JPS59334A - 新鮮なイリジウム含有触媒の処理方法 - Google Patents
新鮮なイリジウム含有触媒の処理方法Info
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- JPS59334A JPS59334A JP58100129A JP10012983A JPS59334A JP S59334 A JPS59334 A JP S59334A JP 58100129 A JP58100129 A JP 58100129A JP 10012983 A JP10012983 A JP 10012983A JP S59334 A JPS59334 A JP S59334A
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- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G35/00—Reforming naphtha
- C10G35/04—Catalytic reforming
- C10G35/06—Catalytic reforming characterised by the catalyst used
- C10G35/085—Catalytic reforming characterised by the catalyst used containing platinum group metals or compounds thereof
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は新鮮なイリジウム含青改質触媒の処理法
【関
する。 発明の背景 イリジウム含有改質触媒を含めて金属含有炭化水素転化
触媒の製法は業界において周知である。この分舒におけ
る特許文献の多くは使用ずみ触媒に新鮮なすなわち未使
用の触媒の性能に類似の性能を付与するための使用ずみ
触媒の再生法に関する。米国特#Ilー第299:,7
!!r号は再生処理される失活触について、或は新鮮な
触媒の前処理操作の一部としての操作について、行われ
る一連の処理工程を開示している。この処理工程は基本
的(こは93℃〜.3/l,℃(コθo−6oo″F)
でλ〜コダ時間の乾燥工程、J770C〜jタ3℃(7
00〜I10θ下】で!r N7 0時間の焼成工程及
びq.27℃〜339℃(100−/100下)での無
水還元工程からなる。 米国特許tM1リiAgー号は使用ずみ触媒または新鮮
な触媒へ適用できる触媒処理法を開示し、この処理法は
10弘℃〜l一7℃(220〜2so’F)で触媒を乾
燥し、次いで2Aθ℃〜.3’)7℃(SOO千〜りo
o’F)での焼成工程を行うことからなる。 この特許では.37/℃以上の焼成温度は回避すべきこ
とを注意事項としで述べている。乾燥工程及び焼成工程
の次に塩化水素との接触または水素による還元が行われ
る。 発明の概要 この発明は新鮮ムイリジウムーき有改質触媒を fi+ 高めた温度で酸素で処理する工程(2)
高めた温度でハロゲン化水素で処理する工程及び (3ノ 工程fa3及びft))の後で^めた温度で
還元剤で処理する工程 に付するこEからなる新鮮なイリジウム含有改質触媒の
処理方法番こ関する。 この発明による酸素処理工程及び/%ロゲン化水素処理
工程は触媒のイリジウム成分が最終還元工程前に適切な
酸化状態に置かれることを確保する。 この発明による方法は高めた温度で六塩化イリジウム酸
から造った新鮮な触媒を酸素で処理することにより実施
するのが好ましい。好適な条件は399℃〜!iJg″
C<りso″F−〜1000JF)の温度、10+2〜
35p9 kPa(θ.θOり〜j !r kg /c
n+”計器圧、0、/〜j 0 0 paigの圧力)
、0,I N30重量%の酸話で0.1〜29時間処理
することからなる。 史に詳しくは、#I素処理工程は新鮮な触媒をθ./ー
,l/重嵐嘱の酸素で大気圧下弘Sダ℃〜S/θ℃(&
5θ千〜ゾSθ0ト〕 で0,、2 j〜λ時間処理
することによって達成される。 処理手順の次の工程は触媒に乾燥ノ・ロゲン化水素、好
ましくは塩化水素を加えることからなる。ここに「乾燥
塩化水素」とは水分がノ・ロゲン化水素の濃度の//3
0 以下の:m度に制御されていることを意味する。水
は/ O ppm以下の量で存在するのが好ましい。一
例として、商業的に入手しうる塩化水素ρ1そのままで
、すなわち乾燥工程を必要としないから適当である。乾
燥ハロゲン化水素による処理ば3 ? /’に−S 3
&’C(700JF〜10θθ下)の温度、ioλ〜
3 S tI9 kPa(0.00り〜j s k(1
/cm’計器圧、o./〜s o o pstg)の圧
力で少くともl重社饅のハロゲン化水素/触媒重ji/
時間のハロゲン化水素を使用してθ.5−Je時間行う
のが好ましい。使用するへロゲン化水素の量は一般に7
時間当り触媒重量当り10重重量級下であるのが好まし
い。この理由はより多量のへロゲン化水素は使用可能で
はあるが所望の結果を得るためには必要ではないからで
ある。不活性ガス中約3体41の濃度の塩化水素を大気
圧下、lIs ti ℃〜310℃(1130下〜95
117’F)の温度で約一時間、7.5重jit%塩化
水素/触媒重量/時間の割合で添加するのが好ましい。 酸素及びハロゲン化水素処理工程は同時に行っても同じ
結果が得られる。 最後の前処理工程は触媒を還元剤例えば水素で処理する
ことからなる。適当な温度はθ′、/〜、2q時間の期
間1.204!′C〜j?、、7℃(4!oo千〜/1
0θ″F)の範囲である。この操作に大気圧でy s
y℃〜s / 0℃CgjO′F〜デSθ’F)の温度
でo、s〜λ時間行うのが好ましい。この最後の工程、
すなわち水素還元は前処理操作における別工程として実
施しても、改質器始動操作の一部として実施してもよい
。しかし水素還元工程は酸素処理及びハロゲン化水素処
理の後で実施しなげればならない。 前記3種の処理工程のどの処理工程の間も水分の存在は
触媒の化成及び性能に有害であることに留意することが
重要である。 特Gこ好適な実1!M態様では工程(1)(酸素処理)
及び工程(2)(ハロゲン化水素処理)における処理は
9累、ネオン、ヘリウムまたはアルゴンのような不活性
希釈剤とそれら処理剤の混合物により実施される。不活
性ガスの蓋は厳蕾な制限を要しないが、@素を基準とし
てSO〜99.9体積饅の範囲、乾燥ハロゲン化水素を
基準として? 0−9. ?、?体積−の範囲である、
この発明で使用するイリジウム含有触媒はイリジウム及
び他の金属例えば白金及びレニウムと組合わせた多孔質
担体または支持体物質からなる。触媒の支持物質成分は
プルノーエミットーテフー(BET)法によって測定し
た表面積が20〜ざo o m2/lI、好適には/θ
0〜300m’/AI の多孔質吸着性物質であるの
が好適である。この支持体物質は炭化水素転化方法中で
使用した温度及び圧力条件下で耐熱性でなければならな
い。有用な支持体物質にはfa)ケイ素主体物質例えば
7リカ、シリカゲル、炭化ケイ素、粘土、天然または合
成/リケード例えばケイノウ土、カオリン、チャイナク
レー、またはアタパルガスクレー; +b)アルずノア
リケードゼオライト物質例えば天然産または合成エリオ
ナイト、モリブナイト、または7アウジヤサイト、これ
らは予め水素形またはアンモニウム型に転化してあって
もなくてもよく、また希土類金JMI111イオンを始
めとする種々の金属陽イオンでの交換反応によってナト
リウム陽イオンを減少させてあってもなくてもより、I
C)アルミナ、二酸化チタン、酸化亜鉛、マグネ7ア、
ドリア、クロミア、シリカ−アルミナ、ンリカーチタニ
ア、シリカ−ジルコニア及びアルミナ−クロミアを含め
た耐熱無機酸化物及び(d)上述の物質の1種またはそ
れ以上の混合物がある。 耐熱無機酸化物は好適な触媒支持体物質である。アルミ
ナ、特にガンマ形またはイータ形のアルミナを使用する
と一般にすぐれた結果が得られる。ナフサ改質操作に触
媒を使用する時にはアルミナが好適な触媒支持体物質で
ある。上述の支持体物質は知られた市販の品で多くの異
なる技法によって触媒成分として使用するために調製で
きる。代表的には支持体物質を球体、顆粒、粉末、押出
成形物、またはベレットの形態に造る。イリジウム含有
触媒の全金親を同じ支持体物質の7つの粒子上に、例え
ば白金及びイリジウムをアルミナ上に含ませてもよく、
或は別の粒子の混合物として、例えばアルミナ上の白金
とアルミナ上のイリジウムの混合物として含ませてもよ
い。別個の粒子の混合物を使用する時には支持体物質は
同一でも異っていてもよい。 ナフサ改質操作Gこイリジウム含有触媒を使用する時に
は触媒は全触媒の乾燥重量に基いて0、/重量−以上の
イリジウムを含有するのが好適である。他のタイプの操
作に対してはより少ない量のイリジウムを使用できる。 更に詳しくはイリジウムと白金との各々が乾燥触媒の全
重量のo、o / 〜s、o [i量饅、好ましくはθ
、/〜/、0重USの種々の量で触媒上に存在する。最
高の有効性をもつイリジウム/白金ナフサ改質触媒は通
常全触媒重量当りイリジウムと白金の各々をOl、2〜
θ、S重量多含有する。 イリジウム含有触媒は業界において周知の簡単な含浸法
を使用して造ることができる。このような触媒は支持体
物質をl1iT溶性イリジウム化合物と触媒中に配合さ
れる付加的金属の可溶性化合物との溶液で含浸すること
によって造ることができる。一般に金属化合物の水溶液
が用いられる。支持体物質は種々の金員含有化合物で逐
時に或は同時に含浸できる。支持体物質を適当な1^度
の溶液で含浸することによって最終触媒中に所望の置の
金属を供与する。イリジウムの場合、支持体上に含浸す
るのに適した化合物には大塩化イリジウム酸、三臭化イ
リジウム、三塩化イリジウム、及び塩化イリジウム酸ア
ンモニウムがあるが、六塩化イリジウム酸が好適である
。好適な触媒調製技法は予め造った支持体例えばアルミ
ナを最終触媒中の所望の金属量を4える適当な濃度の六
塩化イリジウム酸の水溶液と接触させることからなる。 支持体に含浸後に、得られた複合触媒をIO’1℃〜l
コ/’C(,220’f”−250下)の温度で乾燥す
る触媒は上述σ)温度で空気中で乾燥しても或は触媒を
不活性ガス、例えば窒素、の流通流中で処理することに
よって乾燥してもよい。得られた新鮮な触媒は上述の前
処理工程にかける。触媒を酸素含有ガス中11℃〜si
o°C(gso″F〜qs。 ′Fリ の温度でO1λS〜一時間乾燥するのが好まt
2い。乾燥工程後に塩化水素処理をqsy℃〜310℃
(gso’F−qso下)の温度でコ時間行う。 それが好ましい場合には上述の二つの工程を同時に行っ
てもよい。触媒は次に水素のような還元剤で/I!II
’C〜!r10℃(g50−9!;0”f”) r))
fd度でo、s−2時間処理される。 イリジウム含有改質触媒はナフサ及び直留ガソリンのオ
クタン品位を教養するために使用する。そのほか、上記
触媒は水素化分解、異性化、脱水素及びクランキングの
ような種々の炭化水素転化反応を促進するのに使用でき
る。 ナフサハイドロホーばフグ法(改質法)では代表的には
lS〜g5体積饅のパラフィン、/3NgO体積饅のナ
フテン及び−〜−〇体積−の芳香族を含有し、大気圧下
で実質上コ? ℃〜コ3コ’C(g o 〜y s o
’F )、好ましくは66℃〜/?/’C(/!θ十〜
37s下)の 温度で沸とうする実質上硫黄不含ナフサ
流を水素の存在下でイリジウム含有複合触媒と接触させ
るっ反応は代表的には蒸気相で約、3’1.3℃〜s
、y zoC(A s O−/ ooo″F)好適には
約り99℃〜Sコク℃(?jO−9ざθJF)7)温度
で行われる。反応帯域の圧力は/−30気圧(10/
〜50&5 kPa ) 、好適にはjr〜、jO気圧
(Sθ7〜3oa9kPa)に亘って変化する。ナフサ
原料流は複合触媒上にO,S〜−〇重量部ナフサ/時間
/触媒1重量部(w/h r 7w )、好適には/〜
t o w/br/wの空間速度で通すのが便宜である
。反応帯域内の水素/炭化水素モル比は0.5〜λ01
好適には1〜10の間に保つのが便宜である。改質操作
中、使用する水素は軽質ガス吠炭化水素と混合してもよ
い。代表的操作では触媒は一連の断熱的に操作される反
応器内に固定床として維持される。直列の反応器中の各
反応器(但し最後の反応器は除(〕がらの生成物流は次
の反応器へ通される前に再加熱される。上述の操作の別
法として、ナフサ装入原料、水素及び触媒を反応器Gこ
並流させる移動床として触媒を使用してもよく、或はナ
フサ装入原料を細かく分割した触媒粒子の乱流床を上方
に向けて通す流動床方式で触媒を使用してもよい。 最後に、所望により、触媒を単に装入原料でスラリーに
し、得られた混合物を反応を行うために反応器に輸送し
てもよい。 以下に実施例及び比較例を掲げ、及び図を参照してこの
発明を更に詳細に説明する。 比較例1 イリジウム0.3重i%、白金θ、、?ff1ii%、
レニウム0.3重量%を含有する失活した改質触媒を下
記のように再生した: (1) 使用ずみ触媒を細索雰囲気中S%酸素及び、
3%塩化水素の存在下に1Iscc(trso6F)
18時間加熱して触媒がらコークス析出物を除いた。 イ2) 工程11+の生成物を水素でO,S時間lI
Sψ℃(gso下)で処理した。 本例及び以下記載の実施例及び比較例における触媒はす
べて水素の温度プログラム化脱着(TPD )により検
査した。水素のTPDは改質触媒Lの金属分散を評価す
る技法である。この操作は室温で金属上に水素を化学収
着させ、更にその収着された水素を一定速度(プログラ
ムトレード)で熱をかけることによって脱着することか
らなる。脱着した水素を捕集し、水素/金属比を知るこ
とによって金属の分散を計算できる。 こ511.で、O,Sの分散とは全金属の30%が表面
金属として露出l、ていることに等しい。改質反応を行
うためには少くとも0.5の分散が必要である。代表的
には前処理したイリジウム含有触媒はθ、A〜/、Oの
範囲の分散をもつ。温度の函数として温度に対して脱着
された水素の速度をプロットした脱着スペクトルは支持
体上の金属の状態に関する史に別の情報を与える。 得られた比較例1の触媒はO,S以下の分散であった。 従って前処理操作は失活すなわち使用ずみ触媒にはうま
く鋤かない。 比較例コ イリジウム0.3重量%、白金0.3重111t%を含
む新鮮な改質触媒を下記のように前処理した:(11新
鮮な触媒を水分含有窪素中醗素5%と塩化水素3%の存
在下で14!;lI℃cg50下〕で2時間加熱した。 この期間中S、tS : /の水:塩化水素モル比を維
持した。 12)工程fl+の生成物を乾燥条件下で水素中ysy
℃(Itso下)で0.5時間処理し、得られた触媒は
0 、.1以下の分散であった。従って、水の存在は前
処理操作に有害である。 実施例1 イリジ6ムθ、3重量%、白金θ、3重量係、レニウム
O03重量%を含有する新鮮な改質触媒を下記のように
前処理した: (1) 新鮮な触媒を9素雰囲気中の5%酸素中で3
10℃(qso5F)でo、s時間加熱シタ。 (2) 工程(1)の生成物を更に窒素中の3、θ?
%塩化水素中、sio℃(fj[’l”)で一時間、/
J重量饅塩化水素/触媒重量/時間で処理した。 (3) 工程121 ノ生成物を水素で7時間、S1
0℃(デso”F)で処理した。 得られた触媒はO,S以上の分散で、前処理が成功であ
ったことを示した。 比較例3 イリジウム0.3重量%、白金0.3重量−、レニウム
0.3重量%からなる新鮮な改質触媒を下記のように処
理した。 (1) 新鮮な触媒を窒素中で4Isグ℃(130″
F)でO,S時間加熱した。 f21 工程t11の生成物をダsq’c、cgso
″F)で一時間、窒素中の、3.09%塩化水乗/、j
重il1%塩化水素/触媒重it/時間で処理した。 (3) 工程−の生成物を水素で7時間11℃(g!
;O’F)で処理した。 得られた触媒は0.!i未満の分散で、この低分散は明
らかに前処理を行うためには酸素が必要であることを示
す。 比較例ダ 比較例3の触媒を工程+11〜(3)において湿度でq
gg℃(qoθ’F )及び3/θ℃(デso″F)で
置換えた以外は比較例3と同様に処理した。 得られた触媒の分散はO,S未満で、このことは前処理
に酸素が必要なことを示すものである。 比較例S イリジウム0.3重1li1%、白金0.31目及びレ
ニウム0.3重M%を含む新鮮な改質触媒を下記のよう
に前処理した: 11) 触媒’fi−5IO’CA9!;0下)に窒
素中(1) 、3.09%塩化水素を/、5重″1に%
塩化水素/触媒重置/時間で加熱した。 121 工程il+の生成物を水素で1時間sto℃
(930′F)で処理した。 得られた触媒は再びO,S未満の分散であった。 実施例− イリジウム0.3重!tqb、白金。、3重量%、レニ
ウム0.3重量−を含む新鮮な触媒を下記のように前処
理した: (1) 新鮮な触媒を’l54I℃(gsθ’F)に
窒素雰囲気中5%酸素の存在下で3.0?−環化水素/
、3重量%/触媒重量/時間で2時間加熱した。 12+ 工程(1)の生成物を4tsy℃(gso′
F)の湛度で7時間水素で処理した。 得られた触媒はO,S以上の分散を示した。従って工程
(1)及び)21の前処理操作は順次に(実施例1)に
行っても同時に行ってもよい。 実施例3 イリジウム0.3重量饅、白金O,J重量俤、レニウム
0.3重M%を含む新鮮な改質触媒+A)を例−のよう
に前処理し、水素化学収着によって調べた時にO,Sよ
り大きい分散を示した。 0.35重重量−金、O,J !;重量%レニウムの組
成をもつ市販の白金−レニウム改質触媒(EAOJ)を
窒素雰囲気中S%醗素を使用して510c(9,tO下
)で2時間慣用のように前処理し、次いで水素で7時間
SIO℃C93θ″F)で処理した。前処理したコ金属
含有触媒(g60j)と前処理した3金属含有触媒(A
)とを下記の性状をもつC,−177°C(jjO’F
)沸点範囲のアラビアン・ライト・ナフサの改質操作に
おいて? lI R十f)オクタン価(リサーチ法、無
塩オクタン価9gの苛酷度で評価した。 アラビアンーライトeナフサ性状 体積チ パラフィン ? 7.4’ナフテン
lり、S 芳香族 lI、/ 比重 0.23コグ 硫黄(ppm) 0−コ ′窃 素(pp
m) θ、コ反応条件は圧力/ g 2
S kPa (/ 7.j 11/cm’lt器圧、コ
j Opsig)、重量時間空間速度(WH8V)コ、
全モル再循環比7であった。操作日数に対する反応器入
口温度の比較を第1図に示す。図中、○紘コ金属含有触
媒(EAOJ)によるデータ、口は3金属含有触媒(4
)によるデータである。図かられかるように前処理した
3金属含有触媒は慣用のコ金属含有触媒より安定性が改
善された。 実施例ダ イリジウム0.3重量係、白金O,S重量%、レニウム
0.3重量−を含有する新鮮な改質触媒IB)を実施例
−に従って前処理した。 白金−レニウム含有触媒を窒素中/、、’lJ%の塩素
でpg、2℃(?(70′F)で一時間、/、1重量饅
塩素/触媒重意/時間で処理した。イリジウム成分を次
いで添加し、得られた複合触媒を水素中で1時間q s
v℃(g s O’F)で処理した。 前処理した白金−レニウム/ 新、鮮(IJ シウム含
有触媒(蜀とこの発明により前処理した白金−レニウム
−イリジウム触媒IB)とを下記の性状をモツC,−/
77℃(3!10下〕沸点範囲のアラビアンーライト・
ナフサの改質について? lr R十〇のオクタン価苛
酷度で評価した。 アラビアンφライト優ナフサ性状 体檀饅 パラフィン 7ハグナ7テン
/り、S芳香族 /へ/ 比重 0.73−に 硫 黄(ppm) o、コ9 素(pp
m) 0.コ反応条件は/EコS kP
a (/ 74 喰4,2 計器圧、a s o p
aig )、コWH8V 及び全モル再循環比?であ
った。操作日数に対する反応器入口湿度の関係を第一図
に示す。図において○は前処理したPtRe/新鮮1r
触媒(蜀のデータ、口は本発明による前処理したPt−
Re−Ir触媒(B)のデータである。図かられかるよ
うにこの発明による前処理は改質操作yo日日後6℃(
10’l”)のオクタン利得が得られる。 実施例S イリジウム0.3重量饅、白金0.3重it%を含む二
金属含有触媒を例−に従って前処理した。 前処理した触媒の分散はO,Sより大きく、このことは
前処理が成功であったことを示す。 実施例1 イリジウムQ、、3重ffi%、白金o、3重j1qb
ヲ含む市販の二金属含有触媒(商品名KX−/、3θ)
を実施例コ従って、但し全工程において温度をtis弘
℃(E!rO′F)に保って前処理した。 この前処理した触媒は03より大きい分散をもち、前処
理操作が成功したことを示した。 比較例6 白金0.3重量%、イリジウム0,3重量%、レニウム
0.3重it%を含む新鮮な改質触媒tl−最初にps
o℃で7時間水素中で還元した以外は実施例−に従って
前処理した。水素化学収着法により決定した得られた触
媒の分散は0.5未満であった。従って、この発明によ
る処方の前処理は予め還元した改質触媒には有効でない
。 実施例? 白金0.3重ffi%、イリジウム0.3重量−を含有
する新鮮な改質触媒を実施例−の操作に従って、但し工
程(1)における酸素/塩化水素の代りに酸素/塩素を
使用して前処理した。得られた触媒は化学収着によって
決定した時にO,S未満であり、このことは前処理をう
ま(行うためにはハロゲン化水素と酸素との存在が必要
であることを示すものである。
する。 発明の背景 イリジウム含有改質触媒を含めて金属含有炭化水素転化
触媒の製法は業界において周知である。この分舒におけ
る特許文献の多くは使用ずみ触媒に新鮮なすなわち未使
用の触媒の性能に類似の性能を付与するための使用ずみ
触媒の再生法に関する。米国特#Ilー第299:,7
!!r号は再生処理される失活触について、或は新鮮な
触媒の前処理操作の一部としての操作について、行われ
る一連の処理工程を開示している。この処理工程は基本
的(こは93℃〜.3/l,℃(コθo−6oo″F)
でλ〜コダ時間の乾燥工程、J770C〜jタ3℃(7
00〜I10θ下】で!r N7 0時間の焼成工程及
びq.27℃〜339℃(100−/100下)での無
水還元工程からなる。 米国特許tM1リiAgー号は使用ずみ触媒または新鮮
な触媒へ適用できる触媒処理法を開示し、この処理法は
10弘℃〜l一7℃(220〜2so’F)で触媒を乾
燥し、次いで2Aθ℃〜.3’)7℃(SOO千〜りo
o’F)での焼成工程を行うことからなる。 この特許では.37/℃以上の焼成温度は回避すべきこ
とを注意事項としで述べている。乾燥工程及び焼成工程
の次に塩化水素との接触または水素による還元が行われ
る。 発明の概要 この発明は新鮮ムイリジウムーき有改質触媒を fi+ 高めた温度で酸素で処理する工程(2)
高めた温度でハロゲン化水素で処理する工程及び (3ノ 工程fa3及びft))の後で^めた温度で
還元剤で処理する工程 に付するこEからなる新鮮なイリジウム含有改質触媒の
処理方法番こ関する。 この発明による酸素処理工程及び/%ロゲン化水素処理
工程は触媒のイリジウム成分が最終還元工程前に適切な
酸化状態に置かれることを確保する。 この発明による方法は高めた温度で六塩化イリジウム酸
から造った新鮮な触媒を酸素で処理することにより実施
するのが好ましい。好適な条件は399℃〜!iJg″
C<りso″F−〜1000JF)の温度、10+2〜
35p9 kPa(θ.θOり〜j !r kg /c
n+”計器圧、0、/〜j 0 0 paigの圧力)
、0,I N30重量%の酸話で0.1〜29時間処理
することからなる。 史に詳しくは、#I素処理工程は新鮮な触媒をθ./ー
,l/重嵐嘱の酸素で大気圧下弘Sダ℃〜S/θ℃(&
5θ千〜ゾSθ0ト〕 で0,、2 j〜λ時間処理
することによって達成される。 処理手順の次の工程は触媒に乾燥ノ・ロゲン化水素、好
ましくは塩化水素を加えることからなる。ここに「乾燥
塩化水素」とは水分がノ・ロゲン化水素の濃度の//3
0 以下の:m度に制御されていることを意味する。水
は/ O ppm以下の量で存在するのが好ましい。一
例として、商業的に入手しうる塩化水素ρ1そのままで
、すなわち乾燥工程を必要としないから適当である。乾
燥ハロゲン化水素による処理ば3 ? /’に−S 3
&’C(700JF〜10θθ下)の温度、ioλ〜
3 S tI9 kPa(0.00り〜j s k(1
/cm’計器圧、o./〜s o o pstg)の圧
力で少くともl重社饅のハロゲン化水素/触媒重ji/
時間のハロゲン化水素を使用してθ.5−Je時間行う
のが好ましい。使用するへロゲン化水素の量は一般に7
時間当り触媒重量当り10重重量級下であるのが好まし
い。この理由はより多量のへロゲン化水素は使用可能で
はあるが所望の結果を得るためには必要ではないからで
ある。不活性ガス中約3体41の濃度の塩化水素を大気
圧下、lIs ti ℃〜310℃(1130下〜95
117’F)の温度で約一時間、7.5重jit%塩化
水素/触媒重量/時間の割合で添加するのが好ましい。 酸素及びハロゲン化水素処理工程は同時に行っても同じ
結果が得られる。 最後の前処理工程は触媒を還元剤例えば水素で処理する
ことからなる。適当な温度はθ′、/〜、2q時間の期
間1.204!′C〜j?、、7℃(4!oo千〜/1
0θ″F)の範囲である。この操作に大気圧でy s
y℃〜s / 0℃CgjO′F〜デSθ’F)の温度
でo、s〜λ時間行うのが好ましい。この最後の工程、
すなわち水素還元は前処理操作における別工程として実
施しても、改質器始動操作の一部として実施してもよい
。しかし水素還元工程は酸素処理及びハロゲン化水素処
理の後で実施しなげればならない。 前記3種の処理工程のどの処理工程の間も水分の存在は
触媒の化成及び性能に有害であることに留意することが
重要である。 特Gこ好適な実1!M態様では工程(1)(酸素処理)
及び工程(2)(ハロゲン化水素処理)における処理は
9累、ネオン、ヘリウムまたはアルゴンのような不活性
希釈剤とそれら処理剤の混合物により実施される。不活
性ガスの蓋は厳蕾な制限を要しないが、@素を基準とし
てSO〜99.9体積饅の範囲、乾燥ハロゲン化水素を
基準として? 0−9. ?、?体積−の範囲である、
この発明で使用するイリジウム含有触媒はイリジウム及
び他の金属例えば白金及びレニウムと組合わせた多孔質
担体または支持体物質からなる。触媒の支持物質成分は
プルノーエミットーテフー(BET)法によって測定し
た表面積が20〜ざo o m2/lI、好適には/θ
0〜300m’/AI の多孔質吸着性物質であるの
が好適である。この支持体物質は炭化水素転化方法中で
使用した温度及び圧力条件下で耐熱性でなければならな
い。有用な支持体物質にはfa)ケイ素主体物質例えば
7リカ、シリカゲル、炭化ケイ素、粘土、天然または合
成/リケード例えばケイノウ土、カオリン、チャイナク
レー、またはアタパルガスクレー; +b)アルずノア
リケードゼオライト物質例えば天然産または合成エリオ
ナイト、モリブナイト、または7アウジヤサイト、これ
らは予め水素形またはアンモニウム型に転化してあって
もなくてもよく、また希土類金JMI111イオンを始
めとする種々の金属陽イオンでの交換反応によってナト
リウム陽イオンを減少させてあってもなくてもより、I
C)アルミナ、二酸化チタン、酸化亜鉛、マグネ7ア、
ドリア、クロミア、シリカ−アルミナ、ンリカーチタニ
ア、シリカ−ジルコニア及びアルミナ−クロミアを含め
た耐熱無機酸化物及び(d)上述の物質の1種またはそ
れ以上の混合物がある。 耐熱無機酸化物は好適な触媒支持体物質である。アルミ
ナ、特にガンマ形またはイータ形のアルミナを使用する
と一般にすぐれた結果が得られる。ナフサ改質操作に触
媒を使用する時にはアルミナが好適な触媒支持体物質で
ある。上述の支持体物質は知られた市販の品で多くの異
なる技法によって触媒成分として使用するために調製で
きる。代表的には支持体物質を球体、顆粒、粉末、押出
成形物、またはベレットの形態に造る。イリジウム含有
触媒の全金親を同じ支持体物質の7つの粒子上に、例え
ば白金及びイリジウムをアルミナ上に含ませてもよく、
或は別の粒子の混合物として、例えばアルミナ上の白金
とアルミナ上のイリジウムの混合物として含ませてもよ
い。別個の粒子の混合物を使用する時には支持体物質は
同一でも異っていてもよい。 ナフサ改質操作Gこイリジウム含有触媒を使用する時に
は触媒は全触媒の乾燥重量に基いて0、/重量−以上の
イリジウムを含有するのが好適である。他のタイプの操
作に対してはより少ない量のイリジウムを使用できる。 更に詳しくはイリジウムと白金との各々が乾燥触媒の全
重量のo、o / 〜s、o [i量饅、好ましくはθ
、/〜/、0重USの種々の量で触媒上に存在する。最
高の有効性をもつイリジウム/白金ナフサ改質触媒は通
常全触媒重量当りイリジウムと白金の各々をOl、2〜
θ、S重量多含有する。 イリジウム含有触媒は業界において周知の簡単な含浸法
を使用して造ることができる。このような触媒は支持体
物質をl1iT溶性イリジウム化合物と触媒中に配合さ
れる付加的金属の可溶性化合物との溶液で含浸すること
によって造ることができる。一般に金属化合物の水溶液
が用いられる。支持体物質は種々の金員含有化合物で逐
時に或は同時に含浸できる。支持体物質を適当な1^度
の溶液で含浸することによって最終触媒中に所望の置の
金属を供与する。イリジウムの場合、支持体上に含浸す
るのに適した化合物には大塩化イリジウム酸、三臭化イ
リジウム、三塩化イリジウム、及び塩化イリジウム酸ア
ンモニウムがあるが、六塩化イリジウム酸が好適である
。好適な触媒調製技法は予め造った支持体例えばアルミ
ナを最終触媒中の所望の金属量を4える適当な濃度の六
塩化イリジウム酸の水溶液と接触させることからなる。 支持体に含浸後に、得られた複合触媒をIO’1℃〜l
コ/’C(,220’f”−250下)の温度で乾燥す
る触媒は上述σ)温度で空気中で乾燥しても或は触媒を
不活性ガス、例えば窒素、の流通流中で処理することに
よって乾燥してもよい。得られた新鮮な触媒は上述の前
処理工程にかける。触媒を酸素含有ガス中11℃〜si
o°C(gso″F〜qs。 ′Fリ の温度でO1λS〜一時間乾燥するのが好まt
2い。乾燥工程後に塩化水素処理をqsy℃〜310℃
(gso’F−qso下)の温度でコ時間行う。 それが好ましい場合には上述の二つの工程を同時に行っ
てもよい。触媒は次に水素のような還元剤で/I!II
’C〜!r10℃(g50−9!;0”f”) r))
fd度でo、s−2時間処理される。 イリジウム含有改質触媒はナフサ及び直留ガソリンのオ
クタン品位を教養するために使用する。そのほか、上記
触媒は水素化分解、異性化、脱水素及びクランキングの
ような種々の炭化水素転化反応を促進するのに使用でき
る。 ナフサハイドロホーばフグ法(改質法)では代表的には
lS〜g5体積饅のパラフィン、/3NgO体積饅のナ
フテン及び−〜−〇体積−の芳香族を含有し、大気圧下
で実質上コ? ℃〜コ3コ’C(g o 〜y s o
’F )、好ましくは66℃〜/?/’C(/!θ十〜
37s下)の 温度で沸とうする実質上硫黄不含ナフサ
流を水素の存在下でイリジウム含有複合触媒と接触させ
るっ反応は代表的には蒸気相で約、3’1.3℃〜s
、y zoC(A s O−/ ooo″F)好適には
約り99℃〜Sコク℃(?jO−9ざθJF)7)温度
で行われる。反応帯域の圧力は/−30気圧(10/
〜50&5 kPa ) 、好適にはjr〜、jO気圧
(Sθ7〜3oa9kPa)に亘って変化する。ナフサ
原料流は複合触媒上にO,S〜−〇重量部ナフサ/時間
/触媒1重量部(w/h r 7w )、好適には/〜
t o w/br/wの空間速度で通すのが便宜である
。反応帯域内の水素/炭化水素モル比は0.5〜λ01
好適には1〜10の間に保つのが便宜である。改質操作
中、使用する水素は軽質ガス吠炭化水素と混合してもよ
い。代表的操作では触媒は一連の断熱的に操作される反
応器内に固定床として維持される。直列の反応器中の各
反応器(但し最後の反応器は除(〕がらの生成物流は次
の反応器へ通される前に再加熱される。上述の操作の別
法として、ナフサ装入原料、水素及び触媒を反応器Gこ
並流させる移動床として触媒を使用してもよく、或はナ
フサ装入原料を細かく分割した触媒粒子の乱流床を上方
に向けて通す流動床方式で触媒を使用してもよい。 最後に、所望により、触媒を単に装入原料でスラリーに
し、得られた混合物を反応を行うために反応器に輸送し
てもよい。 以下に実施例及び比較例を掲げ、及び図を参照してこの
発明を更に詳細に説明する。 比較例1 イリジウム0.3重i%、白金θ、、?ff1ii%、
レニウム0.3重量%を含有する失活した改質触媒を下
記のように再生した: (1) 使用ずみ触媒を細索雰囲気中S%酸素及び、
3%塩化水素の存在下に1Iscc(trso6F)
18時間加熱して触媒がらコークス析出物を除いた。 イ2) 工程11+の生成物を水素でO,S時間lI
Sψ℃(gso下)で処理した。 本例及び以下記載の実施例及び比較例における触媒はす
べて水素の温度プログラム化脱着(TPD )により検
査した。水素のTPDは改質触媒Lの金属分散を評価す
る技法である。この操作は室温で金属上に水素を化学収
着させ、更にその収着された水素を一定速度(プログラ
ムトレード)で熱をかけることによって脱着することか
らなる。脱着した水素を捕集し、水素/金属比を知るこ
とによって金属の分散を計算できる。 こ511.で、O,Sの分散とは全金属の30%が表面
金属として露出l、ていることに等しい。改質反応を行
うためには少くとも0.5の分散が必要である。代表的
には前処理したイリジウム含有触媒はθ、A〜/、Oの
範囲の分散をもつ。温度の函数として温度に対して脱着
された水素の速度をプロットした脱着スペクトルは支持
体上の金属の状態に関する史に別の情報を与える。 得られた比較例1の触媒はO,S以下の分散であった。 従って前処理操作は失活すなわち使用ずみ触媒にはうま
く鋤かない。 比較例コ イリジウム0.3重量%、白金0.3重111t%を含
む新鮮な改質触媒を下記のように前処理した:(11新
鮮な触媒を水分含有窪素中醗素5%と塩化水素3%の存
在下で14!;lI℃cg50下〕で2時間加熱した。 この期間中S、tS : /の水:塩化水素モル比を維
持した。 12)工程fl+の生成物を乾燥条件下で水素中ysy
℃(Itso下)で0.5時間処理し、得られた触媒は
0 、.1以下の分散であった。従って、水の存在は前
処理操作に有害である。 実施例1 イリジ6ムθ、3重量%、白金θ、3重量係、レニウム
O03重量%を含有する新鮮な改質触媒を下記のように
前処理した: (1) 新鮮な触媒を9素雰囲気中の5%酸素中で3
10℃(qso5F)でo、s時間加熱シタ。 (2) 工程(1)の生成物を更に窒素中の3、θ?
%塩化水素中、sio℃(fj[’l”)で一時間、/
J重量饅塩化水素/触媒重量/時間で処理した。 (3) 工程121 ノ生成物を水素で7時間、S1
0℃(デso”F)で処理した。 得られた触媒はO,S以上の分散で、前処理が成功であ
ったことを示した。 比較例3 イリジウム0.3重量%、白金0.3重量−、レニウム
0.3重量%からなる新鮮な改質触媒を下記のように処
理した。 (1) 新鮮な触媒を窒素中で4Isグ℃(130″
F)でO,S時間加熱した。 f21 工程t11の生成物をダsq’c、cgso
″F)で一時間、窒素中の、3.09%塩化水乗/、j
重il1%塩化水素/触媒重it/時間で処理した。 (3) 工程−の生成物を水素で7時間11℃(g!
;O’F)で処理した。 得られた触媒は0.!i未満の分散で、この低分散は明
らかに前処理を行うためには酸素が必要であることを示
す。 比較例ダ 比較例3の触媒を工程+11〜(3)において湿度でq
gg℃(qoθ’F )及び3/θ℃(デso″F)で
置換えた以外は比較例3と同様に処理した。 得られた触媒の分散はO,S未満で、このことは前処理
に酸素が必要なことを示すものである。 比較例S イリジウム0.3重1li1%、白金0.31目及びレ
ニウム0.3重M%を含む新鮮な改質触媒を下記のよう
に前処理した: 11) 触媒’fi−5IO’CA9!;0下)に窒
素中(1) 、3.09%塩化水素を/、5重″1に%
塩化水素/触媒重置/時間で加熱した。 121 工程il+の生成物を水素で1時間sto℃
(930′F)で処理した。 得られた触媒は再びO,S未満の分散であった。 実施例− イリジウム0.3重!tqb、白金。、3重量%、レニ
ウム0.3重量−を含む新鮮な触媒を下記のように前処
理した: (1) 新鮮な触媒を’l54I℃(gsθ’F)に
窒素雰囲気中5%酸素の存在下で3.0?−環化水素/
、3重量%/触媒重量/時間で2時間加熱した。 12+ 工程(1)の生成物を4tsy℃(gso′
F)の湛度で7時間水素で処理した。 得られた触媒はO,S以上の分散を示した。従って工程
(1)及び)21の前処理操作は順次に(実施例1)に
行っても同時に行ってもよい。 実施例3 イリジウム0.3重量饅、白金O,J重量俤、レニウム
0.3重M%を含む新鮮な改質触媒+A)を例−のよう
に前処理し、水素化学収着によって調べた時にO,Sよ
り大きい分散を示した。 0.35重重量−金、O,J !;重量%レニウムの組
成をもつ市販の白金−レニウム改質触媒(EAOJ)を
窒素雰囲気中S%醗素を使用して510c(9,tO下
)で2時間慣用のように前処理し、次いで水素で7時間
SIO℃C93θ″F)で処理した。前処理したコ金属
含有触媒(g60j)と前処理した3金属含有触媒(A
)とを下記の性状をもつC,−177°C(jjO’F
)沸点範囲のアラビアン・ライト・ナフサの改質操作に
おいて? lI R十f)オクタン価(リサーチ法、無
塩オクタン価9gの苛酷度で評価した。 アラビアンーライトeナフサ性状 体積チ パラフィン ? 7.4’ナフテン
lり、S 芳香族 lI、/ 比重 0.23コグ 硫黄(ppm) 0−コ ′窃 素(pp
m) θ、コ反応条件は圧力/ g 2
S kPa (/ 7.j 11/cm’lt器圧、コ
j Opsig)、重量時間空間速度(WH8V)コ、
全モル再循環比7であった。操作日数に対する反応器入
口温度の比較を第1図に示す。図中、○紘コ金属含有触
媒(EAOJ)によるデータ、口は3金属含有触媒(4
)によるデータである。図かられかるように前処理した
3金属含有触媒は慣用のコ金属含有触媒より安定性が改
善された。 実施例ダ イリジウム0.3重量係、白金O,S重量%、レニウム
0.3重量−を含有する新鮮な改質触媒IB)を実施例
−に従って前処理した。 白金−レニウム含有触媒を窒素中/、、’lJ%の塩素
でpg、2℃(?(70′F)で一時間、/、1重量饅
塩素/触媒重意/時間で処理した。イリジウム成分を次
いで添加し、得られた複合触媒を水素中で1時間q s
v℃(g s O’F)で処理した。 前処理した白金−レニウム/ 新、鮮(IJ シウム含
有触媒(蜀とこの発明により前処理した白金−レニウム
−イリジウム触媒IB)とを下記の性状をモツC,−/
77℃(3!10下〕沸点範囲のアラビアンーライト・
ナフサの改質について? lr R十〇のオクタン価苛
酷度で評価した。 アラビアンφライト優ナフサ性状 体檀饅 パラフィン 7ハグナ7テン
/り、S芳香族 /へ/ 比重 0.73−に 硫 黄(ppm) o、コ9 素(pp
m) 0.コ反応条件は/EコS kP
a (/ 74 喰4,2 計器圧、a s o p
aig )、コWH8V 及び全モル再循環比?であ
った。操作日数に対する反応器入口湿度の関係を第一図
に示す。図において○は前処理したPtRe/新鮮1r
触媒(蜀のデータ、口は本発明による前処理したPt−
Re−Ir触媒(B)のデータである。図かられかるよ
うにこの発明による前処理は改質操作yo日日後6℃(
10’l”)のオクタン利得が得られる。 実施例S イリジウム0.3重量饅、白金0.3重it%を含む二
金属含有触媒を例−に従って前処理した。 前処理した触媒の分散はO,Sより大きく、このことは
前処理が成功であったことを示す。 実施例1 イリジウムQ、、3重ffi%、白金o、3重j1qb
ヲ含む市販の二金属含有触媒(商品名KX−/、3θ)
を実施例コ従って、但し全工程において温度をtis弘
℃(E!rO′F)に保って前処理した。 この前処理した触媒は03より大きい分散をもち、前処
理操作が成功したことを示した。 比較例6 白金0.3重量%、イリジウム0,3重量%、レニウム
0.3重it%を含む新鮮な改質触媒tl−最初にps
o℃で7時間水素中で還元した以外は実施例−に従って
前処理した。水素化学収着法により決定した得られた触
媒の分散は0.5未満であった。従って、この発明によ
る処方の前処理は予め還元した改質触媒には有効でない
。 実施例? 白金0.3重ffi%、イリジウム0.3重量−を含有
する新鮮な改質触媒を実施例−の操作に従って、但し工
程(1)における酸素/塩化水素の代りに酸素/塩素を
使用して前処理した。得られた触媒は化学収着によって
決定した時にO,S未満であり、このことは前処理をう
ま(行うためにはハロゲン化水素と酸素との存在が必要
であることを示すものである。
第1図はこの発明のl実施態様により一槙金フサ改質操
作の操作臼wk:反応器入ロ温度の関係を示すグラフ、
第一図は前記l実施態様の前処理触媒と新鮮なイリジウ
ム成分と混合したθU処理pi−ReM4媒とを比較し
た第1図と同様なグラフである。 −ゲル アメリカ合衆国ニューシャーシ 二側ローレンスビル・パイン・ ノウル・ドライブ42
作の操作臼wk:反応器入ロ温度の関係を示すグラフ、
第一図は前記l実施態様の前処理触媒と新鮮なイリジウ
ム成分と混合したθU処理pi−ReM4媒とを比較し
た第1図と同様なグラフである。 −ゲル アメリカ合衆国ニューシャーシ 二側ローレンスビル・パイン・ ノウル・ドライブ42
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 l 新鮮なイリジウム含有改質触媒を下記の工程に付す
ることからなる新規なイリジウム含有改質触媒の処理方
法: (11高めた温度で酸素で処理する工程、(2) 高
めた調度でノ・ロゲン化水素で処理する工程及び (3) 工程(1)及び121の後で高めた温度で還
元剤で処理する工程。 2 酸素での処理工程とノ10ゲンイヒ水素での処理工
程とを合併して一工稈で行う特許請求の範囲第1項記載
の方法。 3 #素処理工程が触媒を399℃〜jJg′cI17
)温度、lOコ〜35 ’l 9 kPaの出力で0.
lN29時間、θ、/〜SO重1を饅の酸素で処理する
ことからなる特許請求の範凹第1項記載σ〕方法、tr
II素処坤工程が触媒をダSす°0〜310”CでO,
15〜1時間、0.7〜−7重1饅の酸素で処理するこ
とからなる特許請求の範囲第1項または第一項記載の方
法。 S ハロゲン化水素処理工程が触媒を37/℃〜s3g
℃の温度でO,S〜λq時間、0.1〜t。 重量饅のハロゲン化水素/触媒重M/時間で処理するこ
とからなる特許請求の範囲第1項ないし第9項のいずれ
かに記載の方法。 6 ハロゲン化水素が塩化水素である特許請求の範囲第
1項ないし第5項のいずれかに記載の方法。 7 触媒を還元剤で一〇q℃〜5?3℃の温度で0、/
−一す時間処理する特許請求の範囲第1項ないし第6項
のいずれかに記載の方法。 K 触媒を還元剤で11℃〜310℃の温度で04〜2
時間処理する特許請求の範囲第1項ないし第6項のいず
れかに記載の方法。 デ 還元剤が水素である特許請求の範囲第1項ないし第
3項のいずれかに記載の方法。 /a 触媒が白金または白金及びレニウムをも含む特I
W−請求の範Ii!!第1項ないし第2項のいずれかに
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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US38515882A | 1982-06-04 | 1982-06-04 | |
US385158 | 1982-06-04 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021172134A1 (ja) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | 市光工業株式会社 | 車両用灯具 |
Family Cites Families (3)
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US4172817A (en) * | 1978-05-22 | 1979-10-30 | Exxon Research & Engineering Co. | Process for reactivating an iridium-containing catalyst |
AU525445B2 (en) * | 1978-08-16 | 1982-11-04 | Mobil Oil Corp. | Reforming catalyst of separate platinum-containing and iridium-containing particles |
-
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