KR820000539B1 - 사와석유 유출유에 함유된 메르캎탄의 산화에 특히 유용한 촉매 조성물 - Google Patents

Abstract

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Description

사와석유 유출유에 함유된 메르캅탄의 산화에 특히 유용한 촉매 조성물

본 발명은 사와(sour)석유 유출유에 함유된 산화가 곤란한 메르캅탄의 전환에 특히 적합한 촉매 조성물에 관한 것이다. 유출유를 알카리성 반응 조건에서 산화제의 존재하에 산화촉매와 접촉시켜 처리시키는, 사와석유 유출유의 처리방법은 이미 공지된 것이며, 석유정제공업에 광범위하게 실시되어 왔다.

상술한 방법은 전형적으로 사와석유 유출유에 함유된 불쾌한 메르캅탄을 산화시켜 무해한 2황화물을 형성하는 것으로 되어 있는데 이 방법은 일반적으로 스위트닝(sweetening)이라고 불리워진다. 사와석유 유출유 유도되는 석유원, 유출유 자체의 비점범위 및 유출유를 생성하기 위해 석유를 처리하는 방법에 따라, 유출유는 그에 함유된 메르캅탄의 농도, 분자량 및 복잡성이 광범위하게 변화되며, 이에 따라 스위트닝 방법이 변화될 것이다.

이와 같은 방법중의 하나가 올레핀 함유 석유 유출유에 관한 것이다. 상술한 유출유를 소기의 시간 동안 창고에 보존하려 할 때에는 검(gum) 형성을 방지하기 위한 산화 억제제를 함유하는 것이 유리하다. 산화억제제는 전형적으로 유용성(油溶性) 페닐렌디아민이다. 올레핀 함유 유출유가 또한 비교적 저농도의 극히 간단한 메르캅탄을 함유할 때, 페닐렌 디아민이 균질산화전이제로서 작용하며, 알카리성 시약의 존재하에서 메르캅탄의 산화 및 2황화물의 형성이 촉진된다. 최소한 메르캅탄의 1/3이 사와유출유의 올레핀 성분과 상호작용에 의해 소모됨은 주지된 사실이다.

이 방법은 통상적으로 인히비터 스위트닝(inhibitor sweetening)이라고 불리워진다. 균질 페닐렌 디아민은 회수되지 못하지만 스위트닝 방법에 사용될 수 있으며, 경제적인 속도로 산화를 실시하는데 필요한 페닐렌 디아민의 량이 과량일 때에는 스위트닝 방법으로서 효과가 없으며 다른 방법을 사용하여야 한다. 인히비터 스위트닝 방법은 보관중에 사와유출유의 처리에 적당한 벳취식(bath type) 방법이 단지 올레핀함유 유출유에 대해서만 기능을 발휘하는 것은 공지되어 있다.

상기 올레핀은 인히비터 스위트닝 방법에는 필수적이다. 일정기간, 즉, 보통 수시간 또는 수일이상 측정하는데 저장된 유출유는 유출유에 함유된 메르캅탄의 복잡성 및 농도에 따라 스위트닝될 수 있다. 제4암모늄 할라이드가 미국특허 제3,164,544호에 도시된 바와 같은 스위트닝 방법을 촉진시키기 위하여 균질페닐렌 디아민 촉매와 관련되어 사용되었지만 이 방법은 인히비터 스위트닝의 일반적인 규제를 받는다.

따라서, 인히비터 스위트닝은 1가 및 2가 메르캅탄이 아닌 메르캅탄을 함유하는 사와석유 유출유에 대해서는 일반적으로 효과가 없으며, 메르캅탄 황이 약 150ppm의 과량으로 존재하는 석유 유출유에 대해서는 점차로 효과가 없어진다.

사와석유 유출유는 인히비터 스위트닝에 감응하지 않는, 즉, 고분자량 및 또는 보다 복잡한 메르캅탄 또는 고농도의 메르캅탄을 함유하는 사와석유 유출유는 통상 가성 수용액에 분산된 불균질 금속 프탈로시 아닌 촉매와 접촉시켜서 스위트닝 된 생성물을 얻는다. 사와석유 유출유 및 촉매함유 가성수용액은 메르캅탄이 산화제(보통 공기)의 존재하에 침지될 수 있는 용액의 접촉 영역에서 2황화물로 전환되는 액체-액체 씨스템을 제공한다.

이 액체-액체 씨스템은 실제로 인히비터 스위트닝의 요구된 접촉시간보다 적게 요구되는 연속식 작동 형태에서 항상 사용된다. 연속적인 용도를 위해 회수되고 재순환된 금속 프탈로시아닌 촉매는 올레핀 함유 석유 유출유와의 결함에 사용되기 위하여 제한되지는 않지만, 닥터스위트(doctor sweet) 생성물을 제공하는 올레핀이 없는 유출유에 대해서는 동일하게 유효하다.

고도의 힌더 분지쇄 및 방향족 티올 고분자량의 3급 및 다기능 메르캅탄을 함유하는 일반적으로 약 135℃ 이상에서 비등하는 고비점의 사와석유 유출유는 액체-액체 처리 씨스템의 촉매 함유 가성용액에 기껏해야 단지 부분적으로 용해된다. 산화가 어려운 메르캅탄을 함유하는 사와석유 유출유는 넓은 표면적을 가진 흡착성 지지체 또는 담체물질(보통 활성탄)에 배열되거나 또는 함침된 금속 프탈로시아닌 촉매와 접촉시켜서 보다 효과적으로 처리된다. 유출유는 알카리성 시약의 존재하에 산화조건에서 담지된 금속 프탈로시아닌 촉매와 접촉된다.

이러한 방법중 하나가 미국특허 제2,988,500호에 기술되어 있다. 산화제는 처리될 유출유와 혼합된 공기가 대부분이며, 알카리성 시약은 공정에 연속적으로 공급되거나 또는 가성-습윤 상태에서 촉매를 유지하기에 필요한때 간헐적으로 공급된 가성수용액이 대부분이다.

본 발명의 목적은 산화가 어려운 메르캅탄을 함유하는 사와석유 유출유의 처리에 특히 유용한 신규촉매 조성물을 제공함에 있다.

보다 넓은 관점에서, 본 발명은 고체 흡착성 지지체에 함침된 금속 킬레이트 메르캅탄 산화촉매 및 다음 일반식으로 표시된 상술한 4가 암모늄 화합물로 구성되는 촉매조성물을 제공함에 있다.

식중, R은 20개까지의 탄소원자를 함유하는 탄화수소기로서, 알킬, 싸이클로알킬, 아릴, 알카릴 및 아랄킬로 구성된 기로부터 선택되며, R₁은 5-20개의 탄소원자를 함유하는 직쇄 알킬기이고, R₂는 아릴, 알카릴 및 아랄킬로 구성된 기로부터 선택되며, X는 염소, 브롬, 요오드, 불소, 질산염, 아질산염, 황산염, 인산염, 아세테이트, 구연산염, 주석산염 및 하이드로옥사이드로 구성된 기로부터 선택된 음이온이다.

본 발명의 촉매조성물의 성분으로서 사용된 금속 킬레이트 메르캅탄 산화촉매는 폴리설파이드 산화생성물을 형성하면서 사와석유 유출유에 포함된 메르캅탄의 산화를 접촉작용시키는데 있어 효과적인 것으로 처리기술에 공지된 여러 가지 금속 킬레이트의 어느 것일 수 있다.

상술한 킬레이트는 미국특허 제3,980,582호에 기술된 테트라피리디노포르피라진의 금속 화합물, 예컨데 코발트 테트라피라디노포르피다진, 미국특허 제2,966,453호에 기술된 바와 같은 포르피린 및 메탈로포르피린촉매, 예컨대 코발트 테트라페닐포르피린 설포네이트, 미국특허 제3252,892호에 기술된 바와 같은 코리노이드촉매, 예컨대 코발트코린설포네이트 및 미국특허 제2,918,426호에 기술된 바와 같은 킬레이트 유기금속촉매, 예컨대 아미노페놀의 농축생성물 및 VIII족의 금속등을 포함한다. 금속 프탈로시아닌류는 금속 킬레이트 메르캅탄 산화촉매의 바람직한 종류이다.

금속 프탈로시아닌류는 메르캅탄 산화촉매로서 사용되는데, 예로서는 마그네슘프탈로시아닌, 티타늄프탈로시아닌, 하트늄프탈로시아닌, 바나듐프탈로시아닌, 탄탈프탈로시아닌, 몰리브덴프탈로시아닌, 철프탈로시아닌, 코발트프탈로시아닌, 니켈프탈로시아닌, 백금프탈로시아닌, 팔라듐프탈로시아닌, 구리프탈로시아닌, 은프탈로시아닌, 아연프탈로시아닌 등이 있다. 코발트프탈로시아닌과 바나듐트탈로시아닌이 특히 바람직하다. 금속 프탈로시아닌은 그의 유도체로서 아주 빈번히 사용된다.

상업적으로 구입 가능한 설폰화유도체, 예컨대 코발트프탈로시아닌모노설포네이트, 코발트프탈로시아닌 디설포네이트 또는 그의 혼합물이 특히 바람직하다. 설폰화 유도체는 예컨대 코발트, 바나듐 또는 기타 금속프탈로시아닌을 발연황산과 반응시켜 제조될 수 있다. 설폰화유도체가 바람직한 반면에, 기타 유도체 특히 카복실화 유도체가 사용될 수 있음을 알 수 있다. 카복실화 유도체는 금속 프탈로시아닌에 트리클로로아세트산을 작용시키므로서 용이하게 제조된다.

본 발명의 촉매 조성물의 4가 암모늄 화합물 성분은 다음 일반식으로 표시된다.

식중, R은 20개까지의 탄소원자를 함유하는 탄화수소기로서, 알킬, 싸이클로알킬, 아릴, 아카릴 및 아랄킬로 구성된 기로부터 선택되며, R₁은 5-20개의 탄소원자를 함유하는 직쇄 알킬기이고, R₂는 아릴, 알카릴 및 아랄킬로 구성된 기로부터 선택되며, X는 할라이드, 질산염, 아질산염, 활산염, 인산염, 아세테이트, 구연산염, 주석산염 및 하이드로옥사이드로부터 선택된 음이온이다.

R₁은 12-18개의 탄소원자를 함유하는 알킬기가 바람직하며, R₂는 벤질이 바람직하고, X는 클로라이드 또는 하이드로옥사이드가 바람직하다. 따라서, 바람직한 4가 암모늄 화합물은 4가 암모늄 클로라이드 및 4가 암모늄 하이드로옥사이드로서, 예컨대 벤질디메틸도데실 암모늄 클로라이드, 벤질디메틸테트라데실암모늄 클로라이드, 벤질디메틸헥사데실암모늄 클로라이드, 벤질디메틸옥타데실암모늄 클로라이드, 벤질디메틸도데실암모늄 하이드로옥사이드, 벤질디메틸테트라데실암모늄 하이드로옥사이드, 벤질디메틸헥사데실암모늄 하이드로옥사이드, 벤질디메틸옥타데실암모늄 하이드로옥사이드 등이 있다. 기타 적당한 4가 암모늄 화합물에는 페닐디알킬펜틸암모늄 클로라이드, 페닐디알킬헥실암모늄 클로라이드, 페닐디알킬옥틸암모늄 클로라이드, 페닐디알킬데실암모늄 클로라이드, 페닐디알킬도데실암모늄 클로라이드, 페닐디알킬헥사데실암모늄 클로라이드, 페닐디알킬옥타데실암모늄 클로라이드, 페닐디알킬에이코실암모늄 클로라이드, 나프틸알킬페닐암모늄 클로라이드, 나프틸디알킬페닐암모늄 클로라이드, 나프틸디알킬헥실암모늄 클로라이드, 나프틸디알킬옥틸암모늄 클로라이드, 나프틸디알킬데실암모늄 클로라이드, 나프틸디알킬도데실암모늄 클로라이드, 나프틸디알킬테트라데실암모늄 클로라이드, 나프틸디알킬헥사데실암모늄 클로라이드, 나프틸디알킬옥타데실암모늄 클로라이드, 벤질디알킬펜틸암모늄 클로라이드, 벤질디알킬헥실암모늄 클로라이드, 벤질디알킬옥틸암모늄 클로라이드, 벤질디알킬데실암모늄 클로라이드, 벤질디알킬에이코실암모늄 클로라이드, 토릴디알킬펜틸암모늄 클로라이드, 토릴디알킬헥실암모늄 클로라이드, 토릴디알킬옥틸암모늄 클로라이드, 토릴디알킬데실암모늄 클로라이드, 토릴디알킬도데실암모늄 클로라이드, 토릴디알킬테트라데실암모늄 클로라이드, 토릴디알킬헥사데실암모늄 클로라이드, 토릴디알킬옥타데실암모늄 클로라이드, 토릴디알킬에이코실암모늄 클로라이드, 디페닐알킬펜틸암모늄 클로라이드, 디페닐알킬헥실암모늄 클로라이드, 디페닐알킬옥틸암모늄 클로라이드, 디페닐알킬데실암모늄 클로라이드, 디페닐알킬도데실암모늄 클로라이드, 디페닐알킬테트라데실암모늄 클로라이드, 디페닐알킬헥사데실암모늄 클로라이드, 디페닐알킬옥타데실암모늄 클로라이드 및 디페닐알킬에이코실암모늄 클로라이드 뿐만 아니라 상응하는 불소, 브롬, 요오드, 황산염, 질산염, 아질산염, 인산염, 아세테이트, 구연산염, 주석산염 및 하이드록시 화합물등이 있는데 이중 알킬기는 메틸, 에틸 및 프로필로 구성된 기로부터 선택된다.

바람직한 벤질디메틸알킬암모늄 클로라이드 마쿠아트(Maquats)라는 상표로 메이슨화학주식회사(Mason Chemical Company)로부터 상업적으로 구입가능하다.

그러나 상술한 벤질디메틸알킬암모늄 클로라이드는 처음에 암모니아 및 C₁₂-C₁₈카복실산을 실리카겔과 약 500℃에서 접촉반응시켜 C₁₂-C₁₈니트릴을 형성해서 제조한 후 니트릴을 약 140℃에서 니켈촉매와 접촉하고 있는 수소로 환원시킨다. 얻어지는 C₁₂-C₁₈아민을 반응 혼합물로부터 분리하여 2몰 과잉량의 메틸클로라이드와 반응시킨다. 반응 혼합물을 중화시킨 후 아민을 1몰당량의 벤질클로라이드와 더 반응시켜 소기의 벤질디메틸알킬암모늄 클로라이드를 얻는다. 메틸클로라이드뿐만 아니라 벤질클로라이드는 약 150℃의 온도에서 메탄올성 용액중에 아민과 반응시키는 것이 적당하다. 생성물은 그대로 사용하거나 또는 불순물을 제거하기 위하여 활성탄상에서 더 처리할 수 있다.

여기에 사용된 고체 흡착성 지지체 또는 담체물질은 촉매지지체 또는 담체물질로서 일반적으로 이용되는 널리 공지된 고체흡착물 중의 어느 것일 수 있다. 바람직한 흡착성 물질은 목재, 이탄(泥炭), 갈탄(褐炭), 견과(堅果), 껍질, 골탄(骨炭) 및 기타 탄소물질의 파괴증류에 의해 제조된 여러 가지 목탄을 포함하며, 특히 열처리 또는 화학처리 또는 이들 두 처리를 하여 흡착성이 증가된 다공성 구조의 입자를 형성하고 있는 목탄이 바람직하며, 일반적으로 이것을 활성탄 또는 목탄이라 칭한다. 또한 상술한 흡착성 물질은 천연물질인 점토 및 실리케이트, 예컨대 규조토, 풀러어스, 키젤구르, 아타풀거스클레이, 휄드스파, 몬트모릴토나이트, 할로이사이드 및 카올린, 천연물질 또는 함성으로 제조한 알루미나, 실리카, 지르코니아, 토리아 및 보리아등과 같은 내화성 무기산화물 또는 실리카-알루미나, 실리카-지르코니아 및 알루미나-지르코니아 같은 결합물질 등을 포함한다.

어떤 특별한 고체 흡착성물질은 그의 의도된 용도조건 하에서 그의 안정도를 고려하여 선택된다. 예컨대 상술한 사와석유 유출유의 처리에 있어서, 고체 흡착성 담체물질은 처리대역에 존재하는 알카리성 반응조건에서 석유 유출유에 불용성이거나 불활성이어야 한다. 후자의 경우 금속 프탈로시아닌에 대한 그의 수용력 및 처리조건 하에서의 안정성으로 인하여 목탄, 특히 활성탄이 바람직하다.

본 발명의 4가 암모늄 화합물 뿐만이 아니라 금속 킬레이트 메르캅탄 산화촉매, 특히 금속 프탈로시아닌류가 고체 흡착제 지지체상에 용이하게 흡착된다. 4가 암모늄 염은 촉매 조성물의 50중량%까지를 함유할 수가 있다.

스위트닝 공정의 완결시에, 4가 암모늄염은 상술한 조성물 1-50중량%, 바람직하기로는 5-35중량%를 함유하는 것이 적합하다. 일반적으로, 금속 프탈로시아닌 25중량%까지 고체 흡착성지지체상에 흡착시켜 안정한 촉매조성물을 형성할 수 있다.

일반적으로 약 0.1-10중량% 범위의 소량, 바람직하기는 0.1-2.0중량%의 범위로 적당한 활성촉매 조성물을 형성한다. 약 2중량% 과잉의 금속프탈로시아닌 농도로 인한 활성 잇점은 지금까지 고동도의 사용으로 무시되어 왔다. 그러나 최소의 금속프탈로시아닌 농도와 관련하여 본 발명의 4가 암모늄염의 사용으로 활성이 상당히 증가하기 때문에 고농도는 메르캅탄 산화속도를 더욱 증가시키는데 특히 사와석유 유출유를 처리하기에 곤란하다는 것에 대하여 효과적이라고 생각된다. 4가 암모늄 화합물 및 금속 킬레이트 성분은 통상적이거나 또는 편리한 하나의 방법으로 고체 흡착성 지지체상에 함침될 수 있으며, 상술한 성분은 통상의 수용액 또는 알코올성 용액 및 또는 그의 분산액으로부터 동시에 또는 각각 및 소기의 순서로 상술한 지지체에 함침시킬 수 있다. 함침공정은 구형, 환(pill) 펠렛(pellet), 입상 또는 기타 균일하거나 불규칙한 형상 및 크기의 입자형태인 지지체를 한번 또는 그 이상 침지, 현탁, 침적시키거나 그렇지 않으면, 수용액 또는 알코올성 함침용액 또는 분산액이 담궈서 지지체에 소량의 암모늄 화합물 및 금속 킬레이트 화합물을 흡착시킨다.

바람직한 방법중 하나는 증기-쟈켓트가 설치된 회전식 건조기를 사용하는 것이다. 흡착성 담체는 건조기내에 함유된 함침용액 또는 분산액에 담궈서 건조기를 회전운동시켜서 지지체를 회전시킨다. 회전지지체와 접촉하는 용액의 증발은 증기를 건조 쟈켓트에 공급함으로서 촉진된다. 어떠한 경우에든, 얻어진 조성물을 상온상태로 방치하여 건조시키거나 또는 오븐에서 상승된 온도에서 건조시키거나 또는 뜨거운 가스를 유동시켜 건조시키거나 또는 기타 적합한 방법으로 건조시킨다.

고체 흡착성 지지체상에 암모늄 화합물과 금속 킬레이트 성분을 흡착시키는 적당하고 편리한 하나의 방법은 고정상으로서 사와석유 유출유 처리대역 또는 처리실에 지지체를 미리 처분하고, 암모늄 화합물-금속 킬레이트 함침용액 또는 분산액을 고정상을 통과시켜서 그 위치에서 촉매 조성물을 형성하는 것으로 구성되어 있다.

이 방법은 용액 또는 분산액을 1회 이상 재순환시켜 암모늄 화합물 및 금속 킬레이트 성분의 소기의 농도가 흡착성 지지체상에서 성취되도록 한다.

다른 방법에서는, 흡착제를 상술한 처리대역 또는 처리실에서 미리 처분한 후 처리대역 또는 처리실을 함침용액 및 또는 분산액으로 충전시켜 소정기간동안 지지체를 침적시켜서 촉매혼합물을 형성시킨다.

사와석유 유출유를 스위트닝하는 방법은, 현재까지는 알카리성시약의 존재하에 그에 함유된 메르캅탄을 산화시키기 위하여 실시되어 왔다. 전형적으로 담지 메르캅탄 산화촉매를 먼저 알카리성시약으로 포화시킨 후에 알카리성 시약을 필요에 따라 연속적으로 또는 간헐적으로 촉매상과 접촉 통과시키고, 사와석유 유출유와 혼합시켰다. 적당한 알카리성 시약은 어느 것이나 사용될 수 있다. 수용액인 알카리성 금속 하이드록사이드, 예컨대 수용액인 수산화나트륨이 가장 자주 사용된다.

또한, 용액은 메르캅탄 용해도를 향상시키는 용해제, 예컨대 알코올, 특히 메탄올, 에탄올, n-프로판올 또는 이소프로판올 및 크레졸류를 함유할 수 있다. 특히, 바람직한 알카리성 시약은 수산화나트륨 2-30중량%를 함유하는 가성수용액이다. 용해제가 사용될 때에는 메탄올이 가장 바람직하며 알카리성용액은 그의 2-100용량%를 적합하게 함유할 수 있다. 수산화나트륨 및 수산화칼륨이 가장 바람직한 알카리성 시약을 구성하지만, 수산화리티움, 수산화루비듐 및 수산화세슘을 포함하는 기타 시약이 또한 적당히 사용된다.

본 발명의 촉매조성물이 4가 암모늄 하이드록사이드 성분을 함유할 때, 아주 용이하게 산화된 메르캅탄을 포함하는 이들 유출유는 알카리성 시약의 첨가없이 처리될 수 있다.

본 발명의 방법은 공지기술의 처리조건에 따라 수행할 수 있다. 이 방법은 약 105℃까지의 고온이 적당히 이용되기는 하지만, 보통 상온에서 수행된다. 대기 즉, 대기압이 아주 적당하기는 하지만 69atm의 압력에서 수행된다. 0.5-10 또는 그 이상의 액시공간 속도에 상당하는 접촉시간이 사와석유 유출유 중의 메르캅탄 함량의 소기하는 환원을 성취하는데 효과적이며, 최적 접촉시간은 처리대역의 크기, 그에 함유된 촉매의 량 및 처리될 유출유의 특성에 좌우된다.

상술한 바와 같이, 사와석유 유출유의 스위트닝은 그의 메르캅탄 성분을 이황화물로 산화시키므로서 수행된다. 따라서 본 방법은, 비록 산소 또는 기타 산소-함유가스가 이용될 수 있음에도 불구하고, 산화제 바람직하기로는 공기의 존재하에 수행된다. 사와석유 유출유를 촉매상을 통하여 상향 또는 하향방향으로 통과시킬 수 있다. 사와석유 유출유는 충분한 이월공기를 함유할 수도 있으나 일반적으로 첨가된 공기는 증류액과 혼합되어 그와 함께 동시에 처리대역에 장입된다. 몇몇 경우에 있어서, 공기를 처리대역에 각각 장입하여 그에 장입된 증류액에 각각 역류시키는 것이 유리하다.

본 발명의 촉매 조성물은 모두 유효하며 안정하다. 따라서 조성물은 고정상에서 많은 량의 사와석유 유출유 특히, 산화가 어려운 메르캅탄을 함유하는 유출유를 처리하는데 사용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 촉매 조성물의 4가 암모늄 화합물 및 금속 프탈로시아닌 성분은 그의 고체 흡착제 지지체 성분상에 쉽게 흡착된다. 따라서 적시에 지지체로부터 침출되어 반응물 스트림(stream)내로 이송되는 상술한 4가 암모늄 화합물 또는 금속 프탈로시아닌 성분 중 어느 것이나 처리대역에서 고체 흡착성 지지체상에 흡착되는 스위트닝 방법, 예컨대 알카리성 시약과의 혼합시에 상술한 성분의 하나 또는 둘을 도입하여 원위치에서 촉매 조성물을 쉽게 복귀시킬 수 있다.

본 발명을 다음 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예]

본 발명의 촉매 조성물의 제조는, 회전 증기 건조기에서 0.75gms의 코발트 프탈로시아닌 모노설포네이트 및 23.5gms의 50% 디메틸벤질암모늄 클로라이드의 알코올성 용액을 250ml의 탈이온화된 물(deionized water)에 가하여 함침용액 또는 분산액을 제형화하였다. 벤질디메틸알킬암모늄 클로라이드는 벤질디메틸도데실암모늄 클로라이드(61%), 벤질디메틸테트라데실암모늄 클로라이드(23%), 벤질디메틸헥사데실암모늄 클로라이드(11%), 벤질디메틸옥타데실암모늄 클로라이드로 구성되어 있다. 250cc의 10×30메쉬 크기의 활성탄입자를 함침용액에 담아서 증발기를 회전운동시켜서 증발기내에서 1시간동안 회전시켰다. 증기를 증발기 쟈켓에 가한 후에 함침용액을 1시간이상 회전목탄 입자와 접촉시켜 증발 건조시켰다.

따라서, 제조된 촉매 조성물(촉매 A로 후술됨)을 표준촉매에 대하여 대조평가 시험하였다. 표준촉매(촉매 B로 후술됨)는 벤질디메틸알킬암모늄 클로라이드 성분이 없는 것 외에는 상술된 바와 같이 제조하였다.

대조평가시험은, 사와등유를 고정상으로 배치된 100cc의 촉매를 통하여 수직관상반응기에 하향 방향으로 장입하는 방법으로 구성되어 있다. 등유에 함유된 메르캅탄을 산화시키는데 요하는 산소의 약 1.5배의 화학량론적 양을 제공하도록 3.4기압하에서 0.5액시공간 속도로 등유를 장입하였다.

각 경우에, 촉매상을 먼저 10cc의 8% 수산화나트륨 수용액에 적신후에 상기용액 10cc를 12시간 간격으로 그에 장입된 등유와 혼합된 촉매상에 장입하였다. 우선, 533ppm의 메르캅탄 황이 함유된 처리된 등유를 메르캅탄 황 함량을 운전시간수에 대하여 표시하였더니 하기 표에 도시된 데이타로부터 곡선도표가 얻어졌다.

Claims (1)

1. 본문에 상술한 바와 같이, 고체 흡착제 지지체상에 함침된 금속 킬레이트 메르캅탄 산화촉매 및 다음 일반식으로 표시되는 4가 암모늄 화합물로 구성되어 있는 촉매 조성물.

   

   식중, R은 20개까지의 탄소원자를 함유하는 탄화수소기로서, 알킬, 싸이클로알킬, 아릴, 알카릴 및 아랄킬로 구성된 기로부터 선택되며, R₁은 5-20개의 탄소원자를 함유하는 직쇄 알킬기이고, R₂는 아릴, 알카릴 및 아랄킬로 구성된 기로부터 선택되며, X는 염소, 브롬, 요오드, 불소, 질산염, 아질산염, 황산염, 인산염, 아세테이트, 구연산염, 주석산염 및 하이드로옥사이드로 구성된 기로부터 선택된 음이온이다.