JPS618136A - Catalyst for hydrotreating pitch - Google Patents

Catalyst for hydrotreating pitch

Info

Publication number
JPS618136A
JPS618136A JP59127625A JP12762584A JPS618136A JP S618136 A JPS618136 A JP S618136A JP 59127625 A JP59127625 A JP 59127625A JP 12762584 A JP12762584 A JP 12762584A JP S618136 A JPS618136 A JP S618136A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
molybdenum
oxide
coal tar
hydrotreating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59127625A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Okazaki
博 岡崎
Masashi Furumoto
古本 正史
Munekazu Nakamura
宗和 中村
Osamu Tokari
戸河里 脩
Noriyuki Yoneda
則行 米田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Chiyoda Corp
Nippon Steel Chemical Co Ltd
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd, Chiyoda Corp, Nippon Steel Chemical Co Ltd, Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP59127625A priority Critical patent/JPS618136A/en
Priority to KR1019850004436A priority patent/KR900004493B1/en
Priority to DE19853522538 priority patent/DE3522538A1/en
Priority to CN 85105609 priority patent/CN1011592B/en
Publication of JPS618136A publication Critical patent/JPS618136A/en
Priority to US07/004,168 priority patent/US4909923A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance catalytic capacity in the presence of a large amount of tunnel insoluble matter, by supporting metals belonging to the Groups VI-B and VIIIof the Periocid Table being catalyst components and Mo being an essential metal by a fire resistant inorg. oxide carrier. CONSTITUTION:Catalyst components containing Mo as an essential metal and comprising at least one or more of metals belonging to the Groups VI-B and VIIIof the Periodic Table are supported by a carrier comprising fire resistant inorg. oxide such as alumina, silica, boria, zirconiz or titania to mold a catalyst for hydrotreating pitch. The total supporting amount of catalyst metals is 5-35wt% on the basis of oxide and the surface area of the catalyst is 50-300m<2>/g and the pore volume thereof is 0.2-1.0cc/g. The supporting amount of molybdenum is 5-30wt% on the basis of oxide and a combination of supported metals is nickel and molybdenum or cobalt and molybdenum.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コールタールピッチの水素化処理触媒に係る
。より詳しくは、多量のトルエン不溶分を含有するコー
ルタールピッチの水素化処理触媒に関する。さらに詳し
くは、コールタールピッチを軽度な水素化処理するに際
し、コールタールピッチ内に多聞のトルエン不溶分を残
存せしめたままで、長期間連続運転が可能な程度に十分
に寿命を備えた触媒に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a catalyst for hydrotreating coal tar pitch. More specifically, the present invention relates to a catalyst for hydrotreating coal tar pitch containing a large amount of toluene insoluble matter. More specifically, it relates to a catalyst that has a long enough life span to enable continuous operation for a long period of time while leaving a large amount of toluene-insoluble matter remaining in the coal tar pitch when mildly hydrotreating the coal tar pitch. It is.

従来技術 ]−ルタールピッチを水素化することによって、ピッチ
コークス特にニードルコークス、炭素繊維等の炭素材原
料として優れたコールタールピッチが得られることが知
られている。通常この水素化は軽度のものである。
[Prior art] - It is known that coal tar pitch, which is excellent as a raw material for carbon materials such as pitch coke, particularly needle coke and carbon fiber, can be obtained by hydrogenating coal tar pitch. Usually this hydrogenation is mild.

例えば特開昭59−36,725号公報には、炭素繊維
製造のため、ピッチをテトラヒドロキノリン等で軽度に
水素化させることが記載されている。また、特公昭49
−11.602号公報には、コールタールピッチよりニ
ードルコークスを製造する方法としてピッチを水素化処
理し、しかも、軽度な水素化処理を施すことにより、品
質の優れたニー下ルコークスを得ることのできるタール
ピッチが得られることが記載されている。すなわち、原
料コールタールピッチを軽度に水素化処理することによ
って多環縮合環構造を残したまま核が部分的に水素化さ
れた構造とすると同時にチッ素。
For example, JP-A-59-36,725 describes that pitch is slightly hydrogenated with tetrahydroquinoline or the like in order to produce carbon fibers. In addition, the special public
Publication No. 11.602 describes a method for producing needle coke from coal tar pitch, in which the pitch is hydrotreated, and by performing a mild hydrogenation treatment, it is possible to obtain needle coke of excellent quality. It is described that tar pitch can be obtained. That is, by slightly hydrogenating the raw material coal tar pitch, the polycyclic condensed ring structure remains and the nucleus is partially hydrogenated, and at the same time nitrogen is added.

イオウ、酸素等のへテロ原子を除去することによってピ
ッチを改質するものであると考えられる。
It is thought that pitch is modified by removing heteroatoms such as sulfur and oxygen.

発明が解決しようとする問題点 コールタールピッチを水素化する場合、製品の高品位性
を保持することは、第一前提であるが、それよりもまし
て、工業生産の場合、連続的にしかも長期間、一定量質
の物を取得することが鍵となる。石油系重質炭化水素油
の処理、しかも軽度の水素化処理の場合であれば、長期
間の連続運転(例えば6ケ月運転)は、はとんど問題に
ならない。これは、石油系重質炭化水素油の処理の場合
触媒寿命株触媒活性の最大の劣化原因たるバナジウム、
ニッケル等の金属の堆積量に依存するからで、軽度の水
素化処理であれば、その付It量も、さして多いものと
ならないからである。
Problems to be Solved by the Invention When hydrogenating coal tar pitch, the first premise is to maintain the high quality of the product, but even more so in the case of industrial production. The key is to acquire a certain quantity of something over a period of time. In the case of treatment of petroleum-based heavy hydrocarbon oil, and in the case of light hydrotreating, long-term continuous operation (for example, 6 months operation) is rarely a problem. This is due to vanadium, which is the biggest cause of deterioration of catalyst activity in the treatment of petroleum-based heavy hydrocarbon oils.
This is because it depends on the amount of deposited metal such as nickel, and if the hydrogenation treatment is mild, the amount of It attached will not be very large.

しかしながら、石炭系重質分であるコールタールピッチ
の水素1ヒ処理の場合、たとえ軽度の水素化処理であっ
ても、全く異った問題に直面せざるを得ない。すなわち
、コールタールピッチの場合、バナジウム、ニッケル等
の重金属の存在量が大幅に少ない反面、トルエン不溶分
等の炭素質物質の、存在量が極めて多いことにある。こ
れらのトルエン不溶分は、当業者なら誰でも知り得るよ
うに、触媒表面上に極めて短期間のうちに、蓄積し、た
ちどころに触媒活性を低下せしめ、触媒寿命を短縮する
極めて重大な要因となる。簡単な解決策として、水素化
処理に先だって当該トルエン不溶分をあらかじめ除去す
ることも考えられる。
However, in the case of hydrogen treatment of coal tar pitch, which is a heavy coal-based content, a completely different problem must be faced even if the hydrogenation treatment is mild. That is, in the case of coal tar pitch, although the amount of heavy metals such as vanadium and nickel is significantly small, the amount of carbonaceous substances such as toluene insoluble matter is extremely large. As anyone skilled in the art would know, these toluene-insoluble components accumulate on the catalyst surface in an extremely short period of time, immediately reducing catalyst activity and becoming an extremely important factor that shortens catalyst life. Become. As a simple solution, it is also conceivable to remove the toluene-insoluble matter in advance prior to the hydrogenation treatment.

しかしながら、ニードルコークス等の炭素材用の原料に
あっては、このトルエン不溶分の存在は、極めて望まし
いことである。すなわち、触媒寿命にとっては、本質的
な障害物質であるトルエン不溶分が製品にとっては、望
ましい成分であるとい。
However, in raw materials for carbon materials such as needle coke, the presence of this toluene-insoluble content is extremely desirable. In other words, the toluene-insoluble content, which is an essential impediment to catalyst life, is a desirable component for products.

う、相矛盾した性質を有していることが、最大の問題点
であると言えよう。
The biggest problem is that it has contradictory properties.

本発明者らは、当該問題点に開発着手時点より着目し、
この解決を図るべく、多々努力してきた。
The inventors focused on this problem from the beginning of development,
Many efforts have been made to resolve this issue.

特に、当該事由の解決が何をおいても炭素材原料として
の品質を優先すべきものである点に注目し、トルエン不
溶分を含有するコールタールピッチに対して所定の水素
化処理機能を維持しつつ、且つ所定の゛工業的意味を持
つ期間連続運転可能な性質を有する触媒の開発に鋭意研
究努力をかさねできた。
In particular, attention should be paid to the fact that the resolution of this issue should prioritize the quality of the carbon material as a raw material above all else, and maintain the specified hydrotreating function for coal tar pitch containing toluene-insoluble matter. At the same time, we have made extensive research efforts to develop a catalyst that can be operated continuously for a specified period of industrial significance.

その結果、本発明者らは、多量のトルエン不溶分の存在
下で、実質的に工業的水素化処理が可能である水素化処
理触媒を見出し本発明に達したものである。
As a result, the present inventors have discovered a hydrogenation catalyst that is capable of substantially industrial hydrogenation treatment in the presence of a large amount of toluene-insoluble matter, and have achieved the present invention.

本発明は、多量にトルエン不溶分を含有するコールター
ルピッチを軽度な水素化処理によって炭素材原料を製造
するに際し、長期間所定の機能を維持しつつ、工業的な
意義を持つ期間連続運転可能な触媒を提供することによ
って、従来I!業が困難とされていた、コールタールピ
ッチの水素化処理を実質的に可能とするためのものであ
る。すなわち、本発明は、上記目的を達成するための水
素化処理用触媒であって、 (a )耐火性無機酸化物に周期律表第VIB族及び■
属金属の少なくとも1種を担持させること、(b)必須
金属として、モリブデンを含有すること、 (0)担持金属の合計量が、酸化物基準で5〜35重量
%であること、および (d )当該触媒の表面積が50〜3001112/(
1、細孔容積がO05〜1.Occ/s+であることを
特徴とするものである。
The present invention enables continuous operation for a period of industrial significance while maintaining the specified function for a long period of time when producing a carbon material raw material by mildly hydrogenating coal tar pitch containing a large amount of toluene-insoluble matter. By providing a catalyst, conventional I! This is to make it practically possible to hydrotreat coal tar pitch, which has been considered difficult to do. That is, the present invention provides a hydrotreating catalyst for achieving the above object, which comprises: (a) a refractory inorganic oxide containing Group VIB and II of the periodic table;
(b) contains molybdenum as an essential metal; (0) the total amount of supported metals is 5 to 35% by weight based on the oxide; and (d) ) The surface area of the catalyst is 50 to 3001112/(
1. Pore volume is O05~1. It is characterized by being Occ/s+.

本発明で対象とするコールタールピッチとは、いわゆる
石炭を乾留または液化して得られる残渣分であるが、特
に炭素材yft料として用いるために、トルエン不溶分
く溶剤としてのトルエンに不溶性のもので、実質的に縮
合した高分子の炭化水素状物質をいう。)として、少な
くとも3%以上、好ましくは8%以上で、上限として約
60%含有するものを指称する。具体的には、軟化点7
0℃以下の軟ピツチ、70°〜85℃程度の中ピツチお
よび85℃以上の硬ピツチがあるが、軟化点、O°〜7
0℃程度の軟ピツチが好ましい。このようなピッチはコ
ールタールを蒸留する際の油分の留出点を制御すること
によっても得られるし、軟化点の高いピッチに重質油を
カットバックすることによっても得られる。コールター
ルピッチは、炭素数未知のキノリンネ溶分を通常数%含
むが、該キノリンネ溶分は触媒を劣化させる恐れまた得
られる水素化ピッチの性能を低下される恐れがあるため
、事前に除去することが望ましい。
Coal tar pitch, which is the object of the present invention, is a residue obtained by carbonizing or liquefying coal, and in order to be used as a carbon material YFT material, coal tar pitch is insoluble in toluene as a solvent. It refers to a substantially condensed polymeric hydrocarbon-like substance. ) is at least 3% or more, preferably 8% or more, and the upper limit is about 60%. Specifically, softening point 7
There are soft pitches below 0°C, medium pitches around 70° to 85°C, and hard pitches above 85°C.
A soft pitch at about 0°C is preferred. Such pitch can be obtained by controlling the distillation point of oil when distilling coal tar, or by cutting back heavy oil to pitch with a high softening point. Coal tar pitch usually contains several percent of quinoline-soluble matter with an unknown carbon number, but this quinoline-soluble matter may deteriorate the catalyst or reduce the performance of the resulting hydrogenated pitch, so it must be removed in advance. This is desirable.

ところで、炭素材原料として、好ましい性状を有するコ
ールタールピッチとしては、基本的に多環縮合構造を有
し、核が1部水素化された平均分子1200〜500の
もので、芳香族指数faが0゜80〜0.65のピッチ
である。
Incidentally, coal tar pitch having desirable properties as a carbon material raw material basically has a polycyclic condensed structure, has a partially hydrogenated nucleus, has an average molecular weight of 1200 to 500, and has an aromatic index fa. The pitch is 0°80 to 0.65.

従って、これらの性状を保持するためには、いわゆるト
ルエン不溶分の存在が必要である。
Therefore, in order to maintain these properties, the presence of so-called toluene-insoluble components is necessary.

次に本発明でいう耐火性無機酸化物としては、格別限定
するものではないが、アルミナ、シリカ、ボリア、ジル
コニア、クロミア、マグネシア、チタニア、フォスフイ
ア等でよく、又これを組合わせたシリカ−アルミナ、ア
リミナーボリア、アルミナ−フォスフイア、シリカルマ
グネシア等でも差支えない。より望ましい酸化物として
は、アルミナ、若しくはシリカを主成分としたものであ
り、より好ましくは、金属担持能力の大ぎいアルミナを
主成分としたものである。
Next, the refractory inorganic oxide referred to in the present invention is not particularly limited, but may be alumina, silica, boria, zirconia, chromia, magnesia, titania, phosphor, etc., or silica-alumina combinations thereof. , aliminaboria, alumina phosphor, silical magnesia, etc. may also be used. More desirable oxides are those containing alumina or silica as a main component, and more preferably those containing alumina, which has a large metal-supporting ability, as a main component.

次に触媒の構成成分の1つである触媒金属成分としては
、周期律表の第VIB及び■族の金属、すなわちモリブ
デン、クロム、コバルト、ニッケル、鉄等の中から選ば
れる少なくとも1種の金属である。この場合、モリブデ
ンを必須金属として含むことが条件である。これは、モ
リブデンが本発明が目的とするコールタールピッチの水
素化処理の長期安定化を図る上で必要不可欠な為である
。もちろん、モリブデンのみを、前記耐火性無lll5
化物に担持せしめることも、本発明の範囲内であるが、
より望ましい金属の組み合わせとしては、モリブデンと
鉄族金属、特にモリブデンとニッケル、若しくはモリブ
デンとコバルト若しくはくモリブデンとコバルトとニッ
ケルの組み合せが優れている。モリブデンは、これら触
媒金属成分全量において、酸化物基準で40重量%以上
、好ましくは60〜90重量%含まれることが望ましい
Next, the catalytic metal component, which is one of the constituent components of the catalyst, is at least one metal selected from the group VIB and group II of the periodic table, that is, molybdenum, chromium, cobalt, nickel, iron, etc. It is. In this case, the condition is that molybdenum is included as an essential metal. This is because molybdenum is essential for achieving long-term stability in the hydrotreating of coal tar pitch, which is the objective of the present invention. Of course, only molybdenum, said refractory no lll5
Although it is within the scope of the present invention to support the compound on a compound,
More desirable combinations of metals include molybdenum and iron group metals, particularly molybdenum and nickel, molybdenum and cobalt, or molybdenum, cobalt and nickel. It is desirable that molybdenum be contained in an amount of 40% by weight or more, preferably 60 to 90% by weight, based on oxides, in the total amount of these catalyst metal components.

これらの金属成分は、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、イオン交換
などにより金属成分の一部が触媒担体と結合した形態で
存在してもよい。しかしながら、触媒金属は硫化物の状
態が最も高活性且つ長寿命であるので、反応開始前に公
知の方法で触媒を予備硫化することが好ましい。
These metal components are in a metallic state, metal oxide,
Any state of the metal sulfide is effective, and a part of the metal component may be present in a form bound to the catalyst carrier by ion exchange or the like. However, since the catalytic metal has the highest activity and longest life in the sulfide state, it is preferable to presulfidize the catalyst by a known method before starting the reaction.

これらの金属成分の含有量は、酸化物として計算して、
触媒全重量に基づいて、約5〜35重量%の範囲内量で
あることが必要である。金属含有量が酸化物として5重
量%以下の場合は、触媒の活性が不十分でコーキングが
起り易く、触ts寿命が短くなる。又、35重量%以上
の場合は、コストが高くなるのみでなく、触媒表面積が
減少するため、活性上不十分な触媒となる。なお、より
好ましい含有量としては、′I5〜30重」%の範囲で
ある。
The content of these metal components is calculated as oxides,
The amount should be in the range of about 5-35% by weight, based on the total weight of the catalyst. When the metal content is 5% by weight or less as an oxide, the activity of the catalyst is insufficient and coking is likely to occur, resulting in a shortened contact life. If the content is 35% by weight or more, not only will the cost increase, but the surface area of the catalyst will decrease, resulting in a catalyst with insufficient activity. The more preferable content is in the range of 5% to 30% by weight.

しかして、モリブデンの苗持量は、酸化物として計算し
て、触媒全重量に基づいて、5〜35重量%であり、好
ましくは約12〜25重量%である。
The seedling content of molybdenum is thus from 5 to 35% by weight, preferably from about 12 to 25% by weight, calculated as oxide and based on the total weight of the catalyst.

モリブデンの担持量が5重量%未満では、モリブデンは
耐火性無機酸化物、例えばアルミナ表面に高度に分散し
た状態で担持が行われ、触媒表面にアルミナが露出した
部分が多く存在する状態となる。トルエン不溶分等のコ
ーク前駆体は露出したアルミナ表面に容易に堆積しコー
ク化を生ずる。
If the amount of molybdenum supported is less than 5% by weight, molybdenum will be supported in a highly dispersed state on the surface of a refractory inorganic oxide, such as alumina, and there will be many exposed portions of alumina on the catalyst surface. Coke precursors such as toluene insolubles easily deposit on exposed alumina surfaces and cause coking.

また、モリブデンの担持量が35重量%を越えると、コ
ストが上昇するだけでなく触媒表面積が減少して活性が
低下する。
Furthermore, if the amount of molybdenum supported exceeds 35% by weight, not only will the cost increase, but the surface area of the catalyst will decrease, resulting in a decrease in activity.

更に、コールタールピッチ中に有機ナトリウムが混入し
ている場合は、ナトリウムが接触的に反応し触媒表面上
に堆積して活性表面積を減少させる現象が認められるが
、モリブデンを5重量%以上好ましくは12重量%以上
担持させることにより、これによる活性低下が著しく防
止できることが見出された。
Furthermore, when organic sodium is mixed in the coal tar pitch, a phenomenon is observed in which the sodium reacts catalytically and deposits on the catalyst surface, reducing the active surface area. It has been found that by supporting 12% by weight or more, the decrease in activity due to this can be significantly prevented.

本発明において、前記した耐火性無機酸化物と金属成分
の組み合せは必須事項であるがこれらの組み合せに、さ
らにケイ素酸化物、リン酸化物およびホウ素酸化物から
なる群から選ばれた少なくとも1′つの酸化物を担持さ
せると、本発明の終局的目的である触媒寿命の長期化に
、より有効な効果を発揮する。これらの成分は耐火性無
機酸化物、特にアルミナの表面の一部の極めて強い酸性
点に作用して触媒反応に適度な酸性度に改質するものと
考えられる。これらの補助触媒成分は、酸化物として計
算して触媒全重量に基づいて約1〜15重量%、好まし
くは2〜8重量%含有され、代表的に、耐火性無機化合
物のアルミナに含有された形に調製される。
In the present invention, the combination of the above-mentioned refractory inorganic oxide and metal component is essential, but in addition to this combination, at least one element selected from the group consisting of silicon oxide, phosphorus oxide, and boron oxide is added. Supporting an oxide has a more effective effect on extending the life of the catalyst, which is the ultimate objective of the present invention. It is thought that these components act on some extremely strong acidic sites on the surface of the refractory inorganic oxide, particularly alumina, to modify the acidity to be suitable for catalytic reactions. These auxiliary catalyst components are present in an amount of about 1 to 15% by weight, preferably 2 to 8% by weight, based on the total weight of the catalyst, calculated as oxides, and are typically contained in the refractory inorganic compound alumina. Prepared in shape.

これらの各種成分の組み合せは、水素化処理で対象とな
る原料コールタールの種類及び製品品質の期待される性
状等に着目して決定されるものである。
The combination of these various components is determined by paying attention to the type of raw material coal tar to be subjected to hydrotreating, the expected properties of product quality, etc.

本発明触媒にとり、次の重要な要件は、触媒の物理的性
状である。コールタールピッチを軽度な水素化処理をす
ることにより高品位の炭素材原料を製造する場合、所定
の水素化、及びヘテロ元素の除去を達成することが重要
であるが、前記した如く、トルエン不溶分などの炭素性
物質の存在による触媒寿命の著しい低モという問題に耐
え得るものでなければならない。この為、物理性状のう
ち、特に表面積と細孔容積が重要な因子となる。
The next important requirement for the catalyst of the present invention is the physical properties of the catalyst. When producing a high-grade carbon material raw material by mildly hydrogenating coal tar pitch, it is important to achieve the specified hydrogenation and removal of hetero elements. It must be able to withstand the problem of significantly shortened catalyst life due to the presence of carbonaceous substances such as carbonaceous substances. Therefore, among physical properties, surface area and pore volume are particularly important factors.

触媒の表面積は、活性面を考慮し、50m2/g以上必
要であり、又寿命の点を考慮し、3oOII12/g以
下であることが必要である。好ましくは、100111
2/!II以上250m210以下である。
Considering the active surface, the surface area of the catalyst needs to be 50 m2/g or more, and considering the lifetime, it needs to be 3oOII12/g or less. Preferably 100111
2/! II or more and 250 m or less and 210 m or less.

一方、細孔容積については、コーク等の堆積による触媒
寿命の維持という点から0.2cc/a以上であるべき
で、一方活性及び触媒の機械的強度という観点から1.
0cc/g’以下であるべきである。
On the other hand, the pore volume should be 0.2 cc/a or more from the viewpoint of maintaining the catalyst life due to the accumulation of coke, etc. On the other hand, from the viewpoint of activity and mechanical strength of the catalyst, the pore volume should be 1.
It should be below 0cc/g'.

好ましくは、0.3〜0.7CC10である。Preferably it is 0.3 to 0.7 CC10.

以上の如く、トルエン不溶分の存在下におけるコールタ
ールピッチの水素化処理触媒の意義を述べてきたが、コ
ールタールピッチ中には、さらに有機ナトリウムが含有
されている場合がある。
As described above, the significance of the catalyst for hydrotreating coal tar pitch in the presence of toluene-insoluble matter has been described, but the coal tar pitch may further contain organic sodium.

これは、ピッチ中に混入する塩素によって装置腐食が起
るのを防止するため蒸留操作などにおいて、NaOHが
添加され、これがピッチ中のフェノール等と作用し、有
機ナトリウムとなって存在することによる。一般に10
〜100pl)llll’i!度のナトリウムが含まれ
ている。
This is because NaOH is added during the distillation operation to prevent equipment corrosion caused by chlorine mixed in the pitch, and this interacts with phenol etc. in the pitch to form organic sodium. generally 10
~100pl) lllll'i! Contains a certain amount of sodium.

特筆すべきは、本願発明に係る触媒が、水素化処理の機
能のみならず、この有機ナトリウムの除去に極めて効果
的な作用を果す点である。
What is noteworthy is that the catalyst according to the present invention not only functions as a hydrogenation treatment, but also has an extremely effective effect on removing organic sodium.

すなわち、従来ナトリウムの存在は、水素化処理に際し
、触媒の層閉塞を押こすという点で、重大な問題を有し
ていた。しかし、本゛願触媒は、有機ナトリウム中のナ
トリウムを触媒の細孔内に体積保持することにより、実
質的な触媒層の閉塞もな(さらに、活性劣化を抑制した
状態で安定な操業が達成することが可能である。″ このような機能をより効果的に達成するためには、触媒
の平均細孔直径を5o〜250八にすることが望ましく
、また、原料中のツートリウム含mにもよるが、細孔容
積を0.3cc/aとすることが肝要である。
That is, the presence of sodium conventionally had a serious problem in that it caused blockage of the catalyst layer during hydrogenation treatment. However, by retaining the volume of the sodium in the organic sodium within the pores of the catalyst, the present catalyst does not substantially block the catalyst layer (in addition, stable operation is achieved while suppressing activity deterioration). In order to achieve this function more effectively, it is desirable that the average pore diameter of the catalyst be between 5o and 250m, and it is also possible to However, it is important that the pore volume be 0.3 cc/a.

50Å以下であると、ナトリウムが触媒表面に偏析して
細孔をふさぎ所期の触媒寿命が1qられず、また2S0
八以上であると、触媒の表面積が小さくなり、水添活性
が小、さくなる。
If it is less than 50 Å, sodium segregates on the catalyst surface and blocks the pores, preventing the catalyst from reaching the desired life of 1q, and reducing the 2S0
If it is 8 or more, the surface area of the catalyst becomes small and the hydrogenation activity becomes small.

又、細孔用膜を0.3cc/g以上とするのは、ナトリ
ウムの保持容量を十分にするためである次に本発明の水
素化処理用触媒の製造法は、前記したように、最適の触
媒活性、触媒寿命及び機械的強度を得るために、前記所
定の要件を具備するものにした触媒が製造できる方法で
あれば従来のいづれの製造法を用いてもよい。簡単に一
例をあげると、市販アルミナ担体に所定量のモリブデン
酸アンモン、硫酸ニッケルをアンモニア水に溶かした液
を散布し、所定時間放置、乾燥し、これを電気炉中で5
00〜600℃にて、1〜4時間焼成する方法が考えら
れる。又、アルミナ担体をバラモリブデン酸アンモニウ
ム、硝酸コバルトのアンモニア水溶液に含浸させ、放置
、乾燥、焼成させる方法もある。この際、ホウ素若しく
はリン。
In addition, the reason why the membrane for pores is set to 0.3 cc/g or more is to ensure a sufficient sodium retention capacity.Next, the method for producing the hydrogenation catalyst of the present invention is as described above, In order to obtain the catalytic activity, catalyst life, and mechanical strength, any conventional manufacturing method may be used as long as it can manufacture a catalyst that meets the above-mentioned predetermined requirements. To give a simple example, a commercially available alumina carrier is sprayed with a predetermined amount of ammonium molybdate and nickel sulfate dissolved in ammonia water, left to dry for a predetermined period of time, and then heated in an electric furnace for 50 minutes.
A method of firing at 00 to 600°C for 1 to 4 hours is considered. Alternatively, there is a method in which an alumina carrier is impregnated with an ammonia aqueous solution of ammonium rosemolybdate and cobalt nitrate, and then left to stand, dried, and fired. At this time, boron or phosphorus.

担持触媒を製造する為には上記乾燥物にオルトホウ酸若
しくはオルトリン酸とを脱イオン水に溶かし、放置、乾
燥、焼成することによって行う。
In order to produce a supported catalyst, the above dried product is dissolved in deionized water with orthoboric acid or orthophosphoric acid, and then left to stand, dried, and calcined.

次に、本発明の触媒を用いての水素化処理における反応
方式は、触媒形状などを適当に選定することにより、固
定床、移動床、流動床及び沸騰床などの通常の流通式反
応方式で行うことが可能である。また、反応部への反応
物の供給は反応器上部、下部のいずれから行ってもよい
。すなわち、反応器内の気液の流れは並流、上向流、下
向流いずれの方式を採用してもよい。また、触媒粒子の
形状は顆粒状、球形もしくは円柱型のいずれでもよいが
、特に中空円筒形又はその断面が非円形、例えば、楕円
、トリローブ、多裂葉状もしくは長さ方向に沿って少な
くとも1個以上の溝を具える表面を有する細長い押出し
成形触媒を用いることが望ましい。このような異形触媒
を固定床で用いると、反応器内の空隙率が大きくなり、
触媒層の圧力損失が小さくなるばかりでなく、触媒粒子
間へのコーク堆積による触媒層の閉塞が著しく緩和され
る効果がある。
Next, the reaction method in the hydrotreating using the catalyst of the present invention can be a normal flow reaction method such as a fixed bed, moving bed, fluidized bed, or ebullated bed by appropriately selecting the catalyst shape etc. It is possible to do so. Further, the reactant may be supplied to the reaction section from either the upper or lower part of the reactor. In other words, the flow of gas and liquid in the reactor may be parallel flow, upward flow, or downward flow. The shape of the catalyst particles may be granular, spherical, or cylindrical, but in particular, the shape of the catalyst particles may be a hollow cylinder or a non-circular cross section, such as an ellipse, a trilobe, a multilobed leaf, or at least one particle along the length. It is desirable to use an elongated extruded catalyst having a surface with such grooves. When such a modified catalyst is used in a fixed bed, the porosity inside the reactor increases,
This has the effect of not only reducing pressure loss in the catalyst layer, but also significantly relieving clogging of the catalyst layer due to coke deposits between catalyst particles.

本発明の触媒を用いての水素化処理における処理条件に
関しては、温度200〜400’C1好ましくは280
〜380℃、水素圧30〜250kg/cm2 、 Q
、好ましクハ50〜200kg/cm2 、。
Regarding the treatment conditions in the hydrotreating using the catalyst of the present invention, the temperature is 200 to 400'C1, preferably 280°C.
~380℃, hydrogen pressure 30~250kg/cm2, Q
, preferably 50 to 200 kg/cm2.

G1液空間1ff0.1〜10hr−’ 、好*シ<ハ
0゜2〜2hr−1、水素対液比5oo〜2oooNt
/2、好ましくは800〜150ON℃/1.である。
G1 liquid space 1ff0.1~10hr-', good*shi<ha0゜2~2hr-1, hydrogen to liquid ratio 5oo~2oooNt
/2, preferably 800-150ON°C/1. It is.

最後に、本発明の触媒を用いての水素化処理の程度は、
軽度のものであり、具体的には、原料ピッチと水素化精
製物の水素対炭素の原子比の差として定義した水素添加
率が0.05〜0.35%の範囲の水素化処理である。
Finally, the extent of hydrotreatment using the catalyst of the present invention is
It is a mild type of hydrogenation treatment, and specifically, it is a hydrogenation treatment in which the hydrogenation rate, defined as the difference in the hydrogen to carbon atomic ratio of the raw material pitch and the hydrotreated product, is in the range of 0.05 to 0.35%. .

実施例 次に本発明の内容を、実施例に基づきより詳細に説明す
る。
EXAMPLES Next, the content of the present invention will be explained in more detail based on examples.

本実施例及び比較例に供する水素化処理用のコールター
ルピッチの性状を第1表に示す。
Table 1 shows the properties of the coal tar pitch for hydrotreating used in the present examples and comparative examples.

当該コールタールピッチは、粗ピツチより、製品性状及
び水素化処理上、好ましからざる成分であるキノリンネ
溶分等を除去したものである。
The coal tar pitch is obtained by removing undesirable components such as quinoline-soluble components from the viewpoint of product properties and hydrogenation treatment from crude pitch.

第1表 原料コールタールピッチの性状比     重
  at20’c         1.23粘   
  度  at140℃、  C,P、  20軟  
化  点        ℃        32OC
R”wt%  31.0 トルエン不溶分  wt%     9.2分  子 
 最 □ 元  素  分  析 c       wt%     92,3Hwt% 
 5.1 N       wt%     1.1S     
   wt%      o、57Na       
wtppm      461′lI OCRはコンラ
ドソン残炭率数に、本実施例及び比較例に供した、触媒
の性状を第2表に示す。
Table 1 Specific properties of raw material coal tar pitch Gravity at20'c 1.23 Viscosity
Degree at 140℃, C, P, 20 soft
Temperature point ℃ 32OC
R''wt% 31.0 Toluene insoluble content wt% 9.2 molecules
Most □ Element analysis c wt% 92.3Hwt%
5.1 N wt% 1.1S
wt% o, 57Na
wtppm 461'lI OCR is the Conradson residual carbon ratio number, and Table 2 shows the properties of the catalysts used in the present examples and comparative examples.

(以下余白)  、 実施例1 アルミナ上にモリブデン及びニッケル並びにリンを担持
した第2表の触媒Aを用いて、寿命試験を行なった。該
試験は、固定床連続水素化処理装置を使用し、水素分圧
140 k(1/cn2  ・G及びLH3V0.3h
r−1、水素対液比を100ONj2./lを一定に維
持しつつ、水素添加率0.18が得られるように活性低
下に伴なう分を昇温させて行った。触tIX寿命を意味
する運転時間は、運転開始から反応温度が400=’C
に到達した時点までの総時間である。寿命を400℃、
に設定したのは、これ以上の温度にすると熱分解反応が
著しく大きくなりコールタールピッチの得率分低減する
こととなることと、炭素状物質の触媒層への堆積が激化
し、触媒の著しい劣化および差圧発生によって装置のト
ラブルを起すこととなるからである。本試験においては
、開始温度が330℃であり、上限温度400℃に到達
するまで、約3900時間支障がなく運転を遂行しえた
。軽質分分離後の製品のコールタールピッチの性状を第
3表に示す。
(The following is a blank space), Example 1 A life test was conducted using Catalyst A shown in Table 2, in which molybdenum, nickel, and phosphorus were supported on alumina. The test used a fixed-bed continuous hydrotreater, and the hydrogen partial pressure was 140 k (1/cn2 ・G and LH3V0.3h
r-1, hydrogen to liquid ratio 100ONj2. /l was maintained constant, and the temperature was increased by the amount corresponding to the decrease in activity so as to obtain a hydrogenation rate of 0.18. The operating time, which means the tIX life, is when the reaction temperature is 400 = 'C from the start of operation.
This is the total time until reaching the point. Lifespan 400℃,
The reason for this setting is that if the temperature is higher than this, the thermal decomposition reaction will significantly increase and the yield of coal tar pitch will be reduced, and the deposition of carbonaceous substances on the catalyst layer will be intensified and the catalyst will be severely damaged. This is because deterioration and generation of differential pressure may cause trouble in the device. In this test, the starting temperature was 330°C, and the operation could be carried out without any trouble for about 3900 hours until reaching the upper limit temperature of 400°C. Table 3 shows the properties of the coal tar pitch of the product after light fraction separation.

第3表 製品コールタールピッチの性状′比  重  
  (at   20℃>        1.2.1
粘  度    (at140℃)C,P、  218
軟  化  点        ’C81,5CCRv
t%  33.3 トル工ン不溶分  wt%     2.3分  子 
 量                  303元 
 素  分  析 Cwt%  92.3 Hwt%  5.6 N   wt%  0.83 S   wt%  0.13 Na  wtppm   3.0 芳  香゛ 族  性              0
.78側鎖炭素の数          1.5芳香族
環の数          4.0ナフテン環の数  
       2.5この第3表から、芳香族性及びナ
フテン環の数量が適当であり、しかも元素Sを見る如く
、ヘテロ元素の除去がなされた高品位の炭素材原料が得
られていることもわかる。
Table 3 Properties and specific gravity of product coal tar pitch
(at 20℃> 1.2.1
Viscosity (at 140℃) C, P, 218
Softening point 'C81,5CCRv
t% 33.3 Torkon insoluble matter wt% 2.3 molecules
Amount: 303 yuan
Elementary analysis Cwt% 92.3 Hwt% 5.6 N wt% 0.83 S wt% 0.13 Na wtppm 3.0 Aromaticity 0
.. 78 Number of side chain carbons 1.5 Number of aromatic rings 4.0 Number of naphthene rings
2.5 From this Table 3, it can be seen that a high-grade carbon material raw material with appropriate aromaticity and naphthene ring quantity and from which hetero elements have been removed, as seen from element S, is obtained. .

実施例2〜7 実施例1の触[Aと同様に、第2表に示す触媒B、C,
E、F、Gを製造し、実施例1同様の寿命試験を同一条
件で行った。その結果、運転時間は、下記の如く、良好
な成績が示された。。
Examples 2 to 7 Catalysts B, C, and C shown in Table 2 were used in the same way as Example 1 [A]
Samples E, F, and G were manufactured and subjected to the same life test as in Example 1 under the same conditions. As a result, the operating time showed good results as shown below. .

触   媒      運転時間 hrB      
    4200 C3500 D          3400 E          4000 F          3000 G          3700 比較例 次に本発明の対象外である触媒であって、実施例1のA
触媒と同様の方法で製造した触媒を第2表のHに示す。
Catalyst operating time hrB
4200 C3500 D 3400 E 4000 F 3000 G 3700 Comparative example
A catalyst prepared in the same manner as the catalyst is shown in H in Table 2.

すなわち、ニッケルとタングステンをアルミナに担持し
たものである。この触fi l−1を用い、やはり実施
例1〜7と同様触媒寿命試験を第1表のコールタールピ
ッチを使用して行なった。その結果、運転時間は1,4
00時間で、実用運転時間としての2.000時間に大
巾に不足していることがわかる。
That is, nickel and tungsten are supported on alumina. Using this sample, catalyst life test was carried out in the same manner as in Examples 1 to 7 using the coal tar pitch shown in Table 1. As a result, the driving time was 1.4
It can be seen that 00 hours is significantly short of the 2,000 hours of practical operation time.

発明の効果 本発明の水素化処理用触媒は、多量にトルエン不溶分を
含有するコールタールピッチを軽度に水素化処理するこ
とができるだけでなく、この触媒を用いることで炭素材
原料として優れたピッチを長期間、支障なく連続的に工
業的に製造することが可能である。すなわち、本発明の
触媒を採用することによって、2,000時間以上の実
質的に工業性を満たす操業が可能となったものである。
Effects of the Invention The hydrotreating catalyst of the present invention not only allows mild hydrotreating of coal tar pitch containing a large amount of toluene-insoluble matter, but also makes pitch excellent as a raw material for carbon materials. It is possible to industrially produce it continuously for a long period of time without any problems. In other words, by employing the catalyst of the present invention, it has become possible to operate the plant for more than 2,000 hours in a substantially industrial manner.

以上の効果は多量のトルエン不溶分を含有するような重
質油水素化処理において、長期運転を維持することは不
可能であったとする概念からは、全く予想だに出来なか
ったことであり、本発明の意義はまさにこの一点に集約
出来るものと古えよう。
The above effects were completely unexpected from the concept that it would be impossible to maintain long-term operation in heavy oil hydroprocessing that contains a large amount of toluene-insoluble matter. The significance of the present invention can be summed up in this one point.

特許比−願人     新日鐵化学株式会社千代田化工
建設株式会社
Patent ratio - Applicant Nippon Steel Chemical Co., Ltd. Chiyoda Corporation

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)多量にトルエン不溶分を含有するコールタールピ
ッチを軽度な水素化処理するための水素化処理用触媒で
あつて、 (a)耐火性無機酸化物に周期律表第VIB族及びVIII属
金属の少なくとも1種を担持させ、 (b)必須金属としてモリブデンを含有し、(c)担持
金属の合計量が酸化物基準で5〜35重量%であり、そ
して (d)当該触媒の表面積が50〜300m^2/g、細
孔容積が0.2〜1.0cc/gであることを特徴とす
るコールタールピッチの水素化処理用触媒。
(1) A hydrotreating catalyst for mildly hydrotreating coal tar pitch containing a large amount of toluene-insoluble matter, comprising: (a) a refractory inorganic oxide from Group VIB and Group VIII of the periodic table; (b) contains molybdenum as an essential metal; (c) the total amount of supported metals is 5 to 35% by weight based on oxides; and (d) the surface area of the catalyst is A catalyst for hydrotreating coal tar pitch, characterized in that it has a pore volume of 50 to 300 m^2/g and a pore volume of 0.2 to 1.0 cc/g.
(2)第VIII族金属が鉄族金属である特許請求の範囲第
1項に記載の触媒。
(2) The catalyst according to claim 1, wherein the Group VIII metal is an iron group metal.
(3)担持金属がニッケルとモリブデン、コバルトとモ
リブデン又はニッケルとコバルトとモリブテンからなる
特許請求の範囲第1項に記載の触媒。
(3) The catalyst according to claim 1, wherein the supported metal is nickel and molybdenum, cobalt and molybdenum, or nickel, cobalt and molybdenum.
(4)モリブデンの担持量が酸化物基準で5〜30重量
%である特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか
1つに記載の触媒。
(4) The catalyst according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of molybdenum supported is 5 to 30% by weight based on the oxide.
(5)耐火性無機酸化物がアルミナである特許請求の範
囲第1項に記載の触媒。
(5) The catalyst according to claim 1, wherein the refractory inorganic oxide is alumina.
(6)耐火性無機酸化物がけい素酸化物、リン酸化物お
よびホウ素酸化物からなる群から選ばれた少なくとも1
つの酸化物を含有するアルミナである特許請求の範囲第
1項に記載の触媒。
(6) The refractory inorganic oxide is at least one selected from the group consisting of silicon oxide, phosphorus oxide, and boron oxide.
The catalyst according to claim 1, which is alumina containing two oxides.
(7)耐火性無機酸化物がシリカである特許請求の範囲
第1項に記載の触媒。
(7) The catalyst according to claim 1, wherein the refractory inorganic oxide is silica.
(8)触媒の表面積が100〜250m^2/g、細孔
容積が0.3〜0.7cc/gである特許請求の範囲第
1項に記載の触媒。
(8) The catalyst according to claim 1, wherein the catalyst has a surface area of 100 to 250 m^2/g and a pore volume of 0.3 to 0.7 cc/g.
JP59127625A 1984-06-22 1984-06-22 Catalyst for hydrotreating pitch Pending JPS618136A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59127625A JPS618136A (en) 1984-06-22 1984-06-22 Catalyst for hydrotreating pitch
KR1019850004436A KR900004493B1 (en) 1984-06-22 1985-06-21 A process for the treatment of coaltar pitch hydrogenation
DE19853522538 DE3522538A1 (en) 1984-06-22 1985-06-24 Process and catalyst for the hydrogenation of coal tar pitch
CN 85105609 CN1011592B (en) 1984-06-22 1985-07-22 Method for hydrogenation of coal tar pitch
US07/004,168 US4909923A (en) 1984-06-22 1987-01-15 Method for hydrogenation of coal tar pitch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59127625A JPS618136A (en) 1984-06-22 1984-06-22 Catalyst for hydrotreating pitch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS618136A true JPS618136A (en) 1986-01-14

Family

ID=14964709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59127625A Pending JPS618136A (en) 1984-06-22 1984-06-22 Catalyst for hydrotreating pitch

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS618136A (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4911602A (en) * 1972-05-29 1974-02-01
JPS51136704A (en) * 1975-05-05 1976-11-26 Lummus Co Denitrogen method of carbonaceous supply material
JPS57198788A (en) * 1981-05-30 1982-12-06 Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd Hydrogenation of pitch-like material
JPS57210019A (en) * 1981-06-16 1982-12-23 Mitsui Cokes Kogyo Kk Preparation of carbon fiber
JPS58214531A (en) * 1982-06-08 1983-12-13 Agency Of Ind Science & Technol Preparation of pitch for producing pitch type carbon fiber

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4911602A (en) * 1972-05-29 1974-02-01
JPS51136704A (en) * 1975-05-05 1976-11-26 Lummus Co Denitrogen method of carbonaceous supply material
JPS57198788A (en) * 1981-05-30 1982-12-06 Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd Hydrogenation of pitch-like material
JPS57210019A (en) * 1981-06-16 1982-12-23 Mitsui Cokes Kogyo Kk Preparation of carbon fiber
JPS58214531A (en) * 1982-06-08 1983-12-13 Agency Of Ind Science & Technol Preparation of pitch for producing pitch type carbon fiber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4855037A (en) Hydrogenation catalyst for coal tar, a method of hydrogenation of coal tar with use of such catalyst, and a method of producing super needle coke from the hydrogenation product of coal tar
KR100625373B1 (en) Hydrogenation catalyst and method of hydrogenating heavy oil
US4051021A (en) Hydrodesulfurization of hydrocarbon feed utilizing a silica stabilized alumina composite catalyst
US5200060A (en) Hydrotreating process using carbides and nitrides of group VIB metals
JPS58201888A (en) Hydrogenolysis
EP0175518B1 (en) Process for the preparation of super needle coke
CA1169841A (en) Process for upgrading residual oil and catalyst for use therein
US3905893A (en) Plural stage residue hydrodesulfurization process
US3862025A (en) Melt cracking for lubricating oils
KR20160138413A (en) Method for regenerating and utilizing heavy-oil desulfurization catalyst
JPS618136A (en) Catalyst for hydrotreating pitch
JPS60149690A (en) Preparation of needle coke
KR20160138043A (en) Method for regenerating and utilizing heavy-oil desulfurization catalyst
JPH03273092A (en) Catalyst for hydrogenation of residual oil
JP4338254B2 (en) Heavy oil hydroprocessing method
CN108102711B (en) Combined process for producing needle coke
KR900004493B1 (en) A process for the treatment of coaltar pitch hydrogenation
JPS6357479B2 (en)
EP0034908A2 (en) Process for hydrodemetallization of hydrocarbon streams
JP3708381B2 (en) Regeneration method of heavy oil hydrotreating catalyst and regenerated hydrotreating catalyst
JPS6131158B2 (en)
JP3527635B2 (en) Hydrodesulfurization method for heavy oil
JPH0892566A (en) Method of conducting delayed cokikg of bottom product obtained from hydrotreatment process
JPH0235938A (en) Catalyst for use in hydrorefining of heavy oil and process for hydrorefining
JP2000178566A (en) Method for hydrotreatment of hydrocarbon oil