JPS61204561A - Fccにおける触媒活性及び原料の反応性の評価方法 - Google Patents

Fccにおける触媒活性及び原料の反応性の評価方法

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JPS61204561A
JPS61204561A JP4458685A JP4458685A JPS61204561A JP S61204561 A JPS61204561 A JP S61204561A JP 4458685 A JP4458685 A JP 4458685A JP 4458685 A JP4458685 A JP 4458685A JP S61204561 A JPS61204561 A JP S61204561A
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誠一 松岡
Akira Sugimoto
明 杉本
Ryuichi Tsurumi
鶴見 隆一
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、炭化水素原料の流動接触分解(FCC)を
行うに際して、触媒活性及び原料の反応性を迅速かつ簡
便に評価できる新規な方法を提供するものである。
従」虹の」虹術 FCCは石油系炭化水素原料を高温の触媒と接触させる
ことにより分解し、大部分がガソリン、液化石油ガス、
アルキル化原料、中間留分等の望ましい生成物を得る方
法である。
F CCIT $4としては従来より主として減圧軽油
(VGO)などの留出油が使用されてきた。
FCC反応における触媒の活性評価法としては減圧軽油
(VCO)を標準原料油として用いるAS TM(7)
定めたM A T (Microactivity T
e5t)が一般的に用いられてきた。この方法は、試料
触媒(4g)に標準原料油(1,3g)を75秒間で通
油し、482℃で反応して得られた生成物をコンデンサ
ーで冷却し、液生成物について蒸留ガスクロにより21
6℃÷の留分量を求めて原料油量から差し引き、標準触
媒の分解活性と対比し触媒の活性を求めるものである。
また必要に応じて凝縮しなかったガス分をレシーバ−に
捕集してガス留分中の組成をガスクロで分析することも
ある。
発明が解決しようとする問題点 しかし近年原料油種構成及び需要構造の変化に伴って、
アスクアルテンなどを含む常圧残渣油や減圧残渣油を原
料とするFCCが採用されるようになってきたが、MA
T法の反応操作条件や標準原料油はVGOを対象とする
ものであり、このような重質原料に対しては適切でない
本発明は残渣油その他の重質炭化水素を原料とするFC
Cの場合でも反応成績を迅速かつ簡便に調べることがで
きる。触媒活性及び原料の反応性の評価方法を提供する
ものである。
本発明゛は、軽油、残渣油およびアスクアルテンのうち
から選ばれる原料を触媒と共存させた状態で、接触分解
温度に相当するキューリー点を有する容器内に入れた後
、該容器を電磁誘導によりキューリー点まで昇温して原
料の接触分解反応を行い、得られた生成物をガスクロマ
トグラフィーによって分析することにより流動接触分解
反応における触媒活性及び/又は原料の反応性の評価を
行う方法である。
キューリー点を利用する加熱方式により試料を加熱する
方法は、特定のキューリー点を有する試料容器が交流磁
場内に置かれると電磁誘導により生ずる渦電流により熱
が発生して温度が上昇し、その容器のキューリー点に達
すると磁場の影響を受けなくなる為キューリー点で温度
を一定に保持することができる性質を利用して、特定温
度(キューリー点)で試料を加熱するものである。この
方法により試料を特定温度でガス化させ、ガスクロとの
組合せにより試料の組成を分析する方法が自動車用塗料
やプラスチックスの分析に応用されている。
しかし従来この分析方法は試料の本来の組成を分析する
ためにのみ使用されており、試料の接触分解反応をその
特定温度(キューリー点)で行った上で反応生成物の組
成を分析するという技術思想はこれまで全くなかった。
本発明では原料を触媒と共存させた状態で、接触分解温
度に相当するキューリー点を有する容器内に入れた後、
該容器を電磁誘導によりキューリー点まで瞬時に昇温し
て原料の接触分解反応を行わしめる。従ってMAT法に
よる分析を行う時のように触媒層へガス化した原料油を
通油する必要がないので、粘度の高い重質炭化水素原料
、即ち常圧残渣油、減圧残渣油あるいはアスクアルテン
等に対しても容易に適用することができる。また従来よ
り用いられている軽油に対しても、即ち常圧あるいは減
圧軽油などの留出油、及び常圧残渣油あるいは減圧残渣
油を溶剤脱瀝、熱分解あるいは水素化精製により残渣油
中のアスクアルテン分を除去したもの、又はこれらに必
要に応じて水素化精製したもの等に対しても適用可能で
あることは言うまでもない。
また異なるキューリー点を有する容器を使用して評価を
繰り返すことにより、触媒活性及び原料の反応性が反応
温度により変化する状態も容易に把握できる。
原料を触媒と共存させた状態というのは、両者が混合さ
れた状態であってもよいし、原料が触媒に含浸された状
態であってもよい。
触媒としては、FCC触媒は言うまでもなく、それ以外
のものや試作触媒も評価することができる。原料の使用
量は3〜4mg、触媒の使用量は20〜30 m g程
度の少量でよい。
評価温度としては300〜1000℃の範囲で所望の温
度に相当するキューリー点を有する容器を選定すればよ
い。用いる触媒にもよるが、FCC反応条件から考慮す
ると通常は450〜750℃が好ましい。
磁場保持時間は用いる原料、触媒の種類により適宜選定
すればよい。
接触分解反応により得られた生成物をガスクロマトグラ
フィーにより分析する方法としては特に制限はなく、目
的により適宜選定し得る。用いるガスクロマトグラフィ
ー用カラムは1個あるいは複数個でもよく、各種の成分
を分析する必要のある場合など゛では、目的成分の分離
に適したカラムを組み合わせて用い得る。
生成物をカラムに導入して分離し、カラム通過に要する
時間はその成分により異なるが、カラムに導入された生
成物中に含まれるすべての成分を一度にカラムから導出
させ、導出された成分を適当な検出手段によって検出す
ることにより行うことができる。
また生成物中の成分の一部をカラム内で積極的に捕獲す
ることにより成分の一部を生成物中から分離し、成分の
一部を除去された残部を該カラムから導出して成分を検
出した後、捕獲された成分を該カラムから導出して検出
するようにすれば精度よく分析できるので好ましい、こ
の場合成分の捕獲及び捕獲された成分のカラムからの流
出はカラム温度を適宜変えることにより行うことができ
る。
検出器及びカラムを複数個用いた場合、生成物を第1カ
ラムに導入して生成物中の成分の一部を第1カラム内に
積極的に捕獲することにより成分の一部を生成物中から
分離し、成分の一部を除去された残部(第1の残部)を
第1カラムから第2カラムに導入して1分離して得られ
る成分を検出手段に導入して、あるいは第1の残部中の
成分の一部を更に第2カラム内に積極的に捕獲して得ら
れる残部(第2の残部)を検出手段に導入して検出し、
次いで第1カラムで捕獲された成分、あるいは第2カラ
ムで捕獲された成分を該カラムから導出して検出しても
よい、第1カラムに捕獲された成分を必要により更に別
のカラムに導入して得られる成分を検出するようにして
もよい、また第2カラムから導出したものを必要により
更に別のカラムに導入して処理することもできる。
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
キューリー点を応用した熱分解装置として市販されてい
る日本分析工業(株)製のキューリーポイントパイロラ
イザーをガスクロと組合せて使用した。この装置におけ
るキューリー点を有する容器としてはパイロホイルとい
うホイル状のものが使用され、これに試料を包み込んで
分解炉に入れ電rii誘導によりキューリー点まで昇温
させるようになっている。
パイロホイルはFCCの反応条件から考慮し、キューリ
ー点が450℃、500℃、590℃。
650℃、750℃のものが適当であると考えられ、こ
の中から適宜選択して使用した。
試料は触媒に原料のベンゼン溶液を含浸して調製した。
試料の20〜30mgを精秤し、目的とする分解温度に
相当するキューリー点を有するパイロホイルに包み込ん
で分解炉に入れ、接触分解反応させて得られた生成物を
ガスクロにより分析した。
本発明方法を実施するためのシステムの一例を第1図に
示す。
■分解 キャリヤーガス送入管1から窒素ガスを四方コック2を
経てキューリーポイントパイロライザーの分解炉3内に
設置した試料管31に送入し、パイロホイルに包み込ん
だ試料32の分解生成物をカラム4 (SE−30)に
送る。
■H2及びC1の分析 カラム4は当初−80℃に設定して03以上の生成物を
トラップする。カラム4から流出するガスは四方コック
2及び5を経てモレキュラーシー4 プロに送る。モレ
キュラーシーブ6は当初50℃に設定され、熱伝導型検
出器7により、H2及びCLを検出する。
■C1及びC2の分析 前記■の工程でH2を検出したら、四方コック2を切り
替えてカラム4をブロックし、四方コック2、四方コッ
ク5、モレキュラーシープ6、熱伝導型検出器7、六方
コック8.水素炎イオン化検出器9のラインを形成させ
、モレキュラーシーブ6を150℃までの範囲で適宜昇
温させ、熱伝導型検出器7及び水素炎イオン化検出器9
によりC1及びC2の分析をする。
■C3+の分析 四方コック5を切り替えて熱伝導型検出器7を切り離し
、四方コック2、分解炉3内に設置した試料管31、カ
ラム4.四方コック2.四方コック5、六方コック8、
水素炎イオン化検出器9のライジを形成させ、カラム4
の昇温を開始する。
lO℃/ m i nの速さで300℃まで上げて生成
物の分析を行う、5E−30カラムは沸点順に流出する
カラムであり、水素炎イオン化検出器9にかけて得られ
たピーク面積の保持時間からCa”留分の蒸留性状を求
める。
なお全成分の定量はC1を基準として熱伝導型検出器及
び水素炎イオン化検出器間のファクターを求めて行った
実施例1 アスファルテンの接触分解における磁場保持時間の影響
を調べた。
触媒  : CAT−A (USY型ゼオライト含有シ
リカアルミナ触媒) 原料油 :AL/Hアスファルテン (アラビアンライトとヘビーの混合 物を溶剤脱舒処理して得られたアス ファルテン) 触媒/油:10(重量混合比) 反応温度:650℃ 結果を第2図に示す1図において横軸は磁場保持時間(
秒)、縦軸は01〜205℃留分への分解率(重量%)
を示す、この図から、約2秒程度の短時間で接触分解反
応が完結していることがわかる。
実施例2 未発明方゛法により、留分収率に及ぼす反応温度の影響
を調べた。
触媒  : CAT−A 原料油 :脱硫重油 触媒/油:6(重量混合比) 磁場保持時間:2秒 結果を第3図に示す0図において横軸は反応温度(℃)
、縦軸は各留分の収率(重量%)を示す。
この図では、500℃のところでガソリン留分(Cs−
205℃)の収率が高くなっているが。
実装置でも同様な傾向を示しており、従って本発明方法
はFCCにおける触媒活性及び原料の反応性の評価方法
として有効であることがわかる。
実施例3 本発明方法により、アスフフルテン分解における生成物
収率分布に及ぼす反応温度の影響を調べた。
触媒  : CAT−A 原料油 :AL/Hアスファルテン 触媒/油:10(重量混合比) 磁場保持時間:2秒 結果を第4図に示す。図において横軸は反応温度(℃)
、縦軸は各留分の収率(重量%)を示す。
本発明によれば、MAT法では評価できないアスファル
テン分の反応性も容易に評価できることがわかる。
発明の効果 実施例に示されたように、炭化水素原料の流動接触分解
(FCC)を行うに際して、触媒活性及び原料の反応性
を迅速かつ簡便に評価できる。
実装置から平衡触媒を取り出して本発明により触媒活性
評価することにより、実装置での触媒の追加、抜き出し
等のコントロールが有効に行われる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実施するためのシステムの一例を
示す図、f52図乃至第4図は本発明方法により触媒活
性及び原料の反応性を評価した結果を、示す図である。 出願人  日  揮  株  式  会  社代理人 
弁理士 青 麻 昌 二 第1図 第2図 0   5   1osec 第3図 400500600700800’C 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 軽油、残渣油およびアスファルテンのうちから選ば
    れる原料を触媒と共存させた状態で、接触分解温度に相
    当するキューリー点を有する容器内に入れた後、該容器
    を電磁誘導によりキューリー点まで昇温して原料の接触
    分解反応を行い、得られた生成物をガスクロマトグラフ
    ィーによって分析することよりなる流動接触分解反応に
    おける触媒活性及び/又は原料の反応性の評価を行う方
    法。 2 原料を触媒に含浸させた状態で実施する特許請求の
    範囲第1項に記載の方法。 3 ガスクロマトグラフィーによる分析が、ガスクロマ
    トグラフィー用カラムを複数個用いる特許請求の範囲第
    1項に記載の方法。 4 ガスクロマトグラフィーによる分析が、生成物中の
    成分の一部を少なくとも1つのカラム内で積極的に捕獲
    することにより成分の一部を生成物中から分離し、成分
    の一部を除去された残部を該カラムから導出して成分を
    検出した後、捕獲された成分を該カラムから導出して検
    出することからなる特許請求の範囲第1項及び第2項に
    記載の方法。
JP4458685A 1985-03-08 1985-03-08 Fccにおける触媒活性及び原料の反応性の評価方法 Granted JPS61204561A (ja)

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