JPS6148979B2 - - Google Patents
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- JPS6148979B2 JPS6148979B2 JP58079146A JP7914683A JPS6148979B2 JP S6148979 B2 JPS6148979 B2 JP S6148979B2 JP 58079146 A JP58079146 A JP 58079146A JP 7914683 A JP7914683 A JP 7914683A JP S6148979 B2 JPS6148979 B2 JP S6148979B2
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Description
本発明は炭化水素の水素化分解用触媒に関する
ものである。
一般に、炭化水素油の水素化分解には、固体酸
に水素化金属成分を担持した触媒が用いられる。
この種の触媒は通常2種に大別され、その一つは
アモルフアス系と呼ばれ、他の一つはゼオライト
系と呼ばれる。アモルフアス系の触媒は固体酸性
を有する非晶質多孔体、その一例を挙げればシリ
カアルミナの如き担体に、族とB族金属を担
持せしめたものを含み、これに対しゼオライト系
触媒はフオージヤサイト型或はシリカライト型ゼ
オライトを活性化し、これに水素化金属成分を担
持したものを含む。この2種の触媒は性質を異に
するため、使用目的に応じて使い分けられる。ゼ
オライト系触媒はアモルフアス系触媒に比較して
分解活性の高い利点を有する。また、アモルフア
ス系触媒は塩基性窒素の被毒を受け易いために、
予じめ原料油の脱窒素を必要とするのに対し、ゼ
オライト系触媒は窒素含有量の極端に多い油を除
き脱窒素せずに水素化分解をすることが可能であ
る。また、ゼオライト触媒はコークの析出に耐性
を有するため、アモルフアス系触媒に比較してよ
り低い水素圧の適用が可能である。しかしなが
ら、かかる優れた性質を有するゼオライトも使用
目的によつては大きな欠点を有する。それはゼオ
ライトの分解活性が高いために、分解生成物が二
次分解を受け、ガス及びナフサの生成率が高くな
るために、中間留分の取得を目的とするプロセス
には適さないことである。
近年、石油製品に対する需要は、LPG、ナフサ
が減少し、灯軽油が増大しつつある。LPG、ナフ
サに対する需要の減少は安価な天然ガスの生産が
増大したことに起因している。これに対し灯軽油
の需要の増大は潜在的に存在するエネルギー消費
の伸びもさることながら、産業及び生活の高度化
に伴なう燃料の高品質化の影響が大きい。そし
て、一方産出する石油は年々重質化しており、中
間留分の得率は減少する傾向にある。従つて、重
質油の中間留分への転化は当面の重要な課題とな
りつつある。
そこで、本発明の目的は、重質油を選択性よく
分解し、中間留分の得率を向上させ得る炭化水素
の水素化分解用触媒を提供することにある。
本発明者らは、このような目的を達成すべく鋭
意研究を重ねた結果、平均粒径が0.3μm以下の
Y型ゼオライトを分解活性成分として含む水素化
触媒がその目的に適合し得ることを見出し、本発
明を完成するに到つた。
即ち、本発明によれば、結晶の平均粒径が0.3
μm以下のY型ゼオライトと多孔性無機酸化物と
より構成される担体と、該担体に担持された水素
化金属成分とからなることを特徴とする炭化水素
の水素化分解用触媒が提供される。
本発明の触媒においては、炭化水素に対する分
解活性担体成分として、結晶の平均粒径が0.3μ
m以下のY型ゼオライトを含むことを特徴とす
る。触媒担体として一般に用いられているY型ゼ
オライト結晶の平均粒径は、通常、2μm以上で
あるが、このようなものを用いても所期の目的を
達成することはできない。本発明で用いるYゼオ
ライト結晶の平均粒径(以下、単に平均粒径とい
う)が0.3μm以下のものは、従来のものに比し
て、高活性でしかも中間留分得率の高い水素化分
解触媒を与える。
平均粒径0.3μm以下のY型ゼオライトが平均
粒径2μm以上のY型ゼオライトに比較して水素
化分解触媒として高活性で且つ中間留分の選択性
が高くなる理由は、両者の酸強度(H0)分布の差
異に起因するものと思われる。本発明者らの研究
によれば、Y型ゼオライトの平均粒径と酸強度分
布の間には良い相関々係のあることが見出され
た。特に、0.3μm以下の平均粒径を有するY型
ゼオライトの酸強度は、平均粒径2μm以上のY
型ゼオライトのそれに比較してかなり異なつてお
り、0.3μm以下の平均粒径を有するY型ゼオラ
イトの酸強度は相対的に小さい。このことが炭化
水素の水素化分解時に2次分解を起しにくくし、
これにより、中間留分の選択性が高められるもの
と推察される。
Y型ゼオライトの酸強度分布は、そのNaイオ
ンをイオン交換するイオン種及び置換度で大きく
異なる。イオン交換率(置換度)が高くなる程酸
量と共に酸強度も増大する。また、H+で置換し
たものがLa〓、Ca〓等で置換したものに比べて
酸強度は大きくなる。第1図は本発明で使用する
平均粒径0.25μmのY型ゼオライトと市販の平均
粒径2μm以上のY型ゼオライトのそれぞれの97
%La置換体の酸強度分布を示したものである。
なお、本明細書中においては、H0<+3.3の強
度をもつ酸点の量を総酸量と定義し、また、H0
<−8.2の強度をもつ酸点の量を強酸量と呼ぶこ
とにする。
平均粒径0.25μmのY型ゼオライトの酸強度分
布曲線−1と市販の平均粒径2μm以上のY型ゼ
オライトの酸強度分布曲線−2とを対比してわか
るように、両者の総酸量はほぼ等しいのに対し
て、強酸量は本発明で用いるゼオライトの方がか
なり少ない。
第2図に、種々の平均粒径のLa−Y型ゼオラ
イトに関し、その総酸量(H0<+3.3)(曲線−
1)及び全強酸量(H0<−8.2)(曲線−2)を、
ゼオライトの平均粒径に対してプロツトしたグラ
フを示す。このグラフに示した測定結果から明ら
かなように、平均粒径は総酸量に対してはほとん
ど影響しないが、強酸量には大きく影響する。
Y型ゼオライトにおいて、微粒のものが、粒子
径の大きいものに比較して酸強度が小さくなる理
由については未だ明確には解明されてはいない
が、粒子径の小さいゼオライト結晶は、その結晶
化度が粒子径の大きいものの結晶化度に比較して
低いことによるものと考えられる。Y型ゼオライ
トにおいては、平均粒径が0.3μm以下のものと
2μm以上のものとは、その物理性状には大きな
差は認められず、例えば、BET法による表面積
測定では、前者の表面積は650〜750m2/gであ
り、一方、後者のそれは700〜800m2/gであり、
両者はほぼ等しく、またX線回折におけるピーク
の位置は完全に一致している。しかしながら、両
者を比較した場合、X線回折のピーク強度に関し
ては、両者には若干の相違が認められ、前者のピ
ーク強度は後者のそれよりも70%以下になること
から前者の結晶化度は後者の結晶化度よりも若干
低いことが示される。しかしながら、これは微粒
のY型ゼオライトがアモルフアスなシリカやシリ
カアルミナを含んでいることを意味するものでは
ない。たとえば平均粒径0.1μmのY型ゼオライ
トの電子顕微鏡写真を観察しても、ゼオライト粒
子以外のアモルフアス物質の存在は認められな
い。また、このようなアモルフアス物質がゼオラ
イト粒子中に存在しないことは、第2図に示した
総酸量の測定値からも示唆される。即ち、第2図
からわかるように、平均粒径0.1μmのY型ゼオ
ライトの総酸量値は、平均粒径2μm以上のY型
ゼオライトの総酸量とほぼ等しい。これに対し、
無定形シリカアルミナの総酸量は良く知られてい
るように、0.5〜0.55meq/g程度であり、La−Y
型ゼオライトの総酸量2.5meq/gに比較するとは
るかに小さい。従つて、微粒ゼオライト粒子中に
単なるアモルフアスなシリカアルミナが存在すれ
ば、平均粒径0.3μm以下のY型ゼオライトの総
酸量は平均粒径2μm以上のY型ゼオライトのそ
れよりもかなり小さな値になるはずである。しか
しながら、このような事実は認められない。それ
故、平均粒径0.3μm以下のY型ゼオライトは基
本的にはゼオライト化しているが、その結晶構造
が不完全であるために、平均粒径2μm以上のY
型ゼオライトと比表面積及び総酸量が等しくて
も、酸強度分布に相違が生じているものと考えら
れる。
以上のことから明らかなように、本発明で用い
る微粒子Y型ゼオライトは、Y型ゼオライトの生
成を不十分にしか与えないような反応条件下で製
造したY型ゼオライト、換言すれば、アモルフア
ス物質を含むY型ゼオライトや、イオン交換率の
低いY型ゼオライトとは根本的に異つている。こ
のような従来のゼオライトは、強酸点の減少と共
に、比表面積や総酸量の減少をも伴うために分解
活性の低下が生じ、好ましくない。
また、平均粒径0.3μm以下のY型ゼオライト
が平均粒径2μm以上のY型ゼオライトよりも高
い分解活性を示す理由についても明確に解明され
ていないが、次のように推察している。即ち、Y
型ゼオライトの場合、10Å近辺の極めて微小な細
孔を有するため、反応物質はゼオライト粒子の表
面近傍でほとんど反応し、粒子内部は10Åの細孔
内を充分に拡散し得るような小分子の分解にしか
寄与しないはずである。一方、本発明で用いる微
小粒子の場合、その分解活性は平均粒径2μm以
上のものよりも高められたものとなつている。微
小Y型ゼオライトが高められた分解活性を有する
理由は、粒子径を小さくすることにより、反応に
有効な外表面が増大し、これが炭化水素の分解率
を上昇せしめるものと考えられる。
本発明による炭化水素の水素化分解用触媒は、
平均粒径0.3μm以下のY型ゼオライト多孔性無
機酸化物から構成される担体に水素化金属成分を
担持させた構造のものである。
多孔性無機酸化物としては、シリカ、珪藻土、
粘土等の非固体酸物質と、シリカアルミナ等の固
体酸物質が包含されるが、前者は成形助剤又は希
釈剤としての役割を果しているだけなのに対し、
後者はゼオライトでは分解困難な大きな炭化水素
分子の水素化及び分解を引受ける触媒成分として
の役割も果す。しかしながらどちらの場合につい
ても反応分子の拡散を充分行なわしめる為に、多
孔質物質であることが必要不可欠である。
本発明で用いる触媒担体は、前記Y型ゼオライ
トと無機酸化物とを混合することによつて得られ
るが、この場合、ゼオライトは、無機酸化物との
混合前に、予じめアンモニウムイオンや、希土類
元素、例えば、La、Ce等でイオン交換しておく
のが好ましい。ゼオライトのイオン交換は、洗浄
終了済のゼオライトの含水ゲルに対して行うこと
もできるし、またこの含水ゲルをいつたん焼成し
たものに対して行うこともできる。ゼオライトと
混合する際の無機酸化物は、含水ゲルの形態であ
ることが好ましく、この含水ゲルとゼオライトと
の混合物は、必要な水分量に調節した後、粒状、
ペレツト状等の所望の形状と寸法に成形される。
本発明の触媒の寸法は特に制約されず、例えば、
平均粒子直径0.5〜3mmである。
本発明の触媒における水素化金属成分は、従来
この種の水素化分解触媒に適用されている公知の
ものが適用され、通常、周期律表第族及び/又
はB族金属が採用され、好ましくは、第族金
属、殊にパラジウムが最適であり、また、第B
族金属(例えば、Cr、Mo、W)と鉄族金属
(Fe、Co、Ni)との組合せも好ましい。第族金
属の場合、触媒調製に際しては、あらかじめY型
ゼオライトに担持させておくのが好ましい。本発
明の触媒中、担体の一方の成分である耐熱性無機
酸化物の含量が30重量%以下の場合には、第族
金属は、Y型ゼオライトと無機酸化物との混合物
を成形し、焼成して得られた担体に担持させて
も、第族金属をあらかじめ担持させたY型ゼオ
ライトを用いて製造した触媒と同等の効果を示
す。本発明の触媒中、第族金属の担持量は、金
属換算で、0.2〜5重量%、好ましくは0.5〜2重
量%である。第B族金属と鉄族金属との組合せ
を水素化金属成分として用いる場合、それらの担
持量は、触媒中、金属換算で、第B族金属は4
〜20重量%、好ましくは6〜12重量%であり、鉄
族金属は1〜10重量%、好ましくは2〜6重量%
である。量が少なくとも固体酸はコークを出し易
いので、水添金属を加えておく必要がある。多孔
質無機酸化物として固体酸物質を用いる触媒の場
合、ゼオライト成分の他に、この固体酸物質にも
水素化金属成分を担持させ、水素化能力を付与す
ることが不可欠であり、またこの場合の水素化金
属成分としては、好ましくは第B族金属と鉄族
金属との組合せが採用される。
触媒担体に水素化金属成分を担持させる場合、
前記したように、ゼオライト成分のみにあるいは
ゼオライト成分と無機酸化物成分との両者に水素
化金属成分を担持させることができる。無気酸化
物成分に水素化金属成分を担持させる方法として
は、共沈、ゲル混合等の公知の方法により無機酸
化物のヒドロゲルにあらかじめ混入しておく方法
の他、ゼオライトと無機酸化物との混合物を成形
し、焼成して得た触媒担体に、水素化金属成分
を、含浸法や吸着法等の公知の触媒担持法により
担持させることができる。
本発明の触媒において、触媒担体の一方の成分
として用いる無機酸化物は、多孔性のものであ
り、このようなものの具体例としては、例えば、
シリカアルミナ、シリカチタニア、アルミナ、ア
ルミナチタニア、アルミナジルコニア、シリカマ
グネシア、シリカジルコニア、アルミナ−五酸化
燐、アルミナボリア等が挙げられる。本発明にお
いては、これれらの無機酸化物のうち、殊に、シ
リカアルミナ、アルミナチタニア、アルミナジル
コニアの使用が好ましい。さらに、こられの無機
酸化物を触媒担体とする場合、その細孔径を反応
物質に適した範囲に調節することも重要であり、
例えば、真空軽油より低沸点の石油原料、石炭液
化油、頁岩油等には100〜200Åの平均細孔径(直
径)を有するものの使用が好ましく、蒸圧蒸留残
渣油や減圧蒸留残渣等の残渣油には、150〜300Å
の平均細孔径を有するものの使用が好ましい。な
お、これらの数値は、反応物質の触媒への拡散が
有効に行なわれることを考慮した値である。
本発明の触媒においては、触媒担体を構成する
ゼオライト成分と無機酸化物成分との割合は、そ
の無機酸化物の種類や、対象とする炭化水素の種
類等に応じて適当に変化させることができるが、
無機酸化物が固体酸物質である場合、一般的に
は、ゼオライトと無機酸化物との合計量に対し、
ゼオライト成分が10〜50重量%の範囲にするのが
よく、また、無機酸化物が非固体酸物質である場
合は、ゼオライト成分が、10〜90重量%、好まし
くは50〜90重量%の範囲にするのがよい。
本発明で担体成分として用いるゼオライト成分
は、前記したように、平均粒径0.3μm以下のY
型ゼオライトであるが、このようなものは、例え
ば、特公昭57−8049号公報や、特開昭55−90417
号公報に従つて製造することが可能である。ま
た、本発明者らは、それらの公知方法とは別に、
殊に、平均粒径0.3μm以下のY型ゼオライトの
製造に好適な方法を開発した。即ち、本発明者ら
は、核発生促進剤として、NaClを用いると共
に、低温合成反応を採用することにより、本発明
の目的に適合する微結晶Y型ゼオライトを製造し
得ることを見出した。この場合、反応温度として
は、30〜70℃が好ましく採用され、30℃より低い
と誘導期間が500時間を越えるようになるので好
ましくない。NaClの添加は、水熱合成反応にお
ける核発生に必要な時間を短縮させると共に、生
成する結晶粒子径を小さくする効果を示す。
NaClの添加量は、ゼオライト合成用母液(反応
原料混合物)に対し、2〜10重量%の範囲に選定
するのが好ましく、例えば、NaClを添加する場
合と添加しない場合の結果を比較すると、NaCl
5重量%を添加する時に得られるY型ゼオライト
の平均粒径は、それを添加しない場合に得られる
ものの平均粒径の1/2〜1/3程度に減小する。
NaClによるこのような作用は、その塩析効果に
よるものと考えられるが、同種の塩類、例えば、
Na2SO4、MgCl2、KCl等に比較すると、NaClが
最もすぐれた効果を示す。原料母液の組成はY型
ゼオライトを製造に必要な公知の母液組成と大差
はなく、例えば、シリカ主要源として水性コロイ
ドシリカゾルを用いる場合、その好ましい原料母
液組成(モル比)は、以下の通りである。
Na2O/SiO2 0.4〜0.6
SiO2/Al2O3 7〜20
H2O/Na2O 20〜50
なお、前記母液組成にはNaClの値は含まれて
いない。
本発明の触媒を用いて処理される炭化水素油
は、主に300℃以上の沸点を有するもので、例え
ば、真空軽油、脱アスフアルト油、常圧残油、減
圧残油、シユールオイル、タールサイドオイル、
石炭液化油、FCCサイクルストツク等が包含さ
れる。これらの炭化水素油は、本発明の触媒で処
理するに先立ち、脱金属、脱窒素することによつ
て、本発明の触媒の活性や寿命をより高めること
もできる。
本発明の触媒を用いて炭化水素油を水素化分解
処理する場合、反応温度は、一般的には320〜480
℃、好ましくは360〜450℃であり、水素圧力は40
〜300Kg/cm2、好ましくは60〜200Kg/cm2であり、接
触時間は、通常、液空間速度として、0.1〜
10hr-1である。このような反応条件は、原料油の
種類、及び目的とする転化率や選択率によつて適
当に選定される。原料油の沸点範囲が高くなるほ
ど、またコンラドソン炭素、窒素分の含有率が多
くなるほど、反応性が低下するので、高い反応温
度、小さい液空間速度が適用される。
次に、以下において、平均粒径0.3μm以下の
Y型ゼオライトの製造及びそれを用いた触媒製造
例、さらに本発明触媒を用いた水素化分解と従来
触媒を用いた水素化分解との比較を示す。
なお本明細書における諸物性の測定方法を以下
に付記する。
() X線回折
Y型ゼオライトの生成を確認するために、理
学電機(株)製X線回折装置を使用した。使用条件
は以下の通りである。
ターゲツト Cu
フイルター Fe
電 圧 30KV
電 流 15mA
cfs 1000c/s
時定数 1sec
チヤート速度 2cm/min
スキヤンニング速度 2゜/min
() 結晶化度の測定
市販のY型ゼオライト(SK−40)の2θ=
6゜におけるピークのX線強度を100とし、こ
れに対する試作ゼオライトの同位置のピークの
X線強度の割合をゼオライトの結晶化度とし
た。
() 平均粒子径
平均粒子径は試料の電子顕微鏡写真から求め
た。直接倍率1000倍、写真倍率50000倍の映像
写真を幾つかの視野について求め、そこから無
作為に200個の粒子を選んでその直径を測定
し、その重量平均をもつて平均粒子径とした。
試料の調製は試作ゼオライトに関しては、ゼオ
ライト母液から洗浄分離したゼオライトを乾燥
することなく、純水中に超音波で分散せしめ、
これを電顕測定用メツシユ状に滴下し、乾燥せ
しめる方法をとつた、また比較用の市販ゼオラ
イトは、エポキシ樹脂に微粉を混入し、これを
ミクロトームカツターで約500Åの超薄切片と
なし、測定用試料とした。
() 比表面積測定
柴田料学機械製作所製表面積測定装置SA−
1000を用いた。試料は予じめ250℃で恒量にな
るまで乾燥した後秤量し、300℃のN2気流中で
そのまま放冷後測定に供した。
() 酸強度分布
改良型ベネシー法と呼ばれる方法によつた。
その詳細は、丸善(株)発行、「新実験化学講座
16」第211頁に記載されている。試料は予じめ
300メツシユ以下に微粉砕し、250℃で1昼夜乾
燥せしめた後、測定に供した。指示薬として
は、それぞれPKa=3.3、+1.5、−2.4、−5.6、−
8.2に変色点を有するP−ジメチルアミノアゾ
ベンゼン、フエニルアゾジフエニルアミン、P
−ニトロジフエニルアミン、ベンジリデンアセ
トフエノン、アントラキノンをそれぞれ使用し
た。
参考例 1
30重量%のSiO2を含む日産化学(株)製コロイダ
ルシリカ(スノーテツクス30)の560部と、Na2O
30重量%、Al2O3 45.2重量%、H2O 24.8重量%
を含む。市販アルミン酸ソーダ31.7部及び水酸化
ナトリウム122.4部、塩化ナトリウム78部を脱イ
オン水203部に溶解せしめた液と、30重量%の
SiO2を含む日産化学(株)製コロイダルシリカ(ス
ノーデツクス30)560部とを常温で30分混合し
た。生成ゾル(ゼオライト母液)の分子組成は以
下の如くなる。
12Na2O・1.00Al2O3・20SiO2
・239H2O・9.5NaCl
このゾルを冷却容器中に入れ、10℃で3昼夜置
いた後、90℃で250時間反応させると、平均粒径
0.14μmのY型ゼオライトが生成した。洗浄乾燥
後のこのY型ゼオライトの結晶化度は65%、比表
面積は660m2/gであつた。このゼオライトの97%
La置換体の総酸量は2.42meq/g、強酸量は0.14
meq/gであつた。
参考例 2
参考例1と同じ試薬を用いてNaClを含まない
下記組成を有する、母液ゾルを作り、均質になる
まで撹拌した。
14.7Na2O・Al2O3・33.3SiO2・564H2O
このゾルを冷凍庫中で7℃で3昼夜保存した
後、密封したパイレツクスチユーブに入れ、50℃
の湯浴中に340時間置いて反応混合物を結晶化さ
せた。結晶化後、洗浄ろ過をくり返し、ケーキを
得た。ケーキの一部を100℃で乾燥し、X線回折
し、Y型ゼオライトの生成を確認した。このY型
ゼオライトの結晶化度は58%、比表面積は480m2/
gであつた。また電子顕微鏡により測定した平均
粒径は0.25μmであつた。またそのLa置換体の総
酸量は2.6mmol/g、H0<−8.2の強酸量は0.08m
mol/gであつた。
比較例 1
特公昭36−1639号公報の実施例1と同様に、
Na2O 30.0重量%、Al2O3 45.2重量%とH2O 24.8
重量%を含むアルミン酸ソーダ5部と苛性ソーダ
22部とを脱イオン水90部に溶解した。この溶液を
SiO2 30.0重量%を含むコロイダルシリカ(スノ
ーテツクス30)124部に加え、下記組成の混合物
を得た。
13.6Na2O:Al2O3:28.2SiO2:450H2O
次に、この混合物を均質になるまでかきまぜた
後、この混合物をガラス製オートフレーブに封
じ、100℃で21時間放置し、結晶化させた。結晶
化終了後、ろ過洗浄を繰り返し、ゼオライトケー
キを得た。このケーキの一部を100℃で乾燥し、
種々の測定に供した。このY型ゼオライトの結晶
化度は103%、比表面積は650m2/gであつた。ま
た電子顕微鏡による平均粒径は3.2μmであつ
た。またそのLa置換体の総酸量は2.5mmol/g、
H0<−8.2の強酸量は0.22mmol/gであつた。
実施例 1
参考例1と2、及び比較例1で得たゼオライト
ケーキの夫々をケーキの5倍量の10重量%硝酸ラ
ンタン溶液に分散し、80℃に加温し、撹拌しなが
ら2時間放置した。その後、この分散液を洗浄ろ
過した。この操作を3回繰り返したところ、いず
れのゼオライトもそのNa2O含有量が原料ゼオラ
イト中のそれの3%以下になつた。従つてLaに
よるイオン交換率は97%以上である。これら、3
種のLa置換ゼオライトの水性ゲルにコロイダル
シリカ(スノーテツクス−30)を加え、対ゼオラ
イト比20wt%の添加SiO2を含むスラリーを作
り、高速撹拌器で2時間良く混合した後、過剰水
分を乾燥により除去し、ピストン型の押し出し成
形機を用いて、直径1.2mmのペレツトに成形し
た。3種のペレツトは120℃で2時間乾燥した
後、550℃で3時間焼成した。これらのペレツト
にアンモニア性パラジウム溶液を含浸させ、乾
燥、焼成し、それぞれ0.5重量%のPdを担持せし
めた。参考例1と2、及び比較例1のY型ゼオラ
イトを原料とするこれらの3種の触媒をそれぞれ
減A、B、R−1と名づける。
実施例 2
特公昭57−44605号公報の実施例1に従つて、
ベーマイトゾルを作つた(このベーマイトは焼成
後の比表面積320m2/g、細孔容積1.13c.c./gのγ
−Al2O3を与えるものである)。このベーマイト
ゾルに実施例2及び比較例1で得たLa置換ゼオ
ライトケーキを、Al2O3:Y型ゼオライト=50:
50となるように高速撹拌器中で2時間混合した
後、加圧ろ過し、脱水ケーキを得た。これらのケ
ーキをピストン型押出成形機を用いて直径1.2mm
のペレツトに成形した。2種のペレツトは夫々
150℃で8時間乾燥した後、500℃で3時間焼成し
た。次に夫々の焼成ペレツトにモリブデン酸アン
モニウムを硝酸ニツケルを含むアンモニア性水溶
液を含浸せしめ、乾燥、焼成してNiとMoを担持
した。このようにして得た参考例1のY型ゼオラ
イトを含む触媒をC、比較例1のY型ゼオライト
を含む触媒をR−2とする。
実施例 3
前記で得た触媒A、B、R−1を用いて、ガツ
チサラン真空軽油の水素化分解実験を行なつた。
触媒A、B、R−1の性状を表−1に示す。ま
た、ガツチサラン真空軽油の性状を表−2に示
す。さらに、反応条件及び各運転の700時間目の
生成物分布及び転化率を表−3に示す。触媒A、
Bを用いて得られる生成物分布をR−1のそれと
比較するとガス、ナフサ留分が少なく、灯軽油留
分が多くなつていることが良く分る。
The present invention relates to a catalyst for hydrocracking hydrocarbons. Generally, a catalyst in which a hydrogenation metal component is supported on a solid acid is used for hydrogenolysis of hydrocarbon oil.
This type of catalyst is generally divided into two types, one of which is called an amorphous type and the other one is called a zeolite type. Amorphous catalysts include solid acidic non-crystalline porous materials, such as silica-alumina, on which Group and B metals are supported; It includes activated zeolite or silicalite type zeolite, which supports a metal hydride component. Since these two types of catalysts have different properties, they can be used depending on the purpose of use. Zeolite catalysts have the advantage of higher decomposition activity than amorphous catalysts. In addition, since amorphous catalysts are easily poisoned by basic nitrogen,
While it is necessary to denitrify feedstock oil in advance, zeolite catalysts can perform hydrocracking without denitrification, except for oils with an extremely high nitrogen content. Furthermore, since the zeolite catalyst has resistance to coke precipitation, it is possible to apply a lower hydrogen pressure than an amorphous catalyst. However, even zeolites with such excellent properties have major drawbacks depending on the purpose of use. Because of the high cracking activity of zeolite, the cracked products undergo secondary cracking, resulting in a high production rate of gas and naphtha, making it unsuitable for processes aimed at obtaining middle distillates. In recent years, demand for petroleum products has been decreasing for LPG and naphtha, and increasing for kerosene. The decline in demand for LPG and naphtha is due to increased production of cheap natural gas. On the other hand, the increase in demand for kerosene and diesel fuel is not only due to the potential increase in energy consumption, but also to a large extent due to the increasing quality of fuel that has accompanied the advancement of industry and lifestyle. On the other hand, the oil produced is becoming heavier year by year, and the yield of middle distillates tends to decrease. Therefore, the conversion of heavy oil into middle distillates is becoming an important issue for the time being. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a catalyst for hydrocracking hydrocarbons that can crack heavy oil with good selectivity and improve the yield of middle distillates. As a result of intensive research aimed at achieving this purpose, the present inventors have found that a hydrogenation catalyst containing Y-type zeolite with an average particle size of 0.3 μm or less as a cracking active component can be suitable for that purpose. This led to the completion of the present invention. That is, according to the present invention, the average grain size of the crystals is 0.3
Provided is a catalyst for hydrocracking of hydrocarbons, comprising a carrier composed of a Y-type zeolite of μm or less and a porous inorganic oxide, and a hydrogenation metal component supported on the carrier. . In the catalyst of the present invention, the average particle size of crystals is 0.3μ as a carrier component that is active in decomposing hydrocarbons.
It is characterized by containing Y-type zeolite of m or less. The average particle size of Y-type zeolite crystals commonly used as a catalyst carrier is usually 2 μm or more, but even if such a crystal is used, the intended purpose cannot be achieved. The Y zeolite crystals used in the present invention with an average particle size (hereinafter simply referred to as average particle size) of 0.3 μm or less have a higher activity and a higher middle distillate yield than conventional ones. Provide a catalyst. The reason why Y-type zeolite with an average particle size of 0.3 μm or less has higher activity as a hydrocracking catalyst and higher selectivity for middle distillates than Y-type zeolite with an average particle size of 2 μm or more is due to the acid strength of both ( This seems to be due to the difference in the distribution of H 0 ). According to the research conducted by the present inventors, it was found that there is a good correlation between the average particle size of Y-type zeolite and the acid strength distribution. In particular, the acid strength of Y type zeolite with an average particle size of 0.3 μm or less is lower than that of Y type zeolite with an average particle size of 2 μm or more.
Compared to that of type zeolites, the acid strength of type Y zeolites with an average particle size of less than 0.3 μm is relatively low. This makes it difficult for secondary cracking to occur during hydrocracking of hydrocarbons,
It is presumed that this increases the selectivity of the middle distillate. The acid strength distribution of Y-type zeolite varies greatly depending on the type of ions that exchange Na ions and the degree of substitution. The higher the ion exchange rate (degree of substitution), the higher the amount of acid and the higher the acid strength. Furthermore, the acid strength of those substituted with H + is greater than those substituted with La〓, Ca〓, etc. Figure 1 shows 97% of each of the Y-type zeolite with an average particle size of 0.25 μm used in the present invention and the commercially available Y-type zeolite with an average particle size of 2 μm or more.
%La substitution product acid strength distribution is shown. In addition, in this specification, the amount of acid sites with an intensity of H 0 < +3.3 is defined as the total acid amount, and H 0
The amount of acid sites with an intensity of <-8.2 is called the amount of strong acid. As can be seen by comparing the acid strength distribution curve-1 of Y-type zeolite with an average particle size of 0.25 μm and the acid strength distribution curve-2 of a commercially available Y-type zeolite with an average particle size of 2 μm or more, the total acid content of both is While they are almost equal, the amount of strong acid is considerably smaller in the zeolite used in the present invention. Figure 2 shows the total acid content (H 0 < +3.3) (curve -
1) and the total amount of strong acid (H 0 <-8.2) (curve-2),
A graph plotted against the average particle size of zeolite is shown. As is clear from the measurement results shown in this graph, the average particle diameter has little effect on the total amount of acid, but it has a large effect on the amount of strong acid. Regarding Y-type zeolite, the reason why the acid strength of fine-grained zeolites is lower than that of larger-sized particles is still not clearly elucidated, but zeolite crystals with small-sized particles have a higher crystallinity. This is thought to be due to the fact that the degree of crystallinity is lower than that of particles with a large particle size. In Y-type zeolite, there is no significant difference in physical properties between those with an average particle size of 0.3 μm or less and those with an average particle size of 2 μm or more. For example, when measuring the surface area by the BET method, the surface area of the former is 650 ~ 750 m 2 /g, while that of the latter is 700-800 m 2 /g,
The two are almost equal, and the peak positions in X-ray diffraction completely match. However, when comparing the two, there is a slight difference in the peak intensity of X-ray diffraction between the two, and the peak intensity of the former is 70% or less than that of the latter, so the crystallinity of the former is It is shown that the crystallinity is slightly lower than that of the latter. However, this does not mean that the fine Y-type zeolite contains amorphous silica or silica alumina. For example, when observing an electron micrograph of Y-type zeolite with an average particle size of 0.1 μm, no amorphous substance other than zeolite particles is found. Furthermore, the absence of such amorphous substances in the zeolite particles is also suggested by the measured values of the total acid amount shown in FIG. That is, as can be seen from FIG. 2, the total acid content of Y-type zeolite with an average particle size of 0.1 μm is approximately equal to the total acid content of Y-type zeolite with an average particle size of 2 μm or more. In contrast,
As is well known, the total acid content of amorphous silica alumina is about 0.5 to 0.55 meq/g, and La-Y
This is much smaller than the total acid content of type zeolite, which is 2.5meq/g. Therefore, if simple amorphous silica alumina exists in the fine zeolite particles, the total acid content of Y-type zeolite with an average particle size of 0.3 μm or less will be much smaller than that of Y-type zeolite with an average particle size of 2 μm or more. It should be. However, this fact cannot be accepted. Therefore, Y-type zeolite with an average particle size of 0.3 μm or less is basically a zeolite, but because its crystal structure is incomplete, Y-type zeolite with an average particle size of 2 μm or more
It is thought that even if the specific surface area and total acid content are the same as those of the type zeolite, there is a difference in the acid strength distribution. As is clear from the above, the fine particle Y-type zeolite used in the present invention is a Y-type zeolite produced under reaction conditions that insufficiently produce Y-type zeolite, in other words, an amorphous material. It is fundamentally different from Y-type zeolite, which contains carbon dioxide, and Y-type zeolite, which has a low ion exchange rate. Such conventional zeolites are undesirable because they have a decrease in strong acid sites as well as a decrease in specific surface area and total acid content, resulting in a decrease in decomposition activity. Furthermore, the reason why Y-type zeolite with an average particle size of 0.3 μm or less shows higher decomposition activity than Y-type zeolite with an average particle size of 2 μm or more has not been clearly elucidated, but it is speculated as follows. That is, Y
In the case of type zeolite, it has extremely small pores of around 10 Å, so the reactant reacts mostly near the surface of the zeolite particle, and inside the particle, small molecules can be decomposed so that they can fully diffuse within the 10 Å pores. It should only contribute to On the other hand, in the case of the microparticles used in the present invention, their decomposition activity is higher than that of particles with an average particle size of 2 μm or more. The reason why fine Y-type zeolite has enhanced decomposition activity is thought to be that by reducing the particle size, the outer surface area available for reaction increases, which increases the decomposition rate of hydrocarbons. The catalyst for hydrocracking hydrocarbons according to the present invention comprises:
It has a structure in which a metal hydride component is supported on a carrier made of Y-type zeolite porous inorganic oxide with an average particle size of 0.3 μm or less. Porous inorganic oxides include silica, diatomaceous earth,
Non-solid acid materials such as clay and solid acid materials such as silica-alumina are included, whereas the former only serves as a forming aid or diluent;
The latter also serves as a catalytic component that undertakes the hydrogenation and decomposition of large hydrocarbon molecules that are difficult to decompose with zeolites. However, in both cases, it is essential that the material be porous in order to allow sufficient diffusion of the reactant molecules. The catalyst carrier used in the present invention can be obtained by mixing the Y-type zeolite and an inorganic oxide. In this case, the zeolite is preliminarily mixed with ammonium ions, It is preferable to perform ion exchange with a rare earth element such as La or Ce. Ion exchange of zeolite can be performed on a hydrous gel of zeolite that has been washed, or it can be performed on a hydrous gel that has just been calcined. The inorganic oxide to be mixed with the zeolite is preferably in the form of a hydrous gel, and the mixture of the hydrous gel and the zeolite is adjusted to the required water content and then formed into granules,
It is molded into a desired shape and size, such as a pellet shape.
The dimensions of the catalyst of the present invention are not particularly limited; for example,
The average particle diameter is 0.5 to 3 mm. As the hydrogenation metal component in the catalyst of the present invention, a known one that has been conventionally applied to this type of hydrogenation catalyst is applied, and usually a group metal and/or group B metal of the periodic table is used, preferably a metal of group 3 and/or group B of the periodic table. , Group B metals, especially palladium, are most suitable;
Combinations of group metals (eg Cr, Mo, W) and iron group metals (Fe, Co, Ni) are also preferred. In the case of group metals, it is preferable to support them on Y-type zeolite in advance when preparing the catalyst. In the catalyst of the present invention, when the content of the heat-resistant inorganic oxide, which is one of the components of the carrier, is 30% by weight or less, the group metal is formed into a mixture of the Y-type zeolite and the inorganic oxide and calcined. Even when the catalyst is supported on the carrier obtained by the above process, it exhibits the same effect as a catalyst produced using a Y-type zeolite on which a group metal has been supported in advance. In the catalyst of the present invention, the amount of group metal supported is 0.2 to 5% by weight, preferably 0.5 to 2% by weight, in terms of metal. When a combination of group B metal and iron group metal is used as a hydrogenation metal component, the amount of the group B metal supported in the catalyst is 4
-20% by weight, preferably 6-12% by weight, and iron group metals from 1-10% by weight, preferably 2-6% by weight.
It is. Since solid acids tend to produce coke at least in large amounts, it is necessary to add hydrogenation metal. In the case of a catalyst that uses a solid acid substance as a porous inorganic oxide, in addition to the zeolite component, it is essential that this solid acid substance also supports a hydrogenation metal component to impart hydrogenation ability. As the hydrogenation metal component, a combination of a group B metal and an iron group metal is preferably employed. When supporting a hydrogenation metal component on a catalyst carrier,
As described above, the metal hydride component can be supported only on the zeolite component or on both the zeolite component and the inorganic oxide component. As a method for supporting the metal hydride component on an airless oxide component, there is a method in which it is mixed in advance into a hydrogel of an inorganic oxide by a known method such as coprecipitation or gel mixing, or a method in which it is mixed in a hydrogel of an inorganic oxide in advance by a method such as co-precipitation or gel mixing. A metal hydride component can be supported on the catalyst carrier obtained by molding and firing the mixture by a known catalyst supporting method such as an impregnation method or an adsorption method. In the catalyst of the present invention, the inorganic oxide used as one component of the catalyst carrier is porous, and specific examples of such materials include, for example:
Examples include silica alumina, silica titania, alumina, alumina titania, alumina zirconia, silica magnesia, silica zirconia, alumina-phosphorus pentoxide, and alumina boria. In the present invention, among these inorganic oxides, it is particularly preferable to use silica alumina, alumina titania, and alumina zirconia. Furthermore, when using these inorganic oxides as catalyst supports, it is important to adjust the pore size to a range suitable for the reactants.
For example, it is preferable to use petroleum raw materials with a lower boiling point than vacuum gas oil, coal liquefied oil, shale oil, etc., with an average pore size (diameter) of 100 to 200 Å, and residual oils such as vapor distillation residue oil and vacuum distillation residue. 150~300Å
It is preferable to use one having an average pore size of . Note that these numerical values are values that take into account that the reactant is effectively diffused into the catalyst. In the catalyst of the present invention, the ratio of the zeolite component and the inorganic oxide component constituting the catalyst carrier can be appropriately changed depending on the type of inorganic oxide, the type of target hydrocarbon, etc. but,
When the inorganic oxide is a solid acid substance, generally the total amount of zeolite and inorganic oxide is
The zeolite component is preferably in the range of 10 to 50% by weight, and if the inorganic oxide is a non-solid acid substance, the zeolite component is in the range of 10 to 90% by weight, preferably 50 to 90% by weight. It is better to As mentioned above, the zeolite component used as a carrier component in the present invention is Y
This type of zeolite is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 57-8049 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-90417.
It is possible to manufacture it according to the publication. In addition, the present inventors, apart from those known methods,
In particular, we have developed a method suitable for producing Y-type zeolite with an average particle size of 0.3 μm or less. That is, the present inventors have found that by using NaCl as a nucleation promoter and employing a low-temperature synthesis reaction, it is possible to produce microcrystalline Y-type zeolite that meets the purpose of the present invention. In this case, the reaction temperature is preferably 30 to 70°C, and if it is lower than 30°C, the induction period will exceed 500 hours, which is not preferable. Addition of NaCl has the effect of shortening the time required for nucleation in the hydrothermal synthesis reaction and reducing the size of the produced crystal particles.
The amount of NaCl added is preferably selected in the range of 2 to 10% by weight based on the mother liquor for zeolite synthesis (reaction raw material mixture). For example, when comparing the results when NaCl is added and when NaCl is not added,
The average particle size of the Y-type zeolite obtained when 5% by weight is added is reduced to about 1/2 to 1/3 of the average particle size of the Y-type zeolite obtained when it is not added.
This effect of NaCl is thought to be due to its salting out effect, but similar salts, e.g.
When compared with Na 2 SO 4 , MgCl 2 , KCl, etc., NaCl shows the most excellent effect. The composition of the raw material mother liquor is not much different from the known mother liquor composition necessary for producing Y-type zeolite. For example, when using an aqueous colloidal silica sol as the main source of silica, the preferred raw material mother liquor composition (molar ratio) is as follows. be. Na2O /SiO2 0.4-0.6 SiO2 / Al2O3 7-20 H2O / Na2O 20-50 Note that the mother liquor composition does not include the value of NaCl. The hydrocarbon oils treated using the catalyst of the present invention mainly have a boiling point of 300°C or higher, such as vacuum gas oil, deasphalted oil, atmospheric residual oil, vacuum residual oil, shale oil, and tarside oil. ,
Includes coal liquefied oil, FCC cycle stock, etc. The activity and life of the catalyst of the present invention can be further enhanced by demetallizing and denitrifying these hydrocarbon oils prior to treatment with the catalyst of the present invention. When hydrocracking hydrocarbon oil using the catalyst of the present invention, the reaction temperature is generally 320 to 480°C.
℃, preferably 360-450℃, hydrogen pressure is 40
-300Kg/ cm2 , preferably 60-200Kg/ cm2 , and the contact time is usually 0.1-300Kg/cm2 as liquid hourly space velocity.
10hr -1 . Such reaction conditions are appropriately selected depending on the type of raw material oil and the desired conversion rate and selectivity. The higher the boiling point range of the feedstock oil and the higher the content of Conradson carbon and nitrogen, the lower the reactivity, so a higher reaction temperature and lower liquid hourly space velocity are applied. Next, in the following, we will discuss the production of Y-type zeolite with an average particle size of 0.3 μm or less, an example of catalyst production using the same, and a comparison between hydrocracking using the catalyst of the present invention and hydrocracking using a conventional catalyst. show. Note that methods for measuring various physical properties in this specification are additionally described below. () X-ray diffraction In order to confirm the formation of Y-type zeolite, an X-ray diffraction apparatus manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd. was used. The conditions of use are as follows. Target Cu filter Fe Voltage 30KV Current 15mA cfs 1000c/s Time constant 1sec Chart speed 2cm/min Scanning speed 2°/min () Measurement of crystallinity 2θ= of commercially available Y-type zeolite (SK-40)
The X-ray intensity of the peak at 6° was set as 100, and the ratio of the X-ray intensity of the peak at the same position of the prototype zeolite to this was taken as the crystallinity of the zeolite. () Average particle size The average particle size was determined from an electron micrograph of the sample. Video photographs with a direct magnification of 1,000 times and a photographic magnification of 50,000 times were obtained for several fields of view, 200 particles were randomly selected from the images, their diameters were measured, and the weight average was taken as the average particle diameter.
For sample preparation, for the prototype zeolite, the zeolite was washed and separated from the zeolite mother liquor and dispersed in pure water using ultrasonic waves without drying.
For commercially available zeolite for comparison, fine powder was mixed with epoxy resin, and this was cut into ultra-thin sections of about 500 Å using a microtome cutter. This was used as a sample for measurement. () Specific surface area measurement Surface area measuring device SA- manufactured by Shibata Rigaku Kikai Seisakusho
1000 was used. The sample was dried in advance at 250°C to a constant weight, then weighed, left to cool in a N 2 stream at 300°C, and then subjected to measurement. () Acid strength distribution A method called the modified Benecy method was used.
For details, please refer to "New Experimental Chemistry Course" published by Maruzen Co., Ltd.
16, page 211. The sample is prepared in advance.
It was pulverized to 300 mesh or less, dried at 250°C for one day and night, and then used for measurement. As indicators, PKa=3.3, +1.5, -2.4, -5.6, -, respectively.
P-dimethylaminoazobenzene, phenylazodiphenylamine, P-dimethylaminoazobenzene with a color change point at 8.2
-Nitrodiphenylamine, benzylideneacetophenone, and anthraquinone were used, respectively. Reference example 1 560 parts of colloidal silica (Snowtex 30) manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. containing 30% by weight of SiO 2 and Na 2 O
30% by weight, Al2O3 45.2 % by weight, H2O 24.8% by weight
including. A solution prepared by dissolving 31.7 parts of commercially available sodium aluminate, 122.4 parts of sodium hydroxide, and 78 parts of sodium chloride in 203 parts of deionized water and 30% by weight of
560 parts of colloidal silica (Snowdex 30) manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. containing SiO 2 was mixed at room temperature for 30 minutes. The molecular composition of the produced sol (zeolite mother liquor) is as follows. 12Na 2 O・1.00Al 2 O 3・20SiO 2・239H 2 O・9.5NaCl This sol was placed in a cooling container and left at 10°C for 3 days and nights, and then reacted at 90°C for 250 hours.
Y-type zeolite with a diameter of 0.14 μm was produced. After washing and drying, this Y-type zeolite had a crystallinity of 65% and a specific surface area of 660 m 2 /g. 97% of this zeolite
The total acid content of the La substituted product is 2.42meq/g, and the strong acid content is 0.14
It was meq/g. Reference Example 2 A mother liquor sol containing no NaCl and having the following composition was prepared using the same reagents as in Reference Example 1, and stirred until it became homogeneous. 14.7Na 2 O・Al 2 O 3・33.3SiO 2・564H 2 O After storing this sol in the freezer at 7℃ for 3 days and nights, it was placed in a sealed pirate tube and heated to 50℃.
The reaction mixture was placed in a hot water bath for 340 hours to crystallize. After crystallization, washing and filtration were repeated to obtain a cake. A portion of the cake was dried at 100°C and subjected to X-ray diffraction to confirm the formation of Y-type zeolite. The crystallinity of this Y-type zeolite is 58% and the specific surface area is 480m 2 /
It was hot at g. Moreover, the average particle diameter measured by an electron microscope was 0.25 μm. The total amount of acid in the La substituted product is 2.6 mmol/g, and the amount of strong acid at H 0 <-8.2 is 0.08 m
It was mol/g. Comparative Example 1 Similar to Example 1 of Japanese Patent Publication No. 36-1639,
Na2O 30.0wt%, Al2O3 45.2wt % and H2O 24.8wt%
5 parts of sodium aluminate and caustic soda containing % by weight
22 parts were dissolved in 90 parts of deionized water. This solution
In addition to 124 parts of colloidal silica (Snowtex 30) containing 30.0% by weight of SiO 2 , a mixture having the following composition was obtained. 13.6Na 2 O: Al 2 O 3 : 28.2 SiO 2 : 450H 2 O Next, after stirring this mixture until it becomes homogeneous, the mixture is sealed in a glass autoflave and left at 100°C for 21 hours to crystallize. turned into After crystallization, filtration and washing were repeated to obtain a zeolite cake. Dry part of this cake at 100℃,
It was used for various measurements. This Y-type zeolite had a crystallinity of 103% and a specific surface area of 650 m 2 /g. Furthermore, the average particle size determined by electron microscopy was 3.2 μm. In addition, the total acid content of the La substituted product is 2.5 mmol/g,
The amount of strong acid at H 0 <-8.2 was 0.22 mmol/g. Example 1 Each of the zeolite cakes obtained in Reference Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 was dispersed in a 10% by weight lanthanum nitrate solution of 5 times the amount of the cake, heated to 80°C, and left for 2 hours with stirring. did. Thereafter, this dispersion was washed and filtered. When this operation was repeated three times, the Na 2 O content of each zeolite became 3% or less of that in the raw zeolite. Therefore, the ion exchange rate by La is 97% or more. These, 3
Colloidal silica (Snowtex-30) was added to the aqueous gel of the seed La-substituted zeolite to make a slurry containing added SiO 2 at a ratio of 20 wt% to the zeolite. After thoroughly mixing with a high-speed stirrer for 2 hours, excess water was removed by drying. It was removed and molded into pellets with a diameter of 1.2 mm using a piston type extruder. The three types of pellets were dried at 120°C for 2 hours and then calcined at 550°C for 3 hours. These pellets were impregnated with an ammoniacal palladium solution, dried, and calcined to support 0.5% by weight of Pd on each pellet. These three types of catalysts using the Y-type zeolites of Reference Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 as raw materials are named Reduced A, B, and R-1, respectively. Example 2 According to Example 1 of Japanese Patent Publication No. 57-44605,
A boehmite sol was made (this boehmite has a specific surface area of 320 m 2 /g and a pore volume of 1.13 cc/g after firing).
−Al 2 O 3 ). The La-substituted zeolite cake obtained in Example 2 and Comparative Example 1 was added to this boehmite sol with Al 2 O 3 :Y-type zeolite=50:
After mixing in a high-speed stirrer for 2 hours so that the concentration of the mixture was 50%, the mixture was filtered under pressure to obtain a dehydrated cake. These cakes were molded using a piston type extruder to a diameter of 1.2 mm.
It was formed into pellets. The two types of pellets are
After drying at 150°C for 8 hours, it was fired at 500°C for 3 hours. Next, each fired pellet was impregnated with an ammonia aqueous solution containing ammonium molybdate and nickel nitrate, dried and fired to support Ni and Mo. The thus obtained catalyst containing Y-type zeolite of Reference Example 1 is designated as C, and the catalyst containing Y-type zeolite of Comparative Example 1 is designated as R-2. Example 3 Using the catalysts A, B, and R-1 obtained above, a hydrocracking experiment of Gatsuchisaran vacuum gas oil was conducted.
Table 1 shows the properties of catalysts A, B, and R-1. In addition, the properties of Gatsuchi Saran vacuum light oil are shown in Table 2. Furthermore, the reaction conditions and the product distribution and conversion rate at the 700th hour of each operation are shown in Table 3. catalyst A,
Comparing the product distribution obtained using B with that of R-1, it is clearly seen that the gas and naphtha fractions are small and the kerosene fraction is large.
【表】 表−2 比 重(D15/4) 0.9200 窒素分(wt%) 0.17 イオウ分(wt%) 2.06 ASTM蒸留試験 IBP 303 (℃) 5vol% 375 10 〃 384 30 〃 415 50 〃 448 70 〃 484 90 〃 531 EP〃 564 191〜343℃留分(wt%) 2.4 343℃以上の留分(wt%) 97.6 【table】 Table-2 Specific gravity (D15/4) 0.9200 Nitrogen content (wt%) 0.17 Sulfur content (wt%) 2.06 ASTM Distillation Test IBP 303 (℃) 5vol% 375 10 〃 384 30 〃 415 50 〃 448 70 〃 484 90 〃 531 EP〃564 191-343℃ fraction (wt%) 2.4 Distillate above 343℃ (wt%) 97.6
【表】【table】
【表】
実施例 4
前記で実施例2で得た触媒C、R−2を用い
て、アラビアンライト常圧残油の水素化分解を行
なつた。触媒C、R−2の性状を表−4に示す。
アラビアンライト常圧残油の性状を表−5に、反
応条件及び運転開始後700時間目の生成物分布及
び転化率%を表−6に示す。触媒Cにより得られ
る生成物は触媒R−2に比較して、ガス、ナフサ
が少なく、灯軽油留分が多くなつていることが分
る。また転化率も触媒Cの方がR−2の場合より
も高い。これらの結果から、ゼオライト粒子のサ
イズの効果を明らかに確認することができる。[Table] Example 4 Using the catalysts C and R-2 obtained in Example 2 above, Arabian Light atmospheric residual oil was hydrocracked. Table 4 shows the properties of catalysts C and R-2.
The properties of the Arabian Light atmospheric residual oil are shown in Table 5, and the reaction conditions, product distribution and conversion rate % at 700 hours after the start of operation are shown in Table 6. It can be seen that the product obtained by Catalyst C contains less gas and naphtha and more kerosene fraction than Catalyst R-2. The conversion rate of catalyst C is also higher than that of R-2. From these results, the effect of zeolite particle size can be clearly confirmed.
【表】
* ベーマイトアルミナ
表−5
比 重(D15/4) 0.952
粘 度(c.p、50℃) 142
イオウ分(wt%) 2.9
窒素分(wt%) 0.16
バナジウム分(wt−ppm) 29
アスフアルテン分(wt%) 2.1
ASTM蒸留試験
IBPvol% 231 (℃)
5 〃 346
10 〃 356
30 〃 434
50 〃 500
70 〃 574
EP(74vol%) 579
191〜343℃留分(wt%) 3.6
343〜538℃留分(wt%) 45.8
538℃以上の留分(wt%) 50.6 [Table] * Boehmite alumina
Table-5 Specific gravity (D15/4) 0.952 Viscosity (cp, 50℃) 142 Sulfur content (wt%) 2.9 Nitrogen content (wt%) 0.16 Vanadium content (wt-ppm) 29 Asphaltene content (wt%) 2.1 ASTM Distillation test IBPvol% 231 (℃) 5 〃 346 10 〃 356 30 〃 434 50 〃 500 70 〃 574 EP (74vol%) 579 191~343℃ fraction (wt%) 3.6 343~538℃ fraction (wt%) 45.8 Distillate above 538℃ (wt%) 50.6
【表】【table】
第1図はY型ゼオライトの酸強度分布曲線を示
し、曲線−1は本発明で用いる平均粒径0.25μ
m、曲線−2は市販の平均粒社2μm以上のもの
についての測定結果をそれぞれ示す。
第2図は、Y型ゼオライトの平均粒径と酸量と
の関係を示すもので、曲線−1は総酸量及び曲線
−2は全強酸量の測定結果をそれぞれ示す。
Figure 1 shows the acid strength distribution curve of Y-type zeolite, and curve-1 is the average particle size of 0.25μ used in the present invention.
m and curve-2 respectively show the measurement results for commercially available average grains with a diameter of 2 μm or more. FIG. 2 shows the relationship between the average particle diameter of Y-type zeolite and the amount of acid, where curve-1 shows the measurement results of the total amount of acid and curve-2 shows the measurement results of the total amount of strong acid.
Claims (1)
イトと多孔性無機酸化物とより構成される担体
と、該担体に担持された水素化金属成分とからな
ることを特徴とする炭化水素の水素化分解用触
媒。1. A hydrocarbon hydrogen characterized by comprising a carrier composed of a Y-type zeolite with an average crystal grain size of 0.3 μm or less and a porous inorganic oxide, and a hydrogenation metal component supported on the carrier. Catalyst for chemical decomposition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7914683A JPS59203639A (en) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Catalyst for hydrocracking of hydrocarbons |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7914683A JPS59203639A (en) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Catalyst for hydrocracking of hydrocarbons |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59203639A JPS59203639A (en) | 1984-11-17 |
| JPS6148979B2 true JPS6148979B2 (en) | 1986-10-27 |
Family
ID=13681814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7914683A Granted JPS59203639A (en) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Catalyst for hydrocracking of hydrocarbons |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59203639A (en) |
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-
1983
- 1983-05-06 JP JP7914683A patent/JPS59203639A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS59203639A (en) | 1984-11-17 |
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