JPS61235491A - Fluid catalytic cracking of heavy oil - Google Patents

Fluid catalytic cracking of heavy oil

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Publication number
JPS61235491A
JPS61235491A JP7663285A JP7663285A JPS61235491A JP S61235491 A JPS61235491 A JP S61235491A JP 7663285 A JP7663285 A JP 7663285A JP 7663285 A JP7663285 A JP 7663285A JP S61235491 A JPS61235491 A JP S61235491A
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JP
Japan
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alumina
magnesia
catalytic cracking
catalyst
catalyst particles
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Application number
JP7663285A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ino
隆 井野
Akira Inoue
章 井上
Takeshi Kawakatsu
健 川勝
Nobuyuki Miyajima
信行 宮島
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Research Association for Residual Oil Processing
Original Assignee
Research Association for Residual Oil Processing
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Publication date
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Publication of JPS61235491A publication Critical patent/JPS61235491A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain gasoline and a medium fraction with high selectivity while suppressing lowering in activity of a fluid catalytic cracking catalyst as well as formation of dry gas and coke, by conducting fluid catalytic cracking of a heavy oil containing vanadium and nickel which act as a catalyst poison in the presence of a specific catalyst particle to immobilize the above metals. CONSTITUTION:A heavy oil containing nickel and vanadium in an amount of 0.5ppm in total is subjected to fluid catalytic cracking in the presence of a catalyst particle comprising 41-95wt% generally used fluid catalytic cracking catalyst particle and 5-59wt% alumina-magnesia catalyst particle to capture nickel and vanadium in the alumina-magnesia catalyst particle for immobilization. The magnesia content of the alumina-magnesia catalyst is preferably 2-90wt%. The generally used fluid catalyic cracking catalyst particle includes silica, alumina, amorphous silica, amorphous alumina, zeolite, kaolin, clay mineral, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は重質油の流動接触分解方法に関するものであり
、更に詳しくは、ニッケル、バナジウム、鉄および銅等
よりなる重金属のうち少なくともニッケルおよびバナジ
ウムを9両者の合計量で0.5ppm以上含む重質油’
t%定の触媒粒子の存在下で流動接触分解し、該重金属
を不動化し、流動接触分解触媒の活性低下を抑制し、か
つドライガス(水素、メタン、エチレン、エタン)およ
びコークの生成を抑制しガソリン、中間留分(沸点範囲
200〜850℃)を選択性良く得る方法に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a method for fluid catalytic cracking of heavy oil, and more specifically, it relates to a method for fluid catalytic cracking of heavy oil. 9 Heavy oil containing 0.5 ppm or more in total amount of both
Fluid catalytic cracking is carried out in the presence of catalyst particles at a constant t%, immobilizing the heavy metals, suppressing the decline in activity of the fluid catalytic cracking catalyst, and suppressing the production of dry gas (hydrogen, methane, ethylene, ethane) and coke. The present invention relates to a method for obtaining gasoline and middle distillates (boiling point range 200-850°C) with good selectivity.

従来の技術 重質油中に含まれる重金属のうち触媒毒となるのは主に
バナジウムと二、ケルであるが、これらの金属の触媒に
対する作用にはかなりの違いがあることが明らかにされ
ている。すなわちニッケルは触媒活性をほとんど低下さ
せないが、コークおよび水素収率を増大させ、バナジウ
ムは主にゼオライトを破壊し活性を低下させるといわれ
ている。このような重金属の作用に対して耐性のある触
媒もいくつか開発されている。例えば触媒中のゼオライ
ト含有11ヲ多くして耐バナジウム性を向上させるとい
う方法(カナダ特許1.089,890)があるが、こ
の場合ゼオライトの持つ高い水素移行反応活性により生
成したガソリンのオクタン価が低下するという欠点があ
る。また大細孔径マトリックスを用いた触媒(アメリカ
特許8,944,482)が耐バナジウム性に優れてい
るという報告もある。しかしこれらの触媒はニッケルの
作用に対しては耐性がない。またマトリックス中にリン
酸アルミニウムを含んだ触媒(アメリカ特許4.222
,896、アメリカ特許4228.036)が耐メタル
性に優れているという報告もあるが、コスト高となるた
めいまだに実用化されていない。
Conventional technology Among the heavy metals contained in heavy oil, vanadium and chloride are the main catalyst poisons, but it has been revealed that there are considerable differences in the effects of these metals on catalysts. There is. That is, nickel is said to hardly reduce catalytic activity, but increases coke and hydrogen yields, and vanadium mainly destroys zeolite and reduces activity. Some catalysts that are resistant to the effects of such heavy metals have also been developed. For example, there is a method to improve vanadium resistance by increasing the zeolite content in the catalyst (Canadian Patent No. 1.089,890), but in this case, the octane number of the produced gasoline decreases due to the high hydrogen transfer reaction activity of the zeolite. There is a drawback that it does. There is also a report that a catalyst using a large pore matrix (US Pat. No. 8,944,482) has excellent vanadium resistance. However, these catalysts are not resistant to the action of nickel. Catalysts containing aluminum phosphate in the matrix (U.S. Pat. No. 4.222
, 896, U.S. Pat. No. 4,228,036) has been reported to have excellent metal resistance, but it has not been put into practical use yet because of its high cost.

発明が解決しようとする問題点 通常の流動接触分解は石油系炭化水素を触媒と接触させ
て分解し、LPG・ガソリンなどの多量の軽質分および
少量の分解軽油等を得、さらに触媒上に堆積したコーク
を空気で燃焼除去して触媒を循環再使用するものである
。また原料油には従来から常圧蒸留塔からのライトガス
オイル(LGO)、ヘビーガスオイル(HGO)、減圧
蒸留塔からのバキュームガスオイル(VGO)などのい
わゆる留出油が主として用いられるにすぎない。
Problems to be Solved by the Invention In conventional fluid catalytic cracking, petroleum hydrocarbons are cracked by contacting them with a catalyst to obtain a large amount of light components such as LPG and gasoline and a small amount of cracked light oil, which are then deposited on the catalyst. The resulting coke is removed by combustion with air and the catalyst is recycled and reused. Furthermore, conventionally, so-called distillate oils such as light gas oil (LGO) from atmospheric distillation columns, heavy gas oil (HGO), and vacuum gas oil (VGO) from vacuum distillation columns have been mainly used as feedstock oils. do not have.

しかしながら最近では世界的な原油の重質化、またわが
国での需要構造の変化に伴ない、需給両面から重油類の
過剰傾向が現れたことから、流動接触分解の原料油とし
て蒸留残渣を含む重質油をも対象とする必要が生じてい
る。
However, in recent years, as crude oil has become heavier worldwide and the demand structure has changed in Japan, there has been a tendency for an excess of heavy oils from both the supply and demand perspective. It has become necessary to also target quality oil.

ところが、蒸留残渣を含む重質油中には留出油中よりも
はるかに多い量の二、ケル、バナジウム、鉄、銅、ナト
リウム等の金属類が含まれており、これらの金属類は触
媒上に堆積して分解の活性と選択性を著しく阻害するこ
とが知られている。すなわち金属類の触媒上への蓄積と
ともに分解率が低下してゆき、実質的に望ましい分解率
を達成できなくなる一方、水素の発生量とコークの生成
量が著しく増加し、装置の運転を困難にすると同時に、
望ましい液状製品の収率が減少するという問題点を有す
る。
However, heavy oil containing distillation residue contains much higher amounts of metals such as dichloride, vanadium, iron, copper, and sodium than distillate oil, and these metals are not catalytic. is known to significantly inhibit the activity and selectivity of decomposition by depositing on the surface. In other words, as metals accumulate on the catalyst, the decomposition rate decreases, making it practically impossible to achieve the desired decomposition rate, while the amount of hydrogen and coke generated increases significantly, making it difficult to operate the equipment. At the same time,
The problem is that the yield of the desired liquid product is reduced.

問題を解決するための手段 本発明はこれらの問題点を解決した重質油の流動接触分
解方法を提供するものでアシ、羽にニック°ル、バナジ
ウム、鉄または銅等の重金属を含む重質油の分解に際し
て、該重金属を不動化し、重金属の堆積による流動接触
分解触媒の活性低下を抑制ししかもドライガス(水素、
メタン、エチレン、エタン)およびコークの生成を抑制
しガソリン、中間留分(沸点範囲200〜850℃)を
選択性良く得る方法に関するものである。
Means for Solving the Problems The present invention provides a method for fluid catalytic cracking of heavy oil that solves these problems. When decomposing oil, it immobilizes the heavy metals, suppresses the reduction in activity of the fluid catalytic cracking catalyst due to the accumulation of heavy metals, and also uses dry gas (hydrogen,
The present invention relates to a method for obtaining gasoline and middle distillates (boiling point range 200 to 850°C) with good selectivity by suppressing the production of methane, ethylene, ethane) and coke.

すなわち、本発明はニッケルおよびバナジウムを両者の
合計景で0.5 ppm以上含む重質油を、通常使われ
ている流動接触分解触媒粒子41〜95重量係とアルミ
ナ・マグネシア触媒粒子5〜59重量係からなる触媒粒
子の存在下で流動接触分解し、ニッケル、およびバナジ
ウム金アルミナ・マグネシア触媒粒子中に捕捉しかつ不
動化すること’t−%微とする重質油の流動接触分解法
に関する。
That is, the present invention can process heavy oil containing nickel and vanadium in a total amount of 0.5 ppm or more using commonly used fluidized catalytic cracking catalyst particles of 41 to 95 weight and alumina/magnesia catalyst particles of 5 to 59 weight. The present invention relates to a process for fluid catalytic cracking of heavy oil, in which nickel and vanadium are captured and immobilized in the vanadium-gold-alumina-magnesia catalyst particles in the presence of catalyst particles consisting of a fine amount of 't-%.

以下に本発明をさらに詳しく説明する。The present invention will be explained in more detail below.

本発明で言う流動接触分解とは、反応帯、分離帯、スト
リッピング帯、触媒再生帯、蒸留帯を有する装置におい
て、炭化水素油原料を反応帯で流動状態に保持されてい
る触媒と温度、圧力条件で連続的に接触させることによ
って、ガソリン、中間留分(沸点200〜350℃)等
の軽質留分に転化することである。−例を示せば、前記
の接触は触媒の流動ベッドで行なう場合と、触媒粒子と
原料が共に管中全上昇するいわゆるライザークラッキン
グを採用する場合がある。このように接触反応を受けた
反応物、未反応原料および触媒の混合物は一般的にスト
リッピング帯域に送入され、生成物、未反応物等の炭化
水素類の大部分が除去される。炭素質および一部重質の
炭化水素類が付着した触媒は該ス) IJッピング帯域
から連続的に抜き出され、再生帯域に送入される。再生
帯域(再生塔)においては、該炭素質の付着した触媒の
酸化処理がほどこされる。この再生帯域においても触媒
は流動状態を保持され通常高温の空気により燃焼処理が
ほどこされる。この酸化処理を受けた触媒が再生触媒で
あり、触媒上に沈着した炭素質および炭化水素類が減少
されたものである。この再生触媒は前記反応帯域に連続
的に循環される。一般に、運転条件は反応温度450〜
550℃、圧力0.5〜8 kp/cdtG、触媒再生
温度550〜750℃、触媒/油比3〜20 wt/w
t、 0.5〜5式、CFR((新原料油+循環油)/
新原料油)1.0〜2.0vol/volである。
Fluid catalytic cracking as used in the present invention refers to a device having a reaction zone, a separation zone, a stripping zone, a catalyst regeneration zone, and a distillation zone. By continuous contact under pressure conditions, it is converted into light fractions such as gasoline and middle distillates (boiling point 200-350°C). - To give an example, the above-mentioned contact may be carried out in a fluidized bed of catalyst, or may employ so-called riser cracking in which both the catalyst particles and the raw material rise entirely in the tube. The mixture of reactants, unreacted raw materials, and catalyst that has undergone the catalytic reaction is generally sent to a stripping zone, where most of the hydrocarbons such as products and unreacted materials are removed. The catalyst with carbonaceous and some heavy hydrocarbons adhering to it is continuously extracted from the IJ wrapping zone and fed into the regeneration zone. In the regeneration zone (regeneration tower), the carbonaceous catalyst is subjected to oxidation treatment. Even in this regeneration zone, the catalyst is maintained in a fluidized state and is usually subjected to combustion treatment using high-temperature air. The catalyst that has undergone this oxidation treatment is a regenerated catalyst, in which carbonaceous substances and hydrocarbons deposited on the catalyst have been reduced. This regenerated catalyst is continuously recycled to the reaction zone. Generally, the operating conditions are reaction temperature 450~
550℃, pressure 0.5-8 kp/cdtG, catalyst regeneration temperature 550-750℃, catalyst/oil ratio 3-20 wt/w
t, 0.5-5 formula, CFR ((new raw material oil + circulating oil)/
new raw material oil) 1.0 to 2.0 vol/vol.

本発明でいう重質油とはニッケル、バナジウム、鉄およ
び銅等よりなる重金属のうち少なくともニッケルおよび
バナジウムを両者の合計量で0.5 ppmJ2U上、
好ましくは5ppm以上含有する炭化水素油である。例
えば原油、常圧蒸留残渣油、減圧蒸留残渣油、溶剤脱歴
油、溶剤脱歴アスファルト、シエールオイル油、タール
サンド油、石炭液化油が例示できる。また、常圧蒸留残
渣油、減圧蒸留残渣油、溶剤脱歴油、溶剤脱歴アスファ
ルトのいずれかを1重量%以上含有した常圧蒸留、減圧
蒸留からの通常沸点200℃以上の留出油、たとえば、
LGO(沸点範囲200〜800℃)、HGO(800
〜500℃)および/又はVGO(800〜570℃)
の混合油も例示できる。
Heavy oil as used in the present invention refers to heavy metals such as nickel, vanadium, iron, and copper, containing at least nickel and vanadium in a total amount of 0.5 ppm J2U,
Preferably it is a hydrocarbon oil containing 5 ppm or more. Examples include crude oil, atmospheric distillation residue oil, vacuum distillation residue oil, solvent deasphalted oil, solvent deasphalted asphalt, sier oil, tar sand oil, and coal liquefied oil. In addition, distillate oil with a normal boiling point of 200°C or higher from atmospheric distillation or vacuum distillation containing 1% by weight or more of any of atmospheric distillation residue oil, vacuum distillation residue oil, solvent deasphalted oil, and solvent deasphalted asphalt, for example,
LGO (boiling point range 200-800℃), HGO (800℃
~500℃) and/or VGO (800~570℃)
A mixed oil can also be exemplified.

本発明でアルミナ・マグネシア触媒粒子と混合して用い
られる流動接触分解触媒粒子としては、減圧軽油あるい
は常圧残油あるいはそれらの混合油の分解に対して通常
使用されている触媒粒子が使用できる。例えばシリカ、
アルミナ、無定形シリカ・アルミナ、ゼオライト、カオ
リン等の粘土鉱物のうち1種あるいは28i以上の組合
せよりなる触媒粒子が例示できる。ここでいうゼオライ
トとは天然あるいは合成結晶質アルミノシリケート、あ
るいはシリコアルミノフォスフェートであり、8次元骨
組み構造を持ち、約4〜約xsAの範囲内の均一な細孔
径を有する多孔質物質が好ましい。天然ゼオライトとし
てはグメリナイト、シャバサイト、ダキアルドフツ石、
クリノプチロライト、ホージャサイト、キフツ石、ホウ
フッ石、レビナイト、エリオナイト、ソーダライト、カ
ンクリナイト、フェリエライト、ブリュースターフッ石
、オフレタイト、ンーダフッ石、モルデナイト等の中の
いずれでもよいが、ホージャサイトが最も好ましい。合
成ゼオライトとしてはゼオライトX、Y。
As the fluid catalytic cracking catalyst particles used in combination with the alumina/magnesia catalyst particles in the present invention, catalyst particles commonly used for cracking vacuum gas oil, atmospheric residual oil, or a mixture thereof can be used. For example, silica
Examples include catalyst particles made of one kind or a combination of 28i or more clay minerals such as alumina, amorphous silica/alumina, zeolite, and kaolin. The term zeolite herein refers to a natural or synthetic crystalline aluminosilicate or silicoaluminophosphate, and is preferably a porous material having an eight-dimensional framework structure and a uniform pore size within the range of about 4 to about xsA. Natural zeolites include gmelinite, shabasite, dachial dofutuite,
Any of clinoptilolite, faujasite, kiftite, borofluorite, levinite, erionite, sodalite, cancrinite, ferrierite, Brewster fluorite, offretite, nudafluorite, mordenite, etc. may be used, but faujasite is most preferred. Zeolite X and Y are synthetic zeolites.

A、L、ZK−4、B、E%F%HJ、M、Q、T、W
A, L, ZK-4, B, E%F%HJ, M, Q, T, W
.

Z、7/l/77、ヘータ、28M型、オメガ、5AP
O型等の中のいずれでもよいが、Y型およびX型ゼオラ
イトあるいはその混合物が最も好ましい。
Z, 7/l/77, Heta, 28M type, Omega, 5AP
Any of O-type zeolites may be used, but Y-type and X-type zeolites or a mixture thereof are most preferred.

本発明で用いられる流動接触分解触媒粒子の粒径は、1
0μ〜200μ、特に20μ〜150μの範囲が好まし
い。
The particle size of the fluid catalytic cracking catalyst particles used in the present invention is 1
A range of 0μ to 200μ, particularly 20μ to 150μ is preferred.

本発明で用いられるアルミナ・マグネシア触媒粒子はア
ルミナ(Altos)・マグネシア(MgO)を主成分
とした合成品あるいは天然に存在する粘土鉱物を処理し
たものであり、マグネシアの含有量が2〜90]i量係
、好ましくは10〜50″!i%の範囲のものが用いら
れる。アルミナ・マグネシア触媒粒子中のマグネシア含
有量が2重量係より少ない場合及びマグネシア含有量が
90重量%より多い場合はいづれも本発明に見られるよ
うな特徴的な効果は現われない。上記アルミナ・マグネ
シア触媒粒子は任意の方法によって、調製することがで
きる。その−例を挙げれば次のとおりである。アルミニ
ウム塩とマグネシウム塩の混合水溶液とアンモニアを反
応させてアルミナ/マグネシアヒドロゲルクラ+7 −
j、形成する。この時の塩の種類は特に限定されないが
、塩化物、硝酸塩、硫酸塩が好ましい。次いで上記ヒド
ロゲルスラリーを熟成した後、口過し十分な責の純水で
洗浄した後、例えば110℃で一昼夜乾燥し、500〜
600℃で4〜10時間、突気焼成する。また次の方法
によって4作ることができる。アルミナにマグネシウム
塩の水溶液を含浸させ口過した後110℃で一昼夜乾燥
し、500〜600℃で4〜10時間空気焼成する。こ
うして得られたアルミナ・マグネシア触媒粒子の耐摩耗
性を良くするために、アルミナ・マグネシア調製時にバ
インダーとしてシリカゾル、アルミナゾル、粘土鉱物の
うち1種あるいは2種以上を添加しても、最終アルミナ
・マグネシア触媒粒子中のバインダー含有量が50重量
係以下であれば本発明に見られるような効果は損われな
い。ここで用いる粘土鉱物はバインダー効果のあるもの
ならば何でもよく例えば次のようなものが挙げられる。
The alumina/magnesia catalyst particles used in the present invention are synthetic products containing alumina (Altos)/magnesia (MgO) as main components or processed products from naturally occurring clay minerals, and have a magnesia content of 2 to 90%. i amount, preferably in the range of 10 to 50''! i%. When the magnesia content in the alumina-magnesia catalyst particles is less than 2 weight percent and when the magnesia content is more than 90 weight percent. None of them exhibits the characteristic effects seen in the present invention.The above alumina-magnesia catalyst particles can be prepared by any method. Examples thereof are as follows.Aluminum salt and Alumina/magnesia hydrogel +7 - is produced by reacting a mixed aqueous solution of magnesium salt with ammonia.
j, form. The type of salt at this time is not particularly limited, but chlorides, nitrates, and sulfates are preferred. Next, the hydrogel slurry is aged, passed through the mouth, washed with sufficient pure water, and dried at, for example, 110°C for a day and night.
Blow-fire at 600°C for 4 to 10 hours. 4 can also be made by the following method. Alumina is impregnated with an aqueous solution of a magnesium salt, filtered, dried at 110°C for a day and night, and then air-calcined at 500-600°C for 4-10 hours. In order to improve the abrasion resistance of the alumina/magnesia catalyst particles obtained in this way, even if one or more of silica sol, alumina sol, and clay minerals are added as a binder during the preparation of alumina/magnesia, the final alumina/magnesia As long as the binder content in the catalyst particles is 50% by weight or less, the effects seen in the present invention are not impaired. Any clay mineral can be used here as long as it has a binder effect, and examples include the following.

カオリン、メタカオリン、カオリナイト、ハロイサイト
、ディ、カイト、ナクライト、モンモリロナイト、ペン
ナイト。
Kaolin, metakaolin, kaolinite, halloysite, di, kite, nacrite, montmorillonite, pennite.

本発明で用いられるアルミナ・マグネシア触媒粒子の粒
径社10μ〜200μ、特に20μ〜150μの範囲が
好ましい。また該触媒粒子の比表面積は50〜800m
’/?、特に100−250m’/ S’、細孔容積は
0.1〜1.2 a:/ f、特に0.5〜1. OC
t:/ L?、平均細孔径は10〜2ooXS特に40
〜150Aの範囲が好ましい。
The particle size of the alumina/magnesia catalyst particles used in the present invention is preferably in the range of 10 to 200 microns, particularly 20 to 150 microns. Further, the specific surface area of the catalyst particles is 50 to 800 m
'/? , especially 100-250 m'/S', pore volume 0.1-1.2 a:/f, especially 0.5-1. O.C.
t:/L? , the average pore size is 10~2ooXS especially 40
A range of ~150A is preferred.

本発明の方法に用いられる触媒粒子は通常使用されてい
る波動接触分解触媒粒子とアルミナ・マグネシア触媒粒
子と混合したものである。該流動接触分解触媒粒子とア
ルミナ・マグネシア触媒粒子の混合割合は前者が41〜
95重t%、好ましくは50〜80重量係の範囲であり
、後者が5〜59重t%、好ましくは20〜50重量係
の範囲である。アルミナ・マグネシア触媒粒子の混合割
合が5重i%より少ない場合、重質油中に含まれるニッ
ケル、バナジウム等の重金属を十分にアルミナ・マグネ
シア中触媒粒子に捕捉することができず、本発明に見ら
れるような効果を期待することはできない。またアルミ
ナ・マグネシア触媒粒子の混合割合が59重量%よシ多
い場合、アルミナ・マグネシア触媒粒子自体には分解活
性がないため、原料油を十分に分解することができなく
なり好ましくない。
The catalyst particles used in the method of the present invention are a mixture of commonly used wave catalytic cracking catalyst particles and alumina/magnesia catalyst particles. The mixing ratio of the fluid catalytic cracking catalyst particles and the alumina/magnesia catalyst particles is 41 to
The latter is 95% by weight, preferably 50-80% by weight, and the latter is 5-59% by weight, preferably 20-50% by weight. If the mixing ratio of the alumina/magnesia catalyst particles is less than 5% by weight, heavy metals such as nickel and vanadium contained in heavy oil cannot be sufficiently captured by the alumina/magnesia catalyst particles, and the present invention You can't expect the kind of effect you're seeing. Further, if the mixing ratio of the alumina/magnesia catalyst particles is more than 59% by weight, the alumina/magnesia catalyst particles themselves do not have decomposition activity, so the feedstock oil cannot be sufficiently decomposed, which is not preferable.

本発明の接触分解を実施するKあたり用いられる装置、
すなわち反応帯、分離帯、ストリッピング帯、触媒再生
帯、蒸留帯を有する流動接触分解装置は特に限定されな
いが、実質的に重質油を分解するのに適したものである
ことが望ましい。たとえば反応帯としては油と触媒の接
触時間を短かくしてコーク生成量を少なくするだめのラ
イザー反応帯を備えたものがよく、再生帯としては75
0℃程度までの高温に耐える設備または除熱設備を有す
るものがよい。また装置の運転条件は特に限定されない
が、−例を示せば反応温度450〜550℃、圧力0.
5〜8 ky/cdlG、触媒再生温度550〜750
℃、触媒/油止8〜20 virt/wt、接触時間0
.5〜5式、CFR((新原料油+循環油)/新原料油
) 1.0〜2. Ovol/volの範囲が好ましい
Equipment used per K for carrying out the catalytic cracking of the present invention,
That is, the fluid catalytic cracking apparatus having a reaction zone, a separation zone, a stripping zone, a catalyst regeneration zone, and a distillation zone is not particularly limited, but is preferably suitable for substantially cracking heavy oil. For example, the reaction zone is preferably equipped with a riser reaction zone to shorten the contact time between oil and catalyst and reduce the amount of coke produced, and the regeneration zone is preferably equipped with a riser reaction zone.
It is preferable to have equipment that can withstand high temperatures up to about 0°C or equipment that removes heat. Further, the operating conditions of the apparatus are not particularly limited, but for example, the reaction temperature is 450 to 550°C, the pressure is 0.
5-8 ky/cdlG, catalyst regeneration temperature 550-750
°C, catalyst/stop 8-20 virt/wt, contact time 0
.. Formula 5-5, CFR ((new feedstock oil + circulating oil)/new feedstock oil) 1.0-2. A range of Ovol/vol is preferred.

本発明でいう軽質留分とは沸点範囲が86〜350℃の
留分てあり、ガソリンおよび中間留分(灯油、軽油のこ
と)に使用される留分である。該軽質留分の収率は50
%以上、さらKは70チ以上である。なお、軽質留分の
収率の算出方法は原料油中の850℃以上の物質を基準
にして考え、次式によって求められる。
The light distillate as referred to in the present invention is a fraction having a boiling point range of 86 to 350°C, and is a fraction used for gasoline and middle distillates (kerosene, gas oil). The yield of the light fraction is 50
% or more, and K is 70 inches or more. The yield of the light fraction is calculated using the following formula, based on the substances at 850° C. or higher in the raw oil.

軽質留分収率(vol係)= 本発明でいうドライガスとは水素および炭素数1〜2の
炭化水素(メタン、エタン、エチレン)のことである。
Light distillate yield (vol ratio)=The dry gas in the present invention refers to hydrogen and hydrocarbons having 1 to 2 carbon atoms (methane, ethane, ethylene).

該ドライガスの収率(scf/bbl)は一般に400
以下、好ましくは250以下である。
The dry gas yield (scf/bbl) is generally 400
It is preferably 250 or less.

作用・効果 本発明は流動接触分解触媒粒子とアルミナ・マグネシア
触媒粒子を単に混合するので、マグネシアによってゼオ
ライトが被毒され活性の低下をもたらすことがない。ま
た、重質油中に含まれるニッケル、バナジウム等の重金
属ii流動接触分解触媒粒子およびアルミナ・マグネシ
ア触媒粒子のどちらにも堆積するが、アルミナ・マグネ
シア粉末上に堆積した重金属は不動化されしかも不活性
化されるため、流動接触分解触媒に対して触媒毒となる
重金属の相対的な量が減少し、その結果触媒上に蓄積す
る金属による水素とコーク収率の増加および活性の低下
が抑制され、分解生成物の蒸留設備の一つである、ガス
コンプレ、サーと触媒上のコーク燃焼用空気を供給する
空気プロワ−の負荷が経減されるばかりでなく、好まし
い液状生成物の選択率および収率を増加させる。
Functions and Effects Since the present invention simply mixes the fluidized catalytic cracking catalyst particles and the alumina/magnesia catalyst particles, the zeolite is not poisoned by magnesia and its activity is not reduced. In addition, heavy metals such as nickel and vanadium contained in heavy oil are deposited on both the fluid catalytic cracking catalyst particles and the alumina/magnesia catalyst particles, but the heavy metals deposited on the alumina/magnesia powder are immobilized and immobilized. As a result of activation, the relative amount of heavy metals that poison the fluid catalytic cracking catalyst is reduced, thereby suppressing the increase in hydrogen and coke yield and the decrease in activity due to metals accumulating on the catalyst. This not only reduces the load on the gas compressor, which is part of the cracked product distillation equipment, and the air blower that supplies air for coke combustion over the catalyst, but also increases the selectivity and selectivity of the liquid product. Increase yield.

アルミナ・マグネシア触媒粒子上に堆積した重金属の不
動化および不活性化の理由は十分明らかではないが、次
のような理由が考えられる。反応塔内でアルミナ・マグ
ネシア触媒粒子上に付着し九二、ケルは再生塔内で酸化
ニッケルとなるが、この時のニッケルのイオン半径はマ
グネシウムのイオン半径とほぼ等しく、そのため酸化ニ
ッケルはスピネル型酸化物となっているアルミナ・マグ
ネシア中に容易に侵入あるいは置換固溶する。このよう
に固溶した酸化ニッケルは安定であり、反応塔内で再び
還元されることはなく、そのためニッケルの脱水素活性
が失われ水素およびコークの生成が抑制される。バナジ
ウムについても同様に再生塔内において酸化され五酸化
バナジウムとなる。五酸化バナジウムは融点が674℃
と比較的低いため、再生塔内で触媒上を移動しゼオライ
トと反応してゼオライトの結晶構造を破壊し触媒活性を
低下させるといわれている。しかし、アルミナ・マグネ
シア触媒粒子上に付着した五酸化バナジウムはアルミナ
あるいはマグネシアと反応し安定で高融点の複合酸化物
(例えば8Mg0−VtOt)を形成し不動化される。
Although the reason for the immobilization and inactivation of the heavy metals deposited on the alumina/magnesia catalyst particles is not fully clear, the following reasons may be considered. In the reaction tower, the 92 and Kel deposited on the alumina/magnesia catalyst particles become nickel oxide in the regeneration tower, but the ionic radius of nickel at this time is almost equal to the ionic radius of magnesium, so the nickel oxide has a spinel type. It easily penetrates or replaces solid solution in alumina and magnesia, which are oxides. The solid-dissolved nickel oxide is stable and will not be reduced again in the reaction tower, so that the dehydrogenation activity of nickel is lost and the generation of hydrogen and coke is suppressed. Vanadium is similarly oxidized to vanadium pentoxide in the regeneration tower. Vanadium pentoxide has a melting point of 674℃
It is said that the zeolite moves over the catalyst in the regeneration tower and reacts with the zeolite, destroying the crystal structure of the zeolite and reducing the catalytic activity. However, the vanadium pentoxide deposited on the alumina-magnesia catalyst particles reacts with alumina or magnesia to form a stable, high-melting-point composite oxide (for example, 8Mg0-VtOt) and is immobilized.

具体的な本発明の使用方法は流動接触分解装置内に存在
する触媒中のアルミナ・マグネシア触媒粒子の割合→粍
〜70重量係となるように保ちかつ触媒上の金属蓄積量
を一定範囲内に保つに必要な量の通常の流動接触分解触
媒あるいは通常の流動接触分解触媒とアルミナ・マグネ
シア触媒粒子の混合物あるいはアルミナ・マグネシア触
媒粒子を定期的に補給し、運転中の損失分と合せて補給
量に見合う景の使用中の触媒を装置から抜出すことであ
る。補給量は処理すべき重質油の景、重質油中の金属含
有量および触媒の金属蓄積許容量によって決まる。本発
明の方法を用いれば通常の流動接触分解触媒上への金属
蓄積量を低くすることが可能であり、それにより補給量
が少なく済むので経済的メリットは大きい。
The specific method of using the present invention is to maintain the ratio of alumina/magnesia catalyst particles in the catalyst present in the fluid catalytic cracking device to be in the range of ~70% by weight, and to keep the amount of metal accumulated on the catalyst within a certain range. Regularly replenish the amount of normal fluid catalytic cracking catalyst, a mixture of normal fluid catalytic cracking catalyst and alumina/magnesia catalyst particles, or alumina/magnesia catalyst particles necessary to maintain the amount lost during operation. It is a good idea to remove the catalyst in use from the equipment. The amount of replenishment depends on the nature of the heavy oil to be treated, the metal content in the heavy oil and the metal accumulation capacity of the catalyst. By using the method of the present invention, it is possible to reduce the amount of metal accumulated on a conventional fluidized catalytic cracking catalyst, thereby reducing the amount of replenishment, which is of great economic benefit.

実施例 実施例1 アルミナ・マグネシア触媒粒子は次の方法で調製した。Example Example 1 Alumina-magnesia catalyst particles were prepared by the following method.

80k)の硝酸アルミニウムと14ktの硝酸マグネシ
ウムを40(lの純水に溶解する。4Nのアンモニア水
8502に上記混合溶液を激しくかくはんしながら約1
時間かけて加える。生じた沈澱をpH10の塩基性下で
90℃、4時間熟成後、口過・洗浄したものをスプレー
ドライア−で乾燥する。これを600℃で3時間空気焼
成することにより平均粒径70μのアルミナ・マグネシ
ア触媒粒子を得る。
Dissolve 80kt of aluminum nitrate and 14kt of magnesium nitrate in 40kt of pure water.While vigorously stirring the above mixed solution in 4N ammonia water 8502, dissolve about 1.
Add over time. The resulting precipitate was aged at 90° C. for 4 hours under a basic condition of pH 10, filtered and washed, and dried with a spray dryer. This is air-calcined at 600° C. for 3 hours to obtain alumina-magnesia catalyst particles having an average particle size of 70 μm.

こうして得たアルミナ・マグネシア触媒粒子3kpと市
販の流動接触分解触媒粒子A(ゼオライト含有量135
重量係、シリカ・アルミナマトリックス)3ヰとを機械
的に混合しこれにニッケルナフチネートとバナジウムナ
フチネートの混合溶液を含浸させ、3.000ppの二
、ケルと6,000ppmのバナジウムを担持させた後
770℃で6時間スチーミングを行った(平衡触媒と同
条件にするため)。スチーミング処理触媒4kyを循環
流動式ベンチ装置に充てんし、反応温度490℃、再生
塔温度630℃、常圧、触媒(アルミナ・マグネシアを
含む)/油圧70、原料供給速度700yd/hrの条
件でアラビアンライト常圧蒸留残渣油の接触分解反応を
行なった。反応結果を表1に示す。反応後の触媒Aおよ
びアルミナ・マグネシアの金属分析結果を表2に示す。
The thus obtained alumina/magnesia catalyst particles 3 kp and commercially available fluid catalytic cracking catalyst particles A (zeolite content 135
(weight ratio, silica/alumina matrix) 3 was mechanically mixed and impregnated with a mixed solution of nickel naphthinate and vanadium naphthinate to support 3,000 ppm of nickel and 6,000 ppm of vanadium. After that, steaming was performed at 770° C. for 6 hours (to achieve the same conditions as the equilibrium catalyst). 4 ky of steaming treated catalyst was packed into a circulating flow bench equipment under the following conditions: reaction temperature 490°C, regeneration tower temperature 630°C, normal pressure, catalyst (including alumina/magnesia)/hydraulic pressure 70, and raw material supply rate 700 yd/hr. Catalytic cracking reaction of Arabian Light atmospheric distillation residue oil was carried out. The reaction results are shown in Table 1. Table 2 shows the metal analysis results of Catalyst A and alumina/magnesia after the reaction.

実施例2〜3および比較例1 実施例1で調製したアルミナ・マグネシア触媒粒子と触
媒Aとを重量比にして1:5および1:10の割合で混
合したものに実施例1と同様の方法で金属を担持しベン
チ装置で評価した。比較として触媒粒子Aだけを用いた
場合の評価も行った。これらの反応結果を表1に示す。
Examples 2 to 3 and Comparative Example 1 A mixture of the alumina/magnesia catalyst particles prepared in Example 1 and Catalyst A at a weight ratio of 1:5 and 1:10 was treated in the same manner as in Example 1. The metal was supported and evaluated using a bench device. For comparison, evaluation was also conducted using only catalyst particles A. The results of these reactions are shown in Table 1.

反応後の触媒粒子Aおよびアルミナ・マグネシアの金属
分析結果を表2に示す。
Table 2 shows the metal analysis results of catalyst particles A and alumina/magnesia after the reaction.

これらの結果より、触媒粒子A単独の場合重金属の被毒
による触媒活性の低下が著しいが、アルミナ・マグネシ
ア触媒粒子を加えることにより活性の低下が抑制されて
いることがわかる。壕だ金属分析の結果から触媒粒子A
よりもアルミナ・マグネシア触媒粒子のほうにより高濃
度に金属が担持されていることがわかる。
These results show that when using catalyst particles A alone, the catalytic activity decreased significantly due to heavy metal poisoning, but by adding alumina/magnesia catalyst particles, the decrease in activity was suppressed. Based on the results of metal analysis, catalyst particles A
It can be seen that the metal is supported at a higher concentration on the alumina/magnesia catalyst particles.

表−2 特許出願人 重質油対策技術研究組合 式 珊 人 弁理士 斉 藤 武 1・1、〃    
   〃    川  瀬  良  治 ゛  パ・−
25・
Table-2 Patent Applicant Heavy Oil Countermeasures Technology Research Association Ceremony San San Patent Attorney Takeshi Saito 1.1,〃
〃 Ryoji Kawase ゛ Pa・−
25・

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ニッケルおよびバナジウムを両者の合計量で0.
5ppm以上含む重質油を、通常使われている流動接触
分解触媒粒子41〜95重量%とアルミナ・マグネシア
触媒粒子5〜59重量%からなる触媒粒子の存在下で流
動接触分解し、ニッケルおよびバナジウムをアルミナ・
マグネシア触媒粒子中に捕捉しかつ不動化することを特
徴とする重質油の流動接触分解法。
(1) The total amount of nickel and vanadium is 0.
Heavy oil containing 5 ppm or more is subjected to fluid catalytic cracking in the presence of commonly used catalyst particles consisting of 41 to 95% by weight of fluid catalytic cracking catalyst particles and 5 to 59% by weight of alumina/magnesia catalyst particles to produce nickel and vanadium. Alumina
A fluid catalytic cracking method for heavy oil characterized by trapping and immobilizing it in magnesia catalyst particles.
(2)アルミナ・マグネシア触媒粒子中のマグネシア含
有量が2〜90重量%である特許請求の範囲第1項記載
の方法。
(2) The method according to claim 1, wherein the magnesia content in the alumina-magnesia catalyst particles is 2 to 90% by weight.
(3)通常使われている流動接触分解触媒粒子がシリカ
、アルミナ、無定形シリカ・アルミナ、ゼオライト、カ
オリンおよび粘土鉱物から選ばれる1種あるいは2種以
上の混合物である特許請求の範囲第1項記載の方法。
(3) Claim 1, wherein the commonly used fluid catalytic cracking catalyst particles are one or a mixture of two or more selected from silica, alumina, amorphous silica/alumina, zeolite, kaolin, and clay minerals. Method described.
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JP2020169235A (en) * 2019-04-01 2020-10-15 出光興産株式会社 Manufacturing method of fluid catalytic cracking gasoline

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