JP6909879B2 - Hydrodesulfurization catalyst for hydrocarbon oil, its production method, and hydrodesulfurization method - Google Patents
Hydrodesulfurization catalyst for hydrocarbon oil, its production method, and hydrodesulfurization method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6909879B2 JP6909879B2 JP2020001363A JP2020001363A JP6909879B2 JP 6909879 B2 JP6909879 B2 JP 6909879B2 JP 2020001363 A JP2020001363 A JP 2020001363A JP 2020001363 A JP2020001363 A JP 2020001363A JP 6909879 B2 JP6909879 B2 JP 6909879B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal component
- mox
- carrier
- content
- inorganic oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
本発明は、水素存在下で炭化水素油中の硫黄分及び窒素分を除去するための水素化脱硫触媒、その製造方法および水素化脱硫方法に関する。 The present invention relates to a hydrodesulfurization catalyst for removing sulfur and nitrogen in a hydrocarbon oil in the presence of hydrogen, a method for producing the same, and a method for hydrodesulfurization.
石油精製プロセスでは、炭化水素油中の硫黄や窒素などの不純物の除去を目的として、多種多様の水素化処理触媒が使用されている。しかしながら、世界規模での環境保全が問われる近年においては、精製された炭化水素油における硫黄分の規制が厳しさを増している。特に、自動車排出ガス中に含まれる有害物質の更なる低減のためには軽油の低硫黄化が大きな課題とされている。これは、排出ガス処理装置の触媒材料として用いられる貴金属や塩基性酸化物等が硫黄による被毒を受けやすいためである。このため、日本では軽油やガソリンなどの液体燃料について硫黄分を10ppm以下に低減したサルファーフリー化がなされており、それに伴い水素化処理触媒においても高い脱硫性能を有する高性能な触媒の開発が行われている。 In petroleum refining processes, a wide variety of hydrogenation catalysts are used for the purpose of removing impurities such as sulfur and nitrogen in hydrocarbon oils. However, in recent years when environmental protection is required on a global scale, regulations on the sulfur content of refined hydrocarbon oils are becoming stricter. In particular, reducing the sulfur content of light oil has become a major issue in order to further reduce harmful substances contained in automobile exhaust gas. This is because precious metals and basic oxides used as catalyst materials for exhaust gas treatment equipment are easily poisoned by sulfur. For this reason, in Japan, liquid fuels such as light oil and gasoline have been made sulfur-free by reducing the sulfur content to 10 ppm or less, and along with this, high-performance catalysts with high desulfurization performance have been developed for hydrogenation treatment catalysts. It has been.
通常、炭化水素油を脱硫するためには、水素化脱硫触媒を充填した固定床反応塔にて水素気流中、高温高圧の反応条件で炭化水素油を水素化脱硫する処理が行なわれる。この処理に用いられる水素化脱硫触媒としては、環境規制に対応できる脱硫性能の高いものが要求され、アルミナ等の担体にモリブテンやコバルト等の活性金属が担持されたものが広く使用されている。 Usually, in order to desulfurize a hydrocarbon oil, a treatment of hydrodesulfurizing the hydrocarbon oil under high temperature and high pressure reaction conditions is performed in a hydrogen stream in a fixed bed reaction tower filled with a hydrodesulfurization catalyst. As the hydrodesulfurization catalyst used in this treatment, a catalyst having high desulfurization performance that can comply with environmental regulations is required, and a catalyst in which an active metal such as molybdenum or cobalt is supported on a carrier such as alumina is widely used.
水素化処理触媒の活性を増加させるためには、触媒の調製時において担体と活性層前駆体との間の相互作用を良好に制御することが重要であることが知られている。非特許文献1によると特に単位活性点当りの脱硫活性は、アルミナ担体やシリカ担体と比べて炭素担体が高いことが報告されている。しかしながら、炭素担体は、嵩密度が低いことや触媒活性等の担体の物性の点において工業的に使用する際に問題となる点が多く、一般的に使用された例は少ない。
It is known that in order to increase the activity of the hydrogenation catalyst, it is important to satisfactorily control the interaction between the carrier and the active layer precursor during the preparation of the catalyst. According to Non-Patent
一方、炭素を含有した担体を用いた触媒に関する検討も広く行われており、特許文献1には、担体の比表面積が150m2/g未満において炭素を0.5〜2.6重量%含むことにより高い脱硫活性を示すことが記載されている。しかしながら、上記手法を150m2/g以上の高比表面積担体に適用した場合、炭素量の増加による脱硫活性の向上は見られていない。そのため、本触媒は、一般的な工業触媒と比較して比表面積の小さな触媒となり、性能的には改良の余地がある。
On the other hand, studies on a catalyst using a carrier containing carbon have been widely conducted, and
本発明の目的は、脱硫活性に優れた炭化水素油の水素化脱硫触媒およびその製造方法を提供することにある。また、炭化水素油中の硫黄分及び窒素分を高い除去率で除去できる炭化水素油の水素化脱硫方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a hydrodesulfurization catalyst for a hydrocarbon oil having excellent desulfurization activity and a method for producing the same. Another object of the present invention is to provide a method for hydrodesulfurizing a hydrocarbon oil, which can remove sulfur and nitrogen in the hydrocarbon oil with a high removal rate.
本発明の炭化水素油の水素化脱硫触媒は、モリブデン及びタングステンの少なくとも一方である第1の金属成分と、周期表第VIII族から選ばれる少なくとも1種の第2の金属成分と、を含み、前記第1の金属成分の酸化物(MOx)換算における含有量 [MOx]に対する、前記第2の金属成分の酸化物(MO)換算における含有量 [MO]の比([MO]/[MOx])が0.13以上である含浸液を、アルミニウムを含む無機酸化物担体に接触させることにより得られ、前記第1の金属成分と、前記第2の金属成分と、炭素成分と、を含む炭化水素油の水素化脱硫触媒であって、
(a)前記無機酸化物担体の比表面積が200〜400m2/gの範囲にあり、
(b)前記第1の金属成分の酸化物(MOx)換算の含有量 [MOx]に対する、前記炭素成分の含有量 [C]の比([C]/[MOx])が0.10〜0.40の範囲にあり、
(c)532nmの波長レーザーを用いるラマン分析により1400〜1800cm−1の範囲にあるスペクトルピークの吸光度Aと850〜1050cm−1の範囲にあるスペクトルピークの吸光度Bとの比(A/B)が1.0以上であり、
(d)前記炭素成分の供給源が、2種以上の有機酸であるか、または有機酸と有機添加剤とからなる有機化合物群であり、
無機酸化物担体は、有効成分としてボリアが含まれない、
ことを特徴とする。
The hydrodesulfurization catalyst for the hydrocarbon oil of the present invention comprises at least one of molybdenum and tungsten, a first metal component, and at least one second metal component selected from Group VIII of the Periodic Table. The ratio of the content [MO] of the second metal component in terms of oxide (MO) to the content [MOx] of the first metal component in terms of oxide (MOx) ([MO] / [MOx] ) is the impregnating solution is 0.13 or more, is obtained by contacting an inorganic oxide carrier containing aluminum carbide containing a first metal component, and the second metal component, and carbon component, the It is a hydrodesulfurization catalyst for hydrogen oil.
(A) The specific surface area of the inorganic oxide carrier is in the range of 200 to 400 m 2 / g.
(B) The ratio ([C] / [MOx]) of the content [C] of the carbon component to the oxide (MOx) -equivalent content [MOx] of the first metal component is 0.10 to 0. In the range of .40,
(C) The ratio (A / B) of the absorbance A of the spectral peak in the range of 1400 to 1800 cm -1 and the absorbance B of the spectral peak in the range of 850 to 850 cm -1 was determined by Raman analysis using a 532 nm wavelength laser. 1.0 or higher
(D) The source of the carbon component is two or more kinds of organic acids, or a group of organic compounds composed of an organic acid and an organic additive.
The inorganic oxide carrier does not contain boria as an active ingredient.
It is characterized by that.
本発明の具体的な例を以下に列挙するが、本発明の範囲を限定するものではない。
前記無機酸化物担体は、アルミニウム酸化物であるか、またはアルミニウムとチタニウム、ケイ素、リン、ジルコニウム及びマグネシウムから選ばれる少なくとも1種以上の元素とからなる無機複合酸化物である。
前記周期表第VIII族から選ばれる金属成分は、コバルトおよびニッケルから選ばれる。
前記金属成分は、水素化脱硫担体100質量部に対して5〜40質量部の範囲にある。 なお、周期表第VIII族の酸化物の形態は、例えばNiO、CoOとする。
Specific examples of the present invention are listed below, but the scope of the present invention is not limited.
The inorganic oxide carrier is an aluminum oxide or an inorganic composite oxide composed of aluminum and at least one element selected from titanium, silicon, phosphorus, zirconium and magnesium.
The metal component selected from Group VIII of the Periodic Table is selected from cobalt and nickel.
The metal component is in the range of 5 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydrodesulfurization carrier. The form of the oxide of Group VIII of the periodic table is, for example, NiO or CoO .
本発明の炭化水素油の水素化脱硫触媒の製造方法は、アルミニウムを含む無機酸化物担体と、モリブデン及びタングステンの少なくとも一方である第1の金属成分と、周期表第VIII族から選ばれる少なくとも1種の第2の金属成分と、炭素成分と、からなり、
(a)前記無機酸化物担体の比表面積が200〜400m 2 /gの範囲にあり、
(b)前記第1の金属成分の酸化物(MOx)換算の含有量 [MOx]に対する、前記炭素成分の含有量 [C]の比([C]/[MOx])が0.10〜0.40の範囲にあり、
(c)532nmの波長レーザーを用いるラマン分析により1400〜1800cm −1 の範囲にあるスペクトルピークの吸光度Aと850〜1050cm −1 の範囲にあるスペクトルピークの吸光度Bとの比(A/B)が1.0以上であり、
(d)前記無機酸化物担体は、有効成分としてボリアが含まれない、
炭化水素油の水素化脱硫触媒を製造する方法であって、
(1)アルミニウムを含む無機酸化物担体を準備する工程、
(2)モリブデン及びタングステンの少なくとも一方である第1の金属成分と、周期表第VIII族から選ばれる少なくとも1種の第2の金属成分と、2種以上の有機酸であるか、または有機酸と有機添加剤とからなる有機化合物群と、を含み、前記第1の金属成分の酸化物(MOx)換算における含有量 [MOx]に対する、周期表第VIII族から選ばれる前記第2の金属成分の酸化物(MO)換算における含有量 [MO]の比([MO]/[MOx])が0.13以上である含浸液を前記無機酸化物担体に接触させる工程、
(3)前記(2)の工程により得られた担体を加熱処理して水素化脱硫触媒を得る工程、
を有することを特徴とする。
The method for producing a hydrodesulfurization catalyst for a hydrocarbon oil of the present invention comprises an inorganic oxide carrier containing aluminum, a first metal component which is at least one of molybdenum and tungsten, and at least one selected from Group VIII of the Periodic Table. It consists of a second metal component of the seed and a carbon component,
(A) The specific surface area of the inorganic oxide carrier is in the range of 200 to 400 m 2 / g.
(B) The ratio ([C] / [MOx]) of the content [C] of the carbon component to the oxide (MOx) -equivalent content [MOx] of the first metal component is 0.10 to 0. In the range of .40,
(C) The ratio (A / B) of the absorbance A of the spectral peak in the range of 1400 to 1800 cm -1 and the absorbance B of the spectral peak in the range of 850 to 850 cm -1 was determined by Raman analysis using a 532 nm wavelength laser. 1.0 or higher
(D) The inorganic oxide carrier does not contain boria as an active ingredient.
A method for producing a hydrodesulfurization catalyst for hydrocarbon oil.
(1) Step of preparing an inorganic oxide carrier containing aluminum,
(2) A first metal component that is at least one of molybdenum and tungsten, at least one second metal component selected from Group VIII of the Periodic Table, and two or more organic acids or organic acids. The second metal component selected from Group VIII of the Periodic Table with respect to the content [MOx] of the first metal component in terms of oxide (MOx) , which includes an organic compound group consisting of and an organic additive. The step of contacting the impregnated liquid having a ratio ([MO] / [MOx]) of the content [MO] in terms of oxide (MO) of 0.13 or more to the inorganic oxide carrier.
(3) A step of heat-treating the carrier obtained in the step (2) above to obtain a hydrodesulfurization catalyst.
It is characterized by having.
本発明の炭化水素油の水素化脱硫触媒は、アルミニウムを含む無機酸化物担体に活性金属及び炭素を担持させると共に、活性金属及び炭素の質量比および形態を制御している。この制御により炭素によるネットワーク構造が形成され、このネットワーク構造の中に活性金属が高分散すると考えられ、後述の実施例にて実証されているように水素化脱硫触媒は、高い脱硫活性を発揮することができる。また本発明の炭化水素油の水素化脱硫触媒は、安定して長い使用寿命が得られる。
また、本発明の炭化水素油の水素化脱硫触媒の製造方法によれば、活性金属及び炭素の質量比を適切化した含浸液を担体に接触させているので、脱硫活性に優れた水素化脱硫触媒を製造できる。
さらに、本発明の炭化水素油の水素化脱硫触媒を用いることで、高い脱硫活性を持つ炭化水素油の水素脱硫方法を提供できる。
The hydrodesulfurization catalyst of the hydrocarbon oil of the present invention supports an active metal and carbon on an inorganic oxide carrier containing aluminum, and controls the mass ratio and morphology of the active metal and carbon. It is considered that a network structure made of carbon is formed by this control, and the active metal is highly dispersed in this network structure. As demonstrated in the examples described later, the hydrodesulfurization catalyst exhibits high desulfurization activity. be able to. Further, the hydrodesulfurization catalyst of the hydrocarbon oil of the present invention can stably obtain a long service life.
Further, according to the method for producing a hydrodesulfurization catalyst for a hydrocarbon oil of the present invention, an impregnating solution having an appropriate mass ratio of active metal and carbon is brought into contact with the carrier, so that hydrodesulfurization having excellent desulfurization activity is achieved. Can produce catalysts.
Further, by using the hydrodesulfurization catalyst of the hydrocarbon oil of the present invention, it is possible to provide a method for hydrodesulfurizing a hydrocarbon oil having high desulfurization activity.
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
[炭化水素油の水素化脱硫触媒について]
本発明の炭化水素油の水素化脱硫触媒は、アルミニウムを含む無機酸化物担体と、モリブデン及びタングステンの少なくとも一方と、周期表第VIII族から選ばれる少なくとも1種の金属成分と、炭素成分と、からなる。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
[About hydrodesulfurization catalyst of hydrocarbon oil]
The hydrodesulfurization catalyst of the hydrocarbon oil of the present invention comprises an inorganic oxide carrier containing aluminum, at least one of molybdenum and tungsten, at least one metal component selected from Group VIII of the Periodic Table, and a carbon component. Consists of.
<無機酸化物担体>
前記水素化脱硫触媒を構成するアルミニウムを含む無機酸化物担体としては、公知のこの種の触媒に使用される担体であって、各種の無機物からなるものを挙げることができる。この無機物よりなる担体あるいは担体を構成する無機物成分としては、例えばアルミナ、またはアルミナとシリカ、リン、チタニア、ジルコニア、マグネシア等から選ばれる少なくとも一種との複合酸化物からなる各種の複合酸化物を挙げることができる。言い換えれば、複合酸化物は、アルミニウムと、チタニウム、ケイ素、リン、ジルコニウムおよびマグネシウムから選ばれる少なくとも1種以上の元素と、を含む。
<Inorganic oxide carrier>
Examples of the aluminum-containing inorganic oxide carrier constituting the hydrodesulfurization catalyst include known carriers used in this type of catalyst, which are made of various inorganic substances. Examples of the carrier composed of this inorganic substance or the inorganic substance component constituting the carrier include various composite oxides composed of alumina or a composite oxide of alumina and at least one selected from silica, phosphorus, titania , zirconia, magnesia and the like. be able to. In other words, the composite oxide comprises aluminum and at least one or more elements selected from titanium, silicon, phosphorus, zirconium and magnesium.
複合酸化物の具体例としては、例えば、シリカアルミナ、ゼオライト、アルミナチタニア、アルミナリン、アルミナマグネシア、アルミナジルコニア、アルミナチタニアシリカ等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。無機酸化物担体の性状及び形状は、担持する金属成分の種類や組成等の種々の条件及び触媒の用途に応じて、適宜選択される。 Specific examples of the composite oxide include, but are not limited to, silica-alumina, zeolite, alumina titania, alumina phosphorus , alumina magnesia , alumina zirconia, and alumina titania silica. The properties and shape of the inorganic oxide carrier are appropriately selected according to various conditions such as the type and composition of the metal component to be supported and the use of the catalyst.
例えば、前記活性金属成分を担体に高分散状態に有効に担持して触媒活性を十分に確保するためには、通常、多孔質の担体、とりわけ、細孔径500Å以下の比較的小さな細孔を有するものが好適に使用される。また、担体あるいは触媒体の機械的強度や耐熱性等の物性を制御するために、担体あるいは触媒体の形成に際して適当なバインダー成分や添加剤を含有させることもできる。 For example, in order to effectively support the active metal component on a carrier in a highly dispersed state and sufficiently secure catalytic activity, it usually has a porous carrier, particularly a relatively small pore having a pore diameter of 500 Å or less. Those are preferably used. Further, in order to control physical properties such as mechanical strength and heat resistance of the carrier or catalyst, an appropriate binder component or additive may be contained in the formation of the carrier or catalyst.
本発明に係る炭化水素油の水素化脱硫触媒に使用される無機酸化物担体(以下、単に「担体」ともいう。)として、例えばアルミニウム単独酸化物、またはアルミニウムとケイ素およびチタニウムからなる複合酸化物を用いた場合におけるアルミニウム等の含有量について記載する。担体中のアルミニウムの含有量は、アルミニウム酸化物(Al2O3)換算で75質量%以上が好ましく、より好ましくは80質量%以上である。酸化物換算のアルミニウムの含有量が75質量%未満であると、触媒の劣化が早くなる傾向にある。 As the inorganic oxide carrier (hereinafter, also simply referred to as “carrier”) used in the hydrodesulfurization catalyst of the hydrocarbon oil according to the present invention, for example, an aluminum single oxide or a composite oxide composed of aluminum, silicon and titanium. The content of aluminum, etc. when using is described. The content of aluminum in the carrier is preferably 75% by mass or more, more preferably 80% by mass or more in terms of aluminum oxide (Al 2 O 3). When the content of aluminum in terms of oxide is less than 75% by mass, the deterioration of the catalyst tends to be accelerated.
担体中のケイ素の含有量は、ケイ素酸化物(SiO2)換算で1.0〜12.0質量%が好ましく、より好ましくは2.0〜10.0質量%である。12.0質量%より過度に大きいと、シリカが凝集し、担体細孔分布がブロードとなることから脱硫活性および脱窒素活性が低下する傾向にある。 The content of silicon in the carrier is preferably 1.0 to 12.0% by mass, more preferably 2.0 to 10.0% by mass in terms of silicon oxide (SiO 2). If it is excessively larger than 12.0% by mass, silica tends to aggregate and the carrier pore distribution becomes broad, so that desulfurization activity and denitrification activity tend to decrease.
担体中のチタニウムの含有量は、チタニウム酸化物(TiO2)換算で1.0〜10.0質量%が好ましく、より好ましくは2.0〜8.0質量%である。酸化物換算のチタニウム含有量が10.0質量%より過度に大きいと、担体細孔分布がブロードとなり脱硫活性が低下する傾向にある。 The content of titanium in the carrier is preferably 1.0 to 10.0% by mass, more preferably 2.0 to 8.0% by mass in terms of titanium oxide (TiO 2). If the titanium content in terms of oxide is excessively larger than 10.0% by mass, the carrier pore distribution tends to be broad and the desulfurization activity tends to decrease.
担体中のリンの含有量は、リン酸化物(P2O5)換算で0.5〜8.0質量%が好ましく、より好ましくは1.0〜3.0質量%である。酸化物換算のリン含有量が8.0質量%より過度に大きいと、担体最高分布がブロードとなり脱硫性能が低下する傾向にある。 The content of phosphorus in the carrier is preferably 0.5 to 8.0% by mass, more preferably 1.0 to 3.0% by mass in terms of phosphorus oxide (P 2 O 5). If the phosphorus content in terms of oxide is excessively larger than 8.0% by mass, the maximum carrier distribution tends to be broad and the desulfurization performance tends to deteriorate.
本発明の無機酸化物担体は、以下の(a)〜(d)の性状を有する。以下、それぞれについて詳しく説明する。なお、無機酸化物担体の細孔直径および細孔分布は水銀圧入法により測定した値である。細孔直径は、水銀の表面張力480dyne/cm、接触角150°を用いて計算した値である。また、細孔容積(PV)は水のポアフィリング法にて測定した値である。 The inorganic oxide carrier of the present invention has the following properties (a) to (d). Each of them will be described in detail below. The pore diameter and pore distribution of the inorganic oxide carrier are values measured by the mercury intrusion method. The pore diameter is a value calculated using a surface tension of mercury of 480 din / cm and a contact angle of 150 °. The pore volume (PV) is a value measured by the water pore filling method.
(a)水のポアフィリング法で測定した細孔容積(PV)が、0.60〜1.0ml/gである。
水のポアフィリング法で測定した細孔容積(PV)が、0.60〜1.0ml/gの範囲であることが好ましく、より好ましくは0.75〜0.95ml/gである。細孔容積(PV)が、0.60ml/gよりも過度に小さいと、脱硫活性が低くなり、脱硫性能が低下するおそれがあるため好ましくない。一方、1.0ml/gより過度に大きいと触媒強度が低下するおそれがあり、さらに、充填密度が低くなり、脱硫活性が低下する傾向もあるので好ましくない。
(A) The pore volume (PV) measured by the pore filling method of water is 0.60 to 1.0 ml / g.
The pore volume (PV) measured by the water pore filling method is preferably in the range of 0.60 to 1.0 ml / g, more preferably 0.75 to 0.95 ml / g. If the pore volume (PV) is excessively smaller than 0.60 ml / g, the desulfurization activity is lowered and the desulfurization performance may be lowered, which is not preferable. On the other hand, if it is excessively larger than 1.0 ml / g, the catalyst strength may decrease, the packing density may decrease, and the desulfurization activity may decrease, which is not preferable.
(b)BET法で測定した比表面積(SA)が、200〜400m2/gである。
BET法で測定した比表面積(SA)が、200〜400m2/gの範囲であることが必要であり、好ましくは220〜380m2/gである。比表面積(SA)が、200m2/gよりも小さいと、金属成分が凝集しやすくなり、脱硫性能が低下するおそれがあるため好ましくない。一方、400m2/gより大きいと平均細孔径や細孔容積が小さくなり、脱硫活性が低下する傾向があるので好ましくない。
(B) The specific surface area (SA) measured by the BET method is 200 to 400 m 2 / g.
The ratio was measured by the BET method surface area (SA) is, it must be in the range of 200 to 400 m 2 / g, preferably from 220~380m 2 / g. If the specific surface area (SA) is smaller than 200 m 2 / g, the metal components tend to aggregate and the desulfurization performance may deteriorate, which is not preferable. On the other hand, if it is larger than 400 m 2 / g, the average pore diameter and the pore volume tend to be small, and the desulfurization activity tends to decrease, which is not preferable.
<金属成分>
炭化水素油用の無機酸化物担体に担持される金属成分としては、周期表第VIA族(IUPAC第6族)および第VIII族(IUPAC第8族〜第10族)から選ばれることが知られている。
周期表第VIA族の金属成分(第1の金属成分)としては、モリブデン以外にはタングステンを好適に使用することができるが、モリブデン及びタングステンの両方を用いてもよい。
周期表第VIII族の金属成分(第2の金属成分)としては、コバルト、ニッケルが好適に使用される。
<Metal component>
It is known that the metal component supported on the inorganic oxide carrier for hydrocarbon oil is selected from Group VIA (Group 6 of IUPAC) and Group VIII (Groups 8 to 10 of IUPAC) of the Periodic Table. ing.
As the metal component of Group VIA of the periodic table (first metal component), tungsten can be preferably used in addition to molybdenum, but both molybdenum and tungsten may be used.
Cobalt and nickel are preferably used as the metal component (second metal component) of Group VIII of the periodic table.
周期表第VIA族および第VIII族から選ばれる金属成分(第1の金属成分及び第2の金属成分)の総含有量は、無機酸化物担体100質量部に対して、金属成分の酸化物として、5〜40質量%(質量部)の範囲が好ましく、10〜35質量%の範囲が更に好ましい。第1の金属成分及び第2の金属成分の総含有量が5質量%より過度に小さいと、反応に必要な脱硫活性が確保できないおそれがあり、40質量%より過度に大きいと、金属成分が凝集しやすくなり、分散性を阻害するおそれがあるので好ましくない。
金属成分の原料としては、硝酸ニッケル、炭酸ニッケル、硝酸コバルト、炭酸コバルト、三酸化モリブデン、モリブデン酸アンモニウムなどが好ましく使用される。
The total content of the metal components (first metal component and second metal component) selected from Group VIA and Group VIII of the Periodic Table is as an oxide of the metal component with respect to 100 parts by mass of the inorganic oxide carrier. , 5 to 40% by mass (parts by mass) is preferable, and 10 to 35% by mass is more preferable. If the total content of the first metal component and the second metal component is excessively smaller than 5% by mass, the desulfurization activity required for the reaction may not be secured, and if it is excessively larger than 40% by mass, the metal component is contained. aggregated easily, undesirable since possibility is to inhibit dispersibility.
As a raw material for the metal component, nickel nitrate, nickel carbonate, cobalt nitrate, cobalt carbonate, molybdenum trioxide, ammonium molybdate and the like are preferably used.
<炭素成分>
炭化水素油用の無機酸化物担体に担持される炭素成分の供給源は、2種以上の有機酸であるか、または有機酸と有機添加剤とからなる有機化合物群であるが、さらに、無機酸も同時に使用することもできる。なお、有機化合物群とは、1種の有機酸と1種の有機添加剤とを混在させたものも含まれる。
前記有機酸としては、例えば、クエン酸、リンゴ酸、グルコン酸、酒石酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)が用いられ、より好ましくは、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコン酸を用いることができる。
<Carbon component>
The source of the carbon component supported on the inorganic oxide carrier for hydrocarbon oil is two or more kinds of organic acids, or a group of organic compounds composed of organic acids and organic additives, but further inorganic. Acids can also be used at the same time. The organic compound group also includes a mixture of one kind of organic acid and one kind of organic additive.
As the organic acid, for example, citric acid, malic acid, gluconic acid, tartaric acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), diethylenetriaminetetraacetic acid (DTPA) are used, and more preferably citric acid, malic acid, tartaric acid, gluconic acid. Can be used.
また、有機添加剤としては、糖類(単糖類、二糖類、多糖類等)が用いられ、例えば、ブドウ糖(グルコース;C6H12O6)、果糖(フルクトース;C6H12O6)、麦芽糖(マルトース;C12H22O11)、乳糖(ラクトース;C12H22O11)、ショ糖(スクロース;C12H22O11)等が好ましい糖類として挙げられる。これら糖類は、それぞれ単独で使用してもよく、またこれらの物質が混在していてもよい。より好ましくはグルコース、スクロースを用いることができる。 Further, as the organic additive, saccharides (monosaccharides, disaccharides, polysaccharides, etc.) are used, and for example, glucose (glucose; C 6 H 12 O 6 ), fructose (fructose; C 6 H 12 O 6 ), and so on. Preferable sugars include maltose (maltose; C 12 H 22 O 11 ), lactose (lactose; C 12 H 22 O 11 ), sucrose (sucrose; C 12 H 22 O 11 ) and the like. Each of these sugars may be used alone, or these substances may be mixed. More preferably, glucose and sucrose can be used.
また、無機酸も有機酸と同時に使用してもよい。無機酸としては、リン化合物が好ましく、使用されるリン化合物としては、好ましくは、オルトリン酸(以下、単に「リン酸」ともいう)、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、トリメタリン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸が用いられ、より好ましくは、オルトリン酸を用いることができる。 Further, the inorganic acid may be used at the same time as the organic acid. As the inorganic acid, a phosphorus compound is preferable, and as the phosphorus compound used, orthophosphoric acid (hereinafter, also simply referred to as “phosphoric acid”), ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, trimetaphosphoric acid, Pyrophosphoric acid and tripolyphosphoric acid are used, and more preferably, orthophosphoric acid can be used.
第1の金属成分の酸化物(MOx)換算における含有量 [MOx]に対する、炭素成分の含有量を[C]とすると、[MOx]に対する[C]の比である質量比[C]/[MOx]が0.10〜0.40の範囲にあることが好ましく、0.10〜0.30の範囲であることがより好ましい。質量比[C]/[MOx]が0.10より小さいと、触媒中の活性金属に対して炭素量が少なすぎるため、炭素ネットワーク構造が形成されにくく、活性金属のシンタリング等が生じて、触媒の活性が低下するおそれがある。質量比[C]/[MOx]が0.40を超えると、触媒の調製時に用いる有機酸、あるいは有機酸と有機添加剤とからなる有機化合物群を多量に用いなければならないので、後述する含浸液の粘度が上昇し、このため担体細孔内まで金属が担持されにくくなるおそれがある。 Assuming that the content of the carbon component is [C] with respect to the content [MOx] of the first metal component in terms of oxide (MOx), the mass ratio [C] / [is the ratio of [C] to [MOx]. MOx] is preferably in the range of 0.10 to 0.40, more preferably in the range of 0.10 to 0.30. If the mass ratio [C] / [MOx] is smaller than 0.10, the amount of carbon is too small with respect to the active metal in the catalyst, so that a carbon network structure is difficult to form, and sintering of the active metal occurs. The activity of the catalyst may decrease. If the mass ratio [C] / [MOx] exceeds 0.40, a large amount of the organic acid used in the preparation of the catalyst or the organic compound group consisting of the organic acid and the organic additive must be used. The viscosity of the liquid increases, which may make it difficult for the metal to be supported in the carrier pores.
また一般に、平面性を有する炭素では、その構造因子として、ラマンスペクトルの1200〜1550cm−1付近と1550〜1650cm−1付近に吸収が検出されることが知られている(炭素材料学会編:「最新の炭素材料実験技術(分析・解析編)」、サイベック、(2001)89―99参照)。本発明に係る水素化脱硫触媒では、波長532nmのレーザーを用いたラマン分析において、
1400〜1800cm−1の範囲にスペクトルピーク(吸光度のピーク)があり、スペクトルの一部、1200〜1500cm−1の範囲に変曲点を有する場合がある。
本発明に係る水素化脱硫触媒は、このように特徴的な吸収を有することから、金属成分が担持される際、炭素によるネットワーク構造体の形成が示唆されている。この構造体の形成機構については定かではないが、炭素成分は、含浸液中に炭素源(炭素成分の供給源)となる有機酸、有機添加物を溶解し、金属成分のイオンと錯体形成する。金属錯体は、導入する有機添加物、酸種によって異なり、加熱処理時に一部分解、反応し、硬質な炭素ネットワークを構築しているものと考えられる。より複雑な炭素ネットワーク構築のためには、有機酸および有機添加物を2種類以上導入することが望ましい。このような加熱処理を適切な条件の基で行った場合、炭素によるネットワーク構造が破壊されず、金属成分が炭素によるネットワーク構造中で活性金属を高分散で保持され、そのため高い脱硫活性を示すものと考えられる。
The general, the carbon bearing flatness thereof as a structural factor, absorption in the vicinity of 1200~1550Cm -1 and near 1550~1650Cm -1 of the Raman spectra are known to be detected (carbon material Gakkai: " Latest Carbon Material Experimental Technology (Analysis / Analysis) ”, Cybeck, (2001) 89-99). In the hydrodesulfurization catalyst according to the present invention, in Raman analysis using a laser having a wavelength of 532 nm,
There is scope to spectral peaks of 1400~1800cm -1 (peak absorbance), a part of the spectrum, may have an inflection point in the range of 1200~1500cm -1.
Since the hydrodesulfurization catalyst according to the present invention has such a characteristic absorption, it is suggested that a network structure is formed by carbon when a metal component is supported. Although the formation mechanism of this structure is not clear, the carbon component dissolves an organic acid and an organic additive that serve as a carbon source (supply source of the carbon component) in the impregnating solution and forms a complex with the ions of the metal component. .. It is considered that the metal complex differs depending on the organic additive to be introduced and the acid type, and partially decomposes and reacts during the heat treatment to form a hard carbon network. In order to construct a more complicated carbon network, it is desirable to introduce two or more kinds of organic acids and organic additives. When such heat treatment is performed under appropriate conditions, the network structure due to carbon is not destroyed, and the metal component retains the active metal in a highly dispersed structure in the network structure due to carbon, and therefore exhibits high desulfurization activity. it is conceivable that.
本発明に係る水素化脱硫触媒は、波長532nmのレーザーを用いたラマン分析により、アモルファスな炭素由来の1200〜1800cm−1の範囲のピーク強度[A]とモリブデンまたはタングステンの酸化物由来の850〜1050cm−1の範囲のピーク強度[B]の比([A]/[B])が1.0以上であることが好ましく、1.1以上であることがより好ましい。後述の実施例及び比較例にて用いた水素化脱硫触媒について、ラマン分析の結果及びピーク強度[A]、[Bを図1及び図2に示しておく。上記の比([A]/[B])が、1.0以上であると、炭素によるネットワーク構造中に活性金属が取り込まれ、1.0を下回ると、炭素によるネットワーク構造が形成されにくく、またネットワーク構造が形成されたとしても、ネットワーク構造の表面に活性金属が露出し、本発明の効果が得られにくくなるものと考えられる。 The hydrodesulfurization catalyst according to the present invention has a peak intensity [A] in the range of 1200 to 1800 cm -1 derived from amorphous carbon and 850 to 850 derived from an oxide of molybdenum or tungsten by Raman analysis using a laser having a wavelength of 532 nm. The ratio of peak intensities [B] in the range of 1050 cm -1 ([A] / [B]) is preferably 1.0 or more, and more preferably 1.1 or more. The results of Raman analysis and peak intensities [A] and [B are shown in FIGS. 1 and 2 for the hydrodesulfurization catalysts used in Examples and Comparative Examples described later. When the above ratio ([A] / [B]) is 1.0 or more, the active metal is incorporated into the carbon network structure, and when it is less than 1.0, the carbon network structure is difficult to be formed. Further, even if the network structure is formed, it is considered that the active metal is exposed on the surface of the network structure, which makes it difficult to obtain the effect of the present invention.
[炭化水素油の水素化脱硫方法について]
本発明の水素化脱硫触媒により脱硫化を図る対象となる、炭化水素油は、例えば、原油の常圧蒸留装置から得られる直留灯油または直留軽油、常圧蒸留装置から得られる直留重質油や残査油を減圧蒸留装置で処理して得られる減圧軽油または減圧重質軽油、脱硫重油を接触分解して得られる接触分解灯油または接触分解軽油、減圧重質軽油あるいは脱硫重油を水素化分解して得られる水素化分解灯油または水素化分解軽油、コーカー等の熱分解装置から得られる熱分解灯油または熱分解軽油等が挙げられ、沸点が180〜390℃の留分を80容量%以上含んだ留分である。該触媒を使用した水素化脱硫処理は、固定床反応装置に触媒を充填して水素雰囲気下、高温高圧条件で行なわれる。
[About hydrodesulfurization method of hydrocarbon oil]
The hydrocarbon oil to be desulfided by the hydrodesulfurization catalyst of the present invention is, for example, straight kerosene or diesel fuel obtained from an atmospheric distillation apparatus for crude oil, or direct distillation weight obtained from an atmospheric distillation apparatus. Hydrogen depressurized gas oil or decompressed gas oil obtained by treating quality oil or residual fuel oil with a vacuum distillation apparatus, catalytically decomposed kerosene or catalytically decomposed gas oil obtained by catalytically decomposing desulfurized gas oil, decompressed heavy oil or desulfurized heavy oil. Examples thereof include hydrocarbon cracked kerosene or hydrocracked gas oil obtained by chemical decomposition, thermal cracked kerosene or gas cracked gas oil obtained from a thermal cracking device such as a coker, and 80% by volume of a distillate having a boiling point of 180 to 390 ° C. It is a distillate including the above. The hydrodesulfurization treatment using the catalyst is carried out under high temperature and high pressure conditions in a hydrogen atmosphere by filling the fixed bed reactor with the catalyst.
本発明の触媒では、高い脱硫活性が得られるため、炭化水素油の水素化脱硫精製処理量を向上させることができる。しかも、脱窒素活性が高いため、窒素の含有量が多いような炭化水素油に適用できるなど、多種多様な原料を処理することが可能になる。 Since the catalyst of the present invention can obtain high desulfurization activity, the amount of hydrodesulfurization refining treatment of hydrocarbon oil can be improved. Moreover, since it has a high denitrifying activity, it can be applied to hydrocarbon oils having a high nitrogen content, and can process a wide variety of raw materials.
<炭化水素油の水素化脱硫触媒の製造方法>
次に、本発明の炭化水素油の水素化脱硫触媒の製造方法について説明する。
本発明に係る炭化水素油の水素化脱硫触媒の製造方法は、アルミニウムを含む無機酸化物担体を準備する第1工程と、アルミニウムを含む無機酸化物担体に、モリブデン及びタングステンの少なくとも一方である第1の金属成分と周期表第VIII族から選ばれる少なくとも1種の第2の金属成分と炭素成分とを含む含浸液を接触させる第2工程と、第2工程で含浸液と接触させた担体を100〜500℃で加熱処理して水素化脱硫触媒を得る第3工程を有する。以下、それぞれの工程について説明する。
<Manufacturing method of hydrodesulfurization catalyst for hydrocarbon oil>
Next, a method for producing a hydrodesulfurization catalyst for the hydrocarbon oil of the present invention will be described.
The method for producing a hydrodesulfurization catalyst for hydrocarbon oil according to the present invention is a first step of preparing an inorganic oxide carrier containing aluminum, and at least one of molybdenum and tungsten on the inorganic oxide carrier containing aluminum. The second step of contacting the impregnating solution containing the metal component of No. 1 with the carbon component of at least one second metal component selected from Group VIII of the periodic table, and the carrier contacted with the impregnating solution in the second step. It has a third step of heat-treating at 100-500 ° C. to obtain a hydrodesulfurization catalyst. Hereinafter, each step will be described.
<第1工程>
第1工程は、塩基性アルミニウム塩水溶液と酸性アルミニウム塩の水溶液を、pHが6.5〜9.5、好ましくは6.5〜8.5、より好ましくは6.8〜8.0になるように混合して無機酸化物の水和物を得る工程である。
アルミニウム以外の元素を含む無機複合酸化物の水和物を得る場合は、用いる金属塩のpHにより、酸性水溶液または塩基性水溶液のアルミニウム塩の水溶液に予め混合した後、前記pHの範囲になるように混合して、無機複合酸化物の水和物を得る。
<First step>
In the first step, the pH of the aqueous solution of the basic aluminum salt and the aqueous solution of the acidic aluminum salt is 6.5 to 9.5, preferably 6.5 to 8.5, and more preferably 6.8 to 8.0. This is a step of obtaining a hydrate of an inorganic oxide by mixing as described above.
When obtaining a hydrate of an inorganic composite oxide containing an element other than aluminum, the pH of the metal salt to be used is adjusted to the above pH range after being mixed in advance with an aqueous solution of an acidic aqueous solution or a basic aqueous solution of an aluminum salt. To obtain a hydrate of an inorganic composite oxide.
前記担体において、ケイ素酸化物の含有量が高い担体を調製するには、アルミニウム塩中にケイ酸イオンを混合する際、ケイ酸イオンの溶解度が低下しケイ酸イオンが凝集しやすくなることから、ケイ素が均一に分散した担体が得られ難いおそれがある。そのため、他の金属イオンおよび/または金属塩を添加することでケイ酸イオンの凝集を抑制し、均一に分散状態を保つことができ、ケイ素酸化物含有量の高い担体を調製することが可能となる。 In order to prepare a carrier having a high silicon oxide content in the carrier, when silicate ions are mixed in an aluminum salt, the solubility of the silicate ions decreases and the silicate ions tend to aggregate. It may be difficult to obtain a carrier in which silicon is uniformly dispersed. Therefore, by adding other metal ions and / or metal salts, aggregation of silicate ions can be suppressed, a uniformly dispersed state can be maintained, and a carrier having a high silicon oxide content can be prepared. Become.
また、塩基性アルミニウム塩としては、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウムなどが好適に使用される。また、酸性アルミニウム塩としては、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウムなどが好適に使用され、チタン鉱酸塩としては、四塩化チタン、三塩化チタン、硫酸チタン、硫酸チタニル、硝酸チタンなどが例示され、特に硫酸チタン、硫酸チタニルは安価であるので好適に使用される。また、リン酸塩源としては、亜リン酸イオンをも包含し、リン酸アンモニア、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸、亜リン酸などの水中でリン酸イオンを生じるリン酸化合物が使用可能である。 Further, as the basic aluminum salt, sodium aluminate, potassium aluminate and the like are preferably used. Further, as the acidic aluminum salt, aluminum sulfate, aluminum chloride, aluminum nitrate and the like are preferably used, and as the titanium mineral salt, titanium tetrachloride, titanium trichloride, titanium sulfate, titanyl sulfate, titanium nitrate and the like are exemplified. In particular, titanium sulfate and titanyl sulfate are preferably used because they are inexpensive. Further, as the phosphate source, a phosphoric acid compound that includes phosphite ion and generates phosphoric acid ion in water such as ammonia phosphate, potassium phosphate, sodium phosphate, phosphoric acid, and phosphite is used. It is possible.
前記2種のアルミニウム塩水溶液を混合する際、通常40〜90℃、好ましくは50〜70℃に加温して保持し、この溶液の温度の±5℃、好ましくは±2℃、より好ましくは±1℃に加温した混合水溶液を、pHが6.5〜9.5、好ましくは6.5〜8.5、より好ましくは6.5〜8.0になるように、通常5〜20分、好ましくは7〜15分の間に連続添加し沈殿を生成させ、水和物のスラリーを得る。 When mixing the two aqueous aluminum salt solutions, the temperature is usually kept at 40 to 90 ° C., preferably 50 to 70 ° C., and the temperature of this solution is ± 5 ° C., preferably ± 2 ° C., more preferably ± 2 ° C. The mixed aqueous solution heated to ± 1 ° C. is usually 5 to 20 so that the pH is 6.5 to 9.5, preferably 6.5 to 8.5, and more preferably 6.5 to 8.0. Minutes, preferably 7 to 15 minutes, are added continuously to form a precipitate to give a slurry of hydrate.
ここで、塩基性アルミニウム塩水溶液への混合水溶液の添加に要する時間は、長くなると擬ベーマイトの他にバイヤライトやギブサイト等の好ましくない結晶物が生成することがあるので、15分以下が望ましく、13分以下が更に望ましい。バイヤライトやギブサイトは、加熱処理した時に比表面積が低下するので、好ましくない。 Here, the time required for adding the mixed aqueous solution to the basic aluminum salt aqueous solution is preferably 15 minutes or less because if it becomes long, unfavorable crystals such as bayarite and gibbsite may be formed in addition to pseudoboehmite. 13 minutes or less is more desirable. Bayerite and gibbsite are not preferable because they reduce the specific surface area when heat-treated.
無機酸化物担体を生成する具体的な工程の一例を挙げておく。既述の無機酸化物の水和物のスラリーを所望の手法により熟成した後、洗浄して副生成塩を除き、アルミナを含む、あるいはアルミナやアルミナ以外のケイ素などの他の元素を含む水和物のスラリーを得る。この水和物のスラリーを例えば更に加熱熟成した後、慣用の手段により例えば加熱捏和して成型可能な捏和物とした後、押し出し成型などにより所望の形状に成型し、次いで例えば70〜150℃、好ましくは90〜130℃で加熱乾燥し、好ましくは更に例えば400〜800℃、好ましくは450〜600℃で、例えば0.5〜10時間、好ましくは2〜5時間焼成して無機酸化物担体を得る。 An example of a specific process for producing an inorganic oxide carrier will be given. The above-mentioned inorganic oxide hydrate slurry is aged by a desired method and then washed to remove by-products, and hydrated with alumina or containing other elements such as alumina and silicon other than alumina. Get a slurry of things. After the slurry of this hydrate is further heat-aged, for example, it is heat-kneaded by conventional means to obtain a moldable kneaded product, and then molded into a desired shape by extrusion molding or the like, and then, for example, 70 to 150. It is heat-dried at ° C., preferably 90 to 130 ° C., and further calcined at, for example, 400 to 800 ° C., preferably 450 to 600 ° C., for example, 0.5 to 10 hours, preferably 2 to 5 hours to obtain an inorganic oxide. Obtain a carrier.
<第2工程>
無機酸化物担体に、モリブデン及びタングステンの少なくとも一方である第1の金属成分と周期表第VIII族から選ばれる少なくとも1種の第2の金属成分と炭素成分とを含む含浸液を接触させる。
金属成分の原料としては、例えば、三酸化モリブデン、モリブデン酸アンモニウム、メタタングステン酸アンモニウム、パラタングステン酸アンモニウム、三酸化タングステン、硝酸ニッケル、炭酸ニッケル、硝酸コバルト、炭酸コバルト等が好適に使用される。
含浸液は、酸を用いてpHを4以下にして、金属成分を溶解させることが好ましい。pHが4を超えると溶解している金属成分の安定性が低下して析出する傾向にある。
<Second step>
The inorganic oxide carrier is brought into contact with an impregnating solution containing at least one of molybdenum and tungsten, a first metal component, at least one second metal component selected from Group VIII of the Periodic Table, and a carbon component.
As the raw material of the metal component, for example, molybdenum trioxide, ammonium molybdate, ammonium metatungstate, ammonium paratungstate, tungsten trioxide, nickel nitrate, nickel carbonate, cobalt nitrate, cobalt carbonate and the like are preferably used.
The impregnating liquid preferably has a pH of 4 or less using an acid to dissolve the metal component. When the pH exceeds 4, the stability of the dissolved metal component decreases and it tends to precipitate.
リン化合物としては、好ましくは、オルトリン酸(以下、単に「リン酸」ともいう)、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、トリメタリン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸が用いられ、より好ましくは、オルトリン酸を用いることができる。 As the phosphorus compound, orthophosphoric acid (hereinafter, also simply referred to as “phosphoric acid”), ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, trimetaphosphoric acid, pyrophosphoric acid, and tripolyphosphoric acid are preferably used, and more preferably. Orthophosphoric acid can be used.
水素化脱硫触媒において、リン化合物は、酸化モリブデンに対して、酸化物換算で3〜25質量%含有されることが好ましく、5〜15質量%の範囲で含有されることがより好ましい。リン化合物の含有量が、酸化モリブデンに対して、25質量%より過度に超えると予備硫化済み水素化脱硫触媒の性能が低下する傾向にあり、3質量%より過度に小さいと含浸液の安定性が悪くなり好ましくない。 In the hydrodesulfurization catalyst, the phosphorus compound is preferably contained in an oxide content of 3 to 25% by mass, more preferably 5 to 15% by mass, based on molybdenum oxide. If the content of the phosphorus compound exceeds 25% by mass with respect to molybdenum oxide, the performance of the pre-sulfated hydrodesulfurization catalyst tends to deteriorate, and if it is excessively less than 3% by mass, the stability of the impregnating solution becomes stable. Is not preferable because it becomes worse.
炭素成分としては、有機酸、有機添加剤等があげられる。有機酸としては、例えば、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)が使用でき、特に、クエン酸、リンゴ酸が好適に用いられる。有機添加剤としては、糖類(単糖類、二糖類、多糖類等)が用いられ、例えば、ブドウ糖(グルコース;C6H12O6)、果糖(フルクトース;C6H12O6)、麦芽糖(マルトース;C12H22O11)、乳糖(ラクトース;C12H22O11)、ショ糖(スクロース;C12H22O11)等が好ましい糖類として挙げられる。これら糖類は、それぞれ単独で使用してもよく、またこれらの物質が混在していてもよい。より好ましくはグルコース、スクロースを用いることができる。 Examples of the carbon component include organic acids and organic additives. As the organic acid, for example, citric acid, malic acid, tartaric acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), diethylenetriaminetetraacetic acid (DTPA) can be used, and citric acid and malic acid are particularly preferably used. The organic additives, saccharides (monosaccharides, disaccharides, polysaccharides, etc.) is used, for example, dextrose (glucose; C 6 H 12 O 6) , fruit sugar (fructose; C 6 H 12 O 6) , malt sugar ( Maltose; C 12 H 22 O 11 ), lactose (lactose; C 12 H 22 O 11 ), sucrose (sucrose; C 12 H 22 O 11 ) and the like are mentioned as preferable sugars. Each of these sugars may be used alone, or these substances may be mixed. More preferably, glucose and sucrose can be used.
炭素成分は、第1の金属成分の酸化物(MOx)換算での含有量[MOx]に対して、炭素として質量比([C]/[MOx])が、既述のように0.10〜0.40の範囲にあることが好ましい。
なお、上記担体に、上記金属成分、炭素成分を含有させる方法は、特に限定されず、含浸法(平衡吸着法、ポアフィリング法、初期湿潤法等)、イオン交換法等の公知の方法を用いることができる。ここで、含浸法とは、担体に活性金属を含む含浸液を含浸させた後、加熱処理する方法である。含浸法では、金属成分を同時に担持することが好ましい。別々に金属を担持すると、脱硫活性が不充分になることがある。
The carbon component has a mass ratio ([C] / [MOx]) of carbon to 0.10 as described above with respect to the content [MOx] of the first metal component in terms of oxide (MOx). It is preferably in the range of ~ 0.40.
The method for incorporating the metal component and the carbon component in the carrier is not particularly limited, and known methods such as an impregnation method (equilibrium adsorption method, pore filling method, initial wetting method, etc.), an ion exchange method, etc. are used. be able to. Here, the impregnation method is a method in which a carrier is impregnated with an impregnating solution containing an active metal and then heat-treated. In the impregnation method, it is preferable to support the metal component at the same time. If the metals are supported separately, the desulfurization activity may be insufficient.
<第3工程>
第2工程で含浸液と接触させて得られる金属成分を担持した担体を、100〜500℃、好ましくは105〜480℃、さらに好ましくは110〜470℃で、0.5〜10時間、好ましくは1〜8時間で加熱処理した後、本発明の水素化脱硫触媒を製造する。ここで焼成温度が100℃より過度に低いと、残存水分による操作性が悪くなり、また金属担持状態が均一になりにくいおそれがあり、500℃を過度に超えると、残存炭素成分の量が減少し炭素ネットワーク構造が形成されにくく効果が期待できなくなるおそれがあるので好ましくない。
<Third step>
The carrier carrying the metal component obtained by contacting with the impregnating solution in the second step is placed at 100 to 500 ° C., preferably 105 to 480 ° C., more preferably 110 to 470 ° C., for 0.5 to 10 hours, preferably. After heat treatment for 1 to 8 hours, the hydrodesulfurization catalyst of the present invention is produced. Here, if the firing temperature is excessively lower than 100 ° C., the operability due to the residual moisture may be deteriorated, and the metal-supported state may be difficult to be uniform. If the firing temperature is excessively higher than 500 ° C., the amount of the residual carbon component decreases. However, it is not preferable because the carbon network structure is difficult to form and the effect may not be expected.
[測定方法について]
後述のように、本発明の実施例及び比較例の各々における水素化脱硫触媒について、成分の含有量、比表面積及び性状に関する数値を測定しているが、これらの測定を行う方法について記載しておく。
<担体成分(アルミナ、シリカ、酸化リン)および金属成分(モリブデン、コバルト、ニッケル)の含有量の測定方法>
測定試料3gを容量30mlの蓋付きジルコニアボールに採取し、加熱処理(200℃、20分)させ、焼成(700℃、5分)した後、Na2O2 2gおよびNaOH 1gを加えて15分間溶融した。さらに、H2SO4 25mlと水200mlを加えて溶解したのち、純水で500mlになるよう希釈して試料とした。得られた試料について、ICP装置(島津製作所(株)製、ICPS−8100、解析ソフトウェアICPS−8000)を用いて、各成分の含有量を酸化物換算基準(Al2O3、SiO2、P2O5、MoO3、NiO、CoO)で測定した。
[Measurement method]
As will be described later, the hydrodesulfurization catalysts in the Examples and Comparative Examples of the present invention are measured with respect to the content, specific surface area and properties of the components. back.
<Method of measuring the content of carrier components (alumina, silica, phosphorus oxide) and metal components (molybdenum, cobalt, nickel)>
3 g of the measurement sample is collected in a zirconia ball with a lid having a capacity of 30 ml, heat-treated (200 ° C., 20 minutes), calcined (700 ° C., 5 minutes), and then 2 2 g of Na 2 O and 1 g of NaOH are added for 15 minutes. It melted. Furthermore, after dissolved by adding H 2 SO 4 25 ml of
<比表面積の測定方法>
測定試料を磁製ルツボ(B−2型)に約30ml採取し、300℃の温度で2時間加熱処理後、デシケータに入れて室温まで冷却し、測定用サンプルを得た。次に、このサンプルを1g取り、全自動表面積測定装置(湯浅アイオニクス社製、マルチソーブ12型)を用いて、試料の比表面積(m2/g)をBET法にて測定した。
<Method of measuring specific surface area>
Approximately 30 ml of a measurement sample was collected in a porcelain crucible (B-2 type), heat-treated at a temperature of 300 ° C. for 2 hours, and then placed in a desiccator to cool to room temperature to obtain a measurement sample. Next, 1 g of this sample was taken, and the specific surface area (m 2 / g) of the sample was measured by the BET method using a fully automatic surface area measuring device (manufactured by Yuasa Ionics, Multisorb 12 type).
<細孔容積の測定方法>
水のポアフィリング法で細孔容積を測定した。
<Measurement method of pore volume>
The pore volume was measured by the water pore filling method.
<X線解析の測定方法>(結晶形判別した手法)
測定試料を磁性ルツボ(B−2型)に約30ml採取し、110℃で12時間加熱して加熱処理させた後、デシケータに入れて室温まで冷却した。次に、冷却物を乳鉢で15分間粉砕した後、X線回折装置(理学電機(株)製、RINT1400)を用いて結晶形態を測定した。なお、本発明でいう結晶形態は、この測定結果から判定された形態(たとえば、γ−アルミナなど)を示す。
<Measurement method for X-ray analysis> (Method for determining crystal shape)
Approximately 30 ml of the measurement sample was collected in a magnetic crucible (B-2 type), heated at 110 ° C. for 12 hours for heat treatment, and then placed in a desiccator and cooled to room temperature. Next, the cooled product was pulverized in a mortar for 15 minutes, and then the crystal morphology was measured using an X-ray diffractometer (RINT1400, manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.). The crystal morphology referred to in the present invention indicates a morphology determined from this measurement result (for example, γ-alumina).
<ラマンスペクトルの測定方法>
レーザー波長532nmのレーザー励起によるラマンスペクトル測定を室温にて実施した。測定試料は、破砕した後、堀場製作所製LabRAMを用いて200から2000cm−1まで測定した。
<Measurement method of Raman spectrum>
Raman spectrum measurement by laser excitation with a laser wavelength of 532 nm was performed at room temperature. After crushing, the measurement sample was measured from 200 to 2000 cm -1 using a LabRAM manufactured by HORIBA, Ltd.
[実施例]
無機酸化物担体の調製例と、含浸液の調製例と、各無機酸化物担体及び含浸液を用いた本発明の実施例である水素化脱硫触媒の調製例と、各無機酸化物担体及び含浸液を用いた比較例である水素化脱硫触媒の調製例について以下に記載する。
まず無機酸化物担体の調製例について記載する。
[Example]
Preparation example of inorganic oxide carrier, preparation example of impregnating liquid, preparation example of hydrodesulfurization catalyst which is an example of the present invention using each inorganic oxide carrier and impregnating liquid, each inorganic oxide carrier and impregnation An example of preparation of a hydrodesulfurization catalyst, which is a comparative example using a liquid, is described below.
First, an example of preparing an inorganic oxide carrier will be described.
<無機酸化物担体Aの調製>
容量が100Lのスチームジャケット付のタンクに、Al2O3濃度換算で22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液(日揮触媒化成(株)製)9.09kgを入れ、イオン交換水で希釈して40.00kgとした後、濃度99質量%のグルコン酸ナトリウム(扶桑化学工業(株)製)60.0gとを加え、撹拌しながら60℃に加温し、濃度5質量%のグルコン酸ナトリウム含有アルミン酸ナトリウム水溶液(L1)を調製した。
また、濃度がAl2O3換算で7質量%の硫酸アルミニウム水溶液(日揮触媒化成(株)製)14.29kgをイオン交換水25.71kgで希釈した硫酸アルミニウム水溶液を60℃に加温した硫酸アルミニウム水溶液(L2)を調製した。
次に、前記アルミン酸ナトリウム水溶液(L1)を撹拌しながら、これに前記硫酸アルミニウム水溶液(L2)を、10分間で添加して、Al2O3濃度換算で3.8質量%のアルミナ酸化物水和物スラリーを調製した。このとき、アルミナ酸化物水和物スラリーのpHは7.2であった。
<Preparation of Inorganic Oxide Carrier A>
Tank steam
Further, aluminum sulfate aqueous solution obtained by diluting 14.29 kg of an aqueous aluminum sulfate solution (manufactured by Nikki Catalyst Kasei Co., Ltd.) having a concentration of 7% by mass in terms of Al 2 O 3 with 25.71 kg of ion-exchanged water was heated to 60 ° C. An aqueous aluminum solution (L2) was prepared.
Next, while stirring the sodium aluminate aqueous solution (L1), the aluminum sulfate aqueous solution (L2) was added thereto in 10 minutes, and 3.8% by mass of alumina oxide in terms of Al 2 O 3 concentration was added. A hydrate slurry was prepared. At this time, the pH of the alumina oxide hydrate slurry was 7.2.
得られたアルミナ酸化物水和物スラリーを、撹拌しながら60℃で60分間熟成した後、平板フィルターを用いてしたアルミナ酸化物水和物スラリーを脱水した後、濃度0.3質量%のアンモニア水溶液1.5Lで洗浄した。洗浄後のケーキ状スラリーにAl2O3濃度換算で10質量%になるようにイオン交換水で希釈してスラリー化した後、濃度15質量%のアンモニア水を添加してpH10.5に調製した。これを還流機付熟成タンクに移し、撹拌しながら95℃で10時間熟成した。熟成終了後のスラリーを脱水し、スチームジャケット付き双腕式ニーダーで練りながら加温し、所定の水分まで濃縮捏和した。得られた捏和物をスクリュー式押し出し成型機で直径が1.8mm、長さ3mmの円柱状に成型し、110℃で12時間加熱処理した後、電気炉で550℃、3時間焼成して無機酸化物担体(A)(以下、単に「担体A」ともいう。以下の調製例、実施例及び比較例についても同様である。)を調製した。
無機酸化物担体Aについて、X線解析による結晶形態、比表面積の測定結果を表1に示す。
The obtained alumina oxide hydrate slurry was aged at 60 ° C. for 60 minutes with stirring, and then the alumina oxide hydrate slurry was dehydrated using a flat plate filter, and then ammonia having a concentration of 0.3% by mass was used. It was washed with 1.5 L of aqueous solution. The cake-like slurry after washing was diluted with ion-exchanged water so as to have an Al 2 O 3 concentration of 10% by mass to form a slurry, and then ammonia water having a concentration of 15% by mass was added to adjust the pH to 10.5. .. This was transferred to an aging tank equipped with a reflux machine and aged at 95 ° C. for 10 hours with stirring. The slurry after completion of aging was dehydrated, heated while kneading with a double-armed kneader with a steam jacket, and concentrated and kneaded to a predetermined water content. The obtained kneaded product was molded into a cylinder having a diameter of 1.8 mm and a length of 3 mm using a screw-type extrusion molding machine, heat-treated at 110 ° C. for 12 hours, and then fired at 550 ° C. for 3 hours in an electric furnace. An inorganic oxide carrier (A) (hereinafter, also simply referred to as “carrier A”; the same applies to the following preparation examples, examples and comparative examples) was prepared.
Table 1 shows the measurement results of the crystal morphology and specific surface area of the inorganic oxide carrier A by X-ray analysis.
<無機酸化物担体Bの調製>
担体Aの調製において、110℃で12時間加熱処理した後、電気炉での焼成温度を800℃とした以外は担体Aと同様の調製を行い、担体Bを得た。
無機酸化物担体Bについて、X線解析による結晶形態、比表面積の測定結果を表1に示す。
<Preparation of inorganic oxide carrier B>
In the preparation of the carrier A, after heat treatment at 110 ° C. for 12 hours, the same preparation as that of the carrier A was performed except that the firing temperature in the electric furnace was set to 800 ° C. to obtain the carrier B.
Table 1 shows the measurement results of the crystal morphology and specific surface area of the inorganic oxide carrier B by X-ray analysis.
<無機酸化物担体Cの調製>
担体Aの調製において、容量が100Lのスチームジャケット付のタンクに、Al2O3濃度換算で22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液8.91kg、イオン交換水39.20kgで希釈後、SiO2濃度換算で5質量%のケイ酸ナトリウム(AGCエスアイテック(株)製;SiO2濃度24質量%)溶液1.20kgを撹拌しながら添加し、60℃に加温して、塩基性アルミニウム塩水溶液を作成した。また、硫酸アルミニウム水溶液14.00kg、硫酸アルミニウムを希釈するイオン交換水25.2kgを用いたこと以外は担体Aと同様の調製を行い、担体Cを得た。
無機酸化物担体Cについて、X線解析による結晶形態、比表面積の測定結果を表1に示す。
<Preparation of inorganic oxide carrier C>
In the preparation of carrier A, a tank with a steam jacket having a capacity of 100 L was diluted with 8.91 kg of a 22 mass% sodium aluminate aqueous solution and 39.20 kg of ion-exchanged water in terms of Al 2 O 3 concentration, and then converted to SiO 2 concentration. Add 1.20 kg of a 5 mass% sodium aluminate solution (manufactured by AGC SITEC Co., Ltd .; SiO 2 concentration 24 mass%) with stirring and heat to 60 ° C. to prepare a basic aluminum salt aqueous solution. did. Further, the same preparation as that of the carrier A was carried out except that 14.00 kg of the aluminum sulfate aqueous solution and 25.2 kg of the ion-exchanged water for diluting the aluminum sulfate were used to obtain the carrier C.
Table 1 shows the measurement results of the crystal morphology and specific surface area of the inorganic oxide carrier C by X-ray analysis.
<無機酸化物担体Dの調製>
担体Aの調製において、容量が100Lのスチームジャケット付のタンクに、アルミン酸ナトリウム水溶液8.45kg、イオン交換水28.8kgで希釈後、ケイ酸ナトリウム溶液4.20kgを撹拌しながら添加し、60℃に加温して、塩基性アルミニウム塩水溶液を作成した。また、硫酸アルミニウム水溶液13.29kg、硫酸アルミニウムを希釈するイオン交換水23.91kgを用いたこと以外は担体Aと同様の調製を行い、担体Dを得た。
無機酸化物担体Dについて、X線解析による結晶形態、比表面積の測定結果を表1に示す。
<Preparation of Inorganic Oxide Carrier D>
In the preparation of carrier A, a tank with a steam jacket having a capacity of 100 L was diluted with 8.45 kg of an aqueous sodium aluminate solution and 28.8 kg of ion-exchanged water, and then 4.20 kg of a sodium silicate solution was added with stirring to 60. Aqueous solution of basic aluminum salt was prepared by heating to ° C. Further, the same preparation as that of the carrier A was carried out except that 13.29 kg of the aluminum sulfate aqueous solution and 23.91 kg of the ion-exchanged water for diluting the aluminum sulfate were used to obtain the carrier D.
Table 1 shows the measurement results of the crystal morphology and specific surface area of the inorganic oxide carrier D by X-ray analysis.
<無機酸化物担体Eの調製>
容量が100Lのスチームジャケット付のタンクに、Al2O3濃度換算で22質量%のアルミン酸ナトリウム水溶液8.64kgを入れ、イオン交換水29.4kgで希釈後、濃度100質量%のグルコン酸ナトリウム57.0gとを加え、撹拌しながら60℃に加温し、濃度5質量%のグルコン酸ナトリウム含有アルミン酸ナトリウム水溶液(L3)を調製した。また、硫酸アルミニウム水溶液13.57kgを24.4kgのイオン交換水で希釈した酸性アルミニウム塩水溶液と、TiO2濃度換算で33質量%の硫酸チタニル(テイカ(株)製)0.46kgを2.54kgのイオン交換水に溶解したチタニウム鉱酸塩水溶液とを混合し、60℃に加温して、硫酸アルミニウム水溶液(L4)を作成した。
次に、前記アルミン酸ナトリウム水溶液(L3)を撹拌しながら、これに前記硫酸アルミニウム水溶液(L4)を、10分間で添加して、Al2O3濃度換算で3.8質量%のアルミナチタニア酸化物水和物スラリーを調製した以外は担体Aと同様の調製を行い、担体Eを得た。
無機酸化物担体Eについて、X線解析による結晶形態、比表面積の測定結果を表1に示す。
<Preparation of inorganic oxide carrier E>
Tank steam
Next, while stirring the sodium aluminate aqueous solution (L3), the aluminum sulfate aqueous solution (L4) was added thereto in 10 minutes, and 3.8% by mass of alumina titania oxidation in terms of Al 2 O 3 concentration was obtained. The same preparation as that for carrier A was carried out except that a hydrated slurry was prepared, and carrier E was obtained.
Table 1 shows the measurement results of the crystal morphology and specific surface area of the inorganic oxide carrier E by X-ray analysis.
<無機酸化物担体Fの調製>
容量が100Lのスチームジャケット付のタンクに、アルミン酸ナトリウム水溶液8.91kgを入れ、イオン交換水30.3kgで希釈後、グルコン酸ナトリウム59.0gとを加え、撹拌しながら60℃に加温し、濃度5質量%のグルコン酸ナトリウム含有アルミン酸ナトリウム水溶液(L5)を調製した。また、硫酸アルミニウム水溶液14.00kgを25.2kgのイオン交換水で希釈した酸性アルミニウム塩水溶液と、硫酸チタン0.18kgを1.02kgのイオン交換水に溶解したチタニウム鉱酸塩水溶液とを混合し、60℃に加温して、硫酸アルミニウム水溶液(L6)を作成した。
次に、前記アルミン酸ナトリウム水溶液(L5)を撹拌しながら、これに前記硫酸アルミニウム水溶液(L6)を、10分間で添加して、Al2O3濃度換算で3.8質量%のアルミナチタニア酸化物水和物スラリーを調製した以外は担体Aと同様の調製を行い、担体Fを得た。
無機酸化物担体Fについて、X線解析による結晶形態、比表面積の測定結果を表1に示す。
<Preparation of inorganic oxide carrier F>
Put 8.91 kg of sodium aluminate aqueous solution in a tank with a steam jacket with a capacity of 100 L, dilute with 30.3 kg of ion-exchanged water, add 59.0 g of sodium gluconate, and heat to 60 ° C. with stirring. , Sodium gluconate-containing sodium aluminate aqueous solution (L5) having a concentration of 5% by mass was prepared. Further, an acidic aluminum salt aqueous solution obtained by diluting 14.00 kg of an aluminum sulfate aqueous solution with 25.2 kg of ion-exchanged water and a titanium mineral salt aqueous solution obtained by dissolving 0.18 kg of titanium sulfate in 1.02 kg of ion-exchanged water were mixed. , 60 ° C. to prepare an aqueous aluminum sulfate solution (L6).
Then, the stirring of the aqueous sodium aluminate solution (L5), the aqueous aluminum sulfate solution (L6) to this was added over 10 minutes, Al 2 O 3 concentration in terms of 3.8% by weight of alumina titania oxide The same preparation as that for carrier A was carried out except that a hydrated slurry was prepared, to obtain carrier F.
Table 1 shows the measurement results of the crystal morphology and specific surface area of the inorganic oxide carrier F by X-ray analysis.
<無機酸化物担体Gの調製>
担体Aの調製において、110℃で12時間加熱処理した後、電気炉での焼成温度を950℃とした以外は担体Aと同様の調製を行い、担体Gを得た。
<Preparation of Inorganic Oxide Carrier G>
In the preparation of the carrier A, after heat treatment at 110 ° C. for 12 hours, the same preparation as that of the carrier A was performed except that the firing temperature in the electric furnace was set to 950 ° C. to obtain the carrier G.
無機酸化物担体Gは、X線解析による結晶形態、比表面積の測定結果を表1に示す。
なお、前記担体の細孔容積の測定結果については、表1には記載していないが、担体A及びDは0.78ml/g、担体B、C及びGは0.76ml/g、担体Eは0.75ml/g、担体Fは0.74ml/gであった。
Table 1 shows the measurement results of the crystal morphology and specific surface area of the inorganic oxide carrier G by X-ray analysis.
Although the measurement results of the pore volume of the carrier are not shown in Table 1, the carriers A and D are 0.78 ml / g, the carriers B, C and G are 0.76 ml / g, and the carrier E. Was 0.75 ml / g, and the carrier F was 0.74 ml / g.
<含浸液a1の調製>
三酸化モリブデン(Climax(株)製;MoO3濃度99.9質量%)169.9gと炭酸コバルト((株)田中化学研究所製;CoO濃度61質量%)70.1gとを、イオン交換水400mlに懸濁させ、この懸濁液を95℃で5時間液容量が減少しないように適当な還流措置を施して加熱した後、リン酸(関東化学(株)製;P2O5濃度62質量%)42.0gおよびクエン酸(関東化学(株)製:、純度99.9質量%)64.3gとグルコン酸(関東化学(株)製、純度50質量%)147.8gを加えて溶解させ、含浸液a1を調製した。
<含浸液a2の調製>
三酸化モリブデン162.0gと炭酸コバルト34.6gとを、イオン交換水400mlに懸濁させ、この懸濁液を95℃で5時間液容量が減少しないように適当な還流措置を施して加熱した後、リン酸34.3gおよびクエン酸31.7gとグルコン酸140.8gを加えて溶解させ、含浸液a2を調製した。
<含浸液a3の調製>
三酸化モリブデン166.7gと炭酸コバルト59.3gとを、イオン交換水400mlに懸濁させ、この懸濁液を95℃で5時間液容量が減少しないように適当な還流措置を施して加熱した後、リン酸35.3gおよびクエン酸54.3gとグルコン酸144.9gを加えて溶解させ、含浸液a3を調製した。
<含浸液a4の調製>
三酸化モリブデン171.9gと炭酸コバルト99.1gとを、イオン交換水400mlに懸濁させ、この懸濁液を95℃で5時間液容量が減少しないように適当な還流措置を施して加熱した後、リン酸24.3gおよびクエン酸90.8gとグルコン酸149.5gを加えて溶解させ、含浸液a4を調製した。
<含浸液a5の調製>
クエン酸の量を85.7gに、グルコン酸の量を108.2gに変化させた他は、含浸液a1と同様にして含浸液a5を調製した。
<含浸液a6の調製>
クエン酸の量を34.3gに、グルコン酸の量を59.0gに変化させた他は、含浸液a1と同様にして含浸液a6を調製した。
<含浸液a7の調製>
グルコン酸の量を29.6gに変化させた他は、含浸液a1と同様にして含浸液a7を調製した。
<含浸液a8の調製>
クエン酸の量を107.1gに、グルコン酸の量を147.8gに変化させた他は、含浸液a1と同様にして含浸液a8を調製した。
<含浸液a9の調製>
三酸化モリブデン159.3gと炭酸コバルト20.4gとを、イオン交換水400mlに懸濁させ、この懸濁液を95℃で5時間液容量が減少しないように適当な還流措置を施して加熱した後、リン酸33.7およびクエン酸18.7gとグルコン酸138.5gを加えて溶解させ、含浸液a9を調製した。
<Preparation of impregnating liquid a1>
169.9 g of molybdenum trioxide (manufactured by Climax Co., Ltd .; MoO 3 concentration 99.9% by mass) and 70.1 g of cobalt carbonate (manufactured by Tanaka Chemical Laboratory Co., Ltd .; CoO concentration 61% by mass) are added to ion-exchanged water. It was suspended in 400 ml, after 5 hours liquid capacity is heated by applying an appropriate reflux measures to not reduce in the suspension 95 ° C., manufactured by phosphoric acid (Kanto Chemical (Co.); P 2 O 5 concentration 62 Add 42.0 g of citric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .:, purity 99.9 mass%) 64.3 g and gluconic acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., purity 50 mass%) 147.8 g. It was dissolved to prepare an impregnating solution a1.
<Preparation of impregnating liquid a2>
162.0 g of molybdenum trioxide and 34.6 g of cobalt carbonate were suspended in 400 ml of ion-exchanged water, and the suspension was heated at 95 ° C. for 5 hours with appropriate reflux measures so that the liquid volume did not decrease. After that, 34.3 g of phosphoric acid, 31.7 g of citric acid and 140.8 g of gluconic acid were added and dissolved to prepare an impregnating solution a2.
<Preparation of impregnating liquid a3>
166.7 g of molybdenum trioxide and 59.3 g of cobalt carbonate were suspended in 400 ml of ion-exchanged water, and the suspension was heated at 95 ° C. for 5 hours with appropriate reflux measures so that the liquid volume did not decrease. After that, 35.3 g of phosphoric acid, 54.3 g of citric acid and 144.9 g of gluconic acid were added and dissolved to prepare an impregnating solution a3.
<Preparation of impregnating liquid a4>
171.9 g of molybdenum trioxide and 99.1 g of cobalt carbonate were suspended in 400 ml of ion-exchanged water, and the suspension was heated at 95 ° C. for 5 hours with appropriate reflux measures so that the liquid volume did not decrease. After that, 24.3 g of phosphoric acid, 90.8 g of citric acid and 149.5 g of gluconic acid were added and dissolved to prepare an impregnating solution a4.
<Preparation of impregnating liquid a5>
An impregnating solution a5 was prepared in the same manner as the impregnating solution a1 except that the amount of citric acid was changed to 85.7 g and the amount of gluconic acid was changed to 108.2 g.
<Preparation of impregnating liquid a6>
An impregnating solution a6 was prepared in the same manner as the impregnating solution a1 except that the amount of citric acid was changed to 34.3 g and the amount of gluconic acid was changed to 59.0 g.
<Preparation of impregnating liquid a7>
An impregnating solution a7 was prepared in the same manner as the impregnating solution a1 except that the amount of gluconic acid was changed to 29.6 g.
<Preparation of impregnating liquid a8>
An impregnating solution a8 was prepared in the same manner as the impregnating solution a1 except that the amount of citric acid was changed to 107.1 g and the amount of gluconic acid was changed to 147.8 g.
<Preparation of impregnating liquid a9>
159.3 g of molybdenum trioxide and 20.4 g of cobalt carbonate were suspended in 400 ml of ion-exchanged water, and the suspension was heated at 95 ° C. for 5 hours with appropriate reflux measures so that the liquid volume did not decrease. After that, 33.7 g of phosphoric acid, 18.7 g of citric acid and 138.5 g of gluconic acid were added and dissolved to prepare an impregnating solution a9.
<含浸液bの調製>
グルコン酸を酒石酸(関東化学(株)製;酒石酸濃度99質量%)73.9gに変更した他は、含浸液a1と同様にして含浸液bを調製した。
<Preparation of impregnating liquid b>
The impregnating liquid b was prepared in the same manner as the impregnating liquid a1 except that the gluconic acid was changed to 73.9 g of tartaric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc .; tartaric acid concentration 99% by mass).
<含浸液c1の調製>
グルコン酸の代わりにグルコース(関東化学(株)製、純度98質量%)74.7gを用いた他は、含浸液a1と同様にして含浸液c1を調製した。
<含浸液c2の調製>
金属種をコバルトからニッケルに変更し、炭酸ニッケル(正同化学工業(株)製;NiO濃度55質量%)77.9gを変化させた他は、含浸液c1と同様にして含浸液c2を調製した。
<含浸液c3の調製>
コバルト量を炭酸コバルト55.6gに変更し、炭酸ニッケル16.1gを追加した他は、含浸液c1と同様にして含浸液c3を調製した。
<Preparation of impregnating liquid c1>
An impregnating solution c1 was prepared in the same manner as the impregnating solution a1 except that 74.7 g of glucose (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., purity 98% by mass) was used instead of gluconic acid.
<Preparation of impregnating liquid c2>
The impregnating solution c2 was prepared in the same manner as the impregnating solution c1 except that the metal type was changed from cobalt to nickel and 77.9 g of nickel carbonate (manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd .; NiO concentration 55% by mass) was changed. did.
<Preparation of impregnating liquid c3>
The impregnating liquid c3 was prepared in the same manner as the impregnating liquid c1 except that the amount of cobalt was changed to 55.6 g of cobalt carbonate and 16.1 g of nickel carbonate was added.
<含浸液dの調製>
グルコン酸の代わりにスクロース(関東化学(株)製、純度99質量%)73.9gを用いた他は、含浸液a1と同様にして含浸液dを調製した。
<Preparation of impregnating liquid d>
An impregnating solution d was prepared in the same manner as the impregnating solution a1 except that 73.9 g of sucrose (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., purity 99% by mass) was used instead of gluconic acid.
<含浸液eの調製>
クエン酸の代わりにリンゴ酸(関東化学(株)製、純度98質量%)65.0gを用いた他は、含浸液a1と同様にして含浸液eを調製した。
<Preparation of impregnating liquid e>
An impregnating solution e was prepared in the same manner as the impregnating solution a1 except that 65.0 g of malic acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., purity 98% by mass) was used instead of citric acid.
<含浸液fの調製>
リン酸の添加を除いた他は、含浸液a1と同様にして含浸液fを調製した。
<Preparation of impregnating liquid f>
The impregnating liquid f was prepared in the same manner as the impregnating liquid a1 except that the addition of phosphoric acid was removed.
<含浸液gの調製>
クエン酸の量を107.1gにグルコン酸の添加を除いた他は、含浸液a1と同様にして含浸液gを調製した。
<Preparation of impregnating solution g>
An impregnating solution g was prepared in the same manner as the impregnating solution a1 except that the amount of citric acid was 107.1 g and the addition of gluconic acid was removed.
<含浸液hの調製>
グルコン酸の代わりにグルコース74.7gを用い、クエン酸の添加を除いた他は、含浸液a1と同様にして含浸液hを調製した。
<Preparation of impregnating liquid h>
An impregnating solution h was prepared in the same manner as the impregnating solution a1 except that 74.7 g of glucose was used instead of the gluconic acid and the addition of citric acid was removed.
<含浸液iの調製>
有機物を用いない他は、含浸液a1と同様にして含浸液iを調製した。
上述の各含浸液について、第1の金属成分の酸化物(MOx)換算における含有量 [MOx]に対する、周期表第VIII族から選ばれる前記第2の金属成分の酸化物(MO)換算における含有量 [MO]の比([MO]/[MOx])を記載しておく。
含浸液a1、b、c1、d、e、f、a5、a6、a7、g、h、i、a8の([MO]/[MOx])は、
[MOx]=169.9g×0.999(純度99,9%)=169.7g
[MO]=70.1g×0.61(純度61%)=42.8gであるから、
42.8/169.7=0.25である。
含浸液a2の([MO]/[MOx])は、
[MOx]=162.0g×0.999=161.8g
[MO]=34.6g×0.61=21.1gであるから、
21.1/161.8=0.13である。
含浸液a3の([MO]/[MOx])は、
[MOx]=166.7g×0.999=166.5g
[MO]=59.3g×0.61=36.2gであるから、
36.2/166.5=0.22である。
含浸液a4の([MO]/[MOx])は、
[MOx]=171.9g×0.999=171.7g
[MO]=99.1g×0.61=60.5gであるから、
60.5/171.9=0.35である。
含浸液c2の([MO]/[MOx])は、
[MOx]=169.9g×0.999=169.7g
[MO]=77.9g×0.55(純度55%)=42.8gであるから、
42.8/169.7=0.25である。
含浸液c3の([MO]/[MOx])は、
[MOx]=169.9g×0.999=169.7g
[MO]=(55.6g×0.61)+(16.1g×0.55)
=33.9+8.9=42.8gであるから、
42.8/169.7=0.25である。
含浸液a9の([MO]/[MOx])は、
[MOx]=159.3g×0.999=159.1g
[MO]=20.4g×0.61=12.4gであるから、
12.4/159.1=0.08である。
<Preparation of impregnating liquid i>
The impregnating liquid i was prepared in the same manner as the impregnating liquid a1 except that no organic substance was used.
For each of the above-mentioned impregnating liquids, the content of the second metal component selected from Group VIII of the periodic table in terms of oxide (MO) with respect to the content [MOx] of the first metal component in terms of oxide (MOx). The ratio of the amount [MO] ([MO] / [MOx]) is described.
The impregnating liquids a1, b, c1, d, e, f, a5, a6, a7, g, h, i, and a8 ([MO] / [MOx]) are
[MOx] = 169.9 g x 0.999 (purity 99.9%) = 169.7 g
Since [MO] = 70.1 g × 0.61 (purity 61%) = 42.8 g,
42.8 / 169.7 = 0.25.
The ([MO] / [MOx]) of the impregnating liquid a2 is
[MOx] = 162.0 g x 0.999 = 161.8 g
Since [MO] = 34.6 g × 0.61 = 21.1 g,
21.1 / 161.8 = 0.13.
The ([MO] / [MOx]) of the impregnating liquid a3 is
[MOx] = 166.7 g x 0.999 = 166.5 g
Since [MO] = 59.3 g × 0.61 = 36.2 g,
36.2 / 166.5 = 0.22.
The ([MO] / [MOx]) of the impregnating liquid a4 is
[MOx] = 171.9g x 0.999 = 171.7g
Since [MO] = 99.1 g × 0.61 = 60.5 g,
60.5 / 171.9 = 0.35.
The ([MO] / [MOx]) of the impregnating liquid c2 is
[MOx] = 169.9g x 0.999 = 169.7g
Since [MO] = 77.9 g × 0.55 (purity 55%) = 42.8 g,
42.8 / 169.7 = 0.25.
The ([MO] / [MOx]) of the impregnating liquid c3 is
[MOx] = 169.9g x 0.999 = 169.7g
[MO] = (55.6 g x 0.61) + (16.1 g x 0.55)
= 33.9 + 8.9 = 42.8 g, so
42.8 / 169.7 = 0.25.
The ([MO] / [MOx]) of the impregnating liquid a9 is
[MOx] = 159.3 g x 0.999 = 159.1 g
Since [MO] = 20.4 g × 0.61 = 12.4 g,
12.4 / 159.1 = 0.08.
<実施例1:水素化脱硫触媒の調製>
調製した含浸液a1を、担体Aの細孔容積を全部埋める容積に相当する容量になるよう水分を調整した。担体Aの細孔容積は既述のように0.78ml/gであることから、500gの担体Aに対して調整すべき含浸液a1の容量は390ml(0.78ml/g×500g)である。次に、容量調整した含浸液a1を、500gの担体Aに噴霧含浸させた後、120℃で2時間加熱処理して、水素化脱硫触媒(以下、単に「触媒」ともいう。以下の実施例についても同様である。)を得た。得られた触媒の性状を表1に示す。
<Example 1: Preparation of hydrodesulfurization catalyst>
The water content of the prepared impregnating liquid a1 was adjusted so as to have a volume corresponding to the volume that completely fills the pore volume of the carrier A. Since the pore volume of the carrier A is 0.78 ml / g as described above, the volume of the impregnating liquid a1 to be adjusted with respect to 500 g of the carrier A is 390 ml (0.78 ml / g × 500 g). .. Next, 500 g of the impregnated solution a1 whose volume has been adjusted is spray-impregnated on the carrier A, and then heat-treated at 120 ° C. for 2 hours to obtain a hydrodesulfurization catalyst (hereinafter, also simply referred to as “catalyst”. The same applies to the above.) The properties of the obtained catalyst are shown in Table 1.
<実施例2〜実施例18:水素化脱硫触媒の調製>
既述のようにした調製した担体の種類(調製例)と含浸液の種類(調製例)とを表1のように組み合わせ、その他は実施例1と同様にして、実施例2〜実施例18の触媒を調製した。得られた触媒の性状を表1に示す。
<比較例1〜比較例8:水素化脱硫触媒の調製>
既述のようにした調製した担体の種類(調製例)と含浸液の種類(調製例)とを表1のように組み合わせ、その他は実施例1と同様にして、比較例1、比較例3〜比較例8の触媒を調製した。また含浸液a1を500gの担体Aに噴霧含浸させた後、500℃で2時間加熱処理した他は比較例1と同様にして比較例2の触媒を調製した。得られた触媒の性状を表1に示す。
なお、上記の触媒群の代表として実施例3の触媒及び比較例3の触媒について、ラマン分析の結果及びピーク強度[A]及びピーク強度[B]を図1及び図2に示しておく。
<Examples 2 to 18: Preparation of hydrodesulfurization catalyst>
The type of carrier (preparation example) prepared as described above and the type of impregnating solution (preparation example) are combined as shown in Table 1, and the others are the same as in Example 1 in Examples 2 to 18. The catalyst was prepared. The properties of the obtained catalyst are shown in Table 1.
<Comparative Examples 1 to 8 : Preparation of Hydrodesulfurization Catalyst>
The type of the prepared carrier (preparation example) and the type of the impregnating solution (preparation example) as described above are combined as shown in Table 1, and the others are the same as in Example 1 in Comparative Example 1 and Comparative Example 3. -The catalyst of Comparative Example 8 was prepared. Further, a catalyst of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that 500 g of the impregnating solution a1 was spray-impregnated with the carrier A and then heat-treated at 500 ° C. for 2 hours. The properties of the obtained catalyst are shown in Table 1.
As representatives of the above catalyst group, the results of Raman analysis and the peak intensities [A] and peak intensities [B] of the catalyst of Example 3 and the catalyst of Comparative Example 3 are shown in FIGS. 1 and 2.
<確認試験>
(確認試験の方法)
実施例1の触媒を固定床反応装置に充填し、触媒に含まれている酸素原子を脱離させて活性化するために、予備硫化処理した。この予備硫化処理は、硫黄化合物を含む液体または気体を200℃〜400℃の温度、常圧〜100MPaの水素圧雰囲気下の管理された反応容器中で流通させることによって行われる。この確認試験においては、硫黄化合物を含む石油蒸留物、それにジメチルサルファイド、ジメチルジスルフィドや二硫化炭素等の硫化剤を加えたもの、あるいは硫化水素を200〜400℃、常圧あるいはそれ以上の水素分圧の水素雰囲気化で予備硫化処理を行った。
<Confirmation test>
(Confirmation test method)
The catalyst of Example 1 was filled in a fixed bed reactor and pre-sulfurized in order to desorb and activate the oxygen atoms contained in the catalyst. This pre-sulfurization treatment is carried out by circulating a liquid or gas containing a sulfur compound in a controlled reaction vessel at a temperature of 200 ° C. to 400 ° C. and a hydrogen pressure atmosphere of normal pressure to 100 MPa. In this confirmation test, petroleum distillate containing a sulfur compound, dimethyl sulfide, dimethyl disulfide, carbon disulfide, or other sulfurizing agent added, or hydrogen sulfide at 200 to 400 ° C. at normal pressure or higher. Pre-sulfurization was performed by creating a pressure hydrogen atmosphere.
次いで、固定床流通式反応装置内に、直留軽油(15℃における密度0.8468g/cm3、硫黄分1.13質量%、窒素分0.083質量%)を150ml/時間の速度で供給して水素化脱硫処理を行い、水素化精製を行なった。その際の反応条件は、水素分圧が4.5MPa、液空間速度が1.0h−1、水素油比が250Nm3/klである。そして反応温度を300〜360℃の範囲で変化させ、各温度における精製油中の硫黄分析と窒素分析を行い、精製油中の硫黄分が8ppmになる温度および窒素分が1ppmになる温度をそれぞれ求めた。
そして実施例2〜実施例18及び比較例1〜比較例8における各触媒についても同様の確認試験を行った。各触媒を用いた水素化精製処理において、精製油中の硫黄分が8ppmになる温度(反応温度)および窒素分が1ppmになる温度を表1に示す。
Next, straight gas oil (density 0.8468 g / cm 3 at 15 ° C., sulfur content 1.13% by mass, nitrogen content 0.083% by mass) was supplied into the fixed bed flow reactor at a rate of 150 ml / hour. Then, hydrodesulfurization treatment was carried out, and hydrorefining was carried out. The reaction conditions at that time were a hydrogen partial pressure of 4.5 MPa, a liquid space velocity of 1.0 h-1 , and a hydrogen-oil ratio of 250 Nm 3 / kl. Then, the reaction temperature is changed in the range of 300 to 360 ° C., sulfur analysis and nitrogen analysis in the refined oil at each temperature are performed, and the temperature at which the sulfur content in the refined oil becomes 8 ppm and the temperature at which the nitrogen content becomes 1 ppm are set respectively. I asked.
Then, the same confirmation test was carried out for each catalyst in Examples 2 to 18 and Comparative Examples 1 to 8. Table 1 shows the temperature at which the sulfur content in the refined oil becomes 8 ppm (reaction temperature) and the temperature at which the nitrogen content becomes 1 ppm in the hydrorefining treatment using each catalyst.
(確認試験の評価結果)
実施例1〜実施例18の触媒を用いた場合には、精製油中の硫黄分が8ppmになる反応温度は、340〜349℃であり、いずれの触媒においても350℃を下回っている。
一方、比較例1〜比較例8の触媒を用いた場合には、上記の反応温度は、350〜360℃であって、いずれの触媒においても350℃以上であり、実施例1〜実施例18の触媒を用いた場合に比べて明らかに反応温度が高い。従って、実施例1〜実施例18の触媒の脱硫活性は、比較例1〜比較例8の触媒の脱硫活性に比べて高いことが分かる。
また、精製油中の窒素分が1ppmになる反応温度は、実施例1〜実施例18の触媒を用いた場合には、300〜319℃であり、何れの触媒においても320℃を下回っている。
(Evaluation result of confirmation test)
When the catalysts of Examples 1 to 18 were used, the reaction temperature at which the sulfur content in the refined oil became 8 ppm was 340 to 349 ° C., which was lower than 350 ° C. in any of the catalysts.
On the other hand, when the catalysts of Comparative Examples 1 to 8 were used, the reaction temperature was 350 to 360 ° C., and 350 ° C. or higher in any of the catalysts, and Examples 1 to 18 The reaction temperature is clearly higher than when the catalyst of. Therefore, it can be seen that the desulfurization activity of the catalysts of Examples 1 to 18 is higher than that of the catalysts of Comparative Examples 1 to 8.
Further, the reaction temperature at which the nitrogen content in the refined oil becomes 1 ppm is 300 to 319 ° C. when the catalysts of Examples 1 to 18 are used, which is lower than 320 ° C. in any of the catalysts. ..
一方、比較例1〜比較例8の触媒を用いた場合には、上記の反応温度は、320〜330℃であって、いずれの触媒においても320℃以上であり、実施例1〜実施例18の触媒を用いた場合に比べて明らかに反応温度が高い。従って、実施例1〜実施例18の触媒の脱窒素活性は、比較例1〜比較例8の触媒の脱窒素活性に比べて高いことがわかる。 On the other hand, when the catalysts of Comparative Examples 1 to 8 were used, the reaction temperature was 320 to 330 ° C., and 320 ° C. or higher in any of the catalysts, and Examples 1 to 18 The reaction temperature is clearly higher than when the catalyst of. Therefore, it can be seen that the denitrification activity of the catalysts of Examples 1 to 18 is higher than that of the catalysts of Comparative Examples 1 to 8.
このように実施例の触媒と比較例の触媒とにおいて脱硫活性および脱窒素活性に差異が生じている要因について考察してみる。先ず比較例1〜比較例5の各触媒の性状を見てみると、既述のラマン分析におけるスペクトルピークの吸光度の比(A/B)が本発明の下限値として規定している1.0を下回っている。従って、これらの触媒においては、炭素のネットワーク構造が十分に形成されていないと考えられ、このため各実施例の触媒に比べて脱硫活性が低くなっている。比較例2の触媒については、含浸液に接触させた触媒の焼成温度が500℃と高いため、炭素成分が飛散して全金属成分の酸化物換算の含有量に対する炭素成分の含有量の比が0.0になっている。 In this way, the factors that cause the difference in desulfurization activity and denitrification activity between the catalyst of the example and the catalyst of the comparative example will be considered. First, looking at the properties of the catalysts of Comparative Examples 1 to 5 , the absorbance ratio (A / B) of the spectral peaks in the Raman analysis described above is defined as the lower limit of 1.0 of the present invention. Is below. Therefore, it is considered that the carbon network structure is not sufficiently formed in these catalysts, and therefore the desulfurization activity is lower than that of the catalysts of each example. Regarding the catalyst of Comparative Example 2, since the firing temperature of the catalyst in contact with the impregnating solution was as high as 500 ° C., the carbon component was scattered and the ratio of the carbon component content to the oxide-equivalent content of all metal components was It is 0.0.
比較例6の触媒については、ラマン分析におけるスペクトルピークの吸光度の比(A/B)が1.0よりも大きいが、全金属成分の酸化物換算の含有量に対する炭素成分の含有量の比が本発明の上限値として規定している0.4よりも大きい。これらの触媒においては、含浸液の粘度が高くなって含浸液が担体の細孔に十分行き渡らず、脱硫活性が低下しているのではないかと考えられる。
比較例7の触媒は、[MO]/[MOx]が0.10を下回っており、第1の金属成分と第2の金属成分との比が適切ではない。
比較例8の触媒は、担体の比表面積が180m2/gとかなり小さく、本発明の下限値として規定している200m2/gを下回っており、金属成分の凝集の程度が大きくなり、脱硫活性が低下していると考えられる。
For the catalyst of Comparative Example 6 , the absorbance ratio (A / B) of the spectral peak in the Raman analysis was larger than 1.0, but the ratio of the carbon component content to the oxide-equivalent content of all metal components was It is larger than 0.4 specified as the upper limit of the present invention. In these catalysts, it is considered that the viscosity of the impregnating solution becomes high and the impregnating solution does not sufficiently reach the pores of the carrier, resulting in a decrease in desulfurization activity.
In the catalyst of Comparative Example 7, [MO] / [MOx] is less than 0.10, and the ratio of the first metal component to the second metal component is not appropriate.
In the catalyst of Comparative Example 8 , the specific surface area of the carrier was as small as 180 m 2 / g, which was lower than the lower limit of 200 m 2 / g specified in the present invention, and the degree of aggregation of metal components was increased. It is considered that the desulfurization activity is reduced.
これに対して、実施例1〜実施例18の各触媒においては、ラマン分析におけるスペクトルピークの吸光度の比(A/B)が1.0以上であり、全金属成分の酸化物換算の含有量に対する炭素成分の含有量の比が0.10〜0.40の範囲にあるため、炭素によるネットワーク構造が形成されて、このネットワーク構造の中に活性金属が高い分散状態で取り込まれていると考えられる。そして担体の比表面積についても200〜400m2/gの範囲にあって適切化されていることと相まって、従って実施例1〜実施例18の各触媒は、高い脱硫活性が発揮されている。 On the other hand, in each of the catalysts of Examples 1 to 18, the absorbance ratio (A / B) of the spectral peaks in the Raman analysis was 1.0 or more, and the oxide-equivalent content of all metal components. Since the ratio of the content of the carbon component to the carbon component is in the range of 0.10 to 0.40, it is considered that a network structure made of carbon is formed and the active metal is incorporated in this network structure in a highly dispersed state. Be done. The specific surface area of the carrier is also adjusted in the range of 200 to 400 m 2 / g, and therefore, each catalyst of Examples 1 to 18 exhibits high desulfurization activity.
本発明の水素化脱硫触媒は、炭化水素油を高度に水素化脱硫することができるため産業上きわめて有用である。 The hydrodesulfurization catalyst of the present invention is extremely useful in industry because it can highly hydrodesulfurize hydrocarbon oils.
Claims (6)
(a)前記無機酸化物担体の比表面積が200〜400m2/gの範囲にあり、
(b)前記第1の金属成分の酸化物(MOx)換算の含有量 [MOx]に対する、前記炭素成分の含有量 [C]の比([C]/[MOx])が0.10〜0.40の範囲にあり、
(c)532nmの波長レーザーを用いるラマン分析により1400〜1800cm−1の範囲にあるスペクトルピークの吸光度Aと850〜1050cm−1の範囲にあるスペクトルピークの吸光度Bとの比(A/B)が1.0以上であり、
(d)前記炭素成分の供給源が、2種以上の有機酸であるか、または有機酸と有機添加剤とからなる有機化合物群であり、
無機酸化物担体は、有効成分としてボリアが含まれない、
ことを特徴とする炭化水素油の水素化脱硫触媒。 It contains at least one of molybdenum and tungsten, a first metal component, and at least one second metal component selected from Group VIII of the periodic table, and is converted into an oxide (MOx) of the first metal component. The impregnated solution in which the ratio ([MO] / [MOx]) of the content [MO] of the second metal component in terms of oxide (MO) to the content [MOx] in is 0.13 or more is mixed with aluminum. obtained by contacting an inorganic oxide carrier containing a first metal component, and the second metal component, a hydrodesulfurization catalyst for hydrocarbon oil containing a carbon component, a,
(A) The specific surface area of the inorganic oxide carrier is in the range of 200 to 400 m 2 / g.
(B) The ratio ([C] / [MOx]) of the content [C] of the carbon component to the oxide (MOx) -equivalent content [MOx] of the first metal component is 0.10 to 0. In the range of .40,
(C) The ratio (A / B) of the absorbance A of the spectral peak in the range of 1400 to 1800 cm -1 and the absorbance B of the spectral peak in the range of 850 to 850 cm -1 was determined by Raman analysis using a 532 nm wavelength laser. 1.0 or higher
(D) The source of the carbon component is two or more kinds of organic acids, or a group of organic compounds composed of an organic acid and an organic additive.
The inorganic oxide carrier does not contain boria as an active ingredient.
Hydrodesulfurization catalyst for hydrocarbon oils.
(a)前記無機酸化物担体の比表面積が200〜400m2/gの範囲にあり、
(b)前記第1の金属成分の酸化物(MOx)換算の含有量 [MOx]に対する、前記炭素成分の含有量 [C]の比([C]/[MOx])が0.10〜0.40の範囲にあり、
(c)532nmの波長レーザーを用いるラマン分析により1400〜1800cm−1の範囲にあるスペクトルピークの吸光度Aと850〜1050cm−1の範囲にあるスペクトルピークの吸光度Bとの比(A/B)が1.0以上であり、
(d)前記無機酸化物担体は、有効成分としてボリアが含まれない、
炭化水素油の水素化脱硫触媒を製造する方法であって、
(1)アルミニウムを含む無機酸化物担体を準備する工程、
(2)モリブデン及びタングステンの少なくとも一方である第1の金属成分と、周期表第VIII族から選ばれる少なくとも1種の第2の金属成分と、2種以上の有機酸であるか、または有機酸と有機添加剤とからなる有機化合物群と、を含み、前記第1の金属成分の酸化物(MOx)換算における含有量 [MOx]に対する、周期表第VIII族から選ばれる前記第2の金属成分の酸化物(MO)換算における含有量 [MO]の比([MO]/[MOx])が0.13以上である含浸液を前記無機酸化物担体に接触させる工程、
(3)前記(2)の工程により得られた担体を加熱処理して水素化脱硫触媒を得る工程、
を有することを特徴とする炭化水素油の水素化脱硫触媒の製造方法。 It consists of an inorganic oxide carrier containing aluminum, a first metal component which is at least one of molybdenum and tungsten, at least one second metal component selected from Group VIII of the Periodic Table, and a carbon component.
(A) The specific surface area of the inorganic oxide carrier is in the range of 200 to 400 m 2 / g.
(B) The ratio ([C] / [MOx]) of the content [C] of the carbon component to the oxide (MOx) -equivalent content [MOx] of the first metal component is 0.10 to 0. In the range of .40,
(C) The ratio (A / B) of the absorbance A of the spectral peak in the range of 1400 to 1800 cm -1 and the absorbance B of the spectral peak in the range of 850 to 850 cm -1 was determined by Raman analysis using a 532 nm wavelength laser. 1.0 or higher
(D) The inorganic oxide carrier does not contain boria as an active ingredient.
A method for producing a hydrodesulfurization catalyst for hydrocarbon oil.
(1) Step of preparing an inorganic oxide carrier containing aluminum,
(2) A first metal component that is at least one of molybdenum and tungsten, at least one second metal component selected from Group VIII of the Periodic Table, and two or more organic acids or organic acids. The second metal component selected from Group VIII of the Periodic Table with respect to the content [MOx] of the first metal component in terms of oxide (MOx), which includes an organic compound group consisting of and an organic additive. The step of contacting the impregnated liquid having a ratio ([MO] / [MOx]) of the content [MO] in terms of oxide (MO) of 0.13 or more to the inorganic oxide carrier.
(3) A step of heat-treating the carrier obtained in the step (2) above to obtain a hydrodesulfurization catalyst.
A method for producing a hydrodesulfurization catalyst for a hydrocarbon oil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020001363A JP6909879B2 (en) | 2014-06-20 | 2020-01-08 | Hydrodesulfurization catalyst for hydrocarbon oil, its production method, and hydrodesulfurization method |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014127684A JP6646349B2 (en) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | Method for producing catalyst for hydrodesulfurization of hydrocarbon oil and method for hydrodesulfurization of hydrocarbon oil |
| JP2020001363A JP6909879B2 (en) | 2014-06-20 | 2020-01-08 | Hydrodesulfurization catalyst for hydrocarbon oil, its production method, and hydrodesulfurization method |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014127684A Division JP6646349B2 (en) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | Method for producing catalyst for hydrodesulfurization of hydrocarbon oil and method for hydrodesulfurization of hydrocarbon oil |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020089879A JP2020089879A (en) | 2020-06-11 |
| JP6909879B2 true JP6909879B2 (en) | 2021-07-28 |
Family
ID=71012104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020001363A Active JP6909879B2 (en) | 2014-06-20 | 2020-01-08 | Hydrodesulfurization catalyst for hydrocarbon oil, its production method, and hydrodesulfurization method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6909879B2 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06339635A (en) * | 1993-06-01 | 1994-12-13 | Japan Energy Corp | Method for producing hydrotreating catalyst |
| JP2817598B2 (en) * | 1993-12-09 | 1998-10-30 | 住友金属鉱山株式会社 | Catalyst for hydrodesulfurization and denitrification and production method thereof |
| AU2003289408A1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-07-09 | Cosmo Oil Co., Ltd. | Hydrotreating catalyst for gas oil, process for producing the same, and method of hydrotreating gas oil |
| JP5060044B2 (en) * | 2005-12-08 | 2012-10-31 | 日本ケッチェン株式会社 | Hydrocarbon hydrotreating catalyst, process for producing the same, and hydrotreating process for hydrocarbon oil |
| EP2823886B1 (en) * | 2005-12-14 | 2019-08-14 | Advanced Refining Technologies, LLC | Method of making hydroprocessing catalyst |
-
2020
- 2020-01-08 JP JP2020001363A patent/JP6909879B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020089879A (en) | 2020-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI617660B (en) | Hydrodesulfurization catalyst for light oil, and hydrotreating method of light oil | |
| JP6643810B2 (en) | Hydrotreating catalyst for hydrocarbon oil, method for producing the same, and hydrotreating method | |
| JP6681259B2 (en) | Hydroprocessing catalyst for hydrocarbon oil, method for producing the same, and hydroprocessing method | |
| KR102608017B1 (en) | Hydrocarbon oil catalyst, production method, and hydrogenation method thereof | |
| JP7366043B2 (en) | Catalyst for hydrotreating hydrocarbon oil, method for producing the same, and method for hydrotreating hydrocarbon oil | |
| WO2011162228A1 (en) | Hydrodesulfurization catalyst for hydrocarbon oil, production method for same, and hydrorefining method for hydrocarbon oil | |
| EP2412438A1 (en) | Hydrorefining catalyst, method for producing same, and process for hydrorefining hydrocarbon oil | |
| JP6660896B2 (en) | Hydrotreating catalyst for hydrocarbon oil, method for producing the same, and hydrotreating method | |
| JP5610874B2 (en) | Hydrodesulfurization catalyst for hydrocarbon oil and method for producing the same | |
| JP6916021B2 (en) | Method for producing hydrodesulfurization catalyst of hydrocarbon oil and hydrodesulfurization catalyst | |
| JP5815321B2 (en) | Hydrocarbon oil hydrotreating catalyst, hydrocarbon oil hydrotreating catalyst production method, and hydrocarbon oil hydrotreating method | |
| JP7080693B2 (en) | Hydrocarbon oil hydrogenation catalyst, its production method, and hydrogenation treatment method | |
| JP6646349B2 (en) | Method for producing catalyst for hydrodesulfurization of hydrocarbon oil and method for hydrodesulfurization of hydrocarbon oil | |
| JP2006000726A (en) | Hydrogenation catalyst of hydrocarbon oil, manufacturing method therefor and hydrogenation method for hydrocarbon oil | |
| JP6909879B2 (en) | Hydrodesulfurization catalyst for hydrocarbon oil, its production method, and hydrodesulfurization method | |
| JP7395374B2 (en) | Hydrotreating catalyst for hydrocarbon oil, its production method, and hydrotreating method | |
| JP4503327B2 (en) | Hydrocarbon hydrotreating catalyst, process for producing the same, and hydrotreating process for hydrocarbon oil | |
| JP7714332B2 (en) | Heavy hydrocarbon oil hydrotreating catalyst, its production method, and hydrotreating method | |
| JP2004074148A (en) | Carrier containing titanium, method for producing the same, catalyst for hydrotreating hydrocarbon oil, and hydrotreating method using the same | |
| WO2022004786A1 (en) | Hydrogenation treatment catalyst for hydrocarbon oil, method for producing hydrogenation treatment catalyst for hydrocarbon oil, and hydrogenation treatment method for hydrocarbon oil | |
| JP2021151641A (en) | Hydrocracking catalyst for hydrocarbon oil and method for producing the same | |
| JP7784255B2 (en) | Catalyst for hydrotreating heavy hydrocarbon oil, method for producing same, and method for hydrotreating heavy hydrocarbon oil | |
| JP7586683B2 (en) | Hydrocarbon oil hydrotreating catalyst and method for producing the hydrotreating catalyst | |
| JP7760490B2 (en) | Vacuum gas oil hydrotreating catalyst, method for producing vacuum gas oil hydrotreating catalyst, and method for hydrotreating vacuum gas oil | |
| JP2024095213A (en) | Hydrocarbon oil hydrotreating catalyst and method for producing same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200108 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200207 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200214 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201126 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201201 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210126 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210622 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210705 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6909879 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |