeの中から選ば
れる帯磁性金属の少なくとも1種を担持させ、場合によ
ってはさらにM 。
In the present invention, the magnetic susceptibility of the fine particle catalyst with accumulated metal content is low due to the small amount of all soluble classes contained in heavy oil, making solid-liquid separation difficult, or when it is desired to further increase the degree of solid-liquid separation. In some cases, as fine particles themselves, at least one kind of magnetic metal selected from O'% lanthanide, TIIVνN1゜CO and Fe is supported on a carrier such as titania or lanthanide oxide. Depending on the M.

をも担持させて形成した触媒を用いることによって、生
成油からの分離を一層容易なものとすることができる。
By using a catalyst formed by also supporting the above, separation from the produced oil can be made easier.

さらに、生成油中に強磁性微粉末を添加して高勾配磁気
分離処理することにより、固液分離を一層容易にするこ
とがOJ能で、この場合には、より小さな磁界強さ又は
よシ大きな生成油通過線速度で固形分の極めて少ない生
成油を得ることができる。この場合に用いる強磁性微粉
末(帯磁率I X 10−’ emu /?以上、好ま
しくは5XlO’emu/f以上)としては、粒子直径
0.1〜200μ、好ましくは1〜50μのものが用い
られ、その具体例としては、例えば、鉄粉、フェライト
粉末、天然の磁鉄鉱粉末などが挙げられる。本発明では
、安価かつ大量に入手し得る点から、天然の磁鉄鉱粉末
の使用が好ましい。生成油中の微細粒子触媒に対するこ
の強磁性微粉末の添加割合は、微細粒子触媒1重量部あ
たり、0.1〜10重量部、好まし・ くは、0.5〜
3重量部である。強磁性微粉末を生成油に添加して高勾
配磁気分離した場合、微細粒子触媒は強磁性微粉末と共
に生成油から分離されるが、これらのものは相互に分離
した後、微細粒子触媒は水素化処理工程に循環使用し、
また強磁性粉末は高勾配磁気分離工程に循環使用するこ
とができる。なお、微細粒子触媒と強磁性微粉末との分
離は、比重や粒径の差を利用してもよいが、帯磁率の差
を利用し、通常の高磁力磁気分離装置を用い、帯磁率の
大きい強磁性微粉末を着磁分離するのが有利である。
Furthermore, it is possible to make solid-liquid separation even easier by adding ferromagnetic fine powder to the produced oil and performing a high gradient magnetic separation process. Product oil with extremely low solid content can be obtained at a high linear velocity through which the product oil passes. The ferromagnetic fine powder used in this case (magnetic susceptibility I x 10-'emu/? or more, preferably 5XlO'emu/f or more) has a particle diameter of 0.1 to 200μ, preferably 1 to 50μ. Specific examples include iron powder, ferrite powder, natural magnetite powder, and the like. In the present invention, natural magnetite powder is preferably used because it is inexpensive and available in large quantities. The addition ratio of the ferromagnetic fine powder to the fine particle catalyst in the produced oil is 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight, per 1 part by weight of the fine particle catalyst.
It is 3 parts by weight. When high-gradient magnetic separation is performed by adding ferromagnetic fine powder to produced oil, the fine particle catalyst is separated from the produced oil together with the ferromagnetic fine powder, but after these are separated from each other, the fine particle catalyst becomes hydrogen. Recycled in the chemical treatment process,
The ferromagnetic powder can also be reused in high gradient magnetic separation processes. Although the fine particle catalyst and the ferromagnetic fine powder may be separated by using the difference in specific gravity or particle size, the difference in magnetic susceptibility can be used to separate the fine particle catalyst and the ferromagnetic fine powder. It is advantageous to magnetize and separate large ferromagnetic fine powders.

本発明において、高勾配磁気分離により生成油から微細
粒子触媒を分離する場合、水素に処理工程から得られた
生成物は、これを気液分離処理して、水素及び軽質生成
物を分離した後、高勾配磁気分離処理することができる
他、水素化処理生成物を気液分離処理し力いで、高圧下
で高勾配磁気分離処理することができるし、さらに、生
成油から蒸留処理などにより軽質留分を分離した後、得
られた微細粒子触媒を含む重質残直油を高勾6d磁気分
離処理することもできる。
In the present invention, when the fine particle catalyst is separated from the produced oil by high gradient magnetic separation, the product obtained from the hydrogen treatment step is subjected to gas-liquid separation treatment to separate hydrogen and light products. In addition to high-gradient magnetic separation treatment, hydrogenated products can be subjected to gas-liquid separation treatment and high-gradient magnetic separation treatment under high pressure.Furthermore, light products can be separated from the produced oil by distillation, etc. After separating the fraction, the resulting heavy residual oil containing fine particle catalyst can also be subjected to high gradient 6d magnetic separation treatment.

本発明において、前記高勾配磁気分離工程で分離された
微細粒子触媒は、その少なくとも一部を、必要に応じ、
適当な洗浄や再生処理を施した後、水素化処理工程へ循
環使用することができる。分離された微細粒子触媒を洗
浄処理して水素化処理工程へ循環する場合、洗浄液とし
ては、各種炭イし水素類及びそのノ・ロゲン置換体、含
酸素有機化合物、ピリジン類、キノリン類など、微細粒
子上Vこ堆積した炭素質物やピンチ状物を溶解除去し得
る各種溶剤が適用される。洗浄液の具体例として暑は、
クロロホルム、四塩化炭素、トリフレ/、二値イし炭素
、メチルエチルケトン、フェノール、テトラリン、アル
キルナフタレン、ピリジン、キノ1ノン、ヒドロキノリ
ン、クレオソートなど力;挙げられるが、本発明の水素
化処理工程で得られた生成?自力・ら分離された灯軽油
、減圧軽油、脱歴油、あるいはそれらの水素化処理生成
物を用いるの75(好ましい。殊に、沸点150〜60
0℃の炭化水素油の使用が好ましい。これらの炭化水素
油は、ピンチ状物に対する溶解力が商い上に、それらの
一部が微細粒子触媒と共に水素化処理工程へ供給されて
も、装置の腐蝕原因にならずまた、水素化処理工程に対
して何らの故障を与えずしかも安価であることから、微
細粒子触媒に対する洗浄液としては有利に適用すること
ができる。生成油から分離された微細粒子触媒の洗浄は
、2oo〜450℃の高温で、必要に応じて加圧下で行
うのが有利である。この場合、微細粒子触媒は、高勾配
磁気分離装置のマトリックスに付着した状態で洗浄処理
することができる。
In the present invention, at least a part of the fine particle catalyst separated in the high gradient magnetic separation step is optionally
After being subjected to appropriate cleaning and regeneration treatments, it can be recycled to the hydrogenation process. When the separated fine particle catalyst is washed and recycled to the hydrogenation process, the washing liquid may include various hydrocarbons and their substituted substances, oxygen-containing organic compounds, pyridines, quinolines, etc. Various solvents capable of dissolving and removing carbonaceous substances and pinch-like substances deposited on the fine particles are applied. A specific example of a cleaning solution is heat.
Chloroform, carbon tetrachloride, trifle/binary carbon, methyl ethyl ketone, phenol, tetralin, alkylnaphthalene, pyridine, quinone, hydroquinoline, creosote, etc.; Obtained generation? 75 (preferable, especially boiling point 150-60
Preference is given to using hydrocarbon oils at 0°C. These hydrocarbon oils have excellent ability to dissolve pinch-like substances, and even if some of them are supplied to the hydrotreating process together with fine particle catalysts, they will not cause corrosion of the equipment, and will not cause corrosion in the hydrotreating process. Since it does not cause any damage to catalysts and is inexpensive, it can be advantageously applied as a cleaning liquid for fine particle catalysts. Washing of the fine particle catalyst separated from the product oil is advantageously carried out at a high temperature of 20° C. to 450° C., optionally under pressure. In this case, the fine particle catalyst can be washed while adhering to the matrix of the high gradient magnetic separation device.

本発明において、生成油から分離された微細粒子は、そ
のままあるいは前記の洗浄処理を施した後、前記したよ
うな炭化水素油の共存下、lo〜250Kg/cm2の
水素加圧下、温度300〜450’Cで処理することに
よって再生した後、水素化処理工程へ循環することもで
きる。この水素化処理により、微細粒子触媒上の難溶解
性炭素質物は、水素化されて溶解除去される。さらに、
生成油から分離された微細粒子触媒は、場合によっては
高勾配磁気分離装置のマ) IJラックス付着させた[
L含酸素気体を供給しながら、300〜800℃に加熱
することにより炭素質物を酸化焙焼して除去した後、水
素化処理工程へ循環使用することができる。
In the present invention, the fine particles separated from the produced oil are treated as they are or after the washing treatment described above, in the presence of the hydrocarbon oil as described above, under a hydrogen pressure of lo to 250 kg/cm2, at a temperature of 300 to 450. After regeneration by treatment with 'C, it can also be recycled to the hydrotreating step. By this hydrogenation treatment, the hardly soluble carbonaceous substances on the fine particle catalyst are hydrogenated and dissolved and removed. moreover,
The fine particle catalyst separated from the produced oil is sometimes deposited on a high gradient magnetic separator (IJ Lux) [
After the carbonaceous material is oxidized and roasted by heating to 300 to 800°C while supplying L oxygen-containing gas and removed, it can be recycled to the hydrogenation process.

本発明においては、前記した微細粒子触媒を用いる脱金
属を目的として水素化処理(第1水素化処理)を、後続
の第2水素化処理と結合させることによって、極めて有
利な重質油の水素化処理法が達成される。即ち、第1水
素化処理で得られ々生成油は、触媒被毒となる金属分が
除去されているために、従来公知の水素化処理、例えば
、水添脱硫処理や、軽質化を目的とした水素化分解処理
などを有利に施すことが可能である。この場合、第2水
素化処理用触媒としては、固定床触媒の他、移動床触媒
や沸騰床触媒が適用される。
In the present invention, by combining the hydrotreating (first hydrotreating) with the subsequent second hydrotreating for the purpose of demetallization using the above-mentioned fine particle catalyst, it is possible to hydrogenate heavy oil, which is extremely advantageous. oxidation treatment method is achieved. In other words, the oil obtained in the first hydrotreating process has been removed from the metal components that would poison the catalyst, and therefore cannot be subjected to conventionally known hydrotreating processes, such as hydrodesulfurization treatment, or for the purpose of lightening. It is possible to advantageously perform hydrocracking treatment and the like. In this case, as the second hydrotreating catalyst, in addition to a fixed bed catalyst, a moving bed catalyst or an ebullated bed catalyst is applied.

第1水素化処理と第2水素化処理を組合せる場合、第1
水素化処理で得られた生成物は、それから実質的に水素
や軽質生成物を気液分離することなしに、高圧下におい
て、高勾配磁気分離処理して、生成物から微細粒子触媒
の少なくとも一部を分離除去したのち、第2水素化処理
に供給することができる。この場合、高勾配磁気分離工
程における圧力は、第2水素処理工程の圧力と実質上等
しい圧力が用いられ、また第2水素化処理における触媒
としては、固定床触媒が好ましく用いられる。このよう
な結合処理方法によれば、第2水素化処理工程に対して
供給する原料油及び水素を再び加圧する必要がないので
好都合である。もちろん、第1水素化生成物から水素及
び軽質生成物を気液分離した後、生成油を高勾配磁気分
離処理し、微細粒子触媒の少なくとも一部が除去された
生成油を第2水素化処理に供給することもできる。さら
に、第1水素化処理工程からの生成油を、実質的に微細
粒子触媒を分離することなく、第2水素化処理工程へ供
給し、第2水素化処理工程で得られた生成油から微細触
媒粒子を分離することもできる。さらにまた、第1又は
第2水素化処理工程で得られた微細粒子触媒を含む生成
油を高勾配磁気分離処理した後、軽質油分と重質油分と
に分け、重質油分の少なくとも一部を第1又は第2水素
化処理工程へ循環することもできる。いずれにしても、
本発明においては、第1水素化処理工程と第2水素化処
理工程との結合方法には種々の態様があり、また、第1
及び/又は第2水素化処理工程で得られた生成油から分
離された微細粒子触媒の処理に関しても、その一部又は
全部をそのままあるいは洗浄及び/又は再生処理した後
、第1水素化処理に循環使用したり、あるいは場合によ
っては廃棄するなどの種々の方法がある。
When combining the first hydrogenation treatment and the second hydrogenation treatment, the first
The product obtained from the hydrotreating is then subjected to high gradient magnetic separation under high pressure without substantial gas-liquid separation of hydrogen or light products to remove at least part of the fine particle catalyst from the product. After the fraction has been separated and removed, it can be fed to a second hydrogenation treatment. In this case, the pressure in the high gradient magnetic separation step is substantially equal to the pressure in the second hydrogen treatment step, and a fixed bed catalyst is preferably used as the catalyst in the second hydrogen treatment. According to such a combination treatment method, there is no need to pressurize the feedstock oil and hydrogen supplied to the second hydrotreatment step again, which is advantageous. Of course, after gas-liquid separation of hydrogen and light products from the first hydrogenated product, the produced oil is subjected to a high gradient magnetic separation treatment, and the produced oil from which at least a portion of the fine particle catalyst has been removed is subjected to a second hydrogenation treatment. It can also be supplied to Furthermore, the produced oil from the first hydrotreating step is supplied to the second hydrotreating step without substantially separating the fine particle catalyst, and the produced oil obtained in the second hydrotreating step is It is also possible to separate catalyst particles. Furthermore, after subjecting the produced oil containing the fine particle catalyst obtained in the first or second hydrotreating step to high gradient magnetic separation treatment, it is separated into a light oil component and a heavy oil component, and at least a portion of the heavy oil component is removed. It can also be recycled to the first or second hydrotreating step. In any case,
In the present invention, there are various ways of combining the first hydrogenation process and the second hydrogenation process.
And/or regarding the treatment of the fine particle catalyst separated from the product oil obtained in the second hydrotreating step, a part or all of it may be used as it is or after being washed and/or regenerated, and then subjected to the first hydrotreating step. There are various methods such as recycling, or discarding as the case may be.

第2水素化処理で用いる触媒の組成及び物性は、その処
理目的に応じて適当に選定されるが、一般的には、周期
律表1b+Ilb+ll1a+Va+■a+■aおよび
■族金属から選ばれた1種以上を多孔質担体に担持した
もので、多孔質担体としてはアルミナ、シリカ、アルミ
ナ・/リカ、ゼオライト、マグネシア、マグネシア・シ
リカ、マグネシア・シリカ・アルミナ、アルミナ・ボリ
ア、燐酸アルミニウム、チタニア、シリカ・チタニア、
ジルコニア等の合成物や、カオリン、軽石、モンモリロ
ナイト、アタパルジャイト、セピオライト、天然ゼオラ
イト等の天然物、又はこれらの混合物が用いられる。
The composition and physical properties of the catalyst used in the second hydrogenation treatment are appropriately selected depending on the purpose of the treatment, but generally one selected from group 1b+Ilb+ll1a+Va+■a+■a and group II metals of the periodic table. The above is supported on a porous carrier. Porous carriers include alumina, silica, alumina/silica, zeolite, magnesia, magnesia/silica, magnesia/silica/alumina, alumina/boria, aluminum phosphate, titania, silica/ titania,
Synthetic products such as zirconia, natural products such as kaolin, pumice, montmorillonite, attapulgite, sepiolite, natural zeolite, or mixtures thereof are used.

第2水素化処理が脱硫や脱窒素などの水素化精製及び/
又は軽質化を目的として適用される場合には、殊に、M
O及びWの中から選ばれた1種以上を含む金属成分5〜
15重量%と、Ni及びCaO中から選ばれた1種以上
を含む金属成分1〜10重量%を多孔性のアルミナある
いはアルミナ・シリカに担持させたもので、平均細孔直
径50〜150人及び比表面積150m2.Q以上、細
孔容積0.3〜1.5CC/fを有する水素化処理触媒
を用いるのが有利である。一方、第1水素化処理工程で
得られる生成油中に残存する可溶性金属類及びアスファ
ルテン分をさらに減少させたい場合には、VIMoνW
+Cu+Ni及びCoの中から選ばれる少なくとも1種
の金属成分1.0重量%以上、好ましくは5〜10重量
%を多孔性のマグネシア・シリカ、シリカ、セビオライ
ト又はセピオライト含有物に担持させたもので、平均細
孔直径100〜4oo人、好ましくは150〜3009
人、比表面積100m2/r以上、好ましくは120〜
300m27?及び細孔容積0.5〜l 、5CC/r
、好ましくは0.7〜1.2CC/rを有する触媒の使
用が有利である。
The second hydrotreatment includes hydrorefining and/or denitrification such as desulfurization and denitrification.
or when applied for the purpose of lightening, especially M
Metal component 5~ containing one or more types selected from O and W
15% by weight and 1 to 10% by weight of a metal component selected from Ni and CaO, supported on porous alumina or alumina-silica, with an average pore diameter of 50 to 150 Specific surface area 150m2. It is advantageous to use a hydrotreating catalyst having a pore volume of Q or more and a pore volume of 0.3 to 1.5 CC/f. On the other hand, if you want to further reduce the soluble metals and asphaltene content remaining in the product oil obtained in the first hydrotreating step, VIMoνW
+ Cu + 1.0% by weight or more of at least one metal component selected from Ni and Co, preferably 5 to 10% by weight, supported on porous magnesia silica, silica, seviolite or sepiolite-containing material, Average pore diameter 100~400mm, preferably 150~3009mm
Human, specific surface area 100m2/r or more, preferably 120~
300m27? and pore volume 0.5~l, 5CC/r
It is advantageous to use catalysts having a CC/r, preferably from 0.7 to 1.2 CC/r.

第2水素化処理条件は、その処理目的に応じて適宜選定
されるが、一般には、温度350〜420℃及び水素圧
力30〜200KLi/の2が採用される。
The second hydrogenation treatment conditions are appropriately selected depending on the purpose of the treatment, but generally the following conditions are adopted: temperature of 350 to 420°C and hydrogen pressure of 30 to 200 KLi/.

次に、本発明の好ましい態様を図面により説明する。第
1図〜第7図は、本発明の方法を実施するためのフロー
7−トの例を示す。
Next, preferred embodiments of the present invention will be explained with reference to the drawings. 1 to 7 show examples of flowcharts for carrying out the method of the present invention.

第1図は本発明の基本的フロー7−トを示すもので、こ
の図において、可溶性金属類を含む原料重質油はライン
50を通って、ライン51から導入される微細粒子触媒
及び場合によってライン33を通って循環される使用済
微細粒子触媒、ライン22からの循環水素及びライン5
2からの勅水素と共に、水素化処理反応塔lに供給され
る。水素化処理反応塔1においては、原料油中の可溶性
バナジウムが他の可溶性金属類と共に微細粒子触媒上に
硫化物の形で堆積する。また、この反応塔1においては
、反応条件に応じて、重質油の軽質化反応や脱硫反応が
行われる。反応生成物は反応塔1から気液分離装置2に
送られ、ここで分離されたガス状物はライ/22を通っ
て循環水素として反応塔1に循環され、一方、分離され
た液状生成物は、ライン21を通って生成油として高勾
配磁気分離装置3に送られて固液分離される。この分離
装置3から得られる金属分の堆積した微細粒子(使用済
触媒)の除去ないし減少された生成油はライン31から
抜出され、一方、使用済触媒はライン32から抜出され
、必要に応じ、その少なくとも一部がライン33を通っ
て反応器lに循環される。循環される使用済触媒は、必
要に応じて、適当な溶剤を用いて洗浄することによって
表面に付着するピッチ状物や炭素質物を溶解除去した後
、あるいは水素化して可溶化脱離させた後、あるいは酸
化焙焼した後、ライン33により循環させることもでき
る。このような重質油の脱金属処理法において、反応塔
lの入口における重質油中の微細粒子触媒の濃度は0.
01〜10]i量%、好ましくは0.1〜5重誉%であ
り、一方、反応器lから抜出される使用済触媒中のバナ
ジウム含量は、金属換算で、少なくとも1.0重量%、
通常、5〜50屯量%の範囲である。
FIG. 1 shows the basic flow chart of the present invention, in which feedstock heavy oil containing soluble metals passes through line 50, fine particle catalyst introduced from line 51 and optionally Spent fine particle catalyst recycled through line 33, recycled hydrogen from line 22 and line 5
Together with the hydrogen from 2, it is fed to the hydrotreating reaction column 1. In the hydrotreating reaction tower 1, soluble vanadium in the feedstock oil is deposited in the form of sulfide on the fine particle catalyst together with other soluble metals. In addition, in this reaction tower 1, a lightening reaction and a desulfurization reaction of heavy oil are performed depending on reaction conditions. The reaction product is sent from the reaction column 1 to the gas-liquid separator 2, and the gaseous material separated here is circulated through the line/22 to the reaction column 1 as circulating hydrogen, while the separated liquid product is The produced oil is sent to the high gradient magnetic separation device 3 through the line 21 and subjected to solid-liquid separation. The produced oil obtained from this separator 3 from which fine particles (spent catalyst) with accumulated metal content have been removed or reduced is extracted from line 31, while the spent catalyst is extracted from line 32, and as needed. Accordingly, at least a portion thereof is recycled through line 33 to reactor l. The spent catalyst to be circulated is washed with an appropriate solvent to dissolve and remove pitch-like substances and carbonaceous substances that adhere to the surface, or hydrogenated to solubilize and desorb, as necessary. Alternatively, it can be oxidized and roasted and then circulated through the line 33. In such a heavy oil demetallization treatment method, the concentration of fine particle catalyst in the heavy oil at the inlet of the reaction tower 1 is 0.
01-10] i% by weight, preferably 0.1-5% by weight, while the vanadium content in the spent catalyst extracted from reactor I is at least 1.0% by weight, in terms of metal;
Usually, it is in the range of 5 to 50% by weight.

第2図に示したフロー7−トは基本的には第1図に示し
たものと類似しているが、この第2図においては、気液
分離装置2で分離された液状生成物は軽質油分離装置4
に送られ、ここで軽質油がライン41を通って分離され
、一方、軽質油から分離された重質油は、その一部がラ
イン43を通って循環され、その残部が高勾配磁気分離
装置に送られる。この場合、軽質分離装置4としては、
蒸留装置や溶剤脱歴装置などの重質油分と軽質油分とを
分離し得る任意の装置が用いられる。また第2図におい
て、必要に応じ、ライン45から、適量の強磁性微粉末
を添加し、高勾配磁気分離装置3における分離効率を高
めることができる。ライン41からの軽質油及び/又は
ライン31からの重質残渣油は、必要に応じ、公知の固
定床水素化処理することによって、さらに脱硫・脱窒素
あるいは水素化分解することができる。
The flow 7 shown in FIG. 2 is basically similar to that shown in FIG. 1, but in this FIG. Oil separation device 4
where the light oil is separated through line 41, while a portion of the heavy oil separated from the light oil is circulated through line 43 and the remainder is sent to the high gradient magnetic separator. sent to. In this case, the light separator 4 is
Any device capable of separating heavy and light oils may be used, such as a distillation device or a solvent deasphalter. Further, in FIG. 2, if necessary, an appropriate amount of ferromagnetic fine powder can be added from line 45 to increase the separation efficiency in the high gradient magnetic separation apparatus 3. The light oil from the line 41 and/or the heavy residual oil from the line 31 can be further desulfurized, denitrified, or hydrocracked by known fixed bed hydrotreating, if necessary.

第3図は、多量の灰分(通常0.2〜5重量%)を含む
重質油の処理に適したフローシートを示す。
FIG. 3 shows a flow sheet suitable for processing heavy oils containing high amounts of ash (usually 0.2-5% by weight).

このような重質油の例としては、タールサントビチュー
メンの他、石炭液化油、溶剤抽出炭などが挙げられる。
Examples of such heavy oils include tar sant bitumen, coal liquefied oil, solvent extracted coal, and the like.

第3図のフローノートは、灰分の多い重質油の軽質化と
して好適であるが、殊に、灰分が多く(通常0.5〜5
重量%)、かつ可溶性バナジウムを多量(通常100〜
700 ppm )に含むタールサントビチューメンの
水素化精製に好適である。
The flow note shown in Figure 3 is suitable for lightening heavy oil with a high ash content.
weight%) and a large amount of soluble vanadium (usually 100~
It is suitable for the hydrorefining of tar sand bitumen containing 700 ppm).

第3図において、ライン50からのタールサントビチュ
ーメンの如き原料油は、ライン22からの水素及び場合
によって、ライン33から循環される灰分と共に水素化
処理反応塔1へ供給される。
In FIG. 3, a feedstock such as tar sand bitumen from line 50 is fed to hydrotreating reactor 1 along with hydrogen from line 22 and optionally ash recycled from line 33.

水素化処理反応塔lでは、原料油中の可溶性ノ(ナジウ
ムが原料油中に含まれる灰分上に硫化物の形で堆積して
水素化処理触媒として作用し、原料油の軽質化が達成さ
れる。水素化処理生成物は、反応器1から気液分離装置
2へ送られ、ここで気液分離された後、液状生成物はラ
イン22を通って高勾配磁気分離装置3へ送られて固液
分離される。
In the hydrotreating reaction tower 1, soluble sodium in the feedstock oil is deposited in the form of sulfide on the ash contained in the feedstock oil and acts as a hydrotreating catalyst, achieving lightening of the feedstock oil. The hydrotreated product is sent from the reactor 1 to the gas-liquid separator 2, where it is separated into gas and liquid, and then the liquid product is sent through line 22 to the high gradient magnetic separator 3. Separated into solid and liquid.

ここで分離された灰分け、必要に応じて、その一部はラ
イン33を通って循環され、残部はライン32から回収
される。灰分の分離された生成油(上澄液)は、ライン
31を通って、ライン62からの水素と共に、固定床の
第2水素化処理反応塔5へ送られて水素化処理される。
The ash separated here, if necessary, a part of it is recycled through line 33 and the remainder is recovered from line 32. The product oil (supernatant liquid) from which the ash content has been separated is sent through line 31 together with hydrogen from line 62 to the fixed bed second hydrotreating reaction tower 5 for hydrotreating.

固定床に充填される触媒は処理目的に応じて選ばれ、可
溶性金属類やアスファルテンの少ない生成油を得る場合
には、水素イヒ活性金属を担持させたセピオライト(マ
グネ/ウムゾリケート含有物)などの大細孔径触媒が選
ばれ、主として脱硫・脱窒素を目的とする場合には、水
素化活性金属を担持させた平均細孔直径50〜150人
のアルミナやアルミナ・7リカ系触媒が選ばれる。
The catalyst packed in the fixed bed is selected depending on the purpose of the treatment, and when obtaining a product oil with few soluble metals and asphaltenes, a large catalyst such as sepiolite (magne/umsolicate-containing material) supporting hydrogen-rich active metals is used. When a catalyst with a pore size is selected, and the main purpose is desulfurization or denitrification, an alumina or alumina/7-liquid catalyst having an average pore diameter of 50 to 150 particles and carrying a hydrogenation active metal is selected.

第2水素化処理生成物はライン51を通って抜出され、
気液分離装置6で気液分離され、ガス状物は循環水素ガ
スとしてライン61を通って循環され、液状生成物は水
素化処理油としてライン61を通して回収される。
The second hydrotreated product is withdrawn through line 51;
Gas and liquid are separated in the gas-liquid separator 6, the gaseous material is circulated through line 61 as circulating hydrogen gas, and the liquid product is recovered through line 61 as hydrotreated oil.

なお、第3図において、高勾配磁気分離装置3を第2水
素化処理反応塔50入口圧力と実質的に同一の圧力で操
作することにより、ライン31により抜出、された生成
油は圧力上昇させることなく、そのまま第2水素化処理
反応塔5に送ることができる。
In addition, in FIG. 3, by operating the high gradient magnetic separator 3 at substantially the same pressure as the inlet pressure of the second hydrotreating reaction column 50, the pressure of the product oil extracted through the line 31 increases. It can be sent to the second hydrogenation reaction tower 5 as it is without being subjected to any process.

第4図のフロシートは第3図のものと類似しているが、
第4図においては、スラリー触媒が流通する第1水素化
処理反応塔1からの生成物が気液分離されず、水素と共
にかつ加圧状態のまま高勾配磁気分離装置3へ送られる
。この高勾配磁気分離装置3から得られた。生成油は水
素と共に加圧されたままライン31を通して固定床の第
2水素化処理反応塔5に送られる。このようなフローシ
ートの場合、深応塔5での水素循環コンプレッサーおよ
び原料供給ポンプは実質上省略できる。
The flow sheet in Figure 4 is similar to that in Figure 3, but
In FIG. 4, the product from the first hydrotreating reaction tower 1 through which the slurry catalyst flows is not separated into gas and liquid, but is sent to the high gradient magnetic separation device 3 together with hydrogen in a pressurized state. was obtained from this high gradient magnetic separation device 3. The produced oil is sent to the fixed bed second hydrotreating reaction tower 5 through a line 31 while being pressurized together with hydrogen. In the case of such a flow sheet, the hydrogen circulation compressor and raw material supply pump in the deep reaction tower 5 can be substantially omitted.

第5図に示したフローシートは、第4図と類似するが、
第5図においては、微細粒子触媒として超微粒子状のも
の(通常粒子直径50μ以下、殊に10μ以下)を用い
、第1水素化処理反応塔lからの生成物は、固液分離さ
れることなく、直接第2水素化処理反応塔5へ送られる
。尚勾配磁気分離は、反応塔5からの生成油に対して行
われる。
The flow sheet shown in Figure 5 is similar to Figure 4, but
In FIG. 5, ultrafine particles (usually particle diameters of 50 μm or less, especially 10 μm or less) are used as the fine particle catalyst, and the product from the first hydrotreating reaction column 1 is subjected to solid-liquid separation. instead, it is directly sent to the second hydrotreating reaction tower 5. Incidentally, gradient magnetic separation is performed on the produced oil from the reaction tower 5.

高勾配磁気分離装置3からの上澄液はライフ31により
軽質油分離装置4に送られるが、この軽質油分離装置4
で分離された残渣油の少なくとも一部を必要に応じてラ
イン43により第1水素化処理反応塔1に循環すること
もできる。この残浩油の循環によって、軽質油の収率を
高め、残渣油の収率を減少させることができる。
The supernatant liquid from the high gradient magnetic separation device 3 is sent to the light oil separation device 4 by the life 31;
At least a portion of the residual oil separated in can also be recycled to the first hydrotreating reaction tower 1 via line 43, if necessary. By circulating this residual oil, it is possible to increase the yield of light oil and reduce the yield of residual oil.

第6図に示したフロ7−トにおいては、第1水素化処理
反応塔1と第2水素化処理反応塔5との間に、ホットセ
パレータ8が配置されており、第1水素化処理反応塔1
からの生成物は、高温、高圧下において、ライン52か
ら吹込まれる水素の存在下で軽質油分が分離される。分
離された軽質油分は水素と共にライフ81を通って固定
床水素化処理装置5へ供給される。ホットセパレータ6
で分離された重質油分はライン82を通って高勾配磁気
分離装置3へ送られて固液分離される。この分離装置3
からの生成油はライン31を通って抜出され、一方、分
離された使用済触媒は、そのi1.ま又は必要に応じて
再生処理された後、ライン33を通って循環され、場合
によってはその一部はライン32を通って回収される。
In the float 7 shown in FIG. 6, a hot separator 8 is disposed between the first hydrogenation reaction tower 1 and the second hydrogenation reaction tower 5, and the first hydrogenation reaction tower tower 1
The product from is subjected to light oil separation at high temperature and pressure in the presence of hydrogen blown through line 52. The separated light oil component passes through the life 81 together with hydrogen and is supplied to the fixed bed hydrotreating apparatus 5. hot separator 6
The heavy oil separated is sent to the high gradient magnetic separator 3 through a line 82 where it is separated into solid and liquid. This separation device 3
The product oil from the i1. After being recycled or recycled as required, it is circulated through line 33 and, if necessary, a portion thereof is recovered through line 32.

気液分離装置2からライン22を通って留出油が抜出さ
れる。
Distillate oil is extracted from the gas-liquid separator 2 through a line 22.

第7図に示されたフローシートにおいては、軽質油分離
装置4からライン42を経て送られる残渣油分に、ライ
ン73から循環されるマグネタイトのような強磁性微粉
末及びライン45からの新強磁性微粉末が添加され、そ
の混合物が高勾配磁気分離装置3へ送られる。この高勾
配磁気分離装置3から、生成油はライン31を通って抜
出され、使用済触媒と強磁性微粉末の混合物はライン3
2を経て強力磁気分離器7へ送られる。ここで着磁分離
された強磁性微粉末はライン73を通って循環され、一
方、使用済触媒はライン71から抜出され、必要に応じ
て、その一部はライン72を通って第1水素化処理反応
塔1に循環される。
In the flow sheet shown in FIG. 7, the residual oil sent from the light oil separator 4 through the line 42 contains ferromagnetic fine powder such as magnetite circulated from the line 73 and new ferromagnetic powder from the line 45. Fine powder is added and the mixture is sent to the high gradient magnetic separator 3. From this high gradient magnetic separator 3, produced oil is withdrawn through line 31, and a mixture of spent catalyst and ferromagnetic fine powder is withdrawn through line 3.
2 and sent to a strong magnetic separator 7. The ferromagnetic fine powder magnetized and separated here is circulated through line 73, while the spent catalyst is extracted from line 71, and if necessary, a part of it is passed through line 72 to the first hydrogen. It is recycled to the chemical treatment reaction tower 1.

次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施例−1 下記の性状を示す超重質油を粉末状のNi+M。Example-1 Powdered Ni+M is a super heavy oil with the following properties.

相持アルミナ触媒を用いて水素化分解したのち、生成油
から使用済の粉末触媒を固液分離して、灰分および可溶
性金属類のきわめて少ない分解油を得た。
After hydrocracking using a supported alumina catalyst, the used powdered catalyst was separated from the resulting oil into solid and liquid to obtain a cracked oil with extremely low ash and soluble metals.

原料油性状 硫   黄        5.18%バナジウム  
     1130ppmニッケル        1
061)pmn−へブタン不溶分   11.5% コンラドノン残留炭素  15.9% 350℃“残渣分    86.5% Ni+Mo担持アルミナ粉末触媒は大略以下のようにし
て得た。まず硫酸アルミニウム水溶液をアンモニア水溶
液を用いて中和し、水酸化アルミニウムゲルを温水にて
充分に洗浄した。このようにして得られた水酸化アルミ
ニウムゲルのアルミナ含有率は約15%であった。次に
このゲルにパラモリブデン酸アンモンおよび硫酸ニッケ
ルを含むアンモニア水溶液を加えて充分に混合し、混合
物を120℃にて3時間乾燥したのち、50o℃にて1
時間焼成した。得られた触媒の性状は次のとおシであっ
た。
Raw material oil sulfur 5.18% vanadium
1130ppm nickel 1
061) pmn-hebutane insoluble content: 11.5% Conradone residual carbon: 15.9% 350°C "Residue content: 86.5% Ni+Mo-supported alumina powder catalyst was obtained roughly as follows. First, aluminum sulfate aqueous solution was mixed with ammonia aqueous solution. The aluminum hydroxide gel was thoroughly washed with warm water.The alumina content of the aluminum hydroxide gel thus obtained was approximately 15%.Next, paramolybdenum was added to the gel. An ammonia aqueous solution containing acid ammonium and nickel sulfate was added and mixed thoroughly, and the mixture was dried at 120°C for 3 hours, and then dried at 50°C for 1 hour.
Baked for an hour. The properties of the obtained catalyst were as follows.

触媒の性状 金属組成 Ni0         2,1% Mob35.7% 比表面積(BET法)420m2/1 細孔容積(水銀圧入法)1.7cc/f次にこの触媒に
少量の軽油を加え、ボールミルを用いて約24時間微粉
砕した。微粉砕された触媒の粒子直径はほぼ5〜30μ
程度であった。このようにして得られた触媒ペーストを
、触媒含有率が0.5%となるように上記超重質油に加
えて水素化分解した。水素化分解実験は高圧流通式反応
装置を用い、下記の反応条件で行った。
Catalyst properties Metal composition Ni0 2.1% Mob 35.7% Specific surface area (BET method) 420 m2/1 Pore volume (mercury intrusion method) 1.7 cc/f Next, a small amount of light oil was added to this catalyst, and a ball mill was used. The mixture was pulverized for about 24 hours. The particle diameter of the finely ground catalyst is approximately 5-30μ
It was about. The catalyst paste thus obtained was added to the above-mentioned extra-heavy oil so that the catalyst content was 0.5% and subjected to hydrocracking. The hydrogenolysis experiment was conducted using a high-pressure flow reactor under the following reaction conditions.

反応条件 水素圧   140Kg/cm2 反応温度    440℃ 液空間速度      1.0 ンHr得られた水素化
分解油を、磁極間隙30朋、最大磁場9000ガウスの
大型電磁石の磁極間に、マトリックスとして、厚みが2
0〜30μ、巾が約1間のリボン状をしたSu、S 4
30ウールを密に充填したステンレス管を備えた高勾配
磁気分離装置を用いて固液分離した。本実験での高勾配
磁気分離の条件は次のとおりである。
Reaction conditions: Hydrogen pressure: 140 Kg/cm2 Reaction temperature: 440°C Liquid hourly space velocity: 1.0 h 2
Ribbon-shaped Su, S 4 with a width of 0 to 30μ and a width of about 1.
Solid-liquid separation was performed using a high gradient magnetic separator equipped with a stainless steel tube tightly packed with 30 wool. The conditions for high gradient magnetic separation in this experiment were as follows.

分離条件 磁場強さ     9000ガウス 液線速度     5.0 m / Hr温   度 
       80℃ 本実験で着磁固形分(使用済触媒)は、マトリックスに
着磁したままトルエンにて充分洗浄したのち、磁石の電
源を切り、トルエンを流すことによって回収した。トル
エン中に懸濁して回収した使用済触媒は遠心分離してト
ルエンと分離し、再び未処理原料油に混合して水素化分
解を繰返した。
Separation conditions Magnetic field strength 9000 Gauss Liquid linear velocity 5.0 m/Hr Temperature
80° C. In this experiment, the magnetized solid content (spent catalyst) was recovered by sufficiently washing with toluene while magnetized in the matrix, turning off the power to the magnet, and flowing toluene. The spent catalyst suspended in toluene and collected was centrifuged to separate it from the toluene, and mixed with the untreated feedstock again to repeat the hydrocracking.

使用済触媒の繰返し使用においては、予め使用済触媒の
酸化焙焼残渣(灰分)を求めておき、原料油に対する灰
分換算の触媒添加率がほぼ0.5%となるようにした。
In the repeated use of the spent catalyst, the oxidized roasting residue (ash content) of the used catalyst was determined in advance, and the catalyst addition rate in terms of ash content to the raw oil was adjusted to approximately 0.5%.

高勾配磁気分離した水素化分解油は加圧濾過し、トルエ
ン洗浄することによってトルエン不溶固形分を求めた。
The hydrocracked oil subjected to high gradient magnetic separation was filtered under pressure and washed with toluene to determine the toluene-insoluble solid content.

濾液はそのまま各種の分析用試料とした。The filtrate was used as a sample for various analyses.

第8図に、粉末触媒の繰返し使用回数と、高勾配磁気分
離された水素化分解油中のトルエン不溶固形分量との関
係を示した。これより使用済触媒の繰返し使用回数が増
加するにつれて、水素化分解油中の残存固形分量(灰分
換算)が減少する傾向が認められる。これより可溶性金
属類を多量に含む重質油の水素化処理に用いられた使用
済の微粉末触媒が、高勾配磁気分離法によって容易に固
液分離されることが認められよう。
FIG. 8 shows the relationship between the number of times the powder catalyst is used repeatedly and the amount of toluene-insoluble solids in the hydrocracked oil subjected to high gradient magnetic separation. From this, it can be seen that as the number of times the spent catalyst is repeatedly used increases, the amount of residual solid content (in terms of ash content) in the hydrocracked oil tends to decrease. It can be seen from this that the used fine powder catalyst used in the hydrotreatment of heavy oil containing a large amount of soluble metals can be easily separated into solid and liquid by the high gradient magnetic separation method.

なお、本実験において得られたトルエン不溶固形分を含
まない分解油の性状は、触媒の繰返し使用回数によらず
ほぼ一尾であり、次のとおりであった。壕だ第1回目で
の使用済触媒中のバナジウムは9.2%、ニッケルは1
.2%であった。
The properties of the cracked oil containing no toluene-insoluble solids obtained in this experiment were almost constant regardless of the number of times the catalyst was used repeatedly, and were as follows. Vanadium in the spent catalyst in the first round was 9.2% and nickel was 1.
.. It was 2%.

分解油の性状 硫  黄         2.4〜2.8 %バナジ
ウム        94〜105  ppmニッケル
        18〜20  ppmn−ヘプタン不
溶分   4.5〜3.7  %コンラドソン残留炭素
  8.9〜11.1%350℃ 残渣分     5
8〜53 %比較例 実施例−1において用いた触媒を用いて、o]溶性金属
類を全く含まず、硫黄のみを2.8%含む減圧軽油を、
実施例−1とほぼ同一反応条件で水素化処理したのち、
遠心分離して使用済触媒を回収した。次にこのようにし
て回収した触媒を、実施例−1の触媒繰返し回数が1回
目の分解油を濾過して得られた固形分を含まない分解油
に均一に分散せしめ、その固形分濃度(灰分換算)が実
施例−1における触媒繰返し回数が1回目のものとほぼ
同一(0,5%)となるように調節した。このようにし
て得られた実質上バナジウムを含まず、磁性金属として
ニッケルのみを1.4%含む使用済触媒を分散した分解
油を実施例−1と全く同様にして高勾配磁気分離したと
ころ、処理油中の固形分濃度は灰分換算で約0.3%で
あり、実施例−1に比較して固形分量が著しく多いこと
が分った。
Properties of cracked oil Sulfur 2.4-2.8% Vanadium 94-105 ppm Nickel 18-20 ppm N-heptane insolubles 4.5-3.7% Conradson residual carbon 8.9-11.1% 350°C Residue minutes 5
8-53% Comparative Example Using the catalyst used in Example-1, vacuum gas oil containing only 2.8% sulfur and no soluble metals was
After hydrogenation treatment under almost the same reaction conditions as in Example-1,
The spent catalyst was collected by centrifugation. Next, the catalyst thus recovered was uniformly dispersed in the cracked oil containing no solids obtained by filtering the cracked oil of the first catalyst repetition in Example-1, and the solid content concentration ( The ash content (calculated as ash content) was adjusted so that the number of repetitions of the catalyst in Example-1 was approximately the same (0.5%) as that of the first time. The thus obtained cracked oil containing essentially no vanadium and containing only 1.4% nickel as a magnetic metal in which the spent catalyst was dispersed was subjected to high gradient magnetic separation in exactly the same manner as in Example-1. The solid content concentration in the treated oil was approximately 0.3% in terms of ash content, and it was found that the solid content was significantly higher than in Example-1.

以上の結果から、本発明方法による高勾配磁気分離工程
での高い固形分分離効率が、使用済触媒上にニッケル等
の強磁性金属の化合物が析出することによるのみならず
、多量のバナジウムが析出することによるものと推測さ
れる。従って本発明方法は可溶性金属としてバナジウム
やニッケルを多量に含む重質油の微細触媒による水素化
処理生成油からの使用済触媒の回収、分離に特に好適で
あることが理解されよう。
From the above results, the high solid content separation efficiency in the high gradient magnetic separation process according to the method of the present invention is due not only to the precipitation of ferromagnetic metal compounds such as nickel on the spent catalyst, but also to the precipitation of a large amount of vanadium. It is assumed that this is due to the Therefore, it will be understood that the method of the present invention is particularly suitable for recovering and separating spent catalyst from oil produced by hydrotreating heavy oil containing a large amount of vanadium or nickel as soluble metals using a fine catalyst.

実施例−2〜4 実施例−1においてNi+Mo担持アルミナ粉末触媒の
代シに表−1に示した担持金属の種類および担体の異る
各種の微粉末触媒を用いて、同一原料油をほぼ同一反応
条件で水素化分解し、生成油を実施例−1と同一方法に
より高勾配磁気分離して使用済粉末触媒を分離した。得
られた処理油中の残存固形分量(灰分換算)および生成
油(aQ)の性状を表−2に示した。
Examples 2 to 4 In Example 1, in place of the Ni+Mo supported alumina powder catalyst, various fine powder catalysts with different types of supported metals and carriers shown in Table 1 were used to produce almost the same amount of the same feedstock oil. Hydrocracking was carried out under the reaction conditions, and the resulting oil was subjected to high gradient magnetic separation in the same manner as in Example 1 to separate the spent catalyst powder. Table 2 shows the residual solid content (ash content equivalent) in the obtained treated oil and the properties of the produced oil (aQ).

表−2から、本発明方法によると、CuおよびMOのご
とくその硫化物の帯磁率がきわめて小さいことがよく知
られているものであっても、これを非磁性担体に担持し
た触媒を用いて重質油を水素化処理した場合には、処理
油からの使用済触媒が容易に分離回収できることが理解
されよう。
From Table 2, according to the method of the present invention, even when it is well known that the magnetic susceptibility of sulfides such as Cu and MO is extremely small, it is possible to use a catalyst supported on a non-magnetic carrier. It will be understood that when heavy oil is hydrotreated, the spent catalyst can be easily separated and recovered from the treated oil.

以上の結果から各種の粉末触媒を用いて可溶性金属類の
多い重質油を水素化処理する場合において粉末触媒の性
状・組成によらず、本発叫方法により生成油からこれら
の使用済触媒を分離回収し、必要に応じ、これらの使用
済触媒を水素化処理工程において循環使用できることが
認められる。
Based on the above results, when using various powder catalysts to hydrotreat heavy oil containing many soluble metals, this method can be used to remove these spent catalysts from the produced oil, regardless of the properties and composition of the powder catalyst. It is recognized that these spent catalysts can be separated and recovered and recycled in the hydrotreating process if necessary.

表〜1 触媒性状 表−2処理油中の残存固形分および生成油性状※)触媒
の違いによる差はほとんど認められなかった。
Table 1 Catalyst properties Table 2 Residual solid content in treated oil and properties of produced oil *) Almost no difference was observed due to the difference in catalyst.

実施例−5 実施例−3に示した使用済触媒を含む水素化分解生成油
の高勾配磁気分離法による固形分(灰分)の除去におい
て、清澄度の高い生成油を得るために、少量の強磁性微
粉末を加えてから同じ操作を繰返した。強磁性微粉末と
しては鉄分を約70%含む磁鉄鉱粉末(200メツシユ
パス)を、使用済触媒を含む生成油に対して約0.5%
加えた。これを実施例−3と同一条件で高勾配磁気分離
したところ、処理油中の固形分は灰分として0.011
%まで減していた。これより本発明方法において可溶性
金属類を多量に含む重質油をきわめて粒径の小さい超微
細触媒を用いて水素化分解したのち、分解油に強磁性微
粉末を少量加えて畠勾配磁気分離することによって、使
用済触媒をほとんど含まない処理油が得られることが認
められよう。
Example 5 In removing the solid content (ash) of the hydrocracked oil containing the spent catalyst shown in Example 3 by high gradient magnetic separation, a small amount of The same operation was repeated after adding the ferromagnetic fine powder. Magnetite powder (200 mesh passes) containing about 70% iron is used as ferromagnetic fine powder, and about 0.5% of the produced oil containing spent catalyst is used.
added. When this was subjected to high gradient magnetic separation under the same conditions as in Example 3, the solid content in the treated oil was 0.011 as ash content.
It had decreased to %. From this, in the method of the present invention, heavy oil containing a large amount of soluble metals is hydrocracked using an ultrafine catalyst with an extremely small particle size, and then a small amount of ferromagnetic fine powder is added to the cracked oil to perform Hatake gradient magnetic separation. It will be appreciated that this results in a treated oil that is substantially free of spent catalyst.

実施例−6 下記に性状を示すタールサントビチューメンを、第3図
に示した工程とほぼ同一の方法により水素化処理した。
Example 6 Tar sant bitumen having the properties shown below was hydrogenated by almost the same method as the process shown in FIG.

但し、この実験においては無触媒水素化処理反応塔1か
らの生成油を高勾配磁気分離したのち常圧蒸留し、残渣
分のみを固定床水素化処理装置5で処理した。また実験
の都合から、高勾配磁気分離装置3において分離された
バナジウムおよび鉄に富む固形分を反応塔lに循環しな
かった。
However, in this experiment, the produced oil from the noncatalytic hydrotreating reaction tower 1 was subjected to high gradient magnetic separation and then distilled under atmospheric pressure, and only the residue was treated in the fixed bed hydrotreating apparatus 5. Furthermore, due to experimental considerations, the vanadium- and iron-rich solids separated in the high-gradient magnetic separator 3 were not circulated to the reaction column 1.

原料油の性状 硫  黄          4.43%バナジウム 
        143ppmニッケル       
    78p9m鉄              4
10ppmn−へブタン不溶分     9.3%コン
ラドソン残留炭素   13.0%灰  分     
     0.78%トルエン不溶分(>、/μ)  
0.97%350℃+          80%高勾
配磁気分離装置としては、実施例−1に示したものより
も高い磁場強度が得られ、処理能力がさらに太きいもの
を用いた。また高勾配磁気分離装置と常圧蒸留装置はバ
ッチ式に運転して水素化処理装置lからの生成油を処理
した。
Properties of raw oil Sulfur 4.43% Vanadium
143ppm nickel
78p9m iron 4
10ppm n-hebutane insoluble content 9.3% Conradson residual carbon 13.0% ash content
0.78% toluene insoluble content (>, /μ)
As the 0.97% 350°C + 80% high gradient magnetic separation device, one that could obtain a higher magnetic field strength than the one shown in Example-1 and had a larger processing capacity was used. Further, the high gradient magnetic separator and the atmospheric distillation apparatus were operated in a batch manner to treat the produced oil from the hydrotreater 1.

高勾配磁気分離装置の運転条件を下記に示す。The operating conditions of the high gradient magnetic separation device are shown below.

運転条件 磁界強さ   20 + 000ガウス処理油液線速度
     4 m / )(r処理温度   室 温 マ ト リ ックス  フェライト系ステンレスウール
固定床水素化処理触媒としては下記に性状を示す高活性
脱硫触媒を用いた。
Operating conditions Magnetic field strength: 20 + 000 Gauss Processing oil liquid linear velocity: 4 m/) (r Processing temperature: Room temperature Matrix: Ferritic stainless wool Fixed bed hydrotreating catalyst: A highly active desulfurization catalyst having the following properties: Using.

触媒性状 粒  径               0,8鴫比表
面積             213m2/7細孔容
積(水銀圧入法〉35λ)  0.600CC/7平均
細孔直径           113人主要化学組成 Mob、           14.8%Coo  
          3.8%NiQ        
    1,7%Al20379.7% 下記に無触媒水素化処理および固定床水素化処理反応条
件を示す。
Catalyst properties Particle size: 0.8% Specific surface area: 213m2/7 Pore volume (mercury intrusion method> 35λ): 0.600CC/7 Average pore diameter: 113 people Main chemical composition: Mob, 14.8% Coo
3.8%NiQ
1.7% Al20379.7% The reaction conditions for noncatalytic hydrogenation and fixed bed hydrogenation are shown below.

反応条件 水素圧 Kq/cm2160       160温度
℃430   400 液空間速度 1/Hr     1,0      0
,90水素/原料油1/−131+ 000     
 1 t 000本実験において高勾配磁気分離処理し
た無触媒水素化処理油中の灰分は0.12%にまで減少
していることが認められた。また分離された固形分中に
はバナジウムが濃縮されており、無触媒水素化処理工程
において、原料中の固形分が実質的に微細触媒として働
き、原料中の可溶性バナジウムがその上に分解析出する
ことが認められた。下記に原料中の固形分(〉7/μ)
と、高勾配磁気分離工程において分離された固形分の組
成を比較して示す。
Reaction conditions Hydrogen pressure Kq/cm2160 160 Temperature °C430 400 Liquid space velocity 1/Hr 1,0 0
,90 hydrogen/feedstock oil 1/-131+ 000
1 t 000 In this experiment, it was observed that the ash content in the non-catalytic hydrotreated oil subjected to high gradient magnetic separation treatment was reduced to 0.12%. In addition, vanadium is concentrated in the separated solid content, and in the non-catalytic hydrogenation process, the solid content in the raw material essentially acts as a fine catalyst, and the soluble vanadium in the raw material is separated and precipitated on top of it. It was approved to do so. The solid content in the raw materials (〉7/μ) is shown below.
and the composition of the solids separated in the high gradient magnetic separation process.

固形分組成 原料中固形分 高勾配磁気分離固形分 V       ++Q、1(%)         
 1.3(%)Ni    O8j       0.
2Fe    2.7       3.2Si   
 14          17AI    10  
         90   11        1
9 次に、高勾配磁気分離された水素化処理油をさらに濾過
して得られたものの性状を下記に示す。
Solid content composition Solid content in raw material High gradient magnetic separation Solid content V ++Q, 1 (%)
1.3 (%) Ni O8j 0.
2Fe 2.7 3.2Si
14 17AI 10
90 11 1
9 Next, the properties of the product obtained by further filtration of the hydrotreated oil subjected to high gradient magnetic separation are shown below.

生成油性状 硫  黄         3.0% バナジウム       53ppm ニッケル         46 〃 鉄             321/n−へブタン不
溶分   4.1% コンラドノン残留炭素  9.7/1 350℃ 残渣分     671/ 上記の高勾配磁気分離された無触媒水素化処理油を常圧
蒸留し、350℃“残渣分を固定床水素化処理した。反
応開始500時間後に得られた処理油の性状を下記に示
す。また、第9図に反応管入口と出口間の差圧およびバ
ナジウム除去率の経時変化を示す。第9図において、曲
線1および3は本発明法により得られた結果を示し、曲
線2および3は、特開昭56−2’8290号公報に示
された方法(同一原料を用いて、これをそのまま脱硫処
理した)で得られた結果を示す。
Produced oily sulfur 3.0% Vanadium 53 ppm Nickel 46 Iron 321/n-hebutane insoluble matter 4.1% Conradone residual carbon 9.7/1 350°C Residue 671/ The catalyst-hydrogenated oil was distilled at normal pressure, and the residue was subjected to fixed-bed hydrogenation at 350°C. The properties of the treated oil obtained 500 hours after the start of the reaction are shown below. Figure 9 shows the reaction tube inlet. In Fig. 9, curves 1 and 3 show the results obtained by the method of the present invention, and curves 2 and 3 show the results obtained by the method of the present invention. The results obtained by the method disclosed in Publication No. 8290 (using the same raw material and directly desulfurizing it) are shown.

処理油の性状 硫  黄         0.94%バナジウム  
     9.2  ppmニッケル       1
3〃 鉄            4.7  〃n−へブタン
不溶分   1.5  %コンラドソン残留炭素  5
.4 〃 350℃ 残渣分    92// タールサントビチユーメンを脱灰処理することなく固定
床水素化脱硫する場合においては、原料中の灰分が触媒
層入口に堆積するために速やかに閉塞することが知られ
ているが(たとえば特開昭56−28290号参照のこ
と)、第9図から分るように本実験によると反応経過時
間1000時間後においても触媒層閉塞の徴候は全く認
められず、しかも活性の低下が著しく少ないことがわか
る。これは本発明方法においては無触媒水素化処理工程
および高勾配磁気分離工程において、可溶性金属類と共
に、トルエン不溶性固形分の大部分が除去されたためと
考えられる。以上の結果から本発明方法がバナジウムや
ニッケル、鉄などの可溶性全域類と共に比較的多量の固
形分を含むために通常の固定床水素化処理が実質上不可
能である重質油の水素化処理方法としてもきわめて好適
であることが認められよう。
Properties of treated oil Sulfur 0.94% Vanadium
9.2 ppm Nickel 1
3. Iron 4.7 n-hebutane insoluble matter 1.5% Conradson residual carbon 5
.. 4 〃 350℃ Residue content 92// In the case of fixed-bed hydrodesulfurization of tar sand and bitumen without deashing, the ash content in the raw material accumulates at the inlet of the catalyst bed, resulting in rapid blockage. Although this is known (for example, see JP-A No. 56-28290), as can be seen from FIG. 9, in this experiment, no signs of catalyst bed clogging were observed even after 1000 hours of reaction time. Moreover, it can be seen that the decrease in activity is extremely small. This is considered to be because in the method of the present invention, most of the toluene-insoluble solids were removed together with soluble metals in the noncatalytic hydrogenation step and the high gradient magnetic separation step. From the above results, it is clear that the method of the present invention is suitable for hydrotreating heavy oils that contain all soluble substances such as vanadium, nickel, and iron as well as a relatively large amount of solids, which makes ordinary fixed bed hydrotreating virtually impossible. It will be recognized that this method is also extremely suitable.

実施例−17 微粉末触媒として下記の性状を有する超微粉触媒を用い
て実施例−1と同じ超重質油を、はぼ第3図に示した工
程に従って水素化処理した。但しこの実験では固定床水
素化処理装置5からの生成油を常圧蒸留分離し、残渣分
の全量をスラリー触媒反応塔lへ循環することによって
原料油を全て沸点320℃以下の軽質分に水素化分解し
た。
Example-17 The same super-heavy oil as in Example-1 was hydrotreated using an ultra-fine catalyst having the following properties as a fine-powder catalyst according to the process shown in FIG. However, in this experiment, the produced oil from the fixed bed hydrotreating unit 5 was separated by atmospheric distillation, and the entire amount of the residue was circulated to the slurry catalytic reaction tower 1, thereby converting all the feedstock oil into light fractions with a boiling point of 320°C or lower. Chemically decomposed.

触媒性状 (金属組成) Mob、      5.9% Coo      1.3% A I2036.2% S’02    86.6% (物理性状) 比表面積     110m2/7 細孔容積     約6cc/を 粒子直径     0.1〜10μ 反応塔lからの生成油の高勾配磁気分離は実施例−1と
同一装置を用いて同一条件で行った。従って第3図に示
した工程図において高勾配磁気分離装置はバッチ式に運
転した。着磁分離した使用済触媒は、キノリンを用いて
約150℃にて充分に洗浄し、触媒上に付着したピッチ
分を溶解除去した。次いで少量の軽油で残留キノリンを
置換し、ピッチ状炭素質の減少せる使用済触媒を軽油中
に脱離回収して、これを再び原料油および水素化処理装
置5からの生成油から分離した残渣分へ混合し、反応器
1へ供給した。なお使用済スラリー触媒の1部は、反応
器1入口での灰分基準触媒濃度が約1.0%となるよう
に系外へ抜出した。定常状態における高勾配磁気分離工
程出口の処理油中の固形分はほぼ0.03〜0.6%で
あった。
Catalyst properties (metal composition) Mob, 5.9% Coo 1.3% A I2036.2% S'02 86.6% (Physical properties) Specific surface area 110m2/7 Pore volume approximately 6cc/Particle diameter 0.1 ~10μ High gradient magnetic separation of the produced oil from reaction column 1 was carried out using the same apparatus and under the same conditions as in Example-1. Therefore, in the process diagram shown in FIG. 3, the high gradient magnetic separation apparatus was operated in a batch manner. The magnetized and separated spent catalyst was thoroughly washed with quinoline at about 150° C. to dissolve and remove the pitch deposited on the catalyst. Next, the residual quinoline is replaced with a small amount of light oil, and the spent catalyst, which reduces pitch-like carbonaceous matter, is desorbed and recovered in light oil, and this is again separated from the feedstock oil and the produced oil from the hydrotreating unit 5. and fed to reactor 1. A portion of the used slurry catalyst was extracted to the outside of the system so that the ash-based catalyst concentration at the inlet of the reactor 1 was approximately 1.0%. The solid content in the treated oil at the outlet of the high gradient magnetic separation process in steady state was approximately 0.03 to 0.6%.

高勾配磁気分離した処理油は、実施例−6において用い
たものと同一の脱硫触媒を用い、水素化処理したのち、
常圧蒸留分離し、320℃以下の軽質分を製品として分
離した。残し香分口反応器lへ循環した。
The treated oil subjected to high gradient magnetic separation was hydrotreated using the same desulfurization catalyst used in Example-6, and then
Separation was carried out by atmospheric distillation, and light components below 320°C were separated as products. The remaining aroma was circulated to the port reactor 1.

下記に反応開始約200時間後における反応器1および
5における反応条件を示す。
The reaction conditions in reactors 1 and 5 approximately 200 hours after the start of the reaction are shown below.

反応条件 反応器1   反応器5 水素圧 K9/crn2140     140部度℃
435  380 液空間速度 1/Hr     O,941,52スラ
リ一触媒濃度wt%   1,2   (o、o3.〜
0.06)リサイクル比※)  −1,66・・、・1
.−0’・※)全供給原料油/新原料油 本実験で得られた各生成物の収率は以下のとおりであっ
た。
Reaction conditions Reactor 1 Reactor 5 Hydrogen pressure K9/crn2140 140 parts ℃
435 380 Liquid space velocity 1/Hr O,941,52 Slurry-catalyst concentration wt% 1,2 (o, o3.~
0.06) Recycling ratio*) -1,66...,,1
.. -0'*) Total feedstock oil/new feedstock oil The yields of each product obtained in this experiment were as follows.

生成物収率 H285,0% 01〜C,5,6% C!r−180℃留分    22.3%180〜32
0℃l/    67.1%
Product yield H285, 0% 01~C, 5,6% C! r-180℃ fraction 22.3% 180-32
0℃l/67.1%

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

第1図〜第7図は本発明の方法を実施するためのフロー
シートの例を示す。第1図は基本フロー7−ト、第2図
〜第7図の各々は、その基本フローノートの各種変更例
を示す。第8図は処理油中の残存固形分と触媒繰返し使
用回数との関係を示すグラフであり、第9図は相対的差
圧とバナジウム除去率の経時変化を示すグラフである。 l・・・微細粒子触媒を用いる第1水素化処理反応塔、
2・・・気液分離装置、3・・・高勾配磁気分離装置、
4・・・軽質油分能装置、5・・・第2水素化処理反応
塔、6・・・気液分離装置、7・・・磁気分離器、8・
・・ホットセパレータ。 特許出願人 千代田化工建設株式会社 代理人 弁理士 池 浦 敏 明 第1図 2 第7図 22 ■ L  −−−J 第8図 1     2     3     4     5
触媒繰返し使用回数
1 to 7 show examples of flow sheets for carrying out the method of the present invention. FIG. 1 shows a basic flow note, and each of FIGS. 2 to 7 shows various examples of changes to the basic flow note. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the residual solid content in the treated oil and the number of times the catalyst is repeatedly used, and FIG. 9 is a graph showing the change over time in relative pressure difference and vanadium removal rate. l...first hydrogenation reaction tower using a fine particle catalyst,
2... Gas-liquid separation device, 3... High gradient magnetic separation device,
4... Light oil fractionator, 5... Second hydrotreating reaction tower, 6... Gas-liquid separation device, 7... Magnetic separator, 8...
・Hot separator. Patent Applicant Chiyoda Corporation Agent Patent Attorney Toshiaki Ikeura Figure 1 2 Figure 7 22 ■ L ---J Figure 8 1 2 3 4 5
Number of times catalyst is used repeatedly

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  可溶性バナジウムと共に他の可溶性金属類を
含む原料重質油を、体積平均粒子直径0.1〜200μ
の微細粒子触媒の存在下、温度350〜500℃、水素
分圧10〜350Kg/cm20条件下で水素化処理し
て、該重質油中に含まれる可溶性バナジウムと共に他の
可溶性金属類を前記微細粒子触媒上に堆積させる水素化
処理工程と、該水素化処理工程から得られた金属成分の
堆積した薇細粒子触媒を使用済触媒として含む水素化処
理生成油を高勾配磁気分離処理して、金属成分の堆積し
た微細粒子触媒を水素化処理生成油から分離する高勾配
磁気分離処理工程を含むことを特徴とする重質油の水素
化脱金属処理方法。
(1) Raw material heavy oil containing soluble vanadium and other soluble metals is mixed with a volume average particle diameter of 0.1 to 200 μm.
Hydrotreating is performed in the presence of a fine particle catalyst at a temperature of 350 to 500°C and a hydrogen partial pressure of 10 to 350 Kg/cm20 to remove soluble vanadium and other soluble metals contained in the heavy oil. A hydrotreating step of depositing on a particle catalyst, and a high gradient magnetic separation treatment of the hydrotreated product oil containing the fine particle catalyst with deposited metal components obtained from the hydrotreating step as a spent catalyst, 1. A method for hydrodemetallization of heavy oil, comprising a high gradient magnetic separation step for separating fine particle catalysts on which metal components are deposited from hydroprocessed oil.
(2)微細粒子触媒が、水素化活性金属成分を含有する
特許請求の範囲第1項の方法。
(2) The method according to claim 1, wherein the fine particle catalyst contains a hydrogenation-active metal component.
(3)微細粒子触媒が、体積平均粒子直径0.1〜50
μを有する特許請求の範囲第1項又は第2項の方法。
(3) The fine particle catalyst has a volume average particle diameter of 0.1 to 50
A method according to claim 1 or claim 2, having μ.
(4)微細粒子触媒が、体積平均粒子直径0.5〜10
μを有する特許請求の範囲第1項又は第2項の方法。
(4) The fine particle catalyst has a volume average particle diameter of 0.5 to 10
A method according to claim 1 or claim 2, having μ.
(5)高勾配磁気分離処理工程から得られる金属成分の
堆積した使用済微細粒子触媒の少なくとも一部を、前記
水素化処理工程における微細粒子触媒の少なくとも一部
として再使用する特許請求の範囲第1項〜第4項のいず
れかの方法。
(5) At least a part of the used fine particle catalyst on which metal components are deposited obtained from the high gradient magnetic separation process is reused as at least a part of the fine particle catalyst in the hydrotreating process. Any method of Items 1 to 4.
(6)使用済微細粒子触媒を、溶剤によシ洗浄処理して
再使用する特許請求の範囲第5項の方法。
(6) The method according to claim 5, wherein the used fine particle catalyst is washed with a solvent and reused.
(7)溶剤による洗浄処理を温度200〜450℃で行
う特許請求の範囲第6項の方法。
(7) The method according to claim 6, in which the cleaning treatment with a solvent is carried out at a temperature of 200 to 450°C.
(8)溶剤として沸点150〜600℃の炭化水素油を
用いる特許請求の範囲第6項又は第7項の方法。
(8) The method according to claim 6 or 7, in which a hydrocarbon oil with a boiling point of 150 to 600° C. is used as the solvent.
(9) 水素加圧下、温度300〜450℃で洗浄処理
を行う特許請求の範囲第8項の方法。 Q□  使用済微細粒子触媒を、高勾配磁気分離装置に
着磁させた状態で溶剤により洗浄する特許請求の範囲第
6項〜第9項のいずれかの方法。 01)使用済微細粒子触媒を、高勾配磁気装置に着磁さ
せた状態で酸化焙焼して再使用する特許請求の範囲第5
項の方法。 θ匂 高勾配磁気分離処理工程において、1000〜6
0000ガラスの磁場強度を用いる特許請求の範囲第1
項〜第11項のいずれかの方法。 Ql  高勾配磁気分離処理を、体積平均粒子直径0.
1〜200μの強磁性微粉末の存在下で行う特許請求の
範囲第1項〜第12項のいずれかの方法。 041  強磁性微粉末が、磁鉄鉱粉末である特許請求
の範囲第13項の方法。 09 強磁性微粉末の使用割合は、生成油中に含まれる
使用済微細粒子触媒1重量部に対し0.1〜lO重量部
の割合である特許請求の範囲第13項又は第14項の方
法。 (至)水素化処理工程に供給される全重質油中に含まれ
る微細粒子触媒の濃度が0.1〜10重量%である特許
請求の範囲第1項〜第16項のいずれかの方法。 (171原料重質油中に含まれる可溶性バナジウムが1
00 ppm以上である特許請求の範囲第1項〜第16
項のいずれかの方法。 (ト)原料重質油が沸点350℃以上の重質分を80重
量%以上含む特許請求の範囲第1項〜第17項のいずれ
かの方法。 0I  原料重質油が0.2重量%以上の灰分を含むタ
ールサントビチューメンであり、微細粒子触媒としてそ
の灰分を用いる特許請求の範囲第1項〜第18項のいず
れかの方法。 翰 使用済微細粒子触媒中のバナジウム含量が1.0重
量%以上である特許請求の範囲第1項〜第19項のいず
れかの方法。 3I  可溶性バナジウムと共に他の可溶性金属類を含
む原料重質油を、体積平均粒子直径O01〜200μの
微細粒子触媒の存在下、温度350〜500℃、水素分
圧10〜350 Kg/cm2の条件下で水素化処理し
て、該重質油中に含まれる可溶性バナジウムと共に他の
可溶性金属類を前記微細粒子触媒上に堆積させる第1水
素化処理工程と、該第1水素化処理工程から得られた金
属成分の堆積した微細粒子触媒を使用済触媒として含む
水素化処理生成油を高勾配磁気分離処理して、金属成分
の堆積した微細粒子触媒を水素化処理生成油から分離す
る高勾配磁気分離処理工程と、該高勾配磁気離処理工程
から得られた金属成分の堆積した微細粒子触媒が実質的
に除去された水素化処理生成油を、水素化処理触媒を充
填した固定床に流通させてさらに水素化処理する第2水
素化処理工程を含むことを特徴とする重質油の水素化脱
金属処理方法。 Q2  第1水素化処理工程からの水素化処理生成物を
、実質的に気液分離処理することなく、高勾配磁気分離
処理工程に送り、第2水素化処理工程における入口圧力
と実質的に等しい圧力下で高勾配磁気分離処理を行う特
許請求の範囲第21頂の方法。 @ 第2水素化処理工程において、固定床に充填する水
素化処理触媒が、水素化活性金員成分を多孔性担体に担
持させたもので、平均細孔直径100〜400A、比表
面積1oorn7y以上及び細孔容積0.5CC/P以
上を有する水素化処理触媒である特許請求の範囲第21
項又は第22項の方法。 041  多孔性担体が、マグネシア・シリカ、/リカ
、セピオライト又はセピオライト含有物の中から選ばれ
たものである特許請求の範囲第23項の方法。 (ハ) 第2水素化処理工程において、固定床に充填す
る水素化処理触媒が、水素化活性金属を多孔性のアルミ
ナ又はシリカ・アルミナに担持させたもので、平均細孔
直径50〜15o人、比表面積15om2/y以上及び
細孔容積o、3〜t、scc/rを有する水素化処理触
媒である特許請求の範囲第21項又は第22項の方法。 (ハ) 可溶性バナジウムと共に他の可溶性金属類を含
む原料重質油を、体積平均粒子直径0.1〜200μの
微細粒子触媒の存在下、温度350〜500 ℃、水素
分圧10〜350Ky/cm2の条件下で水素化処理し
て、該重質油中に含まれる可溶性バナジウムと共に他の
可溶性金属類を前記微細粒子触媒上に堆積させる第1水
素化処理工程と、該第1水素化処理工程から得られた金
属成分の堆積した微細粒子触媒を使用済触媒として含む
水素化処理生成油を、水素化処理触媒を充填した固定床
に流通させてさらに水素化処理する第2水素化処理工程
と、該第2水素化処理工程から得られた金属成分の堆積
した微細粒子触媒を含む水素化処理生成油を、高勾配磁
気分離処理して、金属成分の堆積した微細粒子触媒を水
素化処理生成油から分離する高勾配磁気分離処理工程を
含むことを特徴とする重質油の水素化脱金属処理方法。
(9) The method according to claim 8, wherein the cleaning treatment is carried out at a temperature of 300 to 450°C under hydrogen pressure. Q□ The method according to any one of claims 6 to 9, wherein the used fine particle catalyst is washed with a solvent while being magnetized in a high gradient magnetic separation device. 01) Used fine particle catalyst is reused by being oxidized and roasted while magnetized by a high gradient magnetic device.
Section method. θ odor In the high gradient magnetic separation process, 1000 to 6
Claim 1 using the magnetic field strength of 0000 glass
The method according to any one of Items 1 to 11. Ql high gradient magnetic separation treatment with a volume average particle diameter of 0.
13. The method according to any one of claims 1 to 12, which is carried out in the presence of ferromagnetic fine powder of 1 to 200 microns. 041. The method of claim 13, wherein the ferromagnetic fine powder is magnetite powder. 09 The method according to claim 13 or 14, wherein the ferromagnetic fine powder is used in a proportion of 0.1 to 10 parts by weight per 1 part by weight of the used fine particle catalyst contained in the produced oil. . (To) The method according to any one of claims 1 to 16, wherein the concentration of the fine particle catalyst contained in the total heavy oil supplied to the hydrotreating step is 0.1 to 10% by weight. . (171 The soluble vanadium contained in the raw material heavy oil is 1
00 ppm or more Claims 1 to 16
Either way. (g) The method according to any one of claims 1 to 17, wherein the raw material heavy oil contains 80% by weight or more of heavy components with a boiling point of 350° C. or higher. 0I The method according to any one of claims 1 to 18, wherein the raw material heavy oil is tar sand bitumen containing an ash content of 0.2% by weight or more, and the ash content is used as a fine particle catalyst. 20. The method according to any one of claims 1 to 19, wherein the vanadium content in the used fine particle catalyst is 1.0% by weight or more. 3I Raw material heavy oil containing soluble vanadium and other soluble metals is treated in the presence of a fine particle catalyst with a volume average particle diameter of 001 to 200μ, at a temperature of 350 to 500°C, and a hydrogen partial pressure of 10 to 350 Kg/cm2. a first hydrotreating step in which soluble vanadium contained in the heavy oil and other soluble metals are deposited on the fine particle catalyst; High-gradient magnetic separation that separates the fine particle catalyst with deposits of metal components from the hydroprocessing product oil by subjecting the hydroprocessed oil containing the spent catalyst, which contains fine particle catalysts with deposits of metal components, as a spent catalyst. The hydrotreated oil obtained from the treatment step and the high gradient magnetic separation treatment step, from which the fine particle catalyst on which metal components are deposited has been substantially removed, is passed through a fixed bed packed with a hydrotreated catalyst. A method for hydrodemetallization of heavy oil, characterized by comprising a second hydrotreating step of further hydrotreating. Q2 The hydrotreated product from the first hydrotreating step is sent to a high gradient magnetic separation treatment step without substantially gas-liquid separation treatment, and the inlet pressure is substantially equal to the inlet pressure in the second hydrotreating step. 21. The method of claim 21, wherein the high gradient magnetic separation process is carried out under pressure. @ In the second hydrotreating step, the hydrotreating catalyst filled in the fixed bed has a hydrogenation active metal component supported on a porous carrier, has an average pore diameter of 100 to 400 A, a specific surface area of 1 oorn7y or more, and Claim 21, which is a hydrotreating catalyst having a pore volume of 0.5 CC/P or more
or the method of paragraph 22. 041. The method of claim 23, wherein the porous carrier is selected from magnesia-silica,/silica, sepiolite or sepiolite-containing materials. (c) In the second hydrotreating step, the hydrotreating catalyst filled in the fixed bed is one in which a hydrogenation active metal is supported on porous alumina or silica/alumina, and has an average pore diameter of 50 to 15 pores. The method according to claim 21 or 22, which is a hydrotreating catalyst having a specific surface area of 15 om2/y or more and a pore volume of o, 3 to t, scc/r. (c) Raw material heavy oil containing soluble vanadium and other soluble metals is heated at a temperature of 350 to 500°C and a hydrogen partial pressure of 10 to 350 Ky/cm2 in the presence of a fine particle catalyst with a volume average particle diameter of 0.1 to 200μ. a first hydrotreating step in which soluble vanadium contained in the heavy oil and other soluble metals are deposited on the fine particle catalyst by hydrotreating under the conditions; and the first hydrotreating step. A second hydrotreating step in which the hydrotreated oil containing the fine particle catalyst with deposited metal components obtained from the process as a spent catalyst is further hydrotreated by flowing it through a fixed bed filled with a hydrotreating catalyst; , the hydrotreated oil containing the fine particle catalyst with accumulated metal components obtained from the second hydrotreating step is subjected to a high gradient magnetic separation treatment to produce the fine particle catalyst with accumulated metal components by hydrotreating. 1. A method for hydrodemetallization of heavy oil, comprising a high gradient magnetic separation treatment step for separation from oil.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6114289A (en) * 1984-06-29 1986-01-22 シエブロン リサ−チ コンパニ− Petroleum two step hydrogenation
US4836914A (en) * 1985-05-08 1989-06-06 Nippon Oil Co., Ltd. Method for removing iron content in petroleum series mineral oil therefrom
JPH0673868U (en) * 1993-03-24 1994-10-18 サンクス株式会社 Cable connection structure for electronic components

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