JPS60227833A - 重質炭化水素油の水素化処理用触媒 - Google Patents
重質炭化水素油の水素化処理用触媒Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/024—Multiple impregnation or coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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- C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
- C10G45/04—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
「発明の技術分野」
本発明は重質炭化水素油の水素化処理に有効な触媒に関
するものであって、さらに詳しくは長時間高い脱硫活性
を保持し得る二重構造をもつ水素化処理用触媒に関する
。
するものであって、さらに詳しくは長時間高い脱硫活性
を保持し得る二重構造をもつ水素化処理用触媒に関する
。
[発明の技術的背景とその問題点]
重質炭化水素油には、通常アスファルテンと呼ばれるペ
ンタンまたはへブタンの如き軽質炭化水素に、不溶性、
非蒸留性の高分子量の炭素質(コーク)前駆体、ならび
にニッケル、バナジウムなどを含む油溶性の有機金属化
合物や硫黄化合物および窒素化合物などの好ましくない
不純物が含まれている。これらの不純物はアスファルテ
ンのような高分子炭化水素留分に多く含まれており、こ
れが重質炭化水素油の接触水素化処理を困難とする大き
な原因となっている。
ンタンまたはへブタンの如き軽質炭化水素に、不溶性、
非蒸留性の高分子量の炭素質(コーク)前駆体、ならび
にニッケル、バナジウムなどを含む油溶性の有機金属化
合物や硫黄化合物および窒素化合物などの好ましくない
不純物が含まれている。これらの不純物はアスファルテ
ンのような高分子炭化水素留分に多く含まれており、こ
れが重質炭化水素油の接触水素化処理を困難とする大き
な原因となっている。
従って、重質炭化水素油に含まれるアスファルテンの如
き高分子炭化水素留分を蒸留可能な炭化水素留分、もし
くは軽質炭化水素に可溶な炭化水素留分へ転化し、ある
いは前記した金属、硫黄および窒素化合物などの汚染物
質を除去あるいはその濃度を減少するために水素化処理
を行っている。
き高分子炭化水素留分を蒸留可能な炭化水素留分、もし
くは軽質炭化水素に可溶な炭化水素留分へ転化し、ある
いは前記した金属、硫黄および窒素化合物などの汚染物
質を除去あるいはその濃度を減少するために水素化処理
を行っている。
現在、この重質炭化水素油を水素化処理して高品位の軽
質油を得るプロセスでは、一般に多孔質担体、典型的に
は多孔性アルミナに活性金属を担持させた組成物が触媒
として使用されている。この水素化処理プロセスにおけ
る一つの問題は、使用される触媒が活性低下をきたすこ
とで、比較的短時間で活性が著しく低下する。
質油を得るプロセスでは、一般に多孔質担体、典型的に
は多孔性アルミナに活性金属を担持させた組成物が触媒
として使用されている。この水素化処理プロセスにおけ
る一つの問題は、使用される触媒が活性低下をきたすこ
とで、比較的短時間で活性が著しく低下する。
これは重質炭化水素油には前記したようにアスファルテ
ンが含まれるが、これらはニッケル、バナジウムなどの
重金属を多量に含有しているばかりでなく、炭素質(コ
ーク)を析出しやすい性質があるため、水素化処理用触
媒の細孔が重金属あるいは炭素質析出物によって閉塞さ
れてしまうからである。
ンが含まれるが、これらはニッケル、バナジウムなどの
重金属を多量に含有しているばかりでなく、炭素質(コ
ーク)を析出しやすい性質があるため、水素化処理用触
媒の細孔が重金属あるいは炭素質析出物によって閉塞さ
れてしまうからである。
こうした事情から、当業界では脱硫活性が高く、しかも
その活性が長時間にわたって安定な水素化処理用触媒の
開発に力が注がれている。このような問題を克服するこ
とを目的とした種々の水素化処理技術が提案されている
。
その活性が長時間にわたって安定な水素化処理用触媒の
開発に力が注がれている。このような問題を克服するこ
とを目的とした種々の水素化処理技術が提案されている
。
この目的のために提案された前記の水素化処理技術を触
媒に関連して分類すると、次のグループに大別すること
ができる。
媒に関連して分類すると、次のグループに大別すること
ができる。
■:小粗細孔触媒平均細孔直径が約100Å以下の触媒
)を用いることを特徴とする水素化処理方法(特開昭5
0−67787号、同54−139904号)。
)を用いることを特徴とする水素化処理方法(特開昭5
0−67787号、同54−139904号)。
■:中細孔触媒(平均細孔直径約100人〜200人範
囲にある触媒)を用いることを特徴とする水素化処理方
法(特開昭53−23303号、同54−23096号
、同 54−127406号、同 55−119445
号)。
囲にある触媒)を用いることを特徴とする水素化処理方
法(特開昭53−23303号、同54−23096号
、同 54−127406号、同 55−119445
号)。
■::細孔触媒(平均細孔直径約200Å以上に細孔容
積の多くを有する触媒)を用いることを特徴とする水素
化脱金属法(特公昭45−38146号、同48−17
443号、同 50−3081号)。
積の多くを有する触媒)を用いることを特徴とする水素
化脱金属法(特公昭45−38146号、同48−17
443号、同 50−3081号)。
しかしながら、上記のいずれの水素化処理技術も、アス
ファルテンおよび重金属を多く含有する重質炭化水素油
の水素化処理にみられる前記技術的問題を根本的に解決
しているとは言えず、未だ満足すべきものではない。提
案されたこれらの触媒の問題点は次のとおりである。
ファルテンおよび重金属を多く含有する重質炭化水素油
の水素化処理にみられる前記技術的問題を根本的に解決
しているとは言えず、未だ満足すべきものではない。提
案されたこれらの触媒の問題点は次のとおりである。
■のグループの触媒は重質炭化水素油中の金属化合物に
起因する障害に対処するために、巨大なアスファルテン
分子が排除されるような小細孔の狭い細孔分布を有する
触媒である。従って、この触媒は、アスファルテンの脱
金属と脱硫および脱窒素はほとんど行わないこと、およ
び触媒細孔入口部での金属および炭素質の沈積により細
孔入口部分の閉塞が起き易いことが欠点である。
起因する障害に対処するために、巨大なアスファルテン
分子が排除されるような小細孔の狭い細孔分布を有する
触媒である。従って、この触媒は、アスファルテンの脱
金属と脱硫および脱窒素はほとんど行わないこと、およ
び触媒細孔入口部での金属および炭素質の沈積により細
孔入口部分の閉塞が起き易いことが欠点である。
■のグループの触媒は、常圧残渣油の水素化脱硫のため
に広く工業的に利用されている触媒で、原料油中の重金
属およびアスファルテンなどに起因する触媒の活性の低
下を幾分緩和さ−けることを可能にする。しかしながら
触媒の細孔入口部の細孔径が金属堆積につれ急速に縮少
されるため、アスファルテンなどの巨大分子の細孔的拡
散は著しく阻害される。従って、この触媒では原料油中
のアスファルテン含有量が制限を受ける欠点がある。
に広く工業的に利用されている触媒で、原料油中の重金
属およびアスファルテンなどに起因する触媒の活性の低
下を幾分緩和さ−けることを可能にする。しかしながら
触媒の細孔入口部の細孔径が金属堆積につれ急速に縮少
されるため、アスファルテンなどの巨大分子の細孔的拡
散は著しく阻害される。従って、この触媒では原料油中
のアスファルテン含有量が制限を受ける欠点がある。
■のグループの触媒は、金属化合物の細孔的拡散を容易
にさせる目的で細孔のほとんどを直径約200Å以上に
した触媒である。触媒の細孔径を大きくすれば重金属を
多く含有する高分子化合物の細孔的拡散は容易になるが
、その反面、#1!媒の有する表面積は著しく低下する
。また、細孔直径が700Å以上の細孔が多い巨人細孔
触媒では、機械的強度が十分で尋り、リアクターへの触
媒充填時および使用時の破損、粉化が生起しやすい。
にさせる目的で細孔のほとんどを直径約200Å以上に
した触媒である。触媒の細孔径を大きくすれば重金属を
多く含有する高分子化合物の細孔的拡散は容易になるが
、その反面、#1!媒の有する表面積は著しく低下する
。また、細孔直径が700Å以上の細孔が多い巨人細孔
触媒では、機械的強度が十分で尋り、リアクターへの触
媒充填時および使用時の破損、粉化が生起しやすい。
し発明の目的1
本発明は上述した従来技術を踏まえて、長時間高い脱硫
活性を保持し得る水素化処理用触媒を開発することを目
的とする。
活性を保持し得る水素化処理用触媒を開発することを目
的とする。
し発明の概要]
すなわち、本発明は触媒の内部が平均細孔直径170人
未満の細孔を有し、少くとも1種の活性金属を担持させ
たアルミナを主成分とする多孔質成分(1)で、かつ触
媒の表層部がセビオライト、ハロイサイト、アタパルジ
ャイト、パリゴルスカイトおよびアスベストからなる群
より選ばれる少なくとも1種の粘土鉱物を主成分とする
成分(2)であることを特徴とする重質炭化水素油の水
素化処理用触媒に関する。
未満の細孔を有し、少くとも1種の活性金属を担持させ
たアルミナを主成分とする多孔質成分(1)で、かつ触
媒の表層部がセビオライト、ハロイサイト、アタパルジ
ャイト、パリゴルスカイトおよびアスベストからなる群
より選ばれる少なくとも1種の粘土鉱物を主成分とする
成分(2)であることを特徴とする重質炭化水素油の水
素化処理用触媒に関する。
本発明でいう1重質炭化水素油」とは沸点300℃以上
の留分を含む炭化水素油であり、例えば原油、原油を常
圧蒸留した残油、原油を減圧蒸留した残油および留出油
、原油を常圧あるいは減圧で蒸留した残渣油の溶剤膜れ
き油、タールサンドから抽出した原油、接触分解生成油
、石炭液化油、およびこれらの混合物などである。
の留分を含む炭化水素油であり、例えば原油、原油を常
圧蒸留した残油、原油を減圧蒸留した残油および留出油
、原油を常圧あるいは減圧で蒸留した残渣油の溶剤膜れ
き油、タールサンドから抽出した原油、接触分解生成油
、石炭液化油、およびこれらの混合物などである。
本発明の触媒の内部を構成する成分(1)は、活性金属
の少くとも一種を担持した、アルミナを主成分とする多
孔質成分である。
の少くとも一種を担持した、アルミナを主成分とする多
孔質成分である。
本発明で用いるアルミナとしてはX−2γ−1η−1に
一9θ−アルミナ等の結晶構造のものを使用することが
できる。特にγ−アルミナが好ましく用いられる。
一9θ−アルミナ等の結晶構造のものを使用することが
できる。特にγ−アルミナが好ましく用いられる。
本発明において触媒の内部を構成するアルミナの製造法
は特に限定されるものではなく、公知の如何なる方法を
用いてもよい。例えば、塩化アルミニウム、硫酸アルミ
ニウム、アルミン酸ソーダ又はアルミニウムアルコキシ
ド等の可溶性アルミニウム化合物の溶液に酸又は塩基を
添加することによりアルミナ水和物を生成させ、これを
乾燥焼成して製造することができる。またその他のもの
をアルミナに含有させるには、例えばアルミナ水和物の
生成の際に共沈させてもよい。アルミナの他に、例えば
シリカ、ボリア、チタニア、マグネシア、ジルコニア、
ベリリア、クロミア、ゼオライト、リン、フッ素等の少
なくとも1種を約1〜25重量%含有させて使用するこ
とができる。
は特に限定されるものではなく、公知の如何なる方法を
用いてもよい。例えば、塩化アルミニウム、硫酸アルミ
ニウム、アルミン酸ソーダ又はアルミニウムアルコキシ
ド等の可溶性アルミニウム化合物の溶液に酸又は塩基を
添加することによりアルミナ水和物を生成させ、これを
乾燥焼成して製造することができる。またその他のもの
をアルミナに含有させるには、例えばアルミナ水和物の
生成の際に共沈させてもよい。アルミナの他に、例えば
シリカ、ボリア、チタニア、マグネシア、ジルコニア、
ベリリア、クロミア、ゼオライト、リン、フッ素等の少
なくとも1種を約1〜25重量%含有させて使用するこ
とができる。
前記成分(1)の平均細孔直径は170人未満、好まし
くは、40〜150人の範囲である。平均細孔直径が1
70Å以上であると触媒の表面積が低下して、脱硫活性
が低下するという欠点がある。
くは、40〜150人の範囲である。平均細孔直径が1
70Å以上であると触媒の表面積が低下して、脱硫活性
が低下するという欠点がある。
前記成分(1)の細孔容積は0.3cc/ 0以上、好
ましくは0.3〜1,0CC10の範囲である。平均細
孔容積が0,3CC/gより小さい場合も同様に触媒の
表面積が低下して脱硫活性が低下するという欠点がある
。
ましくは0.3〜1,0CC10の範囲である。平均細
孔容積が0,3CC/gより小さい場合も同様に触媒の
表面積が低下して脱硫活性が低下するという欠点がある
。
前記成分(1)の成形形状は公知の任意の形状、例えば
球形、円柱形等のものを用いることができる。その平均
相当直径は、0.1〜10mm、好ましくは0.3〜3
.On+mの範囲のものである。
球形、円柱形等のものを用いることができる。その平均
相当直径は、0.1〜10mm、好ましくは0.3〜3
.On+mの範囲のものである。
前記成分(1)として、従来の技術で製造された水素化
処理用触媒の新触媒あるいは再生された触媒を用いるこ
とができる。
処理用触媒の新触媒あるいは再生された触媒を用いるこ
とができる。
本発明の触媒の表層部を構成する成分(2)は板状又は
粒状構造でなく、大部分が長くて細い(中空も含む)、
天然あるいは合成粘土鉱物を主成分とするものである。
粒状構造でなく、大部分が長くて細い(中空も含む)、
天然あるいは合成粘土鉱物を主成分とするものである。
天然および合成粘土鉱物としては、例えばセビオライト
、ハロイサイト、アタパルジャイト、パリゴルスカイト
およびアスベストが例示できる。これらは1種又は2種
以上を混合して用いてもよい。また天然および合成粘土
鉱物に他のアルミナ、シリカ、シリカ・アルミナ等を約
1〜45重量%組合せて用いてもよい。特にセビオライ
トを主成分とするものが好ましく用いられる。
、ハロイサイト、アタパルジャイト、パリゴルスカイト
およびアスベストが例示できる。これらは1種又は2種
以上を混合して用いてもよい。また天然および合成粘土
鉱物に他のアルミナ、シリカ、シリカ・アルミナ等を約
1〜45重量%組合せて用いてもよい。特にセビオライ
トを主成分とするものが好ましく用いられる。
前記成分(2)の平均細孔直径は100〜700人、好
ましくは120〜500人、さらに好ましくは170〜
500人である。平均細孔直径が100人より小さいと
原料油中の重金属およびアスファルテンが触媒の表層部
に侵入できずに表層部の細孔入口部で重金属および炭素
が沈積し、脱硫、脱金属の活性が低下し、700人より
大きいと触媒の機械的強度が低下するという欠点がある
。前記成分(2)の平均細孔容積は0.3cc/ a以
上、好ましくは0.4〜3.OCC/(]である。平均
細孔容積が0.3cc/ gより小さいと原料油中の重
金属の堆積によって細孔が急速に縮少され、脱金属およ
び脱硫活性が低下する。
ましくは120〜500人、さらに好ましくは170〜
500人である。平均細孔直径が100人より小さいと
原料油中の重金属およびアスファルテンが触媒の表層部
に侵入できずに表層部の細孔入口部で重金属および炭素
が沈積し、脱硫、脱金属の活性が低下し、700人より
大きいと触媒の機械的強度が低下するという欠点がある
。前記成分(2)の平均細孔容積は0.3cc/ a以
上、好ましくは0.4〜3.OCC/(]である。平均
細孔容積が0.3cc/ gより小さいと原料油中の重
金属の堆積によって細孔が急速に縮少され、脱金属およ
び脱硫活性が低下する。
本発明において天然あるいは合成の粘土鉱物を100〜
325メツシユ(タイラー)に粉砕したものをそのまま
用いてもよく、これらを高温焼成したものを用いてもよ
い。該焼成温度は300〜800℃の範囲で行うことが
できる。セビオライトとは通常、海泡石と呼ばれるもの
で、複鎖構造を有するm維状粘土鉱物であり、含水マグ
ネシア珪酸塩として天然に産出するが、マグネシウム塩
と珪酸塩とから合成することができる。
325メツシユ(タイラー)に粉砕したものをそのまま
用いてもよく、これらを高温焼成したものを用いてもよ
い。該焼成温度は300〜800℃の範囲で行うことが
できる。セビオライトとは通常、海泡石と呼ばれるもの
で、複鎖構造を有するm維状粘土鉱物であり、含水マグ
ネシア珪酸塩として天然に産出するが、マグネシウム塩
と珪酸塩とから合成することができる。
ハロイサイトとは、繊維状、板状で、しばしば天然に産
出する一種の珪酸アルミニウムクレーである。基本的な
式はAノ2 Si 202 (OH)aである。特に繊
維状のハロイサイトが好ましく用いられる。アタパルジ
ャイトおよびパリゴルスカイ1〜とは、セビオライトと
同様の複鎖構造を有する多孔質粘土鉱物である。アスベ
ストは別名石綿ともいい、蛇紋岩石基と角閃石系の二種
類がある。
出する一種の珪酸アルミニウムクレーである。基本的な
式はAノ2 Si 202 (OH)aである。特に繊
維状のハロイサイトが好ましく用いられる。アタパルジ
ャイトおよびパリゴルスカイ1〜とは、セビオライトと
同様の複鎖構造を有する多孔質粘土鉱物である。アスベ
ストは別名石綿ともいい、蛇紋岩石基と角閃石系の二種
類がある。
これらは含水珪酸マグネシウムが主成分であり、非常に
細い繊維の集合体である。
細い繊維の集合体である。
本発明の成分(1)および成分(2)に担持する活性金
属は通常水素化処理触媒で用いられるものでよく、これ
らの活性金属の少くとも1種を担持することができる。
属は通常水素化処理触媒で用いられるものでよく、これ
らの活性金属の少くとも1種を担持することができる。
該活性金属は周期律表のVB、VTB、■またはIB族
の遷移金属、特に好ましくはバナジウム、モリブデン、
タングステン、クロム、コバルト、ニッケルまたは銅で
ある。これらの活性金属は金属状態もしくは金属酸化物
、金属硫化物のいずれの状態でも有効であり、またイオ
ン交換法などにより活性金属の一部が触媒担体と結合す
る形態で存在してもよい。
の遷移金属、特に好ましくはバナジウム、モリブデン、
タングステン、クロム、コバルト、ニッケルまたは銅で
ある。これらの活性金属は金属状態もしくは金属酸化物
、金属硫化物のいずれの状態でも有効であり、またイオ
ン交換法などにより活性金属の一部が触媒担体と結合す
る形態で存在してもよい。
活性金属の担持量は上記のように存在状態が一定でない
ため、金属元素として成分(1)あるいは成分(2)の
全重量に対し約0.1〜20重量%、好ましくは1〜1
5重量%である。
ため、金属元素として成分(1)あるいは成分(2)の
全重量に対し約0.1〜20重量%、好ましくは1〜1
5重量%である。
これらの活性金属は、重質炭化水素油の水素化処理に伴
う各種反応、例えば脱硫、脱窒素、脱金属、水素化分解
、アスファルテン分解の活性を支配するものである。
う各種反応、例えば脱硫、脱窒素、脱金属、水素化分解
、アスファルテン分解の活性を支配するものである。
これらの活性金属の担持方法は含浸法、イオン交換法、
混線法、その他の公知の方法を用いることができる。
混線法、その他の公知の方法を用いることができる。
また、触媒の内部の成分(1)と表層部の成分(2)で
は担持する活性金属および担持量は同じであっても異な
ってもよい。
は担持する活性金属および担持量は同じであっても異な
ってもよい。
本発明でいう平均細孔直径とは次式によって定義づけら
れる単位が人で表わされる値である。
れる単位が人で表わされる値である。
平均細孔直径−4XPVX10’ /SA・・・・・・
・・・・・・ (1) 式中のPVおよびSAは、触媒あるいは担体の単位重量
当り、細孔直径35人から 10000人までの細孔を
有する細孔容積の合計および表面積の合計をそれぞれ表
わし、それらの単位はそれぞれCC/!It 、−rd
/gである。以降、特にこだわらない場合は、触媒ある
いは担体のダラム当り、細孔値35人から1oooo人
までの細孔を有する細孔容積の合計および表面積の合計
をそれぞれ単に触媒あるいは担体の細孔容積および表面
積とよぶ。
・・・・・・ (1) 式中のPVおよびSAは、触媒あるいは担体の単位重量
当り、細孔直径35人から 10000人までの細孔を
有する細孔容積の合計および表面積の合計をそれぞれ表
わし、それらの単位はそれぞれCC/!It 、−rd
/gである。以降、特にこだわらない場合は、触媒ある
いは担体のダラム当り、細孔値35人から1oooo人
までの細孔を有する細孔容積の合計および表面積の合計
をそれぞれ単に触媒あるいは担体の細孔容積および表面
積とよぶ。
触媒および担体の細孔直径、細孔容積および表面積の値
はオートポア9200 (米国マイクロメリテツクス社
製)を用い、いわゆる水銀圧入法(詳しくは”E、W、
Washburn 、 proc、NatJ。
はオートポア9200 (米国マイクロメリテツクス社
製)を用い、いわゆる水銀圧入法(詳しくは”E、W、
Washburn 、 proc、NatJ。
Acad、 3ci、 、ユ、p、115 (1921
) ”、パH9L、 Ritter 、1. E、 D
rake、I nd、 Eng。
) ”、パH9L、 Ritter 、1. E、 D
rake、I nd、 Eng。
Chern、AnaJ、 、17−1I)、782.
l)、787 (1945) ”、” L 、C,Dr
ake、I nd、Eng、Chem 、、リー、11
.780 (1949) ”などの文献に記載されてい
る。)によりめた。この場合、水銀の表面張力は25℃
で484dyne/cm、使用接触角は140°とし、
絶対水銀圧力を0.035〜4200Kg/c#iまで
変化させて測定した。この時の35Å以上の細孔直径は
細孔モデルを円筒形と仮定すると次式(2) %式%) 148300/絶対水銀圧力(単位に9 / oj )
・・・・・・・・・(2) で表わされる。
l)、787 (1945) ”、” L 、C,Dr
ake、I nd、Eng、Chem 、、リー、11
.780 (1949) ”などの文献に記載されてい
る。)によりめた。この場合、水銀の表面張力は25℃
で484dyne/cm、使用接触角は140°とし、
絶対水銀圧力を0.035〜4200Kg/c#iまで
変化させて測定した。この時の35Å以上の細孔直径は
細孔モデルを円筒形と仮定すると次式(2) %式%) 148300/絶対水銀圧力(単位に9 / oj )
・・・・・・・・・(2) で表わされる。
本発明でいう平均相当直径の値は次式(3)によって定
義づけられる。
義づけられる。
平均相当直径(単位1+1111) −6x粒子の平均
体積(単位111m’ ) 7粒子の平均外表面積(単
位mm2)・・・・・・・・・(3) ここで用いる平均体積および平均外表面積の値は、適当
な方法で測定し、その平均粒子直径を有する球相当の体
積および外表面積で表わされる値である。この場合の測
定法は、例えば直接計測法、フルイ分は法、沈降法など
があり、具体的測定方法は、“粉体■学研究会編、1粒
度測定技術」、日刊工業新聞着、(1975) ”に詳
細に記載されている。
体積(単位111m’ ) 7粒子の平均外表面積(単
位mm2)・・・・・・・・・(3) ここで用いる平均体積および平均外表面積の値は、適当
な方法で測定し、その平均粒子直径を有する球相当の体
積および外表面積で表わされる値である。この場合の測
定法は、例えば直接計測法、フルイ分は法、沈降法など
があり、具体的測定方法は、“粉体■学研究会編、1粒
度測定技術」、日刊工業新聞着、(1975) ”に詳
細に記載されている。
本発明の触媒は、触媒の内部がアルミナを主成分とする
多孔質成分(1)と触媒の表層部が粘度鉱物を主成分と
する成分(2)である二重構造からなるものである。
多孔質成分(1)と触媒の表層部が粘度鉱物を主成分と
する成分(2)である二重構造からなるものである。
前記触媒に占める表層部の割合は0.1〜70重間%の
範囲、好ましくは1〜50重量%の範囲である。
範囲、好ましくは1〜50重量%の範囲である。
表層部が0.1重量%未満の触媒では脱硫活性および脱
金属活性が短時間で低下する。他方表層部分が70重量
%を越えると脱硫活性が著しく低下する。
金属活性が短時間で低下する。他方表層部分が70重量
%を越えると脱硫活性が著しく低下する。
本発明において前記二重構造の触媒を製造するには、種
々の方法があり、特に制限はない。例えば、 (1)ニッケル担持セビオライト等に活性金属およびバ
インダーとしてアルミナゾルあるいはゲルを添加し混線
機を使い、よく混線を行い、微粉砕したものを、活性金
属を担持した多孔質アルミナに噴霧した後50〜300
℃で乾燥し、300〜8o。
々の方法があり、特に制限はない。例えば、 (1)ニッケル担持セビオライト等に活性金属およびバ
インダーとしてアルミナゾルあるいはゲルを添加し混線
機を使い、よく混線を行い、微粉砕したものを、活性金
属を担持した多孔質アルミナに噴霧した後50〜300
℃で乾燥し、300〜8o。
℃で焼成する方法。
(2)多孔質アルミナ調製時のフィルターケーキ混練品
とニッケル担持セビオライト等にバインダーとしてのア
ルミナゾルあるいはゲルを加えよく混練したものを、二
重管などを用いてニッケル担持セビオライト等が表層部
分にくるように押出し成型する。あるいはニッケル担持
セビオライトを噴霧して被覆する。その後、成型品を5
0〜300℃で乾燥し、300〜800℃で焼成する。
とニッケル担持セビオライト等にバインダーとしてのア
ルミナゾルあるいはゲルを加えよく混練したものを、二
重管などを用いてニッケル担持セビオライト等が表層部
分にくるように押出し成型する。あるいはニッケル担持
セビオライトを噴霧して被覆する。その後、成型品を5
0〜300℃で乾燥し、300〜800℃で焼成する。
表層部のセビオライト等に活性金属を担持する場合は含
浸法あるいはスプレー法により担持、さらに50〜30
0℃乾燥し300〜800℃焼成工程を経て触媒とする
方法。
浸法あるいはスプレー法により担持、さらに50〜30
0℃乾燥し300〜800℃焼成工程を経て触媒とする
方法。
(3)触媒内部の成分量が、水素化処理触媒の新触媒ま
たは再生触媒である場合には(1)の方法で製造出来る
。
たは再生触媒である場合には(1)の方法で製造出来る
。
本発明の触媒の形状は公知の任意の形状例えば球形、円
柱形状等のものでよく、その平均相当直径は0.1〜1
010ll1特に0.3〜3.0mmの範囲が好ましい
。
柱形状等のものでよく、その平均相当直径は0.1〜1
010ll1特に0.3〜3.0mmの範囲が好ましい
。
本発明の触媒の高い活性および長寿命は以下の理由によ
ると考えられる。触媒の表層部の大ぎな細孔中の活性金
属が触媒となって巨大なアスファルテン分子が部分的に
分解され、触媒の内部の組成物の小さな細孔にも容易に
進入できるような分子になる結果、高い活性が得られる
。また触媒の表層部分の大きな細孔は大きい分子の触媒
中への拡散を容易にするので、金属性不純物の付着が触
媒の外部表面だけでなく触媒の内部にまで拡大されるの
で触媒の寿命が延ばされると考えられる。
ると考えられる。触媒の表層部の大ぎな細孔中の活性金
属が触媒となって巨大なアスファルテン分子が部分的に
分解され、触媒の内部の組成物の小さな細孔にも容易に
進入できるような分子になる結果、高い活性が得られる
。また触媒の表層部分の大きな細孔は大きい分子の触媒
中への拡散を容易にするので、金属性不純物の付着が触
媒の外部表面だけでなく触媒の内部にまで拡大されるの
で触媒の寿命が延ばされると考えられる。
本発明の触媒は固定床式反応装置での水素化処理に用い
られるが、処理条件は、温度300〜500℃、好まし
くは350〜430℃、水素圧40〜250気圧、好ま
しくは60〜200気圧、液空間速度0.05〜101
−1r−’、好ましくは0.1〜5Hr−’である。
られるが、処理条件は、温度300〜500℃、好まし
くは350〜430℃、水素圧40〜250気圧、好ま
しくは60〜200気圧、液空間速度0.05〜101
−1r−’、好ましくは0.1〜5Hr−’である。
本発明の触媒は脱硫、脱金属、アスノアルテン分解の高
い活性を長FJ!j間保持することができる。
い活性を長FJ!j間保持することができる。
この効果はただ単に本発明の触媒の内部の成分(1)と
表層部の成分(2)を粉砕して混合することで製造され
る触媒を用いても達成されない。
表層部の成分(2)を粉砕して混合することで製造され
る触媒を用いても達成されない。
また表層部の成分(2)を用いないで他の粘土鉱物、例
えばモンモリロナイトを含む成分を用いた場合は粉砕し
て混合した場合と同様にアスファルテンの分解および脱
金属の活性が悪い。
えばモンモリロナイトを含む成分を用いた場合は粉砕し
て混合した場合と同様にアスファルテンの分解および脱
金属の活性が悪い。
[発明の実施例コ
次に、本発明の実施例および比較例を以下に示す。
実 施 例 1
イオン交換水425)にアルミン酸ソーダ212 Kg
を加え撹拌後、50%グルコン酸水溶液を7 、5 K
g加え60℃に加温した。この液へ60℃に加温した1
6%硫酸アルミ水溶液をpHが7.5になるまで加え、
中和後1時間放置してから減圧濾過器に入れ、一部を分
取して 130℃で乾燥後、X線回折図を調べた結果、
結晶子径42人の擬ベーマイトであった。
を加え撹拌後、50%グルコン酸水溶液を7 、5 K
g加え60℃に加温した。この液へ60℃に加温した1
6%硫酸アルミ水溶液をpHが7.5になるまで加え、
中和後1時間放置してから減圧濾過器に入れ、一部を分
取して 130℃で乾燥後、X線回折図を調べた結果、
結晶子径42人の擬ベーマイトであった。
このフィルターケーキはさらに混練機を用いて約6R間
混練を行い、粒度調整し、水分調湿後直径1.5ml1
1の円柱形に成型した。−昼夜風乾した後、130℃で
5時間乾燥を行い、さらに550℃のマツフル炉で3時
間焼成し多孔質アルミナを得た。この焼成品のX線回折
図はγ−アルミナの結晶形になっていた。こうして得ら
れた多孔質アルミナをモリブデン酸アンモン、硝酸コバ
ルトを含む、アンモニア水溶液(+)H9,3)で含浸
し、−昼夜j虱乾後130℃で5時間乾燥、さらに55
0℃で3時間焼成し、MO03として15重量%、Co
oとして5重量%を含む多孔質アルミナ(A)を得た。
混練を行い、粒度調整し、水分調湿後直径1.5ml1
1の円柱形に成型した。−昼夜風乾した後、130℃で
5時間乾燥を行い、さらに550℃のマツフル炉で3時
間焼成し多孔質アルミナを得た。この焼成品のX線回折
図はγ−アルミナの結晶形になっていた。こうして得ら
れた多孔質アルミナをモリブデン酸アンモン、硝酸コバ
ルトを含む、アンモニア水溶液(+)H9,3)で含浸
し、−昼夜j虱乾後130℃で5時間乾燥、さらに55
0℃で3時間焼成し、MO03として15重量%、Co
oとして5重量%を含む多孔質アルミナ(A)を得た。
この多孔質アルミナ(A)の細孔容積は0.67 d/
Qで比表面積は269TIt/g、平均細孔直径100
人であった。
Qで比表面積は269TIt/g、平均細孔直径100
人であった。
次に乾燥基準で3i02を59.0重量%、M(10を
25.6重量%、AJ203を1.9重量%、結晶水及
びその伯を13.5重量%含む細孔容積0.41 d/
q、比表面積151m10の繊維状の珪酸マグネシウム
であるセビオライト鉱石(16〜30メツシユ(タイラ
ー)の粒状物)を約2倍量の硝酸ニッケルo、iNA定
溶液に60℃で3時間浸してニッケルをマグネシウムと
のイオン交換によって担持させた。
25.6重量%、AJ203を1.9重量%、結晶水及
びその伯を13.5重量%含む細孔容積0.41 d/
q、比表面積151m10の繊維状の珪酸マグネシウム
であるセビオライト鉱石(16〜30メツシユ(タイラ
ー)の粒状物)を約2倍量の硝酸ニッケルo、iNA定
溶液に60℃で3時間浸してニッケルをマグネシウムと
のイオン交換によって担持させた。
さらに130℃で5時間乾燥後、このニッケル担持セビ
オライトに対して約3倍量の水と5重量%のアルミナゾ
ルを加えて混練機を使いよく混練した。
オライトに対して約3倍量の水と5重量%のアルミナゾ
ルを加えて混練機を使いよく混練した。
充分に混練し塊状鉱石が微粉化したら130℃で5時間
乾燥しニッケル担持セビオライト(B)の粉化物とした
。この粉化物はさらにモリブデン酸アンモン、硝酸コバ
ルトを含むアンモニア水溶液に浸した。そしてニッケル
担持セビオライト粉化物を含むアンモニア水溶液を前述
の多孔質アルミナ(A)にスプレーしてニッケル担持セ
ビオライ1〜(B)を被覆した。−昼夜風乾後130℃
で5時間乾燥さらに500℃で2時間焼成を行い、内部
(A)および表層部(B)からなる二重構造の触媒を得
た。該触媒の表層部(B)はN1QO,2重量%、MO
0315重回置、C005重間%、細孔容積0.57
mll/(J 、比表面積125′rIL/g、平均細
孔直径182人であった。また、触媒に占める内部(A
)の割合は75重量%で、表層部(B)の割合は25重
量%であった。
乾燥しニッケル担持セビオライト(B)の粉化物とした
。この粉化物はさらにモリブデン酸アンモン、硝酸コバ
ルトを含むアンモニア水溶液に浸した。そしてニッケル
担持セビオライト粉化物を含むアンモニア水溶液を前述
の多孔質アルミナ(A)にスプレーしてニッケル担持セ
ビオライ1〜(B)を被覆した。−昼夜風乾後130℃
で5時間乾燥さらに500℃で2時間焼成を行い、内部
(A)および表層部(B)からなる二重構造の触媒を得
た。該触媒の表層部(B)はN1QO,2重量%、MO
0315重回置、C005重間%、細孔容積0.57
mll/(J 、比表面積125′rIL/g、平均細
孔直径182人であった。また、触媒に占める内部(A
)の割合は75重量%で、表層部(B)の割合は25重
量%であった。
次にこの触媒を用い、カフジ産常圧蒸留残査油を水素化
処理した。試験装置は固定床方式によるもので反応塔内
部に熱雷対を4ケ所取り付は触媒層の内部温度を測定し
た。原料油性状および実験条件は次の通りである。
処理した。試験装置は固定床方式によるもので反応塔内
部に熱雷対を4ケ所取り付は触媒層の内部温度を測定し
た。原料油性状および実験条件は次の通りである。
1) 原料油性状
比 重 (15/4℃) 0.981
硫黄分(重量%) 4.27
窒素弁(ppm ) 2400
ペンタン不溶分(重量%) 11.00バナジウム(p
pm)69 ニッケル(1)I)m ) 19 2) 実験条件 反応温度(℃) 380 反応圧力(K9/ ci ) 140 液空間速度(Hr −’ > 0.5 水素/炭化水素油(n M” /KJ )i、oo。
pm)69 ニッケル(1)I)m ) 19 2) 実験条件 反応温度(℃) 380 反応圧力(K9/ ci ) 140 液空間速度(Hr −’ > 0.5 水素/炭化水素油(n M” /KJ )i、oo。
この実験結宋を第1表に示す。これより運転時間経過に
ともなう脱liJ率の低下は小さく、高活性、長寿命触
媒の特徴を示している。また脱メタル率も高いことがわ
かる。
ともなう脱liJ率の低下は小さく、高活性、長寿命触
媒の特徴を示している。また脱メタル率も高いことがわ
かる。
第1表
実施例1で得た活性金属を含む多孔質アルミナ(△)を
用いて実施例1と同じ条件で水素化処理試験を行った。
用いて実施例1と同じ条件で水素化処理試験を行った。
結果を第2表に示す。
これにより、実施例1に比べて、運転初期の脱硫率は高
いが、3.500時間においてその活性が大幅に低下し
てしまっており、触媒寿命が短いことがわかる。
いが、3.500時間においてその活性が大幅に低下し
てしまっており、触媒寿命が短いことがわかる。
第2表
実施例1で得られたニッケル担持セビオライト(B)の
微粉化物を水分が130%になるように調湿し1.5I
l1mの円柱形に成型した。成型物を一昼夜用乾し13
0℃で5FR間乾燥、さらに500℃で2時間焼成を行
いニッケル担持セビオライト担体を得た。
微粉化物を水分が130%になるように調湿し1.5I
l1mの円柱形に成型した。成型物を一昼夜用乾し13
0℃で5FR間乾燥、さらに500℃で2時間焼成を行
いニッケル担持セビオライト担体を得た。
ニッケル担持セビオライト担体はさらにモリブデン酸ア
ンモン、硝酸コバルトを含むアンモニア水溶液に浸漬し
一昼夜圓乾後130℃で5時間乾燥を行い、さらに50
0℃で2時間焼成を行いニッケル、モリブデン、コバル
ト担持セビオライト触媒を得た。この触媒を分析したと
ころ、NiOが1重量%、MOO3が10重量%、Co
Oが1重量%担持されており、細孔容積は0.45 d
/(] 、比表面積92況/9、平均細孔直径196人
であった。
ンモン、硝酸コバルトを含むアンモニア水溶液に浸漬し
一昼夜圓乾後130℃で5時間乾燥を行い、さらに50
0℃で2時間焼成を行いニッケル、モリブデン、コバル
ト担持セビオライト触媒を得た。この触媒を分析したと
ころ、NiOが1重量%、MOO3が10重量%、Co
Oが1重量%担持されており、細孔容積は0.45 d
/(] 、比表面積92況/9、平均細孔直径196人
であった。
この触媒を用い実施例1と同じ条件で水素化処理試験を
行った。結果を第3表に示す。
行った。結果を第3表に示す。
これより、実施例1と比較して、運転時間経過にともな
う脱硫、脱メタルの活性低下率はほぼ同程度であるが、
活性自体が非常に低いことがわかる。
う脱硫、脱メタルの活性低下率はほぼ同程度であるが、
活性自体が非常に低いことがわかる。
第3表
手 続 補 正 書 (自 発)
昭和59年6月18日
特許庁長官若杉和夫殿
1、事件の表示
昭和59年 特 許 願 第83648号2、発明の名
称 重質炭化水素油の水素化処理用触媒 3、補正をする者 事件との関係 特許出願入 居 所 東京都港区西新橋−丁目3番12号名 称 (
444)日本石油株式会社 代表者 建 内 保 興 4、代理人〒105 住 所 東京都港区虎ノ門二丁目8番1号虎ノ門電気ピ
ル 電話(501)9370氏名(6899)弁理士伊
東辰雄 5、補正の対象 「明細書の発明の詳細な説明の欄」 6、補正の内容 1、明IIII書第2頁第10〜11行の゛′軽質炭化
水素に、不溶性、非蒸留性″を、[軽質炭化水素に不溶
性の非蒸留性]に訂正する。
称 重質炭化水素油の水素化処理用触媒 3、補正をする者 事件との関係 特許出願入 居 所 東京都港区西新橋−丁目3番12号名 称 (
444)日本石油株式会社 代表者 建 内 保 興 4、代理人〒105 住 所 東京都港区虎ノ門二丁目8番1号虎ノ門電気ピ
ル 電話(501)9370氏名(6899)弁理士伊
東辰雄 5、補正の対象 「明細書の発明の詳細な説明の欄」 6、補正の内容 1、明IIII書第2頁第10〜11行の゛′軽質炭化
水素に、不溶性、非蒸留性″を、[軽質炭化水素に不溶
性の非蒸留性]に訂正する。
2、同書第11頁第13行の゛通常″を、「通常の」に
訂正する。
訂正する。
3、同書第13頁第5行の“細孔を有する″を、「細孔
が有する」に訂正する。
が有する」に訂正する。
4、同書第13頁第8行の“細孔値35人″を、「細孔
直径35人」に訂正する。
直径35人」に訂正する。
5、同店第13頁第9行の“細孔を有する°′を、「細
孔が有する」に訂正する。
孔が有する」に訂正する。
6、同書第15頁第4行の″粘度″をl−粘土」に訂正
する。
する。
7、同書第16頁第11行の゛300℃乾燥し300〜
b成■程″を、[300℃で乾燥し300〜800℃で
焼成する■稈」に訂正する。
b成■程″を、[300℃で乾燥し300〜800℃で
焼成する■稈」に訂正する。
8、同書第18頁第4行のパ活性が悪い′を「活性が低
い」に訂正する。
い」に訂正する。
9、同書第21頁第12行の゛反応圧力(K9/crA
) 140”を、[反応圧力<Kg/cm−G ) 1
40」に訂正する。
) 140”を、[反応圧力<Kg/cm−G ) 1
40」に訂正する。
100回書第21頁第14行の’ (n M3/11)
”をr (NM’ /)l )Jに訂正する。
”をr (NM’ /)l )Jに訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、触媒の内部が平均細孔直径170A未満の細孔を有
し、少くとも1種の活性金属を担持させたアルミナを主
成分とする多孔質成分(1)で、かつ触媒の表層部がセ
ビオライ1〜、ハロイサイト、アタパルジャイト、パリ
ゴルスカイトおよびアスベストからなる群より選ばれる
少なくとも1種の粘土鉱物を主成分とする成分(2)で
あることを特徴とする重質炭化水素油の水素化処理用触
媒。 2、前記成分(2)が少くとも1種の活性金属を担持し
たものである特許請求の範囲第1項記載の重質炭化水素
油の水素化処理用触媒。 3、゛前記成分(2)がセビオライトを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の重質炭化水素油の水素化処理用
触媒。 4、前記成分(1)の細孔容積が0.3cc/g以上で
ある特許請求の範囲第1項記載の重質炭化水素油の水素
化処理用触媒。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59083648A JPS60227833A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 重質炭化水素油の水素化処理用触媒 |
US06/722,821 US4595667A (en) | 1984-04-27 | 1985-04-12 | Catalyst for the hydrotreating of heavy hydrocarbon oils |
EP85104983A EP0159705B1 (en) | 1984-04-27 | 1985-04-24 | Catalyst for the hydrotreating of heavy hydrocarbon oils |
DE8585104983T DE3583523D1 (de) | 1984-04-27 | 1985-04-24 | Katalysator zur wasserstoffbehandlung von schweren kohlenwasserstoffoelen. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59083648A JPS60227833A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 重質炭化水素油の水素化処理用触媒 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60227833A true JPS60227833A (ja) | 1985-11-13 |
JPH0462777B2 JPH0462777B2 (ja) | 1992-10-07 |
Family
ID=13808266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59083648A Granted JPS60227833A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 重質炭化水素油の水素化処理用触媒 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4595667A (ja) |
EP (1) | EP0159705B1 (ja) |
JP (1) | JPS60227833A (ja) |
DE (1) | DE3583523D1 (ja) |
Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
US5679433A (en) * | 1991-10-31 | 1997-10-21 | Kabushiki Kaish Tokiwa Denki | Noncombustible sheet, noncombustible laminated sheet, noncombustible honey comb structural material, noncombustible board, noncombustible molded product, and manufacturing method thereof |
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WO2000033957A1 (fr) * | 1998-12-08 | 2000-06-15 | Japan Energy Corporation | Catalyseur d'hydrodesulfuration et son procede de preparation |
US7648625B2 (en) | 2003-12-19 | 2010-01-19 | Shell Oil Company | Systems, methods, and catalysts for producing a crude product |
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BRPI0610670B1 (pt) | 2005-04-11 | 2016-01-19 | Shell Int Research | método para produzir um produto bruto, catalisador para produzir um produto bruto, e, método para fabricar um catalisador |
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FR2988306B1 (fr) * | 2012-03-21 | 2014-07-18 | IFP Energies Nouvelles | Catalyseur comprenant un coeur poreux et une couche peripherique de porosite distincte et procede d'hydrotraitement de coupes lourdes utilisant le catalyseur |
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US10907473B2 (en) | 2017-11-14 | 2021-02-02 | Chevron U.S.A., Inc. | Low volume in-line filtration methods for analyzing hydrocarbon-containing fluid to evaluate asphaltene content and behavior during production operations |
CN113522295B (zh) * | 2021-08-19 | 2022-06-24 | 华东理工大学 | 一种镍基催化剂、制备方法及其应用 |
CN114591505B (zh) * | 2022-01-26 | 2024-01-26 | 青岛科技大学 | 一种单组分加成型硅橡胶用催化剂的制备方法 |
Family Cites Families (11)
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US4196102A (en) * | 1975-12-09 | 1980-04-01 | Chiyoda Chemical Engineering & Construction Co., Ltd. | Catalysts for demetallization treatment of _hydrocarbons supported on sepiolite |
JPS5850636B2 (ja) * | 1977-07-15 | 1983-11-11 | 千代田化工建設株式会社 | 重質炭化水素油の脱硫処理方法 |
GB1560627A (en) * | 1978-04-14 | 1980-02-06 | American Cyanamid Co | Hydrodesulphurization catalysts |
JPS5535905A (en) * | 1978-09-05 | 1980-03-13 | Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd | Catalyst for hyorogenation of hyorocarbons, preparation thereof and hydrogenating treatment using catalyst |
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- 1984-04-27 JP JP59083648A patent/JPS60227833A/ja active Granted
-
1985
- 1985-04-12 US US06/722,821 patent/US4595667A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-04-24 EP EP85104983A patent/EP0159705B1/en not_active Expired
- 1985-04-24 DE DE8585104983T patent/DE3583523D1/de not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH0462777B2 (ja) | 1992-10-07 |
EP0159705A3 (en) | 1987-10-28 |
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DE3583523D1 (de) | 1991-08-29 |
EP0159705B1 (en) | 1991-07-24 |
EP0159705A2 (en) | 1985-10-30 |
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