JPS6320877B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガソリンの沸騰範囲以上で沸騰する炭
化水素混合物からガソリンを製造する方法に関す
る。 ガソリンの沸騰範囲以上で沸騰する炭化水素混
合物からガソリンを製造するには、接触分解が大
規模で使用される。接触分解によるガソリンの製
造は、分解用の油を高温で分解用触媒と接触さ
せ、分解生成物からガソリンの沸騰範囲内で沸騰
する部分を分離することによつて行なわれる。9
Å以上の細孔直径を有する結晶性アルミノケイ酸
塩ゼオライトを含む触媒が分解用触媒として使用
するのに非常に好適なことが見いだされている。
ガソリンの沸騰範囲内で沸騰する炭化水素のほか
に、分解生成物はガソリンの沸騰範囲以下で沸騰
する炭化水素とガソリンの沸騰範囲以上で沸騰す
る炭化水素を含んでいる。プロペンおよびブテン
を含むガソリンの沸騰範囲以下で沸騰する製品か
ら、アルキル化により追加量のガソリンを製造す
ることができる。ガソリン製造の見地から見る
と、軽質生成物の留分のプロペンおよびブテン含
有量が高まるにつれてこの留分は一層有用とな
る。ガソリン製造用接触分解法を評価するには、
従つて分解法で得られる分解ガソリンの分量と品
質のみならず、また軽質製品留分中に含まれてい
るプロペンおよびブテンのアルキル化によつて製
造できるガソリンの分量と品質をも考慮しなけれ
ばならない。ガソリン製造用接触分解法を比較す
る魅力的な基準は、ガソリンの総量(分解ガソリ
ン+アルキル化ガソリン)および分解法で得られ
るこのガソリンのオクタン価である。 本発明者は9Å以上の細孔直径を有する結晶性
アルミノケイ酸塩ゼオライトを含む触媒を使用し
て、ガソリンの沸騰範囲以上で沸騰する炭化水素
混合物の接触分解によるガソリンの製造に関する
研究を行なつた。その際上記の幅広い細孔を有す
る結晶性アルミノケイ酸塩ゼオライトのほかに、
そのケイ酸塩が最近本発明者によりはじめて合成
された種類の化合物の一つである幅の狭い細孔を
有する結晶性ケイ酸塩を含む触媒混合物を使用す
ることによつて、この製法を使用してかなり著し
く良好な結果が得られることが見いだされた。幅
の広い細孔を有する結晶アルミノケイ酸塩ゼオラ
イトを触媒として使用して実施された分解方法で
得られた結果と上記触媒混合物を使用して実施さ
れた分解方法で得られた結果とを比較して、第一
に触媒混合物を使用するとオクタン価の一層高い
分解ガソリンが得られることが見いだされてい
る。このオクタン価の増加は、触媒混合物を使用
する際には、分解ガソリンの収量が低下する犠牲
のもとに得られるけれども、分解ガソリンのこの
収量の低下は、触媒混合物を使用した際にはプロ
ペンおよびブテン含有量のかなり高い軽質生成物
留分が得られる事実により十分に埋合わせができ
る。要約すると、触媒混合物を使用するとガソリ
ンの合計量が多くなり、さらに9Å以上の細孔直
径を有する結晶アルミノケイ酸塩ゼオライトを含
むが幅の小さい孔を有する結晶性ケイ酸塩が含ま
れていない触媒を使用する場合よりも、このガソ
リンは一層高いオクタン価を有するものと言うこ
とができる。9Åよりも小さい細孔直径を有する
新規結晶ケイ酸塩は下記の特徴がある。すなわち (a) これらは600℃以上の温度まで熱に対して安
定であり、 (b) 真空下で400℃で脱水後、25℃および飽和水
蒸気圧力下において、3重量%よりも多い水分
を吸収可能であり、 かつ、 (c) 脱水された形では、酸化物のモル数で表わさ
れた下記の全般組成 (1.0±0.3)(R)2/o0・〔a・Fe2O3・b
Al2O3・c Ga2O3〕・y(d SiO2・e
GeO2) (この式で Rは1種または2種以上の一価または2価の
陽イオンであり、 a〓0.1、 b〓0、 c〓0、 a+b+c=1、 y〓10、 d〓0.1、 e〓0、 d+e=1および n=Rの原子価である) をもつ。 簡略にするために、9Å以上の細孔直径を有す
る結晶性アルミノケイ酸塩ゼオライトは、今後本
特許出願では触媒成分Aとし、狭小な細孔を有す
る結晶性ケイ酸塩は触媒成分Bとして引用される
ものとする。 従つて本発明は、ガソリンの沸騰範囲以上で沸
騰する炭化水素混合物からガソリンを製造するに
当たり、ガソリンの沸騰範囲以上で沸騰する炭化
水素混合物を成分AおよびBを含む触媒混合物を
使用して分解し、かつ分解生成物からガソリンの
沸騰範囲内で沸騰する部分を分離し、かつ触媒成
分Aが9Åよりも大きい細孔直径を有する結晶性
アルミノケイ酸塩ゼオライトであり、かつ触媒成
分Bが前記定義の通りの結晶性ケイ酸塩であるこ
とを特徴とする上記ガソリンの製法に関する。 本発明の製法においては、触媒成分AおよびB
を含む触媒混合物が使用される。触媒成分Aおよ
びBは、たとえばシリカ、アルミナ、ジルコニア
またはこれらの混合物の如き多孔質マトリツクス
と組合わされて触媒混合物中に含まれているのが
好ましい。特に好ましいのは、触媒混合物の10−
50重量%が触媒成分AおよびBからなり、残部が
多孔質マトリツクスからなるものである。触媒成
分AおよびBはそれぞれ多孔質マトリツクスと結
合されていてもよい。触媒成分AおよびBはまた
一緒に1種類の多孔質マトリツクスと結合されて
いてもよい。触媒成分AおよびBが本発明の触媒
混合物中に含まれている割合は、広範囲内で種々
変えることができる。成分AおよびBが10:1〜
1:3特に2:1〜1:1の重量比で含まれてい
る触媒混合物が好ましい。 触媒成分Bは特別の種類の結晶性ケイ酸塩であ
る。本発明の製法では、ガリウムとゲルマニウム
が全く含まれていない、すなわち上記全般組成で
そのケイ酸塩cおよびeが0である触媒成分Bを
使用するのが好ましい。上記ケイ酸塩はオランダ
国特許出願第7613957号の主題である。さらに上
記一般組成でaが0.5より大きい触媒成分Bを使
用するのが好ましい。アルミニウムが全く含まれ
ていない、換言すれば上記全般組成でそのケイ酸
塩bが0である触媒成分Bが特に好ましい。触媒
成分Bにおいて、yは600未満特に300未満である
のが好ましいことに注意すべきである。最後に本
発明の製法ではX線粉末回折図型がとりわけオラ
ンダ国特許出願第7613957号のA表に記載されて
いる鏡映をもつケイ酸塩を触媒成分Bとして使用
するのが好ましい。 本発明の製法において触媒成分Bとして使用さ
れる結晶性ケイ酸塩は、通常下記の化合物すなわ
ちアルカリ金属の1種または2種以上の化合物、
有機陽イオンを含むか、またはそれから陽イオン
がケイ酸塩の製造中に形成される1種または2種
以上の化合物、1種または2種以上の鉄化合物お
よび任意的には1種または2種以上のアルミニウ
ム化合物、ガリウム化合物および/またはゲルマ
ニウム化合物をある一定の割合で含む水性混合物
から出発して製造される。製造はケイ酸塩が形成
されるまで混合物を上昇温度に保持し、次に母液
からケイ酸塩の結晶を分離して行なわれる。本発
明の製法で使用される前に、製造中に導入された
有機陽イオンは〓焼して水素イオンに転化されな
ければならない。本製法ではアルカリ金属含量が
1重量%未満、特に0.05重量%未満である触媒混
合物を使用するのが好ましい。 本発明の製法においては、触媒成分Aは、たと
えば天然産および合成のホージヤサイトのX型お
よびY型の両者、およびゼオライトLの如き分解
用触媒として知られ9Åよりも大きい細孔直径を
有する通常の結晶性アルミノケイ酸塩ゼオライト
であつてよい。好ましい物質は合成ゼオライトY
特にその中に希土類金属のイオンが含まれている
合成ゼオライトYである。 本発明の製法では、ガソリンは接触分解によつ
て製造される。商業上の規模での接触分解は通常
垂直に据付けられた分解用反応器と触媒再生器か
ら実質的に構成される装置を使用して連続式工程
で行なわれる。再生器から出てくる熱い再生触媒
は分解される油に懸濁され、混合物は分解用反応
器の中を上向の方向に導かれる。失活した触媒は
分解生成物から分離され、ストリツピング後再生
器に移される。分解生成物は軽質留分、ガソリン
留分およびたとえば軽質サイクル油、重質サイク
ル油およびスラリー油の如き1種または2種以上
の重質留分に分離される。ガソリン収量を多くす
るために、1種または2種以上の重要製品留分は
反応部に再循環させてもよい。ガソリン収量を多
くするには、軽質留分に含まれているC3/C4オ
レフインをイソブタンでアルキル化してガソリン
に転化させることができる。本発明の製法は上記
のようにして非常に便利に実施できる。本発明の
接触分解を実施するのに好適な緒条件は、200―
700℃好ましいは450―650℃の温度、1―10バー
ル好ましくは1.5―7.5バールの圧力および0.25―
4Kg.Kg-1.h-1好ましくは0.5―2.5Kg.Kg-1.h-1の
空間速度である。本発明の製法で仕込油として使
用するのに好適な炭化水素混合物は、常圧ガス
油、減圧ガス油、常圧蒸留残留物、減圧蒸留残留
物、頁岩油、タール砂油および石炭抽出で得られ
た油である。ガス油を原料として使用するのが好
ましい。 本発明の製法では、仕込油として使用される炭
化水素混合物に水素供与体を加えるのが好まし
い。好適な水素供与体はメタン、メタノール、メ
タノールと一酸化炭素の混合物、一酸化炭素と水
の混合物および一分子につき炭素原子2―5個を
含むパラフイン類およびオレフイン類である。水
素供与体としてメタノールを使用するのが好まし
い。メタノールは好ましくは仕込油として使用さ
れる。炭化水素油を基準として0.01〜5特に0.05
〜0.30の重量比で使用される。本発明の製法で水
素供与体を使用する利点は、まず第一にアロマチ
ツクスおよびオレフインの含量の高いガソリンが
得られ、従つて水素供与体の不在下の場合よりも
品質の高いガソリンが得られる。燃料として分解
生成物の重質留分を使用しなければならない場合
には、水素供与体の使用は一層重要である。水素
供与体が使用される場合には、硫黄含量の一層低
い、水素含有量の一層高い、ナフテン類/アロマ
チツクスの比の一層高いそしてジアロマチツク
ス/ベンゾチオフエン類の比の一層高い燃料が得
られる。本発明の製法において水素供与体の使用
は、仕込油が金属含有炭化水素油からなる場合に
は特に好ましい。 特に接触分解法が商業的規模で行なわれる際に
はこれを実施する上記の方法のほかに、本特許出
願にはまた下記にさらに詳細に説明する魅力ある
別法が多数含まれている。 別法 この別法はガス油が第一の分解帯で少なくとも
450℃の温度でかつ本発明の触媒混合物の存在下
で分解される方法に係り、この方法では分解生成
物は第一の分離帯で重質サイクル油、軽質サイク
ル油、重質ナフサ留分および前記重質ナフサ留分
以下で沸騰する生成油に分離され、この方法にお
いては前記重質ナフサ留分は第二分解帯で450―
550℃の温度でかつ本発明の新鮮な再生触媒混合
物の存在下で分解され、またこの方法においては
上記のように得られた分解生成物が第二の分離帯
で軽質サイクル油、アロマテイツクスに富みかつ
ガソリンの沸騰範囲内で沸騰する留分および軽質
生成油に分離され、またこの方法においては上記
サイクル油は混合され、またこの方法ではガス油
の分解において得られた前記重質ナフサ留分以下
で沸騰する生成油が、重質ナフサ留分の分解で得
られたガソリン留分および軽質生成油と混合さ
れ、またこの方法では後者の混合油がガソリン沸
騰範囲で沸騰する留分とさらに低温で沸騰するガ
ス状留分に分離される。 この製法では、本発明の再生触媒混合物は、触
媒混合物が取り除かれ除かれた触媒混合物が再生
される以前に、重質ナフサの分解、ガス油の分解
および直留ナフサの分解につづけて使用すること
ができる。 この製法では、本発明の新鮮な再生触媒混合物
を、重質ナフサの分解およびガス油の分解の両者
に使用し、失活触媒混合物を再生前に共有ストリ
ツピング帯を通過させることがさらに可能であ
る。 さらに本製法では、ガス油を分解するのに使用
される触媒混合物はその上に直留ナフサの分解に
使用でき、直留ナフサ分解とガス油分解の分解生
成物の分解が共有分離帯で行なうことができる。 最後にこの製法では、直留ナフサの分解を重質
分解ナフサの存在下で行なうことができる。 別法 この別法は本発明の触媒混合物と接触している
ガス油がガソリン留分を含む製品に分解される製
法に係り、この製法では分解生成油の少なくとも
一部分は、触媒成分Bと接触せしめられ、アロマ
テイツクス含有量を増加させて、または製品のガ
ソリン部分分をアルキル化することによつてその
オクタン価を増加し、またこの製法では分解生成
物が専ら新鮮な触媒成分Bを接触せしめられ、ま
たこの製法では失活触媒混合物と失活触媒成分B
とが混合され、またこの製法では、ガス油の分解
が再生混合物を使用して行なわれる。 この製法では、分解は第一の反応帯で行ない芳
香族化またはアルキル化は第二の反応帯で行なう
ことができ、この場合新鮮な触媒成分Bはそれが
失活するようになるまでこの第二の反応器の中に
保持される。 別法 この別法は懸濁液の形をした再生触媒混合物
が、垂直に設置された反応器の下部で、まずガソ
リンの沸騰範囲以上で沸騰する炭化水素混合物と
540―760℃の温度で、また反応器の上部でコーク
ス形成性の大きい仕込油と、実質的に触媒成分A
のみが選択的にコークスの沈着により失活せしめ
られる条件下で、接触させる方法に係り、この別
法では、触媒成分Bとコークスで失活された触媒
成分Aを含む触媒混合物の懸濁液が、触媒混合物
からなり475―600℃の温度に保持されている流動
触媒床の下部に上向きの方向で導入され、また本
別法では炭化水素生成物は流動触媒床から分離さ
れ、この生成物は触媒成分Bの影響下でガス状オ
レフイン性炭化水素の転化によりガソリン成分に
富んで居り、かつ本別法では、触媒混合物は上記
流動床から分離され、反応器の下部に高温状態で
再循環される前に再生される。 この別法では、ガソリンの沸騰範囲以上で沸騰
する炭化水素混合物はガス油であつてもよく、コ
ークス形成性の大きい仕込油は残油であつてもよ
い。さらに追加のC3およびC4オレフイン類を流
動触媒床に加えてもよい。 別法 この別法は懸濁液の形をした触媒混合物が、ま
ず垂直に設置された反応器の下部で、少なくとも
540℃の温度で、残油の接触分解で得られた再循
環油と接触せしめられ、再循環油を反応器内に
0.5〜4秒間滞留させたのちに、反応器の上部で
再循環油の分解を完結させるのに十分な分量の残
油と接触させる方法に係り、この別法では残油仕
込油を含む懸濁液は反応器を一層低い分解温度で
かつ0.5〜6秒の追加滞留時間で導入され、また
この別法では懸濁液は触媒相と炭化水素相に分離
される。 この別法で再循環油の転化と残油の転化は好ま
しくはそれぞれ50および45容量%未満に制限され
る。 この別法では、残油が注入される地域における
懸濁液の触媒/油の比は熱い触媒混合物を懸濁液
に加えることにより設定することができる。 この別法では、接触改質油をオクタン価の高い
製品に改質するために、分離された触媒混合物と
再生された触媒混合物とが一緒になつた混合物を
使用することもまた可能である。 残留仕込油からの触媒混合物上に金属およびコ
ークスの沈着を抑制するには、たとえば水素、ガ
ス油の分解で得られるガス状の生成物およびC1
―C3炭化水素の如き気体状物質を残油仕込油に
加えてもよい。 この別法では、重質直留ナフサまたは軽質直留
ガス油が、触媒混合物の懸濁液を使用して少なく
とも540℃の温度でガソリンに分解され、次にこ
の分解が残油を導入することにより終結され、か
つ残油の転化が触媒混合物の懸濁液との接触によ
つて起こる別個の第二の転化帯を使用することも
また可能である。 別法 この別法はガス油が第一の反応器内で540―650
℃の温度および5秒未満の滞留時間で、触媒混合
物の懸濁液との接触により分解される方法に係
り、この別法ではC3―含有炭化水素仕込油が、
第二の反応器内で260―540℃の温度および5秒以
上の滞留時間で一部が第一の反応器で使用された
触媒混合物の懸濁液と接触させることにより転化
され、またこの別法では第一および第二の反応器
で使用された触媒混合物が流動床内に集められ、
またこの別法では流動床が脱離され、またこの別
法では脱離された触媒混合物が再生され、またこ
の別法では再生された触媒混合物が少なくとも第
一の反応器に導入され、またこの別法では第一の
反応器から分離された触媒混合物が第二の反応器
内で第一の反応器の生成物から分離されたC3―
含有炭化水素物質と接触せしめられる。 この別法では、芳香族成分を第二の反応器に仕
込まれるC―含有仕込油に加えてもよい。第二の
反応器で使用される触媒混合物は第一の反応器か
ら発生する触媒混合物から全部構成されていても
よくまたは第一の反応器から発生する触媒混合物
と新鮮な再生された触媒混合物の混合物であつて
もよい。 この別法ではC3炭化水素を含む第三の炭化水
素仕込油を流動触媒床に加えてもよい。 次に本発明をさらに具体的に説明するために、
下記実施例を示す。 例 結晶性ケイ酸鉄(ケイ酸塩A)は下記のように
して製造された。すなわちモル組成 Na2O.4.5〔(C3H7)4〕2O.Fe2O3.29./
SiO2.468H2Oを有するFe(NO3)3,SiO,NaNO3
および〔(C3H7)4N〕OHの水中混合物を加圧釜
に入れて150℃で自己圧力下で48時間加熱した。
反応混合物が冷却したのちに、形成されたケイ酸
塩を別し、洗浄水のPHが約8になるまで水洗
し、120℃で2時間乾燥した。上記のようにして
製造されたケイ酸塩Aは下記の化学組成を示し
た。 0.67〔(C3H7)4N〕2O.0.23Na2O.
Fe2O3.30SiO2.9H2Oこのケイ酸塩は実質的にオラ
ンダ国特許出願第7613957号のB表記載のX線粉
末解析図型を示した。ケイ酸塩は1000℃以上の高
温に至るまでまた400℃で脱水後も熱的に安定で
あり、真空中25℃および飽和水蒸気圧において
8.0重量%の水を吸収することができた。出発物
質としてケイ酸塩Aを使用して、ケイ酸塩Bは、
ケイ酸塩Aを500℃で引続き焼成し、NH4NO3の
1.0モル溶液で煮沸し、水洗し、再びNH4NO3の
1.0モル溶液で煮沸し、洗浄し、120℃で乾燥し、
500℃で焼成することにより製造された。 原鉱油の常圧蒸留残油の真空蒸留で得られた留
出油を温度485℃、大気圧、空間速度11Kg・Kg
-1・h-1および触媒/油の重量比1.1:1で分解用
触媒と接触させて、2種の実験(実験1および
2)を行なつた。実験結果は次表に示す通りであ
る。収量は真空蒸留仕込油を基準としたものであ
る。 【表】
化水素混合物からガソリンを製造する方法に関す
る。 ガソリンの沸騰範囲以上で沸騰する炭化水素混
合物からガソリンを製造するには、接触分解が大
規模で使用される。接触分解によるガソリンの製
造は、分解用の油を高温で分解用触媒と接触さ
せ、分解生成物からガソリンの沸騰範囲内で沸騰
する部分を分離することによつて行なわれる。9
Å以上の細孔直径を有する結晶性アルミノケイ酸
塩ゼオライトを含む触媒が分解用触媒として使用
するのに非常に好適なことが見いだされている。
ガソリンの沸騰範囲内で沸騰する炭化水素のほか
に、分解生成物はガソリンの沸騰範囲以下で沸騰
する炭化水素とガソリンの沸騰範囲以上で沸騰す
る炭化水素を含んでいる。プロペンおよびブテン
を含むガソリンの沸騰範囲以下で沸騰する製品か
ら、アルキル化により追加量のガソリンを製造す
ることができる。ガソリン製造の見地から見る
と、軽質生成物の留分のプロペンおよびブテン含
有量が高まるにつれてこの留分は一層有用とな
る。ガソリン製造用接触分解法を評価するには、
従つて分解法で得られる分解ガソリンの分量と品
質のみならず、また軽質製品留分中に含まれてい
るプロペンおよびブテンのアルキル化によつて製
造できるガソリンの分量と品質をも考慮しなけれ
ばならない。ガソリン製造用接触分解法を比較す
る魅力的な基準は、ガソリンの総量(分解ガソリ
ン+アルキル化ガソリン)および分解法で得られ
るこのガソリンのオクタン価である。 本発明者は9Å以上の細孔直径を有する結晶性
アルミノケイ酸塩ゼオライトを含む触媒を使用し
て、ガソリンの沸騰範囲以上で沸騰する炭化水素
混合物の接触分解によるガソリンの製造に関する
研究を行なつた。その際上記の幅広い細孔を有す
る結晶性アルミノケイ酸塩ゼオライトのほかに、
そのケイ酸塩が最近本発明者によりはじめて合成
された種類の化合物の一つである幅の狭い細孔を
有する結晶性ケイ酸塩を含む触媒混合物を使用す
ることによつて、この製法を使用してかなり著し
く良好な結果が得られることが見いだされた。幅
の広い細孔を有する結晶アルミノケイ酸塩ゼオラ
イトを触媒として使用して実施された分解方法で
得られた結果と上記触媒混合物を使用して実施さ
れた分解方法で得られた結果とを比較して、第一
に触媒混合物を使用するとオクタン価の一層高い
分解ガソリンが得られることが見いだされてい
る。このオクタン価の増加は、触媒混合物を使用
する際には、分解ガソリンの収量が低下する犠牲
のもとに得られるけれども、分解ガソリンのこの
収量の低下は、触媒混合物を使用した際にはプロ
ペンおよびブテン含有量のかなり高い軽質生成物
留分が得られる事実により十分に埋合わせができ
る。要約すると、触媒混合物を使用するとガソリ
ンの合計量が多くなり、さらに9Å以上の細孔直
径を有する結晶アルミノケイ酸塩ゼオライトを含
むが幅の小さい孔を有する結晶性ケイ酸塩が含ま
れていない触媒を使用する場合よりも、このガソ
リンは一層高いオクタン価を有するものと言うこ
とができる。9Åよりも小さい細孔直径を有する
新規結晶ケイ酸塩は下記の特徴がある。すなわち (a) これらは600℃以上の温度まで熱に対して安
定であり、 (b) 真空下で400℃で脱水後、25℃および飽和水
蒸気圧力下において、3重量%よりも多い水分
を吸収可能であり、 かつ、 (c) 脱水された形では、酸化物のモル数で表わさ
れた下記の全般組成 (1.0±0.3)(R)2/o0・〔a・Fe2O3・b
Al2O3・c Ga2O3〕・y(d SiO2・e
GeO2) (この式で Rは1種または2種以上の一価または2価の
陽イオンであり、 a〓0.1、 b〓0、 c〓0、 a+b+c=1、 y〓10、 d〓0.1、 e〓0、 d+e=1および n=Rの原子価である) をもつ。 簡略にするために、9Å以上の細孔直径を有す
る結晶性アルミノケイ酸塩ゼオライトは、今後本
特許出願では触媒成分Aとし、狭小な細孔を有す
る結晶性ケイ酸塩は触媒成分Bとして引用される
ものとする。 従つて本発明は、ガソリンの沸騰範囲以上で沸
騰する炭化水素混合物からガソリンを製造するに
当たり、ガソリンの沸騰範囲以上で沸騰する炭化
水素混合物を成分AおよびBを含む触媒混合物を
使用して分解し、かつ分解生成物からガソリンの
沸騰範囲内で沸騰する部分を分離し、かつ触媒成
分Aが9Åよりも大きい細孔直径を有する結晶性
アルミノケイ酸塩ゼオライトであり、かつ触媒成
分Bが前記定義の通りの結晶性ケイ酸塩であるこ
とを特徴とする上記ガソリンの製法に関する。 本発明の製法においては、触媒成分AおよびB
を含む触媒混合物が使用される。触媒成分Aおよ
びBは、たとえばシリカ、アルミナ、ジルコニア
またはこれらの混合物の如き多孔質マトリツクス
と組合わされて触媒混合物中に含まれているのが
好ましい。特に好ましいのは、触媒混合物の10−
50重量%が触媒成分AおよびBからなり、残部が
多孔質マトリツクスからなるものである。触媒成
分AおよびBはそれぞれ多孔質マトリツクスと結
合されていてもよい。触媒成分AおよびBはまた
一緒に1種類の多孔質マトリツクスと結合されて
いてもよい。触媒成分AおよびBが本発明の触媒
混合物中に含まれている割合は、広範囲内で種々
変えることができる。成分AおよびBが10:1〜
1:3特に2:1〜1:1の重量比で含まれてい
る触媒混合物が好ましい。 触媒成分Bは特別の種類の結晶性ケイ酸塩であ
る。本発明の製法では、ガリウムとゲルマニウム
が全く含まれていない、すなわち上記全般組成で
そのケイ酸塩cおよびeが0である触媒成分Bを
使用するのが好ましい。上記ケイ酸塩はオランダ
国特許出願第7613957号の主題である。さらに上
記一般組成でaが0.5より大きい触媒成分Bを使
用するのが好ましい。アルミニウムが全く含まれ
ていない、換言すれば上記全般組成でそのケイ酸
塩bが0である触媒成分Bが特に好ましい。触媒
成分Bにおいて、yは600未満特に300未満である
のが好ましいことに注意すべきである。最後に本
発明の製法ではX線粉末回折図型がとりわけオラ
ンダ国特許出願第7613957号のA表に記載されて
いる鏡映をもつケイ酸塩を触媒成分Bとして使用
するのが好ましい。 本発明の製法において触媒成分Bとして使用さ
れる結晶性ケイ酸塩は、通常下記の化合物すなわ
ちアルカリ金属の1種または2種以上の化合物、
有機陽イオンを含むか、またはそれから陽イオン
がケイ酸塩の製造中に形成される1種または2種
以上の化合物、1種または2種以上の鉄化合物お
よび任意的には1種または2種以上のアルミニウ
ム化合物、ガリウム化合物および/またはゲルマ
ニウム化合物をある一定の割合で含む水性混合物
から出発して製造される。製造はケイ酸塩が形成
されるまで混合物を上昇温度に保持し、次に母液
からケイ酸塩の結晶を分離して行なわれる。本発
明の製法で使用される前に、製造中に導入された
有機陽イオンは〓焼して水素イオンに転化されな
ければならない。本製法ではアルカリ金属含量が
1重量%未満、特に0.05重量%未満である触媒混
合物を使用するのが好ましい。 本発明の製法においては、触媒成分Aは、たと
えば天然産および合成のホージヤサイトのX型お
よびY型の両者、およびゼオライトLの如き分解
用触媒として知られ9Åよりも大きい細孔直径を
有する通常の結晶性アルミノケイ酸塩ゼオライト
であつてよい。好ましい物質は合成ゼオライトY
特にその中に希土類金属のイオンが含まれている
合成ゼオライトYである。 本発明の製法では、ガソリンは接触分解によつ
て製造される。商業上の規模での接触分解は通常
垂直に据付けられた分解用反応器と触媒再生器か
ら実質的に構成される装置を使用して連続式工程
で行なわれる。再生器から出てくる熱い再生触媒
は分解される油に懸濁され、混合物は分解用反応
器の中を上向の方向に導かれる。失活した触媒は
分解生成物から分離され、ストリツピング後再生
器に移される。分解生成物は軽質留分、ガソリン
留分およびたとえば軽質サイクル油、重質サイク
ル油およびスラリー油の如き1種または2種以上
の重質留分に分離される。ガソリン収量を多くす
るために、1種または2種以上の重要製品留分は
反応部に再循環させてもよい。ガソリン収量を多
くするには、軽質留分に含まれているC3/C4オ
レフインをイソブタンでアルキル化してガソリン
に転化させることができる。本発明の製法は上記
のようにして非常に便利に実施できる。本発明の
接触分解を実施するのに好適な緒条件は、200―
700℃好ましいは450―650℃の温度、1―10バー
ル好ましくは1.5―7.5バールの圧力および0.25―
4Kg.Kg-1.h-1好ましくは0.5―2.5Kg.Kg-1.h-1の
空間速度である。本発明の製法で仕込油として使
用するのに好適な炭化水素混合物は、常圧ガス
油、減圧ガス油、常圧蒸留残留物、減圧蒸留残留
物、頁岩油、タール砂油および石炭抽出で得られ
た油である。ガス油を原料として使用するのが好
ましい。 本発明の製法では、仕込油として使用される炭
化水素混合物に水素供与体を加えるのが好まし
い。好適な水素供与体はメタン、メタノール、メ
タノールと一酸化炭素の混合物、一酸化炭素と水
の混合物および一分子につき炭素原子2―5個を
含むパラフイン類およびオレフイン類である。水
素供与体としてメタノールを使用するのが好まし
い。メタノールは好ましくは仕込油として使用さ
れる。炭化水素油を基準として0.01〜5特に0.05
〜0.30の重量比で使用される。本発明の製法で水
素供与体を使用する利点は、まず第一にアロマチ
ツクスおよびオレフインの含量の高いガソリンが
得られ、従つて水素供与体の不在下の場合よりも
品質の高いガソリンが得られる。燃料として分解
生成物の重質留分を使用しなければならない場合
には、水素供与体の使用は一層重要である。水素
供与体が使用される場合には、硫黄含量の一層低
い、水素含有量の一層高い、ナフテン類/アロマ
チツクスの比の一層高いそしてジアロマチツク
ス/ベンゾチオフエン類の比の一層高い燃料が得
られる。本発明の製法において水素供与体の使用
は、仕込油が金属含有炭化水素油からなる場合に
は特に好ましい。 特に接触分解法が商業的規模で行なわれる際に
はこれを実施する上記の方法のほかに、本特許出
願にはまた下記にさらに詳細に説明する魅力ある
別法が多数含まれている。 別法 この別法はガス油が第一の分解帯で少なくとも
450℃の温度でかつ本発明の触媒混合物の存在下
で分解される方法に係り、この方法では分解生成
物は第一の分離帯で重質サイクル油、軽質サイク
ル油、重質ナフサ留分および前記重質ナフサ留分
以下で沸騰する生成油に分離され、この方法にお
いては前記重質ナフサ留分は第二分解帯で450―
550℃の温度でかつ本発明の新鮮な再生触媒混合
物の存在下で分解され、またこの方法においては
上記のように得られた分解生成物が第二の分離帯
で軽質サイクル油、アロマテイツクスに富みかつ
ガソリンの沸騰範囲内で沸騰する留分および軽質
生成油に分離され、またこの方法においては上記
サイクル油は混合され、またこの方法ではガス油
の分解において得られた前記重質ナフサ留分以下
で沸騰する生成油が、重質ナフサ留分の分解で得
られたガソリン留分および軽質生成油と混合さ
れ、またこの方法では後者の混合油がガソリン沸
騰範囲で沸騰する留分とさらに低温で沸騰するガ
ス状留分に分離される。 この製法では、本発明の再生触媒混合物は、触
媒混合物が取り除かれ除かれた触媒混合物が再生
される以前に、重質ナフサの分解、ガス油の分解
および直留ナフサの分解につづけて使用すること
ができる。 この製法では、本発明の新鮮な再生触媒混合物
を、重質ナフサの分解およびガス油の分解の両者
に使用し、失活触媒混合物を再生前に共有ストリ
ツピング帯を通過させることがさらに可能であ
る。 さらに本製法では、ガス油を分解するのに使用
される触媒混合物はその上に直留ナフサの分解に
使用でき、直留ナフサ分解とガス油分解の分解生
成物の分解が共有分離帯で行なうことができる。 最後にこの製法では、直留ナフサの分解を重質
分解ナフサの存在下で行なうことができる。 別法 この別法は本発明の触媒混合物と接触している
ガス油がガソリン留分を含む製品に分解される製
法に係り、この製法では分解生成油の少なくとも
一部分は、触媒成分Bと接触せしめられ、アロマ
テイツクス含有量を増加させて、または製品のガ
ソリン部分分をアルキル化することによつてその
オクタン価を増加し、またこの製法では分解生成
物が専ら新鮮な触媒成分Bを接触せしめられ、ま
たこの製法では失活触媒混合物と失活触媒成分B
とが混合され、またこの製法では、ガス油の分解
が再生混合物を使用して行なわれる。 この製法では、分解は第一の反応帯で行ない芳
香族化またはアルキル化は第二の反応帯で行なう
ことができ、この場合新鮮な触媒成分Bはそれが
失活するようになるまでこの第二の反応器の中に
保持される。 別法 この別法は懸濁液の形をした再生触媒混合物
が、垂直に設置された反応器の下部で、まずガソ
リンの沸騰範囲以上で沸騰する炭化水素混合物と
540―760℃の温度で、また反応器の上部でコーク
ス形成性の大きい仕込油と、実質的に触媒成分A
のみが選択的にコークスの沈着により失活せしめ
られる条件下で、接触させる方法に係り、この別
法では、触媒成分Bとコークスで失活された触媒
成分Aを含む触媒混合物の懸濁液が、触媒混合物
からなり475―600℃の温度に保持されている流動
触媒床の下部に上向きの方向で導入され、また本
別法では炭化水素生成物は流動触媒床から分離さ
れ、この生成物は触媒成分Bの影響下でガス状オ
レフイン性炭化水素の転化によりガソリン成分に
富んで居り、かつ本別法では、触媒混合物は上記
流動床から分離され、反応器の下部に高温状態で
再循環される前に再生される。 この別法では、ガソリンの沸騰範囲以上で沸騰
する炭化水素混合物はガス油であつてもよく、コ
ークス形成性の大きい仕込油は残油であつてもよ
い。さらに追加のC3およびC4オレフイン類を流
動触媒床に加えてもよい。 別法 この別法は懸濁液の形をした触媒混合物が、ま
ず垂直に設置された反応器の下部で、少なくとも
540℃の温度で、残油の接触分解で得られた再循
環油と接触せしめられ、再循環油を反応器内に
0.5〜4秒間滞留させたのちに、反応器の上部で
再循環油の分解を完結させるのに十分な分量の残
油と接触させる方法に係り、この別法では残油仕
込油を含む懸濁液は反応器を一層低い分解温度で
かつ0.5〜6秒の追加滞留時間で導入され、また
この別法では懸濁液は触媒相と炭化水素相に分離
される。 この別法で再循環油の転化と残油の転化は好ま
しくはそれぞれ50および45容量%未満に制限され
る。 この別法では、残油が注入される地域における
懸濁液の触媒/油の比は熱い触媒混合物を懸濁液
に加えることにより設定することができる。 この別法では、接触改質油をオクタン価の高い
製品に改質するために、分離された触媒混合物と
再生された触媒混合物とが一緒になつた混合物を
使用することもまた可能である。 残留仕込油からの触媒混合物上に金属およびコ
ークスの沈着を抑制するには、たとえば水素、ガ
ス油の分解で得られるガス状の生成物およびC1
―C3炭化水素の如き気体状物質を残油仕込油に
加えてもよい。 この別法では、重質直留ナフサまたは軽質直留
ガス油が、触媒混合物の懸濁液を使用して少なく
とも540℃の温度でガソリンに分解され、次にこ
の分解が残油を導入することにより終結され、か
つ残油の転化が触媒混合物の懸濁液との接触によ
つて起こる別個の第二の転化帯を使用することも
また可能である。 別法 この別法はガス油が第一の反応器内で540―650
℃の温度および5秒未満の滞留時間で、触媒混合
物の懸濁液との接触により分解される方法に係
り、この別法ではC3―含有炭化水素仕込油が、
第二の反応器内で260―540℃の温度および5秒以
上の滞留時間で一部が第一の反応器で使用された
触媒混合物の懸濁液と接触させることにより転化
され、またこの別法では第一および第二の反応器
で使用された触媒混合物が流動床内に集められ、
またこの別法では流動床が脱離され、またこの別
法では脱離された触媒混合物が再生され、またこ
の別法では再生された触媒混合物が少なくとも第
一の反応器に導入され、またこの別法では第一の
反応器から分離された触媒混合物が第二の反応器
内で第一の反応器の生成物から分離されたC3―
含有炭化水素物質と接触せしめられる。 この別法では、芳香族成分を第二の反応器に仕
込まれるC―含有仕込油に加えてもよい。第二の
反応器で使用される触媒混合物は第一の反応器か
ら発生する触媒混合物から全部構成されていても
よくまたは第一の反応器から発生する触媒混合物
と新鮮な再生された触媒混合物の混合物であつて
もよい。 この別法ではC3炭化水素を含む第三の炭化水
素仕込油を流動触媒床に加えてもよい。 次に本発明をさらに具体的に説明するために、
下記実施例を示す。 例 結晶性ケイ酸鉄(ケイ酸塩A)は下記のように
して製造された。すなわちモル組成 Na2O.4.5〔(C3H7)4〕2O.Fe2O3.29./
SiO2.468H2Oを有するFe(NO3)3,SiO,NaNO3
および〔(C3H7)4N〕OHの水中混合物を加圧釜
に入れて150℃で自己圧力下で48時間加熱した。
反応混合物が冷却したのちに、形成されたケイ酸
塩を別し、洗浄水のPHが約8になるまで水洗
し、120℃で2時間乾燥した。上記のようにして
製造されたケイ酸塩Aは下記の化学組成を示し
た。 0.67〔(C3H7)4N〕2O.0.23Na2O.
Fe2O3.30SiO2.9H2Oこのケイ酸塩は実質的にオラ
ンダ国特許出願第7613957号のB表記載のX線粉
末解析図型を示した。ケイ酸塩は1000℃以上の高
温に至るまでまた400℃で脱水後も熱的に安定で
あり、真空中25℃および飽和水蒸気圧において
8.0重量%の水を吸収することができた。出発物
質としてケイ酸塩Aを使用して、ケイ酸塩Bは、
ケイ酸塩Aを500℃で引続き焼成し、NH4NO3の
1.0モル溶液で煮沸し、水洗し、再びNH4NO3の
1.0モル溶液で煮沸し、洗浄し、120℃で乾燥し、
500℃で焼成することにより製造された。 原鉱油の常圧蒸留残油の真空蒸留で得られた留
出油を温度485℃、大気圧、空間速度11Kg・Kg
-1・h-1および触媒/油の重量比1.1:1で分解用
触媒と接触させて、2種の実験(実験1および
2)を行なつた。実験結果は次表に示す通りであ
る。収量は真空蒸留仕込油を基準としたものであ
る。 【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ガソリンの沸騰範囲以上で沸騰する炭化水素
混合物からガソリンを製造するに当たり、ガソリ
ンの沸騰範囲以上で沸騰する炭化水素混合物を成
分AおよびBを含む触媒混合物を使用して分解
し、かつ分解生成物からガソリンの沸騰範囲内で
沸騰する部分を分離し、かつ触媒成分Aが9Åよ
りも大きい細孔直径を有する結晶性アルミノケイ
酸塩ゼオライトであり、かつ触媒成分Bが (a) 600℃以上の温度まで熱に対して安定であり、 (b) 真空下で400℃で脱水後、25℃および飽和水
蒸気圧力下において3重量%よりも多い水分を
吸着可能であり、かつ (c) 脱水された形では、酸化物のモル数で表わさ
れた下記の全般組成 (1.0±0.3)(R)2/oO・〔a Fe2O3・b
Al2O3・c Ga2O3〕・y(d SiO2・e
GeO2) (この式で Rは1種または2種以上の一価または二価の
陽イオンであり、 a〓0.1、 b〓0、 c〓0、 a+b+c=1、 y〓10、 d〓0.1、 e〓0、 d+e=1および n=Rの原子価である) を有する結晶性ケイ酸塩であることを特徴とする
前記ガソリンの製法。 2 触媒混合物の10―50重量%が触媒成分Aおよ
びBからなり、残部が多孔質のマトリツクスから
なる触媒混合物を使用することを特徴とする前記
特許請求の範囲第1項記載の製法。 3 成分AおよびBが10:1〜1:3の重量比で
含まれている触媒混合物を使用することを特徴と
する前記特許請求の範囲第1項または第2項記載
の製法。 4 全般の組成を示す式において、cおよびeが
0に等しい成分Bが含まれている触媒混合物を使
用することを特徴とする前記特許請求の範囲第1
〜3項のいずれか一項に記載の製法。 5 全般の組成を示す式において、aが0.5より
も大であつて好ましくは1に等しい成分Bが含ま
れている触媒混合物を使用することを特徴とする
前記特許請求の範囲第1〜4項のいずれか一項に
記載の製法。 6 全般の組成を示す式において、yが600未満
である成分Bが含まれている触媒混合物を使用す
ることを特徴とする前記特許請求の範囲第1〜5
項のいずれか一項に記載の製法。 7 アルカリ金属含有量が1重量%未満である触
媒混合物を使用することを特徴とする前記特許請
求の範囲第1〜6項のいずれか一項に記載の製
法。 8 成分Aとして合成ゼオライトYが含まれてい
る触媒混合物を使用することを特徴とする前記特
許請求の範囲第1〜7項のいずれか一項に記載の
製法。 9 接触分解が200〜700℃の温度、1〜10バール
の圧力および0.25〜4Kg・Kg-1,h-1の空間速度
で行なわれることを特徴とする前記特許請求の範
囲第1〜8項のいずれか一項に記載の製法。
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Cited By (1)
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GB2023167A (en) | 1979-12-28 |
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