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JPH0516909B2 - - Google Patents
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JPH0516909B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0516909B2
JPH0516909B2 JP27120184A JP27120184A JPH0516909B2 JP H0516909 B2 JPH0516909 B2 JP H0516909B2 JP 27120184 A JP27120184 A JP 27120184A JP 27120184 A JP27120184 A JP 27120184A JP H0516909 B2 JPH0516909 B2 JP H0516909B2
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JP
Japan
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alumina particles
metal
catalyst
weight
phosphorus
Prior art date
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Application number
JP27120184A
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Japanese (ja)
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JPS61149243A (en
Inventor
Goro Sato
Masamitsu Ogata
Takanori Ida
Tatsuo Masuda
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JGC Catalysts and Chemicals Ltd
Original Assignee
Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd
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Publication date
Application filed by Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd filed Critical Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd
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Priority to DE8585202080T priority patent/DE3569482D1/en
Priority to EP85202080A priority patent/EP0188841B2/en
Priority to CN85109687A priority patent/CN1008974B/en
Publication of JPS61149243A publication Critical patent/JPS61149243A/en
Priority to US07/058,979 priority patent/US4791084A/en
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明は炭化水素の接触分解用触媒組成物に関
するものであつて、さらに詳しくはバナジウム、
ニツケル、鉄、銅などの重金属を多量に含有する
重質炭化水油の接触分解に使用して、優れた耐メ
タル性を発揮し、高い分解活性と高いガソリン選
択性を長期間維持し、しかも水素及びコークの生
成を低レベルに抑えることができる触媒組成物と
その製造法に係る。 [従来の技術] 炭化水素の接触分解は、本来ガソリンの製造を
目的としている関係で、これに使用される触媒は
当然高い分解活性と高いガソリン選択性を備えて
いなければならないが、これに加えて接触分解用
触媒には耐メタル性が要求される。近年の石油事
情の悪化は、バナジウム、ニツケル、鉄、銅など
の重金属を含有する残渣油で代表される低品位の
重質炭化水素油を、接触分解の原料に用いざるを
得ない事態を招いており、このことが接触分解用
触媒の耐メタル性をますます重要なものにしてい
る。 一般に重質炭化水素油の接触分解に際しては、
原料油中に含まれる金属汚染物が触媒に沈着する
ことに原因して、多かれ少なかれ触媒の分解活性
及びガソリン選択性が低下する。従つて、現在商
業的に慣用されている接触分解用触媒、典型的に
はゼオライトを多孔性無機酸化物マトリツクスに
分散させた接触分解用触媒は、或る程度の金属が
沈着しても一応満足できる触媒性能を維持できる
だけの耐メタル性を備えているのが通例である。
しかしながら、この種の触媒を使用して上記の如
き低品位の重質炭化水素油を接触分解した場合に
は、これに多量の金属汚染物が夾雑している関係
で、触媒にも多量の金属が沈着し、これが脱水素
反応を促す結果、水素及びコークの生成を増大さ
せ、さらにはゼオライトの結晶構造を破壊するこ
ともあるため、接触分解本来の目的を全うするこ
とができない。 こうした事情から、金属汚染物量が多い低品位
の重質炭化水素油を接触分解の対象とする場合の
対応策として、触媒の使用量を増大させて触媒粒
子1個当りの沈着金属量を軽減させるとか、ある
いは原料油中にアンチモン化合物を添加して沈着
金属に起因する触媒の活性低下を抑制するとかの
手段が講じられて来た。しかし、これら操作上の
対応策は、運転コストが嵩む点で賞用できない。
一方、触媒の性能上の対応策としては、触媒中に
分散せしめるゼオライト量を通常の接触分解用触
媒より増大させることが知られているほか、米国
特許第4430199号には、ゼオライト含有接触分解
用触媒に、リン化合物を含有せしめて触媒の耐メ
タル性を向上させた接触分解用触媒が記載されて
いる。さらにまた米国特許第4228036号には、ア
ルミナ−リン酸アルミニウム−シリカからなるマ
トリツクスに、ゼオライトを分散させた接触分解
用触媒が開示されている。 このほか、米国特許第3711422号には、接触分
解触媒にアンチモン化合物を添加すると、触媒状
に沈着した金属汚染物が不活性化されることが記
載されており、米国特許第4183803号には金属汚
染物が沈着した触媒にアンチモン、ビスマス、リ
ンなどの化合物を接触させて、金属汚染物を不活
性化する方法が記載されている。 [発明が解決しようしとする問題点] 触媒の耐メタル性を向上させるべく開発された
従来の接触分解用触媒のなかにあつて、ゼオライ
ト含量を増大させた触媒は、ゼオライトそのもの
が高価である故に、商業的に魅力ある触媒とする
ことができない。また、リン成分やアンチモン、
ビスマスなどの不活性化剤を含有させた触媒も、
その耐メタル性は必ずしも満足できるほどでな
い。 本発明者らが得た知見によれば、アルミナ含有
接触分解用触媒を炭化水素油の接触分解に使用し
てバナジウムを沈着させ、当該使用済み触媒をX
線マイクロアナライザーで分析すると、沈着バナ
ジウムの分布がアルミナの分布とよく対応してい
る。この事実は接触分解用触媒内にアルミナをブ
ロツク状に存在せしめることにより、金属汚染物
をそのブロツク状アルミナに集中的に沈着させ得
ることを示唆している。 [問題点を解決するための手段] 本発明はメタル不活性化剤及びリン成分を含有
した粒径2〜60μのアルミナ粒子と、結晶性アル
ミノシリケートが多孔性無機酸化物マトリツクス
に均一に分散した炭化水素接触分解用触媒組成物
を提供する。この触媒組成物に於て、メタル不活
性化剤及びリン成分含有アルミナ粒子は5〜75重
量%の範囲で、結晶性アルミノシリケートは5〜
50重量%の範囲で、多孔性無機酸化物マトリツク
スは20〜50重量%の範囲でそれぞれ加減すること
ができる。そして、本発明のメタル不活性化剤と
しては、Sb,Bi,B,Mn及びSnから選ばれる1
種又は2種以上の金属成分が使用される。 本発明の触媒組成物は、上記の金属成分及びリ
ン成分が含有されたアルミナ粒子と、結晶性アル
ミノシリケートと、マトリツクス前駆物の混合物
スラリーを噴霧乾燥することによつて製造するこ
とができるが、金属成分及びリン成分が含有され
るアルミナ粒子はその粒径が2〜60μの範囲にな
ければならない。粒径がこの範囲を下廻る微細な
アルミナ粒子を使用した場合には、当該アルミナ
粒子は触媒組成物中に均一に分散してしまい、到
底ブロツク状に偏在させることができないからで
あり、また、粒径が上記の範囲を上廻ることは、
最終的に得られる触媒組成物の平均粒径との関係
で好ましくないからである。 従つて、本発明の金属成分及びリン成分含有ア
ルミナ粒子は、例えば予め調製された粒径2〜
60μのアルミナ又はアルミナ水和物を、リン酸イ
オン(PO4 3-)含有水溶液と、メタル不活性化剤
含有水溶液とに接触させるか、あるいは粒度の粗
いアルミナ又はアルミナ水和物をリン酸イオン含
有水溶液と、メタル不活性化剤含有水溶液とに接
触させて乾燥し、焼成後これを粒径2〜60μに粉
砕する方法で製造される。メタル不活性化剤及び
リン成分をアルミナに含浸させるに際しては、リ
ン酸イオン含有水溶液と、メタル不活性化剤含有
水溶液との混合液を用いて上記両成分を同時に含
浸させることができるほか、両成分を個別に含浸
させることもできる。後者の場合、その順序は問
わないが、最初の含浸工程が終了した時点で、一
且アルミナを乾燥、焼成することが好ましく、焼
成温度は、一般に250〜850℃の温度範囲が好まし
い。例えば、予め調製された粒径2〜60μのアル
ミナ又はアルミナ水和物をメタル不活性化剤含有
水溶液と接触させた後、乾燥し、250〜850℃の温
度で焼成する。次いでリン酸イオン含有水溶液と
接触させて、リン成分をアルミナ粒子に導入する
方法などが挙げられている。いずれにしても、前
記のリン酸イオン含有水溶液には、リン酸、リン
酸水素アンモニウム、リン酸アンモニウム、リン
酸エステルなどの各水溶液又はこれらの混合液が
使用可能である。また、メタル不活性化剤含有水
溶液としては、アンチモン、ビスマス、スズ及び
マンガンの硝酸塩、炭酸塩、塩化物などの水溶液
並びにホウ酸の水溶液が使用可能である。リン酸
イオン含有水溶液との接触によつてアルミナ粒子
に導入されるリンの量は、元素状リンとしてアル
ミナの0.6〜12.2重量%(P/Al原子比=0.01〜
0.20)の範囲にあることを可とする。この範囲を
下廻つた場合はリンを含有させた効果が発現され
ず、上廻つた場合はアルミナの細孔容積が減少し
すぎるため好ましくないからである。一方、メタ
ル不活性化剤の量は、元素状金属としてアルミナ
の0.001〜5重量%の範囲にあることが望ましい。
メタル不活性化剤及びリン成分導入後の焼成によ
つてメタル不活性化剤及びリン成分がアルミナに
強く固定されるので好ましい。 本発明の結晶性アルミノシリケートゼオライト
には、合成Y型ゼオライト、モルデナイト、
ZSM型ゼオライト及び天然ゼオライトなどを使
用することができ、これらは通常の接触分解用触
媒の場合と同様、水素、アンモニウム及び多価金
属から選ばれるカチオンでイオン交換された形で
使用される。多孔性無機酸化物としては、シリ
カ、シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシアなど
が使用できる外、通常の接触分解用触媒に慣用の
マトリツクス成分が本発明でも使用可能である。 本発明の触媒組成物は上記したような特定なア
ルミナ粒子を使用する点を除くと、従来型の結晶
性アルミノシリケートゼオライト含有接触分解用
触媒の製造法と同様な方法で製造することができ
る。すなわち、本発明の触媒組成物は、多孔性無
機酸化物マトリツクスの前駆物スラリー、例えば
シリカヒドロゾル、シリカ−アルミナヒドロゾル
などに、粒径2〜60μの上記したアルミナ粒子
と、結晶性アルミノシリケートゼオライトを加え
て均一に分散させ、得られた混合物スラリーを常
法通り噴霧乾燥することによつて調製することで
きる。そして、マトリツクスの前駆物スラリー、
メタル不活性化剤及びリン成分含有アルミナ粒子
並びに結晶性アルミノシリケートゼオライトの使
用量は、最終的に得られる触媒組成物が、上記の
アルミナ粒子を5〜75重量%の範囲で、結晶性ア
ルミノシリケートゼオライトを5〜50重量%の範
囲で、マトリツクスを20〜50重量%の範囲でそれ
ぞれ含有するよう調節される。そして、噴霧乾燥
された粒子は必要に応じて洗浄され、洗浄後は再
び乾燥される。 [作用] 炭化水素油の接触分解反応では、原料油中に夾
雑するバナジウム、ニツケルなどの金属汚染物が
触媒上に沈着して、触媒の分解活性及びガソリン
選択性を低下させ、さらに沈着金属による脱水素
反応によつてコーク及び水素の生成量が著しく増
大する。特にバナジウムは通常630℃以上の温度
の保持される触媒再生雰囲気に於て、結晶性アル
ミノシリケートゼオライト近傍に移動し、その結
晶構造を破壊する。 本発明の接触分解用触媒組成物は、メタル不活
性化剤及びリン成分を固定したアルミナ粒子が、
粒径2〜60μのブロツク状で組成物中に分散して
いるため、触媒上に沈着した金属汚染物は当該粒
子に捕捉されて凝集し、組成物中には分散しな
い。従つて、630℃以上に保たれた触媒再生雰囲
気に於ても沈着金属の、特にバナジウムの結晶性
アルミノシリケートゼオライト近傍への移動が妨
害される結果、その結晶構造の破壊が抑えられ
る。また、アルミナに導入されたリンはアルミナ
上に捕捉されたバナジウム、ニツケルなどの金属
の凝集を促し、これら金属の不活性化を促進する
ものと推定される。さらに、アンチモン、ビスマ
ス、ホウ素、マンガン及びスズから選ばれる1種
又は2種以上の金属成分からなるメタル不活性化
剤は、バナジウム、ニツケルなどの金属と容易に
固溶体を形成し、その結果、特にニツケルの脱水
素活性を著しく抑制する。そしてこれらのメタル
不活性化剤はアルミナ粒子に固定されているの
で、触媒の活性を阻害することもない。 かくして本発明の触媒組成物は、多量の金属汚
染物が沈着しても、高い分解活性と高いガソリン
選択性を維持し、コーク及び水素の生成を少量に
抑えることができるのである。 実施例 1 バイヤー法で得られた水酸化アルミニウムを空
気中600℃で2時間焼成した。次いでこの焼成ア
ルミナ500gを秤り取り、濃度85%のオルトリン
酸82gを水で希釈して115mlとしたリン酸水溶液
を前記の焼成アルミナに加えて10分間ブレンドし
た。このリン酸添加アルミナ粒子を110℃で17時
間乾燥した後、600℃で1時間焼成してリン含有
アルミナ粒子を調製した。このリン含有アルミナ
粒子の平均粒径は30μで、リン含有量は4.2重量%
(P/Alの原子比で0.07)であつた。このリン含
有アルミナ粒子にSbとして1.2重量%に相当する
SbCl3の水溶液を添加してかきまぜた後、110℃
で17時間乾燥し、さらに600℃で2時間焼成して
アンチモン及びリン含有アルミナ粒子を調製し
た。 水ガラスに硫酸を加えて調製した5重量%の
SiO2を含むシリカヒドロゾル4000gに、前記の
アンチモン固定リン含有アルミナ粒子500gを加
え、さらに水素イオン交換されたY型結晶性アル
ミノシリケート(ゼオライト)300gを加えて混
合スラリーとした。次いでこの混合スラリーを噴
霧乾燥し、洗浄し、さらに乾燥して本発明の接触
分解用触媒組成物を得た。 この触媒組成物はアンチモン及びリン含有アル
ミナ粒子を50重量%、H−Y型ゼオライトを30重
量%、マトリツクスに由来するシリカを20重量%
含有するものであつた。この触媒組成物を触媒A
とする。 実施例 2 SbCl3水溶液の代わりにBiとして1.2重量%に相
当するBi(NO32水溶液を用いた以外は実施例1
と同様にして触媒組成物を調製した。この触媒組
成物はP2O5を4.98重量%、Bi2O3を0.67重量%、
Al2O3を44.4重量%含有するものであつて、この
ものを触媒Bとする。 比較例 1 SbCl3水溶液を使用しなかつた以外は実施例1
と同様にして触媒組成物を得た。この触媒はリン
含有アルミナ粒子を50重量%、ゼオライトを30重
量%含有するものであつた。このものを触媒Cと
する。 比較例 2 硫酸アルミニウム溶液をアンモニア水で中和
し、生成した水酸化アルミニウムの沈澱を洗浄し
て副生塩を除去した。Al2O3として490gの量に
相当するこのアルミナヒドロゲルスラリーに、85
%オルトリン酸90gを攪拌しながら加えた。 このスラリーに、水ガラスに硫酸を加えて調製
したSiO2濃度5wt%のシリカヒドロゾル4000gを
加え、さらにH−Y型ゼオライト300gを加えて
混合スラリーを調製した。次いでこのスラリーを
実施例1と同様に噴霧乾燥した。この噴霧乾燥物
を温度50℃のSbCl3水溶液に10分間浸漬した後、
水で洗浄し、乾燥して接触分解用触媒組成物を得
た。 この触媒組成物はP2O5を4.95重量%、Sb2O3
0.72重量%、Al2O3を44.3重量%含んでいた。こ
れを触媒Dとする。 実施例 3(触媒使用例) 上記の触媒A〜Dそれぞれについて、ASTM
MATによる性能評価を行なつた。 まず、耐メタル性を調べるため、次のようにし
て各触媒にニツケル単独又はニツケル及びバナジ
ウムの両者を沈着させた。すなわち、各触媒を予
め600℃で1時間焼成した後、所定量のナフテン
酸ニツケルのベンゼン溶液又はナフテン酸ニツケ
ルとナフテン酸バナジウムのベンゼン溶液を各触
媒に吸収させ、次いで110℃で乾燥後、600℃で
1.5時間焼成した。しかる後、擬平衡化するため、
各触媒を770℃で6時間スチーム処理し、再度600
℃で1時間焼成した。また、ニツケル及びバナジ
ウムを沈着させていない各触媒についても、擬平
衡化のため770℃で6時間スチーム処理し、次い
で600℃で1時間焼成した。 こうして予備処理された各触媒を用いて、
ASTM MAT評価試験を行なつた。結果を表−
1に示す。尚、反応条件は次の通りである。 原 料 油:脱硫減圧軽油 反応温度 :482℃ 空間速度 :16hr-1 触媒/油比:3(重量)
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbons, and more particularly, it relates to a catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbons, and more specifically,
Used in the catalytic cracking of heavy hydrocarbon oils containing large amounts of heavy metals such as nickel, iron, and copper, it exhibits excellent metal resistance, maintains high cracking activity and high gasoline selectivity for a long period of time, and The present invention relates to a catalyst composition that can suppress the production of hydrogen and coke to a low level, and a method for producing the same. [Prior art] Catalytic cracking of hydrocarbons is originally intended for the production of gasoline, so the catalyst used for this must naturally have high cracking activity and high gasoline selectivity. Therefore, metal resistance is required for catalysts for catalytic cracking. The worsening oil situation in recent years has forced the use of low-grade heavy hydrocarbon oil, typically residual oil containing heavy metals such as vanadium, nickel, iron, and copper, as a raw material for catalytic cracking. This makes the metal resistance of catalytic cracking catalysts increasingly important. Generally, during catalytic cracking of heavy hydrocarbon oil,
Due to the deposition of metal contaminants contained in the feed oil on the catalyst, the cracking activity and gasoline selectivity of the catalyst are reduced to a greater or lesser extent. Therefore, the catalysts for catalytic cracking currently in common commercial use, typically catalysts for catalytic cracking in which zeolite is dispersed in a porous inorganic oxide matrix, are somewhat satisfactory even if a certain amount of metal is deposited. Usually, it has enough metal resistance to maintain the desired catalytic performance.
However, when this type of catalyst is used to catalytically crack low-grade heavy hydrocarbon oils such as those mentioned above, the catalyst is also contaminated with a large amount of metal contaminants. is deposited, which promotes the dehydrogenation reaction, increasing the production of hydrogen and coke, and even destroying the crystal structure of the zeolite, making it impossible to fulfill the original purpose of catalytic cracking. Under these circumstances, as a countermeasure when subjecting low-grade heavy hydrocarbon oil with a large amount of metal contaminants to catalytic cracking, the amount of catalyst used is increased to reduce the amount of deposited metal per catalyst particle. Alternatively, measures have been taken to suppress the decrease in catalyst activity caused by deposited metals by adding an antimony compound to the raw oil. However, these operational countermeasures are not practical due to the increased operating costs.
On the other hand, as a measure to improve the performance of the catalyst, it is known that the amount of zeolite dispersed in the catalyst is increased compared to that of a normal catalytic cracking catalyst. A catalyst for catalytic cracking is described in which the metal resistance of the catalyst is improved by incorporating a phosphorus compound into the catalyst. Furthermore, US Pat. No. 4,228,036 discloses a catalyst for catalytic cracking in which zeolite is dispersed in a matrix of alumina-aluminum phosphate-silica. In addition, U.S. Patent No. 3,711,422 describes that adding an antimony compound to a catalytic cracking catalyst inactivates metal contaminants deposited on the catalyst, and U.S. Pat. A method is described for inactivating metal contaminants by contacting a catalyst with deposits of contaminants with a compound such as antimony, bismuth, or phosphorus. [Problems to be solved by the invention] Among the conventional catalysts for catalytic cracking developed to improve the metal resistance of the catalyst, the catalyst with increased zeolite content has the disadvantage that the zeolite itself is expensive. Therefore, it cannot be made into a commercially attractive catalyst. In addition, phosphorus components, antimony,
Catalysts containing deactivating agents such as bismuth also
Its metal resistance is not necessarily satisfactory. According to the knowledge obtained by the present inventors, an alumina-containing catalytic cracking catalyst is used for catalytic cracking of hydrocarbon oil to deposit vanadium, and the spent catalyst is
When analyzed using a line microanalyzer, the distribution of deposited vanadium corresponds well to the distribution of alumina. This fact suggests that by having alumina present in the form of a block within the catalyst for catalytic cracking, metal contaminants can be deposited intensively on the alumina block. [Means for Solving the Problems] The present invention provides a method in which alumina particles having a particle size of 2 to 60μ containing a metal deactivator and a phosphorus component and crystalline aluminosilicate are uniformly dispersed in a porous inorganic oxide matrix. A catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbons is provided. In this catalyst composition, the metal deactivator and the phosphorus component-containing alumina particles are in the range of 5 to 75% by weight, and the crystalline aluminosilicate is in the range of 5 to 75% by weight.
In the range of 50% by weight, the porous inorganic oxide matrix can be adjusted individually in the range of 20-50% by weight. The metal deactivator of the present invention is one selected from Sb, Bi, B, Mn and Sn.
A species or more than one metal component is used. The catalyst composition of the present invention can be produced by spray-drying a slurry of a mixture of alumina particles containing the metal component and phosphorus component, crystalline aluminosilicate, and a matrix precursor. The particle size of the alumina particles containing the metal component and the phosphorus component must be in the range of 2 to 60 microns. This is because if fine alumina particles with a particle size below this range are used, the alumina particles will be uniformly dispersed in the catalyst composition and cannot be unevenly distributed in a block shape. If the particle size exceeds the above range,
This is because it is unfavorable in relation to the average particle size of the catalyst composition finally obtained. Therefore, the metal component and phosphorus component-containing alumina particles of the present invention, for example, have a particle size of 2 to 2, which is prepared in advance.
60μ of alumina or alumina hydrate is brought into contact with an aqueous solution containing phosphate ions (PO 4 3- ) and an aqueous solution containing a metal deactivator, or coarse alumina or alumina hydrate is brought into contact with phosphate ions (PO 4 3- ) and an aqueous solution containing a metal deactivator. It is produced by contacting an aqueous solution containing a metal deactivator with an aqueous solution containing a metal deactivator, drying it, and pulverizing it to a particle size of 2 to 60 μm after firing. When impregnating alumina with a metal deactivator and a phosphorus component, it is possible to simultaneously impregnate both components using a mixed solution of an aqueous solution containing phosphate ions and an aqueous solution containing a metal deactivator. It is also possible to impregnate the components individually. In the latter case, although the order does not matter, it is preferable to dry and fire the alumina once the first impregnation step is completed, and the firing temperature is generally preferably in the range of 250 to 850°C. For example, a previously prepared alumina or alumina hydrate having a particle size of 2 to 60 μm is brought into contact with an aqueous solution containing a metal deactivator, then dried and fired at a temperature of 250 to 850°C. There is a method of introducing a phosphorus component into the alumina particles by then bringing them into contact with an aqueous solution containing phosphate ions. In any case, each aqueous solution of phosphoric acid, ammonium hydrogen phosphate, ammonium phosphate, phosphate ester, or a mixture thereof can be used as the phosphate ion-containing aqueous solution. Furthermore, as the metal deactivator-containing aqueous solution, aqueous solutions of antimony, bismuth, tin, and manganese nitrates, carbonates, and chlorides, and boric acid aqueous solutions can be used. The amount of phosphorus introduced into the alumina particles by contact with an aqueous solution containing phosphate ions is 0.6 to 12.2% by weight of the alumina as elemental phosphorus (P/Al atomic ratio = 0.01 to 12.2% by weight of the alumina).
0.20) is allowed. This is because if the content is below this range, the effect of containing phosphorus will not be achieved, and if it is above this range, the pore volume of the alumina will decrease too much, which is not preferable. On the other hand, the amount of metal deactivator is preferably in the range of 0.001 to 5% by weight of the alumina as elemental metal.
It is preferable that the metal deactivator and the phosphorus component are strongly fixed to the alumina by firing after introducing the metal deactivator and the phosphorus component. The crystalline aluminosilicate zeolite of the present invention includes synthetic Y-type zeolite, mordenite,
ZSM type zeolites, natural zeolites, etc. can be used, and these are used in the form of ion exchange with cations selected from hydrogen, ammonium, and polyvalent metals, as in the case of ordinary catalysts for catalytic cracking. As the porous inorganic oxide, silica, silica-alumina, silica-magnesia, etc. can be used, and matrix components commonly used in ordinary catalysts for catalytic cracking can also be used in the present invention. The catalyst composition of the present invention can be produced by a method similar to the method for producing a conventional crystalline aluminosilicate zeolite-containing catalyst for catalytic cracking, except that the specific alumina particles as described above are used. That is, the catalyst composition of the present invention comprises a precursor slurry of a porous inorganic oxide matrix, such as a silica hydrosol, a silica-alumina hydrosol, etc., containing the above-mentioned alumina particles having a particle size of 2 to 60 microns, and a crystalline aluminosilicate. It can be prepared by adding zeolite and uniformly dispersing it, and spray-drying the resulting mixture slurry in a conventional manner. and a matrix precursor slurry;
The amounts of the metal deactivator, the phosphorus component-containing alumina particles, and the crystalline aluminosilicate zeolite are such that the final catalyst composition contains the above alumina particles in an amount of 5 to 75% by weight. It is adjusted to contain zeolite in a range of 5 to 50% by weight and matrix in a range of 20 to 50% by weight, respectively. Then, the spray-dried particles are washed as necessary, and after washing, they are dried again. [Function] In the catalytic cracking reaction of hydrocarbon oil, metal contaminants such as vanadium and nickel contained in the feedstock oil are deposited on the catalyst, reducing the cracking activity and gasoline selectivity of the catalyst. The dehydrogenation reaction significantly increases the amount of coke and hydrogen produced. In particular, vanadium moves near the crystalline aluminosilicate zeolite in a catalyst regeneration atmosphere where the temperature is normally maintained at 630° C. or higher and destroys its crystal structure. The catalyst composition for catalytic cracking of the present invention has alumina particles fixed with a metal deactivator and a phosphorus component,
Since it is dispersed in the composition in the form of blocks with a particle size of 2 to 60 microns, metal contaminants deposited on the catalyst are captured by the particles and aggregated, and are not dispersed in the composition. Therefore, even in a catalyst regeneration atmosphere maintained at 630° C. or higher, the movement of deposited metals, especially vanadium, to the vicinity of the crystalline aluminosilicate zeolite is hindered, and as a result, the destruction of its crystal structure is suppressed. It is also presumed that the phosphorus introduced into the alumina promotes the aggregation of metals such as vanadium and nickel captured on the alumina, and promotes the inactivation of these metals. Furthermore, a metal deactivator consisting of one or more metal components selected from antimony, bismuth, boron, manganese, and tin easily forms a solid solution with metals such as vanadium and nickel, and as a result, especially Significantly suppresses the dehydrogenation activity of nickel. Since these metal deactivators are fixed to the alumina particles, they do not inhibit the activity of the catalyst. Thus, the catalyst composition of the present invention can maintain high cracking activity and high gasoline selectivity even when a large amount of metal contaminants are deposited, and can suppress the production of coke and hydrogen to a small amount. Example 1 Aluminum hydroxide obtained by the Bayer method was calcined in air at 600°C for 2 hours. Next, 500 g of this calcined alumina was weighed out, and an aqueous phosphoric acid solution prepared by diluting 82 g of orthophosphoric acid with a concentration of 85% with water to make 115 ml was added to the calcined alumina and blended for 10 minutes. The phosphoric acid-added alumina particles were dried at 110°C for 17 hours and then calcined at 600°C for 1 hour to prepare phosphorus-containing alumina particles. The average particle size of these phosphorus-containing alumina particles is 30μ, and the phosphorus content is 4.2% by weight.
(The atomic ratio of P/Al was 0.07). This phosphorus-containing alumina particle corresponds to 1.2% by weight of Sb.
After adding and stirring an aqueous solution of SbCl3 , 110℃
The powder was dried for 17 hours at 600°C and further calcined for 2 hours to prepare antimony and phosphorus-containing alumina particles. 5% by weight prepared by adding sulfuric acid to water glass
500 g of the antimony-fixed phosphorus-containing alumina particles described above were added to 4000 g of silica hydrosol containing SiO 2 , and 300 g of hydrogen ion-exchanged Y-type crystalline aluminosilicate (zeolite) was added to form a mixed slurry. This mixed slurry was then spray-dried, washed, and further dried to obtain the catalyst composition for catalytic cracking of the present invention. This catalyst composition consists of 50% by weight of antimony and phosphorus-containing alumina particles, 30% by weight of H-Y type zeolite, and 20% by weight of silica derived from the matrix.
It contained. This catalyst composition was used as catalyst A.
shall be. Example 2 Example 1 except that a Bi(NO 3 ) 2 aqueous solution corresponding to 1.2% by weight of Bi was used instead of the SbCl 3 aqueous solution.
A catalyst composition was prepared in the same manner as above. This catalyst composition contains 4.98% by weight of P 2 O 5 , 0.67% by weight of Bi 2 O 3 ,
This catalyst contains 44.4% by weight of Al 2 O 3 and is designated as Catalyst B. Comparative Example 1 Example 1 except that no SbCl 3 aqueous solution was used.
A catalyst composition was obtained in the same manner as above. This catalyst contained 50% by weight of phosphorus-containing alumina particles and 30% by weight of zeolite. This product is designated as catalyst C. Comparative Example 2 An aluminum sulfate solution was neutralized with aqueous ammonia, and the resulting aluminum hydroxide precipitate was washed to remove by-product salts. To this alumina hydrogel slurry, corresponding to an amount of 490 g as Al 2 O 3 , 85
% orthophosphoric acid was added with stirring. To this slurry, 4000 g of silica hydrosol with an SiO 2 concentration of 5 wt % prepared by adding sulfuric acid to water glass was added, and 300 g of H-Y type zeolite was further added to prepare a mixed slurry. This slurry was then spray dried in the same manner as in Example 1. After immersing this spray-dried product in an aqueous SbCl 3 solution at a temperature of 50°C for 10 minutes,
It was washed with water and dried to obtain a catalyst composition for catalytic cracking. This catalyst composition contains 4.95 % by weight of P2O5 and Sb2O3 .
It contained 0.72% by weight and 44.3% by weight of Al 2 O 3 . This is designated as catalyst D. Example 3 (Catalyst usage example) For each of the above catalysts A to D, ASTM
Performance evaluation was performed using MAT. First, in order to examine metal resistance, nickel alone or both nickel and vanadium were deposited on each catalyst as follows. That is, each catalyst was preliminarily calcined at 600°C for 1 hour, and then a predetermined amount of a benzene solution of nickel naphthenate or a benzene solution of nickel naphthenate and vanadium naphthenate was absorbed into each catalyst, and then dried at 110°C and then heated at 600°C. at °C
Bake for 1.5 hours. After that, in order to achieve pseudo-equilibrium,
Each catalyst was steam-treated at 770°C for 6 hours and then heated again at 600°C.
It was baked at ℃ for 1 hour. Further, each catalyst on which nickel and vanadium were not deposited was also subjected to steam treatment at 770°C for 6 hours for pseudo-equilibrium, and then calcined at 600°C for 1 hour. Using each catalyst pretreated in this way,
ASTM MAT evaluation test was conducted. Display the results -
Shown in 1. Incidentally, the reaction conditions are as follows. Raw material oil: Desulfurized vacuum gas oil Reaction temperature: 482℃ Space velocity: 16hr -1 Catalyst/oil ratio: 3 (weight)

【表】 表−1に示される通り、本発明の触媒A,B,
Cは、P2O5,Al2O3及びSiO2が均一に混合された
マトリツクスとゼオライトからなる触媒にアンチ
モン化合物を含浸させた触媒Dに比較して、ニツ
ケル及びバナジウム沈着後の転化率、ガソリン収
率が高く、コーク及び水素の生成量が少ない。ま
た、触媒A,Bはメタル不活性化剤を含まない触
媒Cに比較して、転化率及びガソリン収率が高
い。 [効果] 本発明の炭化水素接触分解用触媒組成物は、触
媒上に多量の金属汚染物が沈着しても、高い分解
活性と高いガソリン選択性を発揮し、コーク及び
水素の生成量を低レベルに抑えることができる。
[Table] As shown in Table-1, catalysts A, B, and
C is the conversion rate after nickel and vanadium deposition, compared to catalyst D, which is a catalyst made of zeolite and a matrix in which P 2 O 5 , Al 2 O 3 and SiO 2 are uniformly mixed, and impregnated with an antimony compound; High gasoline yield, low coke and hydrogen production. Furthermore, catalysts A and B have higher conversion rates and higher gasoline yields than catalyst C which does not contain a metal deactivator. [Effects] The catalyst composition for hydrocarbon catalytic cracking of the present invention exhibits high cracking activity and high gasoline selectivity even when a large amount of metal contaminants are deposited on the catalyst, and reduces the amount of coke and hydrogen produced. can be reduced to a level.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 メタル不活性化剤及びリン成分を含有した粒
径2〜60μのアルミナ粒子と、結晶性アルミノシ
リケートゼオライトとが多孔性無機酸化物マトリ
ツクスに均一に分散した炭化水素接触分解用触媒
組成物。 2 上記のメタル不活性化剤がSb,Bi,B,Mn
及びSnから選ばれる1種又は2種以上の金属成
分である特許請求の範囲第1項記載の触媒組成
物。 3 アルミナ粒子に含有されたメタル不活性化剤
の量が元素状金属としてアルミナ粒子の0.001〜
5重量%である特許請求の範囲第1項記載の触媒
組成物。 4 アルミナ粒子に含有されたリン成分の量が元
素状リンとしてアルミナ粒子の0.6〜12.2重量%
である特許請求の範囲第1項記載の触媒組成物。 5 前記のメタル不活性化剤及びリン成分を含有
したアルミナ粒子を5〜75重量%、結晶性アルミ
ノシリケートゼオライトを5〜50重量%、多孔性
無機酸化物マトリツクスを20〜50重量%の範囲で
含有する特許請求の範囲第1項記載の触媒組成
物。 6 多孔性無機酸化物の前駆物スラリーに、メタ
ル不活性化剤及びリン成分を含有した粒径2〜
60μのアルミナ粒子と、結晶性アルミノシリケー
トゼオライトを混合し、得られた混合スラリーを
噴霧乾燥することからなる炭化水素接触分解用触
媒組成物の製造法。 7 上記のメタル不活性化剤がSb,Bi,B,Mn
及びSnから選ばれる1種又は2種以上の金属成
分である特許請求の範囲第6項記載の方法。 8 アルミナ粒子に含有させたメタル不活性化剤
の量が元素状金属としてアルミナ粒子の0.001〜
5重量%である特許請求の範囲第6項記載の方
法。 9 アルミナ粒子に含有させたリン成分の量が元
素状リンとしてアルミナ粒子の0.6〜12.2重量%
である特許請求の範囲第6項記載の方法。
[Claims] 1. Hydrocarbon catalytic cracking in which alumina particles with a particle size of 2 to 60 μm containing a metal deactivator and a phosphorus component and crystalline aluminosilicate zeolite are uniformly dispersed in a porous inorganic oxide matrix. Catalyst composition for use. 2 The above metal deactivators are Sb, Bi, B, Mn
The catalyst composition according to claim 1, which is one or more metal components selected from Sn and Sn. 3 The amount of metal deactivator contained in the alumina particles is 0.001 to 0.001 of the alumina particles as elemental metal.
5% by weight of the catalyst composition of claim 1. 4 The amount of phosphorus contained in the alumina particles is 0.6 to 12.2% by weight of the alumina particles as elemental phosphorus.
The catalyst composition according to claim 1. 5 5 to 75% by weight of the alumina particles containing the metal deactivator and phosphorus component, 5 to 50% by weight of the crystalline aluminosilicate zeolite, and 20 to 50% by weight of the porous inorganic oxide matrix. A catalyst composition according to claim 1 containing. 6 Particle size 2 to 2 containing a metal deactivator and a phosphorus component in a porous inorganic oxide precursor slurry
A method for producing a catalyst composition for catalytic cracking of hydrocarbons, which comprises mixing 60μ alumina particles and crystalline aluminosilicate zeolite and spray-drying the resulting mixed slurry. 7 The above metal deactivators are Sb, Bi, B, Mn
7. The method according to claim 6, wherein the metal component is one or more metal components selected from Sn and Sn. 8 The amount of metal deactivator contained in the alumina particles is 0.001 to 0.001 of the alumina particles as elemental metal.
7. The method of claim 6, wherein the amount is 5% by weight. 9 The amount of phosphorus contained in the alumina particles is 0.6 to 12.2% by weight of the alumina particles as elemental phosphorus.
The method according to claim 6.
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