JPS596697B2 - Porous modified sepiolite catalyst - Google Patents

Porous modified sepiolite catalyst

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Publication number
JPS596697B2
JPS596697B2 JP56192054A JP19205481A JPS596697B2 JP S596697 B2 JPS596697 B2 JP S596697B2 JP 56192054 A JP56192054 A JP 56192054A JP 19205481 A JP19205481 A JP 19205481A JP S596697 B2 JPS596697 B2 JP S596697B2
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JP
Japan
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sepiolite
modified
porous
magnesium
mgo
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JP56192054A
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JPS57136938A (en
Inventor
政禎 井岡
善弘 大口
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Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/16Clays or other mineral silicates

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、天然セピオライトの骨格マグネシウムを脱離
させてシリカ/マグネシア(SiO2/MgO)モル比
を4以上に増大せしめられた多孔性変性セピオライトか
らなる担体と該担体に担持された水素化活性触媒金属と
からなる水素化処理用多孔性変性セピオライト系触媒に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a carrier made of porous modified sepiolite in which the silica/magnesia (SiO2/MgO) molar ratio is increased to 4 or more by removing the framework magnesium of natural sepiolite; The present invention relates to a porous modified sepiolite catalyst for hydrotreating comprising a supported hydrogenation active catalyst metal.

セピオライトは通常海泡石と呼ばれる鉱物であり、含水
マグネシア硅酸塩として天然に産出するが、マグネシウ
ム塩と硅酸塩とから合成することも可能である。
Sepiolite is a mineral commonly called sepiolite, which occurs naturally as hydrated magnesia silicate, but can also be synthesized from magnesium salt and silicate.

このものは、多孔質物質であることから、その多孔性を
利用し、触媒担体や吸着剤などとして利用可能であるが
、天然産のものは、その多孔性にも限度があり、そのま
まの状態では使用目的によっては必ずしも充分な多孔質
体ではない場合が多い、殊に、セピオライトを触媒担体
として用いる場合には、その多孔質化とともに、比表面
積や細孔容積の調節が必要になるが、従来、このような
要請に応える技術手段は未だ知られていない。
Since this material is a porous material, it can be used as a catalyst carrier or adsorbent by taking advantage of its porosity, but naturally produced materials have a limit to their porosity and cannot be used as they are. However, depending on the purpose of use, it is often not a sufficiently porous material. In particular, when sepiolite is used as a catalyst carrier, it is necessary to make it porous and adjust the specific surface area and pore volume. Until now, no technical means have been known that can meet such demands.

本発明者らは、先に、天然セピオライトに水を加えて混
練する時に、意外にも、細孔容積及び比表面積の著しく
高められた変性物が得られることを見出し、この知見に
基づいたセピオライト成形体の製造方法を提案した(特
願昭51−13018号)。
The present inventors previously discovered that when water is added to natural sepiolite and kneaded, a modified product with significantly increased pore volume and specific surface area can be obtained, and based on this knowledge, sepiolite A method for manufacturing a molded body was proposed (Japanese Patent Application No. 13018/1982).

しかしながら、この方法は、化学的手段によるものでは
なく、あくまでも物理的手段によるものであるため、そ
の多孔質化にも限度があり、500℃焼成物についての
比表面積が300m”/fを越えるものや、細孔容積(
〉74人)が0.9cc/?以上のものを得ることは極
めて困難であった。
However, since this method is based only on physical means rather than chemical means, there is a limit to how porous it can be, and the specific surface area of the product fired at 500°C exceeds 300 m"/f. and pore volume (
〉74 people) is 0.9cc/? It was extremely difficult to obtain anything above that.

本発明によれば、このような物理的手段ではな《、化学
的手段により変性されたセピオライトからなる多孔質体
を担体とする水素化処理用触媒が提供される。
According to the present invention, there is provided a catalyst for hydrotreating using a porous body made of sepiolite modified by chemical means rather than such physical means as a carrier.

即ち、本発明によれば、天然セピオライルの骨格マグネ
シウムを脱離させて、シリヵ/マグネシア(Si02/
MgO)モル比を4以上に増大せしめられた粉末状又は
成形された多孔性変性セピオライトからなる担体と、該
担体上に担持された水素化活用触媒金属とからなる水素
化処理用多孔性変性セピオライト系触媒が提供される。
That is, according to the present invention, silica/magnesia (Si02/
Porous modified sepiolite for hydrotreating, comprising a carrier made of powdered or shaped porous modified sepiolite with a molar ratio of MgO) increased to 4 or more, and a catalyst metal for hydrogenation supported on the carrier. A system catalyst is provided.

本発明で用いる担体は、天然セピオライトを、(a)
無機酸及び/又は有機酸を反応させて、セピオライト
中のシリカ/マグネシア(SiO2/MgO)モル比を
4以上に増大させる工程、又はこの工程に対し、 (b’) 混練して最終的に含水率を80〜350重
量%に調湿する工程、 及び/又は (b) 焼成する工程 を任意の順序で組合せて処理することによって製造する
ことができる。
The carrier used in the present invention is natural sepiolite (a)
A step of increasing the silica/magnesia (SiO2/MgO) molar ratio in sepiolite to 4 or more by reacting an inorganic acid and/or an organic acid, or for this step, (b') kneading and finally hydrating It can be manufactured by combining the steps of adjusting the humidity to 80 to 350% by weight and/or (b) baking in any order.

この場合、セピオライトの無機酸及び/又は有機酸処理
工程(a)と、混練調整処理工程(b’lは、別々に実
施し得る他、同時に実施することができる。
In this case, the inorganic acid and/or organic acid treatment step (a) of sepiolite and the kneading adjustment treatment step (b'l) can be performed separately or simultaneously.

さらに、必要に応じ、成形された担体な得るために、慣
用の方法により、成形工程を組合せることができる。
Furthermore, if desired, shaping steps can be combined by conventional methods in order to obtain shaped carriers.

本発明による変性セピオライトは、天然セピオライトに
対し、マグネシウムと反応し得る試薬をマグネシウム脱
離剤として作用させることによって製造される。
The modified sepiolite according to the present invention is produced by allowing a reagent capable of reacting with magnesium to act on natural sepiolite as a magnesium desorbing agent.

この場合、マグネシウム脱離剤としては、マグネシウム
と反応し得る種々のものが使用されるが、その具体例と
しては、たとえば、塩酸、硝酸、硫酸などの無機塩や、
ギ酸、酢酸、蓚酸、酒石酸などの有機酸、塩酸アンモニ
ウム、Mアンモニウム、硝酸アンモニウムなどのその水
溶液が酸性である塩(本出願では酸性塩という)及びエ
チレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)、ジエチレント
リアミンペンタ酢酸(DTPA)、アセチルアセトンな
どのキレート化剤などが挙げられる。
In this case, various substances that can react with magnesium are used as the magnesium desorbing agent, and specific examples thereof include inorganic salts such as hydrochloric acid, nitric acid, and sulfuric acid;
Organic acids such as formic acid, acetic acid, oxalic acid, tartaric acid, salts whose aqueous solution is acidic such as ammonium hydrochloride, M ammonium, ammonium nitrate (referred to as acid salts in this application), and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) , chelating agents such as acetylacetone, and the like.

本発明におげるセピオライトとマグネシウム脱離剤との
反応は、脱離剤の種類にもよるが、通常は、水媒体、あ
るいは水に他の適当な有機溶媒を加えた水性媒体中で行
なわれ、場合によっては有機溶媒中で行なわれる。
The reaction between sepiolite and the magnesium desorbing agent in the present invention depends on the type of desorbing agent, but is usually carried out in an aqueous medium or an aqueous medium containing water and another suitable organic solvent. and, in some cases, in an organic solvent.

これらの反応媒体の使用量は、特に制約されないが、セ
ピオライ1・乾燥物100重量部に対し、100重量部
以上、好ましくは300重量部以上である。
The amount of these reaction media to be used is not particularly limited, but is 100 parts by weight or more, preferably 300 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of Sepiolite 1 dry product.

また、マグネシウム脱離剤の使用量は、脱離されるべき
セピオライト中のマグネシウム1モルに対し、1.2モ
ル以上好ましくは1.5モル以上である。
Further, the amount of the magnesium desorbing agent used is 1.2 mol or more, preferably 1.5 mol or more, per 1 mol of magnesium in the sepiolite to be desorbed.

反応温度は、常温で十分であるが、変性セピオライト中
からのマグネシウム脱離割合は、反応温度によって変化
するので、40〜300℃、通常、50〜150℃の加
熱温度も採用することができる。
Room temperature is sufficient for the reaction temperature, but since the rate of magnesium desorption from modified sepiolite changes depending on the reaction temperature, a heating temperature of 40 to 300°C, usually 50 to 150°C, can also be employed.

本発明におげるセピオライトとマグネシウム脱離剤との
反応は、脱離剤として、前記したように、酸又は酸性塩
を用いて行なうことができるが、この場合、溶液のpH
は5以下、好ましくはpH5〜1の範囲が使用される。
The reaction between sepiolite and the magnesium desorbing agent in the present invention can be carried out using an acid or an acidic salt as the desorbing agent, but in this case, the pH of the solution
pH is 5 or less, preferably in the range of 5 to 1.

なお、pH 1以下の場合でも反応は実施可能であり、
この場合には、反応時間を短かくする。
Note that the reaction can be carried out even when the pH is below 1,
In this case, the reaction time is shortened.

また、有機酸などの比較的弱酸性の脱離剤を用いる時に
は、反応時間を長くするのがよい。
Furthermore, when using a relatively weakly acidic desorbing agent such as an organic acid, it is preferable to lengthen the reaction time.

このようにして得た変性セピオライトは水洗したのち、
乾燥し、必要に応じて焼成(例えば400〜700℃)
し、担体とする。
After washing the modified sepiolite obtained in this way with water,
Dry and bake if necessary (e.g. 400-700℃)
and use it as a carrier.

本発明による変性セピオライトは、天然産セピオライト
に比して、そのシリカ/マグネシア比Si02/MgO
が著し《増大されたものである。
The modified sepiolite according to the present invention has a silica/magnesia ratio of Si02/MgO compared to naturally produced sepiolite.
has been greatly increased.

即ち、天然産セピオライトにおげるSi02/MgO比
は、モル比で、4より小さいが、本発明による変性セピ
オライトは、そのモル比が4以上、通常4.5〜50、
一般には5〜10程度という高い値のものである。
That is, the Si02/MgO ratio in naturally produced sepiolite is less than 4 in molar ratio, but the modified sepiolite according to the present invention has a molar ratio of 4 or more, usually 4.5 to 50,
Generally, it has a high value of about 5 to 10.

また、本発明におげる変性セピオライトの比表面積及び
細孔容積も、SiO2/Mgo比によって大きく変化す
る。
Further, the specific surface area and pore volume of the modified sepiolite in the present invention also vary greatly depending on the SiO2/Mgo ratio.

図面に、シリヵとマグネシアのモル比Si02/MgO
に対する変性セピオライトの比表面積の変化を示す。
The drawing shows the molar ratio of silica and magnesia, Si02/MgO.
Figure 2 shows the change in specific surface area of modified sepiolite.

この場合、変性セピオライトは、天然セピオライトを塩
酸で処理したのち、500℃で焼成して得られたもので
ある。
In this case, the modified sepiolite is obtained by treating natural sepiolite with hydrochloric acid and then firing it at 500°C.

なお、図面において、2重マルの符号の個所は、原料セ
ピオライトの有するSiO2/MgOモル比及び比表面
積を示すものである。
In the drawings, double circled symbols indicate the SiO2/MgO molar ratio and specific surface area of the raw material sepiolite.

また、本発明により、前記のようにして得られた変性セ
ピオライトは、一般的物性として、500℃で焼成した
後の比表面積1 6 0 771”/ f以上及び比細
孔容積0.6cc/7以上を有する。
Further, according to the present invention, the modified sepiolite obtained as described above has general physical properties such as a specific surface area of 160 771"/f or more and a specific pore volume of 0.6 cc/7 after firing at 500°C. It has the above.

なお、乾燥後の変性セピオライトの比表面積は通常40
0m”/7以上である。
The specific surface area of modified sepiolite after drying is usually 40
0m”/7 or more.

本発明において、多孔性の一層高められた担体を得るに
は、前記マグネシウム脱離工程は水を媒体とする混線工
程と結合される。
In the present invention, in order to obtain a support with increased porosity, the magnesium desorption step is combined with a crosstalk step using water as a medium.

即ち、前記のようにして得られた変性セピオライトに充
分の水を加え、これに混練し、得られた混練物を乾燥な
いし焼成して製品を得る。
That is, sufficient water is added to the modified sepiolite obtained as described above, the mixture is kneaded, and the resulting kneaded product is dried or fired to obtain a product.

また、この混線工程は、必らずもマグネシウム脱離工程
の後に行なう必要はなく、マグネシウム脱離工程の前段
又はマグネシウム脱離と同時に行なうことができる。
Further, this cross-talk step does not necessarily need to be performed after the magnesium desorption step, and can be performed before the magnesium desorption step or simultaneously with the magnesium desorption step.

この場合、混線に際して存在させる水量は、セピオライ
トの含水率が最終的に80〜350重量%になるような
量である。
In this case, the amount of water present during cross-conducting is such that the final water content of sepiolite will be 80 to 350% by weight.

混練手段としては、通常の混線機、素練機の他、成形機
(エクストルーダなど)が用いられる。
As the kneading means, a molding machine (such as an extruder) may be used in addition to a usual mixer or masticator.

混線条件は、所望する製品の多孔性の程度や用途により
適宜定める。
The crosstalk conditions are appropriately determined depending on the desired degree of porosity of the product and its intended use.

この混線により、比表面積や細孔容積の一層の向上が達
成されるとともに、細孔分布がシャープになるという効
果が得られるが、その程度は混練すればする程より良好
な結果を与える。
This cross-mixing achieves the effect of further improving the specific surface area and pore volume and sharpening the pore distribution, but the more the mixture is mixed, the better the results will be.

本発明により変性セピオライトは、粉状体の他、顆粒状
やペレ,ット状、板状などの種々の形状に成形された成
形体として用いられる。
According to the present invention, the modified sepiolite can be used as a molded body formed into various shapes such as granules, pellets, pellets, and plates in addition to powder.

成形体とする方法には種々の方法があり、例えば、原料
セピオライトを粉砕したのち、所望形状に成形し、この
成形体をマグネシウム脱離処理する方法、原料セピオラ
イトを粉砕したのち水を加えて調湿し(調湿度:セピオ
ライト含水量で80〜350重量%)混練するとともに
、得られた混練物を成形し、必要に応じて焼成したのち
、マグネシウム脱離処理する方法、原料セピオライトを
粉砕し、マグネシウム脱離処理したのち、得られた変性
セピオライトを成形材料として用い、成形する方法、原
料セピオライトを粉砕し、マグネシウム脱離処理したの
ち、得られた変性セピオライトに水を加えて調湿し(調
湿度:セピオライト含水量で80〜350重量%)、混
練するとともに、得られた混線物を成形する方法、原料
セピオライトを粉砕し、この粉砕物をマグネシウム脱離
処理と同時に混練し、得られた生成物を成形する方法な
どがある。
There are various ways to make a molded body. For example, after crushing the raw material sepiolite, it is molded into a desired shape, and this molded body is subjected to a magnesium removal treatment. Moistening (humidity control: sepiolite water content 80 to 350% by weight) is kneaded, the resulting kneaded product is molded, and if necessary, calcined, followed by magnesium desorption treatment, pulverizing the raw material sepiolite, A method of molding using the obtained modified sepiolite as a molding material after magnesium desorption treatment. After pulverizing the raw material sepiolite and subjecting it to magnesium desorption treatment, water is added to the obtained modified sepiolite to condition the humidity. humidity: 80 to 350% by weight in terms of sepiolite water content), a method of kneading and molding the obtained mixed wire material, a method of pulverizing raw material sepiolite, kneading this pulverized material at the same time as magnesium desorption treatment, and producing a product obtained by There are ways to mold things.

本発明により変性セピオライトの成形体を製造する場合
、成形助剤の添加は特に必要とされないが、機械的強度
の大きな成形体を得るには成形助剤の使用が有利である
When producing a molded article of modified sepiolite according to the present invention, it is not particularly necessary to add a molding aid, but the use of a molding aid is advantageous in order to obtain a molded article with high mechanical strength.

このような成形助剤としては、慣用の無機又は有機物質
が適用され、例えば、シリカゾル、アルミナゾル、アル
ミナシリカゾル、ボーキサイト、アクバルジャイト、モ
ンモリロナイトなどの無機系結合剤、及び高級エステル
、高級アルコール、高級脂肪酸又はその塩、殿粉、カル
ボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリ
アクリル酸などの有機系結合剤が挙げられる。
As such molding aids, conventional inorganic or organic substances can be used, such as inorganic binders such as silica sol, alumina sol, alumina silica sol, bauxite, akbargite, and montmorillonite, and higher esters, higher alcohols, and higher fatty acids. or salt thereof, starch, carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, and other organic binders.

これらの成形助剤の添加量は、使用する成形助剤の種類
によって異なり、一義的に定めるのは困難であるが、一
般的には、無水物基準でセピオライト100重量部に対
し、0.5〜50重量部、通常、1〜20重量部である
The amount of these molding aids to be added varies depending on the type of molding aid used and is difficult to determine unambiguously, but generally it is 0.5 parts by weight per 100 parts by weight of sepiolite on an anhydride basis. ~50 parts by weight, usually 1 to 20 parts by weight.

本発明により変性セピオライト成形体を、あらかじめ原
料セピオライトを成形体としたのち、これを酸性条件下
でマグネシウム脱離処理することによって製造する場合
、セピオライト成形体は、酸性条件下では粉化されやす
い傾向を示すので、あらかじめその粉化を防止する手段
を講ずることが必要である。
When producing a modified sepiolite molded body according to the present invention by first forming a raw material sepiolite into a molded body and then subjecting it to magnesium elimination treatment under acidic conditions, the sepiolite molded body tends to be easily powdered under acidic conditions. Therefore, it is necessary to take measures in advance to prevent the powder from turning into powder.

このような手段としては、原料セピオライトあるいはそ
の成形体を200〜1000℃、好ましくは400〜9
00℃に焼成する方法や、成形助剤を用いる方法、ある
いはマグネシウム脱離処理条件を穏和にする方法などが
ある。
As such means, the raw material sepiolite or its molded product is heated at 200 to 1000°C, preferably 400 to 90°C.
Examples include a method of firing at 00°C, a method of using a forming aid, and a method of softening the magnesium desorption treatment conditions.

本発明による変性セピオライトは、その骨格マグネシウ
ムが脱離されたものであることから、天然セピオライト
に比して、極めて多孔性に富むものであって、その多孔
性を利用し、触媒担体として用いられる。
Since the modified sepiolite according to the present invention has its skeleton magnesium removed, it is extremely porous compared to natural sepiolite, and can be used as a catalyst carrier by taking advantage of its porosity. .

即ち、本発明による変性セピオライトは、著しく高めら
れた比表面積や細孔容積を有する上、これらの特性は変
性セピオライト中のSiO/MgOを調節することによ
り、所望する範囲に調節することができるので、水素化
処理に最適の触媒担体として利用することができる。
That is, the modified sepiolite according to the present invention has significantly increased specific surface area and pore volume, and these properties can be adjusted to desired ranges by adjusting the SiO/MgO content in the modified sepiolite. , it can be used as an optimal catalyst carrier for hydrotreating.

本発明の変性セピオライトに触媒金属を担持させる方法
としては、慣用の方法、例えば浸漬法などを採用するこ
とができる他、本発明による変性セピオライトは、セピ
オライト中の残留マグネシウムは他の金属イオンと交換
可能であることから、イオン交換法も採用することがで
きる。
As a method for supporting a catalytic metal on the modified sepiolite of the present invention, a conventional method such as a dipping method can be adopted. Since it is possible, an ion exchange method can also be adopted.

イオン交換法により金属を担持させるには、所望の金属
イオン?1種又は2種以上含む水溶液に、pH7以下の
条件下で本発明による変性セピオライトを接触させる。
In order to support metal by ion exchange method, which metal ion is desired? The modified sepiolite according to the present invention is brought into contact with an aqueous solution containing one or more types under conditions of pH 7 or less.

本発明の変性セピオライトに担持させる水素化活性触媒
金属としては、慣用のもの、例えばCuなとのIb族金
属、Zn,Cd なとのnb族金属、Sc,Y,La,
CeなどのIIIa族金属、(:’r,Mo,Wなどの
■a族金属、Mn1Re などの■a族金属、及びFe
,Co,Ni,Ru,Rh、Pd、OS、Ir,Ptな
どの■族金属がある。
The hydrogenation-active catalyst metal supported on the modified sepiolite of the present invention includes conventional metals such as Ib group metals such as Cu, Nb group metals such as Zn and Cd, Sc, Y, La,
IIIa group metals such as Ce, ■a group metals such as (:'r, Mo, W, ■a group metals such as Mn1Re, and Fe
, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, OS, Ir, and Pt.

また、本発明により金属を担持させた変性セピオライト
系触媒を得る場合、イオン交換法によりあらかじめ所要
の金属を担持させたのち、次いで慣用の方法により他の
所要金属を担持させることによって、結合された2種以
上の金属を担持した変性セピオライトを得ることができ
る。
In addition, when obtaining a modified sepiolite-based catalyst on which metals are supported according to the present invention, the required metals are supported in advance by an ion exchange method, and then other required metals are supported by a conventional method. Modified sepiolite supporting two or more metals can be obtained.

イオン交換法により担持し得る金属量は、せいぜい4重
量%程度であるが、浸漬法によるときやイオン交換法と
浸漬法による時には所要に応じた金属量を担持させるこ
とができる。
The amount of metal that can be supported by the ion exchange method is about 4% by weight at most, but when the immersion method is used, or the ion exchange method and the immersion method, it is possible to support an amount of metal as required.

触媒として用いる場合の金属担持量は、一般的には40
重量%以下、通常25重量%以下である。
The amount of metal supported when used as a catalyst is generally 40
It is not more than 25% by weight, usually not more than 25% by weight.

また担持された金属は、金属状態の他、酸化物、金属塩
など種々の形態をとり得る。
Further, the supported metal can take various forms such as oxides and metal salts in addition to the metal state.

本発明による水素化活性触媒金属を担持させた変性セピ
オライト系触媒は、種々の水素化触媒反応における固体
触媒として利用される。
The modified sepiolite-based catalyst supporting a hydrogenation-active catalyst metal according to the present invention is used as a solid catalyst in various hydrogenation catalytic reactions.

この場合、担体として用いる変性セピオライトの特性及
び担持させる金属の種類は、対象となる具体的な水素化
反応の種類に応じて選定される。
In this case, the characteristics of the modified sepiolite used as a carrier and the type of metal to be supported are selected depending on the specific type of hydrogenation reaction to be performed.

例えば、本発明によるSiO/MgO比が2.5〜6の
変性セピオライトに、イオン交換法により、マグネシウ
ムの一部をNi,Co,Fe,Cu,Crなどの金属で
置換して担持させたもの、あるいはこれに周期律表Ib
、nb、ma% V、VIa、■a、■族金属の中から
選ばれた1種又は2種以上を担持させたものは、重質油
などの炭化水素の水素化反応、殊に重質油の水素化脱金
属反応用触媒として有効である。
For example, a modified sepiolite according to the present invention having a SiO/MgO ratio of 2.5 to 6 is supported by replacing a part of magnesium with a metal such as Ni, Co, Fe, Cu, or Cr by an ion exchange method. , or to this periodic table Ib
, nb, ma% V, VIa, ■a, metals supported on one or more selected from Group III metals are suitable for hydrogenation reactions of hydrocarbons such as heavy oil, especially heavy Effective as a catalyst for hydrodemetallization of oil.

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.

参考例 1 乾燥基準でMg0 2 7.2%、Sin262.8%
、AI2031.4%、Fe20g 0.4%および結
晶水その他8.2%の組成を有し、500℃で2時間焼
成後の比表面積1 4 0 rrr:/ gr、細孔容
積0.57cc/ gr ( > 7 5人)のセピ
オライト鉱石を10〜8メッシュに砕いたのち120℃
で2時間乾燥し、室温で40倍重量の3規定塩酸に10
0時間浸漬し、多孔質体を製造した。
Reference example 1 Mg02 7.2%, Sin262.8% on dry basis
, has a composition of 1.4% AI203, 0.4% Fe20g, and 8.2% other crystal water, and has a specific surface area of 140 rrr:/gr and a pore volume of 0.57cc/g after firing at 500°C for 2 hours. gr (>75 people) sepiolite ore is crushed to 10-8 mesh and heated to 120℃.
Dry for 2 hours at room temperature, and add 40 times the weight of 3N hydrochloric acid for 10 minutes at room temperature.
It was soaked for 0 hours to produce a porous body.

この塩酸中への浸漬において、当初は激しい泡立ちを示
したがまもなく止り、生成した水溶液ははじめに無色で
徐々に黄色に着色した。
During immersion in this hydrochloric acid, intense bubbling was initially exhibited, but it soon stopped, and the resulting aqueous solution was initially colorless and gradually turned yellow.

これはFe3+ が溶解したためと推定される。This is presumed to be due to the dissolution of Fe3+.

次に、100時間浸漬して得たセピオライトを純水で洗
浄し、120℃で2時間乾燥し、さらに500℃で2時
間焼成して変性セピオライト多孔質体を得た。
Next, the sepiolite obtained by immersion for 100 hours was washed with pure water, dried at 120°C for 2 hours, and further calcined at 500°C for 2 hours to obtain a modified sepiolite porous body.

,この多孔質体をX線回析装置で分析すると、2θ−1
8〜28°においてブロードなピークを示すのみでセピ
オライトの特徴あるピークは全く消失していることが認
められた。
, when this porous body is analyzed with an X-ray diffraction device, 2θ-1
It was observed that only a broad peak was shown at 8 to 28 degrees, and the characteristic peaks of sepiolite had completely disappeared.

またマグネシウムおよびケイ素を螢光X線装置で分析す
ると、Si02/MgOモル切(又はS i /Mg原
子比)は原料の約2.0から7.0に増大しており、こ
の多孔質体の主成分がほぼケイ酸であることが認められ
た。
Furthermore, when magnesium and silicon were analyzed using a fluorescent X-ray device, the Si02/MgO molar fraction (or Si/Mg atomic ratio) increased from about 2.0 in the raw material to 7.0, indicating that the It was confirmed that the main component was mostly silicic acid.

さらにこの多孔質体を水銀圧入法により直径75人以上
の細孔容積を求めると、O.slCC/gr で、また
室素吸着法により比表面積を求めると228m”/gr
であった。
Furthermore, when the volume of pores with a diameter of 75 or more was determined using the mercury intrusion method, it was found that the porous material had a diameter of 75 mm or more. slCC/gr, and the specific surface area was determined by the chamber nitrogen adsorption method to be 228 m”/gr.
Met.

これらのことから本発明の変性セピオライト多孔質体は
酸処理されることによって細孔容積および比表面積が著
しく増大することが認められた。
From these results, it was confirmed that the pore volume and specific surface area of the modified sepiolite porous material of the present invention were significantly increased by acid treatment.

また、焼成前の乾燥品は、比表面積4 1 0 7i/
g及び細孔容積0.7cc/gを示した。
In addition, the dry product before firing has a specific surface area of 4 1 0 7i/
g and pore volume of 0.7 cc/g.

参考例 2 参考例1において用いたものと同一のセピオライトに約
40倍重量のo.i規定硝酸水溶液を加え室温で約10
0時間浸漬してセピオライトの骨格マグネシウムを脱離
させた。
Reference Example 2 About 40 times the weight of the same sepiolite as that used in Reference Example 1 was added to the o. i Add normal nitric acid aqueous solution and incubate at room temperature for about 10 minutes.
The skeletal magnesium of sepiolite was removed by immersion for 0 hours.

得られた多孔質体を参考例1と同様に乾燥、焼成処理し
て分析、測定に供した。
The obtained porous body was dried and fired in the same manner as in Reference Example 1, and then subjected to analysis and measurement.

この多孔質体をX線回析装置で分析すると、ピークの位
置および相対強度比から原料セピオライトとほぼ同じ構
造が保たれていることが判明した。
When this porous body was analyzed with an X-ray diffraction device, it was found from the peak positions and relative intensity ratios that it maintained almost the same structure as the raw material sepiolite.

しかし、Si02/MgOモル比は2.4に増加してお
り、また細孔容積は0.6 occ/gr (>7
5人)であったが、比表面積は2 1 3 m/ gr
と原料に較べて増加しているのが認められた。
However, the Si02/MgO molar ratio has increased to 2.4, and the pore volume has increased to 0.6 occ/gr (>7
5 people), but the specific surface area was 2 1 3 m/g
It was observed that the amount increased compared to the raw material.

また、焼成前の乾燥品は、比表面積4 0 5 m/
g及び細孔容積o.5sec/gを示した。
In addition, the dry product before firing has a specific surface area of 405 m/
g and pore volume o. It showed 5 sec/g.

参考例 3 参考例1と同一のセピオライトに約40倍重量の1規定
塩酸を加え室温で約10時間浸漬させセピオライトの骨
格マグネシウムを脱離させた。
Reference Example 3 To the same sepiolite as in Reference Example 1, about 40 times the weight of 1N hydrochloric acid was added and immersed at room temperature for about 10 hours to remove the framework magnesium of the sepiolite.

得られた多孔質体を参考例1と同様に乾燥、焼成処理し
て分析、測定に供した。
The obtained porous body was dried and fired in the same manner as in Reference Example 1, and then subjected to analysis and measurement.

その結果、Si02/MgOモル比は5.0に増大して
おり、また細孔容積は0.54CC/gr であったが
、比表面積は322=,/gr と原料に比べて著し
《増加しているのが認められた。
As a result, the Si02/MgO molar ratio increased to 5.0, and the pore volume was 0.54 CC/gr, but the specific surface area was 322 =,/gr, which was a significant increase compared to the raw material. was recognized as doing so.

また、焼成前の乾燥品は、比表面積450m’/7及び
細孔容積0.60CC,Q’を示した。
Moreover, the dry product before firing showed a specific surface area of 450 m'/7 and a pore volume of 0.60 CC,Q'.

参考例 4 参考例3において得られたセピオライトのマグネシウム
を脱離させた多孔質体を、次の方法によって水と共に混
練してさらに多孔質化した。
Reference Example 4 The porous body from which the magnesium of sepiolite obtained in Reference Example 3 had been removed was kneaded with water to make it more porous by the following method.

まずセピオライト多孔質体をほぼ100メッシュ以下に
微粉砕し、無水アルミナとして含有率5%となるように
アルミナゾルを加え、および約200重量%の水を加え
て充分に混練した。
First, a porous sepiolite material was pulverized to approximately 100 mesh or less, alumina sol was added to the anhydrous alumina content to give a content of 5%, and approximately 200% by weight of water was added and thoroughly kneaded.

混練工程途中にサンプリングして細孔容積が充分大きく
なることを確めてから含水率が約150重量%となるよ
うに調湿した。
After confirming that the pore volume was sufficiently large by sampling during the kneading process, the moisture content was adjusted to about 150% by weight.

この調湿物を直径1.0mmの円柱に押出し成形し、充
分に風乾したのち120℃で2時間乾燥し、さらに60
0℃で3時間焼成した。
This humidity control product was extruded into a cylinder with a diameter of 1.0 mm, thoroughly air-dried, then dried at 120°C for 2 hours, and further heated to 60°C.
It was baked at 0°C for 3 hours.

こうして得られた多孔質体の比表面積は3 6 6 r
tp:/ gr1細孔容積は0. 9 1 CC/ g
rであった。
The specific surface area of the porous body thus obtained is 3 6 6 r
tp:/gr1 pore volume is 0. 9 1 CC/g
It was r.

このことがらセピオライトの骨格マグネシウムを脱離さ
せたのち、さらに水を加え混練することによって比表面
積および細孔容積ともに著し《犬の多孔質体が得られる
ことがわかった。
From this, it was found that by removing the framework magnesium of sepiolite and then adding water and kneading it, a porous material with significantly increased specific surface area and pore volume could be obtained.

参考例 5 参考例1と同一のセピオライトを参考例4と同様の方法
によって成形した。
Reference Example 5 The same sepiolite as in Reference Example 1 was molded in the same manner as in Reference Example 4.

ただし、バインダーとしてアルミナゾルの代りにシリカ
ゾルを加え、500℃で2時間焼成した。
However, silica sol was added as a binder instead of alumina sol, and the mixture was fired at 500°C for 2 hours.

このものの比表面積は1 7 s m’/ gr ,ま
た細孔容積は0. 7 2 CC/ grであった。
The specific surface area of this material is 17 s m'/gr, and the pore volume is 0. 72 CC/gr.

この成形体を20倍重量の無水アセチルアセトンに浸漬
し、約20時間60〜80℃に保ってセピオライト中の
骨格マグネシウムを脱離させた。
This molded body was immersed in anhydrous acetylacetone 20 times its weight and kept at 60 to 80°C for about 20 hours to remove the skeleton magnesium in sepiolite.

得られた多孔質体をエタノールでよく洗浄したのち、6
00℃で1時間焼成した。
After thoroughly washing the obtained porous body with ethanol,
It was baked at 00°C for 1 hour.

このものの比表面積は2 2 7 rrr”/ gr、
また細孔容積(〉75人)は0. 7 9 CC/ g
x−であった。
The specific surface area of this material is 2 2 7 rrr”/gr,
Also, the pore volume (>75 people) is 0. 7 9 CC/g
It was x-.

またSi02/MgOモル比はアセチルアセトン処理前
が約2.2であったのに対して処理後は2.6に増加し
ていた。
Furthermore, the Si02/MgO molar ratio was approximately 2.2 before the acetylacetone treatment, but increased to 2.6 after the treatment.

実施例 1、2、3 参考例3において得られた多孔質体に、Cu、Niおよ
びCrをイオン交換法により担持した。
Examples 1, 2, 3 Cu, Ni, and Cr were supported on the porous body obtained in Reference Example 3 by an ion exchange method.

即ち、120℃で乾燥した多孔質体にいずれも0.1規
定硝酸金属塩水溶液を10倍量加えて室温で5時間保つ
ことによって金属担持を行ない、純水でよ《洗浄したの
ち、500℃で2時間焼だ。
That is, metal support was carried out by adding 10 times the amount of 0.1 N metal nitrate aqueous solution to the porous material dried at 120°C, keeping it at room temperature for 5 hours, washing thoroughly with pure water, and then drying at 500°C. Bake for 2 hours.

焼成物の金属担持量は次のとおりであった。金属担持量 実施例I Cu0 1.6% tt2 NiO O.7% 〃 3 Cr203 1.1% 実施例 4 実施例1において得られた銅担持多孔質体に通常の浸漬
法によりモリブデンをMo032.6重量%となるよう
に担持させた。
The amount of metal supported in the fired product was as follows. Metal supported amount Example I Cu0 1.6% tt2 NiO O. 7% 〃 3 Cr203 1.1% Example 4 Molybdenum was supported on the copper-supported porous body obtained in Example 1 by a normal dipping method so that Mo0 was 32.6% by weight.

この金属担持多孔質体を用いて、バナジウム1 3 0
ppm,ニッケル42ppmおよび硫黄2.62%を
含む常圧残油な水素化脱金属した。
Using this metal-supported porous material, vanadium 130
ppm, 42 ppm nickel and 2.62% sulfur.

反応は通常の高圧流通式反応装置を用い、水素圧i 4
0 kg/crA、液空間速度1.01/hr反応温
度400℃で行なった。
The reaction uses a normal high-pressure flow reactor, and hydrogen pressure i 4
The reaction was conducted at a reaction temperature of 0 kg/crA, a liquid hourly space velocity of 1.01/hr, and a reaction temperature of 400°C.

反応開始約100時間後の生成油の性状は次のとおりで
あった。
The properties of the produced oil approximately 100 hours after the start of the reaction were as follows.

バナジウム4 7 ppm1ニッケル2 4 ppm1
硫黄1.91%。
Vanadium 4 7 ppm1 Nickel 2 4 ppm1
Sulfur 1.91%.

実施例 5 参考例4において得られた多孔質体に、通常の浸漬法に
よってコバルトをCoO として0.4%、モリブデン
をMoO3として1.5%担持させた触媒を用いて、バ
ナジウム5 1 ppm、ニッケル19ppmおよび硫
黄2.42%を含む溶剤脱れき油を水素化脱金属した。
Example 5 5 1 ppm of vanadium, A solvent deasphalted oil containing 19 ppm nickel and 2.42% sulfur was hydrodemetallized.

脱金属は実施例4と同じ装置を用い、水素圧1 0 0
kg/cA、液空間速度1.Ot/hr、反応温度4
00℃で行なった。
Demetallization was carried out using the same equipment as in Example 4, at a hydrogen pressure of 100
kg/cA, liquid space velocity 1. Ot/hr, reaction temperature 4
The test was carried out at 00°C.

反応開始約100時間後の生成油の性状は次のとおりで
あった。
The properties of the produced oil approximately 100 hours after the start of the reaction were as follows.

バナジウム0. 1 ppm1−:ツケ/L/ 0.
7 ppm ,硫黄1.22%。
Vanadium 0. 1 ppm1-:Tsuke/L/0.
7 ppm, sulfur 1.22%.

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

図面は本発明による変性セピオライ1・における比表面
積とSi02/MgOモル比の関係を示すグラフである
The drawing is a graph showing the relationship between specific surface area and Si02/MgO molar ratio in modified sepiolyte 1. according to the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 天然セピオライトの骨格マグネシウムを脱離させて
、シリカ/マグネシア(Sio2/MgO)モル比を4
以上に増大せしめた粉末状又は成形された多孔性変性セ
ピオライトからなる担体、該担体に担持された水素化活
性触媒金属とからなる水素化処理用多孔性変性セピオラ
イト系触媒。 2 該変性多孔性セピオライト担体は、天然セピオライ
トを、 (a) 無機酸及び/又は有機酸を反応させて、セピ
オライト中のシリカ/マグネシア(SiO2/MgO)
モル比を4以上に増大させる工程、(b) 焼成する
工程、 を任意の順序で組合せた処理工程で処理して形成された
ものである特許請求の範囲第1項の触媒。 3 該変性多孔性セピオライト担体は、天然セピオライ
トを、 (a) 無機酸及び/又は有機酸を反応させて、セピ
オライト中のシリカ/マグネシア(Sin2/MgO)
モル比を4以上に増大させる工程、(b) 混練して
最終的に含水率を80〜350重量%に調湿する工程、 (e) 焼成する工程、 を任意の順序で組合せた処理工程で処理して形成された
ものである特許請求の範囲第1項の触媒。
[Claims] 1. By removing the framework magnesium of natural sepiolite, the silica/magnesia (Sio2/MgO) molar ratio is reduced to 4.
A porous modified sepiolite-based catalyst for hydrogenation treatment, comprising a carrier made of powdered or molded porous modified sepiolite increased in size as described above, and a hydrogenation-active catalyst metal supported on the carrier. 2 The modified porous sepiolite carrier is prepared by reacting natural sepiolite with (a) an inorganic acid and/or an organic acid to form silica/magnesia (SiO2/MgO) in the sepiolite.
2. The catalyst according to claim 1, which is formed by a combination of the following steps in any order: increasing the molar ratio to 4 or more; and (b) calcination. 3 The modified porous sepiolite carrier is made by reacting natural sepiolite with (a) an inorganic acid and/or an organic acid to form silica/magnesia (Sin2/MgO) in the sepiolite.
A treatment step combining in any order the following steps: increasing the molar ratio to 4 or more, (b) kneading to finally adjust the moisture content to 80 to 350% by weight, and (e) baking. The catalyst of claim 1 which is formed by processing.
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WO2000003798A1 (en) * 1998-07-17 2000-01-27 Cca Food Technologies (Uk) Plc Treatment method and device for increasing clay porosity and use for producing absorbents

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