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JP7818922B2 - Fluid catalytic cracking catalyst and method for producing the same - Google Patents
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JP7818922B2 - Fluid catalytic cracking catalyst and method for producing the same - Google Patents

Fluid catalytic cracking catalyst and method for producing the same

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Description

本発明は、流動接触分解触媒およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a fluid catalytic cracking catalyst and a method for producing the same.

炭化水素油の流動接触分解に用いられる触媒(以下、「FCC触媒」とも記載する。)及びその製造方法として、ガソリン留分の収率増加、耐摩耗性の改善等を目的に様々な研究開発がなされている。 Various research and development efforts are being conducted on catalysts used in the fluid catalytic cracking of hydrocarbon oils (hereinafter also referred to as "FCC catalysts") and their manufacturing methods, with the aim of increasing the yield of gasoline fractions and improving wear resistance.

例えば、特許文献1には、ガソリン収率が高く、コーク収率が低く、摩耗強度の高いFCC触媒の製造方法の提供を目的として、ゼオライト(超安定化Y型ゼオライト、レアアース交換超安定化Y型ゼオライト等)と、結合材(塩基性塩化アルミニウム)、無機酸化物マトリックス(カオリン等)とを混合して得られ、かつpHが調整されたスラリーを噴霧乾燥する、FCC触媒の製造方法が開示されている。また、噴霧乾燥により得られた球状粒子を、純水で洗浄し、次いで硫酸アンモニウムを含む水で洗浄し、乾燥させて、FCC触媒を製造したことが記載されている。 For example, Patent Document 1 discloses a method for producing an FCC catalyst that has a high gasoline yield, a low coke yield, and high attrition resistance. The method involves spray-drying a slurry obtained by mixing a zeolite (ultra-stable Y-type zeolite, rare earth-exchanged ultra-stable Y-type zeolite, etc.), a binder (basic aluminum chloride), and an inorganic oxide matrix (kaolin, etc.), and adjusting the pH. It also describes the production of an FCC catalyst by washing the spherical particles obtained by spray-drying with pure water, then with water containing ammonium sulfate, and drying the resulting mixture.

特許文献2には、FCC触媒中にリン修飾サブミクロンZSM-5を含ませることで、エチレン及びプロピレンの生成を増加させることが記載されている。
特許文献3には、骨格アルミニウム原子の一部がジルコニア原子及びチタン原子で置換された超安定Y型ゼオライトを含むFCC触媒を、軽質オレフィン及びガソリン燃料を製造するための流動接触分解装置に用いたことが記載されている。
Patent Document 2 describes that the production of ethylene and propylene is increased by including phosphorus-modified submicron ZSM-5 in an FCC catalyst.
Patent Document 3 describes the use of an FCC catalyst containing an ultrastable Y-type zeolite in which some of the framework aluminum atoms are replaced with zirconia atoms and titanium atoms in a fluid catalytic cracking unit for producing light olefins and gasoline fuel.

特許文献4には、イオン交換サイトIIIにバリウムイオンを含むYゼオライトを、FCC触媒に用いることで、ブチレンの収率を増加させることが記載されている。
特許文献5及び6には、FCC触媒原料としてコロイド状シリカを用いることで、FCC触媒の耐摩耗性を向上させることが記載されている。
Patent Document 4 describes that the yield of butylene is increased by using a Y zeolite containing barium ions in the ion exchange site III as an FCC catalyst.
Patent Documents 5 and 6 describe that the attrition resistance of an FCC catalyst can be improved by using colloidal silica as an FCC catalyst raw material.

特開2009-657号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-657 特表2015-518782号公報Special Publication No. 2015-518782 特表2017-534433号公報Special Publication No. 2017-534433 特表2018-536535号公報Special table 2018-536535 publication 特表2019-528163号公報Special table 2019-528163 publication 特表2021-511200号公報Special Publication No. 2021-511200

昨今、流動接触分解においてプロピレン収率の向上が求められており、従来のFCC触媒にはさらなる改善の余地がある。
そこで本発明は、流動接触分解触媒においてプロピレン収率を向上させるFCC触媒及びその製造方法を提供することを目的とする。
Recently, there has been a demand for an improvement in the propylene yield in fluid catalytic cracking, and there is still room for further improvement in conventional FCC catalysts.
Therefore, an object of the present invention is to provide an FCC catalyst that improves the propylene yield in a fluid catalytic cracking catalyst, and a method for producing the same.

本発明は、例えば以下の[1]~[3]に関する。
[1]
結合剤を10~30質量%、希土類金属でイオン交換されたゼオライトを10~40%質量%、粘土鉱物類を10~60%質量%、及び活性マトリックスを5~30質量%含み、
前記結合剤は、pHが1.6未満であるシリカ系結合剤形成成分から形成されたシリカ系結合剤であり、
前記ゼオライトはFAU型ゼオライトであり、
希土類金属の含有量は希土類金属酸化物(RE23)に換算して0.5~1.2質量%である、
流動接触分解触媒。
The present invention relates to, for example, the following [1] to [3].
[1]
10 to 30% by weight of a binder, 10 to 40% by weight of a zeolite ion-exchanged with a rare earth metal, 10 to 60% by weight of clay minerals, and 5 to 30% by weight of an active matrix;
The binder is a silica-based binder formed from silica-based binder-forming components having a pH of less than 1.6,
The zeolite is an FAU-type zeolite,
The content of rare earth metal is 0.5 to 1.2 mass % in terms of rare earth metal oxide ( RE2O3 ) .
Fluid catalytic cracking catalyst.

[2]
(a)少なくとも結合剤形成成分、ゼオライト、粘土鉱物類、および活性マトリックス形成成分を混合して原料スラリーを調製する工程、
(b)前記原料スラリーを、噴霧乾燥し、粒子を得る工程、
(c)前記粒子を、希土類金属を含む水溶液と接触させ、前記ゼオライトを希土類金属でイオン交換する工程、
を含み、
前記結合剤形成成分は、pHが1.6未満であるシリカ系結合剤形成成分であり、
前記ゼオライトはFAU型ゼオライトである
流動接触分解触媒の製造方法。
[2]
(a) preparing a raw material slurry by mixing at least binder-forming components, zeolite, clay minerals, and active matrix-forming components;
(b) spray-drying the raw material slurry to obtain particles;
(c) contacting the particles with an aqueous solution containing rare earth metals to ion-exchange the zeolite with rare earth metals;
Including,
the binder-forming component is a silica-based binder-forming component having a pH of less than 1.6;
A method for producing a fluid catalytic cracking catalyst, wherein the zeolite is an FAU type zeolite.

[3]
前記[1]の流動接触分解触媒と、ZSM-5を含む補助触媒とを含む流動接触分解触媒組成物。
[3]
A fluid catalytic cracking catalyst composition comprising the fluid catalytic cracking catalyst of [1] above and a co-catalyst containing ZSM-5.

本発明によれば、流動接触分解触媒にZSM-5添加剤を加えた流動接触分解触媒組成物を用いて流動接触分解を行うと、プロピレン収率を向上させることができる。 According to the present invention, when fluid catalytic cracking is performed using a fluid catalytic cracking catalyst composition in which a ZSM-5 additive is added to a fluid catalytic cracking catalyst, the propylene yield can be improved.

以下、本発明をさらに詳しく説明する。
[流動接触分解触媒]
本発明に係る流動接触分解触媒(FCC触媒)は、結合剤、希土類金属でイオン交換されたゼオライト、粘土鉱物類、及び活性マトリックスを含む。
The present invention will be described in more detail below.
[Fluid catalytic cracking catalyst]
The fluid catalytic cracking catalyst (FCC catalyst) of the present invention comprises a binder, a rare earth metal ion-exchanged zeolite, clay minerals, and an active matrix.

〈結合剤〉
前記結合剤(以下「バインダー」とも記載する。)としては、pHが1.6未満であるシリカ系結合剤形成成分から形成されたシリカ系結合剤が用いられる。
<Binder>
As the binding agent (hereinafter also referred to as "binder"), a silica-based binding agent formed from silica-based binding agent-forming components having a pH of less than 1.6 is used.

シリカ系結合剤形成成分の詳細については後述する。
本発明のFCC触媒は、前記結合剤をSiO2量に換算して、例えば10~30質量%、好ましくは12~26質量%、より好ましくは14~24質量%含有する。
The silica-based binder-forming components will be described in detail later.
The FCC catalyst of the present invention contains the binder in an amount of, for example, 10 to 30 mass %, preferably 12 to 26 mass %, and more preferably 14 to 24 mass %, calculated as SiO 2 .

なお、本発明のFCC触媒を構成する各成分およびその原料は水を含む場合があるが、本発明において各成分の含有量ないし各原料の使用量は、水を含まない量(「固形分濃度」と表記する場合もある。)として表される。 Note that although each component and raw material constituting the FCC catalyst of the present invention may contain water, the content of each component or the amount of each raw material used in the present invention is expressed as an amount excluding water (sometimes referred to as "solids concentration").

〈希土類金属でイオン交換されたゼオライト〉
希土類金属でイオン交換されたゼオライトにおけるゼオライト、すなわちイオン交換前のゼオライトの詳細については後述する。
<Zeolite ion-exchanged with rare earth metals>
The zeolite in the zeolite ion-exchanged with rare earth metals, i.e., the zeolite before ion-exchange, will be described in detail later.

前記希土類金属としては、例えば、セリウム(Ce)、ランタン(La)、プラセオジウム(Pr)、及びネオジム(Nd)が挙げられる。これらは1種であっても2種以上であってもよい。 Examples of the rare earth metals include cerium (Ce), lanthanum (La), praseodymium (Pr), and neodymium (Nd). These may be used alone or in combination of two or more.

本発明のFCC触媒は、前記ゼオライトを、例えば10~40質量%、好ましくは12~38質量%、より好ましくは14~36質量%含有する。含有量が前記下限値以上であると、前記FCC触媒は十分な反応活性を示す。一方、含有量が前記上限値以下であると、活性が高すぎることに由来する過分解、選択性の低下、また、触媒の耐摩耗性や流動性の悪化を防ぐことができる。 The FCC catalyst of the present invention contains the zeolite in an amount of, for example, 10 to 40% by mass, preferably 12 to 38% by mass, and more preferably 14 to 36% by mass. When the content is equal to or greater than the lower limit, the FCC catalyst exhibits sufficient reaction activity. On the other hand, when the content is equal to or less than the upper limit, excessive cracking and reduced selectivity due to excessive activity, as well as deterioration of the catalyst's attrition resistance and fluidity, can be prevented.

なお、本発明のFCC触媒を構成する各成分及びその原料は水を含む場合があるが、本明細書における各成分の含有量ないし各原料の使用量は、水を含まない量、または固形分濃度を表記して示す。 Note that while each component and raw material constituting the FCC catalyst of the present invention may contain water, the content of each component and the amount of each raw material used in this specification are expressed as the amount excluding water or as the solids concentration.

〈粘土鉱物類〉
増量材としての役割を担う前記粘土鉱物類は、粘土及び/または粘土鉱物であり、その例として、カオリン、ベントナイト、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト等が挙げられ、特にカオリンが好ましい。
<Clay minerals>
The clay minerals that act as a bulking agent are clay and/or clay minerals, examples of which include kaolin, bentonite, kaolinite, halloysite, montmorillonite, etc., with kaolin being particularly preferred.

本発明のFCC触媒は、前記粘土鉱物類を、例えば10~60質量%、好ましくは14~56質量%、より好ましくは18~52質量%含有する。含有量が前記下限値以上であると、FCC触媒の細孔構造の維持、触媒形状の維持、耐摩耗性、流動性等が良好である。一方、含有量が前記上限値以下であると、前記FCC触媒中の前記ゼオライト成分及び活性マトリックスの比率が高いことから、前記FCC触媒の活性が良好である。 The FCC catalyst of the present invention contains the clay minerals in an amount of, for example, 10 to 60% by mass, preferably 14 to 56% by mass, and more preferably 18 to 52% by mass. When the content is at or above the lower limit, the FCC catalyst maintains its pore structure, catalyst shape, abrasion resistance, fluidity, and other properties. On the other hand, when the content is at or below the upper limit, the proportion of the zeolite component and active matrix in the FCC catalyst is high, resulting in good FCC catalyst activity.

〈活性マトリックス〉
前記活性マトリックスは、活性マトリックスの例としては、活性アルミナ(ベーマイト、ギブサイト等)、アルミナ-シリカ、シリカ-マグネシア、アルミナ-マグネシア、アルミナ-マグネシア-シリカ等の固体酸を有する物質を含むものが挙げられる。固体酸とは、触媒の反応温度領域において固体酸性を示すものであり、固体酸の測定方法としては、アンモニアを用いた昇温脱離法、アンモニアまたはピリジンを用いる in situ FTIR(フーリエ変換赤外線吸収スペクトル)法によりなされる。
Active Matrix
Examples of the active matrix include those containing a substance having a solid acid, such as activated alumina (boehmite, gibbsite, etc.), alumina-silica, silica-magnesia, alumina-magnesia, alumina-magnesia-silica, etc. A solid acid is one that exhibits solid acidity in the reaction temperature range of the catalyst, and methods for measuring the solid acidity include temperature programmed desorption using ammonia and in situ FTIR (Fourier transform infrared absorption spectroscopy) using ammonia or pyridine.

また、金属捕捉剤としても機能する活性マトリックスとして、アルミナやリン-アルミナ、結晶性カルシウムアルミネート、セピオライト、チタン酸バリウム、スズ酸化カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化マンガン、マグネシア、マグネシア-アルミナ等が挙げられる。
金属捕捉剤の原料として、酸化雰囲気で焼成することによりアルミナ等になる水酸化アルミニウム(ギブサイト)やベーマイト等の前駆体物質も用いることができる。
Examples of active matrices that also function as metal capture agents include alumina, phosphorus-alumina, crystalline calcium aluminate, sepiolite, barium titanate, calcium tin oxide, strontium titanate, manganese oxide, magnesia, and magnesia-alumina.
As the raw material for the metal capture agent, precursor substances such as aluminum hydroxide (gibbsite) and boehmite, which become alumina or the like when fired in an oxidizing atmosphere, can also be used.

本発明のFCC触媒は、前記活性マトリックスを、例えば5~30質量%、好ましくは8~29質量%、より好ましくは10~28質量%含有する。含有量が前記下限値以上であると、分子量が大きい物質の分解促進、金属捕捉による活性成分の被毒抑制といった効果が表れる。一方、含有量が前記上限値以下であると、前記FCC触媒の耐摩耗性や流動性の悪化を防ぐことができる。 The FCC catalyst of the present invention contains the active matrix in an amount of, for example, 5 to 30 mass%, preferably 8 to 29 mass%, and more preferably 10 to 28 mass%. When the content is above the lower limit, effects such as promoting the decomposition of high-molecular-weight substances and suppressing poisoning of the active component by capturing metals are exhibited. On the other hand, when the content is below the upper limit, deterioration of the attrition resistance and fluidity of the FCC catalyst can be prevented.

〈任意成分〉
本発明に係るFCC触媒は、結合剤、希土類金属でイオン交換されたゼオライト、粘土鉱物類、及び活性マトリックスに加えて、任意に添加剤を含んでいてもよい。
前記添加剤としては、たとえばCO燃焼促進成分(Pt、Pd)、脱硫黄酸化物成分(CeO2、MgO)等が挙げられる。
<Optional ingredients>
The FCC catalyst of the present invention may optionally contain additives in addition to the binder, rare earth metal ion-exchanged zeolite, clay minerals, and active matrix.
Examples of the additives include CO combustion promoting components (Pt, Pd), desulfurizing and deoxidizing components (CeO 2 , MgO), and the like.

(希土類金属の含有量)
本発明のFCC触媒は希土類金属を含んでいる。本発明のFCC触媒における希土類金属の含有量は、希土類の酸化物(RE23)に換算して0.5~1.2質量%であり、さらに好ましくは0.6~1.1質量%である。希土類金属の含有量が前記範囲にあると、本発明のFCC触媒は、耐水熱性に優れ、かつプロピレン収率に優れる。
(Rare earth metal content)
The FCC catalyst of the present invention contains a rare earth metal. The content of the rare earth metal in the FCC catalyst of the present invention is 0.5 to 1.2 mass%, more preferably 0.6 to 1.1 mass%, calculated as rare earth oxide ( RE2O3 ). When the content of the rare earth metal is within this range, the FCC catalyst of the present invention has excellent hydrothermal resistance and an excellent propylene yield.

[流動接触分解触媒の製造方法]
本発明に係る流動接触分解触媒(FCC触媒)の製造方法は、
(a)少なくとも結合剤形成成分、ゼオライト、粘土鉱物類、および活性マトリックス形成成分を混合して原料スラリーを調製する工程、
(b)前記原料スラリーを噴霧乾燥し、粒子を得る工程、
(c)前記粒子を、希土類金属を含む水溶液と接触させ、前記ゼオライトを希土類金属でイオン交換する工程、
を含む。
[Method of producing a fluid catalytic cracking catalyst]
The method for producing a fluid catalytic cracking catalyst (FCC catalyst) according to the present invention includes the steps of:
(a) preparing a raw material slurry by mixing at least binder-forming components, zeolite, clay minerals, and active matrix-forming components;
(b) spray-drying the raw material slurry to obtain particles;
(c) contacting the particles with an aqueous solution containing rare earth metals to ion-exchange the zeolite with rare earth metals;
Includes.

《工程(a)》
前記工程(a)では、少なくとも結合剤形成成分、ゼオライト、粘土鉱物類、及び活性マトリックス形成成分を混合して、これらを含む原料スラリーを調製する。
《Process (a)》
In the step (a), at least the binder-forming component, zeolite, clay minerals, and active matrix-forming component are mixed to prepare a raw material slurry containing these components.

前記工程(a)の態様としては、例えば結合剤形成成分にゼオライト、粘土鉱物類、活性マトリックス形成成分、及び任意に添加剤を混合して原料スラリーを調製するという態様が挙げられる。各成分は、粉末の状態で添加しても、スラリー化して添加してもよい。また、ゲル化を引き起こすことなくスラリーを調製できる限り、各成分を添加する順序は問わない。 One example of an embodiment of step (a) is to prepare a raw material slurry by mixing the binder-forming components with zeolite, clay minerals, active matrix-forming components, and optional additives. Each component may be added in powder form or in a slurried form. Furthermore, the order in which the components are added is not important, as long as a slurry can be prepared without causing gelation.

(結合剤形成成分)
前記結合剤形成成分は、流動接触分解触媒中に結合剤を形成するための成分である。結合剤形成成分としてはシリカ系結合剤形成成分が用いられる。シリカ系結合剤形成成分は、通常、シリカ源と酸とを混合して調製される。前記シリカ源の例としてはシリカ、シリカゲル(シリカヒドロゲルも包含する。)、シリカゾル(シリカヒドロゾルも包含する。)、ケイ酸(塩)(オルトケイ酸(塩)、メタケイ酸(塩)も包含する。)の水溶液(たとえば、水ガラス)が挙げられる。シリカゾルおよびケイ酸塩には、ナトリウム型、カリウム型、リチウム型、酸型等のコロイダルシリカを使用することができる。これらのうちシリカゾルおよびケイ酸(塩)の水溶液が好適である。
(Binder-forming component)
The binder-forming component is a component for forming a binder in the fluid catalytic cracking catalyst. A silica-based binder-forming component is used as the binder-forming component. The silica-based binder-forming component is usually prepared by mixing a silica source with an acid. Examples of the silica source include silica, silica gel (including silica hydrogel), silica sol (including silica hydrosol), and aqueous solutions of silicic acid (salts) (including orthosilicic acid (salts) and metasilicic acid (salts)) (e.g., water glass). For silica sol and silicate, colloidal silica of sodium type, potassium type, lithium type, acid type, etc. can be used. Of these, silica sol and aqueous solutions of silicic acid (salts) are preferred.

前記酸としては、無機酸が挙げられる。無機酸としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸が挙げられ、これらの中でも硫酸、塩酸および硝酸が好ましく、硫酸が特に好ましい。 The acid may be an inorganic acid. Examples of inorganic acids include sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and phosphoric acid. Of these, sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid are preferred, and sulfuric acid is particularly preferred.

シリカ源と酸とを混合して前記シリカ系結合剤形成成分を調製する場合、これらは、酸に含まれる水素イオンとシリカ源中のケイ素原子とのモル比(以下「モル比([H+]/[SiO2])」とも記載する。)が好ましくは0.70以上、より好ましくは0.75以上となる割合で混合される。前記モル比の上限は、たとえば2.0である。 When preparing the silica-based binder-forming component by mixing a silica source and an acid, they are mixed in such a ratio that the molar ratio of hydrogen ions contained in the acid to silicon atoms in the silica source (hereinafter also referred to as "molar ratio ([H + ]/[SiO 2 ])") is preferably 0.70 or more, more preferably 0.75 or more. The upper limit of the molar ratio is, for example, 2.0.

さらに、前記結合剤形成成分のpHは、1.6未満、好ましくは1.5未満、より好ましくは1.3未満である。前記結合剤形成成分のpHを上記範囲とすることにより、流動接触分解においてプロピレン収率を向上させることができる。前記pHの下限は、たとえば0.1以上であり、0.2以上、または0.3以上であってもよい。なお、pH測定時の温度は、35~37℃(たとえば36℃)である。 Furthermore, the pH of the binder-forming component is less than 1.6, preferably less than 1.5, and more preferably less than 1.3. By setting the pH of the binder-forming component within the above range, the propylene yield in fluid catalytic cracking can be improved. The lower limit of the pH is, for example, 0.1 or more, or may be 0.2 or more, or 0.3 or more. The temperature during pH measurement is 35 to 37°C (e.g., 36°C).

(ゼオライト)
前記ゼオライトとしては、FAU型ゼオライトが用いられる。FAU型ゼオライトの例としては、超安定化Y型ゼオライト(USY)、USYに希土類金属をイオン交換等により導入した希土類金属交換超安定化Y型ゼオライト(以下「REUSY」とも記載する。)が挙げられる。
(Zeolite)
The zeolite used is an FAU-type zeolite. Examples of the FAU-type zeolite include ultra-stable Y-type zeolite (USY) and rare-earth metal-exchanged ultra-stable Y-type zeolite (hereinafter also referred to as "REUSY"), which is obtained by introducing a rare-earth metal into USY by ion exchange or the like.

前記ゼオライトの後述する実施例で採用された方法で測定される格子定数は、好ましくは2.438~2.460nmの範囲にあり、より好ましくは2.440~2.458nmの範囲にある。
前記格子定数は、アナターゼ型TiO2を標準物質とし、X線回折法により、前記ゼオライトの回折面(553)面および(642)面の面間隔により決定される。
The lattice constant of the zeolite, measured by the method employed in the examples described below, is preferably in the range of 2.438 to 2.460 nm, more preferably in the range of 2.440 to 2.458 nm.
The lattice constant is determined by the spacing between the diffraction planes (553) and (642) of the zeolite by X-ray diffraction using anatase TiO 2 as a standard substance.

(粘土鉱物類)
前記粘土鉱物類の具体例、好ましい態様等は、上述のとおりである。
(clay minerals)
Specific examples and preferred embodiments of the clay minerals are as described above.

(活性マトリックス形成成分)
前記活性マトリックス形成成分の例としては、上述した活性マトリックスの具体例に加えて、加熱により活性マトリックスを形成する成分、たとえば水酸化アルミニウム(ギブサイト)、アルミナ水和物(ベーマイト)が挙げられる。
(Active Matrix-Forming Components)
Examples of the active matrix-forming component include, in addition to the specific examples of the active matrix described above, components that form an active matrix upon heating, such as aluminum hydroxide (gibbsite) and alumina hydrate (boehmite).

前記工程(a)の好ましい態様としては、結合剤形成成分に粘土鉱物類及び活性マトリックス形成成分を添加した後、ゼオライトを、pHが2.8~4.5に調整されたスラリーの状態で添加する。これによって、原料スラリーに添加した際、ゼオライトスラリーのpH変動が抑制され、ゼオライトが凝集しにくくなる。前記スラリーは、たとえば水に前記ゼオライトおよび酸を添加することにより調製できる。前記酸の例としては、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、有機酸(たとえば、クエン酸、ギ酸、酢酸等)が挙げられる。 In a preferred embodiment of step (a), after adding the clay minerals and active matrix-forming components to the binder-forming components, the zeolite is added in the form of a slurry with a pH adjusted to 2.8 to 4.5. This suppresses pH fluctuations in the zeolite slurry when added to the raw material slurry, making the zeolite less likely to aggregate. The slurry can be prepared, for example, by adding the zeolite and an acid to water. Examples of acids include sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, and organic acids (such as citric acid, formic acid, and acetic acid).

前記原料スラリーの構成成分として挙げた各原料の具体例、好ましい態様等は、上述の通りである。
前記原料スラリーは、これらの成分に加えて、任意に添加剤及び水を添加して調製してもよい。
Specific examples and preferred embodiments of each of the raw materials listed as components of the raw material slurry are as described above.
The raw material slurry may be prepared by adding additives and water in addition to these components.

前記原料スラリーは、前記結合剤形成成分をSiO2量に換算して、例えば10~30質量%、好ましくは12~26質量%、より好ましくは14~24質量%(ただし、原料スラリー中の固形分(原料スラリー中の分散媒以外の成分以下も同様である。)量を100質量%とする。)含有する。 The raw material slurry contains the binder-forming components in terms of the amount of SiO2 , for example, 10 to 30% by mass, preferably 12 to 26% by mass, and more preferably 14 to 24% by mass (where the amount of solids in the raw material slurry (the same applies hereinafter to components other than the dispersion medium in the raw material slurry)) is taken as 100% by mass).

前記原料スラリーは、前記ゼオライトを、例えば10~40質量%、好ましくは12~38質量%、より好ましくは14~36質量%(ただし、原料スラリー中の固形分量を100質量%とする。)含有する。 The raw material slurry contains the zeolite in an amount of, for example, 10 to 40% by mass, preferably 12 to 38% by mass, and more preferably 14 to 36% by mass (assuming the solid content of the raw material slurry is 100% by mass).

前記原料スラリーは、前記粘土鉱物類を、例えば10~60質量%、好ましくは14~56質量%、より好ましくは18~52質量%(ただし、原料スラリー中の固形分量を100質量%とする。)含有する。 The raw material slurry contains, for example, 10 to 60% by mass, preferably 14 to 56% by mass, and more preferably 18 to 52% by mass of the clay minerals (assuming the solid content of the raw material slurry is 100% by mass).

前記原料スラリーは、前記活性マトリックスを、例えば5~30質量%、好ましくは8~29質量%、より好ましくは10~28質量%(ただし、原料スラリー中の固形分量を100質量%とする。)含有する。 The raw slurry contains, for example, 5 to 30% by mass, preferably 8 to 29% by mass, and more preferably 10 to 28% by mass of the active matrix (assuming the solid content of the raw slurry is 100% by mass).

前記原料スラリーは、分散媒として水を含む。
前記原料スラリーには、分散媒として水以外の成分、例えばメタノール、エタノール、及びアセトン等が少量含まれていてもよい。
前記原料スラリーの固形分濃度は、原料スラリーの噴霧乾燥を困難なく実施する等のために、例えば10~50質量%、好ましくは20~40質量%である。
The raw material slurry contains water as a dispersion medium.
The raw material slurry may contain small amounts of components other than water as a dispersion medium, such as methanol, ethanol, and acetone.
The solid content concentration of the raw material slurry is, for example, 10 to 50% by mass, preferably 20 to 40% by mass, so that the raw material slurry can be spray-dried without difficulty.

《工程(b)》
前記工程(b)では、前記原料スラリーを噴霧乾燥し、粒子(以下、「噴霧乾燥粒子」とも記載する。)を得る。
《Step (b)》
In the step (b), the raw material slurry is spray-dried to obtain particles (hereinafter also referred to as "spray-dried particles").

噴霧乾燥条件は、前記原料スラリーの固形分濃度、粘度等によって適宜変更してよく、得られる噴霧乾燥粒子の平均粒子径が、一般的なFCC触媒粒子と同様、平均50~90μmの範囲となる条件であれば、特に限定されない。 Spray-drying conditions may be changed as appropriate depending on the solids concentration, viscosity, etc. of the raw material slurry, and are not particularly limited as long as the average particle size of the resulting spray-dried particles is in the range of 50 to 90 μm, similar to that of general FCC catalyst particles.

例えば、前記原料スラリーを噴霧乾燥機のスラリー貯槽に入れ、例えば120~450℃の範囲に設定された気流(例えば、空気流)が流れる乾燥チャンバー内に前記原料スラリーを噴霧することで、粒子(噴霧乾燥粒子)が得られる。原料スラリーの噴霧によって、前記気流の温度は低下するが、乾燥チャンバーの出口の温度は、ヒーター等を用いることで、例えば50~300℃の範囲に維持される。 For example, the raw slurry is placed in a slurry storage tank of a spray dryer, and then sprayed into a drying chamber through which an air current (e.g., an air flow) set at a temperature in the range of 120 to 450°C flows, thereby obtaining particles (spray-dried particles). The temperature of the air current drops as the raw slurry is sprayed, but the temperature at the outlet of the drying chamber can be maintained in the range of 50 to 300°C, for example, by using a heater or the like.

前記噴霧乾燥粒子の粒子径は、前記原料スラリーの濃度、粘度、噴霧量、噴霧圧力、噴霧乾燥機のノズル径、熱風温度等を調製することにより、制御できる。
また、前記噴霧乾燥粒子を洗浄し(たとえば、水により洗浄し)、乾燥させてもよい。
The particle size of the spray-dried particles can be controlled by adjusting the concentration, viscosity, spray amount, spray pressure, nozzle diameter of the spray dryer, hot air temperature, etc. of the raw material slurry.
The spray-dried particles may also be washed (eg, with water) and dried.

《工程(c)》
前記工程(c)では、前記噴霧乾燥粒子を、希土類金属を含む水溶液と接触させ、前記噴霧乾燥粒子中の前記ゼオライトに希土類金属を導入する。この工程(c)によりFCC触媒が得られる。
《Process (c)》
In the step (c), the spray-dried particles are contacted with an aqueous solution containing a rare earth metal to introduce the rare earth metal into the zeolite in the spray-dried particles, and an FCC catalyst is obtained by this step (c).

前記工程(c)では、好ましくは前記噴霧乾燥粒子を水に懸濁させて懸濁液を調製し、この懸濁液をイオン交換する希土類金属を含む水溶液と接触させる。その後、得られた固形分(FCC触媒)を分離、洗浄及び乾燥してもよい。前記水の温度は、好ましくは40~80℃である。また、前記懸濁液を濾過し、濾別された固形分を再度水に懸濁させることにより、噴霧乾燥粒子中に存在する不要な可溶性物質を除去してもよい。 In step (c), the spray-dried particles are preferably suspended in water to prepare a suspension, and this suspension is then contacted with an aqueous solution containing a rare earth metal to be ion-exchanged. The resulting solid (FCC catalyst) may then be separated, washed, and dried. The temperature of the water is preferably 40 to 80°C. Alternatively, the suspension may be filtered, and the filtered solid may be resuspended in water to remove unnecessary soluble substances present in the spray-dried particles.

前記希土類金属を含む水溶液は、例えば希土類金属の塩(例えば、LaCl3)を水に溶解させることで調製できる。
前記工程(c)は、得られる流動接触分解触媒中の前記希土類金属の濃度が希土類金属の酸化物(RE23)に換算して0.5~1.2質量%、好ましくは0.6~1.1質量%含有するように行われる。前記希土類金属の酸化物が目的の含有量となるように、前記希土類金属を含む水溶液の量、濃度等により調整する。
The aqueous solution containing the rare earth metal can be prepared, for example, by dissolving a salt of the rare earth metal (for example, LaCl 3 ) in water.
The step (c) is carried out so that the concentration of the rare earth metal in the resulting fluid catalytic cracking catalyst is 0.5 to 1.2 mass%, preferably 0.6 to 1.1 mass%, calculated as rare earth metal oxide ( RE2O3 ). The amount and concentration of the aqueous solution containing the rare earth metal are adjusted so that the target content of the rare earth metal oxide is achieved.

前記ゼオライトが希土類金属を含まない場合のみならず、前記ゼオライトとして前記REUSYを使用し、工程(a)において原料スラリーを調製した際、または工程(b)で得られた噴霧乾燥粒子を洗浄する際に、前記REUSYから一部の希土類金属イオンが外れた(プロトンに置換された)場合であっても、工程(c)を行うことによって、所望の量の希土類金属を含む流動接触分解触媒を製造することができる。 Not only when the zeolite does not contain rare earth metals, but also when the REUSY is used as the zeolite and some rare earth metal ions are removed from the REUSY (replaced with protons) during preparation of the raw material slurry in step (a) or during washing of the spray-dried particles obtained in step (b), a fluid catalytic cracking catalyst containing the desired amount of rare earth metals can be produced by performing step (c).

以上のような工程(a)~(c)を含む本発明に係る流動接触分解触媒の製造方法により、上述した本発明に係る流動接触分解触媒を製造することができる。 The fluid catalytic cracking catalyst according to the present invention can be produced by the method for producing the fluid catalytic cracking catalyst according to the present invention, which includes steps (a) to (c) described above.

[流動接触分解触媒組成物]
本発明に係る流動接触分解触媒組成物は、本発明に係るFCC触媒と、ZSM-5を含む補助触媒を含んでいる。
[Fluid catalytic cracking catalyst composition]
The fluid catalytic cracking catalyst composition of the present invention comprises the FCC catalyst of the present invention and a co-catalyst comprising ZSM-5.

ZSM-5を含む補助触媒(アディティブ)としては、市販品であれば、例えば日揮触媒化成(株)社製のアディティブ(OCTUP-α)、特表2013-522025号公報の[0038]段落に記載されたZSM-5添加剤ないしZSM-5含有添加剤が挙げられる。前記触媒組成物中の前記補助触媒の含有割合は、前記FCC触媒に対して、好ましくは1~35質量%、より好ましくは5~25質量%である。 Commercially available auxiliary catalysts (additives) containing ZSM-5 include Additive (OCTUP-α) manufactured by JGC Catalysts and Chemicals Co., Ltd., and the ZSM-5 additives or ZSM-5-containing additives described in paragraph [0038] of JP2013-522025A. The content of the auxiliary catalyst in the catalyst composition is preferably 1 to 35% by mass, more preferably 5 to 25% by mass, relative to the FCC catalyst.

ここで、ZSM-5を含む補助触媒は、前記OCTUP-αに限らず、市場にあるZSM-5を含むFCC触媒を代わりに用いてもよい。
本発明に係るFCC触媒組成物の、後述の方法で測定される比表面積は、好ましくは200~400m2/g、より好ましくは250~350m2/gである。
Here, the auxiliary catalyst containing ZSM-5 is not limited to the OCTUP-α, and any commercially available FCC catalyst containing ZSM-5 may be used instead.
The specific surface area of the FCC catalyst composition according to the present invention, measured by the method described below, is preferably 200 to 400 m 2 /g, more preferably 250 to 350 m 2 /g.

本発明に係るFCC触媒組成物を流動接触分解に用いると、プロピレンの収率を向上させることができる。母体触媒での水素移行反応が抑制されるため、プロピレン源となるオレフィン留分の収率が増加し、ZSM-5を含む補助触媒の効果がより表れやすくなる。所定の結合剤が用いられることでゼオライトの被覆状態が従来とは異なる状態に変化し、ゼオライトの酸点上での水素移行反応が抑制されたと推察される。 When the FCC catalyst composition of the present invention is used in fluid catalytic cracking, it can improve the yield of propylene. Because the hydrogen transfer reaction on the parent catalyst is suppressed, the yield of the olefin fraction that serves as the propylene source increases, making the effects of the auxiliary catalyst containing ZSM-5 more apparent. It is believed that the use of a specific binder changes the coating state of the zeolite to a different state than before, suppressing the hydrogen transfer reaction on the acid sites of the zeolite.

以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below using examples, but the present invention is not limited to these examples.

[触媒等の測定方法ないし評価方法]
(組成)
ゼオライトおよび実施例等で得られた触媒に含まれる各元素の含有量は、蛍光X線分析装置(株式会社リガク製、RIX 3000)を用いて測定した。
[Methods for measuring or evaluating catalysts, etc.]
(composition)
The content of each element contained in the zeolite and the catalysts obtained in the examples was measured using a fluorescent X-ray analyzer (RIX 3000, manufactured by Rigaku Corporation).

(ゼオライトの格子定数)
ゼオライトの格子定数は、アナターゼ型TiO2を標準物質とし、下記条件でのX線回折法により、前記ゼオライトの回折面(553)面および(642)面の面間隔により決定した。
(Lattice constant of zeolite)
The lattice constant of the zeolite was determined by the spacing between the diffraction planes (553) and (642) of the zeolite by X-ray diffraction under the following conditions using anatase TiO 2 as a standard substance.

《測定条件》
実施例等で得られた触媒を粉砕・成形した後、X線回折装置(株式会社リガク製 X-RAY DIFFRACT METER(RINT 1400))にセットし、管電圧30.0kV、管電流130.0mA、対陰極Cu、測定範囲:開始角度~終了角度(2θ)10.000°~70.000°、スキャンスピード2.000°/分、発散スリット 1deg、散乱スリット 1deg、受光スリット 0.15mmの条件で測定した。
<<Measurement conditions>>
The catalysts obtained in the examples and the like were pulverized and molded, and then set in an X-ray diffractometer (X-RAY DIFFRACT METER (RINT 1400) manufactured by Rigaku Corporation), and measurement was performed under the following conditions: tube voltage 30.0 kV, tube current 130.0 mA, anticathode Cu, measurement range: start angle to end angle (2θ) 10.000° to 70.000°, scan speed 2.000°/min, divergence slit 1 deg, scattering slit 1 deg, and receiving slit 0.15 mm.

(比表面積)
実施例等の触媒の比表面積を、マイクロトラック・ベル株式会社製のBELSORP-mini Ver2.5.6により測定した。具体的には、真空排気しながら500℃で1時間熱処理した触媒に対して、窒素ガスを吸着させ、BET法により比表面積(m2/g)を算出した。
(specific surface area)
The specific surface area of the catalysts in the examples was measured using a BELSORP-mini Ver. 2.5.6 manufactured by Microtrac-Bell Co., Ltd. Specifically, the catalyst was heat-treated at 500°C for 1 hour while evacuating to a vacuum, and nitrogen gas was adsorbed onto the catalyst, and the specific surface area ( m2 /g) was calculated by the BET method.

[実施例1]
~FCC触媒-1調製~
水ガラス(SiO2濃度:17質量%)2647gと硫酸(硫酸濃度:25質量%)1598gを同時に連続的に加えて、SiO2濃度が10.6質量%かつpHが1.0(35~37℃で測定)のシリカヒドロゾル(シリカバインダーの一例)4245gを調製した。モル比([H+]/[SiO2])は1.09であった。このシリカヒドロゾルにカオリン(固形分濃度:84質量%)を923g、活性マトリックス形成成分として、活性アルミナ(固形分濃度:62質量%)を484g、硫酸にてpHを3.0に調整した、シリカを4%含有するアルミナ-シリカスラリー(固形分濃度:12質量%)を1731g加え、さらに、硫酸にてpHを3.9に調整した超安定化Y型ゼオライトスラリー(固形分濃度:33質量%)を2273g加えて撹拌した後、この混合スラリーを噴霧乾燥し、平均粒径70μmの球状粒子を得た。得られた球状粒子を温水(60℃)で洗浄し、次いで硫酸アンモニウム水溶液によるイオン交換を行い、最後に塩化ランタン水溶液と接触させ、FCC触媒中のランタンの含有量がLa23に換算して1.0質量%となるようにイオン交換した。得られた洗浄ケーキを雰囲気温度150℃に保持した乾燥機にて10時間乾燥し、FCC触媒-1を得た。得られた洗浄ケーキを雰囲気温度150℃に保持した乾燥機にて10時間乾燥し、FCC触媒-1を得た。
[Example 1]
~FCC catalyst-1 preparation~
2,647 g of water glass ( SiO2 concentration: 17% by mass) and 1,598 g of sulfuric acid (sulfuric acid concentration: 25% by mass) were added simultaneously and continuously to prepare 4,245 g of silica hydrosol (an example of a silica binder) with a SiO2 concentration of 10.6% by mass and a pH of 1.0 (measured at 35 to 37°C). The molar ratio ([H + ]/[ SiO2 ]) was 1.09. To this silica hydrosol were added 923 g of kaolin (solids concentration: 84% by mass), 484 g of activated alumina (solids concentration: 62% by mass) as an active matrix-forming component, and 1731 g of an alumina-silica slurry (solids concentration: 12% by mass) containing 4% silica and having a pH adjusted to 3.0 with sulfuric acid. Furthermore, 2273 g of an ultra-stabilized Y-type zeolite slurry (solids concentration: 33% by mass) having a pH adjusted to 3.9 with sulfuric acid was added and stirred. The mixed slurry was then spray-dried to obtain spherical particles with an average particle size of 70 μm. The obtained spherical particles were washed with warm water (60°C), then subjected to ion exchange with an aqueous ammonium sulfate solution, and finally contacted with an aqueous lanthanum chloride solution to obtain an ion exchange such that the lanthanum content in the FCC catalyst was 1.0% by mass , calculated as La2O3 . The obtained washed cake was dried for 10 hours in a dryer maintained at an ambient temperature of 150°C, to obtain FCC catalyst-1. The resulting washed cake was dried for 10 hours in a dryer maintained at an atmospheric temperature of 150° C. to obtain FCC catalyst-1.

[実施例2]
~FCC触媒-2調製~
シリカヒドロゾルの調製の際に、水ガラス(SiO2濃度:17質量%)2647gと硫酸(硫酸濃度:25質量%)2244gとを同時に連続的に加えて(モル比([H+]/[SiO2])は1.53)、SiO2濃度が9.2質量%かつpHが0.6のシリカヒドロゾル4891gを調製した以外は実施例1と同様にして、FCC触媒-2を得た。
[Example 2]
~FCC catalyst-2 preparation~
FCC catalyst-2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that, during the preparation of the silica hydrosol, 2647 g of water glass ( SiO2 concentration: 17% by mass) and 2244 g of sulfuric acid (sulfuric acid concentration: 25% by mass) were simultaneously and continuously added (molar ratio ([H + ]/[ SiO2 ]) was 1.53) to prepare 4891 g of silica hydrosol having a SiO2 concentration of 9.2% by mass and a pH of 0.6.

[実施例3]
~FCC触媒-3調製~
シリカヒドロゾルの調製の際に、水ガラス(SiO2濃度:17質量%)2647gと硫酸(硫酸濃度:25質量%)2585gとを同時に連続的に加えて(モル比([H+]/[SiO2])は1.76)、SiO2濃度が8.6質量%かつpHが0.4のシリカヒドロゾル5233gを調製した以外は実施例1と同様にして、FCC触媒-3を得た。
[Example 3]
~FCC catalyst-3 preparation~
FCC catalyst-3 was obtained in the same manner as in Example 1, except that, during the preparation of the silica hydrosol, 2647 g of water glass ( SiO2 concentration: 17% by mass) and 2585 g of sulfuric acid (sulfuric acid concentration: 25% by mass) were simultaneously and continuously added (molar ratio ([H + ]/[ SiO2 ]) was 1.76) to prepare 5233 g of silica hydrosol having a SiO2 concentration of 8.6% by mass and a pH of 0.4.

[実施例4]
~FCC触媒-4調製~
シリカヒドロゾルの調製の際に、水ガラス(SiO2濃度:17質量%)2647gと硫酸(硫酸濃度:25質量%)1266gとを同時に連続的に加えて(モル比([H+]/[SiO2])は0.86)、SiO2濃度が11.5質量%かつpHが1.3のシリカヒドロゾル3913gを調製した以外は実施例1と同様にして、FCC触媒-4を得た。
[Example 4]
~Preparation of FCC catalyst-4~
FCC catalyst-4 was obtained in the same manner as in Example 1, except that, during the preparation of the silica hydrosol, 2,647 g of water glass ( SiO2 concentration: 17% by mass) and 1,266 g of sulfuric acid (sulfuric acid concentration: 25% by mass) were simultaneously and continuously added (molar ratio ([H + ]/[ SiO2 ]) was 0.86) to prepare 3,913 g of silica hydrosol having a SiO2 concentration of 11.5% by mass and a pH of 1.3.

[比較例1]
~FCC触媒-R1調製~
シリカヒドロゾルの調製の際に、水ガラス(SiO2濃度:17質量%)2647gと硫酸(硫酸濃度:25質量%)953gとを同時に連続的に加えて(モル比([H+]/[SiO2])は0.65)、SiO2濃度が12.5質量%かつpHが1.6のシリカヒドロゾル3600gを調製した以外は実施例1と同様にして、FCC触媒-R1を得た。
[Comparative Example 1]
~FCC catalyst-R1 preparation~
FCC catalyst-R1 was obtained in the same manner as in Example 1, except that, in preparing the silica hydrosol, 2,647 g of water glass ( SiO2 concentration: 17% by mass) and 953 g of sulfuric acid (sulfuric acid concentration: 25% by mass) were simultaneously and continuously added (molar ratio ([H + ]/[ SiO2 ]) was 0.65) to prepare 3,600 g of silica hydrosol having a SiO2 concentration of 12.5% by mass and a pH of 1.6.

[比較例2]
~FCC触媒-R2調製~
シリカヒドロゾルの調製の際に、水ガラス(SiO2濃度:17質量%)2647gと硫酸(硫酸濃度:25質量%)762gとを同時に連続的に加えて(モル比([H+]/[SiO2])は0.52)、SiO2濃度が13.1質量%かつpHが1.8のシリカヒドロゾル3409gを調製した以外は実施例1と同様にして、FCC触媒-R2を得た。
[Comparative Example 2]
~FCC catalyst-R2 preparation~
FCC catalyst-R2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that, during the preparation of the silica hydrosol, 2,647 g of water glass ( SiO2 concentration: 17% by mass) and 762 g of sulfuric acid (sulfuric acid concentration: 25% by mass) were simultaneously and continuously added (molar ratio ([H + ]/[ SiO2 ]) was 0.52) to prepare 3,409 g of silica hydrosol having a SiO2 concentration of 13.1% by mass and a pH of 1.8.

[比較例3]
~FCC触媒-R3調製~
シリカヒドロゾルの代わりに、特開2021-121420の実施例に記載の方法で製造した塩基性塩化アルミニウム水溶液(固形分濃度:23.5質量%)を1596g用い、カオリン(固形分濃度:84質量%)の使用量を1012gに変更した以外は実施例1と同様にして、FCC触媒-R3を得た。
[Comparative Example 3]
~FCC catalyst-R3 preparation~
Instead of silica hydrosol, 1596 g of a basic aluminum chloride aqueous solution (solid content concentration: 23.5 mass%) produced by the method described in the examples of JP 2021-121420 A was used, and the amount of kaolin (solid content concentration: 84 mass%) used was changed to 1012 g. FCC catalyst-R3 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of kaolin used was changed to 1012 g.

FCC触媒の組成及び物性を表1-1、表1-2にまとめる。 The composition and physical properties of the FCC catalyst are summarized in Tables 1-1 and 1-2.

表1-2において、フレッシュ触媒とは、実施例または比較例で得られた触媒であり、スチーム処理触媒とは、フレッシュ触媒を810℃にて100%の水蒸気条件下で12時間保持する条件下でスチーム処理した触媒である。
保持率(%)とは、スチーム処理触媒の各種比表面積/フレッシュ触媒の各種比表面積を百分率で表したものであり、この保持率が高いと耐水熱性が高いことを意味する。
In Table 1-2, the fresh catalyst refers to the catalyst obtained in the examples or comparative examples, and the steam-treated catalyst refers to the catalyst that was steam-treated by holding the fresh catalyst at 810°C under 100% steam conditions for 12 hours.
The retention rate (%) is the ratio of the specific surface area of the steam-treated catalyst to the specific surface area of the fresh catalyst, expressed as a percentage. A high retention rate means high hydrothermal resistance.

<流動接触分解触媒組成物の製造方法>
実施例または比較例で得られたFCC触媒にZSM-5を含む補助触媒として日揮触媒化成(株)社製のアディティブ(OCTUP-α)を15質量%混合して流動接触分解触媒組成物を得た。
<Method of producing a fluid catalytic cracking catalyst composition>
The FCC catalyst obtained in each of the Examples and Comparative Examples was mixed with 15% by mass of Additive (OCTUP-α) manufactured by JGC Catalysts and Chemicals Co., Ltd. as a ZSM-5-containing auxiliary catalyst to obtain a fluid catalytic cracking catalyst composition.

得られた流動接触分解触媒組成物をACE-MAT(Advanced Cracking Evaluation-Micro Activity Test)を用い、同一原油、同一反応条件下で、触媒組成物の性能評価試験を行った。各触媒組成物の性能評価試験の結果を表2に示す。 The resulting fluid catalytic cracking catalyst compositions were subjected to performance evaluation tests using the ACE-MAT (Advanced Cracking Evaluation-Micro Activity Test) under the same crude oil and reaction conditions. The results of the performance evaluation tests for each catalyst composition are shown in Table 2.

ただし、これらの性能評価試験を行う前に、予め触媒再生塔で水熱劣化を受けた状態を模擬する目的で、810℃で12時間スチーム処理を行った。
性能評価試験における運転条件は以下の通りである。
However, before carrying out these performance evaluation tests, a steam treatment was carried out in advance in a catalyst regeneration tower at 810° C. for 12 hours in order to simulate a state in which the catalyst had been subjected to hydrothermal degradation.
The operating conditions for the performance evaluation test were as follows:

原料油:脱硫減圧軽油(DSVGO)100質量%
触媒/通油量の重量比(以下、「C/O」と記載する):5.0(質量%/質量%)
触媒質量基準の空間速度(WHSV):8h-1
反応温度:580℃
1)転化率=100-(LCO+HCO+CLO) (質量%)
2)収率:C/O=5.0のときの各生成物の重量を質量%とした。
3)ガソリンの沸点範囲:30~216℃(Gasoline)
4)LCOの沸点範囲:216~343℃(LCO:Light Cycle Oil)
5)HCO+CLOの沸点範囲:343℃+(HCO:Heavy Cycle Oil、CLO:Clarified Oil)
6)LPG(液体石油ガス)
7)Dry Gas:メタン、エタン及びエチレン
8)プロピレン:LPGに含まれる。
Feedstock: 100% by mass of desulfurized vacuum gas oil (DSVGO)
Weight ratio of catalyst/throughput oil (hereinafter referred to as "C/O"): 5.0 (mass%/mass%)
Catalyst mass space velocity (WHSV): 8 h
Reaction temperature: 580°C
1) Conversion rate = 100-(LCO+HCO+CLO) (mass%)
2) Yield: The weight of each product when C/O = 5.0 was expressed as mass %.
3) Boiling point range of gasoline: 30 to 216°C (Gasoline)
4) Boiling point range of LCO: 216 to 343°C (LCO: Light Cycle Oil)
5) Boiling point range of HCO + CLO: 343°C + (HCO: Heavy Cycle Oil, CLO: Clarified Oil)
6) LPG (liquid petroleum gas)
7) Dry Gas: Methane, ethane and ethylene 8) Propylene: Found in LPG.

反応結果を表2にまとめる。 The reaction results are summarized in Table 2.

Claims (2)

Hが1.6未満であるシリカ系結合剤形成成分に粘土鉱物類と活性マトリックス形成成分を添加した後にpHが2.8~4.5のFAU型ゼオライトのスラリー添加して原料スラリーを調製する工程(a)と、
記原料スラリーを噴霧乾燥し、粒子を得る工程(b)と、
記粒子を、希土類金属を含む水溶液と接触させ、前記ゼオライトを希土類金属でイオン交換する工程(c)と、
を備える流動接触分解触媒の製造方法であって、
前記シリカ系結合剤形成性分がシリカ、シリカゲル、シリカゾル、およびケイ酸(塩)の水溶液の少なくともひとつであり、
前記FAU型ゼオライトの格子定数が2.438~2.460nmであり、
前記流動接触分解触媒に前記粘土鉱物類が10~60重量%含まれるように、前記工程(a)で前記粘土鉱物類を添加する流動接触分解触媒の製造方法。
a step (a) of preparing a raw material slurry by adding clay minerals and an active matrix-forming component to a silica-based binder-forming component having a pH of less than 1.6, and then adding a slurry of FAU-type zeolite having a pH of 2.8 to 4.5 ;
(b) spray-drying the raw material slurry to obtain particles;
(c) contacting the particles with an aqueous solution containing a rare earth metal to ion-exchange the zeolite with the rare earth metal;
A method for producing a fluid catalytic cracking catalyst, comprising:
the silica-based binder-forming component is at least one of silica, silica gel, silica sol, and an aqueous solution of silicic acid (salt);
The lattice constant of the FAU zeolite is 2.438 to 2.460 nm,
The method for producing a fluid catalytic cracking catalyst, wherein the clay minerals are added in the step (a) so that the clay minerals are contained in the fluid catalytic cracking catalyst in an amount of 10 to 60% by weight.
pHが1.6未満であるシリカ系結合剤形成成分に粘土鉱物類と活性マトリックス形成成分を添加した後にpHが2.8~4.5のFAU型ゼオライトのスラリー添加して原料スラリーを調製する工程(a)と、
前記原料スラリーを噴霧乾燥し、粒子を得る工程(b)と、
前記粒子を、希土類金属を含む水溶液と接触させることにより、前記ゼオライトを希土類金属でイオン交換し、流動接触分解触媒を得る工程(c)と、
前記流動接触分解触媒と、ZSM-5を含む補助触媒と、を混合する工程(d)と、を備え、
前記シリカ系結合剤形成性分がシリカ、シリカゲル、シリカゾル、およびケイ酸(塩)の水溶液の少なくともひとつであり、
前記FAU型ゼオライトの格子定数が2.438~2.460nmであり、
前記流動接触分解触媒に前記粘土鉱物類が10~60重量%含まれるように、前記工程(a)で前記粘土鉱物類を添加する流動接触分解触媒組成物の製造方法。
a step (a) of preparing a raw material slurry by adding clay minerals and an active matrix-forming component to a silica-based binder-forming component having a pH of less than 1.6, and then adding a slurry of FAU-type zeolite having a pH of 2.8 to 4.5 ;
(b) spray-drying the raw material slurry to obtain particles;
(c) contacting the particles with an aqueous solution containing a rare earth metal to ion-exchange the zeolite with a rare earth metal to obtain a fluid catalytic cracking catalyst;
and (d) mixing the fluid catalytic cracking catalyst with a co-catalyst comprising ZSM-5;
the silica-based binder-forming component is at least one of silica, silica gel, silica sol, and an aqueous solution of silicic acid (salt);
The lattice constant of the FAU zeolite is 2.438 to 2.460 nm,
The method for producing a fluid catalytic cracking catalyst composition, wherein the clay minerals are added in the step (a) so that the clay minerals are contained in the fluid catalytic cracking catalyst in an amount of 10 to 60% by weight.
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