JPS6365953A - 炭化水素の水素化転換用触媒の再生方法 - Google Patents

炭化水素の水素化転換用触媒の再生方法

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JPS6365953A
JPS6365953A JP62212624A JP21262487A JPS6365953A JP S6365953 A JPS6365953 A JP S6365953A JP 62212624 A JP62212624 A JP 62212624A JP 21262487 A JP21262487 A JP 21262487A JP S6365953 A JPS6365953 A JP S6365953A
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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】 産業上の利用分野 本発明は、担体と元素周期律表の少なくとも1つの金属
および数パーセント例えば0.1〜10重量%のハロゲ
ンとを含む触媒の再生方法に関する。従って本発明は炭
化水素の転換に用いられる触媒、特に炭化水素の水素化
リフォーミング用触媒または飽和または不飽和ガソリン
(例えば熱分解、クラッキング特にスチームクラブキン
グまたは接触リフォーミングガソリン)から、あるいは
さらには脱水素によって芳香族炭化水素に転換されうる
ナフテン族炭化水素からの芳香族炭化水素の製造例えば
ベンゼン、トルエンおよび(オルト、メタまたはパラ)
キシレン製造用触媒の再生に関する。
本発明はまたナフテン系またはパラフィン系飽和炭化水
素の脱水素、アルキル芳香族化合物の異性化、さらには
例えば炭化水素のアルキル化または炭化水素の水素化ク
ラッキング用触媒の再生にも関する。
発明の背景 接触水素化リフォーミングまたは水素化改質反応の一般
条件は、下記のとおりである。反応器または反応帯域の
平均温度は、約480〜600℃、圧力は約5〜20K
g/cm2、毎時速度は触媒1容あたり液体ナフサ0.
5〜10容であり、再循環率は仕込原料1モルあたり水
素1〜10モルである。仕込原料は、約り0℃〜約22
0℃で留出するナフサ、特に直留ナフサであってもよい
。触媒は、アルミナまたは同等の化合物の担体上に担持
された、例えば白金族の少なくとも1つの貴金属すなわ
ち例えば白金、パラジウム、イリジウム、ルテニウム、
オスミウムのような貴金属を含む。貴金属の総含量は、
触媒に対して0.1〜2重−%であり、ハロゲン好まし
くは塩素またはフッ素含量は0.1〜10重量%である
。担体の別の型として、例えば非晶質または結晶化シリ
カ・アルミナ、シリカ・マグネシア、シリカ・ドリア、
アルミナ拳マグネシア等を挙げることができる。
触媒は元素周期律表の最も様々な群から選ばれる少なく
とももう1つの金属助触媒を含んでいてもよい。
飽和または不飽和ガソリンからの芳香族炭化水素製造反
応(rAromizing Jまたは同様の型の方法)
の一般的条件は、例えば下記のとおりである。
もしも仕込原料が不飽和であるならば、すなわちこれが
もしもジオレフィンおよびモノオレフィンを含んでいる
ならば、まず仕込原料から、選択的水素化または全体的
水素化によって、それらを除去しなければならない。つ
いで場合によっては水素化によってほとんどすべてのそ
のジオレフィンおよびモノオレフィンが除去されている
仕込原料は、それらを含んでいる時、各反応帯域におい
て、担体、ハロゲン0,1〜10重量%および第■族の
少なくとも1つの貴金属(白金族)および場合によって
は元素周期律表から適切に選ばれた少なくとももう1つ
の金属助触媒を含む触媒の存在下に、水素による処理に
付す。白金族の金属含量は、一般に0.005〜5重量
96である。担体は、アルミナおよび塩素化および/ま
たはフッ素化アルミナまたはその他の同様な化合物例え
ばシリカ・アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ・ト
リア、アルミナ・マグネシア等から選ばれる。反応は、
温度約500〜600℃、圧力1〜60kg/am2で
実施され、液体仕込原料の毎時容積流量は、触媒容積の
0.1〜10倍程度であり、水素:炭化水素モル比は、
0,5〜20程度である。
(1分子あたり3〜40個の炭素原子を有する)ナフテ
ン系およびパラフィン系飽和炭化水素の脱水素反応の一
般条件は、下記のとおりである。すなわち、これらの反
応はリフォーミング触媒と同じ型の触媒の存在下、一般
に300〜600℃の温度、触媒1容につき液体仕込原
料0.1〜30容の圧力下に実施される。反応器の入口
における水素/炭化水素モル比は、通常0.1〜30で
ある。
アルキル芳香族化合物の異性化反応、より詳しくはC8
アルキル芳香族炭化水素(すなわちキシレン、エチル・
ベンゼンおよび熱力学平衡に対応しない組成のそれらの
混合物、特に前記平衡にあるものより低いバラキシレン
含量の混合物)の異性化の操作条件は下記のとおりであ
る。
触媒は、従来の担体の他に、水素化・脱水素化性を有す
る少なくとも1つの金属元素を含み、触媒がエチルベン
ゼンを転換しうるようにし、かつ常に起こりうる副生重
合化による重質生成物の固体上への形成および沈積によ
る触媒のlりれ形成を減じるようにする。
水素化・脱水素化性を有する1つまたは複数の金属元素
は、特に元素周期律表第■族の貴金属すなわち白金族の
貴金属から選ばれ、場合によっては第VIA族の金属ま
たは金属誘導体(クロム、モリブデン、タングステン)
を添加する。
金属元素またはもし複数あれば複数の金属元素の各々の
量は、一般に触媒の0.005〜1重2%である。
反応は約350℃〜500℃の温度で行なわれ、圧力は
約5〜30バール、空間速度は触媒1容あたり毎時液体
仕込原料約0.5〜10容であり、水素/炭化水素比は
約2〜10(モル)である。
再生したいと望む、従って一般に白金族の少なくとも1
つの貴金属0.005〜5%およびハロゲン例えば塩素
0.1〜10%を含む触媒は、再生に取り係る前にその
中に蓄積されたタンク、あるいは反応が行なわれた反応
器から直接来る。この触媒は例えば粒状であり、例えば
直径が一般に1〜3 mm、好ましくは1.5〜2an
+ (この値は限定的なものではない)の球状形であっ
てもよい。触媒の大ざっばな密度は、一般に0.4〜1
、好ましくは0.5〜0.9より詳しくは0.55〜0
.8である。これらの値は、限定的なものではない。
触媒の再生は1つの閉鎖容器内で行なわれ、ここで触媒
が固定床または移動床形で処理される。この閉鎖容器内
で触媒は連続的に、例えば:(a)分子状酸素を含むガ
スによる燃焼に付される; (b)分子状酸素を含むガスを用いて、およびハロゲン
(例えば塩素)またはハロゲン化合物例えばハロゲン化
水素酸またはハロゲン化アルキルまたはハロゲン混合物
およびハロゲン化合物を用いて同時に塩素化またはオキ
シ塩素化に付される。
(c)強い濃度の分子状酸素を含むガスによって最終処
理に付される。
再生される触媒が固定床に配置されている再生帯域で操
作を行なって、再生を実施することができる。その際触
媒は、触媒の固定床で連続的に実施される連続する3工
程(a)(b)および(c)で、固定床で再生される。
再生方法の詳細な条件は、好ましくは下記のとおりであ
る。
(a)第1工程はコークスの沈積の燃焼に対応する。こ
の操作は不活性混合物(例えば窒素化合物および炭酸ガ
ス)中への空気の注入によって実施される。この不活性
混合物は熱希釈剤として役立つ。注入される再生ガス中
の酸素含量は、好ましくは0,01〜1容Ω%である。
−注入される空気は、コークスの沈積の燃焼によって消
費され、燃焼の終了は、再生器から出るガス中の酸素含
量の増加によって、また触媒床の上から下へ伝播する炎
の前面(燃焼が生じる水平面)の消滅によって容易に探
知される。燃焼は好ましくは350〜550℃の平均温
度および例えば1〜15 kg/ c+a2の圧力下で
実施される。
酸素の濃度、再生器の入口におけるガスの温度並びにガ
スの速度をコントロールして燃焼の温度を調節して、溶
融(frltting)の開始される温度より低い、一
般に700℃以下の炎の前面のレベルの温度を好ましく
は450℃付近に維持するようにする。このガスの通過
を、触媒上にあるコークスを除去するのに充分な時間維
持する。このようにしてほとんどすべてのコークスを除
去することができる。
一般に例えば触媒上に残存するコークスの量を、再生後
4時間で約0.5重量%程度に、6時間で0.196以
下に減少させることかできる。
(b)第2工程は、触媒の塩素化またはオキシハロゲン
化に対応する。オキシハロゲン化を実施するために、゛
再生器に導入される再生ガスの酸素含量を、1〜8重瓜
%の値まで増し、同時にハロゲンベースの化合物(塩素
またはフッ素)、すなわちハロゲン(特に塩素またはフ
ッ素)、あるいはハロゲン化水素酸(例えばCH/、ま
たはHFまたはHB r)あるいはさらには1分子あた
り炭素原子数1〜6のハロゲン化アルキル、例えばクロ
ロフォルム、塩化第三ブチル、フッ化シクロヘキシル、
フッ化イソプロピル、フッ化第三ブチル、ジクロロジフ
ルオロメタン、好ましくはテトラ塩化炭素を導入する。
ハロゲン化アルキルの割合は、このハロゲン化アルキル
が再生に付される触媒に対して、アルミナのハロゲン化
誘導体を0,5〜1.2重量96形成しうるようなもの
である。同様にハロゲン化化合物の混合物、例えば塩素
と塩酸の混合物を用いることができる。この後者の混合
物は、塩酸的5〜60%とテトラ塩化炭素95〜40%
を含む。同様にその他のハロゲン化化合物、例えば塩化
チオニルまたは塩化ニトロシル、塩化またはフッ化アン
モニウムのような化合物、ハロゲン化9機酸例えばモノ
クロロ酢酸およびトリクロロ酢酸またはその他のあらゆ
る同等の化合物を用いることもできる。
塩素化またはオキシハロゲン化は、平均温度350〜5
50℃、圧力的1〜15Kg/Cll12で実施される
。この処理の時間は例えば20分〜3時間であってもよ
い。一般に約1時間である。
(c)最終の第3再生工程は、触媒の酸化に対応する。
この工程を実施するためには、再生器内に導入される再
生ガスの酸素量mを3〜20容量%の値まで増加し、つ
いで再生器を平均温度350〜550℃および平均圧力
1〜15kg/cts 2に維持する。この操作の時間
は例えば30分〜6時間、好ましくは40分〜2時間で
ある。一般にこの時間は約2時間である。
第3工程後、再生器を一般的には窒素パージし、ついで
例えば水素下、触媒が注入されようとしている反応帯域
との圧力均衡状態に置く。
ついで触媒を貯蔵するかまたは直ちに再生器から反応器
の方へ、あらゆる適切な弁装置を通して移しかえる。し
かし反応器または反応器頂部に導入する前に、一般に触
媒を、まず例えば300〜550°Cの温度、例えば3
〜25kg/cII12の圧力で、水素流により処理す
る。(触媒の硫化を1回行なうことが必要であるような
場合、この硫化は、この空間または反応器それ自体の頂
部またはこの反応器の頂部にある触媒の種々の輸送管内
で行なわれてもよい。) 本発明の構成 本発明の原理は、再生される触媒を2つの再生帯域内に
分配することから成る。第1帯域の流出ガスは、冷却お
よび酸素量の調節後、第2再生帯域用に用いられる。
本発明の方法において、再生帯域を2つの再生帯域に置
換える。再生器内に装入された触媒は、反応帯域から抜
出された使用済触媒が蓄積された緩衝タンクから来るも
のである。
これらの2つの再生帯域は互いに横に並んで配置されて
もよく、この場合2つの帯域は同時に触媒が入れられて
もよい。あるいは互いに積重ねでもよく、この場合下部
帯域は一般にはじめに触媒が入れられる。
これら2つの再生帯域において、触媒は、固定床として
配置される。
装置の大きさを決める重要な工程は、触媒上に含まれる
コークスの焼却工程である。一定の酸素割合について、
焼却時間は触媒と接触させられるガスの量と比例してい
る。
先行技術において唯1つの再生帯域しか使用しなかった
時、一定の時間内に触媒のコークスの燃焼を引き起こす
ためにガスの毎時流fa V Nm3/hが必要であっ
た。本発明においては、同じ時間内に触媒のコークスの
同じ口の燃焼を確保するためには、ガスの毎時流Q V
 / 2 N m3/hで十分である。
一般的には、1つの再生帯域(先行技術の場合)あるい
は2つの再生帯域(本発明の場合)に供給されるガスの
温度は、例えばコークスの燃焼の際400℃程度である
。第1帯域の流出ガスの対応温度は、例えば約470℃
程度である。
第1帯域のこの流出ガスは、第1帯域と同一の方法で第
2帯域の操作を行ないたいならば、高すぎる温度にある
従って本発明によれば、このガスを冷却するのがよいで
あろう。この目的のために、これらのガスは第1帯域に
供給されるガスが向流で流通している熱交換器に送られ
る。この後者のガスは、第1再生帯域への導入温度より
冷たい温度で熱交換器内に導入される。
このようにして、第1再生帯域の流出ガスから取られた
熱量は、第1再生帯域の燃焼ガスを予備加熱するのに役
立つ。例として、第1再生帯域から470℃で抜出され
る酸素プア化されたガスは、熱交換器から400°C程
度すなわちこれらのガスが(酸素供給後)第2再生帯域
内に導入されるのに適当な温度で出る。一方第1再生帯
域内に400℃付近で導入されることになっている燃焼
ガスは、例えば約330℃で前記熱交換器に導入され、
そこから例えば400℃で出る。
このようにして、本発明は下記方法に関する。
すなわち担体と、白金族の少なくとも1つの貴金属0.
005〜5%およびハロゲン0.1〜10%とを含む炭
化水素の水素化転換触媒の再生方法であって、使用済触
媒が少なくとも2つの再生帯域に分配され、これらの帯
域の各々において使用済触媒が固定床に配置され、この
再生方法は、各再生帯域に温度(T)で導入される分子
状酸素を含むガスによって、触媒上に配置されたコーク
スの第1燃焼工程によって開始される方法において、 (a)燃焼工程に先立って、分子状酸素を含む前記ガス
が温度(T)以下の温度(T゛〉で熱交換器内に入り、
この熱交換器を出ると前記ガスは、実質的に温度(T)
にあること、 (b)温度(T)の前記ガスが第1再生帯域に導入され
て、この第1再生帯域内に配置された触媒のコークスを
燃焼するようにすること、(c)酸素プア化されたガス
を、第1再生帯域より、温度(T)より高い温度(T1
)において抜出し、ついでバラグラフ(a)で定義した
前記熱交換器を通って送り、この熱交換器を出ると前1
1己酸素プア化されたガスは、実質的に温度(T)にあ
ること、 (d)実質的に温度(T)の前記ガスを酸素供給に付し
た後、あるいは前記熱交換器の通過前または通過後、少
なくとも1つの別の再生帯域の方へ送ってこの別の再生
帯域の触媒のコークスを焼却するようにすること、 を特徴とする方法。
発明の効果 2つの再生帯域を使用する本発明の利点は、処理される
触媒の同じ量について、触媒のコークスを焼却するため
に、通常よりも2倍も小さい毎時のガス流量を用いるこ
とかできることである。このことにより、ガスを運びか
つ処理する装置の大きさは、2個のものによって分けら
れる。例えば熱交換機、炉、圧縮器、乾燥器等である。
装置の大きさを減じることの直接の利点は、最終ページ
に対して用いることが必要な不活性ガス(不活性ガスま
たは窒素)の量に関する。
事実この消費は、2個のものによって分けられる。
例えば、2,5トンの触媒を再生するためには、14 
t/hのガス流量が必要であった。本発明により作動す
る2つの再生帯域を用いた場合、毎時7トンのガスで十
分である。
例えばいくつかの接触リフォーミング装置が、1日あた
り触媒10トンさらには20トンもの再生を要すること
を知る時、本発明の利点がそれだけ一層理解できる。
実  施  例 本発明は、2つの再生帯域を用いている1つの図面によ
って例証される。
図面では単純化のために、同じ閉鎖容器(3)内に2つ
とも配置されている2つの再生帯域(1)および(2)
内の触媒の導入管および抜出し管を示さなかった。再生
帯域(1)内へ、コークスの燃焼に必要なガスは、導管
(6)を経て温度(T)で導入される。このガスはその
前に熱交換器(5)を通ったものであり、この熱交換器
には、ガスは温度(T)より低い温度(T−)で、例え
ば温度(T)に対して10〜60℃(より詳しくは20
〜50℃)低い温度で、導管(4)を経て導入される。
ガスは熱交換器(5)内で熱量を得る。
酸素プア化されたガスは、温度(T)より高い温度<T
I)で例えば温度(T)に対して40〜110℃(より
詳しくは50〜90℃)高い温度で、帯域(1)から導
管(7)を経て抜出される。導管(7)のガスは、熱交
換器(5)を通過し、ここで熱量を失う。このガスはこ
のようにして熱交換器(5)から、導管(8)を経て、
実質的にT±△の温度(Δは約0〜15℃、好ましくは
0〜8℃さらには0〜4℃である)で抜出される。酸素
供給を行なうが、これは導管(9)から導入される。こ
の導管(9)は、図面では、前記熱交換器(5)の通過
後に配置されている。しがしこの供給は熱交換器内の通
過前になされてもよい。
このようにして、第2再生帯域内に配置された触媒のコ
ークスの燃焼を行なうために、適切な組成および温度の
ガスが導管(10)において得られる。酸素プア化され
たガスを、第2再生帯域から導管(lO)を経て抜出す
例えば本発明の方法によって作動する2つの再生帯域の
使用の場合の温度を下に示す。
燃  焼 導管(4)内のガス(熱交換器(5) への導入前の燃焼ガス)389℃ 第1再生帯域内への導入(導管(0) )  420℃
第1再生帯域の出口(再生帯域(1)   470℃の
内部) 第1再生管の出口(導管(7) )     489℃
第2再生帯域(2)内への導入     419℃(導
管(10)) 第2再生帯域(2)の出口(導管(11))  470
℃本発明は白金・錫または白金・レニウムベースのリフ
ォーミング触媒の再生に対して、特に下記のような配列
を含むリフォーミング方法において特別によく適合する
。すなわちこの配列においては、1つまたは複数の触媒
の固定床の第1の型があまり厳しくなく操作され(第1
床の出口において得られた生成物のリサーチ法オクタン
価(NOR)は85〜95、より詳しくは87〜92で
ある)、第2の型の触媒が移動床および本発明に合致し
た触媒の連続再生を行なう最後の反応器に配置されて非
常な厳しさで作動され、高いN0R1一般に95以上、
多くの場合98以上でさらには100のNORを有する
最終改質物を得ることを可能にする。
その際反応器全体は弱い圧力で作動して、低圧で作動す
る時に期待しうるような収率の増加を利用するようにす
ることができる。
仕込原料の通過する1つまたは複数の第1固定床内で使
用される触媒の第1の型は、下記のものを含む。
(a)担体、 (b)担体に対して一般に白金族の少なくとも1つの貴
金属0.01〜2重量%、白金は常に存在し、好ましく
は0.05〜0.8重量%、より詳しくは0.1〜0.
 6fflffi%である、(c)担体に対して一般に
レニウム0.005〜3重二%、好ましくは0.05〜
2重二%、より詳しくは0.1〜0.6重量%、 (d)担体に対して、一般に少なくとも1つのハロゲン
0.1〜15重量%、好ましくは0゜5〜3重量%、よ
り詳しくは0.9〜2.5重量%。
仕込原料の通過する少なくとも最後の触媒床(移動床型
)において使用される触媒の第2の型は、下記のものを
含む。
(a)第1触媒の担体と同一または異なる担体、(b)
担体に対して有利には白金族の少なくとも1つの貴金属
0.01〜2重量%、白金は常に存在し、好ましくは0
.05〜0,8重量%、より詳しくは0.1〜0.61
2%である、(c)有利には錫0.05〜3重量%、好
ましく は 0. 07〜2fflffi %、(d)
担体に対して一般に少なくとも1つのハロゲン0.1〜
15重量%、好ましくは0.5〜3■量%、より詳しく
は0.9〜2.5エユ96゜ 錫を含む触媒の重量割合は、触媒床の全体において使用
される総触媒重量に対して、有利には15〜70%(場
合によっては25〜55%)である。
例えば、下記の配列の1つを用いることができる。
・直列の2つの反応器、すなわち白金およびレニウムを
含む第1触媒の2つの固定床を含む第1反応器および白
金および錫を含む第2触媒の移動床を含む触媒の連続再
生を行なう第2反応器、 ・直列の3つの反応器、すなわち各々白金およびレニウ
ムを含む1つまたは複数の第1触媒床を含む、横に並ん
だまたは積重ねて配置された固定床の2つの第1反応器
および白金および錫を含む第2触媒の移動床を含む触媒
の連続再生を行なう第3反応器。有利には、第1固定床
は軸方向のものであってもよく、1つまたは複数のその
他の固定床は半径方向である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すフローシートである。 (1)(2)・・・再生帯域、(3)・・・閉鎖容器、
(5)・・・熱交換器。 以上 特許出願人 アンスティテユ・フランセ・デュ・ベトロ
ール

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)担体と、白金族の少なくとも1つの貴金属0.0
    05〜5%およびハロゲン0.1〜10%とを含む炭化
    水素の水素化転換触媒の再生方法であって、使用済触媒
    が少なくとも2つの再生帯域内に分配され、これらの帯
    域の各々において使用済触媒は固定床に配置され、この
    再生方法は、分子状酸素を含むガスによる、触媒上に沈
    積したコークスの第1燃焼工程から開始される方法にお
    いて、 (a)燃焼工程に先立って、分子状酸素を含む前記ガス
    が温度(T′)において熱交換器内に入り、熱交換器を
    出ると前記ガスは温度(T′)より高い温度(T)にあ
    ること、 (b)温度(T)の前記ガスが第1再生帯域に導入され
    て、この第1再生帯域内に配置された触媒のコークスを
    燃焼するようにすること、 (c)酸素プア化されたガスを、第1再生帯域より、温
    度(T)より高い温度(T1)において抜出し、ついで
    パラグラフ(a)で定義した前記熱交換器を通って送り
    、この熱交換器を出ると前記酸素プア化されたガスは、
    実質的にT±△(ここにおいて△は0〜15℃である)
    の温度にあること、 (d)実質的にT±△の温度にある前記ガスを酸素供給
    に付した後、あるいは前記熱交換器の通過前または通過
    後、第2再生帯域の方へ送ってこの別の再生帯域の触媒
    のコークスを焼却するようにすること、 を特徴とする方法。
  2. (2)2つの再生帯域が積重ねられている、特許請求の
    範囲第1項記載の方法。
  3. (3)2つの再生帯域が横に並んでいる、特許請求の範
    囲第1項記載の方法。
  4. (4)温度(T′)が温度(T)に対して10〜60℃
    低く、温度(T1)が温度(T)に対して40〜110
    ℃高い、特許請求の範囲第1〜3項のうちいずれか1項
    記載の方法。
  5. (5)予めリフォーミング反応において使用される白金
    ・錫触媒に適用される、特許請求の範囲第1〜4項のう
    ちいずれか1項記載の触媒の再生方法。
  6. (6)その他に前記リフォーミング反応が、リフォーミ
    ング条件下に、水素の存在下、直列の少なくとも2つの
    反応帯域に連続的に炭化水素仕込原料を流通させて行な
    われ、仕込原料の通過する1つまたは複数の第1反応帯
    域は、(a)担体(b)白金(c)レニウムおよび(d
    )ハロゲンを含む触媒の1つまたは複数の固定床を各々
    含み、仕込原料の通過する1つまたは複数の最後の反応
    帯域は、特許請求の範囲第5項に従って再生されるよう
    な、かつ(a)担体(b)白金(c)少なくとも1つの
    錫および(d)ハロゲンを含む触媒の1つまたは複数の
    移動床を各々含んでいる、特許請求の範囲第5項記載の
    方法。
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