JP2003190817A - 炭化水素油の接触分解用触媒組成物の製造方法 - Google Patents

炭化水素油の接触分解用触媒組成物の製造方法

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JP2003190817A
JP2003190817A JP2001398546A JP2001398546A JP2003190817A JP 2003190817 A JP2003190817 A JP 2003190817A JP 2001398546 A JP2001398546 A JP 2001398546A JP 2001398546 A JP2001398546 A JP 2001398546A JP 2003190817 A JP2003190817 A JP 2003190817A
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alumina hydrate
catalytic cracking
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concentration
slurry
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JP2001398546A
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Hiroshi Matsumoto
広 松本
Masahide Yayama
雅英 矢山
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JGC Catalysts and Chemicals Ltd
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Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭化水素油、特に重質炭化水素油の流動接触
分解に使用し、分解活性が高く、ガソリン収率および灯
軽油(LCO)収率が高く、重質残渣油(HCO)、ガ
スおよびコークの収率が低いなどの優れた効果を示す接
触分解用触媒組成物の製造方法の提供。 【解決手段】 (a)結晶性アルミノシリケートゼオラ
イト、(b)アルミナ水和物スラリーのアルミニウム−
酸溶解指数が5〜30の範囲にある擬ベーマイト形アル
ミナ水和物および(c)無機酸化物マトリックス前駆
体、を含む混合物を噴霧乾燥することを特徴とする炭化
水素油の接触分解用触媒組成物の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭化水素油の接触
分解用触媒組成物の製造方法に関し、さらに詳しくは炭
化水素油、特に重質炭化水素油の流動接触分解に使用
し、分解活性が高く、ガソリン収率および灯軽油(ライ
トサイクルオイル;LCO)収率が高く、重質残渣油
(ヘビーサイクルオイル;HCO)、ガスおよびコーク
の収率が低いなどの優れた効果を示す接触分解用触媒組
成物の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】炭化水素油の接触分解は、近年の原油の
重質化、低品位化に伴い、ニッケル、バナジウムなどの
重金属や残留炭素分が高い原料油を流動接触分解装置に
投入しなければならない事態が生じている。したがっ
て、接触分解触媒組成物に対する性能改善の要求はます
ます強くなってきており、耐メタル性に優れ、原料油中
の重質残渣油分を効率よく分解でき、ガソリンおよび灯
軽油留分の選択性が高い接触分解触媒組成物の研究開発
が要求されている。
【0003】本出願人は、前述の要求を満たす触媒組成
物として、特開平9−164338号公報において、
(1)結晶性アルミノシリケートゼオライトと、(2)
結晶子径が45〜105Åの範囲の擬ベーマイト形アル
ミナ水和物に酸を添加してpH1.0〜4.5の範囲に
調製したアルミナ水和物ゾルおよび(3)水硝子に酸を
添加してpH1.0〜2.5の範囲に調製したケイ酸
液、とを混合し、得られた混合物を噴霧乾燥することを
特徴とする炭化水素油の接触分解用触媒組成物の製造方
法を提案している。
【0004】また、本出願人の出願にかかる特開平11
−50063号公報においては、SiO/Al
重量比が0.01〜0.85の範囲にあり、アルミナ成
分が結晶子径40Å以下の擬ベーマイト形アルミナ水和
物から構成された複合物質を出発原料とした触媒成分を
含有することを特徴とする炭化水素油の接触分解用触媒
組成物が記載されている。
【0005】しかし、接触分解用触媒組成物に対する性
能改善の要求はさらに厳しく、さらなる改善が望まれて
いた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、炭化
水素油、特に重質炭化水素油の流動接触分解に使用し、
分解活性が高く、ガソリン収率および灯軽油(LCO)
収率が高く、重質残渣油(HCO)、ガスおよびコーク
の収率が低いなどの優れた効果を示す接触分解用触媒組
成物の製造方法を提供する点にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、アルミナ水和
物スラリーのアルミニウム−酸溶解指数が特定の範囲に
ある擬ベーマイト形アルミナ水和物を含む混合物を用い
て得られた炭化水素油の接触分解用触媒組成物が、接触
分解反応への優れたパフォーマンスを示すことを見出
し、本発明を完成するに至った。
【0008】本発明の第1は、(a)結晶性アルミノシ
リケートゼオライト、(b)アルミナ水和物スラリーの
アルミニウム−酸溶解指数が5〜30の範囲にある擬ベ
ーマイト形アルミナ水和物および(c)無機酸化物マト
リックス前駆体、を含む混合物を噴霧乾燥することを特
徴とする炭化水素油の接触分解用触媒組成物の製造方法
に関する。本発明の第2は、前記擬ベーマイト形アルミ
ナ水和物が繊維状粒子であり、該アルミナ水和物の繊維
状粒子の平均長さが50〜500Åの範囲にあることを
特徴とする請求項1記載の炭化水素油の接触分解用触媒
組成物の製造方法に関する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、詳細に説明する。本発明における前記(a)
の結晶性アルミノシリケートゼオライトとしては、通常
の炭化水素油の接触分解用触媒組成物に使用されるゼオ
ライトが使用可能であり、Y型ゼオライト、ZSM型ゼ
オライトなどの合成ゼオライトおよびβゼオライト、M
CM−41などの比較的細孔径の大きなゼオライトを挙
げることができ、また、通常の接触分解用触媒組成物と
同様にゼオライトを水素、アンモニウムおよび多価金属
からなる群から選ばれた少なくとも1種のカチオンでイ
オン交換された形で使用される。Y型ゼオライト、特に
超安定性Y型ゼオライトは耐水熱性に優れているので好
適である。
【0010】本発明でのアルミニウム−酸溶解指数は、
アルミナ水和物スラリーの硝酸水溶液に対する溶解性の
難易性を表す指数であり、本出願人に係わる特開平9−
173854号公報に記載の方法と同様の方法により測
定される。すなわち、アルミニウム−酸溶解指数は以下
の測定方法により求めた値である。 (1)容積1リッターのガラス製ビーカーにアルミナ水
和物スラリーを酸化物換算で10.0g採取し、イオン
交換水を加え、全容が約700mlの懸濁液を得る。 (2)次いでこの懸濁液のpHを25℃で、7.0±
0.2の範囲に10重量%苛性ソーダ溶液または10重
量%硝酸溶液を加えて調整する。 (3)次に10重量%硝酸溶液171gを加え、1リッ
ターのメスフラスコに移し、イオン交換水を用いて全容
を1リッターとする。この懸濁液全量を2リッターの還
流器付きセパラブルフラスコに移し、撹拌しながら90
℃で1時間加熱する。 (4)冷却後0.4μmおよび0.2μmの濾紙(東洋
濾紙社製DISMIC−25HP)で濾過し、濾液中の
アルミニウム濃度を測定する。 (5)次式によりアルミニウム−酸溶解指数を計算す
る。
【数1】(アルミニウム−酸溶解指数)=100×(濾
液中のAl濃度)÷〔アルミナ水和物10.0g(酸化
物換算)に含まれるアルミナが全量溶解したと仮定した
ときのAl濃度〕
【0011】本発明でのアルミナ水和物スラリーは、ア
ルミニウム−酸溶解指数が5〜30の範囲にあることを
特徴とする擬ベーマイト形アルミナ水和物である。該ア
ルミナ水和物スラリーのアルミニウム−酸溶解指数が5
未満である場合は、シリカゾル、ケイ酸液などの無機酸
化物マトリックス前駆体と混合した際に、無機酸化物と
の反応性が乏しく、得られる炭化水素油の接触分解用触
媒組成物の固体酸量が少ないことからボトム分解能が悪
くなり、さらにアルミナが有するルイス酸が強く発現さ
れるために水素およびコーク生成量が増加し好ましくな
い。また、該アルミニウム−酸溶解指数が30より大き
い場合は、シリカゾル、ケイ酸液などの無機酸化物マト
リックス前駆体と混合した際に、無機酸化物と反応する
酸に溶解したアルミナ量が多くなり、触媒調製時にアル
ミナが溶出するために炭化水素油の接触分解に適した固
体酸量、酸強度が得られないので、得られる接触分解用
触媒組成物は分解活性が低くなり好ましくない。
【0012】また、本発明では、前記擬ベーマイト形ア
ルミナ水和物は繊維状粒子であり、該アルミナ水和物の
繊維状粒子の平均長さが50〜500Åの範囲にあるの
が好ましい。該アルミナ水和物が繊維状粒子であるとい
う確認は、アルミナ水和物スラリーを120〜140℃
で10〜15時間乾燥したものを透過型電子顕微鏡(T
EM)により撮影した写真を観察して行う。該アルミナ
水和物の繊維状粒子の長さは、前記のTEM写真に撮影
されている該アルミナ水和物の繊維状粒子の長径を測定
する。該アルミナ水和物の繊維状粒子の平均長さは、少
なくとも50個以上の繊維状粒子の長さを測定した平均
値である。該アルミナ水和物の繊維状粒子の平均長さが
500Åより大きい場合は、アルミナ水和物スラリーの
アルミニウム−酸溶解指数が小さくなり、上述した理由
により、ボトム分解能が悪く、水素およびコークの生成
量が多い接触分解用触媒組成物が得られる可能性があり
好ましくない。また、該アルミナ水和物の繊維状粒子の
平均長さが50Åより小さい場合は、アルミナ水和物ス
ラリーのアルミニウム−酸溶解指数が大きくなり、上述
した理由により、分解活性の低い接触分解用触媒組成物
が得られる可能性があり好ましくない。さらに好ましい
該アルミナ水和物の繊維状粒子の平均長さは、50〜4
00Åである。また、該アルミナ水和物の繊維状粒子の
アスペクト比(長さ/径)は5〜20の範囲であるのが
好ましい。
【0013】前述の性状を有する擬ベーマイト形アルミ
ナ水和物は、例えば以下のようにして製造することがで
きる。硫酸アルミニウムを溶解してアルミナ(Al
)濃度として0.5〜15重量%、好ましくは1〜1
0重量%濃度の硫酸アルミニウム水溶液を調製する。ま
た、別にアルミン酸ソーダを溶解してアルミナ(Al
)濃度として0.5〜15重量%、好ましくは1〜
12重量%濃度のアルミン酸ソーダ水溶液を調製する。
次いで、硫酸アルミニウム水溶液およびアルミン酸ソー
ダ水溶液を共に20〜90℃、好ましくは40〜80℃
の温度に保持しながら撹拌混合し、調合pHを5.0〜
9.0、好ましくは6.0〜8.0の範囲に調製して、
アルミナ水和物スラリーとする。このアルミナ水和物ス
ラリーを濾過、洗浄した後、純水でアルミナ(Al
)濃度として2〜20重量%、好ましくは5〜17重
量%に調製したアルミナ水和物スラリーをアンモニア溶
液により、該スラリーのpHを9.0〜12.0、好ま
しくは9.5〜11.5の範囲に調製し、温度50〜1
20℃、好ましくは、70〜110℃で、1〜24時
間、好ましくは3〜20時間撹拌熟成して調製すること
により、前記(b)の擬ベーマイト形アルミナ水和物が
得られる。
【0014】また、本発明における前記(c)の無機酸
化物マトリックス前駆体としては、シリカ、シリカ−ア
ルミナ、アルミナ、シリカ−マグネシア、アルミナ−マ
グネシア、リン−アルミナ、シリカ−ジルコニアなど、
結合剤としても作用する通常の炭化水素油の接触分解用
触媒組成物に使用される無機酸化物マトリックス前駆体
が使用可能である。また、無機酸化物マトリックス前駆
体には、カオリン、ハロサイト、モンモリロナイトなど
の粘土物質や、アルミナ、マンガン化合物などのメタル
補足剤を含有させることもできる。
【0015】本発明の方法で得られる炭化水素油の接触
分解用触媒組成物は、(a)結晶性アルミノシリケート
ゼオライトを該触媒組成物に対して1〜50重量%、好
ましくは5〜40重量%、(b)擬ベーマイト形アルミ
ナ水和物に由来するアルミナを該触媒組成物に対して
0.5〜30重量%、好ましくは1〜20重量%、
(c)無機酸化物マトリックスを該触媒組成物に対して
20〜98.5重量%、好ましくは40〜94重量%の
範囲で含有することが望ましい。
【0016】本発明の方法では、前述の(a)結晶性ア
ルミノシリケートゼオライト、(b)擬ベーマイト形ア
ルミナ水和物、(c)無機酸化物マトリックス前駆体を
含む混合物を通常の方法で噴霧乾燥して平均粒子径40
〜100μmの範囲の球状粒子を得て、必要に応じて該
球状粒子を洗浄、乾燥、レアアース導入して接触分解用
触媒組成物とする。
【0017】本発明の方法では、前述の(a)結晶性ア
ルミノシリケート、(b)擬ベーマイト形アルミナ水和
物、(c)無機酸化物前駆体、を含む混合物を通常の方
法で噴霧乾燥して平均粒子形40〜100μmの範囲の
球状粒子を得るものであるが、本発明においては、必要
に応じて、該球状粒子に含まれる結晶性アルミノシリケ
ートゼオライトを希土類元素でイオン交換した形で使用
されることが好ましい。希土類元素としては、特に制限
はないが、Ce、La、Nd、Pr、Smなどを例示す
ることができる。通常これらの成分は、結晶性アルミノ
シリケートをイオン交換できるような無機化合物、例え
ば塩化物、硝酸塩などの形で使用する。噴霧乾燥により
得られた球状粒子に含まれる結晶性アルミノシリケート
ゼオライトを希土類元素でイオン交換して得られる接触
分解用触媒組成物は、結晶性アルミノシリケートゼオラ
イトの固体酸量の増加により、分解活性が向上し、さら
に固体酸強度が弱くなることにより水素、コーク収率が
低くなり、また触媒組成物の耐水熱性を向上させるなど
の効果を発揮することができる。
【0018】本発明の方法により得られた接触分解用触
媒組成物は、製造のときに前記アルミナ水和物スラリー
のアルミニウム−酸溶解指数が特定の範囲にある擬ベー
マイト形アルミナ水和物とシリカゾル、ケイ酸液などの
無機酸化物マトリックス前駆体とを混合させることによ
り、炭化水素油の接触分解反応に適した固体酸量、酸強
度が得られることから、分解活性が高く、ガソリン収率
およびLCO収率が高く、ボトム分解能に優れ、ガスお
よびコーク収率が低いなどの効果を有する。
【0019】本発明の方法で調製された接触分解用触媒
組成物は、通常使用されている炭化水素油の流動接触分
解に使用可能であり、炭化水素油として、特にニッケル
やバナジウムなどの金属汚染物質を含有する常圧残渣
油、脱硫常圧残渣油、減圧残渣油、脱硫減圧残渣油など
を含む重質炭化水素油を用い、反応温度470〜550
℃、再生温度650〜800℃、反応圧力1〜3kg/
cm、触媒/油重量比3〜15、接触時間0.1〜1
0秒の反応条件で使用することが好ましい。
【0020】
【実施例】以下に実施例を示し具体的に本発明を説明す
るが、これらのものに本発明が限定されるものではな
い。
【0021】実施例1(触媒Aの調製:アルミナ水和物
の製法は回分式) Al濃度として22重量%のアルミン酸ソーダ溶
液11.4kgと純水38.6kgとを混合して、Al
濃度として5重量%のアルミン酸ソーダ溶液を調
製し、60℃に保持した。一方、Al濃度として
7.04重量%の硫酸アルミニウム溶液17.8kgと
純水32.2kgとを混合して、Al濃度として
2.5重量%の硫酸アルミニウム溶液を調製し、60℃
に保持した。Al濃度として5重量%のアルミン
酸ソーダ溶液を容積100リッターの撹拌機付きタンク
に移し、撹拌しながらAl濃度として2.5重量
%の硫酸アルミニウム溶液を5分間で加えてpHを7.
2に調製し、60℃に保ちながら1時間撹拌した。次
に、得られたアルミナ水和物スラリー56kgをフィル
ターで脱水捕集し、0.3重量%のアンモニア水70リ
ッターで洗浄した。この洗浄したアルミナ水和物のケー
キを乾燥基準で1250gサンプリングし、純水を加え
てAl濃度として12.5重量%のアルミナ水和
物スラリーとした。このアルミナ水和物スラリーを撹拌
しながら15重量%のアンモニア水を加えてpHを1
0.5に調製した後、密閉式の熟成タンクに移し、95
℃で10時間撹拌熟成を行った。この撹拌熟成したアル
ミナ水和物スラリーを1部サンプリングし、アルミニウ
ム−酸溶解指数を測定したところ25であった。また、
サンプリングしたアルミナ水和物スラリーを130℃で
12時間乾燥し、X線回折を行ったところ擬ベーマイト
形アルミナ水和物であることを確認した。また、前記条
件で乾燥した擬ベーマイト形アルミナ水和物を透過型電
子顕微鏡(TEM)で写真を撮影し、この撮影された写
真の観察から、擬ベーマイト形アルミナ水和物が繊維状
粒子であり、該アルミナ水和物の繊維状粒子の平均長さ
が96Åであった。次いで、この撹拌熟成したアルミナ
水和物スラリーを室温まで温度を下げ、Al基準
で250g計り取り、撹拌しながら25重量%の硫酸溶
液を加えてpHを3.1に調製した。別途、25重量%
の硫酸溶液4.0kgを激しく撹拌しながらそこにSi
濃度として15重量%のJIS3号水硝子溶液8.
2kgを加え、pH1.6のケイ酸液を調製した。この
ケイ酸液をSiO基準で1000g計り取り、硫酸溶
液でpH調製したアルミナ水和物スラリーと混合し、さ
らにカオリンクレーを乾燥基準で2000g、30重量
%の超安定性Y型ゼオライトスラリーを乾燥基準で15
00g混合し、よく撹拌した。次いで、このスラリーを
コロイドミルに1回通した後、噴霧乾燥機に供給して噴
霧乾燥を行い、乾燥基準で4800gの球状粒子を得
た。この球状粒子を60℃の純水24リッターに加えて
スラリーにした後、硫酸アンモニウムを1kg加えて2
0分間撹拌した。このスラリーをブフナロートで固液分
離し、60℃の純水24リッターで洗浄を行い、この操
作を3回繰り返した。また、この洗浄したケーキを60
℃の純水に加えてスラリーにした後、希土類元素の酸化
物(RE)として20重量%の塩化希土類(In
dian Rare Earths Ltd製 商品
名:Rare Earth Chlorideを使用、
多種類の希土類元素の塩化物を含んでいる)を384g
加えて20分間撹拌した。このスラリーをブフナロート
で固液分離し、60℃の純水24リッターで洗浄を行っ
た。得られたケーキを130℃で16時間乾燥し触媒A
を得た。触媒Aの性状を表1に示す。
【0022】実施例2(触媒Bの調製:アルミナ水和物
の製法は連続式) Al濃度として22重量%のアルミン酸ソーダ溶
液45.4kgと純水159.6kgとを混合して、A
濃度として5重量%のアルミン酸ソーダ溶液を
調製し、60℃に保持した。一方、Al濃度とし
て7.04重量%の硫酸アルミニウム溶液71.0kg
と純水129.0kgとを混合して、Al濃度と
して2.5重量%の硫酸アルミニウム溶液を調製し、6
0℃に保持した。ポンプで毎分1.7kgの流量でAl
濃度として5重量%のアルミン酸ソーダ溶液を容
積30リッターの撹拌機付きタンクAに供給し、供給し
てから5分後に、撹拌しながらポンプで毎分5kgの流
量でAl濃度として2.5重量%の硫酸アルミニ
ウム溶液を容積30リッターの撹拌機付きタンクAに供
給し、pHを7.2まで下げた。次いで、pHを7.2
±0.2に保ちながら、Al濃度として5重量%
のアルミン酸ソーダ溶液とAl濃度として2.5
重量%の硫酸アルミニウム溶液を各々毎分1.7kgの
流量で90分間、撹拌しながら流し続け、タンクAから
溢れ出たアルミナ水和物スラリーを下部に設けた容積4
00リッターのタンクBに受け、60℃に保ちながら1
時間撹拌した。以下は実施例1と同様にして、得られた
アルミナ水和物スラリー56kgをフィルターで脱水捕
集し、0.3重量%のアンモニア水70リッターで洗浄
した。この洗浄したアルミナ水和物のケーキを乾燥基準
で1250gサンプリングし、純水を加えてAl
濃度として12.5重量%のアルミナ水和物スラリーと
した。このアルミナ水和物スラリーを撹拌しながら15
重量%のアンモニア水を加えてpHを10.5に調製し
た後、密閉式の熟成タンクに移し、95℃で10時間撹
拌熟成を行った。この撹拌熟成したアルミナ水和物スラ
リーを1部サンプリングし、アルミニウム−酸溶解指数
を測定したところ18であった。また、サンプリングし
たアルミナ水和物スラリーを130℃で12時間乾燥
し、X線回折を行ったところ擬ベーマイト形アルミナ水
和物であることを確認した。また、前記条件で乾燥した
擬ベーマイト形アルミナ水和物を透過型電子顕微鏡(T
EM)で写真を撮影し、この撮影された写真の観察か
ら、擬ベーマイト形アルミナ水和物が繊維状粒子であ
り、該アルミナ水和物の繊維状粒子の平均長さが166
Åであった。以下の触媒の調製は実施例1と同様にして
行い、触媒Bを得た。触媒Bの性状を表1に示す。
【0023】実施例3(触媒Cの調製) Al濃度として22重量%のアルミン酸ソーダ溶
液11.4kgと純水38.6kgとを混合して、Al
濃度として5重量%のアルミン酸ソーダ溶液を調
製し、40℃に保持した。一方、Al濃度として
7.04重量%の硫酸アルミニウム溶液17.8kgと
純水32.2kgとを混合して、Al濃度として
2.5重量%の硫酸アルミニウム溶液を調製し、40℃
に保持した。Al濃度として5重量%のアルミン
酸ソーダ溶液を容積200リッターの撹拌機付きタンク
に移し、撹拌しながらAl濃度として2.5重量
%の硫酸アルミニウム溶液を5分間で加えてpHを7.
2に調製した。このアルミナ水和物スラリーをタンクC
に移し、撹拌しながら60℃に加温した後、60℃に保
ちながら、このスラリーを循環ライン(配管をタンクC
の底部からタンクCの外にある循環ポンプにつなぎ、そ
の循環ポンプからタンクCの上部に配管ラインを設け
て、配管を流れるスラリーを添加させるライン)に10
/hrの流量で通して循環させた。循環ラインの出
口に設けたスタティックミキサーにAl 濃度とし
て5重量%のアルミン酸ソーダ溶液を225kg/hr
およびAl濃度として2.5重量%の硫酸アルミ
ニウム溶液を240kg/hrの流量でそれぞれ別ライ
ンから混合し、スタティックミキサーで均一に混合さ
せ、循環ラインの出口における混合したアルミナ水和物
スラリーがpH7.0〜7.5になるように保持しなが
ら、2時間循環させた。以下は実施例1と同様にして、
得られたアルミナ水和物スラリー56kgをフィルター
で脱水捕集し、0.3重量%のアンモニア水70リッタ
ーで洗浄した。この洗浄したアルミナ水和物のケーキを
乾燥基準で1250gサンプリングし、純水を加えてA
濃度として12.5重量%のアルミナ水和物ス
ラリーとした。このアルミナ水和物スラリーを撹拌しな
がら15重量%のアンモニア水を加えてpHを10.5
に調製した後、密閉式の熟成タンクに移し、95℃で1
0時間撹拌熟成を行った。この撹拌熟成したアルミナ水
和物スラリーを1部サンプリングし、アルミニウム−酸
溶解指数を測定したところ7であった。また、サンプリ
ングしたアルミナ水和物スラリーを130℃で12時間
乾燥し、X線回折を行ったところ擬ベーマイト形アルミ
ナ水和物であることを確認した。また、前記条件で乾燥
した擬ベーマイト形アルミナ水和物を透過型電子顕微鏡
(TEM)で写真を撮影し、この撮影された写真の観察
から、擬ベーマイト形アルミナ水和物が繊維状粒子であ
り、該アルミナ水和物の繊維状粒子の平均長さが270
Åであった。以下の触媒の調製は実施例1と同様にして
行い、触媒Cを得た。触媒Cの性状を表1に示す。
【0024】比較例1 Al濃度として22重量%のアルミン酸ソーダ溶
液11.4kgと純水38.6kgとを混合して、Al
濃度として5重量%のアルミン酸ソーダ溶液を調
製し、35℃に保持した。一方、Al濃度として
7.04重量%の硫酸アルミニウム溶液17.8kgと
純水32.2kgとを混合して、Al濃度として
2.5重量%の硫酸アルミニウム溶液を調製し、35℃
に保持した。Al濃度として5重量%のアルミン
酸ソーダ溶液を容積100リッターの撹拌機付きタンク
に移し、撹拌しながらAl濃度として2.5重量
%の硫酸アルミニウム溶液を5分間で加えてpHを7.
2に調製し、35℃に保ちながら1時間撹拌した。以下
は実施例1と同様にして、得られたアルミナ水和物スラ
リー56kgをフィルターで脱水捕集し、0.3重量%
のアンモニア水70リッターで洗浄した。この洗浄した
アルミナ水和物のケーキを乾燥基準で1250gサンプ
リングし、純水を加えてAl濃度として12.5
重量%のアルミナ水和物スラリーとした。このアルミナ
水和物スラリーを撹拌しながら15重量%のアンモニア
水を加えてpHを10.5に調製した後、密閉式の熟成
タンクに移し、95℃で10時間撹拌熟成を行った。こ
の撹拌熟成したアルミナ水和物スラリーを1部サンプリ
ングし、アルミニウム−酸溶解指数を測定したところ3
5であった。また、サンプリングしたアルミナ水和物ス
ラリーを130℃で12時間乾燥し、X線回折を行った
ところ擬ベーマイト形アルミナ水和物であることを確認
した。また、前記条件で乾燥した擬ベーマイト形アルミ
ナ水和物を透過型電子顕微鏡(TEM)で写真を撮影
し、この撮影された写真の観察から、擬ベーマイト形ア
ルミナ水和物が繊維状粒子であり、該アルミナ水和物の
繊維状粒子の平均長さが36Åであった。以下の触媒の
調製は実施例1と同様にして行い、触媒Dを得た。触媒
Dの性状を表1に示す。
【0025】比較例2 Al濃度として22重量%のアルミン酸ソーダ溶
液11.4kgと純水38.6kgとを混合して、Al
濃度として5重量%のアルミン酸ソーダ溶液を調
製し、60℃に保持した。一方、Al濃度として
7.04重量%の硫酸アルミニウム溶液17.8kgと
純水32.2kgとを混合して、Al濃度として
2.5重量%の硫酸アルミニウム溶液を調製し、40℃
に保持した。Al濃度として5重量%のアルミン
酸ソーダ溶液を容積200リッターの撹拌機付きタンク
に移し、撹拌しながらAl濃度として2.5重量
%の硫酸アルミニウム溶液を5分間で加えてpHを7.
2に調製した。このアルミナ水和物スラリーをタンクC
に移し、撹拌しながら60℃に加温した後、60℃に保
ちながら、このスラリーを循環ライン(配管をタンクC
の底部からタンクCの外にある循環ポンプにつなぎ、そ
の循環ポンプからタンクCの上部に配管ラインを設けて
配管を流れるスラリーを添加させるライン)に10m
/hrの流量で通して循環させた。循環ラインの出口に
設けたスタティックミキサーにAl濃度として5
重量%のアルミン酸ソーダ溶液を113kg/hrおよ
びAl 濃度として2.5重量%の硫酸アルミニウ
ム溶液を120kg/hrの流量でそれぞれ別ラインか
ら混合し、スタティックミキサーで均一に混合させ、循
環ラインの出口における混合したアルミナ水和物スラリ
ーがpH7.0〜7.5になるように保持しながら、4
時間循環させた。以下は実施例1と同様にして、得られ
たアルミナ水和物スラリー56kgをフィルターで脱水
捕集し、0.3重量%のアンモニア水70リッターで洗
浄した。この洗浄したアルミナ水和物のケーキを乾燥基
準で1250gサンプリングし、純水を加えてAl
濃度として12.5重量%のアルミナ水和物スラリー
とした。このアルミナ水和物スラリーを撹拌しながら1
5重量%のアンモニア水を加えてpHを10.5に調製
した後、密閉式の熟成タンクに移し、95℃で10時間
撹拌熟成を行った。この撹拌熟成したアルミナ水和物ス
ラリーを1部サンプリングし、アルミニウム−酸溶解指
数を測定したところ4であった。また、サンプリングし
たアルミナ水和物スラリーを130℃で12時間乾燥
し、X線回折を行ったところ擬ベーマイト形アルミナ水
和物であることを確認した。また、前記条件で乾燥した
擬ベーマイト形アルミナ水和物を透過型電子顕微鏡(T
EM)で写真を撮影し、この撮影された写真の観察か
ら、擬ベーマイト形アルミナ水和物が繊維状粒子であ
り、該アルミナ水和物の繊維状粒子の平均長さが618
Åであった。以下の触媒の調製は実施例1と同様にして
行い、触媒Eを得た。触媒Eの性状を表1に示す。
【0026】比較例3 Al濃度として22重量%のアルミン酸ソーダ溶
液11.4kgと純水38.6kgとを混合して、Al
濃度として5重量%のアルミン酸ソーダ溶液を調
製し、40℃に保持した。一方、Al濃度として
7.04重量%の硫酸アルミニウム溶液17.8kgと
純水32.2kgとを混合して、Al濃度として
2.5重量%の硫酸アルミニウム溶液を調製し、40℃
に保持した。Al濃度として5重量%のアルミン
酸ソーダ溶液を容積200リッターの撹拌機付きタンク
に移し、撹拌しながらAl濃度として2.5重量
%の硫酸アルミニウム溶液を5分間で加えてpHを7.
2に調製した。このアルミナ水和物スラリーをタンクC
に移し、撹拌しながら60℃に加温した後、60℃に保
ちながら、このスラリーを循環ライン(配管をタンクC
の底部からタンクCの外にある循環ポンプにつなぎ、そ
の循環ポンプからタンクCの上部に配管ラインを設けて
配管を流れるスラリーを添加させるライン)に10m
/hrの流量で通して循環させた。循環ラインの出口に
設けたスタティックミキサーにAl濃度として5
重量%のアルミン酸ソーダ溶液を150kg/hrおよ
びAl 濃度として2.5重量%の硫酸アルミニウ
ム溶液を145kg/hrの流量でそれぞれ別ラインか
ら混合し、スタティックミキサーで均一に混合させ、循
環ラインの出口における混合したアルミナ水和物スラリ
ーがpH7.8〜8.0になるように保持しながら、3
時間循環させた。以下は実施例1と同様にして、得られ
たアルミナ水和物スラリー56kgをフィルターで脱水
捕集し、0.3重量%のアンモニア水70リッターで洗
浄した。この洗浄したアルミナ水和物のケーキを乾燥基
準で1250gサンプリングし、純水を加えてAl
濃度として12.5重量%のアルミナ水和物スラリー
とした。このアルミナ水和物スラリーを撹拌しながら1
5重量%のアンモニア水を加えてpHを10.5に調製
した後、密閉式の熟成タンクに移し、95℃で10時間
撹拌熟成を行った。この撹拌熟成したアルミナ水和物ス
ラリーを1部サンプリングし、アルミニウム−酸溶解指
数を測定したところ2であった。また、サンプリングし
たアルミナ水和物スラリーを130℃で12時間乾燥
し、X線回折を行ったところ擬ベーマイト形アルミナ水
和物であることを確認した。また、前記条件で乾燥した
擬ベーマイト形アルミナ水和物を透過型電子顕微鏡(T
EM)で写真を撮影し、この撮影された写真の観察か
ら、擬ベーマイト形アルミナ水和物が繊維状粒子であ
り、該アルミナ水和物の繊維状粒子の平均長さが814
Åであった。以下の触媒の調製は実施例1と同様にして
行い、触媒Fを得た。触媒Fの性状を表1に示す。
【0027】
【表1】
【0028】(活性試験)触媒A〜Fを600℃、2時
間空気中で焼成した後、吸湿しないようにデシケーター
で冷却した。各触媒100gにナフテン酸ニッケルおよ
びナフテン酸バナジウムをベンゼンに溶かしたもので、
触媒上にNiで2000重量ppm、Vで4000重量
ppmになるように含浸した。含浸した後、触媒中の有
機物を除去するために600℃で1時間焼成を行い、続
けて780℃で13時間、水蒸気分圧100%の条件で
擬似平衡化した。擬似平衡化した触媒A〜FはMicr
oActivity Tester(MAT)により触
媒活性を測定した。
【0029】(MAT測定条件) 反応温度:510℃、WHSV:40hr−1、原料
油:水素化脱硫常圧蒸留残渣油(DSAR)40容量%
と水素化脱硫常圧蒸留軽油(DSVGO)60容量%と
の混合油、分解率65重量%での各収率は触媒/油重量
比を3、4および5で反応させたときの収率結果から求
めた分解率65重量%で一定にしたときの各収率であ
る。
【0030】
【表2】
【0031】表2に示すように、アルミナ水和物スラリ
ーのアルミニウム−酸溶解指数が5〜30の範囲にある
擬ベーマイト形アルミナ水和物を含む混合物から得られ
た炭化水素油の接触分解用触媒組成物を用いて反応を行
うと、分解活性が高く、ガソリン収率およびLCO収率
が高く、HCO、ガスおよびコーク収率が低いという効
果が得られた。
【0032】以下に本発明の実施態様項を列記する。 (1)(a)結晶性アルミノシリケートゼオライト、
(b)アルミナ水和物スラリーのアルミニウム−酸溶解
指数が5〜30の範囲にある擬ベーマイト形アルミナ水
和物および(c)無機酸化物マトリックス前駆体、を含
む混合物を噴霧乾燥することを特徴とする炭化水素油の
接触分解用触媒組成物の製造方法。 (2)前記擬ベーマイト形アルミナ水和物が繊維状粒子
であり、該アルミナ水和物の繊維状粒子の平均長さが5
0〜500Åの範囲にあることを特徴とする請求項1記
載の炭化水素油の接触分解用触媒組成物の製造方法。 (3)(a)結晶性アルミノシリケートゼオライト、
(b)アルミナ水和物スラリーのアルミニウム−酸溶解
指数が5〜30の範囲にある擬ベーマイト形アルミナ水
和物および(c)無機酸化物マトリックス前駆体、を含
む混合物を噴霧乾燥し、得られた球状粒子に含まれる
(a)結晶性アルミノシリケートゼオライトを希土類元
素でイオン交換することを特徴とする炭化水素油の接触
分解用触媒組成物の製造方法。
【0033】
【発明の効果】本発明の方法により得られた接触分解用
触媒組成物は、調製のときに前記アルミナ水和物スラリ
ーのアルミニウム−酸溶解指数が特定の範囲にある擬ベ
ーマイト形アルミナ水和物とシリカゾル、ケイ酸液など
の無機酸化物マトリックス前駆体とを混合させることに
より、炭化水素油の接触分解反応に適した固体酸量、酸
強度が得られることから、分解活性が高く、ガソリン収
率およびLCO収率が高く、ボトム分解能に優れ、ガス
およびコーク収率が低いなどの効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G069 AA02 AA03 BA01A BA01B BA01C BA07A BA07B BA10B BB04B BC38B CC07 EA01Y FA01 FB06 FB08 FB63 FC02 ZA04A ZA05A ZA05B ZF02A ZF02B 4H029 BA11 BB05 BB06 BD01 BD08 CA00 DA00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)結晶性アルミノシリケートゼオラ
    イト、(b)アルミナ水和物スラリーのアルミニウム−
    酸溶解指数が5〜30の範囲にある擬ベーマイト形アル
    ミナ水和物および(c)無機酸化物マトリックス前駆
    体、を含む混合物を噴霧乾燥することを特徴とする炭化
    水素油の接触分解用触媒組成物の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記擬ベーマイト形アルミナ水和物が繊
    維状粒子であり、該アルミナ水和物の繊維状粒子の平均
    長さが50〜500Åの範囲にあることを特徴とする請
    求項1記載の炭化水素油の接触分解用触媒組成物の製造
    方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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