JPS5910258B2 - 炭化水素の変換方法 - Google Patents

炭化水素の変換方法

Info

Publication number
JPS5910258B2
JPS5910258B2 JP53143846A JP14384678A JPS5910258B2 JP S5910258 B2 JPS5910258 B2 JP S5910258B2 JP 53143846 A JP53143846 A JP 53143846A JP 14384678 A JP14384678 A JP 14384678A JP S5910258 B2 JPS5910258 B2 JP S5910258B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
layer
liquid
reaction
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP53143846A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5594645A (en
Inventor
保 上野
武彦 高橋
和夫 高田
敏雄 日高
實 高川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority to JP53143846A priority Critical patent/JPS5910258B2/ja
Priority to FR7928587A priority patent/FR2442222A1/fr
Priority to NLAANVRAGE7908462,A priority patent/NL180832C/xx
Priority to US06/096,157 priority patent/US4311868A/en
Publication of JPS5594645A publication Critical patent/JPS5594645A/ja
Publication of JPS5910258B2 publication Critical patent/JPS5910258B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/12Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • B01J31/121Metal hydrides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/12Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • B01J31/122Metal aryl or alkyl compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/40Regeneration or reactivation
    • B01J31/4015Regeneration or reactivation of catalysts containing metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/02Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/22Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
    • C07C5/2206Catalytic processes not covered by C07C5/23 - C07C5/31
    • C07C5/2226Catalytic processes not covered by C07C5/23 - C07C5/31 with inorganic acids; with salt or anhydrides of acids
    • C07C5/2246Acids of halogen; Salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/22Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
    • C07C5/2206Catalytic processes not covered by C07C5/23 - C07C5/31
    • C07C5/2266Catalytic processes not covered by C07C5/23 - C07C5/31 with hydrides or organic compounds
    • C07C5/228Catalytic processes not covered by C07C5/23 - C07C5/31 with hydrides or organic compounds containing metal-to-carbon bond; Metal hydrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/22Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
    • C07C5/27Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
    • C07C5/2767Changing the number of side-chains
    • C07C5/277Catalytic processes
    • C07C5/2778Catalytic processes with inorganic acids; with salts or anhydrides of acids
    • C07C5/2786Acids of halogen; Salts thereof
    • C07C5/2789Metal halides; Complexes thereof with organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/321Catalytic processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G35/00Reforming naphtha
    • C10G35/04Catalytic reforming
    • C10G35/06Catalytic reforming characterised by the catalyst used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/50Redistribution or isomerisation reactions of C-C, C=C or C-C triple bonds
    • B01J2231/52Isomerisation reactions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/06Halogens; Compounds thereof
    • B01J27/08Halides
    • B01J27/12Fluorides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/26Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/26Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
    • B01J31/36Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24 of vanadium, niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2527/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • C07C2527/06Halogens; Compounds thereof
    • C07C2527/133Compounds comprising a halogen and vanadium, niobium, tantalium, antimonium or bismuth
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2531/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • C07C2531/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • C07C2531/12Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は精製された触媒を再使用する炭化水素変換反応
に関し、さらに詳細にはX−jF6−系触媒で炭化水素
を変換させる際に、活性の低下した触媒不活性成分のみ
を除去した残υの活性の高い触媒を再使用する炭化水素
変換反応に係わる。
炭化水素変換反応で使用されるX’fMF6−系触媒の
うち代表的なものは六フッ化アンチモン酸系(XfSb
F6−以下同様)触媒である。この六フッ化アンチモン
酸系触媒は高い活性を持つフリーデルクラフッ型触媒と
して良〈知られておわ、通常はフッ化水素、フルオロ硫
酸または二酸化硫黄などの希釈剤に溶解した溶液が触媒
液として使用されている。六フッ化アンチモン酸系触媒
を使用することにより、たとえばn−パラフィンの異性
化反応をイソ−パラフィン類の生成に有利な低温で行な
うことができる利点があり、たとえば、直留ライトナフ
サの異性化による高オクタン価ガソリン製造触媒として
特にすぐれていることが知られている。ところで、六フ
ッ化アンチモン酸系触媒がこのようにすぐれた性質を有
しているにもかかわらず、この触媒を工業的に使用した
例は未だ知られていない。その理由の一つには、六フッ
化アンチモン酸系触媒自体の腐食性が大きく反応装置に
高価な高ニッケル−モリブデン合金などの高級材料が必
要とされることである。さらにもう一つの本質的な理由
は反応中に生じた触媒不活性成分のみを反応生成液(反
応途上にある反応液も包含する)または使用後の触媒液
から除去できず、従って触媒液の活性を更新するために
は触媒活性成分と触媒不活性成分との混合物を反応系か
ら取わ出し、この取υ出した量に相当する新触媒液を補
充することが必要である。しかしながらこの方法によれ
ば触媒不活性成分とともに大量の触媒活性成分も取出さ
れ、しかも補充する新触媒液が取出された触媒活性成分
の量に相当する量たけ余分に必要とされるとの欠点があ
つた。従つて使用後の反応生成液または触媒液から触媒
不活性成分を除去することができれば、使用後Z独媒液
の触媒活性成分は取り出されることなく有効に使用され
、また補充される新触媒液が少量で済むことになる。本
発明の目的は、触媒活性成分および触媒不治性成分の両
者を含む使用後の触媒液またはこの触媒液と炭化水素と
の混合物から触媒不活性成分のみを除去し、触媒活性成
分を有効に再度使用する炭化水素を変換させる方法を提
供し、もつて新触媒の補充量を節約するにある。しかし
て本発明は、本発明者らが使用後の触媒液からの触媒不
活性成分q余去について永年鋭意研究を重ねた結果、得
られた触媒不活性成分が比較的比重の大きいスラッジ状
の重液又は結晶性物質であり、しかも触媒活性成分とは
挙動が異なジ、触媒活性成分が分離、析出しないような
比較的高温で容易に分離、析出しかつ残クの活性の高い
触媒活性成分は再使用することができるとの新知見にも
とづく発明である。
すなわら、本発明は、一般式X′+MF6−(ここでX
は水素原子または炭化水素基であシ、Mはニオブ原子、
アンチモン原子またはタンタル原子である)で示される
フッ化化合物を触媒として使用してパラフィン系炭化水
素またはナフテン系炭化水素を異性化させた反応生成液
から触媒不活性成分を重液層として沈降させるかまたは
固体として析出させ、該重液層または該固体を除去する
ことによう実質的に触媒不活性成分を除去し、残9の触
媒活性成分を該異性化反応に再使用することを特徴とす
る炭化水素Q変換方法である。
本発明VC卦いて異性化させられる原料炭化水素は、実
用上分枝を有すゐかもしくは有しない炭素数1〜8個の
パラフィン系炭化水素または炭素数3〜8個のナフテン
系炭化水素である。
実用上、好ましいのは炭素数4〜6個のパラフィン系炭
化水素卦よび/または炭素数4〜8個のナフテン系炭化
水素である。代表的なパラフィン系炭化水素としてはn
−ブタン、イソーブタン、n−ペンタン、イソペンタン
、n−ヘキサン、卦よびイソ−ヘキサンなどがあり、ま
た代表的なナフテン系炭化水素としてはシクロヘキサン
、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、ジメ
チルシクロヘキサン、エチルシクロペンタン、エチルシ
クロヘキサンなどがある。これらは単独または混合物で
使用されるが、通常の工栗原料は後者が多い。本発明に
卦いてはパラフィン系炭化水素卦よび/またはナフテン
系炭化水素の異性化が行なわれる。実用上特に好適な炭
化水素の変換は炭素数4〜6個のn−パラフィンの異性
化などである。
本発明に卦ける触媒は一般式X″+MF6−(X:水素
原子または炭化水素基、M:ニオプ原子、アンチモン原
子、またはタンタル原子)で示される触媒であつて、こ
の中でMがアンチモン原子である六フッ化アンチモン酸
系触媒が実用上最も好ましい。な卦、前記の一般式に訃
ける炭化水素基は原料のパラフィン系炭化水素卦よびナ
フテン系炭化水素に由米する炭化水素基であつて、たと
えばイソブチル基H3C−?8 、メチルシクロペン
チル基(「−「CH3)+ 卦よびイソペンチル基■H
3C−C−CH2−CH3などがある。
+ 六フッ化アンチモン酸系触媒のうち代表的なものを例示
すれば、H+Sb6F−、(σ0H3)+SbF6−、
H+NbF6−、(「CH3)+NbF6−H+TaF
6一釦よび( σCH3YTaF6−などがある。
な卦、たとえば六フッ化アンチモン酸はプロトン型H+
SbF6″′であるが、プロトン型は異性化反応中に反
応原料のパラフィン類卦よびナフテン類などの炭化水素
のそれぞれと反応して、その一部が炭化水素型(炭化水
素基)+SbF6− に変化する。
なお、炭化水素基が原料のナフテン類に由来する炭化水
素型のものは、炭化水素基が原料のパラフィンに由来す
る炭化水素型のものよりも触媒の安定性が高いので、前
者が少量でも共存していることが好ましい。
触媒としてプロトン型を反応器に供給した場合でも、異
件化反応中にはその一部は炭化水素型に変化し、その結
果異性化反応系には触媒はプロトン型と炭化水素型との
混合物となる。なお、反応系に戻される触媒活性成分は
、この混合物である。
本発明VC.卦いて触媒液、触媒活性成分卦よび触媒不
活性成分などの活性を示す尺度として、これらを使用し
てn−ヘキサンを実際に異性化反応させて求めた触媒活
性「A」が使用される。
すなわち、 上式に訃いて A :触媒活性(?原料/?成分金属・Min)L :
n−ヘキサンを含有する原料油の重さ(V)M :触媒
液中の成分金層(たとえばSb)の重さ
(V)t :有効接触時間(撹拌開
始より撹拌を中止し2層に分れるまでの時間Min)N
O:原料油中のn−ヘキサンの初濃厘Wt%)Nt:有
効接触時間t分後の炭化水素層のn−ヘキサンの濃度
(Wt%)Neq:炭化水素層のn−ヘキサ
ンの平衡濃度(Wt%)である。
しかしてこの触媒活性の表示法によれば、通常使用され
る程度の濃度の新鮮な触媒液の25℃に卦ける触媒活性
はほぼ0.50〜0.55である。
本発明は活性低下した触媒液k適用されるものであり、
その活性の低下の程度には特に制限はないが、経済的な
滉地卦よび触媒不活性成分の除去の容易さから通常は新
触媒液の触媒活性の90%以下となつたもの、特に好ま
しくは20〜80%となつたものに適用することが好ま
しい。本発明VC.卦いて異性化により得られた反応生
成液は炭化水素層と触媒層に分離される。
すなわち反応生成液を特に加温、冷却しなくとも室温で
静置して卦けば数秒乃至1分程度で二層にわかれる。た
だし場合によつては数時間程度要することもある。この
様な場合には遠心分離などにより所要時間を短縮するこ
とができる。二層のうち軽液層が炭化水素層であり、重
液層が触媒層である。その後の処理操作を容易にするた
めに通常炭化水素層を傾瀉などの通常の液液分離手段に
より除去し触媒層を残す。この触媒層には主として物理
溶解炭化水素、希釈剤のフッ化水素、触媒活性成分卦よ
び触媒不活性成分などが含有されている。触媒層の成分
金属濃度は金属として通常は5〜40wt%に、好まし
くは19〜35%に調整される。成分金属濃度が5wt
%未満のときには触媒不活性成分は触媒層中で重液層と
して沈降せずまたは固体として析出せず、また40wt
%を越えたときには触媒層全体がゲル化する危険性が増
大し、いずれの場合も結局は触媒不活性成分の除去が困
難乃至不可能となる。触媒層の成分金属濃度が5wt%
未満の場合には濃縮する必要がある。濃縮時の温度は1
00℃以下でなければならない。この温度を100℃よ
り高くした場合には、濃縮操作中に卦いて触媒活性成分
の活性が低下する。濃縮には(イ)窒素ガス、水素ガス
またはヘリウムガスなどの不活性ガスの通気によるスト
リツピング、(口)減圧濃縮、(ハ)減圧加熱濃縮また
は(ニ)加熱濃縮などの手段が採用される。しかして(
イ)は通常室温で行われるが加熱することも妨げず、(
口)は通常は−10〜25℃で(ハ)は通常25〜50
′C慣→は通常25〜100℃で行われる。これらのう
ら高温Vc.さらされないことよシ(イ)乃至(ハ)が
好ましい。所定濃度の触媒層は−120〜50℃、好ま
しくは−100〜20℃に保つことにより重液層の沈降
または固体の析出が卦きる。このときの温度を−120
℃よジ低くした場合には触媒層全体がゲル化する危険性
が増大し、また50℃より高くすると重液層は生成せず
また固体も析出せず、どちらの場合も結局は触媒不活性
成分の除去は極めて困難乃至不可能となる。触媒層中で
の触媒活性成分と触媒不活性成分の分離の状態は前記の
状態のほかに、(a)ないし(c)の3種類がある。
すなわち(a)軽液層と比較的少量のスラッジ状または
タール状の重液層とに分離する。しかしてこの液から傾
瀉などの通常の液液分離手段により軽液層を得る。軽液
層には主として触媒活性成分卦よび触媒不活性成分の両
者が含有され重液層には主として触媒不活性成分が含有
されている。この軽液層をさらに−120〜30℃、好
ましくは−80〜20℃で保持すると固体が析出してく
る。触媒不活性成分は主に固体に含有され触媒活性成分
は主に液相に含有される。スラッジ状またはタール状の
重液層は廃触媒処理工程かまたは再生工程へ送られる。
固体を除去した軽液層液体はそのまままたは新触媒液を
補充して反応系に戻され、また固体はそのまままたは触
媒不活性成分の含有率を高めるため前記フッ化水素など
の希釈剤を再結溶媒としてさらに再結をくわかぇし、再
結によつて得られた固体は廃触媒処理工程かまたは再生
工程へ、また母液は新触媒液を補充して反応系へそれぞ
れ送られる。なお再結晶に用いられるフッ化水素などの
再結溶媒の量は固体1重量部に対して0.1〜2重量部
、好ましくは0.2〜1重量部である。このときの温度
は−120〜30℃、好まし〈は−80〜20℃に保持
される。(b)軽液層と比較的多量の重液層とに分離す
る。この液から傾瀉などの通常の液液分離手段により軽
液層を除去する。軽液層は主として触媒活性成分を含有
して卦り、そのまままたは新触媒液を補充して反応系へ
戻される。重液層を−120〜30℃好ましくは−80
〜20℃に保持すると固体が析出してくる。遠心分離、
F過などの通常の固液分離により母液と固体とを分ける
。母液は主として触媒活性成分を含んで卦う、新触媒液
を補充して反応系へ戻される。固体は前記(a)FlC
.おけると同様にそのまままたは再結を経て廃触媒処理
工程または再生工程へ送られる。卦よび(c)所定濃度
の触媒層の温度を徐々に下げていくと−20℃程度で一
旦軽液層と重液層とに分れ、さらに温度を下げていくと
−65℃程度から重液層の中で固体の析出がはじまる。
これから遠心分離、ろ過などの通常の固液分離手段によ
り母液と固体とに分ける。母液は主として触媒活性成分
を含有して卦り、新触媒液を補充して反応系に戻される
。固体は前記(a)に卦けると同様にそのまままたは再
結を経て廃触媒処理工程または再生工程へ送られる。な
卦前記の(a)Hc)に卦いては、触媒不活性成分は廃
触媒処理工程または再生工程へ送られるが、これらの工
程へ送る前に原料油と接触させ、原料油中の微量の水、
硫黄分、卦よび過剰の芳香族化合物などの触媒毒と反応
させまたこれらを吸着させることによシ原料油中のこれ
らの触媒毒を除去することが好ましい。しかして実際に
は触媒活性成分と触媒不活性成分とは触媒活性Aにより
表示され、かつ相対的なものであり、両者の間には明確
な一線を画すことはできない。
従つて前記の(a)〜(c)の状態に卦ける重液層又は
固体を再使用するかあるいは廃触媒処理工程に送るかは
前記の(a)〜(c)の状態での記載に限られるわけで
はなく、それぞれの触媒活性Aの大きさにより任意に決
定しうる。前記(a)〜(c)の状態は原料油の組成、
固体を析出させる温度、触媒の履歴卦よび濃度、卦よび
濃度調整されたのらの温度条件などにより異なる。
な卦異性化反応の経過中に卦いて、スラッジ状の触媒不
活性成分が少量沈降することがある。このような場合に
はこの廃触媒を除去しこの廃触媒Q量に相当する量の新
触媒を補充することができる〜 また、炭化水素層と触媒層とが分離した場合でも炭化水
素層を除去することなく炭化水素層の存在下で前記触媒
層と同様に処理することにより触媒不活性成分を除去す
ることもできる。
このようにして触媒不活性成分を除去して得られた触媒
活性成分は、そのまままたは新触媒を補充して更新して
炭化水素異性化反応に再使用することができる。
な卦、再使用する触媒は新触媒よりも触媒活性Aが若干
低い場合もあるが、残存炭化水素濃度がほぼ平衡濃度に
達するまで可成ジ長時間反応させる通常の炭化水素の異
性化反応では実用上両者の差は実質的にはない。本発明
を適用したフローシートの1例を第1図に示す。
すなわら、水、硫黄分卦よび芳香族炭化水素などの触媒
毒を含有する粗原料油はポンプ1により経路2を経由し
て原料油精製槽3に送られる。原料油精製槽3において
粗原料油は再生工程へ送られる前の触媒不活性成分と接
触せしめられて、水分、硫黄分訃よび芳香族炭化水素な
どの触媒毒が除去される。精製後の原料油はデカンター
35で上層と下層に分離され、上層は経路36を経由し
て反応槽4,5および6へ逐次送られて反応せしめられ
る。な卦反応槽には新触媒液または新触媒液を補充した
触媒成分が経路4b,5bおよび6bから供給されてい
る。反応物である炭化水素は各反応槽出口のデカンタ4
a,5a卦よび6aを順次経由して経路9aを経て反応
系を去る。一方、デカンタ4a,5a卦よび6aVc.
卦いてそれぞれのデカンタ底部から少量の炭化水素と多
量の触媒成分との混合物(反応生成液)が抜出され経路
rを経てデカンタ8VC.送られるか、または反応槽4
,5卦よび6のそれぞれに戻される。デカンタ8では反
応生成液は上層が炭化水素層卦よび下層が触媒層の2層
に分離する。炭化水素層は経路9を経ていずれかの反応
槽に戻される。デカンタ8の触媒層からスラッジ状又は
タール状の液が分離している場合は触媒層を経路10a
経由で分離器11aに送りここでスラッジ等を上層から
分離したのらこの上層は前処理槽11又はテカンタ13
に送られる。デカンタ11aの下層のスラツジは経路1
1b卦よび経路33を経由して原料油精製槽3へ送られ
るか、または経路11c卦よび経路37を経由して再生
工程または廃触媒処理工程へ送られる。一方、デカンタ
8での触媒層は経路10を経て前処理槽11に送られ所
望の成分金属濃度に調整される。所定濃度の触媒層は経
路12を経てデカンタ13へ送られる。触媒層が軽液層
と重液層とに分離した場合はデカンタ13にてこれを分
離する。軽液層には主として触媒活性成分が含まれて卦
ク、これは経路14から抜き出1される。触媒層が2層
に分離しない場合はこれをそのまま経路15を経て晶出
槽16へ送られる。またデカンタ13から抜出された重
液層は経路15を経て晶出槽16へ送られる。この重液
層または分離しなかつた触媒層は晶出槽16で所定の温
度で保持され固体を析出せしめられたのら経路17を経
て遠心分離機18へ送られて固体と母液とに分離される
。母液は経路19により抜き出されるか卦よび/または
経路20を経て濃縮槽21に送られて濃縮される。この
濃縮液は経路22を二経て晶出槽23に送られ冷却され
て固体が析出せしめられ、さらに経路24を経て遠心分
離機25へ送られて固体と母液とに分離される。この母
液は経路26により抜きとられ、さらに経路26aによ
り濃縮槽21へ送られ卦よび/または経路26bにより
排出される。遠心分離機18で分離された固体は再結晶
工程に送られる。すなわち遠心分離機18で分離された
固体は経路27を経由して溶解槽28へ送られ、ここで
フッ化水素などの再結溶媒に溶解される。この溶液は経
路29により晶出槽30に導かれ冷却されて固体を析出
せしめられ、さらに経路31を経由して遠心分離機32
に送られて、ここで固体と母液とに分離される。この固
体は経路33を経由して原料油精製槽3に送られて、粗
原料油に含有されている水、硫黄分卦よび過剰の芳香族
炭化水素などの触媒毒の除去に使用される。原料精製油
槽内の液は経路34を経てデカンタ35に導かれ上層に
原料油層が、下層に触媒毒と反応しまたは触媒毒を吸着
した触媒不活性成分(廃触媒)が分離される。原料油層
は経路36を経て反応槽4へ送られる。また下層の廃触
媒は経路37によつて再生工程又は廃触媒処理工程へ導
かれる。遠心分離機32で分離された母液は経路38で
溶解槽28に送られて再結溶媒として再使用されるかま
たは経路39から抜き出される。遠心分離機25で分離
された固体は経路42により溶解槽28VC,導かれて
経路27からの固体とともに再結晶される力・または別
途単独で再結晶される。単独で再結晶する場合には遠心
分離機25からの固体は経路43を経て溶解槽44へ送
られ、ここでフッ化水素などの再結溶媒に溶解され、こ
の溶液はさらに経路45を経て晶出槽46に送られる。
晶出槽46ではこの溶液は冷却され固体を析出せしめら
れ、この液は経路47を経て遠心分離機48VC.送ら
れ、ここで固体と母液とに分離される。この固体は経路
49VC.より経路33まで送られここで遠心分離機3
2からの固体とともに経路33を経て原料油精製槽3へ
送られる。遠心分離機48からの母液は経路50aを経
て溶解槽44へ送られて再結溶媒として再使用されるか
または経路50bから排出される。経路14からの軽液
層、ならびに経路19,26b,39卦よび50bから
の母液は経路40に集められ経路41から新触媒液を補
充して触媒活性が更新され反応槽4,5卦よび6のそれ
ぞれまたはこれらのうちの少なくとも1僧へ送られる。
本発明により使用後の触媒液から実質的に触媒不活性成
分を除去することが可能となり、触媒活性成分を有効に
使用することができ、したがつて新触媒液の補充量を節
約することかでき、工業的価値は極めて高い。
次に本発明を実施例に卦いて説明する。
参考例1 電磁攪拌機付オートクレーブ(内容積200m1!ノに
種々の濃度のSbF5のフッ化水素溶液40dと原料油
40m1(281に相当)とを仕込んで新鮮な触媒の触
媒活性Aを測定した。
原料油の組成はn−ヘキサン96.3wt%、イソヘキ
サン類2.0wt%、C6ナフテン類1.7wt%、ベ
ンゼン110ppmであつた。反応条件は温度25℃、
反応系の圧力4KfidG(水素加圧)、撹拌速度10
00rpmとした。炭化水素層のみを入れかえて同一触
媒による異性化反応を4回繰り返し、2〜4回目の反応
時の触媒活性Aの平均値を新鮮な触媒の活性とした。1
回あたりの反応時間は約20分としたところ生成油中の
n−ヘキサン濃度は35〜60wt%であつた。
測定結果を第1表に示す。以下の実施例に卦ける触媒活
性Aも上記に準じて測定した。参考例2 SbF5のフッ化水素溶液の代わDに、タンタル(以下
Taと記す)濃度8,5wt%の五フッ化タンタル(以
下TaF5と記す)のフッ化水素溶液を用い、反応温度
Fc4O℃とした以外は参考例1と同様にして触媒活性
Aを測定し、触媒活性Aとして0.70r原料/r−T
a−Minを得た。
参考例3SbF5のフッ化水素溶液の代わりに、ニオブ
(以下Nbと記す)濃度11.0wt%の五フッ化ニオ
ブ(以下NbF5と記す)のフッ化水素溶液を用い反応
温度金35℃とした以外は参考例1と同様にして触媒活
性Aを測定し、触媒活性Aとして0.62r原料/r−
Nb−Minを得た。
実施例1電磁撹拌機を備えた内容積300w11のオー
トクレーブにSbF5(5フッ化アンチモン以下同様)
のフッ化水素溶液(SbF5濃度30wt%)100V
ど参考例1で使用した原料油にフッ化水素を飽和させた
もの(原料油128r卦よびフッ化水素0.07?)と
を仕込んで反応系を水素で加圧して4KeiGに保ちつ
つ25℃で異性化反応を行なつた。
45分間反応させた後、炭化水素層の組成はほぼ平衡に
達していた。
触媒層を分析したところ.反応開始前に存在したHSb
F6の35%が炭化水素型に変化し、炭化水素基のほと
んどがC6Hl3+であることがわかつた。また炭化水
素層の組成はn−ヘキサン5.1wt%、イソヘキサン
93.4wt%、C6ナフテン類1.5wt%、炭素数
7以上の炭化水素微量でありC6ナフテン類中のメチル
シクロペンタンの濃度は原料油中では2,5wt%であ
つたのに対し、炭化水素層中では22.2wt%であつ
た。反応終了後炭化水素層を除去し上記のフッ化水素を
飽和した原料油を70t仕込んで反応を行なつた。この
工うな操作を繰b返して触媒を反復使用すると徐々に触
媒活性が低下した。反応生成液中の触媒層の触媒活性A
が0.41(新鮮な触媒の触媒活性Aの77%)まで低
下したときに反応を停止し、反応生成液を室温で静置し
て炭化水素層ど触媒層とに分離し、この触媒層80Vを
内容積100meの四フッ化エチレン六フッ化プロピレ
ン共重合体(以下FEPと記す)製試験管型反応器に移
して50V−に昇温し減圧下(430rmHy)で1時
間濃縮を続けた。濃縮後の触媒液(アンチモン濃度32
wt%)はかつ色液体であジ、この濃縮液を20℃で放
置したところ白色固体が析出した。白色固体をろ取し約
5?の固体と37?のかつ色の母液とを得た。この固体
卦よび母液のそれぞれの紐媒活性Aは0.07および0
,44であつた。この母液中にはHSbF6と(炭化水
素基)+SbF6−の両者が存在し、炭化水素基のほと
んどはC6H,3+でありそのプロトン型に対する割合
(モル比)は0.55であつた。この母液に新触媒液と
してSbF5濃度30wt%のHF−SbF5l5!?
とHF38yとを補充して触媒活性Aを0.47として
異性化反応に再使用した。な卦、前記の白色固体の触媒
活性Aを測定したのちの生成油の組成は、n−ヘキサン
65wt%、イソヘキサン33.3wt%卦よびC6ナ
フテン類1.7wt%であわ、またC6ナフテン類中の
メチルシクロペンタンの濃度は4.6wt%であつた。
実施例2実施例1の原料油にベンゼン2wt%を添加し
た以外は実施例1と同様にして異性化反応を繰ク返した
触媒層の触媒活性Aが0.24(一新鮮な触媒の触媒活
性Aの45%)まで低下した時点で触媒の反復使用を中
止した。反応生成液を室温で静置し炭化水素層ど触媒層
とに分離した。触媒層は濃紫色に着色していた。触媒層
40tをFEP製試験管に取り減圧下(25rfwnH
t)にて20℃で濃縮した。液量がはじめの約2/3に
なつた頃から紫色タール状物が器壁に付着しはじめるの
が観察された。液量が1/2になつたところで濃縮をや
め0℃で静置してタール状の重液層と軽液層とに分離し
た。軽液層卦よびタール状の重液層それぞれの触媒活性
AVj.O.26卦よび0.01であり1重量はそれぞ
れ13,5y卦よび7.3rであつた。この軽液層を−
30℃で静置した処、白色固体が析出した。これをF過
して触媒活性A、0.35の母液8.5rと触媒活性A
O.llの固体5.0?とを得た。この母液に新触媒液
を補充して更新し再便用した。実施例3 実施例2の反応器に残つている触媒層40?をFEP製
試験管に移し−32℃で1時間保ち内部の状態を観察し
た。
約3分経過後に液液分離がはじまり上層は淡黄色、下層
は紫色に着色していた。1次いで紫色沈でんが生成しは
じめ、続いて白色沈でんの生成が観測された。
ろ別後の母液の触媒活性Aは0.31、両沈でん混合物
のそれは0.17であり、重量はそれぞれ22.6?卦
よび17.4?であつた。この母液を更新して再使用し
た。実施例4 内容積500dのオートクレーブを用い、かつSbF5
のフッ化水素溶液(SbF5濃度50wt%)の仕込量
を250Vとした以外は実施例1と同様にして異性化反
応を繰り返した。
触媒活性Aを 20.22まで低下させた後、多段晶出
実験を行なつた。すなわち、反応生成液を炭化水素層と
触媒層とに分離し活性低下した触媒層203.5Vを−
75℃で冷却して固体を析出させ遠心分離により175
.8?の母液と27.7?の固体とにわけてそれぞれ母
液1卦よび固体1とした。この固体1の全量を29?の
フッ化水素VC.2O℃で溶解しこの溶液を−75℃で
冷却して固体を析出させ遠心分離により26.5?の母
液と30.2?の固体とにわけそれぞれ母液2卦よび固
体2とした。さらにこの固体2の全量を14.3rのフ
ッ化水素に20℃で溶解しこの溶液を−75℃で冷却し
て固体を析出させ遠心分離にJ.b8.3yの母液と3
6.2rの固体とにわけてそれぞれ母液3卦よび固体3
とした。結果を第2表に示した。全工程のSbF5収支
は95.8%であつた。この結果は多段晶出により不活
性成分の分離が一層完全に行なわれることを示している
。な卦、母液1にSbF5濃度65wt%のSbF5の
HF溶液55?を加えて触媒活性Aが0.409となる
ように更新して再使用した。
実施例5 電磁攪拌機と各出口にデカンタとを備えた内容積500
dのオートクレーブ3個を直列に並べ多段連続反応を行
なつた。
触媒として各々の反応器にSbF5のフッ化水素溶液(
SbF5濃度50%)を150tずつ仕込んだ。な卦以
降は触媒の仕込みはしなかつた。原料油の直留ナフサ(
ブタン類1.8wt%、ペンタン類43.6wt%、ヘ
キサン類44.6wt%一このうら、n−ヘキサン21
.0wt%、2−メチルペンタン13,6wt%卦よび
2,3−ジメチルブタン10.0wt%−、シクロペン
タン1.5wt%、メチルシクロペンタン5.5wt%
、シクロヘキサン2.6wt%、ヘプタン類0.4wt
%、ベンゼン220ppm)を330?/Hrの速度で
供給した。反応条件は温度25℃、攪拌速度850r.
pJn.、圧力4.0K1冫DG(水素加圧)とした。
10時間運転後に1段目の触媒層の一部を分析した処、
反応開始前に存在したHSbF6の43%が炭化水素型
に変化して卦シ、炭化水素基の62モル%がC5Hll
+、29モル%がC6H,3+ のパラフィン系、6モ
ル%がC6Hl+のナフテン系であレ、残シは炭素数7
以上のものであることがわかつた。
またこのときの炭化水素層の組成はブタン類2.0wt
%、ペンタン類42.2wt%、ヘキサン類45.4w
t%一うちn−ヘキサン2.3wt%、2−メチルペン
タン9.6wt%、3−メチルペンタン4.4wt%、
2,3−ジメチルブタン4.3wt%卦よび2,2−ジ
メチルブタン24.8wt%ーシクロペンタン類1.5
wt%、メチルシクロペンタン1.9wt%、シクロヘ
キサン5.9wt%.残りは炭素数7以上の炭化水素で
あジ、n−ヘキサンの92%がイソヘキサンに、メチル
シクロペンタンの49%がシクロヘキサンに異性化して
いた。180時間運転後に、各反応器の触媒液をケルー
F(商品名塩化三フッ化エチレン重合体)製晶出装置に
移送し十分混合した。
触媒液は計486tであつた。この触媒液の一部を用い
て触媒活性Aを測定したところ0.38であV)(新鮮
な触媒の活性の70(L)、この触媒液を−62℃で4
時間冷却したところ固体が析出した。またアンチモン濃
度は17wt%であつた。強制ろ過して96Vの固体と
380rの母液とが得られた。この母液の触媒活性Aは
0.41であつた。固体卦よび母液のそれぞれの触媒活
性Aを、同じ条件下で参考例1で用いたと同様な原料油
を用いて測定した。その結果、n−ヘキサンのイソヘキ
サンへの転化率卦よびシクロヘキサンのメチルシクロペ
ンタンへの転化率は、固体の場合にはそれぞれ77%卦
よひ12%であり、母液0場合にはそれぞれ93%卦よ
び18%であつた。なシ。測定条件下に卦いてn−ヘキ
サンのイソヘキサンへの平衡転化率は95%、シクロヘ
キサンのメチルシクロペンタンへの平衡転化率は21%
であつた。この母液にSbF5のフッ化水素溶液(Sb
F5濃度30wt%)94?を添加して十分混合して、
触媒活性Aが0.43となるように更新して再使用した
(再使用例は実施例11)。固体を24yのフッ化水素
に20℃で溶解し、この溶液を−75℃で冷却して再結
晶して57yの固体を得た。この固体のアンチモン濃度
は26.3wt%であシ、触媒活性Aは0.18であつ
た。実施例6 SbF5のフッ化水素溶液(SbF5濃度30wt%)
100?使用した以外は実施例1と同様に異性化反応を
行なつた。
触媒活性Aが0.38(新鮮な触媒活性Aの69%)ま
で低下したときに触媒の反復使用を中止した。この反応
生成液からの触媒液90tを内容積100Tn1(7)
FEP製試験管型反応器に採リ、この触媒液に窒素ガス
を通気し10〜20℃で液量が約1/2になるまで濃縮
し、濃縮後の触媒液のアンチモン濃度は25wt%であ
つた。この濃縮触媒液を−80℃で冷却したところ白色
の固体か析出した。この白色固体を戸取したところ21
rあり、また母液は34tであつた。白色固体卦よひ母
液のそれぞれの触媒活性Aは0.23卦よび0.42で
あつた。この母液を再使用した。実施例7 実施例6と同様に反応をく沙かえし行ない触媒活性Aが
0.36まで低下したときに触媒の反復使用を中止した
この反応生成液からの触媒液80rを内容積100me
のFEP製試験管型反応器に取わ30℃で減圧(65r
rr!NHV)にし触媒液を濃縮した。濃縮後のアンチ
モン濃度は25wt%であつた。濃縮液を−60℃に冷
却したところ白色固体が析出した。固体の量は21yで
あり、母液の量は23′I7であつた。白色固体卦よび
母液のそれぞれの触媒活性Aは0.21および0.41
であつた。この母液を再使用した。実施例8 実施例6と同様に反応をくりかえし行ない、触媒活性A
が0.34まで低下したときに触媒の反復使用を中止し
た。
この反応生成液からの触媒液80?を内容積100m1
.のFEP製試験管型反応器に取り30℃で減圧(65
rfr!NHt)にし触媒液を濃縮した。濃縮後のアン
チモン濃度は31wt%であつた。濃縮液を−85℃に
冷却した処、軽液層と多量の重液層とに分離した。軽液
層4V(触媒活性AO.45)を除去し残つた重液層を
−55活vc.保持したところ、白色固体が析出した。
固体の量は18?であり母液の量は14tであつた。母
液と固体のそれぞれの触媒活性AlfiO.4O卦よび
0.15であつた。この軽液層とこの母液と (を合し
てさらにこれを更新して再使用した。実施例9底部にF
EP製の沈降槽(内容積25d)をつけたオートクレー
ブ(内容積350d)に50wt%SbF5のフッ化水
素溶液(SbF5濃度50wt%)(触媒活性AO.5
5)200?を仕込み、HFを飽和させた直留ライトナ
フサ(ブタン1.5wt%、ペンタン42.8wt%、
ヘキサン44.5wt%、シクロペンタン1.5wt%
、メチルシクロペンタン5.5wt%、シクロヘキサン
2.6wt%、ヘプタン0.4wt%、ベンゼン1.2
wt%)を1207/Hrの速度で連続的に供給した。
反応条件は温度25℃、攪拌速度800r.pJn、圧
力4.0kgZdG(水素加圧)であつた。150時間
連続運転を継続したところ沈降槽に17.8?の紫かつ
色沈でんが蓄積された。
また母液を室温で約3分間放置したところ、二層に分離
し、上層は製品の炭化水素であり下層が触媒液である。
この触媒液の一部を分析した処、反応開始前に存在した
HSbF6の47%が炭化水素型に変化して卦り、炭化
水素基の59モル%がC5H,,+、32モル%がC6
HJ3+のパラフィン系5.5モル%がC6Hll+の
ナフテン系、残ジは炭素数7以上のものであることがわ
かつた。沈でんの触媒活性Aは0.12であつた。また
触媒液の活性は0.36であり、量は222.2?であ
つた。この触媒液を更新して再使用した。実施例10 実施例9と同様に反応させ、さらに100時間運転を継
続後反応を中止した。
内容物をFEP容器(内容積5001ne)に移して室
温で静置したところ触媒層170meと炭化水素層75
dとに分離した。触媒層と炭化水素層の全量を500r
.P.n1.で撹拌しながら−45℃で1時間保持した
ところ白色沈でん43yが生成した。この固体を除去し
たのちの母液を室温で静置した処、再び炭化水素層と触
媒層とに分かれた。沈でんと固体除去後の触媒層の触媒
活性Aをそれぞれ測定したところ、前者の活性は0,2
3、後者のそれは0.37であつた。また後者の量は1
76yであつた。後者を更新して再使用した。実施例1
1 新触媒にかえて、実施例5で更新された触媒474yを
3個のオートクレーブに等分に仕込んだほかは実施例5
と同様にして?性化反応を行なつた。
結果として異性化反応生成液中のn−ペンタン卦よびn
−ヘキサンのそれぞれの残存濃度を第3表に示す。第3
表で明らかなように更新触媒の触媒活性Aと新触媒のそ
れとの間に若干の差があるにもかかわらず、n−ペンタ
ン卦よびn−ヘキサンのそれぞれの残存濃度は、更新触
媒を使用した場合と新触媒を使用した場合とでは実質的
に差はなく、更新触媒は新触媒と同様に使用しうること
を示している。
な卦、このような現象は残存炭化水素濃度がほぼ平衡濃
度に達するまで可成り長時間の反応時間をかけて行なう
通常の炭化水素変換反応は常に認められる。
実施例12 電磁撹拌機を備えた内容積300dのオートクレーブに
SbF5のフッ化水素溶液(SbF5濃度30wt%)
100Vと、ブタメ類1.3wt%、ペンタン類42.
3wt%、ヘキサン類43.4wt%、!9CルーC7
ナフテン類、7.8wt%、 ヘプタン類4.4wt%
、ベンゼン0.8wt%を含む原料油にフッ化水素を飽
和させたもの73Vを仕込んで、反応系を水素で加圧し
て4kgΔRliGに保らつつ25℃で異性化反応を行
なつた。
50分間反応させた後、炭化水素層の組成はほぼ平衡に
達していた。
反応終了後炭化水素層を除去して上記のフッ化水素を飽
和した原料油73Vを仕込んで反応を行なつた。このよ
うな操作を繰り返して触媒を反復使用すると触媒の活性
が徐々に低下しz触媒活性Aが0.38まで低下したと
きに、反応生成液からの115rの触媒層をFEP試験
管型容器に移して室温で静置したところ、紫かつ色ター
ル状の重液層と淡かつ色の軽液層とに分離した。重液層
(6のと軽液層(109V)とを分離後それぞれの触媒
活性Aを測定したところ、重液層は0.03、軽液層の
それは0.39であつた続いて軽液層を−42℃に保つ
たところ約18rの白色沈でんが分離した。沈でんの触
媒活性Aは0.18、母液のそれは0.42であつた。
な卦母液の重量は82?であつた。これVC.SbF5
のフッ化水素溶液(SbF5濃度70wt%)15?を
添加して触媒活性Aを0.47とした後さらに上記原料
油の異性化反応を継続した。実施例13 電磁撹拌機を備えた内容積300meのオートクレーブ
にTaF5のフッ化水素溶液(Ta濃度は参考例2と同
じく8.5wt%)100?と参考例2で使用したと同
様な原料油にフッ化水素を飽和させたもの85rとを仕
込み、参考例2と同様に反応系をH2で加圧して4Ki
AwiGに保ちつつ40℃で異性化反応を卦こなつた。
50分間反応させた後、炭化水素層の組成はほぼ平衡に
達していた。
反応終了後、炭化水素層を除去し前記のフッ化水素を飽
和した原料油を60y仕込んで反応を卦こなつた。この
ような操作を操ク返して触媒を反復使用した処、徐々に
触媒活性が低下した。触媒活性Aが0.52(新鮮な触
媒の触媒活性Aの74%)まで低下したときに触媒層7
0f!を内容積100m1のFEP製試験管型反応器に
移して50℃に昇温し、減圧下(510mH?)で1時
間濃縮を続けた。この濃縮液と25℃で放置したところ
濃縮後の触媒液(Ta濃度21.3wt%)はかつ色を
呈し白色の固体か析出していた。白色固体をろ取し約3
.5?の固体と24?のかつ色の母液を得た。この固体
卦よび母液のそれぞれの触媒活性Aは0.09卦よび0
.64であつた。この母液に、新触媒液としてTa濃度
8.5wt%のTaF5のフッ化水素溶液20?とフッ
化水素26rとを補充して触媒活性Aを0.67として
異性化反応に再使用した。な卦白色固体卦よび母液の触
媒活性AはそれぞれHFを補光してTa濃度を8,5w
t% として測定した。実施例14 電磁撹拌機を備えた内容積300dのオートクレーブV
C.NbF5のフッ化水素容液(Nb濃度は参考例3と
同じく11.0wt%)100Vと、参考例3で使用し
たと同様な原料油にフッ化水素を飽和させたもの85V
とを仕込み、参考例2と同様に反応系をH2で加圧して
4K9/CrliGに保ちつつ、35℃で異性化反応を
卦こなつた。
50分間反応させた後、炭化水素層の組成はほぼ平衡に
達していた。
反応終了後、炭化水素層を除去し、前記のフッ化水素を
飽和した原料油を60V仕込んで反応を卦こなつた。こ
のような操作を繰り返して触媒を反復使用した処、徐々
に触媒活性が低下した。触媒活性Aが0.38(新鮮な
触媒の触媒活性Aの61%)まで低下したときに触媒層
70?を内容積100df)FEP製試験管型反応器に
移して50℃に昇幅し、減圧下(510TM!NHt)
で1時間濃縮を続けた。この濃縮液を25℃で放置した
ところ、タール状重液層と軽液層とに分離しzタール状
重液層卦よび軽液層のそれぞれの触媒活性Aは0.18
卦よび0.40であり1重量は12f卦よび23Vであ
つた。この軽液層を−15℃で静置したところ、灰色の
固体が析出した。これをろ過して触媒活性AO.52の
母液20?と触媒活性AO.O9の固体3rとを得た。
この母液に新触媒液を補充して更新し更使用した。な卦
、タール状重液層、軽液層、母液卦よび灰色固体の触媒
活性は、それぞれHFを補光してNb濃度を11.0w
t96として測定した。
実施例15電磁撹拌機金備えた内容積300meのオー
トクレーブにSbF5のフッ化水素溶液(Sb濃度11
,6wtcり)100yと、n−ヘキサン15wt%、
イソヘキサン5wt%、メチルシクロペンタン76wt
%、シクロヘキサン4wt%卦よびベンゼン260Pp
mの組成を有する原料油60Vを仕込んで反応系をH2
で加圧して6K2/CdGに保らつつ、撹拌速度を10
00rpmとして30℃で30分間反応を卦こなつた。
得られた炭化水素層を分析したところ、n−ヘキサン5
.7wt%、イソヘキサン26wt%、メチルシクロペ
ンタン20wt%、シクロヘキサン48wt%、その他
は炭素数7以上Q炭1ヒ水素であつた。これからメチル
シクロペンタンの58%がシクロヘキサンへと異性化さ
れたことがわかる。またこの異性化と共VC.C6ナフ
テン類の14.6%がC6パラフィンに変化したことが
わかる。反応終了後、炭化水素層を除去し、前記のフッ
化水素を飽和した原料油60?を仕込んで反応を卦こな
つた。このような操作を繰り返して勉媒を反復使用した
ところ徐々に触媒活性が低下した。反応終了後の生成油
中のシクロヘキサン濃度が24wt%となつた時点(メ
チルシクロペンタンのシクロヘキサンへの転化率26.
3%。触媒が新鮮なときの45%)で、参考例1で用い
たと同様な原料油を用いて触媒活性Aを測つたところ触
媒活性Aは0.23であつた。その後、角娘層70?を
内容積100m1のFEP製試験管に移して50℃に昇
幅し、減圧下(480闘HV)で1.5時間濃縮を続け
た。この濃縮液を5℃で放置したところ、濃縮後の触媒
液(Sb濃度36wt%)はかつ色を呈し、白色固体が
析出していた。白色固体をろ取し、約2.57の固体と
20Vのかつ色母液とを得た。この固体卦よび母液のそ
れぞれの触媒活性は0.08卦よび0.50であつた。
この母液にHFを加え、Sb濃度を11.6wt%とし
て、 この触媒液20?と原料油152を用いて前記と
同一条件下で反応を卦こない、得られた生成油中のシク
ロヘキサン濃度は45wt%であつた(メチルシクロペ
ンタンのシクロヘキサンへの転化率54%)、また白色
固体にHFを加えSb濃度を11.6wt%として同様
に反応を卦こない得られた生成油中のシクロヘキサン濃
度は8wt%であつた(メチルシクロペンタンのシクロ
ヘキサンへの転化率5.3%)。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明を適用した7ローシートの1例である。 第1図に卦いて、1・・・・・・ポンプ、3・・・・・
・原料油精製槽、4,5卦よび6・・・・・・反応槽、
4a,5a卦よび6aはデカンタ、8・・・・・・デカ
ンタ、11・・・・・・前処理槽、11a・・・・・・
分離器、13・・・・・・デカンタ、16・・・・・・
晶出僧、18・・・・・・遠心分離機、21・・・・・
・濃縮槽、23・・・・・・晶出槽、25・・・・・・
遠心分離機、28・・・・・・溶解槽、30・・・・・
・晶出槽、32・・・・・・遠心分離機、35・・・・
・・デカンタ、44・・・・・・溶解槽、46・・・・
・・晶出僧、ならびに48・・・・・・遠心分離機。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 一般式X^+MF_6^−(ここでXは水素原子ま
    たは炭化水素基であり、Mはニオブ原子、アンチモン原
    子またはタンタル原子である)で示されるフッ化化合物
    を触媒として使用してパラフィン系炭化水素またはナフ
    テン系炭化水素を異性化させた反応生成液から触媒不活
    性成分を重液層として沈降させるかまたは、固体として
    析出させ、該重液層または該固体を除去することにより
    実質的に触媒不活性成分を除去し、残りの触媒活性成分
    を該異性化反応に再使用することを特徴とする炭化水素
    の変換方法。
JP53143846A 1978-11-21 1978-11-21 炭化水素の変換方法 Expired JPS5910258B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53143846A JPS5910258B2 (ja) 1978-11-21 1978-11-21 炭化水素の変換方法
FR7928587A FR2442222A1 (fr) 1978-11-21 1979-11-20 Procede pour la conversion, et en particulier, l'isomerisation, d'hydrocarbures avec recuperation du catalyseur actif
NLAANVRAGE7908462,A NL180832C (nl) 1978-11-21 1979-11-20 Werkwijze voor het katalytisch omzetten van koolwaterstoffen onder terugwinning en recirculering van een deel van de geregenereerde katalysator.
US06/096,157 US4311868A (en) 1978-11-21 1979-11-20 Process for converting hydrocarbon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53143846A JPS5910258B2 (ja) 1978-11-21 1978-11-21 炭化水素の変換方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5594645A JPS5594645A (en) 1980-07-18
JPS5910258B2 true JPS5910258B2 (ja) 1984-03-07

Family

ID=15348304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP53143846A Expired JPS5910258B2 (ja) 1978-11-21 1978-11-21 炭化水素の変換方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4311868A (ja)
JP (1) JPS5910258B2 (ja)
FR (1) FR2442222A1 (ja)
NL (1) NL180832C (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE277147T1 (de) * 2000-10-11 2004-10-15 Bp Oil Int Isomerizationsverfahren

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3201494A (en) * 1962-08-27 1965-08-17 Shell Oil Co Hexafluoroantimonic acid-catalyzed hydrocarbon conversions
GB1215635A (en) * 1968-03-29 1970-12-16 Shell Int Research A process for the isomerization of aliphatic hydrocarbons
US3678120A (en) * 1970-01-29 1972-07-18 Universal Oil Prod Co Hydrocarbon conversion catalyst and process
US3839489A (en) * 1972-02-28 1974-10-01 Phillips Petroleum Co Isomerization with asf5 and/or sbf5 and with trifluoromethanesulfonic acid or hf and high h2 partial pressure
US4035286A (en) * 1972-12-20 1977-07-12 Standard Oil Company (Indiana) Octane upgrading of light naphtha streams using a fluoroalkanesulfonic acid-antimony pentafluoride mixture
US3830871A (en) * 1973-07-02 1974-08-20 Exxon Research Engineering Co Removal of a metal pentafluoride from hydrocarbons
US4144282A (en) * 1973-08-03 1979-03-13 Standard Oil Company (Indiana) Octane upgrading of light naphtha streams using a fluorosulfonic acid, hydrofluoric acid and antimony pentafluoride catalyst
US4058575A (en) * 1975-06-12 1977-11-15 Exxon Research & Engineering Co. Catalyst pretreatment with hydrocarbon feedstock
US4105704A (en) * 1976-12-29 1978-08-08 Exxon Research & Engineering Co. Method for preparing and using a soluble metal pentafluoride-hydrogen fluoride catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
FR2442222B1 (ja) 1983-12-23
FR2442222A1 (fr) 1980-06-20
NL180832C (nl) 1987-05-04
NL180832B (nl) 1986-12-01
US4311868A (en) 1982-01-19
NL7908462A (nl) 1980-05-23
JPS5594645A (en) 1980-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6407186B1 (en) Method for producing low-molecular, highly reactive polyisobutylene
US2499820A (en) Thiourea-hydrocarbon complexes
SU1091850A3 (ru) Способ получени ароматических углеводородов
US2588602A (en) Fractionation of organic compounds
US4058575A (en) Catalyst pretreatment with hydrocarbon feedstock
US2284554A (en) Condensation catalysts of increased activity and process of producing the same
US4098833A (en) Regeneration of hydrocarbon conversion catalysts
US4033829A (en) Process for inhibiting polymerization of styrene during distillation
FR2520636A1 (fr) Composition zeolitique du type l contenant du platine et du baryum et son application au reformage d'hydrocarbures
US9079175B1 (en) Regeneration of an acidic catalyst by addition of C1 to C10 paraffins
US4120912A (en) Recovery of Lewis acid/Bronsted acid catalyst with hydrogen at elevated temperatures and pressures
JPH01149804A (ja) 有機重合体から金属異物を分離する方法
US3201494A (en) Hexafluoroantimonic acid-catalyzed hydrocarbon conversions
US3699035A (en) Production of gasoline by averaging and reforming
US4246094A (en) Process for upgrading naphtha hydrocarbons
NO301261B1 (no) Regenerering av alkyleringskatalysator
JPS5910258B2 (ja) 炭化水素の変換方法
US3617516A (en) Process for the isomerization of aliphatic hydrocarbons
US2611735A (en) Process for removing metals from crude petroleum oils
US2405995A (en) Process for dearomatizing and modifying hydrocarbons with hydrogen fluoride and boron trifluoride
US4065381A (en) Maintaining effective molar ratio of HF to metal pentafluoride in a hydrocarbon conversion process
US4036737A (en) Hydrocracking in strong acid systems with noble metal component
US2945016A (en) Separation of polymers
US3993706A (en) Acid purification and recycle in HF-catalyzed alkylation
US2463601A (en) Separation of highly branched paraffins into odorless fractions