JPH0631331B2 - 熱分解ガソリン中のジエンの選択的水素化方法 - Google Patents

熱分解ガソリン中のジエンの選択的水素化方法

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JPH0631331B2 JP58219632A JP21963283A JPH0631331B2 JP H0631331 B2 JPH0631331 B2 JP H0631331B2 JP 58219632 A JP58219632 A JP 58219632A JP 21963283 A JP21963283 A JP 21963283A JP H0631331 B2 JPH0631331 B2 JP H0631331B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱分解ガソリン中のジエンの選択的水素化方法
に関する。
知られているであろう如く、熱分解ガソリンはナフサま
たはガス油のような気体または液体炭化水素の高温熱分
解(例えばスチームの存在下でのクラツキング)による
エテンおよび/またはプロペンの製造における副生成物
として得られる。
熱分解ガソリンは一方で、高度にオレフイン型不飽和の
炭化水素が比較的高い割合で存在するために極めて不安
定であり、そして他方で、格別に価値がありおよび安定
な自動車ガソリン成分としてそれら自身有用である高オ
クタン価を有する芳香族化合物およびアルケンを含有す
る。
種々の目的に、例えばオクタン価の安定なガソリンとし
てまたは芳香族化合物製造用原料として使用しうる生成
物を得るためには、主としてジエン例えばシクロペンタ
ジエン型のものからなる高度にオレフイン型不飽和の化
合物を熱分解ガソリンから除去しなければならない。こ
の除去はジエンのモノオレフインンへの部分水素化によ
り達成しうる。モノオレフインの水素化は一般にオクタ
ン価の低下を招くから、そのような水素化はできるだけ
避けねばならない。更に、そうすることで水素消費が所
望の低い水準に保たれる。
熱分解ガソリン中に存在するジエンは、元素の周期表第
6および/または第8族の金属を含む支持された触媒と
いつた水素化活性を有する触媒の助けにより2つの引続
く段階で選択的に水素化することができる。このような
触媒が充分な水素化活性を保持する期間の長さは、特に
第1段階触媒床の反応器入口に最も近い部分において、
ガム生成、触媒上への重合体沈着および増大する圧力降
下のために通常不満足である。
本発明は、第1段階を低い水素化性第8金属含量を有す
る支持された触媒の存在下に実施し;第2段階において
より高い第8族金族含量を有する触媒を使用することに
より、この問題の解決を与える。
従って本発明は熱分解ガソリン中のジエンの選択的水素
化方法において、熱分解ガソリンを2つの引続く段階で
支持された触媒の存在下に水素と接触させ、第1段階の
触媒は触媒全体を基準にして1−5%wのニッケルを含
み、そして第2段階の触媒は触媒全体を基準にして5−
40%wのニッケルを含み、かつ第2段階の触媒は第1
段階の触媒より高いニツケル含量を有し、しかも両方の
段階において、温度が50−300℃の範囲、全圧が1
0−100絶対バールの範囲、水素分圧は5−80絶対
バールの範囲、水素供給率が供給原料kgあたり50−1
000Nlの範囲、そして空間速度が毎時触媒1あたり
供給原料0.1−10kgの範囲である、前記選択的水素化
方法を提供する。
好ましくは第1および第2段階の触媒は、触媒全体を基
準にしてそれぞれ1−4、6−30%wのニツケルを含
む。
第1および第2段階の触媒の支持体はアルミナ、シリカ
またはシリカ−アルミナといつた耐火性酸化物からなる
のが適当である;好ましいのはシリカ含量が0−6%w
のアルミナである。
金属は含浸、イオン交換または(共)沈澱といつた、担
体上に1またはそれ以上の成分を含む触媒の製造に当該
技術分野で知られているいずれの方法によつても組込む
ことができる。そのような触媒の適当な製造法は、担体
物質を1またはそれ以上の段階で、ニツケル塩を含有す
る水溶液で含浸し、次に乾燥および焼することであ
る。
第1段階の触媒は適当には100−600m2/gの表面
積を有する;最も好ましいのは200−500m2/gの
表面積である。
仕上げられた第1および第2段階の触媒は通常水素また
は水素含有気体で300ないし500℃の温度で1−4
8時間処理され、そして次に少なくとも部分的に硫化さ
れる。硫化はその使用前に当該技術分野で知られている
いずれかの方法により、例えば触媒を水素および硫化水
素の混合物と、または水素および含硫ガス油またはナフ
サまたはCSあるいはジメチルジスルフイド(DMD
S)といつた硫黄化合物で割つた(spiked)ナフサとい
つた含硫炭化水素油と、60ないし300℃の温度で接
触させることにより、実施しうる。
本発明による方法は、両方の段階において液相で、また
は一部気相一部液相で行なうことができる。本方法の両
方の段階で固定触媒床を適用するのが好ましい。しかし
触媒を流動または膨張床で適用することも可能である。
非常に適当な実施態様は、完全にまたは実質的に液相の
転化すべき熱分解ガソリンを水素含有気体と並流的に固
定触媒床を通して流下させるものである。
しばしばこれら床はそれらの入口において、供給原料の
均一な分配を助長するために、即ち触媒床を通してのチ
ヤンネリングを防ぎまたは減少させるために、反応に不
活性な材料で覆われる。該不活性物は反応域のかなりの
部分、例えば反応域容積の15ないし20%までまたは
それ以上を占めるであろうから、それらの使用は反応器
に対しておよび供給原料の所望の水素にいかなる有意な
方式でも貢献しない該不活性物のコストに対しての両方
で水素化プロセスの資本支出を増大させる。
第1段階の触媒が供給原料を触媒床にわたつて分配する
機能を引継ぐ場合には、不活性材料層の使用は本方法の
第1段階においては避けることができる。この機能を行
なうためには第1段階の触媒は好ましくは、最も小さい
寸法が2mmより大きいペレツト、球、環または他の三次
元物体の形の粒子からなる。一般に2mmより小さい寸法
の触媒粒子の床はより容易に閉塞する傾向があり、そし
て供給原料を触媒の初期接触層にわたつて分配するのに
あまり効果的でなく、一方30mmより大きい寸法を有す
る粒子の使用は有意に低い活性を有する触媒に帰着す
る。
特に好ましい第1段階の触媒は3−25mmの直径を有す
る球状粒子からなる。高い摩耗強度を有する球状粒子の
使用は他の形状の触媒粒子の使用に比べて、触媒床にわ
たつての改善された供給原料の流れ分配およびまた低減
された圧力低下を生ずる。ここで使用する用語“球状”
は本当の丸い形状の粒子および完全に丸い形状に合格し
ない概して長球状の粒子の両方を指す。これら粒子の製
造手順は当該技術分野で知られている。
第1段階の触媒床が実質的な高さ(直立反応器中で15
mまたはそれ以上でありうる)を有する場合またはこの
触媒床上に第2の触媒粒子層が置かれる場合には、第1
段階の触媒粒子は圧潰抵抗性であるのが有利である。好
ましくは第1段階の触媒は1−4MPa、最も好ましくは
1.5−3MPaの体積圧潰強度を有する。
第2段階の触媒は好ましくは直径1−5mmおよび体積圧
潰強度0.6−3MPaの押出物からなる。
接触水素化の両方の段階で用いられる水素は純粋でもま
たは水素含有気体の形でもよい。用いられる気体は好ま
しくは50容量%より多い水素を含有すべきである。非
常に適当なのは例えばガソリンフラクシヨンの接触リホ
ーミングまたはスチームリホーミングで得られる水素含
有気体、および水素と軽質炭化水素の混合物である。水
素含有気体の過剰分は有利には、事によるとそこから不
所望の成分をあらかじめ除去した後、一方または両方の
段階に再循環する。
接触水素化は両方の段階で同じでも異なつてもよい次の
条件で実施する:50−300℃好ましくは50−15
0℃の範囲の温度;10−100絶対バール好ましくは
20−80絶対バールの範囲の全圧;5−80絶対バー
ル好ましくは10−60絶対バールの範囲の水素分圧;
50−1000Nl純水素/kgガソリン供給原料好まし
くは100−100Nl/kg供給原料の範囲の水素供給
率;毎時触媒1あたり0.1−10kgガソリン供給原料好
ましくは毎時触媒1あたり0.5−3kgガソリン供給原料
の範囲の空間速度。150℃を超える反応温度は、供給
原料中のオレフイン型化合物の重合の増大を避けるため
には、あまり好ましくない。ジエンのモノオレフインへ
の水素化は強い発熱反応である。反応器温度を好ましい
範囲内に保持するために、液体生成物を再循環して熱分
解ガソリン供給原料と混合するのが好ましい。第1段階
に再循環される液体生成物と第1段階への熱分解ガソリ
ン供給原料の重量比は適当には0.5−20、特に1−1
0である。
本発明による2段階法の第2段階は、第1段階が実施さ
れる反応域から離れた反応域で実施してもよい;好まし
くは第1および第2段階の触媒の両方を単一の反応域中
に交互に置く。
本発明を次の実施例により更に説明する。
例 直立管状反応器に、担体アルミナ上にNiOとして計算
してニツケル10%w(触媒全体を基準にして)を含む
2.5mmの押出物の形の第2段階の触媒294m3を充填
し、この固定床の上に、担体アルミナ上にNiOとして
計算してニツケル2.5%w(触媒全体を基準にして)を
含む平均直径4mm、表面積230m2/gおよび体積圧潰
強度1.7MPa以上の第1段階の触媒球の高さ5cmの層
(98cm3)を置いた。触媒のまず水素で375℃で2
4時間処理し、次に水素の存在下にDMDSで割つた直
留ナフサ(ナフサ中500ppmw硫黄)で100℃で4時
間予備硫化した。
30−150℃の沸点範囲を有する熱分解ガソリン供給
原料を反応器からの液体生成物と1:5の重量比が混合
した。2.5%wのジエンおよび24%wのモノオレフイン
を含有するこの混合物を予熱し、80℃の温度および4
0絶対バールのH分圧で反応器に入れた。この供給原
料を6kg供給原料混合物/1第1および第2段階を合せ
た触媒/時の空間速度で300Nl水素/kg供給原料混
合物と併流的に触媒床にわたつて下方へ導いた。この実
験中反応器系において圧力降下の増大はみられなかつ
た。このプロセスをそれぞれ10日および60日挿業
後、液体生成物はどちらの場合にも0.15%wのジエンお
よび22.5%wのモノオレフインを含有し、これはジエン
の選択的水素化を、第1および/または第2段階の触媒
を頻繁に取替える必要なしに安定な操業で実施しうるこ
とを示す。
比較例 比較のため、第1段階をニツケルを含有しないアルミナ
球で置替えたこと以外は上記手順を繰返した。この実験
中反応器系における圧力降下はかなり増大した。上記例
におけるのと同じ操業期間(それぞれ10日、60日)
後、反応器からの液体生成物はジエンをそれぞれ0.16、
0.21%w、モノオレフインをそれぞれ22.6、22.9%w含
有した。これらの結果は本発明による実施例に示された
ものに比べて不満足である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−58708(JP,A)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱分解ガソリン中のジエンの選択的水素化
    方法において、熱分解ガソリンを2つの引続く段階で支
    持された触媒の存在下に水素と接触させ、第1段階の触
    媒は触媒全体を基準にして1−5%wのニッケルを含
    み、そして第2段階の触媒は触媒全体を基準にして5−
    40%wのニッケルを含み、かつ第2段階の触媒は第1
    段階の触媒より高いニッケル含量を有し、しかも両方の
    段階において、温度が50−300℃の範囲、全圧が1
    0−100絶対バールの範囲、水素分圧は5−80絶対
    バールの範囲、水素供給率が供給原料kgあたり50−1
    000Nlの範囲、そして空間速度が毎時触媒1あたり
    供給原料0.1−10kgの範囲である、前記選択的水素
    化方法。
  2. 【請求項2】第1および第2段階の触媒が両方共、支持
    体としてシリカ含量が0−6%wのアルミナを含む特許
    請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 【請求項3】第1段階の触媒が1−4MPaの体積圧潰
    強度を有する特許請求の範囲第1項または第2項記載の
    方法
  4. 【請求項4】第1段階の触媒が、最も小さい寸法が2−
    30mmである粒子からなる特許請求の範囲第1ないし3
    項のいずれか一項記載の方法。
  5. 【請求項5】該粒子が球状である特許請求の範囲第4項
    記載の方法。
  6. 【請求項6】第1および第2段階の触媒の両方を単一の
    反応域中に交互に置く特許請求の範囲第1ないし5項の
    いずれか一項記載の方法。
JP58219632A 1982-11-26 1983-11-24 熱分解ガソリン中のジエンの選択的水素化方法 Expired - Lifetime JPH0631331B2 (ja)

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