JPH11253805A - 予備硫化触媒の製造方法 - Google Patents
予備硫化触媒の製造方法Info
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- JPH11253805A JPH11253805A JP10078362A JP7836298A JPH11253805A JP H11253805 A JPH11253805 A JP H11253805A JP 10078362 A JP10078362 A JP 10078362A JP 7836298 A JP7836298 A JP 7836298A JP H11253805 A JPH11253805 A JP H11253805A
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Abstract
チオフェン等の従来法では除去し難かった硫黄化合物を
微量含有する流体の脱硫に好適な予備硫化触媒の製造方
法を提供する。 【解決手段】水素化脱硫反応に使用する予備硫化触媒の
製造方法。硫化剤を予め表面の細孔内に含有する触媒
を、硫化剤と水素ガスが反応し、硫化水素が発生するよ
うに、段階的に水素ガス雰囲気下で昇温・加熱する。
Description
硫反応に使用する予備硫化触媒の製造方法に関し、特
に、従来除去することが困難であった多環硫黄化合物を
含有する液体からの脱硫に適した予備硫化触媒の製造方
法に関する。
ために、特に、大都市圏における大気汚染が深刻になっ
ている。通常、石油、石炭等の重質炭素源から得られる
ガスや液体生成物中には、多量の硫黄化合物や窒素化合
物が含有されているので、触媒を用いた水素化処理プロ
セスによって脱硫・脱窒素することが行われている。上
記の水素化処理で使用される触媒としては、例えば、ア
ルミナやシリカ等の非酸性の担体に、モリブデン、コバ
ルト、タングステン及びニッケルからなる群の中から選
択された、元素周期表第VI、VIII族または他の少
なくとも1つの活性金属を0.2〜30%担持させたも
のが通常使用されている。
反応よりも高い温度で、数時間、水素と硫化水素の混合
気体によって予備硫化される。上記、硫化水素と水素の
混合ガスによる予備硫化は簡便である一方、硫化が発熱
反応であるために異常昇温が起こりやすいという欠点が
あった。そこで、近年においては、CS2やメルカプタ
ン等の脱硫し易い硫黄化合物を添加した軽油を用いて、
加圧下に予備硫化することが行われている。
類も環境上好ましくないので、ジメチルジスルフィド
(DMDS)が使用されるようになって来たが、DMD
Sも、悪臭のある、高毒性で引火点の低い揮発性予備硫
化剤であるために、優れた予備硫化剤であると言えるも
のではない。係る欠点は、一般式R−Sn−R’(式
中、nは3〜20の整数であり、基R’は水素原子また
は基Rと同一又は異なる別の基であり、R及びR’は飽
和又は不飽和で、直鎖状または分枝状の、ナフテン系の
アルキル基、アリール基、アルキルアリール基及びアリ
ールアルキル基の中から選択される)で表される硫化剤
を使用することによって改善された(特公平6−246
38号公報)。
工程として、前記した一般式R−Sn−R’で表される
少なくとも1種の硫化剤を用い、約0〜50℃で水素の
不存在下に触媒を処理し、必要に応じて乾燥した後、第
2の工程として(a)水素の不存在下、不活性ガスまた
は非不活性ガスの存在下、少なくとも約5分間、65〜
275℃、約0.5〜70バールの圧力下で処理した
後、(b)触媒使用時に、少なくとも約1分間、水素の
存在下で少なくとも275℃で処理する予備硫化方法が
開示されている。
硫化剤を触媒の細孔内に部分的又は完全に導入する工程
であり、第2の工程の(a)工程は、活性金属の酸化物
を硫化物に転換する工程、そして(b)工程は、該硫化
物に触媒活性を付与する工程である。この方法による
と、第1の工程、又は、第2(a)の工程まで終了した
触媒は、その時点では活性がないので取り扱いが容易で
あり、種々の経路で水素化脱硫を行う現場迄特別の注意
を要せず搬送することができるという利点がある一方、
工程がかなり複雑であるという欠点があった。
点を解決すべく鋭意検討した結果、硫化剤を触媒細孔中
に導入した後、加圧した水素雰囲気中で予備硫化するこ
とにより、軽油の深度脱硫に効果があると共に、固定床
及び沸騰床型反応器に対応することができることを見い
出し、本発明に到達した。従って本発明の目的は、水素
化脱硫触媒としての活性が高い上、ジベンゾチオフェン
類等の、従来法では除去することが困難であった多環硫
黄化合物を微量含有する液体の脱硫にも有効な予備硫化
触媒の製造方法を提供することにある。
水素化脱硫反応に使用する予備硫化触媒の製造方法であ
って、硫化剤を予め表面の細孔内に含有する触媒を、水
素ガス雰囲気下で加熱し、硫化するに際し、硫化水素が
発生する温度迄系内を段階的に昇温加熱することを特徴
とする予備硫化触媒の製造方法によって達成された。
媒は、水素化脱硫反応に使用される、例えば、非酸性の
担体に、PtやPd等の貴金属及びその他の活性金属か
ら選択される、元素周期表の第VI族又はVIII族に
属する少なくとも1種の活性金属を0.2〜30%担持
させたものである。
ト、モリブデン、ニッケル及びタングステンが好まし
く、特に、コバルト・モリブデン、ニッケル・モルブデ
ン、ニッケル・タングステン等の2種の金属の組み合わ
せが好ましい。これらの触媒の予備硫化された形態は、
例えば、Co9S8、MoS2、WS2、Ni3S2、RuS
2-x(0≦x<2)等、硫化物の量で計算された硫黄の
化学量論量の約50〜110%の硫黄を含む。これらの
触媒は、非酸性の担体に担持されて使用される。非酸性
の担体としては、例えばアルミナやシリカ、シリカ・ア
ルミナ、シリカ・マグネシア、フッ素化シリカ、アルミ
ナ硼素、粘土、活性炭、フッ素化アルミナ等が挙げられ
る。
の中から適宜選択することができるが、硫黄の他、一般
式R−Sn −R’で表される硫黄含有化合物を使用する
ことが好ましい。ここで、nは1〜10、好ましくは3
〜7、特に好ましくは4〜6の数である。R及びR’は
有機基であり、RとR’の炭素原子の合計が2〜150
であることが好ましく、特に4〜60であることが好ま
しく、8〜20であることが最も好ましい。
和のアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、ア
リールアルキル基等であり、これらは鎖状であっても分
岐していても良い。本発明においては、特に好ましい硫
化剤として、C8H17−S4.8−C8H17(大日本インキ
(株)製のCS−40)を挙げることができる。
剤をCS2やアセトン等の適当な溶剤に溶解し、予備硫
化しようとする触媒を加えて攪拌し、加熱して溶剤を除
去し、硫化剤を触媒に含浸させる。次に、硫化剤が含浸
された触媒をオートクレーブ等の予備硫化装置、また
は、直接水素化処理装置に入れ、加圧下に水素ガスを流
しながら加熱して予備硫化する。この場合の水素ガスの
圧力は10kg/cm2〜50kg/cm2であるが、2
0kg/cm2〜40kg/cm2とすることが好まし
い。また、水素ガスの流量は適宜設定することができ、
例えば、60ミリリットル/分とすれば良い。
対象とする液体としては、硫黄成分を含む公知慣用の油
のいずれをも使用することができる。このような液体と
しては、例えば軽油、重油、ガソリン等の油が挙げられ
る。多環硫黄化合物以外の硫黄化合物は、従来の脱硫反
応でも比較的容易に脱硫できる場合が多い。本発明で得
られた予備硫化触媒は、数ある硫黄化合物のうち、従来
の触媒では脱硫が比較的難しい硫黄化合物の水素化脱硫
反応に適する。つまり、本発明の製造方法で得られた予
備硫化触媒は、多環硫黄化合物を含んだ液体を対象とし
た水素化脱硫反応でより優れた効果を発揮し、特に、ジ
ベンゾチオフェン類を含んだ軽油を対象とした水素化脱
硫反応で、最も優れた効果を発揮する。
水素が発生する温度まで系内を段階的に昇温加熱するこ
とを特徴とする。一般式R−Sn −R’で表される硫黄
化合物を硫化剤とした場合には、予備硫化時の加熱は、
使用した硫化剤が水素と反応して硫化水素となる温度迄
昇温すれば良い。この温度は、例えば、前記したCS−
40の場合には約190℃である。予備硫化すべき触媒
が、例えば、Co−Moの場合には、Moの硫化はR−
Sn −R’で表される硫黄化合物を用いて十分に行うこ
とができるものの、Coの予備硫化は不十分である場合
もある。
Sn −R’で表される硫黄化合物と共に硫黄その他の硫
化剤を併用する等、複数種の硫化剤を使用することが好
ましい。複数の硫化剤を使用した場合には、各硫化剤の
分解温度の違いに合わせて、各々の適した温度で水素と
反応して硫化水素を発生するように、順次段階的に昇温
していくことが必要となる。
黄を硫化剤として併用する場合も、これらの硫化剤を触
媒金属に含浸させる迄は、前記R−Sn −R’で表され
る硫黄化合物のみを使用する場合と同様であるが、この
場合には、先ず、160℃〜220℃迄昇温させること
によりR−Sn −R’と水素を反応させて硫化水素を発
生させ、この硫化水素で硫化できる金属を予備硫化す
る。このような金属は、例えば、前記したCo−Mo系
におけるMo金属である。
水素との反応で生成する硫化水素によって、未硫化の金
属を予備硫化する。このような高温での予備硫化の場合
には、発熱を処理し、触媒層の過熱を防止するために軽
油等の液状物質を適宜流しておくことが好ましい。この
第2段目の加熱処理で硫化させる金属は、例えば、Co
−Mo系におけるCo金属である。
ではなく、エネルギーコスト、装置の耐久性等によって
適宜設定することができるが、使用する硫化剤の数に応
じて多段階の昇温が必要である。例えば、第1段目の加
熱を160℃〜220℃で30分〜2時間行い、第2段
目の加熱を390℃で30分〜2時間行うが、これらの
時間や温度は、使用する予備硫化剤の種類、触媒の種
類、触媒に含浸させる硫化剤の量等に基づいて、適宜設
定すれば良い。
は、特に、従来の水素化脱硫反応によっては除去するこ
との困難であった、ジベンゾチオフェン類等の硫黄分を
含有する液体の脱硫に有効であるが、水素化、脱水素
化、アルキル化、異性化等の炭化水素変換反応等に使用
しても良いことは当然である。
の触媒周囲の硫化水素濃度が、従来の水素−硫化水素混
合ガスを用いる場合より格段に高くなるためか、硫化の
ために必要とする硫黄の量が従来より少なくて済む。ま
た、硫化温度も下げることができるので硫化剤の使用も
少なくて済む上、硫化時の温度制御も容易である。更
に、得られた予備硫化触媒は、従来の水素化脱硫反応に
よっては除去できずに残存する多環硫黄化合物の除去に
対して有効であるので、良質の白油を得るのに好適であ
る。
が、本発明はこれによって限定されるものではない。
尚、実施例及び比較例で用いた触媒は、何れも、アルミ
ナ(Al2O3)担体に、CoOとして4.3重量%、M
oO3として17.1重量%となるように、Co−Mo
を担持したものであり、それぞれ2.54g使用した。
1.27gをCS25mlに溶かし、触媒を加えて、攪
拌しながら赤外線ランプを照射し(50℃,1時間)、
溶媒のCS2を除去して得た、前記CS−40及び硫黄
を含浸した触媒を固定床の反応器に詰めて、圧力30k
g/cm2 、水素ガス流量60ml/分の水素ガス雰囲
気中で、図1の温度プログラムに従い、予備硫化を行っ
た。CS−40は、150℃から分解が始まる為、19
0℃ではCS−40が含有する硫黄と水素との反応によ
り生成する硫化水素でMoを硫化させ、その後さらに軽
油を流しながら390℃までプログラム昇温し、単体硫
黄と水素との反応で生成する硫化水素でCoを硫化し、
触媒をほぼ完全に硫化した。
0.47gをCS2 4.5mlに溶かし、触媒を加え
て、攪拌しながら赤外線ランプの照射下(50℃、1時
間)で溶媒CS2を除去して得た、前記CS−40及び
硫黄を含浸した触媒を反応器に詰めて、圧力30kg/
cm2 、水素ガス流量30ml/分の水素ガス雰囲気中
で、図1の温度プログラムに従い、実施例1の場合と全
く同様にして予備硫化を行った。
3.0mlのアセトンに溶かし、触媒を加えて、攪拌し
ながら、赤外線ランプの照射下(50℃、1時間)でア
セトンを除去した他は実施例2と全く同様にして予備硫
化を行った。
む水素ガス(ガス流量:30ml/分)気流中で、図2
の温度プログラムに従い、常圧下で触媒を予備硫化し
た。本比較例1の加熱時間を6時間としても、3時間の
場合と、後述する活性度において、大差はなかった。
い、実施例1、2及び比較例1で調製した予備硫化触媒
のそれぞれについて、水素圧力30kg/cm2 、反応
温度330〜390℃、水素流量2リットル/時間、試
料流量16ミリリットル/時間、液体体積空間速度4/
時間の条件で、中東系直留軽油の水素化脱硫反応を行
い、特に、試料中に含まれたジベンゾチオフェン(DB
T)、4−メチルジベンゾチオフェン(4−MDB
T)、及び、4,6−ジメチルジベンゾチオフェン
(4,6−DMDBT)の転化率を測定して、各々の予
備硫化触媒の活性度を評価した。
BTのそれぞれの転化率は図3〜5に示した通りであ
り、何れの場合も、反応温度の高い方が転化率が高くな
り、また、実施例1、2で得た予備硫化触媒を使用した
場合に、比較例1の従来法で調製した予備硫化触媒を使
用した場合より良好な結果であることは明らかである。
特に、4,6−DMDBTの転化率で比較すると、本発
明の予備硫化触媒の効果はより明瞭である。
度脱硫を達成するために中東系水素化処理油を使用し、
試料中に含有される4,6−DMDBT及び2種のTM
DBT(トリメチルジベンゾチオフェン)の転化率を測
定したところ、図6及び7の結果が得られた。これらの
結果は、実施例4の場合と同様の結果であるが、本発明
の予備硫化触媒と従来法による予備硫化触媒の効果の差
異は、実施例4の場合より顕著である。
した実施例3の場合は、従来法の場合より良好である
が、CS−40と硫黄を併用して予備硫化した実施例1
及び2の場合より劣ることが確認された。尚、CS−4
0の使用量の違いは転化率に殆ど影響を与えていないの
で、CS−40の使用量は、少なくとも、実施例1、2
の予備硫化条件においては、触媒上の活性金属種が完全
に硫化される場合の硫化物中の硫黄の化学量論量で充分
である。これらの実験データは表1及び2に示した通り
である。
ログラムである。
ラムである。
フである。
すグラフである。
表わすグラフである。
表わすグラフである。
ラフである。
Claims (8)
- 【請求項1】 水素化脱硫反応に使用する予備硫化触媒
の製造方法であって、硫化剤を予め表面の細孔内に含有
する触媒を、水素ガス雰囲気下で加熱し、硫化するに際
し、硫化水素が発生する温度迄系内を段階的に昇温加熱
することを特徴とする予備硫化触媒の製造方法。 - 【請求項2】 水素ガス雰囲気が、加圧された水素ガス
雰囲気である請求項1に記載された予備硫化触媒の製造
方法。 - 【請求項3】 硫化剤としてR−Sn −R’(R及び
R’は、炭素原子の総数が1〜150の有機基、nは1
〜10の数である。)で表される有機硫黄化合物を使用
する、請求項1に記載された予備硫化触媒の製造方法。 - 【請求項4】 硫化剤として、分解温度が異なる2種以
上の硫化剤を併用する、請求項1に記載された予備硫化
触媒の製造方法。 - 【請求項5】 分解温度が異なる2種以上の硫化剤が、
180℃以下の分解点を有する少なくとも一つの第一硫
化物と、180℃を超える分解点を有する少なくとも一
つの第2硫化物とから構成される硫化剤である、請求項
4に記載された予備硫化触媒の製造方法。 - 【請求項6】 分解温度が異なる2種以上の硫化剤が、
R−Sn −R’(R及びR’は、炭素原子の総数が1〜
150の有機基、nは1〜10の数である。)で表され
る有機硫黄化合物と、単体硫黄とから構成される硫化剤
である請求項4に記載された予備硫化触媒の製造方法。 - 【請求項7】 触媒が、非酸性の担体にモリブデン、コ
バルト、タングステン及びニッケルからなる群から選択
された元素周期表第VI、VIII族または他の少なく
とも一つの活性金属を担持させてなる触媒である、請求
項1〜6の何れかに記載された予備硫化触媒の製造方
法。 - 【請求項8】 水素化脱硫反応が、多環硫黄化合物を含
有する液体について行われる、請求項1に記載された予
備硫化触媒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10078362A JPH11253805A (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 予備硫化触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10078362A JPH11253805A (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 予備硫化触媒の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11253805A true JPH11253805A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=13659899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10078362A Pending JPH11253805A (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 予備硫化触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11253805A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002083303A1 (en) * | 2001-04-16 | 2002-10-24 | Abb Lummus Global Inc. | Method for treating a catalyst and use of the treated catalyst in the selective hydrogenation of sulfur-containing compounds |
| JP2007146184A (ja) * | 2000-07-28 | 2007-06-14 | Japan Energy Corp | 軽油留分の超深度脱硫方法 |
| CN105390394A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-03-09 | 国家电网公司 | 普通整流二极管芯片的硫化工艺 |
| CN115518694A (zh) * | 2021-06-25 | 2022-12-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 耐硫变换催化剂的预硫化方法 |
-
1998
- 1998-03-11 JP JP10078362A patent/JPH11253805A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007146184A (ja) * | 2000-07-28 | 2007-06-14 | Japan Energy Corp | 軽油留分の超深度脱硫方法 |
| WO2002083303A1 (en) * | 2001-04-16 | 2002-10-24 | Abb Lummus Global Inc. | Method for treating a catalyst and use of the treated catalyst in the selective hydrogenation of sulfur-containing compounds |
| CN105390394A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-03-09 | 国家电网公司 | 普通整流二极管芯片的硫化工艺 |
| CN115518694A (zh) * | 2021-06-25 | 2022-12-27 | 中国石油化工股份有限公司 | 耐硫变换催化剂的预硫化方法 |
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