KR0129544B1 - 수소화처리용촉매및수소화처리방법 - Google Patents
수소화처리용촉매및수소화처리방법Info
- Publication number
- KR0129544B1 KR0129544B1 KR1019890003579A KR890003579A KR0129544B1 KR 0129544 B1 KR0129544 B1 KR 0129544B1 KR 1019890003579 A KR1019890003579 A KR 1019890003579A KR 890003579 A KR890003579 A KR 890003579A KR 0129544 B1 KR0129544 B1 KR 0129544B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- metal
- catalyst
- weight percent
- group
- alumina
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 159
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 43
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 82
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 82
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 47
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 32
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 19
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 16
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 15
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 13
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 4
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical compound [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N tungsten disulfide Chemical compound S=[W]=S ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 55
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 23
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 17
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 14
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 13
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 13
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 12
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 12
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 12
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 8
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 7
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 7
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- -1 fluorine Chemical class 0.000 description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Chemical compound BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 description 2
- HNNQYHFROJDYHQ-UHFFFAOYSA-N 3-(4-ethylcyclohexyl)propanoic acid 3-(3-ethylcyclopentyl)propanoic acid Chemical compound CCC1CCC(CCC(O)=O)C1.CCC1CCC(CCC(O)=O)CC1 HNNQYHFROJDYHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZBAGJPKGRJIJH-UHFFFAOYSA-N 7h-purine-2-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=NC=C2NC=NC2=N1 ZZBAGJPKGRJIJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000640882 Condea Species 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;nickel Chemical compound [Ni].CC(O)=O.CC(O)=O MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 description 1
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 description 1
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000021523 carboxylation Effects 0.000 description 1
- 238000006473 carboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229940011182 cobalt acetate Drugs 0.000 description 1
- 229910021446 cobalt carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- QGUAJWGNOXCYJF-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O QGUAJWGNOXCYJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOTKGJBKKKVBJZ-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);carbonate Chemical compound [Co+2].[O-]C([O-])=O ZOTKGJBKKKVBJZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L cobalt(II) acetate Chemical compound [Co+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O QAHREYKOYSIQPH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229940104869 fluorosilicate Drugs 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004687 hexahydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- JCCNYMKQOSZNPW-UHFFFAOYSA-N loratadine Chemical compound C1CN(C(=O)OCC)CCC1=C1C2=NC=CC=C2CCC2=CC(Cl)=CC=C21 JCCNYMKQOSZNPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical class [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229940078494 nickel acetate Drugs 0.000 description 1
- MOWMLACGTDMJRV-UHFFFAOYSA-N nickel tungsten Chemical compound [Ni].[W] MOWMLACGTDMJRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid;sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O.OS(O)(=O)=O HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N tungstate Chemical compound [O-][W]([O-])(=O)=O PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/58—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins
- C10G45/60—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/12—Silica and alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/04—Sulfides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
- B01J27/08—Halides
- B01J27/12—Fluorides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
- B01J27/125—Halogens; Compounds thereof with scandium, yttrium, aluminium, gallium, indium or thallium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
- B01J27/132—Halogens; Compounds thereof with chromium, molybdenum, tungsten or polonium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
- B01J35/615—100-500 m2/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/63—Pore volume
- B01J35/633—Pore volume less than 0.5 ml/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/63—Pore volume
- B01J35/635—0.5-1.0 ml/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/64—Pore diameter
- B01J35/647—2-50 nm
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2400/00—Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
- C10G2400/10—Lubricating oil
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
내용없음
Description
제1도는 윤활유 베이스 원료를 수소화처리하는 통상의 2단계 공정의 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 진공 가스 오일 12, 26 : 수소
14 : 제1단계 반응기 16 : 제1단계 반응기의 유출물
18 : 진공증류기 20 : 잔류물
22 : 용매 탈랍기(脫蠟機) 24 : 탈랍된 오일
28 : 제2단계 반응기 30 : 제4단계 반응기의 유출물
본 발명은 수소화처리(hydorterating) 촉매, 그의 제조 방법, 및 오일의 점도 지수 및 기타 특성을 개선하고(또는) 오일의 방향족 성분 함량을 감소시키기 위해 탄화수소유를 수소화처리하는데 있어서 이 촉매들의 용도에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 본 발명은 이상(異常) 특성 및 개선 특성을 갖는 수소화처리 촉매, 및 원료유(原料油) 품질을 개선시키는데 있어서 이 촉매들의 용도에 관한 것이다.
점도 지수, 내광정(耐光性), 방향족 성분 함량 및 요오드가는 오일의 품질의 일반 지표로서 윤할유 규격에 사용되는 측정치이다. 점도 지수는 온도 변동에 따른 점도 변화에 대한 오일의 내성을 반영한다. 오일의 점도 지수가 높을수록, 온도 변동에 의한 정도 변화에 대한 내성이 더욱 크다. 요오드가는 요오드를 첨가할 수 있는 오일 중 존재하는 분자에서 나타난 불포화 결합량의 지표이다. 일반적으로 불포화 결합은 바람직스럽지 못한데, 그 이유는 이러한 결합이 포화 결합보다 더 용이하게 산화되고, 특히 승온에서 이와 같은 산화에 의해 오일이 분해되기 때문이다. 그러므로, 고품질의 윤할유, 즉 자동차용으로 특히 바람직한 윤할유는 점도 지수가 상대적으로 높아야 하고, 요오드가는 상대적으로 낮아야 한다.
또한, 오일의 안정도는 오일 중 방향족 성분의 존재에 의해서 영향을 받는다. 오일 중 방향족 성분의 함량은 수소화처리 또는 수소화분해(hydracking)에 의해 감소될 수 있다. 비점이 낮은 바람직스럽지 못한 물질의 양을 현저히 증가시키지 않으면서, 방향족 성분을 감소시키는 것이 요구되는 경우에는 수소화처리법이 좋다. 수소화 처리법은 방향족 화합물을 현저히 분해(srackin) 또는 수소화분해하지 않으면서 이들을 나프텐 물질로 포화시키는데 있어서 효율적일 수 있다.
촉매적인 수소첨가법에 의해 조(粗) 윤할유의 원료를 향상시키는 것이 당 기술 업계에 제시되어 왔다. 일반적으로, 이 방법은 제1단계로, 승온 및 승압의 조건 하에서 실질적인 분해 활성도를 갖는 담체(carrier), 예를 들면 알루미나, 실리카 및 이들의 혼합물 상에 지지된 수소첨가 성분(금속)으로 된 촉매를 사용하여, 조윤할유 원료를 수소로 처리할 필요가 있다. 종래 기술에서 제시되어 온 다수의 촉매들이 일부 개선점을 제공한다 하더라도, 수율의 증가, 점도 지수의 상승, 낮은 반응온도 하에서의 방향족 화합물 함량의 감소등을 제공하는, 개선된 다기능성 촉매에 대한 요구가 계속되고 있다.
수소화처리법에서 산성능(acidic function) 또는 분해능은 일반적으로 촉매 지지체(catalyst support), 또는 할로겐 원자와 같은 산성 촉진제에 의해 강화된 촉매 지지체에 의해 공급된다. 지지된 촉매의 수소첨가 활성은 금속, 지지체 구조 및 기타 촉진제와 착물을 형성하는 금속 이온 또는 금속 화합물, 특히 산화물 및 황화물로서 최종 촉매에 존재할 수 있는 수소첨가 금속 성분에 의한다. 통상의 수소첨가 금속은 원소 주기율표 중 VIB족 및 VIII족 금속이다.
원유의 수소화처리에 유용한 수소첨가 촉매는 일반적으로 분해, 질소 제거, 황 제거, 금속 제거, 수소 첨가 등과 같은 다중의 기능성을 갖는다. 선행 기술에서 제시되어 온 각종 촉매는 이러한 기능성의 정도가 상이하며, 이러한 1종 이상의 기능성에 대한 성능을 최적화하도록 촉매 조성물을 고안하고 제제하여 왔다. 예를 들면, 점도 지수를 증가시키고 질소 및 황 함량을 감소시키는데 매우 유용한 촉매가 제시되어 왔으나, 이 촉매는 오일의 방향족 성분 함량을 감소시키는데 있어서 매우 표화적이지는 않을 수도 있다. 오일 분해를 최소화하고 방향족 성분 제거의 효율성을 증대시키기 위해 다른 촉매들이 고안되어 왔다. 일반적으로 이 촉매들은 특별히 고안된 수소화처리 촉매를 사용하여 점도 지수를 증가시키고, 질소 및 황 함량을 감소시킨 후, 2단계 공정 중 제2단계에 사용된다. 이러한 방법은 목적하는 결과를 얻기에는 효율적일지라도, 이 방법은 2개의 상이한 촉매를 사용해야 하므로 2개의 상이한 촉매가 필요하다.
어떤 경우, 수소첨가 반응에 유용한 촉매의 물리적 특성은 촉매 활성으로서 중요할 수 있다. 촉매가 유용적이려면, 촉매는 사용 중 파쇄 및 마멸에 대한 내성을 갖기에 충분한 기계 강도를 가져야 한다. 촉매 반응은 일반적으로 촉매의 표면에서 일어나기 때문에, 촉매는 최적의 면적 및 공극 용적을 갖는 것이 바람직한 것으로 생각된다. 그러므로, 촉매의 제조에서, 지지체의 공극에 금속이 함침되어 표면적이 감소되기 때문에, 표면적 및 공극 용적이 큰 지지체를 사용하는 것이 중요하다.
개선된 생성물을 얻기 위해서는 윤할유 생산기(producer)가 연속 작동을 요하므로, 생산기는 통상 2개 이상의 수소화처리 단계가 사용된다. 일반적으로, 제1단계에서 촉매는 통상 진공 가스 오일인 공급 원료의 수소분해능을 기준으로 선택된다. 제2 및 후속 단계에서는, 온화한 수소첨가가 및 방향족 성분의 제거를 행하면서 오일을 연마할 수 있는 촉매가 선택된다. 일반적으로, 분해(즉, 비점이 낮은 물질 형성)는 제2단계에서는 바람직하지 않다.
특허를 포함한 다수의 간행물에서 윤할유 원료를 측매적으로 수소첨가함이 기개되어 있다. 미국 특허 제3,078,238호 및 동 제3,046,218호는 촉매의 수소첨가 활성을 개선시키기 위해 불소와 같은 할로겐으로 처리한, 지지된 니켈-텅스텐 촉매를 기재하고 있다. 최종 촉매는 불소를 적어도 0.3%, 바람직하게는 2.5% 이상 함유한다. 촉매 지지체는 알루미나와 실리카의 혼합물이 좋다. 미국 특허 제3,078,238호에서, 촉매 조성물은 할로겐화, 황화된 지지 니켈 및 텅스텐으로 되며, 촉매 조성물 중의 담체 물질은 분해 활성을 갖는다. 촉매 중에 존재하는 니켈 및 텅스텐의 총량은 촉매 총량의 5% 내지 약 40%이어야 하고, 니켈 및 텅스텐은 황과의 배합물 또는 혼합물 형태로 존재한다. 황은 촉매 중량의 약 2% 내지 약 23%의 양으로 존재하여야 한다. 지지체 물질은 실리카와 알루미나의 조성물이며, 이 지지체 물질은 1% 내지 99% 실리카를 함유할 수 있으나, 5% 내지 90%의 실리카를 함유한 조성물이다. 미국 특허 제3,046,218호에서, 촉매 지지체는 천연 또는 합성의 고 실리카-저 알루미나 촉매이거나 또는 최대로 50% 알루미나을 갖는 실리카-알루미나 분해 촉매일 수 있다.
미국 특허 제3,078,238호 중의 표 I에서는, 각종 지지체 조성물을 갖는 각종 촉매들이 5% 실리카 및 95% 알루미나를 갖는 촉매 지지체를 포함하여 실리카 대알루미나의 다양한 비율을 갖는 촉매로 동정 되어 있다. 5% 실리카 및 95% 알루미나 갖는 촉매는 분해치가 낮기 때문에, 생성물은 지지체 조성물 중의 알루미나가 99.5 중량%이상인 촉매와 거의 동일한, 바람직하지 않은 높은 요오드가 및 상대적으로 낮은 정도 지수를 갖는 윤할유인 것으로 보고 되었다. 미국 특허 제 3,078,238호에 발표된 결과에 의하면, 특허권자들은 촉매는 60 내지 80 사이의 켈로그(Kellogg) 스케일에서 분해 활성을 반드시 갖는 것이 바람직하며, 지지체는 실리카 75 내지 85% 및 알루미나 25 내지 15%로 된 고 실리카 지지체이어야 하는 것으로 결론짓고 있다.
미국 특허 제 3,553,107호는 수소화처리 촉매, 및 5 내지 30 용적 %의 방향족 성분을 갖는 윤할유를 촉매로 처리하여, 윤할유 중의 방향족 성분의 함량을 현저히 감소시키는 방법을 기재하고 있다. 이어서, 윤할유 원료를 발연 황산으로 처리하고, 부식제로 중화시키고, 알콜로 추출하여 황산염을 제거하여, 화이트유(white oil)을 얻는다. 윤할유 원료 중의 방향족 성분의 함량을 감소시키기 위해 사용된 수소화처리 촉매는 알루미나 지지체 상의 VI족 및 VⅢ족 금속을 사용한다. 바람직한 촉매로는 10 내지 약 30 중량 %의 양, 바람직하게는 약 25% 양의 니켈과 텅스텐의 배합물이 포함된다. 다른 바람직한 실례에서, 촉매는 알루미나상에 니켈 20%, 텅스텐 205 및 불소 2%로 구성된다.
미국 특허 제 3,493,493호는 윤할유를 강화하는데 유용한 수소화처리 촉매를 기재하고 있다. 이 촉매는 약 30 미만의 분해 활성 지수를 갖고 할로겐 원자를 갖는, 알루미나 담체상에 적어도 1종의 VI족 금속 및 1종의 VIII족 금속으로 된다. 촉매 중 금속의 총 함량은 적어도 20 중량 %이고, VⅢ족 금속 대 VI족 금속의 원소비는 약 2.25 : 1 내지 약 6 : 1의 범위이다. 이 발명에 사용된 담체는 분해를 촉진시키는 활성이 낮은 알루미나이어야 한다. 이 특허에서 청구된 촉매의 효율성은 75% 실리카 및 약 25% 알루미나로 된 지지체를 포함하여, 알루미나와 실리카의 혼합물을 함유한 상이한 지지체를 사용한 촉매에 필적한다.
미국 특허 제 4,427,534호는 방향족 성분을 함유한 원료로부터 제트 연료(jet fuel) 또는 디젤 연료(diesel fuel)를 생산하는 방법에 대해 기재하고 있다. 이 방법은 수소첨가/수소화분해 조건 하에서 분해 지지체 상에 함침된 VIB족 금속, VIII족 금속 및 할로겐 원자로 이루어지는, 사전 황화된 촉매 복합체와, 수소 및 원료를 접촉시키는 것으로 이루어진다. 바람직한 담체는 약 65 내지 약 85% 실리카, 바람직하게는 약 70 내지 80% 실리카와 20 내지 30% 알루미나를 함유한 실리카-알루미나 복합체이다.
수소화처리 촉매는 담체 상에 지지된 적어도 1종의 VI족 금속, 그의 금속 산화물, 또는 금속 황화물, 및 적어도 1종의 VIII족 금속, 그의 금속 산화물, 또는 금속황화물을 함유하며, 여기에서 (A) 촉매는 혼합 금속을 약 10 내지 약 35 중량 % 함유하고, VIII족 금속 대 VI족 금속의 원소 비율은 약 0.5 : 1 내지 약 2 : 1의 범위이며, (B) 담체는 할로겐 약 0.5 내지 약 10 중량 %, 실리카 약 0.5 내지 약 5 중량 %, 및 알루미나 약 85 내지 약 99 중량 %를 함유하며, (C) 이 촉매는 중앙(median) 공극 반경이 약 30 내지 약 65 Å 이며, 표면적은 약 120 내지 약 180㎡/g임을 특징으로 한다. 또한, 촉매의 제조에 사용되는 담체 및 지지체를 제조하기 위한 개선된 신규 방법이 기재된다. 촉매는 조 탄화수소유 원료로부터 윤할유를 제조하는데 있어서, 수소화처리에 의해 정도 지수가 증가하고 방향족 성분 함량이 감소하고 안정성이 개선된 오일이 형성된다는 점에서 유용하다. 또한 오일 중 질소 및 황함량은 수소 첨가 중 촉매를 사용하는 동안 감소된다.
본 발명의 수소화처리 촉매는 시릴카 약 0.5 내지 약 5 중량%, 할로겐 원자 약 0.5 내지 약 10 중량%, 및 알루미나 약 85% 내지 약 99%로 이루어지는 담체 지지체 상에 적어도 1종의 VI족 금속, 적어도 1종의 VIII족 금속으로 된다. 촉매 중금속 성분은 1종 이상의 임의의 VI족 금속과, 1종 이상의 임의의 VIII족 금속으로 될 수 있다. 일반적으로, 사용된 금속은 VI족의 클롬, 몰리브덴 또는 텅스텐 금속, 및 VII족의 철, 코발트 또는 니켈 금속이다. 금속 성분은 금속으로서 또는 이러한 금속의 산화물 또는 황화물로서 사용할 수 있다. 일례에서 황화된 촉매눈, 초기에 금속 성분이 실질적으로 황화되지 않은 상태, 예를 들면, 환원된 금속 상태 또는 금속의 산화물인 촉매이거나 또는 금속이 부분적으로만 황화된 촉매로부터 제조할 수 있으며, 이어서, 이 촉매를 현장에서 황화시키거나 또는 수소화처리 공정을 개시하기전 또는 개시하는 동안 황화시킬 수 있다. 또한, 촉매의 금속 성분은 예를 들면, 니켈, 코발트와 몰리브덴의 혼합물, 니켈, 코발트와 텅스텐의 혼합물, 니켈과 몰리브덴의 혼합물, 코발트와 텅스텐의 혼합물, 특히 니켈과 텅스텐의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 촉매 중의 금속 총 함량은 약 10 내지 약 35 중량% 범위이어야 하며, 바람직한 실례에서, 촉매 중의 금속 총함량은 촉매 총 중량에 기초하여 약 15 내지 약 35 중량%이다. 다른 실례에서는, 금속 총 함량이 약 20 내지 약 30%였다.
촉매에 존재하는 VI족 금속 및 VII족 금속의 상대량도 또한 중요하며, VⅢ족 금속 대 VI족 금속의 원자비는 약 0.5 : 1 내지 약 2 : 1 범위내여야 한다. 바람직한 일례에서는, VⅡ족 금속 대 VI족 금속의 원소비는 약 0.5 : 1이다. 더욱 구체적인 실례에서, VII족 금속 대 VI족 금속의 원소비는 약 0.75 : 1 내지 약 1.25 : 1이다.
지지체 또는 담체를 형성하기 위해서 사용되는 실리카 및 알루미나의 혼합물 중에 금속(VI족 및 VIII족) 또는 금속(들) 중의 일부를 함유시킴으로써, 금속 또는 금속의 일부를 촉매에 혼입시킬 수 있다(예를 들면, 촉매 중 총 금속이 최대로 약 50 또는 약 60%가 되도록 함유시킴). 별법으로서, 또한 바람직한 방법으로서, 보다 상세하게 하게되는 바와 같이, 처음에 지지체를 제조한 후, 금속을 미리 형성된 지지체에 함침시킨다.
또한, 본 발명의 수소화처리 촉매는 적어도 1종의 할로겐 원자를 가지며, 존재하는 할로겐 원자의 양은 일반적으로 촉매의 총 중량에 대해 약 0.5 내지 약 10중량%이다. 일례에서, 할로겐 원자의 함량은 약 0.5 내지 약 7%이고, 더욱 구체적으로는 약 0.5 내지 약 5%이다. 바람직한 일례에서, 할로겐 원자의 함량은 촉매의 중량에 대해 약 1.5 내지 약 2.5 중량%이다. 할로겐 원자가 존재하게 되면 수수첨가에 대한 촉매의 활성이 증가한다. 염소, 브롬 또는 요오드 원자와 같은 임의의 할로겐 원자를 사용할 수 있지만, 그 중 불소 원자가 좋다.
본 발명에 의한 촉매의 지지체 또는 담체 중에 할로겐 원자를 함침시키는 방법은, 알루미나, 실리카 및 할로겐 화합물로 된 압출가능한 혼합물을 제조하고, 이 혼합물을 지지체로 압출시킴으로써 행할 수 있다. 필요한 경우, 이어서 이러한 할로겐 함유 지지체 중에 목적하는 금속 및 추가의 할로겐 원자를 첨가할 수도 있다.
본 발명에 의한 수소화처리 촉매의 또다른 특징은 담체 또는 지지체의 특성에 관한 것이다. 본 발명에 촉매에 사용되는 담체는 일반적으로 실리카 약 0.5 내지 약 5 중량% 및 알루미나 약 85 내지 99 중량%로 된다. 일례에서, 담체는 실리카 약 1 내지 약 2.5 중량%, 및 알루미나 약 95 내지 약 99중량%로 된다. 또다른 일례에서, 담체는 실리카 약 1.5 내지 약 5중량%, 불소 약 1 내지 2.5 중량%, 및 알루미나 약 95 내지 약 99 중량%로 된다. 상기와 같이 지지체에 존개하는 VI족 및 VⅢ족 금속 및 할로겐 원자 이외에, 기타 물질이 지지체 총 물질의 최대로 약 20 중량% 양으로 존재할 수 있다. 이와 같은 물질로는 마그네시아 또는 티타니아를 예로 들 수 있다. 또한 담체는 저온에서 촉매의 수소화분해활성을 증가시키는 기타 물질을 함유하도록 변형시킬 수도 있다.
본 발명의 수소화처리 촉매는 당 기술 업계에 공지된 다중 성분 촉매의 제조 기술 중임의 기술을 이용하여 제조할 수 있다. 일례에서, 촉매의 제조법은 하소시킨 할로겐 함유 실리카-알루미나 담체(상기와 같은 임의 물질을 가질 수도 있음)를 제조한 후, 하소된 담체를 바람직한 금속의 염을 함유하는 용액(일반적으로 수용액)으로 함침시킴으로써 행할 수 있다. 목적하는 금속 함량을 갖는 촉매를 얻기 위해서, 어떤 경우, 특히 금속 농도가 높은 경우, 다회의 함침 단계를 이용할 수 있다 하더라도, 일반적으로 단일 혼입 단계면 충분하다. 일반적으로, VI족 및 VIII족 금속의 수용성 입, 예를 들면, 질산염, 옥살산염, 아세트산염, 암모늄염 등을 사용할 수 있으며, 염을 담체에 함침시킨 후, 일반적으로 이 염을 하소에 의해 대응하는 금속 산화물로 전환시킨다. 텅스텐은 메타-텅스테이트, 예를 들면 암모늄 메타-텅스테이트로 편리하게 혼합시킬 수 있다. 또한 암모늄 파라-텅스테이트도 적합하다. 몰리브덴은 몰리브데이트 염, 예를 들면, 암모늄 몰리브데이트로 통상 혼입될 수 있다. 니켈 및 코발트를 염의 수용액, 예를 들면 질산 니켈, 헥사히드레이트, 아세트산니켈, 탈산 니켈, 코발트 니트레이트 헥사히드레이트, 아세트산 코발트, 탄산 코발트 등의 수용액을 사용하여 혼입시킨다.
황화물의 형성은 임의의 공지된 방법으로 행할 수 있다. 적합한 한 방법은 금속의 산화물을 함유하는 촉매를 황화수소와 수소의 혼합물과 승온에서 접촉시키는 것이다. 황화가 완전히 진행될 필요는 없으며, 일반적으로 약 5% 이상의 황화가 바람직하다.
촉매 지지체의 제조는 일반적으로, 할로겐 함유 실리카, 알루미나, 물 및 광산(및 상기와 같은 기타 임의의 물질)으로 되는 혼합 수용액을 압출시킨 후, 건조시키고 하소시킴으로써 행한다. 모든 종류의 알루미나를 담체의 제조에 사용할 수 있다. 일례로, 알루미나는 슈도베마이트(pseudobehmits) 및 (또는) 알파-모노히드레이트이다. 할로겐 함유 화합물을 할로겐 원자를 함유한 임의의 실리카 화합물, 예를 들면 할로실릭산(기타)일 수 있다. 할로겐은 불소 원자가 좋고, 본 발명에 사용되는 바람직한 물질로는 플루오르화규산(H2SiF6)이 좋다. 물은 목적하는 압출 컨시스턴시(consistency)를 얻기 위해서 실리카-알루미나 혼합물의 제조에 사용된다. 혼합물에 첨가되는 물의 양은 사용되는 믹서 및 압출기의 종류 뿐만 아니라 실리카 및 알루미나의 특성 및 실리카원 및 알루미나원에 좌우된다. 물의 양 뿐만 아니라 혼합물의 바람직한 컨시스턴시는 망 기술 업계에 공지된 기술에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 또한, 압출가능한 혼합물은 알루미나를 해교(解膠)시키기에 충분한 양의 광산을 함유한다. 일반적으로 광산은 알루미나의 중량에 대해 최대로 약 5 중량%로서 압출 혼합물 중에 함유된다. 공지된 통상의 믹서 및 압출기가 충분한 물리적 완전성을 갖는 촉매를 제조하는 한, 담체 지지체의 제조에 이들 믹서 및 압출기를 사용할 수 있다.
일례에서, 실리카, 알루미나 및 불소로 된 담체 기질의 제조 방법은, 다음 단계, 즉, (A) 물 중의 플루오르화규산 및 광산의 용액을 제조하는 단계, (B) 알루미나와 단계 (A)에서 제조한 용액과의 혼합물을 제조하는 단계, (C) 혼합물들을 압출물이 형성되도록 압출시키는 단계, 및 (D) 이 압출물을 승온에서 건조시키고 하소시키는 단계에 의해 행한다.
본 발명의 중요한 특징은 담체 또는 지지체용 할로겐원 및 실리카원으로서 플루오르화규산을 사용하는 것이다. 단계 (A)에서 제조된 용액에 함유된 플루오르화규산의 양은, 제2단계에서 프루오르화규산을 알루미나와 혼합했을 때 약 0.5 내지 약 5%의 실리카 및 되대로 10%의 불소를 함유한 촉매 담체를 얻기에 충분한 양이다. 제1단계에 사용된 광산은 어떠한 광산도 좋으나, 일반적으로는 질산이 사용된다. 단계 (A)에 제조된 용액 내에 함유된 질산의 양은 단계 (B)에서 알루미나와 혼합시 알루미나를 해교시키기에 충분한 양이다. 이 양은 알루미나의 중량에 대해 최대로 약 5 중량%일 수 있으며, 종종 최대로 약 3 중량%의 양이다. 일례에서 단계 (B)에서 제조된 혼합물은 건조 중량으로, 실리카 약 0.5 내지 약 5 중량부, 불소 0.5 내지 약 5 중량부, 및 알루미나 약 85 내지 99 중량부로 된다. 상기와 같이 단계 (B)에서 제조된 혼합물은 기타 물질, 예를 들면, 마그네시마, 티타니아, 또는 마그네시아와 티타니아의 혼합물을 함유할 수 있다.
상기 혼합물을 압출하여 얻은 압출물은 이를 승온하에서 하소하기 전에 건조시킬 수 있으며, 일반적으로 그렇게 행한다. 이 압출물은 적어도 약 400℃의 온도에서 하소시키며, 1200℃의 고온을 사용할 수 있다하더라도, 보다 일반적으로는, 500 내지 약 600℃의 온도에서 하소시키며, 일반적으로, 소공을 얻고자 하는 경우에는 보다 저온의 하소 온도를 사용하는 것이 좋은 것으로 알러져 왔다.
압출 지지체의 크기 및 외형은 일반적으로 그 크기가 직경 약 0.04 내지 약 1.27cm(약 1/64 내지 약 1/2 인치)이지만, 그 크기를 광범위하게 변화시킬 수 있다. 지지체의 외형은 압출 실린더, 연탄 모양 실린더(briquetted cylinder), 정체형 실린더(tabletted cylinders)형태, 폴리로벌 압출형(polylobal extrusions), 구형, 고리형, 중공(中空) 실린더형 또는 다른 적합한 기하학적 형태일 수 있다. 상이한 성형 기술에는 습윤 함량이 상이한 혼합물이 필요하다.
VI족 및 VⅢ족 금속염의 수용액을 하소된 담체에 함침시키기 위해서는 하소된 담체를 소정의 시간동안 수용액과 혼합함으로써 행할 수 있다. 용액이 담체에 침투하여 담체의 공극을 메운다.
하소된 담체 지지체에 VI족 및 VIII족 금속을 함침시킨 다음, 예를 들면 함침 지지체를 건조시키고, 하소시켜서 금속을 금속 산화물로 전환시킨다. 압출물이 하소시 파괴되지 않도록 충분히 건조되는 한, 어떠한 유형의 건조기 및 건조 온도를 사용해도 좋다. 어떤 경우에는 적합한 시간-온도 주기를 얻은 경우 건조-하소를 단일 단계로서 행할 수도 있다. 하소 온도는 적어도 약 400℃ 내지 약 12000℃로 사용할 수 있다. 부족 하소 및 초과 하소는 모두 일반적으로 불리하다. 하소기가 금속을 금속 산화물로 전환시키는 한, 어떠한 유형의 하소기, 예를 들면 회전 노, 터널노, 수직 하소기 등을 사용할 수 있다.
임의의 경우, 유효 성분 모두를 압출 혼합물에 첨가한 후, 압출시키고, 건조시키고, 하소시켜서 수소화처리 촉매를 제조할 수도 있다. 다른 실례에서, 상기 유형의 혼합물의 제조법은, 금속 일부를 압출 혼합물에 첨가하고, 이를 압출 및 하소한후, 나머지 금속을 첨가하여 함침시킨 다음, 건조 및 하소시킴으로써 행한다.
상기 기술 중 임의의 기술로 제조할 수 있는 본 발명의 수소화처리 촉매는 허용가능한 파쇄강도 [6.8 내지 18.1kg(15 내지 40 파운드)]를 갖고, 중앙 공극 반경 약 30 내지 약 65Å, 공극 총 용적 약 0.2 내지 약 0.5cc/g 및 표면적 약 120 내지 약 180 ㎡/g임을 특징으로 한다. 이러한 물리 특성이 모두 중요하지만, 수소 화처리 촉매의 효율면에 있어서 촉매의 중앙 공극 반경, 공극 총 용적 및 표면적이 특히 중요하다. 일례에서, 촉매의 중앙 공극 반경은 약 35 내지 55Å이며, 표면적은 약 125 내지 약 170㎡/g 이다.
본 발명의 수소화처리 촉매는 또한, 비교적 표면 산도가 작음을 특징으로 한다. 일반적으로, 표면 산도는 암모니아 화학 흡착으로 측정시, 약 11cc/g이하이며, 대개는 약 7 또는 8에서 약 10 또는 11 사이이다. 또한, 본 발명의 수소화처리 촉매는 반드시 거대 공극을 갖지 않음을 특징으로 한다. 당 기술 업계에서 거대 공극은 직경이 600Å을 초과하는 공극으로 정의된다. 본 발명의 바람직한 촉매의 거대 공극의 용적 함량은 일반적으로 약 0.040cc/g 미만이며, 대개는 0.020 또는 0.010cc/g미만이다. 통상, 거대 공극 용적 함량은 0.000 내지 0.005cc/g이다.
다음의 실시예에서 담체 지지체의 제조를 포함하여 본 발명의 수소처리 촉매의 제조법을 설명한다. 실시예 및 명세서 및 특허 청구의 범위에서 특별한 지시가 없는 한, 모든 부 및 퍼센트는 중량부 및 중량%이며, 온도는 ℃이다. 표면적, 공극 용적, 및 공극 직경은 수은 점유된 공극 대칭법(mercuy intrusion porosymmetry)으로 측정 한다.
[실시예 1A]
믹스 분쇄 혼합기(mix muller blender)중에, 콘데어 케미(Condea Chemie)에서 시판되는 수화 알루미나인 Pural(등록상표)SB(베마이트 boehmite) 약 6.8kg(15 파운드), 카이저 알루미늄 앤드 케미칼 코포레이션(Kaiser Aluminum and Chemical Corporation)에서 사판되는 Versal(등록상표)250 알루미나(베마이트/슈도베마이트) 약 6.8kg(15 파운드)을 충전시켰다. 알루미나들을 균일하게 되도록 약 2 내지 3분 동안 혼합하였다. 분리된 용기에서, 물 약 9.1kg(20 파운드), 70% 질산 약 54.4kg(120 파운드) 및 24.63% H2SiF6약 0.71kg(1.57 파운드)을 혼합하여 용액을 제조하였다. 이 용액을 알루미나 혼합물 중에 첨가하고, 이를 충분히 혼합하였다. 혼합물 중 휘발 성분 함량을 약 58%로 조절하기 위해서 추가의 물을 혼합물에 더 첨가할 수 있으며, 혼합은 목적하는 가소성을 얻을 때까지(압출가능한 혼합물을 얻을 때까지) 계속하였다. 이어서 이 혼합물을 약 0.18cm(0.070 인치)직경의 둥근 홀을 갖는 다이 플레이트가 장치된 웰딩 엔지니어스 엑스트루더(Welding Engineers Extruder)를 사용하여 압출하였다. 압출물을 125℃에서 철야 건조시킨 후, 670 내지 700℃의 회전노에서 표면적이 약 200 내지 210㎡/g이 되도록 하소하였다. 이와 같이 하여 제조한 촉매 지체는 다음과 같은 전형적인 특성을 가졌다.
[실시예 1B]
함침 수용액은 최종 촉매 조성물에서 니켈 6% 및 텅스텐 19%를 갖는 농도로 제조하였다. 암모늄 메타 텅스테이트 1583.2g 및 니켈 니트레이트 헥사히드레이드(Ni(NO3)2·6H2O) 1 8 5 3. 7g을 물충분향에 용해시켜서, 실시예 1A에서 제조한 하소 지지체 4000g의 대략적인 공극 용적인, 3360cc의 용액을 얻었다. 이와 같이 하여 행성된 용액을 깨끗해질 때까지 혼합하였다. 이어서 상기 용액 3360cc를 건조압출물에 혼합하면서 연속해서 첨가함으로써 실시예 1A에서 제조한 지지체 4000g을 함침시켰다. 함침된 압출물을 125℃에서 철야 건조한 후, 500℃의 회전노에서 1시간 동안 하소하여 금속을 산화물로 전환시켰다. 이와 같이 하여 제조된 촉매의 전형적인 특성은 하기와 같다.
본 발명의 수소화처리 촉매는 조 탄화수소유 원료를 개선하고, 촉매적 수소 첨가법에 의해 윤할유 또는 윤할유 베이스 원료를 생성하는데 있어서 유용하다. 본 발명의 방법에 의해 본 발명의 촉매로 처리한 조탄화수소유 원료는 가스 오일 및 중질 가스 오일(heavy gas oil)을 포함하여 당 기술 업계에서 공지되었으며 시판되는 임의의 오일 원료일 수 있다. 본 발명의 촉매로 수소화처리될 수 었는 조윤활유 원료에는 일반적으로 거의 약 315.6℃(600 ℉) 이상 또는 약 343.3℃(650 ℉)에서 비등하는 오일이 포함되며, 또는 경질 증류물(ligh distillate)에서 부터 진공탑 또는 대기탑에서 얻은 중질 가스 오일에 이르는 원료가 포함된다. 본 발명의 촉매 및 방법으로 수소화처리할 수 있는 원유의 예로는 중질 진공 가스 오일, 예를 들면, 수마트란 경질유(Sumatran Light), 아라비안 경질유(Arabian Light)쿠웨이트산유(Kuwait), 수마트란 중질유(Sumatran Heavy), 캘리포니아 경질유(California Light), 캘리포니아 중질유(California Heavy) 등이 포함된다.
본 발명의 촉매는 황, 질소 및 아스팔텡 함량을 원 잔류물 중의 함량 이하로 감소시키기 위해 처리되는 잔류물에서 입은 조윤할유 원료를 처리하는데 있어서, 특히 효과적이다. 이러한 처리 원료의 예로는, 경질 파리핀 용매를 사용하여 아스팔트를 제거한 잔류 원료가 있다.
본 발명에 의한 촉매 및 방법은 광범위한 점도 지수를 갖는 생성물을 얻는데 적합하기 때문에, 본 발명에 의한 촉매 및 방법은 비교적 점도 지수가 높은 생성물을 얻는데 사용하는 것이 이로울 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 촉매 및 방법을 점도 지수 약 100 내지 약 125이거나, 또는 고 수율 저 반응 온도를 갖는 생성물을 얻는데 사용할 수 있다. 또한, 점도 지수가 개선된 오일의 제조는 그 방법의 다른 바람직한 특성(예를 들면, 오일의 고 수율)을 손상시키거나 또는 오일의 다른 바람직한 특성(예를 들면 낮은 방향족 성분 함량)을 손상시키지 않고 행할 수 있음을 인식하여야 한다.
본 발명의 수소화처리 촉매를 사용한 본 발명의 방법은 약 250℃ 내지 약 500℃, 보다 구체적으로는 약 300℃ 내지 약 425℃ 범위내의 온도에서 행할 수 있다. 또한, 반응은 약 750 내지 5000psig, 보다 구체적으로는 약 2000 내지 약 3000psig 범위내의 압력 하에서 행한다. 시간 당 액체 공간 속도(LHSV : Liquid Hourly Space Velocity)는 광범위하게 변화될 수 있으나, 일반적으로는 시간 당, 촉매용적 망 조윤할유 원료 약 0.1 내지 약 10 용적이며, 수소 공급 속도는 조 윤할유 원료 1 배럴 당 약 56. 63 내지 약 566.2㎥(배럴 당 2000 내지 약 20,000 표준입방 피트)이며 바람직하게는 반응 중 원유 1 배럴 당 수소 약 113.3 내지 약 283.2㎥)(배럴 당 약 4000 내지 약 10, 000 표준 입방 피트)의 수소공급 속도를 갖는다. 이 공정에서 순수한 수소를 사용해야할 필요는 없으며, 수소를 약 60 내지 약 99% 함유한 스트림이면 충분하다. 정제 공정에 일반적으로 유용한 수소 함유 스트림은 수소 가스를 약 85 내지 약 95% 함유하며, 이와 같은 스트림이 유용하다.
임의의 특정 수소화처리 작업에 사용되는 특정 작업 조건은, 물론, 처리될 원유의 특성 및 목적하는 바와 결과에 따라 어느 정도까지 변화할 수 있다. 따라서, 수소화처리 공정에 사용되는 작업 조건은 점도 지수가 높고 방향족 성분, 황 및 질소 함량이 감소되는 특징을 포함하여 목적하는 특징을 갖는 수소화처리 물질을 생산하도록 선택하여야 한다. 또한 수소화처리 공정에 사용되는 촉매 및 작업 조건은, 저비점의 물질이 실제로 생성되는 것을 최소화하고 또한 전형적인 수소화분해인 불규칙한 탄소-대-탄소 분절도를 감소시키기 위해 선택되어야 한다.
상기와 같이, 본 발명의 수소화처리 촉매는 점도 지수를 개선시키고, 존재하는 방향족 성분의 양을 감소시키기 위해 원유를 처리하는데 있어서 유용하다. 시례로, 윤할유 생산기는 일반적으로 원유에 대해 다중 수소화처리 단계 또는 공정을 사용한다. 일반적으로, 제1단계의 기능은 윤활유의 점도 지수를 개선(수소화분해를 통함)하고, 질소, 황 및 금속을 제거하는 것이다. 제2단계는 오일(일반적으로 제1단계와 제2단계 사이에서 탈랍시킴)을 수소첨가하여, 오일의 안정성을 개선한다. 안정화는 불포화 탄화수소(예, 올레핀 및 방향족 성분)을 포화 물질(예, 파라핀 및 나프텐 물질)로 전환시키는 것을 포함한다. 안정화는 또한 윤활유 원료에서 바람직하지 않은 성분을 미세한 정도까지 제거하는 것이 포함되며, 이러한 불순물은 일반적으로 황, 질소, 산소, 할로겐화물 및 미량 성분으로 되어 있다.
일단계 또는 단일 패스 조작(single pass operation)에서, 오일 및 수소는 일반적으로 반응 온도까지 사전 가열하고, 1개 이상의 반응기에서 일련의 촉매 베드를 통해 통과시킨다. 반응기 용출물을 냉각시키고, 가스 스트림과 액상 스트림으로 분리한다. 반응하지 않은 수소를 재순환시킨다. 전체 반응은 발열반응이므로, 각 촉매 베드 중의 온도 상승은 가스 급냉, 액체 급냉 또는 배드 사이의 간접 냉각에 의해 조절한다. 액체 스트림을 탄화수소 가스와 경질 분획물이 제거되는 대기압 스트리퍼로 통과시킨다. 하부의 분획물을 목적하는 왁스상 윤활물로 분리하기 위해 진공탑에 부하한다.
단일 단계 조작은 원유 베이스 원료를 수소화처리하는 데 있어서 효율적이며, 가장 통상적인 윤활유 생산기는, 각종 방향족 성분 함유 윤활유 원료를 바람직한 특성을 갖는 오일로 바람직하게 전환시키기 위해 다단계 및 다중 촉매 계를 사용한다. 일반적으로, 다단계 제조는 2단계의 수소화처리로 되며, 가끔 3단계의 수소화처리로 구성된다. 제1도는 윤할유 베이스 원료를 수소화처리하기 위한 2단계 공정의 흐름도 있다. 각 단계의 촉매 기능이 상이하기 때문에, 상이한 촉매를 2단계에서 동시에 사용할 필요가 있다. 원료 성분에 대한 제1변화는 수소화처리와 함께 현저한 양의 분해가 일어나는 제1단계에서 행해진다. 여기에서 방향족 성분 함량이 다소 감소한다. 이러한 변화의 결과, 오일은 정도 지수가 바람직하게 증가된다. 그러므로, 제1단계의 성능은 유출물의 수율 및 정도 지수로 측정한다. 또한, 제1단계에서 오일의 일부 정체가 일어난다. 그러므로, 황 화합물을 각종 황 제거 반응을 통해 황화수소 및 기타 화합물로 전환시킨다. 질소 화합물을 각종 질소 제거 반응을 통해 암모니아 및 순수한 탄화수소로 전환시키고, 나프텐산을 각종 탈수 반응 및 카르복실화 제거 반응을 통해 나프텐으로 전환시킨다. 그 결과, 제1단계에서 얻은 반응기 유출물은 방향족 성분의 함량이 다소 감소되고, 색, 열 안정도 및 산화 안정도가 현저히 개선된다.
제2단계에서, 수소화처리 촉매는 특히 4, 5, 6원 이상의 방향족 고리상에서 바람직한 방향족 화합물을 포화시킨다. 이러한 수소첨가 반응은 오일의 나프텐 함량을 증가시킨다. 제2단계 처리 결과, 오일의 점도 지수는 변화가 없거나 또는 거의 변화가 없다. 제2단계를 제1단계와 비교시, 제2단계는 온화한 수소첨가가 일어나고 생성물의 안정성이 개선되는 보다 최종 단계이거나 또는 연마 단계이다.
제1도는 윤할유의 수소화처리에 현재 사용되는 통상의 2단계 공정인 2단계법중 하나이다. 제1도에서 설명된 공정 중, 진공 가스오일(VGO)(10) 및 수소(H2)(12)를 수소화처리 촉매를 함유한 제1단계 반응기(14)에 주입하였다. 통상의 공정에서, 제1단계의 압력은 약 3000psing이고, 온도는 약 371.1 내지 약 426.7℃(700 내지 800 ℉)범위이다. 제1단계 반응기에서 얻은 용출물(16)을 진공 증류기(18)로 증류시켜서, 휘발 물질을 제거하고, 잔류물(20)을 당 기술 업계에 잘 알려진 방법을 사용하여, 적합한 장치(22)에서 용매의 탈랍 단계를 행하였다. 탈랍된 오일(DWO)(24)를 추가의 수소(26)과 혼합하고, 수소화처리 촉매를 함유한 제2단계반응기(28)로 주입하였다. 통상적으로 제2단계 반응기는 약 3000psig의 압력에서 약 260 내지 약 315.6℃(약 500 ℉ 내지 약 600 ℉)의 온도에서 작동시킨다. 제2단계 반응기에서 얻은 용출물(30)은 바람직한 윤활유 베이스 원료이다.
상기와 같이, 2개의 단계에서 발생하는 2개의 상이한 공정 및 반응 때문에, 선행 기술은 제1 및 제2 단계 반응기에서 상이한 수소화처리 촉매를 사용하여 왔다. 본 발명의 수소화처리 촉매의 독특한 특징 중 하나는 촉매가 양쪽 단계에서 모두 효율적으로 사용될 수 있으므로, 양 단계에서 본 발명의 촉매를 사용하여 수소화처리 공정을 간소화하고, 2개의 별개의 촉매를 사용해야 할 필요가 없다는 것이다. 본 발명의 촉매는 제1도에서 설명된 바와 같이 제1단계 조작에 효율적이며, 이 촉매를 사용하여 현재 시판되는 일부 촉매로 얻을 수 있는 특징을 일반적으로 개선한, 우수한 특징을 갖는 용출물을 얻는다. 일반적으로 소정의 점도 지수에서, 수율이 증가되고, 질소 제거, 방향족 성분 제거, 황 제거가 우수하다. 제1도에 설명된 바와 같이 2단계 수소화처리 방법 중 제2단계에 본 발명의 촉매를 사용하는 경우, 이들은 일부 시판되는 제2단계 촉매에 비해, 낮은 작업 온도에서 윤활유 중의 방향족 성분을 더 잘 제거한다.
중질 가스 오일에 대해서 본 발명의 수소화처리 촉매의 유용성을 쿠웨이트산중질 진공 가스 오일(Kuwait heavy vacuum gas oil(HVGO)상에서 행한 다음 실시예로 설명한다.
쿠웨이트산 중질 진공 가스 오일은 다음과 같은 특성을 갖는다.
비교를 목적으로, 시판되는 수소화처리 촉매를 미국 특허 제 3,078,238호 및 동 제 3,046,218호에 기재된 바와 같은 제1 및 제2단계에 사용하여 쿠웨이트산 중질 진공 가스 오일에 대해서 행하였다. 이 실시예에 사용된 본 발명의 촉매는 실시예 1B에 기재된 촉매와 유사하다.
이 실시예에 사용된 제1단계 반응 조건은 온도 385 내지 400℃, 압력 2500psig, 시간 당 액체 공간속도 1.0 용적/용적/시, 수소 유동 속도 약 212.4㎥/배럴(7500 SCF/Bbl)이다. 통상의 촉매와 비교해서, 실시예 1B의 촉매는 점도 지수가 높은 용출물의 수율을 증가시키고 용출물 중의 방향족 성분 함량, 질소 함량 및 황 함량을 현저히 감소시켰다.
제1단계에서 얻은 용출물을 진공 증류시키고 용매의 탈랍을 행한 후, 본 발명의 대표적 촉매로서 실시예 1B의 촉매를 사용하여, 용출물에 대해 제1도에서 설명된 바와 같이 제2단계 수소화처리 공정을 행하였다. 또한 비교를 목적으로, 이러한 제2단계 반응기에 사용하기 위해 일반적으로 요구되는 통상의 유용한 촉매를 사용하여, 동일 공정을 행하였다. 제2단계의 반응 조건은, 온도 약 260 내지 287.8℃ (500 내지 550 ℉), 압력 2500psig, 시간당 액체 공간 속도 0.5 용적/용적/시, 수소 유동 속도 약 141.6㎥배 럴(5000 SCF/Bbl)이다.
제2단계의 윤활유 처리의 목적은 산화에 대해 안정성을 부여하는 것이다. 안정성을 평가하기 위해 각종 기준을 사용할 수 있으며, 2가지 일반적인 기준은 방향족 성분 함량 및 UV 흡광도이다. 시판되는 촉매와 비교하기 위해 실시예 1B의 촉매를 사용하여 제2단계 반응을 행한 결과, 본 발명의 촉매는 현저히 감소된 방향 족 성분을 함유하는 용출유를 생성하며, 용출유 중에 함유된 방향족 성분의 양은 반응온도가 260 내지 약 273.9℃ 및 287.8℃(500 내지 525 ℉ 및 550 ℉)로 증가되는 동안 감소됨을 나타내었다. 본 발명의 촉매를 사용하여 제2단계 반응으로 얻은 용출유의 UV 광 안정도는, 제2단계에서 통상의 촉매를 사용해서 얻은 용출유의 UV 광 안정도보다 현저히 개선되었다.
Claims (4)
- 담체상에 지지된 적어도 1종의 VI족 금속, 그의 금속 산화물 또는 금속 황화물, 및 적어도 1종의 VIII족 금속, 그의 금속 산화물 또는 금속 황화물을 함유하는 수소화처리 촉매에 있어서, (A) 상기 촉매는 혼합 금속 약 10 내지 약 35%를 함유하고, 이 때 VIII족 금속 대 VI족 금속의 원소비는 약 0.5 : 1 내지 약 2 : 1이며, (B) 상기 담체는 할로겐 원자 약 0.5 내지 약 10중량%, 실리카 약 0.5 내지 약 5 중량% 및 알루미나 약 85 내지 약 99중량%로 이루어지며, (C) 상기 촉매는 중앙(median) 공극 반경이 약 30 내지 약 65Å이고, 표면 적이 약 120 내지 약 180㎡/g임을 특징으로 하는 수소화처리 촉매.
- 담체상에 지지된 적어도 1종의 VI족 금속, 그의 금속 산화물 또는 금속 황화물, 또는 VI족 금속 산화물과 금속 황화물의 혼합물, 및 적어도 1종의 VIII족 금속, 그의 금속 산화물 또는 금속 황화물, 또는 VIII족 금속 산화물과 금속 황화물의 혼합물을 함유하는 수소화처리 촉매에 있어서, (A) 상기 촉매는 혼합 금속 약 10 내지 약 35 중량%를 함유하고, 이 때 VIII족 금속 대 VI족 금속의 원소비는 약 0.5 : 1 내지 약 2 : 1이며, (B) 상기 담체는 할로겐 원자 약 0.5 내지 약 10 중량%, 실리카 약 0.5 내지 약 5 중량%, 및 알루미나 약 85 내지 약 99중량%로 이루어지며, (C) 상기 촉매는 중앙 공극 반경이 약 35 내지 약 65Å이고, 표면적이 약 120 내지 약 180㎡/g임을 특징으로 하는 수소화처리 촉매.
- 담체상에 지지된 적어도 1종의 VI족 금속, 그의 금속 산화물 또는 금속 황화물, 또는 VI족 금속 산화물과 금속 황화물의 혼합물, 및 적어도 1종의 VIII족 금속, 그의 금속 산화물 또는 금속 황화물, 또는 VIII족 금속 산화물과 금속 황화물의 혼합물을 함유하는 수소화처리 촉매에 었어서, (A) 상기 촉매는 혼합 금속 약 20 내지 약 30 중량%를 함유하고, 이 때 VIII족 금속 대 VI족 금속의 원소비는 약 0.5 : 1 내지 약 1.5 : 1이며, (B) 상기 담체는 실리카 약 1 내지 약 2.5 중량%, 불소 원자 약 1 내지 약 5 중량%, 및 알루미나 약 92.5 내지 약 98% 중량%로 이루어지며, (C) 상기 촉매는 중앙 공극 반경이 약 30 내지 약 50Å이고, 표면적이 약 125 내지 약 150 ㎡/g임을 특징으로 하는 수소화처리 촉매.
- 담체상에 지지된 니켈, 니켈 산화물 또는 니켈 황화물, 텅스텐, 텅스텐 산화물 또는 텅스텐 황화물을 함유하는 수소화처리 촉매에 있어서, (A) 상기 촉매는 혼합 금속 약 24 내지 약 26 중량%를 함유하고, 이 때 니켈 대 텅스텐의 원소비는 약 0.75 : 1 내지 약 1.25 : 1이며, (B) 상기 담체는 불소 원자 약 1.5 내지 약 3.0 중량%, 실리카 약 1 내지 약 2.5 중량%, 및 알루미나 약 90 내지 약 97.5 중량%로 이루어지며, (C) 상기 촉매는 중앙 공극 반경이 약 35 내지 약 50Å이고, 표면적이 약 125 내지 약 145 ㎡/g임을 특징으로 하는 수소화처리 촉매.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/172,267 US4900711A (en) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | Hydrotreating catalyst |
US172267 | 1988-03-23 | ||
US197455 | 1988-05-23 | ||
US07/197,455 US4957895A (en) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | Hydrotreating catalyst and process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR890014162A KR890014162A (ko) | 1989-10-23 |
KR0129544B1 true KR0129544B1 (ko) | 1998-04-06 |
Family
ID=26867907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019890003579A KR0129544B1 (ko) | 1988-03-23 | 1989-03-22 | 수소화처리용촉매및수소화처리방법 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (3) | EP0497435B1 (ko) |
JP (1) | JP2888536B2 (ko) |
KR (1) | KR0129544B1 (ko) |
AT (2) | ATE130358T1 (ko) |
CA (1) | CA1334194C (ko) |
DE (3) | DE68924855T2 (ko) |
ES (3) | ES2081031T3 (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100483356B1 (ko) * | 1995-11-21 | 2005-08-05 | 피나 테크놀러지, 인코포레이티드 | 니켈-실리카라이트촉매로디왁싱하는방법 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5292426A (en) * | 1991-10-18 | 1994-03-08 | Texaco Inc. | Wax conversion process |
JP2806701B2 (ja) * | 1992-06-01 | 1998-09-30 | 出光興産株式会社 | 水素化処理用触媒の製造法とその触媒を用いた重質油の水素化処理方法 |
CA2149677A1 (en) * | 1992-11-18 | 1994-05-26 | Mark De Boer | Process for removing sulphur dioxide from a sulphur dioxide-containing gas stream |
EP0870817A1 (en) * | 1997-04-11 | 1998-10-14 | Akzo Nobel N.V. | Process for effecting deep HDS of hydrocarbon feedstocks |
IT1295300B1 (it) * | 1997-10-09 | 1999-05-04 | Agip Petroli | Procedimento per l'idroisomerizzazione di n-paraffine a catena lunga e catalizzatore adatto allo scopo |
US6368997B2 (en) | 1998-05-22 | 2002-04-09 | Conoco Inc. | Fischer-Tropsch processes and catalysts using fluorided supports |
US6365544B2 (en) | 1998-05-22 | 2002-04-02 | Conoco Inc. | Fischer-Tropsch processes and catalysts using fluorided alumina supports |
JP5305589B2 (ja) * | 2006-12-25 | 2013-10-02 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | 潤滑油組成物 |
RU2720007C2 (ru) * | 2014-09-30 | 2020-04-23 | ШЕВРОН Ю. Эс. Эй. ИНК. | Катализатор гидроизомеризации, изготовленный с использованием алюминийоксидных носителей с высоким объемом нанопор, и способ гидроизомеризации с его использованием |
CN108067256B (zh) * | 2016-11-15 | 2019-07-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种硫化型加氢催化剂的制备方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL274088A (ko) * | 1900-01-01 | |||
US3078238A (en) * | 1959-07-24 | 1963-02-19 | Gulf Research Development Co | Hydrogenation catalyst and method of preparation |
NL6702572A (ko) * | 1967-02-21 | 1968-08-22 | ||
US3493493A (en) * | 1968-10-01 | 1970-02-03 | Gulf Research Development Co | Process for enhancing lubricating oils and a catalyst for use in the process |
GB1468160A (en) * | 1973-10-05 | 1977-03-23 | Shell Int Research | Hydrocarbon conversion process |
NL7611940A (nl) * | 1976-10-28 | 1978-05-03 | Shell Int Research | Werkwijze voor de bereiding van smeerolien. |
-
1989
- 1989-03-22 DE DE68924855T patent/DE68924855T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-22 CA CA000594488A patent/CA1334194C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-22 EP EP92201239A patent/EP0497435B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-22 AT AT92201239T patent/ATE130358T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-03-22 EP EP89302880A patent/EP0335583B1/en not_active Revoked
- 1989-03-22 JP JP1070304A patent/JP2888536B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-22 KR KR1019890003579A patent/KR0129544B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-03-22 AT AT92201240T patent/ATE157564T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-03-22 DE DE68928303T patent/DE68928303T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-22 ES ES92201239T patent/ES2081031T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-22 ES ES92201240T patent/ES2106128T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-22 DE DE89302880T patent/DE68907361T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-22 EP EP92201240A patent/EP0497436B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-22 ES ES89302880T patent/ES2043004T3/es not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100483356B1 (ko) * | 1995-11-21 | 2005-08-05 | 피나 테크놀러지, 인코포레이티드 | 니켈-실리카라이트촉매로디왁싱하는방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0497435A3 (en) | 1993-02-03 |
EP0497435B1 (en) | 1995-11-15 |
ATE157564T1 (de) | 1997-09-15 |
EP0497436A2 (en) | 1992-08-05 |
EP0335583B1 (en) | 1993-06-30 |
CA1334194C (en) | 1995-01-31 |
ATE130358T1 (de) | 1995-12-15 |
EP0497436A3 (en) | 1993-02-03 |
EP0497435A2 (en) | 1992-08-05 |
DE68907361T2 (de) | 1993-10-14 |
ES2106128T3 (es) | 1997-11-01 |
DE68907361D1 (de) | 1993-08-05 |
DE68924855T2 (de) | 1996-06-05 |
EP0335583A1 (en) | 1989-10-04 |
ES2081031T3 (es) | 1996-02-16 |
JPH01310743A (ja) | 1989-12-14 |
EP0497436B1 (en) | 1997-09-03 |
JP2888536B2 (ja) | 1999-05-10 |
DE68924855D1 (de) | 1995-12-21 |
KR890014162A (ko) | 1989-10-23 |
ES2043004T3 (es) | 1993-12-16 |
DE68928303T2 (de) | 1998-03-26 |
DE68928303D1 (de) | 1997-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3891541A (en) | Process for demetalizing and desulfurizing residual oil with hydrogen and alumina-supported catalyst | |
US4016067A (en) | Process for demetalation and desulfurization of petroleum oils | |
US4054508A (en) | Demetalation and desulfurization of residual oil utilizing hydrogen and trickle beds of catalysts in three zones | |
US4089774A (en) | Process for demetalation and desulfurization of petroleum oils | |
KR102542845B1 (ko) | 고 수소화탈질소 선택도 수소처리 촉매 | |
US4271042A (en) | Process for demetalation and desulfurization of petroleum oils | |
US4404097A (en) | Residua demetalation/desulfurization catalyst and methods for its use | |
US3931052A (en) | Alumina-supported catalyst for residua demetalation and desulfurization | |
US5135902A (en) | Nickel-tungsten-phosphorus catalyst | |
CA2508630C (en) | Hydro processing of hydrocarbon using a mixture of catalysts | |
US4334982A (en) | Process for the selective desulfurization of olefinic cuts | |
KR20100053617A (ko) | 탄화수소 공급원료의 촉매적 수소화처리에 유용한 조성물, 이 촉매의 제조방법 및 이 촉매의 사용방법 | |
KR102364235B1 (ko) | 올레핀 함유 탄화수소 공급원료의 선택적 수소화탈황화를 위한 촉매 및 그의 용도 | |
EP1651347B1 (en) | A process for the selective hydrogenation of diolefins contained in an olefin containing stream and for the removal of arsenic therefrom | |
US4294687A (en) | Lubricating oil process | |
KR0129544B1 (ko) | 수소화처리용촉매및수소화처리방법 | |
US7556729B2 (en) | Method for the selective hydrodesulfurization of an olefin containing hydrocarbon feedstock | |
WO2002100985A2 (en) | Two-stage hydroprocessing process and catalyst | |
US4900711A (en) | Hydrotreating catalyst | |
US5035793A (en) | Hydrotreating catalyst and process | |
US4508615A (en) | Multi-stage process for demetalation, desulfurization and dewaxing of petroleum oils | |
US4957895A (en) | Hydrotreating catalyst and process | |
US4547485A (en) | Demetalation catalyst and a method for its preparation | |
JPS621992B2 (ko) | ||
EP3822332A1 (en) | Catalyst for selective hydrogenation of diolefins and method for preparing catalyst |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20001104 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |