JPS6071688A - 炭化水素油の水素化処理方法 - Google Patents
炭化水素油の水素化処理方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G49/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
- C10G49/18—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00 in the presence of hydrogen-generating compounds, e.g. ammonia, water, hydrogen sulfide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は原油、重質原油、残油およびFCC傾瀉油(d
ecanted oil )および潤滑油を含む耐火性
重質留出物(refractory beavy di
stillales)を包含する重質炭化水素油の接触
または非接触水素化処理方法(bydroproces
sing process )に関するものである。ま
た、本発明はシエール油、タールサンドからの油および
石炭液体(coalliquids )の水素化処理方
法に関するものである。
ecanted oil )および潤滑油を含む耐火性
重質留出物(refractory beavy di
stillales)を包含する重質炭化水素油の接触
または非接触水素化処理方法(bydroproces
sing process )に関するものである。ま
た、本発明はシエール油、タールサンドからの油および
石炭液体(coalliquids )の水素化処理方
法に関するものである。
本発明の触媒はシエール油の灰分およびヒ素含有物の存
在においてシエール油中の窒素の96%またはこれ以上
を除去できるから、シエール油供給材料は最初に脱灰ま
たは脱ヒ素する必要がない。
在においてシエール油中の窒素の96%またはこれ以上
を除去できるから、シエール油供給材料は最初に脱灰ま
たは脱ヒ素する必要がない。
本発明の方法は水素化方法であり、固体触媒を用いる形
式圧おいて、触媒は水素化触媒である。
式圧おいて、触媒は水素化触媒である。
触媒は酸性支持体のような分解成分を有していないため
に水素化分解触媒でない。一般に、水素化分解触媒は水
素化分解成分、例えばシリカまたはシリカ−アルミナを
構成する多孔性の酸性材料上に担持される。これに対し
て、本発明における触媒の活性金属は担持されていない
。システムを通して循環する注入硫化水素は有意な酸性
プロセス成分であり、硫化水素は軽い酸性度のみを有し
ている。このため罠、このシステムにおいて、分子量の
任意の減少は接触水素化分解を介すより、むしろ熱分解
を介して主として生ずる。この理由のために、炭化水素
反応器温度は、分解を必要とする場合には熱分解範囲に
お(・て十分に高くし、および分解を行わない水素化を
必要とする場合には熱分解範囲より低くする。勿論、接
触水素化分解活性度は、必要に応じてスラリーにするの
に十分に小さく、かつ本発明における触媒粒子とほぼ同
じ大きさのゼオライトまたはシリカ−アルミナ粒子の如
き分解成分を添加することによってプロセスに付与する
ことができる。
に水素化分解触媒でない。一般に、水素化分解触媒は水
素化分解成分、例えばシリカまたはシリカ−アルミナを
構成する多孔性の酸性材料上に担持される。これに対し
て、本発明における触媒の活性金属は担持されていない
。システムを通して循環する注入硫化水素は有意な酸性
プロセス成分であり、硫化水素は軽い酸性度のみを有し
ている。このため罠、このシステムにおいて、分子量の
任意の減少は接触水素化分解を介すより、むしろ熱分解
を介して主として生ずる。この理由のために、炭化水素
反応器温度は、分解を必要とする場合には熱分解範囲に
お(・て十分に高くし、および分解を行わない水素化を
必要とする場合には熱分解範囲より低くする。勿論、接
触水素化分解活性度は、必要に応じてスラリーにするの
に十分に小さく、かつ本発明における触媒粒子とほぼ同
じ大きさのゼオライトまたはシリカ−アルミナ粒子の如
き分解成分を添加することによってプロセスに付与する
ことができる。
本発明の接触形式としては循環スラリー触媒を用いる。
本発明におけるスラリー触媒の循環特性は高いプロセス
温度の使用に役立つ。これに対して、高い温度は固定床
システムにおいては実用的でない。固定床触媒と関連し
て高いプロセス温度を用いると、触媒上にコークス堆積
が進行して触媒の老化問題を導ひく。これに対して、ス
ラリー触媒による場合には、新しい触媒をシステムに連
続的に導入すると共に、使用済触媒をシステムから連続
的に除去するから、触媒の再生が極めて速やかに行われ
るので触媒の老化問題が生じない。
温度の使用に役立つ。これに対して、高い温度は固定床
システムにおいては実用的でない。固定床触媒と関連し
て高いプロセス温度を用いると、触媒上にコークス堆積
が進行して触媒の老化問題を導ひく。これに対して、ス
ラリー触媒による場合には、新しい触媒をシステムに連
続的に導入すると共に、使用済触媒をシステムから連続
的に除去するから、触媒の再生が極めて速やかに行われ
るので触媒の老化問題が生じない。
それ故、固定床融成の温度は触媒の表面に堆積し、かつ
触媒細孔を塞f1触媒活性度を破壊するコークスの形成
により制限される。しかしながらスラリー触媒は極めて
小さい微結晶からなる小粒子が油中に実質的に均質に分
散した状態で存在し、このためにその活性度はその多孔
特性よりその粒径の細かさに著しく影響される。触媒は
細孔を有し、かつその細孔に若干の反応物が移行するけ
れども、大部分の活性度は、おそらくは、多孔性支持体
の不存在のために触媒の外面で作用する。
触媒細孔を塞f1触媒活性度を破壊するコークスの形成
により制限される。しかしながらスラリー触媒は極めて
小さい微結晶からなる小粒子が油中に実質的に均質に分
散した状態で存在し、このためにその活性度はその多孔
特性よりその粒径の細かさに著しく影響される。触媒は
細孔を有し、かつその細孔に若干の反応物が移行するけ
れども、大部分の活性度は、おそらくは、多孔性支持体
の不存在のために触媒の外面で作用する。
本発明における触媒は二硫化モリブデンの高い活性形態
の分散粒子からなる。触媒を作る場合には、酸化モリブ
デン(MOO3)の水性スラリーなアンモニア水と反応
させ、次いで低圧、低霊圏において硫化水素と反応させ
て溶液中のへブタモリブデン酸アンモニウムモリブデン
(ammoniummolybdenum bepta
molybdate )と平衡する懸濁不溶性オキシ硫
化アンモニウム化合物を生ずる。低圧、低温圏から除去
される水性平衡スラリーは触媒前駆物質を構成し、次い
でこれらの化合物は供給油の存在で、しかも水素化処理
反応器より前で少なくとも2つの高圧、高温間において
硫化水素および水素と反応させることにより、実質的に
アンモニアを含まず、かつ最終触媒である高活性のモリ
ブデンの硫化物に転化する。最終触媒は約2の硫黄対モ
リブデン原子比を有し、しかも従来の二硫化モリブデン
触媒よりはるかに活性である。
の分散粒子からなる。触媒を作る場合には、酸化モリブ
デン(MOO3)の水性スラリーなアンモニア水と反応
させ、次いで低圧、低霊圏において硫化水素と反応させ
て溶液中のへブタモリブデン酸アンモニウムモリブデン
(ammoniummolybdenum bepta
molybdate )と平衡する懸濁不溶性オキシ硫
化アンモニウム化合物を生ずる。低圧、低温圏から除去
される水性平衡スラリーは触媒前駆物質を構成し、次い
でこれらの化合物は供給油の存在で、しかも水素化処理
反応器より前で少なくとも2つの高圧、高温間において
硫化水素および水素と反応させることにより、実質的に
アンモニアを含まず、かつ最終触媒である高活性のモリ
ブデンの硫化物に転化する。最終触媒は約2の硫黄対モ
リブデン原子比を有し、しかも従来の二硫化モリブデン
触媒よりはるかに活性である。
オキシ硫化アンモニウムモリブデン/ヘプタモリブデン
酸塩触媒前駆物質はスラリー状態(粒径0.2ミクロン
またはこれ以上)、コロイド状態(粒径0.2ミクロン
以下)および溶液相を包含する三つの状態の安定な化合
物の水性混合物である。
酸塩触媒前駆物質はスラリー状態(粒径0.2ミクロン
またはこれ以上)、コロイド状態(粒径0.2ミクロン
以下)および溶液相を包含する三つの状態の安定な化合
物の水性混合物である。
一般に、研究室的フィルターは0.2 ミクロン直径ま
たはこれより大ぎい直径の粒子を除去する。
たはこれより大ぎい直径の粒子を除去する。
0.2ミクロンより小さい溶液状態のf過できない粒子
はコロイドと考えられる。
はコロイドと考えられる。
本発明において作られた最終触媒のX−線回折分析は、
この触媒が主としてMo S 2の微結晶からなること
を示している。この事は最終触媒中に若干の酸素が存在
することを示して(・る。この酸素はMOS 2格子に
存在するか、または周囲油媒体における酸素含有有機分
子から微結晶に吸着されて(・る。
この触媒が主としてMo S 2の微結晶からなること
を示している。この事は最終触媒中に若干の酸素が存在
することを示して(・る。この酸素はMOS 2格子に
存在するか、または周囲油媒体における酸素含有有機分
子から微結晶に吸着されて(・る。
最終触媒はMoS2の微結晶からなるけれども、本発明
においてはMoS2の特別な活性形態をなし、かつ従来
のMoS2より接触的に極めて活性であることを確めた
。最終触媒の活性度はその調製釦用いる条件に影響され
るものと思われる。最終触媒の活性度に作用するある調
製条件としては前駆物質を生成するのに用いるNHa/
MO比およびH,S/MO比;前駆物質をMO82M終
触媒に転化するの圧用いる温度、持続時間および段階数
;前駆物質のMoS2への転化中の水素および硫化水素
の存在;および前駆物質のMO32への転化中の油媒体
の使用を包含している。
においてはMoS2の特別な活性形態をなし、かつ従来
のMoS2より接触的に極めて活性であることを確めた
。最終触媒の活性度はその調製釦用いる条件に影響され
るものと思われる。最終触媒の活性度に作用するある調
製条件としては前駆物質を生成するのに用いるNHa/
MO比およびH,S/MO比;前駆物質をMO82M終
触媒に転化するの圧用いる温度、持続時間および段階数
;前駆物質のMoS2への転化中の水素および硫化水素
の存在;および前駆物質のMO32への転化中の油媒体
の使用を包含している。
触媒調製の条件における変化はモリブデン化学の複雑さ
から著しく影響する。単核から多核モリブデン錯体への
多くの類種はH2MoO,、HMOO4−%MoO七、
Mo 70 g 4、MO7028(OH)’−、MO
70,2(OH)’−1M0702(OH)3−および
MO□oOsニーを含む神々のMOおよび水素濃度に存
在する。H2SをMo含有酸性溶液に添加する場合には
、モリブデン青として知られた生成物を生成し、この生
成物はMo(V) −MO(VI)−オキシド−ヒドロ
キシド錯体であること以外はその正確な組成および構造
は知られていな、い。H2Sを高pHで添加する場合に
は、MoO3SMoO352−l孟−1MoOSニーお
よびhxosニーを含む種々の単核モリブデン−硫黄錯
体を生ずる。これらのすべての錯体は文献に記載されて
いる。
から著しく影響する。単核から多核モリブデン錯体への
多くの類種はH2MoO,、HMOO4−%MoO七、
Mo 70 g 4、MO7028(OH)’−、MO
70,2(OH)’−1M0702(OH)3−および
MO□oOsニーを含む神々のMOおよび水素濃度に存
在する。H2SをMo含有酸性溶液に添加する場合には
、モリブデン青として知られた生成物を生成し、この生
成物はMo(V) −MO(VI)−オキシド−ヒドロ
キシド錯体であること以外はその正確な組成および構造
は知られていな、い。H2Sを高pHで添加する場合に
は、MoO3SMoO352−l孟−1MoOSニーお
よびhxosニーを含む種々の単核モリブデン−硫黄錯
体を生ずる。これらのすべての錯体は文献に記載されて
いる。
MoO3をアンモニア水に溶解し、次いでH2Sを導入
して本発明における触媒の前駆物質を作る場合には、1
例において約12重量%の溶解モリブデンが赤味がかっ
たオレンジ−褐色の固体粒子として分離する。蒸発乾固
の際、これらの固体から分離した溶液はX−線回折によ
り微結晶で、主としてヘプタモリブデン酸アンモニウム (NH4)6MO70□、・4H,Oからなることを確
めた。赤味がかったオレンジ−褐色固体はMos N%
H% 0およびSを含有し、かつX−線回折により測
定して結晶化度を有していない。涙液を放置する場合、
P液から生ずる固体は二次的なオキシ硫化アンモニウム
モリブデンである。特別のオキシ硫化物は特別の調製条
件下で生成し、このために広範囲傾わたる種々の錯体を
NHa7’ido N量比および前駆物質を生成するの
に添加するH2Sの添加量によって生成することができ
る。分析データを示す次の表の錯体は、これらの反応物
を変えてP液から生成できる文献には記載されていない
広範囲にわたる種々の二次的な錯体な示している。
して本発明における触媒の前駆物質を作る場合には、1
例において約12重量%の溶解モリブデンが赤味がかっ
たオレンジ−褐色の固体粒子として分離する。蒸発乾固
の際、これらの固体から分離した溶液はX−線回折によ
り微結晶で、主としてヘプタモリブデン酸アンモニウム (NH4)6MO70□、・4H,Oからなることを確
めた。赤味がかったオレンジ−褐色固体はMos N%
H% 0およびSを含有し、かつX−線回折により測
定して結晶化度を有していない。涙液を放置する場合、
P液から生ずる固体は二次的なオキシ硫化アンモニウム
モリブデンである。特別のオキシ硫化物は特別の調製条
件下で生成し、このために広範囲傾わたる種々の錯体を
NHa7’ido N量比および前駆物質を生成するの
に添加するH2Sの添加量によって生成することができ
る。分析データを示す次の表の錯体は、これらの反応物
を変えてP液から生成できる文献には記載されていない
広範囲にわたる種々の二次的な錯体な示している。
0.16 1 (NH,)6MO702oS。
0.16 a (NHJr、MO70ia(OH)S7
0.16 5 Qqu、)5Mo7o、(oH)s。
0.16 5 Qqu、)5Mo7o、(oH)s。
0.16 8 (11,)61JO707S。
0.28 1 (NH,)6MO70,Sl。
O,28+3 (NH,)、MO70□8S1゜O,2
85(NH,)、MO70,(OH)S□8o −2s
a (NH4)6MO701181ao、2816
(NH,)6MO70482[上記データから、0.2
8以上のNHa/Mo重量比を有する溶液の場合には、
二次固体のモリブデン骨格(framework)はへ
ブタモリブデン酸塩より小さく、モノモリブデン酸塩に
等しいことを示している。明らかに、過剰のアンモニア
はへブタモリブデン酸塩を破壊して最終的にモノモリブ
デン状態に達する。
85(NH,)、MO70,(OH)S□8o −2s
a (NH4)6MO701181ao、2816
(NH,)6MO70482[上記データから、0.2
8以上のNHa/Mo重量比を有する溶液の場合には、
二次固体のモリブデン骨格(framework)はへ
ブタモリブデン酸塩より小さく、モノモリブデン酸塩に
等しいことを示している。明らかに、過剰のアンモニア
はへブタモリブデン酸塩を破壊して最終的にモノモリブ
デン状態に達する。
上述するデータは触媒前駆物質の生成に生成できる広範
凹罠わたる種々の可能な材料を示している。これら種々
の前駆物質は異なる活性の最終触媒を生ずる。本発明に
おゆるMO82最終触媒が筒い活性を有することの理由
は知られていない。この事は、おそら(MoS2の小さ
い微結晶による微結晶堆積、活性点への拡散接近、粒子
の大きさ、または他の理由によるものと思われる。
凹罠わたる種々の可能な材料を示している。これら種々
の前駆物質は異なる活性の最終触媒を生ずる。本発明に
おゆるMO82最終触媒が筒い活性を有することの理由
は知られていない。この事は、おそら(MoS2の小さ
い微結晶による微結晶堆積、活性点への拡散接近、粒子
の大きさ、または他の理由によるものと思われる。
一般に1前1躯物質のスラリーおよびコロイド状態のモ
リブデン化合物は比較しうる硫黄レベルのために組成に
おいて互いに小さいが、しかし溶液相におけるモリブデ
ン化合物は固形物より実質的に異なる組成を有しており
、すなわち、主としてヘプタモリブデン酸アンモニウム
である。生成した1種の触媒前駆物質において、触媒に
存在する全モリブデンの12重重量がスラリー状態であ
り、88重量%が溶液および/またはコロイド相である
。触媒前駆物質のスラリー状態のモリブデン化合物の平
均粒径は約8〜80ミクロンの範囲である。
リブデン化合物は比較しうる硫黄レベルのために組成に
おいて互いに小さいが、しかし溶液相におけるモリブデ
ン化合物は固形物より実質的に異なる組成を有しており
、すなわち、主としてヘプタモリブデン酸アンモニウム
である。生成した1種の触媒前駆物質において、触媒に
存在する全モリブデンの12重重量がスラリー状態であ
り、88重量%が溶液および/またはコロイド相である
。触媒前駆物質のスラリー状態のモリブデン化合物の平
均粒径は約8〜80ミクロンの範囲である。
最終触媒は、水性前駆物質を硫化水素および水素と共に
供給油に前駆物質を生成する温度より高いが、しかし水
素化処理反応器の温度より低い温度および尚められた圧
力で分散して生成する。最終触媒は、前駆物質を生成す
る圧力(主として大気圧またはその付近)に比べて高い
圧力(好ましくはプロセス圧力)で生成する。水性前駆
物質スラリーを供給油と水素および硫化水素の流れの噴
射により攪拌混合し、混合物を水素化処理反応器の圧力
下で一連の加熱量に送る。一連の加熱量(2,8または
4個以上の圏)にお(・て、オキシ硫化アンモニウムモ
リブデン/ヘプタモリブデンアンモニウムモリブデンを
最終触媒である二硫化モリブデンに転化する。最終触媒
を含有する混合物(おそらくは任意の流れを添加または
除去しな−1゜い)を水素化処理圏に通す。混合物の温
度は反応の発熱によって水素化処理圏におし・て高くな
る。
供給油に前駆物質を生成する温度より高いが、しかし水
素化処理反応器の温度より低い温度および尚められた圧
力で分散して生成する。最終触媒は、前駆物質を生成す
る圧力(主として大気圧またはその付近)に比べて高い
圧力(好ましくはプロセス圧力)で生成する。水性前駆
物質スラリーを供給油と水素および硫化水素の流れの噴
射により攪拌混合し、混合物を水素化処理反応器の圧力
下で一連の加熱量に送る。一連の加熱量(2,8または
4個以上の圏)にお(・て、オキシ硫化アンモニウムモ
リブデン/ヘプタモリブデンアンモニウムモリブデンを
最終触媒である二硫化モリブデンに転化する。最終触媒
を含有する混合物(おそらくは任意の流れを添加または
除去しな−1゜い)を水素化処理圏に通す。混合物の温
度は反応の発熱によって水素化処理圏におし・て高くな
る。
1例において、最終触媒は特に約2077+27/gの
中程度の底面積、約0.05 cc/、’7の中程度の
細孔容積、約10OAの平均細孔直径および約6ミクロ
ンの平均粒径な有している。平均粒径は、一般に前駆物
質スラリーにおける固形物の平均粒径より小さい。
中程度の底面積、約0.05 cc/、’7の中程度の
細孔容積、約10OAの平均細孔直径および約6ミクロ
ンの平均粒径な有している。平均粒径は、一般に前駆物
質スラリーにおける固形物の平均粒径より小さい。
前駆物質の調製において、水性スラリーにおける不溶性
酸化モリブデンは次に示す代表的な条件下でアンモニア
水を添加することによって溶解できる: 圧 カニ一般に大気圧〜400psi、好ましくは大気
圧〜40 psi、 特に好ましくは15〜80psi0 温 度ニ一般に80〜450′″F1好ましくは125
〜850下、特に好ましくは50〜250°FO NHa/Mo比ニ一般にMoポンド当りアンモニア0.
1〜0.6ポンド、好ましくはλイ0ボンド当りアンモ
ニア0.18〜 0.44ポンド、特に好ましくはMo ポンド当り0.19〜0.27ボンド。
酸化モリブデンは次に示す代表的な条件下でアンモニア
水を添加することによって溶解できる: 圧 カニ一般に大気圧〜400psi、好ましくは大気
圧〜40 psi、 特に好ましくは15〜80psi0 温 度ニ一般に80〜450′″F1好ましくは125
〜850下、特に好ましくは50〜250°FO NHa/Mo比ニ一般にMoポンド当りアンモニア0.
1〜0.6ポンド、好ましくはλイ0ボンド当りアンモ
ニア0.18〜 0.44ポンド、特に好ましくはMo ポンド当り0.19〜0.27ボンド。
次いで、生成溶液または水性スラリーを上述する範囲の
圧力および温度、並びに次に示すH2S/MO比で水素
−硫化水素含有ガス流と接触させる:Has/Mo比ニ
一般に0.5 SCF n2s/#t、好ましくは1〜
16SCF/#、 特に好ましくは2〜8SCF/#。
圧力および温度、並びに次に示すH2S/MO比で水素
−硫化水素含有ガス流と接触させる:Has/Mo比ニ
一般に0.5 SCF n2s/#t、好ましくは1〜
16SCF/#、 特に好ましくは2〜8SCF/#。
前駆物質の調−i!!!!においてNHa/Mo比およ
びl−128/Mo比を変えることによって、触媒活性
度、触媒スラリー0度および粒径を制御することができ
る。
びl−128/Mo比を変えることによって、触媒活性
度、触媒スラリー0度および粒径を制御することができ
る。
水性前駆物質触媒を供給油流の全部または1部と水素−
硫化水素循環流(必要に応じ補給流)の分散力を用いて
混合し、混合物を複数の加熱量に通す。加熱量は8個設
けることができ、かつ熱交換器、予熱器および前処理器
と同様に、高温発熱水素化処理反応器間に流す前に最終
触媒の調製を完結するのに要する時間−流度セクション
を形成する。次に1加熱圏の条件を示す: 8個の加熱圏 熱交換器: 温 度(’F):150〜850 滞留時間(時):過剰コークス化の抑制に十分な時間、
好ましくは0.05〜 0.5時間 流れ形式 :*泡立たせて分散する 予熱器: 温 度・ (’F):851〜500 滞留時間(時):過1]コークス化の抑制に十分な時間
、好ましくは0.05〜 0.5時間 流れ形式 :*泡立たせて分散する 前処理器 温 笈・(0F):501〜750 滞留時間(時):過剰コークス化の抑制に十分な時間、
好ましくは0.05〜 2時間 流れ形式 :*泡立たせて分散する すべての加熱圏における分圧(psi):水 素 85
0〜4500 硫化水素 20〜400 すべての加熱圏におけるガス循環速度:水素対油比 S
CF/B : 500〜10000硫化水素対MO比
SCF/eb : 5またはこれ以上 *泡立て 二油媒体に分布したガス気泡分散する:ガス
媒体に分散した油滴 必要に応じて、予熱器および前処理圏を0.05〜2時
間にわたる時間で851〜750°Fの温度範囲で操作
する単−圏に合体することができる。加熱圏における全
圧は500〜5000psiにすることができる。また
、必要に応じて、触媒を営まない供給油の1部を任意の
面部・高圧硫化水素処理圏の間に導入することができる
。更に、使用済触媒を含むプロセス再循環スラリーをす
べてのまたは任意のこれらの硫化水素加熱量に直接再循
環することができる。
硫化水素循環流(必要に応じ補給流)の分散力を用いて
混合し、混合物を複数の加熱量に通す。加熱量は8個設
けることができ、かつ熱交換器、予熱器および前処理器
と同様に、高温発熱水素化処理反応器間に流す前に最終
触媒の調製を完結するのに要する時間−流度セクション
を形成する。次に1加熱圏の条件を示す: 8個の加熱圏 熱交換器: 温 度(’F):150〜850 滞留時間(時):過剰コークス化の抑制に十分な時間、
好ましくは0.05〜 0.5時間 流れ形式 :*泡立たせて分散する 予熱器: 温 度・ (’F):851〜500 滞留時間(時):過1]コークス化の抑制に十分な時間
、好ましくは0.05〜 0.5時間 流れ形式 :*泡立たせて分散する 前処理器 温 笈・(0F):501〜750 滞留時間(時):過剰コークス化の抑制に十分な時間、
好ましくは0.05〜 2時間 流れ形式 :*泡立たせて分散する すべての加熱圏における分圧(psi):水 素 85
0〜4500 硫化水素 20〜400 すべての加熱圏におけるガス循環速度:水素対油比 S
CF/B : 500〜10000硫化水素対MO比
SCF/eb : 5またはこれ以上 *泡立て 二油媒体に分布したガス気泡分散する:ガス
媒体に分散した油滴 必要に応じて、予熱器および前処理圏を0.05〜2時
間にわたる時間で851〜750°Fの温度範囲で操作
する単−圏に合体することができる。加熱圏における全
圧は500〜5000psiにすることができる。また
、必要に応じて、触媒を営まない供給油の1部を任意の
面部・高圧硫化水素処理圏の間に導入することができる
。更に、使用済触媒を含むプロセス再循環スラリーをす
べてのまたは任意のこれらの硫化水素加熱量に直接再循
環することができる。
熱交換器および他の高温・高圧硫化間において上述する
滞留時間にすることは、本発明における触媒が極めて活
性なコークス化触媒であり、このために低温度でも著し
いコークス化が観察できることを確めたことによる。前
駆物質は0.28ONH8/MO重量比を用いて生成し
、28CF H28/ボンドMoのH2Sを用いて低温
および低圧で硫化した。次いで、この前駆物質をウェス
トテキサスVTRと混合し、200’F、250°F、
800°Fおよび850°Fのそれぞれの熱交換器入口
温度を用い2500psiで硫化した。コークス化によ
る結果を第17図に示す。第17図は800°Fまでの
入口温度で生ずる最小コークス化を示している。しかし
なから、85011″の入口温度において、多量のコー
クスが生じ、このためコークスが熱交換器容積の大体4
0%充満した。この事は、一般にコークス化が高い温度
で開始するために驚くべきことである。それ故、本発明
による触媒は極めて活性なコークス化剤である。本発明
においては、本発明における遅い加熱形式を用いること
により、すなわち、高温−高圧硫化間での加熱中上述す
る滞留時間で実施することにより抑制または回避するこ
とができる。
滞留時間にすることは、本発明における触媒が極めて活
性なコークス化触媒であり、このために低温度でも著し
いコークス化が観察できることを確めたことによる。前
駆物質は0.28ONH8/MO重量比を用いて生成し
、28CF H28/ボンドMoのH2Sを用いて低温
および低圧で硫化した。次いで、この前駆物質をウェス
トテキサスVTRと混合し、200’F、250°F、
800°Fおよび850°Fのそれぞれの熱交換器入口
温度を用い2500psiで硫化した。コークス化によ
る結果を第17図に示す。第17図は800°Fまでの
入口温度で生ずる最小コークス化を示している。しかし
なから、85011″の入口温度において、多量のコー
クスが生じ、このためコークスが熱交換器容積の大体4
0%充満した。この事は、一般にコークス化が高い温度
で開始するために驚くべきことである。それ故、本発明
による触媒は極めて活性なコークス化剤である。本発明
においては、本発明における遅い加熱形式を用いること
により、すなわち、高温−高圧硫化間での加熱中上述す
る滞留時間で実施することにより抑制または回避するこ
とができる。
次に、特定の前駆物質触媒を特徴付ける付加試験を行っ
た。表Iに触媒腐7として示す触媒はこれらの試験のた
めに調製した。この触媒47は最適触媒として示した表
■における触媒8と同じNHa/Mo比を有しているが
、しかしモリブデン濃度はほぼ半分にし、触媒前駆物質
を硫化するのに用いるH2 S / Mo比は1〜2.
7 SCF/ボンドMOに増加した。
た。表Iに触媒腐7として示す触媒はこれらの試験のた
めに調製した。この触媒47は最適触媒として示した表
■における触媒8と同じNHa/Mo比を有しているが
、しかしモリブデン濃度はほぼ半分にし、触媒前駆物質
を硫化するのに用いるH2 S / Mo比は1〜2.
7 SCF/ボンドMOに増加した。
前駆物質触媒層7の組成を定めるために、触媒ヲ0.2
ミクロン研究室的フィルターに通してf過し、沢過ケー
キを乾燥した。生成したすべての触媒、乾燥f過ケーキ
およびP液を採取し、分析した。生成したすべての前駆
物質触媒は次に示す元素比を示した: N/Mo原子比−1,28 S/Mo原子比−〇、69 すべての前駆物質触媒のうち、88%のモリブデン化合
物に含有し、その粒径は0.2ミクロン以下であった(
非沢過性コロイドおよび分子)。これらの88%の化合
物は次に示す元素比を有していた: N/Mo原子比= 1.85 S/Mo原子比−0,5 前駆物質触媒に存在する残りの12%のモリデンは固体
化合物状態で含有し、その粒径は0.2ミクロン以上で
あった(濾過性)。この12%の化合物は次に示す元素
比を有していた:N /Mo原子比−0.72 S/Mo原子比−1,4 上述するすべてのアンモニウム塩化合物は前駆物質触媒
である。前駆物質化合物はスラリー状態であり、すなわ
ち、これらの粒径は0.2ミクロンまたはこれ以上であ
って、9.9 ミクロンの平均粒径な有する表■の触媒
/167の示す粒度分布で特徴付けられて〜・る。表工
の前、常物質粒度分布の触媒A7はほぼ2分の1の5〜
10ミクロンの平均直径を有する粒子を有するバイモー
ダル(bimodal)を示し、はぼ8分の1の粒子は
10〜25ミクロンの平均直径を有する。
ミクロン研究室的フィルターに通してf過し、沢過ケー
キを乾燥した。生成したすべての触媒、乾燥f過ケーキ
およびP液を採取し、分析した。生成したすべての前駆
物質触媒は次に示す元素比を示した: N/Mo原子比−1,28 S/Mo原子比−〇、69 すべての前駆物質触媒のうち、88%のモリブデン化合
物に含有し、その粒径は0.2ミクロン以下であった(
非沢過性コロイドおよび分子)。これらの88%の化合
物は次に示す元素比を有していた: N/Mo原子比= 1.85 S/Mo原子比−0,5 前駆物質触媒に存在する残りの12%のモリデンは固体
化合物状態で含有し、その粒径は0.2ミクロン以上で
あった(濾過性)。この12%の化合物は次に示す元素
比を有していた:N /Mo原子比−0.72 S/Mo原子比−1,4 上述するすべてのアンモニウム塩化合物は前駆物質触媒
である。前駆物質化合物はスラリー状態であり、すなわ
ち、これらの粒径は0.2ミクロンまたはこれ以上であ
って、9.9 ミクロンの平均粒径な有する表■の触媒
/167の示す粒度分布で特徴付けられて〜・る。表工
の前、常物質粒度分布の触媒A7はほぼ2分の1の5〜
10ミクロンの平均直径を有する粒子を有するバイモー
ダル(bimodal)を示し、はぼ8分の1の粒子は
10〜25ミクロンの平均直径を有する。
前駆物質触媒を0.2ミクロンフィルターに通してf過
する場合、付加固形物は硫化水素雰囲気の不存在におい
て澄んだf液に生ずる。この観察および触媒粒径分布の
バイモーダル性質は、触媒前駆物質がスラリー状態、コ
ロイド状態および可溶性状態で分布するオキシ硫化アン
モニウムモリブデン化合物の平衡混合物であることを示
している。
する場合、付加固形物は硫化水素雰囲気の不存在におい
て澄んだf液に生ずる。この観察および触媒粒径分布の
バイモーダル性質は、触媒前駆物質がスラリー状態、コ
ロイド状態および可溶性状態で分布するオキシ硫化アン
モニウムモリブデン化合物の平衡混合物であることを示
している。
コロイドおよび可溶性状態のオキシ硫化アンモニウムモ
リブデンの存在を確めるために、粒化前、駆物質触媒ス
ラリー状態の表Iの触媒/167の試料を0.2ミクロ
ンフィルターに通して沢過し、固形物を除去した。f過
後、しばらくして更に沈殿がf液中に生じた。p液を硫
化水素雰囲気を存在させずに十分平衡に達するようにし
く24時間)、次いで0.2ミクロンフィルターに通し
て再沢過した。これらの結果を次に示す: 供給材料 固形物 涙液の の重量 の重量 N 稙 第1濾過 基準: 100 7.6 92.4第2濾過
92.4 8.6 88.8第2濾過か らの涙液 7・11・0 1.4 0・61.421・
89上記データは、前駆物質触媒がそれぞれ特異な組成
を有するスラリー状、コロイド状および可溶性状態で分
布するオキシ硫化アンモニウムモリプ・デン化合物の平
衡混合物であることを示している。
リブデンの存在を確めるために、粒化前、駆物質触媒ス
ラリー状態の表Iの触媒/167の試料を0.2ミクロ
ンフィルターに通して沢過し、固形物を除去した。f過
後、しばらくして更に沈殿がf液中に生じた。p液を硫
化水素雰囲気を存在させずに十分平衡に達するようにし
く24時間)、次いで0.2ミクロンフィルターに通し
て再沢過した。これらの結果を次に示す: 供給材料 固形物 涙液の の重量 の重量 N 稙 第1濾過 基準: 100 7.6 92.4第2濾過
92.4 8.6 88.8第2濾過か らの涙液 7・11・0 1.4 0・61.421・
89上記データは、前駆物質触媒がそれぞれ特異な組成
を有するスラリー状、コロイド状および可溶性状態で分
布するオキシ硫化アンモニウムモリプ・デン化合物の平
衡混合物であることを示している。
特定の前駆物質試験において、第1濾過からのケーキに
存在する化合物(直径=0.2ミクロン以上)は次に示
す元素比を示した: N/Mo原子比= 0.78 S /Mo原子比;1.8 同じ試験において、第2濾過からのケーキに存在する化
合物は次に示す元素比を示した:N/Mo/i子比=
0.88 S/Mo原子比−1,4 上述する第1および第2の両元素比の組は類似している
ことがわかる。これに対して、同じ試験において第2′
lFi過からの1液に存在する化合物は次に示す元素比
を示した: N/Mo原子比= 1.85 S /Mo原子比= 0.58 分析したP液はP液中の硫黄について考慮してNH,H
8または(NH,)2Sおよび可溶性オキシ硫化アンモ
ニウムモリブデンを含むことができる。上述する最後に
示した第8の元素比の組と前記両元素比の組とは実質的
に相違している。特に、可溶性状態の化合物(第8の組
)は固形物状またはコロイド状化合物(第1および第2
のm)より少ない程度に硫化され、高度の硫化は可溶性
モリブデン化合物をコロイド状および固形物状化合物に
互いに平衡に転化することを示す。
存在する化合物(直径=0.2ミクロン以上)は次に示
す元素比を示した: N/Mo原子比= 0.78 S /Mo原子比;1.8 同じ試験において、第2濾過からのケーキに存在する化
合物は次に示す元素比を示した:N/Mo/i子比=
0.88 S/Mo原子比−1,4 上述する第1および第2の両元素比の組は類似している
ことがわかる。これに対して、同じ試験において第2′
lFi過からの1液に存在する化合物は次に示す元素比
を示した: N/Mo原子比= 1.85 S /Mo原子比= 0.58 分析したP液はP液中の硫黄について考慮してNH,H
8または(NH,)2Sおよび可溶性オキシ硫化アンモ
ニウムモリブデンを含むことができる。上述する最後に
示した第8の元素比の組と前記両元素比の組とは実質的
に相違している。特に、可溶性状態の化合物(第8の組
)は固形物状またはコロイド状化合物(第1および第2
のm)より少ない程度に硫化され、高度の硫化は可溶性
モリブデン化合物をコロイド状および固形物状化合物に
互いに平衡に転化することを示す。
上述する結果から、前駆物質触媒は単一化合物ではなく
、二三の化合物の平衡化合物であることを示している。
、二三の化合物の平衡化合物であることを示している。
この仮定は前駆物質スラリーを沢過し、固形物および涙
液をそれぞれ別々に硫化し独立して水素化処理触媒とし
て用て行った試験により確定することができる。1部の
非濾過スラリーを同様にして硫化し、水素化処理触媒と
して使用した。f液から誘導した触媒は低い水素化活性
を有することを確めた。f過固形物から誘導した触媒は
高い水素化活性を有していた。非濾過混合物から誘導し
た触媒はなお高水素化活性を有していた。この事は、前
駆物質が二三の化合物の混合物であることを示している
。
液をそれぞれ別々に硫化し独立して水素化処理触媒とし
て用て行った試験により確定することができる。1部の
非濾過スラリーを同様にして硫化し、水素化処理触媒と
して使用した。f液から誘導した触媒は低い水素化活性
を有することを確めた。f過固形物から誘導した触媒は
高い水素化活性を有していた。非濾過混合物から誘導し
た触媒はなお高水素化活性を有していた。この事は、前
駆物質が二三の化合物の混合物であることを示している
。
上述するように、表■の触媒/167の前駆物質スラリ
−中に存在する全モリブデンの12重重量はスラリー状
態であり、88重量%はコロイドおよび/または水溶性
状態であった。以下に示す粒径データは、前駆物質触媒
の非固形物状態セグメントは溜め(reservoir
)として作用し、これから小粒径の粒化モリブデン最
終触媒粒子は水素化処理反応器より前の加熱段階で発生
できることを示している。初期非加熱前駆物質硫化段階
において形成するより小さい粒径化合物を生成するため
に、硫化段階を前駆物質触媒を硫化するのに用いる温度
より高い温度で、しかも水素化処理反応器の温度より低
い温度で水相のみの代りに油および水相を混合する。こ
の理由のために、触媒の硫化の程度は低温水性前駆物質
段階で生ずる初期硫化段階で制御する。
−中に存在する全モリブデンの12重重量はスラリー状
態であり、88重量%はコロイドおよび/または水溶性
状態であった。以下に示す粒径データは、前駆物質触媒
の非固形物状態セグメントは溜め(reservoir
)として作用し、これから小粒径の粒化モリブデン最
終触媒粒子は水素化処理反応器より前の加熱段階で発生
できることを示している。初期非加熱前駆物質硫化段階
において形成するより小さい粒径化合物を生成するため
に、硫化段階を前駆物質触媒を硫化するのに用いる温度
より高い温度で、しかも水素化処理反応器の温度より低
い温度で水相のみの代りに油および水相を混合する。こ
の理由のために、触媒の硫化の程度は低温水性前駆物質
段階で生ずる初期硫化段階で制御する。
水性前駆物質スラリー触媒の次の高温硫化は初期硫化水
性スラリーを供給油に硫化水素/水素流により分散した
後に行う。必要に応じて、遠心ポンプまたは機械ミキサ
ーを使用できるが、しかし混合容器は必要としない。次
いで、水素−硫化水素ガス、供給油、水および触媒を約
150°Fから反応器入口温度まで、プロセス圧力下で
少なくとも2または8の分離加熱段階において、その前
より高温度で、しかも水素化処理反応器の温度以下に加
熱する。これらの加熱段階において、オキシ硫化アンモ
ニウムモリブデン化合物は硫化水素の存在で最終触媒で
ある小さい微結晶硫化モリブデンの高活性形態に分解す
る。
性スラリーを供給油に硫化水素/水素流により分散した
後に行う。必要に応じて、遠心ポンプまたは機械ミキサ
ーを使用できるが、しかし混合容器は必要としない。次
いで、水素−硫化水素ガス、供給油、水および触媒を約
150°Fから反応器入口温度まで、プロセス圧力下で
少なくとも2または8の分離加熱段階において、その前
より高温度で、しかも水素化処理反応器の温度以下に加
熱する。これらの加熱段階において、オキシ硫化アンモ
ニウムモリブデン化合物は硫化水素の存在で最終触媒で
ある小さい微結晶硫化モリブデンの高活性形態に分解す
る。
150〜850°F範囲の温度にすることができる第1
加熱硫化段階において、オキシ硫化アンモニウムモリブ
デンは水素および硫化水素分圧下でモリブデンの比較的
に高級硫化物に転化するものと思われる。次いで、85
1〜750下範囲の温度にすることができる第2加熱硫
化段階において、モリブデンの高級硫化物は水素および
硫化水素分圧下でモリブデン触媒の高活性で、比較的に
低級の硫化物に転化するものと思われる。この後者の転
化は硫化水素を化学量論的に生ずるけれども、モリブデ
ンの望ましい触媒活性の低級硫化物は、反応が添加硫化
水素の存在で生ずるまで生成しないのが極めて異常なこ
とである。
加熱硫化段階において、オキシ硫化アンモニウムモリブ
デンは水素および硫化水素分圧下でモリブデンの比較的
に高級硫化物に転化するものと思われる。次いで、85
1〜750下範囲の温度にすることができる第2加熱硫
化段階において、モリブデンの高級硫化物は水素および
硫化水素分圧下でモリブデン触媒の高活性で、比較的に
低級の硫化物に転化するものと思われる。この後者の転
化は硫化水素を化学量論的に生ずるけれども、モリブデ
ンの望ましい触媒活性の低級硫化物は、反応が添加硫化
水素の存在で生ずるまで生成しないのが極めて異常なこ
とである。
包含するものと思われる反応についての反応式%式%:
段階からの 硫化段階 硫化段階 触媒前駆物質
H2A2S/油 H2/H2S/?由
AQ 、(NH4)XMO5yOz−一一−→Mo51
−一−→MO8z(式中、Wは約8の数を示す) モリブデン酸アンモニウムを活性硫化アンモニウム最終
触媒に転化するのに必要とする硫化水素の量は約7 、
98CF/#Moである。このために、l5CF/#M
Oを低い温度および圧力で行う非加熱前駆物質段階にお
いて用いる場合には、他の6.98CF/@MOの硫化
水素を高い温度および圧力で行う次の加熱硫化段階にお
いて必要とする。この量の硫化水素は、チオモリブデン
酸アンモニウムが処理されるけれども必要とすることは
普通ではない。
−一−→MO8z(式中、Wは約8の数を示す) モリブデン酸アンモニウムを活性硫化アンモニウム最終
触媒に転化するのに必要とする硫化水素の量は約7 、
98CF/#Moである。このために、l5CF/#M
Oを低い温度および圧力で行う非加熱前駆物質段階にお
いて用いる場合には、他の6.98CF/@MOの硫化
水素を高い温度および圧力で行う次の加熱硫化段階にお
いて必要とする。この量の硫化水素は、チオモリブデン
酸アンモニウムが処理されるけれども必要とすることは
普通ではない。
なぜならば、チオモリブデン酸アンモニウムは従来技術
の二硫化モリブデンに転化するのにそれ自体十分な硫黄
をすでに含んでおり、硫化水素を添加することなく二硫
化モリブデンに分解する。この事は触媒前駆物質上で硫
化水素を用いて実施する高温−高圧反応の時間一温度経
過(time−temperature bistor
y )が臨界的であることを示す。実際のところ、高温
−高圧硫化段階での約8 OSCF/ポンドMoの硫化
水素はコークス化反応を避け、かつオキシ硫化アンモニ
ウムモリブデンを高活性Mob2にするのに必要とされ
る。一般に、添加または除去することなく極めて同じ流
れを高温−高圧硫化段階および水素化処理反応器に通す
ことができるから、一般に高温−高圧硫化段階において
用いられる、いかなる分量の硫化水素を水素化処理反応
器に存在する。必要に応じて、更に付加硫化水素および
/または他のシステム成分を水素化処理反応器に1注入
することができる。付加硫化水素を水素化処理反応器に
添加するか否かに関係なく、水素、硫化水素、油、水お
よび触媒の混合物は最高温度の領域である水素化処理反
応器に人通する前に1一連の規定される時間一温度島係
(time”temperature regime
)を受ける(各関係の温度はその前より高くする)。各
関係は規定される持続時間を考慮することにより達成さ
れると共に、混合物の温度を規定された範囲内に維持し
、かつ規定された範囲にわたり加熱する。この一連の時
間一温度関係は操作がバッチ式または連続式であるかに
かかわらず観察する必要がある。
の二硫化モリブデンに転化するのにそれ自体十分な硫黄
をすでに含んでおり、硫化水素を添加することなく二硫
化モリブデンに分解する。この事は触媒前駆物質上で硫
化水素を用いて実施する高温−高圧反応の時間一温度経
過(time−temperature bistor
y )が臨界的であることを示す。実際のところ、高温
−高圧硫化段階での約8 OSCF/ポンドMoの硫化
水素はコークス化反応を避け、かつオキシ硫化アンモニ
ウムモリブデンを高活性Mob2にするのに必要とされ
る。一般に、添加または除去することなく極めて同じ流
れを高温−高圧硫化段階および水素化処理反応器に通す
ことができるから、一般に高温−高圧硫化段階において
用いられる、いかなる分量の硫化水素を水素化処理反応
器に存在する。必要に応じて、更に付加硫化水素および
/または他のシステム成分を水素化処理反応器に1注入
することができる。付加硫化水素を水素化処理反応器に
添加するか否かに関係なく、水素、硫化水素、油、水お
よび触媒の混合物は最高温度の領域である水素化処理反
応器に人通する前に1一連の規定される時間一温度島係
(time”temperature regime
)を受ける(各関係の温度はその前より高くする)。各
関係は規定される持続時間を考慮することにより達成さ
れると共に、混合物の温度を規定された範囲内に維持し
、かつ規定された範囲にわたり加熱する。この一連の時
間一温度関係は操作がバッチ式または連続式であるかに
かかわらず観察する必要がある。
バッチ操作においては、オートクレーズ内に供給する油
、水および触媒を規定される時間にわたり漸進的罠高め
られる温度レベルで加熱することによって観察でき、各
レベルにおいて水素/硫化水素混合物をオートクレーブ
を通して連続的に循環させる。連続操作においては、各
時間一温度関係を単一加熱コイルK、1部の加熱コイル
に、または複数の加熱コイルに生ずるようにできる。
、水および触媒を規定される時間にわたり漸進的罠高め
られる温度レベルで加熱することによって観察でき、各
レベルにおいて水素/硫化水素混合物をオートクレーブ
を通して連続的に循環させる。連続操作においては、各
時間一温度関係を単一加熱コイルK、1部の加熱コイル
に、または複数の加熱コイルに生ずるようにできる。
非加熱前駆物質圏に注入する硫化水素の相対量は加熱硫
化間に注入する量に比較して少なくするけれども、若干
の硫化水素を非加熱前駆物質圏に注入するようにする。
化間に注入する量に比較して少なくするけれども、若干
の硫化水素を非加熱前駆物質圏に注入するようにする。
この点について、触媒腐を・表■の触媒16に相当させ
て表■に示す。
て表■に示す。
表■の触媒層2および9はそれぞれ殆んど同じNH8/
MO比で調製した。しかしながら、触媒/f69は低温
−低圧前駆物質間においてたx O,01SCF/#の
H2SAAO比で処理したが、触媒層2は低温−低圧前
駆物質間において1.0OSCF/#の高いH2S/′
M。
MO比で調製した。しかしながら、触媒/f69は低温
−低圧前駆物質間においてたx O,01SCF/#の
H2SAAO比で処理したが、触媒層2は低温−低圧前
駆物質間において1.0OSCF/#の高いH2S/′
M。
比で処理し、いずれの触媒も次の高温−高圧硫化段階で
殆んど同様に処理した。表■に示すように、水素消費に
おいて触媒/f69は触媒A2の1674SCFH2/
bbeと比較してたr 861 SCF H2/I)b
eのように半分であり、次の水素化処理反応にお(・て
効果的である。この事はHgaZMo比(SCF/ポン
ドとして)を0.5またはこれ以上にする低温−低圧硫
化段階における硫化工程の臨界性を明らかに示している
。
殆んど同様に処理した。表■に示すように、水素消費に
おいて触媒/f69は触媒A2の1674SCFH2/
bbeと比較してたr 861 SCF H2/I)b
eのように半分であり、次の水素化処理反応にお(・て
効果的である。この事はHgaZMo比(SCF/ポン
ドとして)を0.5またはこれ以上にする低温−低圧硫
化段階における硫化工程の臨界性を明らかに示している
。
次に示す反応式はアンモニウム塩前駆物質触媒を本発明
における最終活性触媒に転化する加熱高温−高圧硫化段
階の臨界性を示している。上述するように、チオモリブ
デン酸アンモニウムは硫化水素雰囲気の不存在において
MoS2に転化するのに十分な硫黄を含有している。し
かしながら、この転化中における硫化水素の存在は活性
状態のMoS2を生成するのに必要である。
における最終活性触媒に転化する加熱高温−高圧硫化段
階の臨界性を示している。上述するように、チオモリブ
デン酸アンモニウムは硫化水素雰囲気の不存在において
MoS2に転化するのに十分な硫黄を含有している。し
かしながら、この転化中における硫化水素の存在は活性
状態のMoS2を生成するのに必要である。
H2だけで
H2/H2S
(NH4)2MO3,−)MobW
l(2/H3S
−)MoS2(活性)
(式中、Wは約8の数を示す)
上述する反応式は、活性最終触媒が2のS/MO比を有
するモリブデンの硫化物であることを示しているけれど
も、通常の二硫化モリブデンとしての特徴を示すことが
できないが、しかしMoB2の高活性形態である。
するモリブデンの硫化物であることを示しているけれど
も、通常の二硫化モリブデンとしての特徴を示すことが
できないが、しかしMoB2の高活性形態である。
非加熱硫化工程後、前駆物質スラリー固形物の粒径分布
については第1図に示しておシ、また最終触媒の粒径分
布については第2図に示している。
については第1図に示しておシ、また最終触媒の粒径分
布については第2図に示している。
最終触媒は、残留部分をプロパン、ブタン、軽質ナフサ
、を質ナフサおよび/またはジーゼル油留分の如き軽質
炭化水素溶剤で溶剤抽出することによって水素化処理反
応器から午する反応生成物から容易に分離することがで
きる。抽出プロセスは低温および溶剤全体を液相に維持
するのに十分な圧力で行う。第2図に示す最終触媒の粒
径分布を第1図に示す前駆物質触媒の粒径分布と比較し
て、前駆物質触媒に存在するより小さい粒子が前駆触媒
の高温−高圧硫化水素処理中に生ずることがわかる。第
2図に示す最終触媒の平均粒径は、第1図に示す前駆物
質触媒に対する9、9ミクロンの平均粒径と比べて、わ
ずかに6ミクロンである。前駆物質触媒による場合のよ
うに、反応器後触媒はバイモーダル粒径分布を示してい
る。
、を質ナフサおよび/またはジーゼル油留分の如き軽質
炭化水素溶剤で溶剤抽出することによって水素化処理反
応器から午する反応生成物から容易に分離することがで
きる。抽出プロセスは低温および溶剤全体を液相に維持
するのに十分な圧力で行う。第2図に示す最終触媒の粒
径分布を第1図に示す前駆物質触媒の粒径分布と比較し
て、前駆物質触媒に存在するより小さい粒子が前駆触媒
の高温−高圧硫化水素処理中に生ずることがわかる。第
2図に示す最終触媒の平均粒径は、第1図に示す前駆物
質触媒に対する9、9ミクロンの平均粒径と比べて、わ
ずかに6ミクロンである。前駆物質触媒による場合のよ
うに、反応器後触媒はバイモーダル粒径分布を示してい
る。
高温硫化剤の前駆物質硫化触媒における固形物および水
素化処理反応器後の最終硫化触媒における固形物の粒径
分布を第8図に比較して示している。前記物質固形物に
ついての曲線の高さは最終触媒についての曲線に比較し
て調整されており、前駆物質固形物は全モリブデンのは
ずかに12重i%含んでいるのに対して、最後触媒固形
物は全モリブデンの100重介係を含んでいる。第3図
に示すように、最終触媒の粒子分布の第2の形態は前駆
物質触媒の調整粒子分布によって付与することができる
。この事は、水素化処理反応器における粒子凝集および
炭化が前駆物質触媒の粒径を増大するものと思われるの
で、前屈物質触媒の分布を10ミクロンだけ置換するこ
とによって達成することができる。この推移は前駆物質
触媒の平均粒径の不確実さに相当する。この事を回避す
る場合には、10ミクロンより大きい反応器後の触媒粒
子は前駆物質触媒のスラリー状態のオキシ硫化アンモニ
ウムモリブデンから生ずるものと思われる。
素化処理反応器後の最終硫化触媒における固形物の粒径
分布を第8図に比較して示している。前記物質固形物に
ついての曲線の高さは最終触媒についての曲線に比較し
て調整されており、前駆物質固形物は全モリブデンのは
ずかに12重i%含んでいるのに対して、最後触媒固形
物は全モリブデンの100重介係を含んでいる。第3図
に示すように、最終触媒の粒子分布の第2の形態は前駆
物質触媒の調整粒子分布によって付与することができる
。この事は、水素化処理反応器における粒子凝集および
炭化が前駆物質触媒の粒径を増大するものと思われるの
で、前屈物質触媒の分布を10ミクロンだけ置換するこ
とによって達成することができる。この推移は前駆物質
触媒の平均粒径の不確実さに相当する。この事を回避す
る場合には、10ミクロンより大きい反応器後の触媒粒
子は前駆物質触媒のスラリー状態のオキシ硫化アンモニ
ウムモリブデンから生ずるものと思われる。
必要に応じて、水素化処理反応器から除去される触媒は
溶剤脱アスファルトにより■−残油生成物留分から回収
でき、次いでアスファルトの存在しない触媒および油誘
導金属を酸化して再生する。
溶剤脱アスファルトにより■−残油生成物留分から回収
でき、次いでアスファルトの存在しない触媒および油誘
導金属を酸化して再生する。
表■は、NH3/Mo重量比0.]5およびa 2 S
/ MO3CF/す比1.0で調製された前駆物質触媒
の触媒粒径について、触媒をバッチ式反応器に入れる前
および反応器から除去した後において比較説明している
。触媒の平均粒径は使用中増大する。バッチ式反応器か
ら除去された触媒は生成スラッジをへブタンで脱アスフ
ァルトすることによって回収し/こ0スラツジの酸化は
低温焙焼の代表的な条件で行った。すなわち、試料をわ
ずか250°Fの温度で低磁度の空気に曝した。この酸
化は自然燃焼により生じた。本発明における触媒はかか
る低温度で自発的に[42化することができることは極
めて予期できないことである。更に、この事は不発明の
触媒の高活性であることを証明するものである。
/ MO3CF/す比1.0で調製された前駆物質触媒
の触媒粒径について、触媒をバッチ式反応器に入れる前
および反応器から除去した後において比較説明している
。触媒の平均粒径は使用中増大する。バッチ式反応器か
ら除去された触媒は生成スラッジをへブタンで脱アスフ
ァルトすることによって回収し/こ0スラツジの酸化は
低温焙焼の代表的な条件で行った。すなわち、試料をわ
ずか250°Fの温度で低磁度の空気に曝した。この酸
化は自然燃焼により生じた。本発明における触媒はかか
る低温度で自発的に[42化することができることは極
めて予期できないことである。更に、この事は不発明の
触媒の高活性であることを証明するものである。
上ヒij1文の目的のために、表■には、址た才立径を
連続水素化処理反応器後Caべる最適NH8/No重量
比を含む異なる条件下で調製した他の触媒(表1に示す
触媒扁7つについて示している。
連続水素化処理反応器後Caべる最適NH8/No重量
比を含む異なる条件下で調製した他の触媒(表1に示す
触媒扁7つについて示している。
−!
操作 く−山一用一山ハッナーーーー
反応器前 J
1、。、ヮ7ッ1 °1゛1“′”媒゛ ′”′化、6
、]
、2
.06
.07
.0
原子比
7
、liU
二hミ註
、05
.3
粒径
、87
.19
09
6
9
0
0
T勺代住
−−−−−−−> <〜−−−−−−−−−−一連 続
−−−−−−−一−−−〉2・8 −− 27.2] 32.3 −− 2.11 5Φ、64西、00 0、月 0.10 (1,160,14 10,3−−23,88 0・J6 1.8] ・3・5 0.28 21、L12 57−88 −− 43.;i7 8F1.F12 −− 3]、48 5.98 0.08 0.57 −− 0.01 0.(19 −−0,000,01 −−o、oo u、。
−−−−−−−一−−−〉2・8 −− 27.2] 32.3 −− 2.11 5Φ、64西、00 0、月 0.10 (1,160,14 10,3−−23,88 0・J6 1.8] ・3・5 0.28 21、L12 57−88 −− 43.;i7 8F1.F12 −− 3]、48 5.98 0.08 0.57 −− 0.01 0.(19 −−0,000,01 −−o、oo u、。
スラリー触媒は実質的に酸洗でなく、このために触媒自
体は水素化分解活性を付与しないが、循環硫化水素は若
干の分解活性を付与するゆるやかな酸洗プロセス成分で
ある。後述するデータは硫化水素注入または/および再
循環により付与される活性は任意の触媒を用いて達成で
き、かつ付加触媒の不存在で達成でき、このために硫化
水素活註作用はこ\に記載する特定スラリー触媒に制限
するものでないことを示している。
体は水素化分解活性を付与しないが、循環硫化水素は若
干の分解活性を付与するゆるやかな酸洗プロセス成分で
ある。後述するデータは硫化水素注入または/および再
循環により付与される活性は任意の触媒を用いて達成で
き、かつ付加触媒の不存在で達成でき、このために硫化
水素活註作用はこ\に記載する特定スラリー触媒に制限
するものでないことを示している。
小さい粒径は本発明における触媒粒子の測い触媒活性に
貢献する。一般に、本発明における触媒粒子は重油に分
散しやすいように十分に小さく、油を圧送しやすくする
。粒子が潤滑油範囲の生成物留分に存在する場合には、
粒子が自動車エンジン フィルターを通過するのに十分
に小さくする潤滑油留分に分散する粒子が自動車フィル
ターを通過するのにあ1りに大きくなる場合には、潤滑
油留分中の触媒をボールミル粉砕機を用いて、粒子がか
かる自動車フィルターの通過が可能なように十分に小さ
くなるまで、小さくすることができる。Mo52fは優
れた潤滑性材料であるから、本発明における潤滑油範囲
生成物留分はそのMO32含有縫のために潤滑性が増大
する。
貢献する。一般に、本発明における触媒粒子は重油に分
散しやすいように十分に小さく、油を圧送しやすくする
。粒子が潤滑油範囲の生成物留分に存在する場合には、
粒子が自動車エンジン フィルターを通過するのに十分
に小さくする潤滑油留分に分散する粒子が自動車フィル
ターを通過するのにあ1りに大きくなる場合には、潤滑
油留分中の触媒をボールミル粉砕機を用いて、粒子がか
かる自動車フィルターの通過が可能なように十分に小さ
くなるまで、小さくすることができる。Mo52fは優
れた潤滑性材料であるから、本発明における潤滑油範囲
生成物留分はそのMO32含有縫のために潤滑性が増大
する。
本発明における触媒形態の主な特做は、原油または供給
残油から誘導され、かつプロセス中二硫化モリブデン微
結晶に堆積するが、甘たけ微結晶により持ち去られる通
反のまたは比較的に多量の任意のバナジウムおよびニッ
ケルが触媒の活性を著しく悪化しないことである。事実
、後述するデータは、バナジウムが活性度を過度に失う
ことなく循環金属の70〜85屯愉%のように多斌含有
できることを示している。有効な循環触媒は50150
重量比のモリブデンおよびバナジウムを含ませることが
できる。本発明における触媒形態の1つの重装な特徴は
、再循環による触媒の古生中、触媒金属を溶解1−るの
に添〃uするアンモニアのkkを再循環モリブデン+反
応による補給モリブデンの量によって定め、かつアンモ
ニアによって溶解し、バナジウムおよびニッケル並びに
反応中モリブデンによシ蓄積される他の金属の足により
影、71されないことである。それ故、再循環させずに
前駆物質触媒を調整するためにこ\に規定する臨界的な
NH8/MO比は、再循環モリブデンがバナジウムおよ
び/またはニッケルを含有する再循環十補給モリブデン
触媒の流れまたはバッチを処理する場合には変化しない
。
残油から誘導され、かつプロセス中二硫化モリブデン微
結晶に堆積するが、甘たけ微結晶により持ち去られる通
反のまたは比較的に多量の任意のバナジウムおよびニッ
ケルが触媒の活性を著しく悪化しないことである。事実
、後述するデータは、バナジウムが活性度を過度に失う
ことなく循環金属の70〜85屯愉%のように多斌含有
できることを示している。有効な循環触媒は50150
重量比のモリブデンおよびバナジウムを含ませることが
できる。本発明における触媒形態の1つの重装な特徴は
、再循環による触媒の古生中、触媒金属を溶解1−るの
に添〃uするアンモニアのkkを再循環モリブデン+反
応による補給モリブデンの量によって定め、かつアンモ
ニアによって溶解し、バナジウムおよびニッケル並びに
反応中モリブデンによシ蓄積される他の金属の足により
影、71されないことである。それ故、再循環させずに
前駆物質触媒を調整するためにこ\に規定する臨界的な
NH8/MO比は、再循環モリブデンがバナジウムおよ
び/またはニッケルを含有する再循環十補給モリブデン
触媒の流れまたはバッチを処理する場合には変化しない
。
本発明における触媒はコークスおよびアスファルト収率
を減少させながら、水素化処理反応を適度な温度で促進
するように適応する。水素化反応は水の臨界温度である
705°F以上の温度で、または水が部分的にまたは全
体的に気相状態である圧力に関連する低い温度で実施す
る。それ故、スラリー触媒により水素化処理反応器に導
入される多量の水は完全に、大部分または少なくとも部
分的に気相状態で送られる。最終触媒を生成する高温−
高圧硫化水素処理は水の臨界温度より低い温度で行い、
このために水はかかる硫化中少なくともある点において
または全体にわたって液相状態である。水素化プロセス
において、アスファルテンは過度のコークスを形成する
ことなく低沸点油への転化を介して品質を向上すること
ができる。
を減少させながら、水素化処理反応を適度な温度で促進
するように適応する。水素化反応は水の臨界温度である
705°F以上の温度で、または水が部分的にまたは全
体的に気相状態である圧力に関連する低い温度で実施す
る。それ故、スラリー触媒により水素化処理反応器に導
入される多量の水は完全に、大部分または少なくとも部
分的に気相状態で送られる。最終触媒を生成する高温−
高圧硫化水素処理は水の臨界温度より低い温度で行い、
このために水はかかる硫化中少なくともある点において
または全体にわたって液相状態である。水素化プロセス
において、アスファルテンは過度のコークスを形成する
ことなく低沸点油への転化を介して品質を向上すること
ができる。
同時に、油は水素化脱硫反応および脱金属反応を受ける
。
。
本発明における触媒を調製するのに用いる出発材料とし
ては三酸化モリブデン(Moo、)が好ましいけれども
、このようなモリブデンの酸化物は触媒でも、触媒前駆
物質でもない。Moo8は、酸化モリブデンが先づアン
モニアと反応し、次いで硫化水素と反応する場合に、約
7/]2のS/MO原子比を有するモリブデンの前駆物
質硫化物に転化する。本発明においては、実質的に大気
圧並びに次の高温−高圧硫化水素処理の温度および他の
条件で触媒前駆物質の生成に用いるアンモニア対モリブ
デン比および硫化水素対モリブテン比が触媒活性に対し
てすべて臨界的であることを確めた。
ては三酸化モリブデン(Moo、)が好ましいけれども
、このようなモリブデンの酸化物は触媒でも、触媒前駆
物質でもない。Moo8は、酸化モリブデンが先づアン
モニアと反応し、次いで硫化水素と反応する場合に、約
7/]2のS/MO原子比を有するモリブデンの前駆物
質硫化物に転化する。本発明においては、実質的に大気
圧並びに次の高温−高圧硫化水素処理の温度および他の
条件で触媒前駆物質の生成に用いるアンモニア対モリブ
デン比および硫化水素対モリブテン比が触媒活性に対し
てすべて臨界的であることを確めた。
触媒前駆物質の生成において、種々の量の水酸化アンモ
ニウムを蒸留水でスラリーとした一定量の三酸化モリブ
デン スラリーに添加した。表1には10種類の触媒の
調製についてのデータを示している。表■は種々のNH
8/No重量比(モリプデン(金属としてノポンド当シ
アンモニアポンドつを10種類の触媒の調製に用いた。
ニウムを蒸留水でスラリーとした一定量の三酸化モリブ
デン スラリーに添加した。表1には10種類の触媒の
調製についてのデータを示している。表■は種々のNH
8/No重量比(モリプデン(金属としてノポンド当シ
アンモニアポンドつを10種類の触媒の調製に用いた。
生成スラリーは攪拌し、大気圧で150°F’に加熱し
た。この温度を2時間にわたり維持し、この間にアンモ
ニアを三酸化モリブデンと反応させてモリブデン酸アン
モニウムを生成させた。このために、硫化水素含有ガス
(92%水素および8%硫化水素)を大気圧で導入した
。表■は、ガス流および硫化期間を1.OSOFの硫化
水素を触媒扁9および10’i5外いてすべての触媒に
対してモリブデン(金属として)ポンド当りについて接
触させることを示している。前駆物質硫化条件を次に示
″j= 温度 150”F 圧 力 大気圧 H2S分圧 s、z psi。
た。この温度を2時間にわたり維持し、この間にアンモ
ニアを三酸化モリブデンと反応させてモリブデン酸アン
モニウムを生成させた。このために、硫化水素含有ガス
(92%水素および8%硫化水素)を大気圧で導入した
。表■は、ガス流および硫化期間を1.OSOFの硫化
水素を触媒扁9および10’i5外いてすべての触媒に
対してモリブデン(金属として)ポンド当りについて接
触させることを示している。前駆物質硫化条件を次に示
″j= 温度 150”F 圧 力 大気圧 H2S分圧 s、z psi。
H2S/MO比 1.o SCF/≠MO(金属として
〕硫化工程の末期において、触媒前駆物質生成は完了し
た。硫化水素の流れを停止し、触媒前部物質を常温に冷
却した。幾分異なる条件を表1の触媒A7に示している
。
〕硫化工程の末期において、触媒前駆物質生成は完了し
た。硫化水素の流れを停止し、触媒前部物質を常温に冷
却した。幾分異なる条件を表1の触媒A7に示している
。
表1の触媒A9および】0の触媒は[モリブデン青]と
して示される前駆物質およびチオモリブデン酸アンモニ
ウム(テトラ) (NH4)2MoS、のそれぞれであ
る。これら両触媒は前駆物質触媒の調製に用いるH2S
(SOF)/MO(ポンド)比の効果を説明している。
して示される前駆物質およびチオモリブデン酸アンモニ
ウム(テトラ) (NH4)2MoS、のそれぞれであ
る。これら両触媒は前駆物質触媒の調製に用いるH2S
(SOF)/MO(ポンド)比の効果を説明している。
これらの触媒前記物質はこの比の有効な下限および上限
の存在することを示している。表■は硫化水素対モリブ
デン(金属として〕比をモリブデン青およびチオモリブ
テン酸アンモニウムのそれぞれに対し、て0.01およ
び16にすることを示している。
の存在することを示している。表■は硫化水素対モリブ
デン(金属として〕比をモリブデン青およびチオモリブ
テン酸アンモニウムのそれぞれに対し、て0.01およ
び16にすることを示している。
「モリブデン青」は次の処理によって作った:L バラ
モリブデン酸アンモニウム(またはへブタモリブデン酸
アンモニウ゛ム; (NH,)6MO7oz+・4H2
0として知られている) ao、69を蒸留水】]】、
9に溶解した。
モリブデン酸アンモニウム(またはへブタモリブデン酸
アンモニウ゛ム; (NH,)6MO7oz+・4H2
0として知られている) ao、69を蒸留水】]】、
9に溶解した。
λ 生成したバラモリブデン酸アンモニウム溶液を攪拌
し150°Fに加熱した。この期間中、窒素流の少量パ
ージを維持した。
し150°Fに加熱した。この期間中、窒素流の少量パ
ージを維持した。
& 一旦、溶液が上記温度に達したとき、溶液中に固形
物が認められない場合には硫化水素含有ガス流(92%
水素−8%硫化水素)を瞬間的に導入し、コロイド状粒
子の形成により溶液の色が青に変化するまで維持した。
物が認められない場合には硫化水素含有ガス流(92%
水素−8%硫化水素)を瞬間的に導入し、コロイド状粒
子の形成により溶液の色が青に変化するまで維持した。
この生成物が「モリブデン青」であった。
チオモリブデン酸アンモニウムとしては市販のチオモリ
ブデン酸アンモニウムを用い、二酸化モリブデンまたは
へブタモリブデン酸アンモニウムから2つの相当する処
理によシ作った。
ブデン酸アンモニウムを用い、二酸化モリブデンまたは
へブタモリブデン酸アンモニウムから2つの相当する処
理によシ作った。
ヘプタモリブデン酸アンモニウムを用いるj烏合には、
処理ケ次のように行った:先づ、100 i(0,08
1モル)のへブタモリブデン酸アンモニウム・四水和物
を300−の蒸留水および566m/の水酸化アンモニ
ウム溶液(29,9重量係 アンモニア〕を含む浴液に
溶解した。この混合溶液に硫化水素ガスを1時間にわた
シ泡立てた。生成したチオモリブテン酸アンモニウムの
赤褐色結晶を真空濾過し・アセトンで洗浄し、大気中で
乾燥し・乾燥生成物134.9 jj、<収率92.4
%)を得た。
処理ケ次のように行った:先づ、100 i(0,08
1モル)のへブタモリブデン酸アンモニウム・四水和物
を300−の蒸留水および566m/の水酸化アンモニ
ウム溶液(29,9重量係 アンモニア〕を含む浴液に
溶解した。この混合溶液に硫化水素ガスを1時間にわた
シ泡立てた。生成したチオモリブテン酸アンモニウムの
赤褐色結晶を真空濾過し・アセトンで洗浄し、大気中で
乾燥し・乾燥生成物134.9 jj、<収率92.4
%)を得た。
酸化モリブデンを用いる場合には、25.Ojq(0,
174モル色の三酸・化モリブデンを94ffL/の蒸
留水および325dの水酸化アンモニウム(2f)、9
取量% アンモニア)を含む溶液にみ解した。この混合
溶液に硫化水素ガスを1間間にわたり泡立て、生成物の
赤−褐色結晶を沈澱させた。生成したチオモリブデン酸
アンモニウムの赤−褐色結晶を真空濾過し、アセトンで
洗浄し、空気乾燥した。
174モル色の三酸・化モリブデンを94ffL/の蒸
留水および325dの水酸化アンモニウム(2f)、9
取量% アンモニア)を含む溶液にみ解した。この混合
溶液に硫化水素ガスを1間間にわたり泡立て、生成物の
赤−褐色結晶を沈澱させた。生成したチオモリブデン酸
アンモニウムの赤−褐色結晶を真空濾過し、アセトンで
洗浄し、空気乾燥した。
生成テトラチオモリブデン叡アンモニウム4.a、ay
(収率96.5%)を得た。
(収率96.5%)を得た。
第1図は硫化後に得た前ル4物質スラリーにおける(2
4体粒子の平均粒径(ミクロン)全プロットした曲線で
ある。第4図は一定H2S/ M O爪上を比において
NH3/MOを量比に対する平均粒径の関係を示す曲線
図で、捷た使用する触媒粒径が使用する最大NH8/M
OKffi比で減少することを示している。
4体粒子の平均粒径(ミクロン)全プロットした曲線で
ある。第4図は一定H2S/ M O爪上を比において
NH3/MOを量比に対する平均粒径の関係を示す曲線
図で、捷た使用する触媒粒径が使用する最大NH8/M
OKffi比で減少することを示している。
表Iには触媒前駆物質スラリーにおける固形物(重量係
りの濃度を示している。第5図は一定H2S/Mo重童
比におけるNHB/Mo重量比に対する固形物濃度の関
係を示している。第5図において、0.0のNH37M
0重量比はNH8を添加しない、すなわち、NH8と反
旧しない、た’s MoO2から生成した触媒前駆物質
を示している。触媒の最大可溶化は少なくとも約0.2
〜0.3のNH3/MO!¥辰比において生ずるが、こ
のレベル以上では有意な改良が得られない。低いスラリ
ー濃度は、前駆物質の芙質的な割合がコロイド状でかつ
可溶性状態であることを示している。上述するように、
最終触媒における最小粒子を得るコロイド状で、かつ町
f6 a状態の材料である。
りの濃度を示している。第5図は一定H2S/Mo重童
比におけるNHB/Mo重量比に対する固形物濃度の関
係を示している。第5図において、0.0のNH37M
0重量比はNH8を添加しない、すなわち、NH8と反
旧しない、た’s MoO2から生成した触媒前駆物質
を示している。触媒の最大可溶化は少なくとも約0.2
〜0.3のNH3/MO!¥辰比において生ずるが、こ
のレベル以上では有意な改良が得られない。低いスラリ
ー濃度は、前駆物質の芙質的な割合がコロイド状でかつ
可溶性状態であることを示している。上述するように、
最終触媒における最小粒子を得るコロイド状で、かつ町
f6 a状態の材料である。
次いで、表Iに示す各アンモニウム塩前駆物實触媒(触
媒扁7を除いて〕を硫化して最終触媒を生成し、次いで
仄の特注をイ(するウェスト テキサス真筆塔残油供@
材料を水素化処理するオートクレーブに用いた: ウェスト テキサスVTB−特1生 重力 D287:API 8.7 比軍 1゜0093 粘度 5US 210°F 2600゜ 250°F − 硫黄 (wt、%) 3.56 窒素 (Wt、%) 0.44 緻索 (wt、%9 − 水素 (wt、%) 10.65 炭素 (wt、%) 83.35 水 (Wppm) 残留炭素分 コンラドソン(wt、%) 18.5金属
(WpPm ) ニッケル 25゜ バナジウム 44゜ 蒸留(D1160) 5% 888゜ 10% 896.(分解したう 試料wt、チ 15.2 55.7 20.5 8.6
炭素(wt、%)85゜89 84.60 82.21
88.53水素(Wt、1つ 13.60 10.2
3 9.10 7.30窒素(wt、%) 0.006
0.250 0.81 0.97e8(Wt、U O
,060,713,331,55硫黄(wt、%) 0
.08 3.99 4.68 6.17二ツケ#(Wp
pm、l 12. 12. 12. 100゜バナジウ
ム(Wppm)24. 24. 24. 250゜H/
(3、原子比 1,90 1,45 1,33 1.0
5各試験において水注前躯物質触媒および供給油を冷オ
ートクレーブに装填し、硫化水素および水素の混合物を
オートクレーブを通して連続的に循環させ、全試験中油
中を通して泡立たせ、所望の硫化水素循環速度および所
望の硫化水素分圧を得・るようにした。高温−高圧硫化
操作を硫化水素約□40S(3F/+Moの割合でオー
トクレーブを通して循環させながら供給油および触媒を
含有するオートクレーブを徐々に加熱することにより達
成させた。オートクレーブ内は、常に約4.OS CF
/+M。
媒扁7を除いて〕を硫化して最終触媒を生成し、次いで
仄の特注をイ(するウェスト テキサス真筆塔残油供@
材料を水素化処理するオートクレーブに用いた: ウェスト テキサスVTB−特1生 重力 D287:API 8.7 比軍 1゜0093 粘度 5US 210°F 2600゜ 250°F − 硫黄 (wt、%) 3.56 窒素 (Wt、%) 0.44 緻索 (wt、%9 − 水素 (wt、%) 10.65 炭素 (wt、%) 83.35 水 (Wppm) 残留炭素分 コンラドソン(wt、%) 18.5金属
(WpPm ) ニッケル 25゜ バナジウム 44゜ 蒸留(D1160) 5% 888゜ 10% 896.(分解したう 試料wt、チ 15.2 55.7 20.5 8.6
炭素(wt、%)85゜89 84.60 82.21
88.53水素(Wt、1つ 13.60 10.2
3 9.10 7.30窒素(wt、%) 0.006
0.250 0.81 0.97e8(Wt、U O
,060,713,331,55硫黄(wt、%) 0
.08 3.99 4.68 6.17二ツケ#(Wp
pm、l 12. 12. 12. 100゜バナジウ
ム(Wppm)24. 24. 24. 250゜H/
(3、原子比 1,90 1,45 1,33 1.0
5各試験において水注前躯物質触媒および供給油を冷オ
ートクレーブに装填し、硫化水素および水素の混合物を
オートクレーブを通して連続的に循環させ、全試験中油
中を通して泡立たせ、所望の硫化水素循環速度および所
望の硫化水素分圧を得・るようにした。高温−高圧硫化
操作を硫化水素約□40S(3F/+Moの割合でオー
トクレーブを通して循環させながら供給油および触媒を
含有するオートクレーブを徐々に加熱することにより達
成させた。オートクレーブ内は、常に約4.OS CF
/+M。
の硫化水素を与えるようにした。触媒硫化は、先づオー
トクレーブを硫化中350°Fの温度に1時間にわたり
加熱および保持し、次いでオートクレーブを680°F
の温度で0.5時間にわたり再び加熱および保持して最
後触媒を得るように2段階で行った。その上、更にオー
トクレーブを水素化処理温度に加熱し、各試験の完了捷
で維持した。
トクレーブを硫化中350°Fの温度に1時間にわたり
加熱および保持し、次いでオートクレーブを680°F
の温度で0.5時間にわたり再び加熱および保持して最
後触媒を得るように2段階で行った。その上、更にオー
トクレーブを水素化処理温度に加熱し、各試験の完了捷
で維持した。
f<■は谷オートクレーブ試験におけるプロセス条件お
よび収率を示している。また、衣lvはウェスト テキ
サスATB供給材料において、最高水素消費および最高
デルタAPI値が0.19および0.23のNH8/M
O比で調製した触媒により達成できたことを示している
。低NH3/MO比で調製した触媒では好ましくない結
果が得られることがわかる。
よび収率を示している。また、衣lvはウェスト テキ
サスATB供給材料において、最高水素消費および最高
デルタAPI値が0.19および0.23のNH8/M
O比で調製した触媒により達成できたことを示している
。低NH3/MO比で調製した触媒では好ましくない結
果が得られることがわかる。
最適な結果は0.23のNH8/MO比で調製した触媒
により達成できた。
により達成できた。
表 ■
反応条件
5 6 8 9 10
0.31 Q、39 0.62 帆]5 帆;3725
00、U 2550.U 2550.0 2500.0
25θ0.0表■において、用語の「液体油生成物」
、「脱アスファルト油」および「コークス」とは次の意
味を有する。すなわち、「液体油生成物」は水素化処理
生成物を濾過して得たろ液である。フィルター上のスラ
ッジをヘプタンで処理し、ヘプタンに溶解するスラッジ
の部分が「脱アスファルト油」である。それ故′、「液
体油生成物」および「脱アスファルト油」は互いに排他
的な材料である。ヘプタンに溶解しないフィルター ス
ラッジ状態の生成物の部分はアスファルトでアリ、コー
クスト称する。また、フィルター上のスラッジは触媒を
含有しているが、しかし供給油に基づいて得られず、生
成物物質収支で生成しない。
00、U 2550.U 2550.0 2500.0
25θ0.0表■において、用語の「液体油生成物」
、「脱アスファルト油」および「コークス」とは次の意
味を有する。すなわち、「液体油生成物」は水素化処理
生成物を濾過して得たろ液である。フィルター上のスラ
ッジをヘプタンで処理し、ヘプタンに溶解するスラッジ
の部分が「脱アスファルト油」である。それ故′、「液
体油生成物」および「脱アスファルト油」は互いに排他
的な材料である。ヘプタンに溶解しないフィルター ス
ラッジ状態の生成物の部分はアスファルトでアリ、コー
クスト称する。また、フィルター上のスラッジは触媒を
含有しているが、しかし供給油に基づいて得られず、生
成物物質収支で生成しない。
これらのウェストテキサスVTR供給材料試験から得ら
れた生成物留分の分量を表Vに示す。表■の生成物とし
ては非蒸発油生成物(綻んだ液体生成物〕、脱アスファ
ルト油生成物、ヘプタン溶剤を含む脱アスファルI・油
および遠心分離固形物を示している。また、表Vは最高
API比重油生成物がOl】9および0.23のNHa
/ Mo比で調製した触媒で得られることを示し、てい
る。
れた生成物留分の分量を表Vに示す。表■の生成物とし
ては非蒸発油生成物(綻んだ液体生成物〕、脱アスファ
ルト油生成物、ヘプタン溶剤を含む脱アスファルI・油
および遠心分離固形物を示している。また、表Vは最高
API比重油生成物がOl】9および0.23のNHa
/ Mo比で調製した触媒で得られることを示し、てい
る。
表 V
上述する表■はウェスト テキサス真空残油水素化処理
試験から得られた結果を示している。これらの結果は前
駆物質触媒の生成に用いたNH3AJO比およびH2S
/ M O比に関する。また、これらの結果は以下にお
いて添付図面のグラフについて説明する。
試験から得られた結果を示している。これらの結果は前
駆物質触媒の生成に用いたNH3AJO比およびH2S
/ M O比に関する。また、これらの結果は以下にお
いて添付図面のグラフについて説明する。
表11において、0.19および0.23のぞれぞれの
NH3/MO爪量比を有する触媒点4および3の触媒は
最高水素消費(それぞれ、1799および1960SC
F/B)であることを示している。それ故、A4および
3の触媒はもつとも活性な水素化触媒であった。
NH3/MO爪量比を有する触媒点4および3の触媒は
最高水素消費(それぞれ、1799および1960SC
F/B)であることを示している。それ故、A4および
3の触媒はもつとも活性な水素化触媒であった。
上述するように、表■は前駆物質触媒の適当な低温−低
圧硫化水素処理の重要性を示しているOA9および屋2
の触媒はそれぞれ0.15および帆16の極めて類似す
るNH8/MO重量比を用いて調製したが、しかしそれ
ぞれ0.01および1.00の極めて異なるuz s
Z Mo比を用いた。前駆物質調製中1.00のn 2
S / MO比を用いるA2の触媒は前駆物質調製中わ
ずかO20】のH2S/No比を用いるA9の触媒の水
素化活性の2倍を示していることがわかる(それぞれ1
,674および861 SOF/Bの水素消費)0第6
図に示すグラフは表Hのデータに基づいて記載しており
、液体生成物、ガス生成物およびアスファルト生成物に
ついてプロセス中の全水素消費によって、および炭化水
素ガスを生成し、かつアスファルトを転化するのに用い
られた水素ケ除く、油を05+敢体のみに品質を同上す
るのに特に用いた全水素消費の部分によって触媒の調製
に用いた一定H2S/Mo比におけるNH8/ Mo東
量片の効果を示している。また、第6図は約0.1τ盪
および0.30の範囲の最適NH8/Mo比が存在する
ことを示している。
圧硫化水素処理の重要性を示しているOA9および屋2
の触媒はそれぞれ0.15および帆16の極めて類似す
るNH8/MO重量比を用いて調製したが、しかしそれ
ぞれ0.01および1.00の極めて異なるuz s
Z Mo比を用いた。前駆物質調製中1.00のn 2
S / MO比を用いるA2の触媒は前駆物質調製中わ
ずかO20】のH2S/No比を用いるA9の触媒の水
素化活性の2倍を示していることがわかる(それぞれ1
,674および861 SOF/Bの水素消費)0第6
図に示すグラフは表Hのデータに基づいて記載しており
、液体生成物、ガス生成物およびアスファルト生成物に
ついてプロセス中の全水素消費によって、および炭化水
素ガスを生成し、かつアスファルトを転化するのに用い
られた水素ケ除く、油を05+敢体のみに品質を同上す
るのに特に用いた全水素消費の部分によって触媒の調製
に用いた一定H2S/Mo比におけるNH8/ Mo東
量片の効果を示している。また、第6図は約0.1τ盪
および0.30の範囲の最適NH8/Mo比が存在する
ことを示している。
第7図に液体、ガスおよびアスファルト生成物に対する
全水素消費、並びに炭化水素ガスの生成およびアスファ
ルトの転化に対比して触媒の高温−高圧硫化前、前駆物
質触媒を調製するのに用いるSOF H,S/+ NH
8に蔦するウェスト テキヅスVTR供給材料の05+
液体生成物のみに品質向上するのに用いる全水紫消費を
示している。また、第7図は上記両水素消費の値が5近
くの5GFH8/+−NH8比でピークを示し、5以上
のSOF2 H2S/+ NH8比で徐々に低下することを示してい
る。一般に、2以上、3″81:たけ4の比で良好な結
果が得られる。モリブデンに対して云えば、0.5また
はこれ以上のSCF H23/+MO比を必要とする。
全水素消費、並びに炭化水素ガスの生成およびアスファ
ルトの転化に対比して触媒の高温−高圧硫化前、前駆物
質触媒を調製するのに用いるSOF H,S/+ NH
8に蔦するウェスト テキヅスVTR供給材料の05+
液体生成物のみに品質向上するのに用いる全水紫消費を
示している。また、第7図は上記両水素消費の値が5近
くの5GFH8/+−NH8比でピークを示し、5以上
のSOF2 H2S/+ NH8比で徐々に低下することを示してい
る。一般に、2以上、3″81:たけ4の比で良好な結
果が得られる。モリブデンに対して云えば、0.5また
はこれ以上のSCF H23/+MO比を必要とする。
第8図は一定H2S/Mo比で前駆物質を調製するのに
用いるNHa/ Mo重量比に対する最終触媒または使
用触媒(油水素化処理反応器を離れる際の触媒)におけ
る硫黄対モリブデン原子比の関係を示している。また、
第8図は約0.2以上のNH8/MO重量比が少なくと
も2の最終触媒S / M o原子比を得るのに用いる
必要のあることを示している。この事は、高活性度の最
終触媒におけるMS/Mo比と前駆物質触媒の調製に用
いるNHa/Mo重量比との間の関係を示している。ま
た、この事は最終触媒の組成が前駆物質触媒の調製に用
いるNH8AJ 0重量比に応答して変化することを示
している。
用いるNHa/ Mo重量比に対する最終触媒または使
用触媒(油水素化処理反応器を離れる際の触媒)におけ
る硫黄対モリブデン原子比の関係を示している。また、
第8図は約0.2以上のNH8/MO重量比が少なくと
も2の最終触媒S / M o原子比を得るのに用いる
必要のあることを示している。この事は、高活性度の最
終触媒におけるMS/Mo比と前駆物質触媒の調製に用
いるNHa/Mo重量比との間の関係を示している。ま
た、この事は最終触媒の組成が前駆物質触媒の調製に用
いるNH8AJ 0重量比に応答して変化することを示
している。
第9図は一定)I2S/No比で前駆物質のW4製に用
いるNH8/No重景比に対す6最終触媒に関連する0
/MOyX子比(高温−高圧硫化段19&後または水素
化分解反応器後)の関係を示している。−1:fc、第
9図は最小0/Mo比が第8図で示す同じNH8AO比
でまたはその付近で最大S/Mo比を生ずることを示し
ている。0.2〜0.3の範囲のNH8/Mo比では酸
素含有置換物を注入しながら、硫黄含有置換物を著しく
引き例けることのできる最終触媒を生成できることがわ
かる。
いるNH8/No重景比に対す6最終触媒に関連する0
/MOyX子比(高温−高圧硫化段19&後または水素
化分解反応器後)の関係を示している。−1:fc、第
9図は最小0/Mo比が第8図で示す同じNH8AO比
でまたはその付近で最大S/Mo比を生ずることを示し
ている。0.2〜0.3の範囲のNH8/Mo比では酸
素含有置換物を注入しながら、硫黄含有置換物を著しく
引き例けることのできる最終触媒を生成できることがわ
かる。
高活性触媒を生成するのに必要とされるアンモニア対モ
リブデン重量比はアンモニア水とM2O3との反応を介
して既知のオクタモリブデン収アンモニウムおよび既知
のモリブデン酸アンモニウムを現示するかかる比の範囲
の比に相当する。文献に記載されているモリブデン酸ア
ンモニウムを次に示す: NH3/MO 重量比 (モリブデン青) 不発明における0、23 (一般には0.19〜(1,
27)の最適NHa/Mo重量比は上述する文献記載の
特定のモリブデン酸アンモニウムのMl’AMに用いら
れていない。
リブデン重量比はアンモニア水とM2O3との反応を介
して既知のオクタモリブデン収アンモニウムおよび既知
のモリブデン酸アンモニウムを現示するかかる比の範囲
の比に相当する。文献に記載されているモリブデン酸ア
ンモニウムを次に示す: NH3/MO 重量比 (モリブデン青) 不発明における0、23 (一般には0.19〜(1,
27)の最適NHa/Mo重量比は上述する文献記載の
特定のモリブデン酸アンモニウムのMl’AMに用いら
れていない。
第10図は前駆物質の調製におけるH 2S/’NH。
(SOF/ボントノに対する最終触媒における(すなわ
ち、ヘプタン不浴注生成物部分における〕SAo原子比
の関係を示している。第10図に示す最低H2S/NH
8比の点がモリブデン青であり、最高H2S/NH8比
の点が(テトラ)チオモリブデン酸アンモニウムである
。また、第10図は2以上のS/Mo原子比を得るため
に、少なくとも2〜5のH2B/”Mo比を必要とする
ことを示している。
ち、ヘプタン不浴注生成物部分における〕SAo原子比
の関係を示している。第10図に示す最低H2S/NH
8比の点がモリブデン青であり、最高H2S/NH8比
の点が(テトラ)チオモリブデン酸アンモニウムである
。また、第10図は2以上のS/Mo原子比を得るため
に、少なくとも2〜5のH2B/”Mo比を必要とする
ことを示している。
NHa//11io比およびH2S/NH8比を変える
ことによって、触媒組成、触媒活性、触媒前1駆物質ス
ラリー濃度および触媒粒径を制御できることがゎがる。
ことによって、触媒組成、触媒活性、触媒前1駆物質ス
ラリー濃度および触媒粒径を制御できることがゎがる。
触媒粒径およびC朋を制御する可能性は重油の水素化処
理において極めて重要である。この可能性は圧送がしや
すくできる、および重油に分散して圧送しやづ−い重油
スラリーを形成できる触媒前駆物質の微細な水性分散物
を生成できる。
理において極めて重要である。この可能性は圧送がしや
すくできる、および重油に分散して圧送しやづ−い重油
スラリーを形成できる触媒前駆物質の微細な水性分散物
を生成できる。
上述するように、好ましい触媒前駆物質の調製を次に示
す: l 酸化モリブデン水浴gを水酸化アンモニウム水浴液
に上述する条件で浴1j¥する。
す: l 酸化モリブデン水浴gを水酸化アンモニウム水浴液
に上述する条件で浴1j¥する。
2、 生成する溶液または水性スラリーを硫化水素を含
有するガス流と上述する同じ範囲の圧力および温度条件
およびH2S/MO比を用いて接触させる。
有するガス流と上述する同じ範囲の圧力および温度条件
およびH2S/MO比を用いて接触させる。
上記工程によって前駆物質触媒の調製が完了する。次い
で、最後触媒を次に示す水素−硫化水素処理工程で生成
する: 3 前属物質スラリーを1部分のまたは全部の供給油流
とH2/H2S流の存在で攪拌し、触媒を少なくとも2
段の加熱温度で次に示す条件で硫化する: 圧力(psl)500〜5000 750〜25001
250〜2000第1硫化に対して規定された温度範囲
は1つの圏に規定する必要がなく、1だ第2硫化に対し
て規定された温度範囲は他の間に規定する必要はな、。
で、最後触媒を次に示す水素−硫化水素処理工程で生成
する: 3 前属物質スラリーを1部分のまたは全部の供給油流
とH2/H2S流の存在で攪拌し、触媒を少なくとも2
段の加熱温度で次に示す条件で硫化する: 圧力(psl)500〜5000 750〜25001
250〜2000第1硫化に対して規定された温度範囲
は1つの圏に規定する必要がなく、1だ第2硫化に対し
て規定された温度範囲は他の間に規定する必要はな、。
い。これらの圏は規定てれた時間が相当する温度範囲に
わたって反り流の加熱において観察されるような長さで
重複または合体させることができる。
わたって反り流の加熱において観察されるような長さで
重複または合体させることができる。
上記反応の生成物は供給油および水によるスラリー状態
の最終触媒であり、必要に応じて流れに添加する必要な
くまたは流れから除去する必要なく水素化処理反応器に
装填することができる。最終触媒は重油水素化処理反応
器に心入するために用意され、かつ二硫化モリブテンの
高活性の微分散状態である。後述するように、最終触媒
は2つの異なる温度レベルで調製づ−るのが亜要であり
、これらの温度は水素化処理反応器における温度より低
くする。
の最終触媒であり、必要に応じて流れに添加する必要な
くまたは流れから除去する必要なく水素化処理反応器に
装填することができる。最終触媒は重油水素化処理反応
器に心入するために用意され、かつ二硫化モリブテンの
高活性の微分散状態である。後述するように、最終触媒
は2つの異なる温度レベルで調製づ−るのが亜要であり
、これらの温度は水素化処理反応器における温度より低
くする。
冒温−高圧硫化操作において、Mobw(Wは約3を示
す〕を形成し、更にMoS2に分解する。
す〕を形成し、更にMoS2に分解する。
化学反応式: H2+ MOS、→MoS2−1− H
2Sの化学量論はλ1oSw全硫化水素と添力0するこ
となく、還元剤としてH2によって高活t1Mos2触
媒に分ル′1することを示している。しかしながら、後
述するデータは)(2SおよびFI2を反応に添加する
場合に、お・よび反応を水系化処理反応の温度より低い
温度で行う場合に良好な結果が連成されることを示して
いる。それ故、この反応はプロセス反応器の温度より低
い温度で多段連続加熱圏で行う。
2Sの化学量論はλ1oSw全硫化水素と添力0するこ
となく、還元剤としてH2によって高活t1Mos2触
媒に分ル′1することを示している。しかしながら、後
述するデータは)(2SおよびFI2を反応に添加する
場合に、お・よび反応を水系化処理反応の温度より低い
温度で行う場合に良好な結果が連成されることを示して
いる。それ故、この反応はプロセス反応器の温度より低
い温度で多段連続加熱圏で行う。
更に、後述するデータは、プロセスが1(2S iプロ
セス反応器自体に尋人することによって改良されること
を示している。水素硫化再循環は硫化水素の全部または
1部分4人に置換すめことができる。不発明においては
、H2S iプロセス反応器に導入することによる利点
は触媒前駆物質を不発明におけるPgT望条件下で調製
するか否かにより、または触媒を水素化処理反応器に使
用するか否かにより得られる。
セス反応器自体に尋人することによって改良されること
を示している。水素硫化再循環は硫化水素の全部または
1部分4人に置換すめことができる。不発明においては
、H2S iプロセス反応器に導入することによる利点
は触媒前駆物質を不発明におけるPgT望条件下で調製
するか否かにより、または触媒を水素化処理反応器に使
用するか否かにより得られる。
反応器に供給する炭化水素としては旨金属含有重質原油
、残油、葦たはFGG(l:JI潟油または潤滑油留分
の如さ1jl11火注留出物留分勿例ボできる。また、
供は材料としては石炭液体、シエール油゛またはタール
サンドからの油を挙げることができる。
、残油、葦たはFGG(l:JI潟油または潤滑油留分
の如さ1jl11火注留出物留分勿例ボできる。また、
供は材料としては石炭液体、シエール油゛またはタール
サンドからの油を挙げることができる。
上述するように、供給油には水性触媒スラリー。
水素および硫化水素を@有する。水素化処理反応器にお
けるプロセス条件を次に示す。一般的な条件を触媒およ
び非触媒反応器の両者に適用する。
けるプロセス条件を次に示す。一般的な条件を触媒およ
び非触媒反応器の両者に適用する。
温度(’P ) 650〜1000750〜9508]
0〜870分圧(psi): ガス循環速度: 水素対油比(SGFB) 500〜’IO,00015
00〜6C1002500”4500硫化水素対MO比 (saF、’、ji:y ト’ ) 5以上 30以上
50以上水対油化性wt、7wt、 ) 0.005
〜0.25 0.01〜0.15 0.03〜帆]触媒
対油比: MO対油化性Wt、/Wt、)0.0005H,250
,UO3〜0.05 0.005〜0.02表■は水素
化処理反応器におけるH2SおよびH2Oの効果を説明
する試験結果を示している。最初の単一試験および3組
の試験を供給材料としてFCO傾瀉油を用いて行った。
0〜870分圧(psi): ガス循環速度: 水素対油比(SGFB) 500〜’IO,00015
00〜6C1002500”4500硫化水素対MO比 (saF、’、ji:y ト’ ) 5以上 30以上
50以上水対油化性wt、7wt、 ) 0.005
〜0.25 0.01〜0.15 0.03〜帆]触媒
対油比: MO対油化性Wt、/Wt、)0.0005H,250
,UO3〜0.05 0.005〜0.02表■は水素
化処理反応器におけるH2SおよびH2Oの効果を説明
する試験結果を示している。最初の単一試験および3組
の試験を供給材料としてFCO傾瀉油を用いて行った。
最初の単一試験では触媒を用いずに行い、他の3組の試
験では触媒を用いて行った。最初の単一試験は、3.4
・の生成物API比な向上が導入するH2Sおよび水の
存在に↓・いて触媒を用いずに達成することを示してい
る。最初の第1組および第2組の試験は、触媒を導入す
るH2Sおよび水と共に存在する場合に、それぞれ9.
1および10.2の旨い生成物AP工比止の向上を示し
ている。また、第2組の試験は、触媒を使用する場合に
、硫化水素および水の反応器への尋人する場合と硫化水
素を用いずに水のみを尋人する場合とを比較することが
できる。硫化水素を用いないで水のみを導入する場合に
はH2S :;−”よび)■20を用いる触媒で行うよ
り低テルタAPI 。
験では触媒を用いて行った。最初の単一試験は、3.4
・の生成物API比な向上が導入するH2Sおよび水の
存在に↓・いて触媒を用いずに達成することを示してい
る。最初の第1組および第2組の試験は、触媒を導入す
るH2Sおよび水と共に存在する場合に、それぞれ9.
1および10.2の旨い生成物AP工比止の向上を示し
ている。また、第2組の試験は、触媒を使用する場合に
、硫化水素および水の反応器への尋人する場合と硫化水
素を用いずに水のみを尋人する場合とを比較することが
できる。硫化水素を用いないで水のみを導入する場合に
はH2S :;−”よび)■20を用いる触媒で行うよ
り低テルタAPI 。
低水素消費および低芳香族飽和レベルが得られることが
わかる。
わかる。
寸だ、表■において第3組の試験はNH3を用いずに調
製した通常のMO82触媒(本発明における触媒でない
)を用いている。従来におけるMO32触媒は水を用い
ずに硫化水素を用いる場合に水素化活性を示さない。水
を硫化水素と共に用いる場合には、水素化活性を示すが
、API比重、の改良が低く、しかも芳香族飽和活性を
示さない。このために、硫化水素の使用は従来の触媒で
は有益ではあるが、しかし従来の触媒の活性は本発明に
おける触媒のレベルに上らない。
製した通常のMO82触媒(本発明における触媒でない
)を用いている。従来におけるMO32触媒は水を用い
ずに硫化水素を用いる場合に水素化活性を示さない。水
を硫化水素と共に用いる場合には、水素化活性を示すが
、API比重、の改良が低く、しかも芳香族飽和活性を
示さない。このために、硫化水素の使用は従来の触媒で
は有益ではあるが、しかし従来の触媒の活性は本発明に
おける触媒のレベルに上らない。
表Vlにおいて、同じ触媒を用いる第1組の第2試験を
触媒を用いない単一試験と比較する場合に、硫化水素に
触媒を付与する欠陥が触媒に硫化水素を付与する欠陥よ
り好壕しくないことを示している。触媒を用いる場合に
、硫化水素を存在させないと低水素消費、低デルタAP
Iおよび低芳香族飽和レベルが得られる。それ故、硫化
水素の導入はモリブテン スラリー触媒を使用する場合
または使用しない場合における有意な触媒効果を示して
いる。
触媒を用いない単一試験と比較する場合に、硫化水素に
触媒を付与する欠陥が触媒に硫化水素を付与する欠陥よ
り好壕しくないことを示している。触媒を用いる場合に
、硫化水素を存在させないと低水素消費、低デルタAP
Iおよび低芳香族飽和レベルが得られる。それ故、硫化
水素の導入はモリブテン スラリー触媒を使用する場合
または使用しない場合における有意な触媒効果を示して
いる。
表■の第2組の8つの試験では、チオモリブデン酸アン
モニウム(NH4)2Mob、を用い、H2Sをプロセ
スに導入する場合に高触媒硫黄含有量が補償を与えるか
否かを調べた。(NH4) 2Mob、は、すべての酸
素が硫黄で置換したモリブテン酸アンモニウムの完全値
化誘導体である。MOS 2に転化する際に、水素化処
理反応器において生成H2Sを反応器に化学量論的に分
Pi比することができる。第2組の第l試験又はC1ξ
化水紮および水を触媒と共に導入し、その第2試験では
水だけを尋人し、および第8試験では硫化水素も水も導
入していない。第2組の上記第2試験では第1試験と比
較してデルタAP工、芳香族飽和および係脱硫が低下し
ていることを示しており、lた硫化水素のS人は、H2
Sを反応糸に生ずるように化学量論的に分解するチオモ
リブデン酸アンモニウムの如き高硫黄含有触媒音用いる
場合でも、良好な結果を達成するのに必要であることを
示している。プロセスは触媒分解により利用でれるより
多址のH2Sを必要とされることがわかる。実際よ、所
望のH2S分圧以外に高められたH2S循環速度は硫化
水素導入の十分な利益を達成するのに臨界的である。第
2組の第3試験は、水または硫化水素を導入しないでチ
オモリブデン酸アンモニウム触媒を用いる場合、水素消
費およびAPI比重変化により負の作用を示している。
モニウム(NH4)2Mob、を用い、H2Sをプロセ
スに導入する場合に高触媒硫黄含有量が補償を与えるか
否かを調べた。(NH4) 2Mob、は、すべての酸
素が硫黄で置換したモリブテン酸アンモニウムの完全値
化誘導体である。MOS 2に転化する際に、水素化処
理反応器において生成H2Sを反応器に化学量論的に分
Pi比することができる。第2組の第l試験又はC1ξ
化水紮および水を触媒と共に導入し、その第2試験では
水だけを尋人し、および第8試験では硫化水素も水も導
入していない。第2組の上記第2試験では第1試験と比
較してデルタAP工、芳香族飽和および係脱硫が低下し
ていることを示しており、lた硫化水素のS人は、H2
Sを反応糸に生ずるように化学量論的に分解するチオモ
リブデン酸アンモニウムの如き高硫黄含有触媒音用いる
場合でも、良好な結果を達成するのに必要であることを
示している。プロセスは触媒分解により利用でれるより
多址のH2Sを必要とされることがわかる。実際よ、所
望のH2S分圧以外に高められたH2S循環速度は硫化
水素導入の十分な利益を達成するのに臨界的である。第
2組の第3試験は、水または硫化水素を導入しないでチ
オモリブデン酸アンモニウム触媒を用いる場合、水素消
費およびAPI比重変化により負の作用を示している。
丑だ、表■の第2組の第3試験は、不利益なプロセス効
果が硫化水素笠たは水を導入しないてチオモリブデン1
21J盃触媒を用いる場合に生ずることを示している。
果が硫化水素笠たは水を導入しないてチオモリブデン1
21J盃触媒を用いる場合に生ずることを示している。
明らかに、硫化水素−または水はそれ自体触媒作用を示
すと共に、互いにおよび触媒と共に11.3r同的に触
媒作用1−る。
すと共に、互いにおよび触媒と共に11.3r同的に触
媒作用1−る。
表■における第2組の試験のうち特に興味あるデータr
J、)H2Sを導入しない第2および3試験であり、二
輛化モリブデンの1形態を形成している(S/Mov、
子比:少なくとも2)。第2組の試験のうち、硫化水素
および水を導入する試験では硫黄対モリブデン比が14
082を形成するのに必要とするより小さいことがわか
る。この事は、H2Sの存在が極めて高度に硫化ぢれた
触媒を生ずるものと思われていたことから予期されない
ことである。
J、)H2Sを導入しない第2および3試験であり、二
輛化モリブデンの1形態を形成している(S/Mov、
子比:少なくとも2)。第2組の試験のうち、硫化水素
および水を導入する試験では硫黄対モリブデン比が14
082を形成するのに必要とするより小さいことがわか
る。この事は、H2Sの存在が極めて高度に硫化ぢれた
触媒を生ずるものと思われていたことから予期されない
ことである。
これらのデータは最終触媒を形成するだめの化学□的機
構にお゛ける本来の複雑さを示しており、また不適当な
触媒前部物質および/または不適当な硫化条件を使用す
ることは、たとえ低い活は最終触媒の化学式がMoS2
に極めて類似しているとしても本発明における二硫化モ
リブデンの高活性最終触媒形態を生成することができな
いことを示している。
構にお゛ける本来の複雑さを示しており、また不適当な
触媒前部物質および/または不適当な硫化条件を使用す
ることは、たとえ低い活は最終触媒の化学式がMoS2
に極めて類似しているとしても本発明における二硫化モ
リブデンの高活性最終触媒形態を生成することができな
いことを示している。
表■はマイヤ(Ma、Va ) ATB供給材料(旨金
属含有車質メキンコ産原油)のビスブレーキングにおけ
る硫化水素および水の導入の作用について説明している
。試験には触媒を使用しないで行った。
属含有車質メキンコ産原油)のビスブレーキングにおけ
る硫化水素および水の導入の作用について説明している
。試験には触媒を使用しないで行った。
表■の第1試験では硫化水素および水蒸気を導入し、第
2試験では水蒸気のみを導入した。表■は硫化水素の導
入による欠陥として水素消費が減少し、かつコークス収
率が著しく高することを示している。また、表■のデー
タはモリブデン触媒を用いなくても硫化水素の導入によ
る触媒作用があることを示している。
2試験では水蒸気のみを導入した。表■は硫化水素の導
入による欠陥として水素消費が減少し、かつコークス収
率が著しく高することを示している。また、表■のデー
タはモリブデン触媒を用いなくても硫化水素の導入によ
る触媒作用があることを示している。
表■
供給材料 ぐ−−−−フイヤhTB−−−−−−>反応
条件: 反応圧力(1)Big ) (−−−−−−一−250
0、−−−−−−−−−−>循環ガス(scFB)<−
−−−−−−600,−−−−−−−−−>割合 水素(SCFB) 940.9 874.9 1387
.1硫化水素(SCFB) 75.a O,0110,
9水/油比(4/+) o、alo、謁 0.0反応器
温度(”F) 〈−〜−−−−−−−750,0−−−
−−−−−〉時間 (時> <−−−−−−−−−2,
0−−−−−−−>触媒/油化 <−−−−−−−、o
、o −−−−−−−一ン収率: 硫化水素(wt、%) 1.1 2.7 1.5液体油
生成物(vol、%) 84.6 22.5 74.5
脱アスフアルト油(vol、%) IL7 61.8
15.5コークス(wt、%) 3.62 18.74
13.15品質二 液体油生成物API 13.1 12.9 21.0脱
アスフアルト油API 25,9 21.2 4.6コ
ークス<H10原子比) 0.94 1.28 0.8
7転化: 液体回収 100.0 85.3 90.6水素消費(
SGFBJ 521. 466、 −8゜チ脱硫 30
.5 74.8 46.5チ脱金属 47.6 9.3
,9 88.4硫化水素を臨界的に存在すると共に、そ
の循環・割合も臨界的に定める。第11図はFCc f
’jl瀉供給油によるコークス収率に及ぼす著しい効果
が182psiでH2S分圧を一定に保持しながら、モ
リブデン触媒系において1(2S循@割合を変えて得ら
れることを示している。また、第11図は硫化水素循環
割合を約lOまたは15から6 o say以上に高め
た場合に、一定H2S分圧におけるH2S/≠MOがコ
ークス収率を約20重6係から5車量係以下VLC減少
することを示している。このH2S循環割合は、所望扉
のH8SからなるH2/)I2S流を水素化処理反応に
おいて再確認させることによって有利に達成することが
できる。水素再循環流におけるこの分量のH3Sは、水
素化処理を接触的にまたは非接触的に行う場合でも必装
とされる。
条件: 反応圧力(1)Big ) (−−−−−−一−250
0、−−−−−−−−−−>循環ガス(scFB)<−
−−−−−−600,−−−−−−−−−>割合 水素(SCFB) 940.9 874.9 1387
.1硫化水素(SCFB) 75.a O,0110,
9水/油比(4/+) o、alo、謁 0.0反応器
温度(”F) 〈−〜−−−−−−−750,0−−−
−−−−−〉時間 (時> <−−−−−−−−−2,
0−−−−−−−>触媒/油化 <−−−−−−−、o
、o −−−−−−−一ン収率: 硫化水素(wt、%) 1.1 2.7 1.5液体油
生成物(vol、%) 84.6 22.5 74.5
脱アスフアルト油(vol、%) IL7 61.8
15.5コークス(wt、%) 3.62 18.74
13.15品質二 液体油生成物API 13.1 12.9 21.0脱
アスフアルト油API 25,9 21.2 4.6コ
ークス<H10原子比) 0.94 1.28 0.8
7転化: 液体回収 100.0 85.3 90.6水素消費(
SGFBJ 521. 466、 −8゜チ脱硫 30
.5 74.8 46.5チ脱金属 47.6 9.3
,9 88.4硫化水素を臨界的に存在すると共に、そ
の循環・割合も臨界的に定める。第11図はFCc f
’jl瀉供給油によるコークス収率に及ぼす著しい効果
が182psiでH2S分圧を一定に保持しながら、モ
リブデン触媒系において1(2S循@割合を変えて得ら
れることを示している。また、第11図は硫化水素循環
割合を約lOまたは15から6 o say以上に高め
た場合に、一定H2S分圧におけるH2S/≠MOがコ
ークス収率を約20重6係から5車量係以下VLC減少
することを示している。このH2S循環割合は、所望扉
のH8SからなるH2/)I2S流を水素化処理反応に
おいて再確認させることによって有利に達成することが
できる。水素再循環流におけるこの分量のH3Sは、水
素化処理を接触的にまたは非接触的に行う場合でも必装
とされる。
表■の8iiJ1.験で得られた液体生成物は傾潟して
澄んだ傾瀉油(05〜約1075°F)およびスラッジ
kmだ。スラッジはへブタンで抽出してヘプタン町浴注
部分およびヘプタン不浴注部分を生成した。ヘプタン不
浴注部分はコークス前車物質である。
澄んだ傾瀉油(05〜約1075°F)およびスラッジ
kmだ。スラッジはへブタンで抽出してヘプタン町浴注
部分およびヘプタン不浴注部分を生成した。ヘプタン不
浴注部分はコークス前車物質である。
上述するように、表■の第1試験では硫イし水素および
水蒸気を使用している。硫化水素を用いないで水蒸気の
みを使用する表■の第2試験は最大へブタン不浴註収率
< 18.74 重量φ)およびヘプタン不溶分におけ
る最大I10比(1,28)を示している。ヘプタン不
溶分(アスファルト/)はコークス前駆物質であシ、高
収率はこの望ましくない市沸III液体の所望液体生成
物(傾瀉油十へブタン可溶物)への水素化分解の相対的
不足を示している。第2試鋏において硫化水素を存在さ
せることは、酸性材料が水素化分解活性を与えることが
知られていることから、水系化分解の不足が糸からのこ
の酸性成分の不足によるものであることを示している。
水蒸気を使用している。硫化水素を用いないで水蒸気の
みを使用する表■の第2試験は最大へブタン不浴註収率
< 18.74 重量φ)およびヘプタン不溶分におけ
る最大I10比(1,28)を示している。ヘプタン不
溶分(アスファルト/)はコークス前駆物質であシ、高
収率はこの望ましくない市沸III液体の所望液体生成
物(傾瀉油十へブタン可溶物)への水素化分解の相対的
不足を示している。第2試鋏において硫化水素を存在さ
せることは、酸性材料が水素化分解活性を与えることが
知られていることから、水系化分解の不足が糸からのこ
の酸性成分の不足によるものであることを示している。
第2試験におけるこれらのアスファルテン基へブタン不
溶分の?LH7G比は水蒸気による系における比較的に
高い水素化活性を示している。しかしながら、第2試験
における生成物のこれらのアスファルテンの高レベル(
18,79重量%)は硫化水素の不存在によるかかる高
H7G比アスファルテン転化に対する分解活性の不足を
示□している。
溶分の?LH7G比は水蒸気による系における比較的に
高い水素化活性を示している。しかしながら、第2試験
における生成物のこれらのアスファルテンの高レベル(
18,79重量%)は硫化水素の不存在によるかかる高
H7G比アスファルテン転化に対する分解活性の不足を
示□している。
表1tにおける第3試験では硫化水素を使用しているが
、水蒸気を用いていない。この第3試験では第2試験よ
り低いヘプタン不溶分(アスファルテンノ収率を得てお
り、硫化水素のm1人が水素化分解活性を付与すること
を示している。しかしながら、第3試験のアスファルテ
ンは第2試駄のアスファルト/よシ低いアスファルテン
I10比を示しておシ、水の不存在が系の水素化活性を
減少することを示している。
、水蒸気を用いていない。この第3試験では第2試験よ
り低いヘプタン不溶分(アスファルテンノ収率を得てお
り、硫化水素のm1人が水素化分解活性を付与すること
を示している。しかしながら、第3試験のアスファルテ
ンは第2試駄のアスファルト/よシ低いアスファルテン
I10比を示しておシ、水の不存在が系の水素化活性を
減少することを示している。
表■における第1試験では硫化水素および水をハ4いて
いる。この第1試験は3試験のうち最低のへブタン不溶
分(アスファルテン) 115<率(L62mm%)を
示しているが、しかしアスファルトンにおける最低H2
C比は最低ではない。この事は、硫化水素および水蒸気
か異常な材料に相互依存的に作用するものと思われる。
いる。この第1試験は3試験のうち最低のへブタン不溶
分(アスファルテン) 115<率(L62mm%)を
示しているが、しかしアスファルトンにおける最低H2
C比は最低ではない。この事は、硫化水素および水蒸気
か異常な材料に相互依存的に作用するものと思われる。
第lに、水の存在において硫化水素は硫化水素の単独使
用の場合より旨いアスファルト水素化分解を誘導する(
第3試験と比較して、13.15重重量圧対して3.6
2重量%アスファルテン〕。第2に、硫化水素の存在に
おいて水は水の単独の場合よシ低い水素レベルをアスフ
ァルテンに付方している(第2試験と比較して、1.2
3に対して0.94(7)7ス7フルテ7 H10比〕
。最後に、アスファルテンにおける低H/C比が水素化
分解よりむしろコーキングに向う高い順向を示すから、
第1試験の高い水素化分解活性(3,62重倉係のへブ
タン不溶分収率〕はこれらのアスファルテンにおける比
較的に低いl(/C比(0,94)に伴うことは異當な
ことである。このために、表■の第1試験は硫化水素お
よび水の尋人がもっけら適度な水素化活性のみにもがか
わらず改良された水素化分解を与え、水素化分h?活活
性硫化水素および水のいずれが一万のみを導入する場合
に得られるよシ著しく大きいことを示している。
用の場合より旨いアスファルト水素化分解を誘導する(
第3試験と比較して、13.15重重量圧対して3.6
2重量%アスファルテン〕。第2に、硫化水素の存在に
おいて水は水の単独の場合よシ低い水素レベルをアスフ
ァルテンに付方している(第2試験と比較して、1.2
3に対して0.94(7)7ス7フルテ7 H10比〕
。最後に、アスファルテンにおける低H/C比が水素化
分解よりむしろコーキングに向う高い順向を示すから、
第1試験の高い水素化分解活性(3,62重倉係のへブ
タン不溶分収率〕はこれらのアスファルテンにおける比
較的に低いl(/C比(0,94)に伴うことは異當な
ことである。このために、表■の第1試験は硫化水素お
よび水の尋人がもっけら適度な水素化活性のみにもがか
わらず改良された水素化分解を与え、水素化分h?活活
性硫化水素および水のいずれが一万のみを導入する場合
に得られるよシ著しく大きいことを示している。
不発明における触媒形態において、第12図は水素化処
理反応器前に前5駆物質触媒を米発明における最終触媒
に改質する場合の極めて臨界的な特徴を示している。上
述するように、水性前駆物質オキシ硫化アンモニウム
モリブデンを供給油と混合し、更に硫化水素で硫化して
炭化水素転化反応器に導入する最終触媒を生成する。炭
化水素転化反応器における温度は気相状態で全部または
部分的に存在する水のために常に十分に高くする。
理反応器前に前5駆物質触媒を米発明における最終触媒
に改質する場合の極めて臨界的な特徴を示している。上
述するように、水性前駆物質オキシ硫化アンモニウム
モリブデンを供給油と混合し、更に硫化水素で硫化して
炭化水素転化反応器に導入する最終触媒を生成する。炭
化水素転化反応器における温度は気相状態で全部または
部分的に存在する水のために常に十分に高くする。
第】2図は水素化処理反応器より前の触媒硫化操作の最
高温度で水素化する油におけるAP工比重の改良に関係
する。第12図は、触媒前駆物質をH2Sにより約66
0°Fの温度(触媒全水素化処理に用いる温度より低い
温度って硫化する(烏合に、API比MEに最大の向上
が得られることを示している。第12図に示すデータμ
プロセス反応器よp前に前5物質触媒全H2Sで処理の
に力0黙予備圏を用いる臨界性を示している。第12図
のデータに用いられた前駆物質触媒は0.23のli、
il a、’Mo 恵量比および2.7 ScF/ポン
ドMoのH2SUMo比(表Iの触媒扁7)を用いて調
製した。このようにして作った前駆物質触媒をWJ12
図に示す温度条件下で硫化し、水素化処理反応器に油に
対してMOl、3重量%の濃度で用いた。水素化処理す
る油としてはウェストテキサスVTBを用いた。
高温度で水素化する油におけるAP工比重の改良に関係
する。第12図は、触媒前駆物質をH2Sにより約66
0°Fの温度(触媒全水素化処理に用いる温度より低い
温度って硫化する(烏合に、API比MEに最大の向上
が得られることを示している。第12図に示すデータμ
プロセス反応器よp前に前5物質触媒全H2Sで処理の
に力0黙予備圏を用いる臨界性を示している。第12図
のデータに用いられた前駆物質触媒は0.23のli、
il a、’Mo 恵量比および2.7 ScF/ポン
ドMoのH2SUMo比(表Iの触媒扁7)を用いて調
製した。このようにして作った前駆物質触媒をWJ12
図に示す温度条件下で硫化し、水素化処理反応器に油に
対してMOl、3重量%の濃度で用いた。水素化処理す
る油としてはウェストテキサスVTBを用いた。
第12図に示す最適触媒硫化温度660°Fは水の臨界
温度(705“C)以下である。それ故、触媒硫化反応
器に存在する少なくとも1部分の水は仮相状態である。
温度(705“C)以下である。それ故、触媒硫化反応
器に存在する少なくとも1部分の水は仮相状態である。
触媒をこの温度で像化する一万、この温度は原油または
残油供給材料の有意転化の場合より低くすることを確め
た。例えば、マイヤーATB祉たはVTB供給材料をモ
リブデン スラリー触媒の存在において2500 ps
iの圧力および716〜800°Fの温度で次に示″j
転化レベルに処理する; 7]6°F JLU% 28.3% 4)800“li
’ 78 % 99.5% 28これらのデータは、第
12図に示す最適な触媒硫化温度よりはるかに商い71
6”Fの温度における転化レベルは810°Fの比較的
に適度に高い温度における可能な転化レベルに比較して
比較的に有意でない。FCC#4瀉油または潤滑油留分
の如き耐熱注留出物油を水素化処理する場合には、より
低い水素化処理温度、例えば約700°Fが効果的であ
る。
残油供給材料の有意転化の場合より低くすることを確め
た。例えば、マイヤーATB祉たはVTB供給材料をモ
リブデン スラリー触媒の存在において2500 ps
iの圧力および716〜800°Fの温度で次に示″j
転化レベルに処理する; 7]6°F JLU% 28.3% 4)800“li
’ 78 % 99.5% 28これらのデータは、第
12図に示す最適な触媒硫化温度よりはるかに商い71
6”Fの温度における転化レベルは810°Fの比較的
に適度に高い温度における可能な転化レベルに比較して
比較的に有意でない。FCC#4瀉油または潤滑油留分
の如き耐熱注留出物油を水素化処理する場合には、より
低い水素化処理温度、例えば約700°Fが効果的であ
る。
第13図は810°Fで実施した水素化処理操作におけ
る触媒活性による触媒硫化温度の効果を説明している。
る触媒活性による触媒硫化温度の効果を説明している。
第18図は4つの異なる硫化温度において、最終触媒の
調製に用いる硫化温度で水素化処理する油のデルタAP
I比瓜(増減)に関係する。750〜800’li”の
最冒硫化温度は、低温予備処理器を用いないが、しかし
硫化を水素化処理反応器自体において、または反応器の
条件下で生じさせることを示している。この試験は、J
5時間継続操作後すべての試験のデルタAPI比重の見
地から極めて望ましい結果を示している。しかしながら
、操作時間の増加によって、API比■(における初期
の向上がすみやかに減少し、約60時間後この試験では
芙際上水素化処理中API比重が失われている。これに
対して、第13図の他の3試験では、8】0°Fの油水
素化処理反応器の温度下で810 ’Fの水素化処理反
応器の温度以下のそれぞれ625°F、650°Fおよ
び685°Fの低触媒温度を用いている。これらの低硫
化温度は15時間後生成油のAPI比重に比較的にわず
かな向上を誘導するけれども、これらの低硫化温度は安
定なAPI比爪内爪向上局的に達成する操作期間で向上
する触媒において得られる。
調製に用いる硫化温度で水素化処理する油のデルタAP
I比瓜(増減)に関係する。750〜800’li”の
最冒硫化温度は、低温予備処理器を用いないが、しかし
硫化を水素化処理反応器自体において、または反応器の
条件下で生じさせることを示している。この試験は、J
5時間継続操作後すべての試験のデルタAPI比重の見
地から極めて望ましい結果を示している。しかしながら
、操作時間の増加によって、API比■(における初期
の向上がすみやかに減少し、約60時間後この試験では
芙際上水素化処理中API比重が失われている。これに
対して、第13図の他の3試験では、8】0°Fの油水
素化処理反応器の温度下で810 ’Fの水素化処理反
応器の温度以下のそれぞれ625°F、650°Fおよ
び685°Fの低触媒温度を用いている。これらの低硫
化温度は15時間後生成油のAPI比重に比較的にわず
かな向上を誘導するけれども、これらの低硫化温度は安
定なAPI比爪内爪向上局的に達成する操作期間で向上
する触媒において得られる。
最終触媒を生成する触媒前駆物質を硫化する手段は触媒
活性に対して極めて臨界的である。触媒上における硫黄
の量よりむしろ硫化の方法は触媒の活性度を決定する。
活性に対して極めて臨界的である。触媒上における硫黄
の量よりむしろ硫化の方法は触媒の活性度を決定する。
例えば、チオモリブデン歳アンモニウムCNH4)2H
as、 Its任意の硫化モリブデン酸アンモニウムの
最大の硫黄含有量を有しており、かつ硫化水素を添加し
ないで加熱することによってMOS 2に転化する適度
の硫黄を含んでいる。
as、 Its任意の硫化モリブデン酸アンモニウムの
最大の硫黄含有量を有しており、かつ硫化水素を添加し
ないで加熱することによってMOS 2に転化する適度
の硫黄を含んでいる。
し70為シながら、この材料から誘導されたMoS2は
比較的に不活性である。更に、水洗アンモニウム塩前駆
物質に導入するが、しかし付加油相なしで?1′)JO
硫化水素により形成する任意のMoS 2は比較的に不
活性であることを確めた。また、市販の MO32も比
較的に不活性であることを確めた。このために、本発明
における触媒はその組成によって単に規定することがで
きない。調製のその手段によって規定する必要がある。
比較的に不活性である。更に、水洗アンモニウム塩前駆
物質に導入するが、しかし付加油相なしで?1′)JO
硫化水素により形成する任意のMoS 2は比較的に不
活性であることを確めた。また、市販の MO32も比
較的に不活性であることを確めた。このために、本発明
における触媒はその組成によって単に規定することがで
きない。調製のその手段によって規定する必要がある。
本発明における極めて活性なスラリー触媒はH2Sおよ
び水性硫化モリブデン酸アンモニウム塩の存在のみなら
ず、油相、好ましくはプロセス供給油の存在で鈍化する
必要のあることを確めた。混合物は機械攪拌磯によって
分散するのが好ましい。ある手段では、油は反応物相互
間の接触に作用する。硫化段階の温度において、水は液
相であり、このために液体の水および油相が存在し、こ
れらは水素を含むガス状硫化水素相が存在し、硫化操作
中これらを緊密に混合する。この手段において、高活性
の微細な硫化モリブテン スラリー触媒を生成すること
ができる。
び水性硫化モリブデン酸アンモニウム塩の存在のみなら
ず、油相、好ましくはプロセス供給油の存在で鈍化する
必要のあることを確めた。混合物は機械攪拌磯によって
分散するのが好ましい。ある手段では、油は反応物相互
間の接触に作用する。硫化段階の温度において、水は液
相であり、このために液体の水および油相が存在し、こ
れらは水素を含むガス状硫化水素相が存在し、硫化操作
中これらを緊密に混合する。この手段において、高活性
の微細な硫化モリブテン スラリー触媒を生成すること
ができる。
比較的に多重、例えば1.OUOppmまで、または2
.00099m以上、またはこれ以上のバナジウム原油
および残油に存在しているから、本発明にお・ける再循
環モリブデン触媒はかかる原油または残油の処理から蓄
積されたバナジウム含有または混合している。それ故、
回収および酸化段階後、再循環触媒はモリブデンおよび
バナジウム酸化物の組合せからなる。そこで、酸化バナ
ジウムおよび酸化モリブデンの混合物からなる触媒の活
性ヲ調べる試験を行った。また、スラリー触媒として五
酸化バナジウム■205の活性度を調べる試験を行った
。
.00099m以上、またはこれ以上のバナジウム原油
および残油に存在しているから、本発明にお・ける再循
環モリブデン触媒はかかる原油または残油の処理から蓄
積されたバナジウム含有または混合している。それ故、
回収および酸化段階後、再循環触媒はモリブデンおよび
バナジウム酸化物の組合せからなる。そこで、酸化バナ
ジウムおよび酸化モリブデンの混合物からなる触媒の活
性ヲ調べる試験を行った。また、スラリー触媒として五
酸化バナジウム■205の活性度を調べる試験を行った
。
再循環モリブテン触媒は、モリブデン以外に存在する他
の任意の金属を分散しながら存在するモリブテンと反応
するのに要する最適量のアンモニアを再循環触媒と反応
させる限りは、約70〜85重量%までのバナジウム(
全金属原子に対して)からなり、かつ活性触媒を構成す
ることを確めた。丑た、最適なアンモニア対モリブデン
比はバナジウムの存在により変化しないことを確めた。
の任意の金属を分散しながら存在するモリブテンと反応
するのに要する最適量のアンモニアを再循環触媒と反応
させる限りは、約70〜85重量%までのバナジウム(
全金属原子に対して)からなり、かつ活性触媒を構成す
ることを確めた。丑た、最適なアンモニア対モリブデン
比はバナジウムの存在により変化しないことを確めた。
また、不発明においてはMoOaに代えて用い、かつM
oO8について用いたと同じ調製条件を用いた■205
では活性触媒が得られない。モリブデンを溶液にするの
に要するアンモニアの適当量ではバナジウムを溶液にす
ることができないために、硫化バナジウム前駆物質は再
生処理において形成しないものと思われる。著しく過剰
のアンモニアを用いる試験では硫化バナジウムが生ずる
ものと思われる。しかしながら、硫化バナジウム(−1
,非硫化バナジウムより水素消費が少なく、晶いコーク
ス収率を与える。それ故に、硫化バナジウムはそれ自体
により活性な触媒でない。この観点から、70.75.
8mtたは85屯量係丑でのバナジウムおよびモリブデ
ン(全金属原子に対して)を含有する組成物をある手段
で再循環し、および再生することができ、このためにモ
リブテン単独よりも活性度を著しく低下しないという全
く驚くべきことを確めた。
oO8について用いたと同じ調製条件を用いた■205
では活性触媒が得られない。モリブデンを溶液にするの
に要するアンモニアの適当量ではバナジウムを溶液にす
ることができないために、硫化バナジウム前駆物質は再
生処理において形成しないものと思われる。著しく過剰
のアンモニアを用いる試験では硫化バナジウムが生ずる
ものと思われる。しかしながら、硫化バナジウム(−1
,非硫化バナジウムより水素消費が少なく、晶いコーク
ス収率を与える。それ故に、硫化バナジウムはそれ自体
により活性な触媒でない。この観点から、70.75.
8mtたは85屯量係丑でのバナジウムおよびモリブデ
ン(全金属原子に対して)を含有する組成物をある手段
で再循環し、および再生することができ、このためにモ
リブテン単独よりも活性度を著しく低下しないという全
く驚くべきことを確めた。
本兄明における硫化モリブテン スラリー触媒における
バナジウムの作用を直接にW、■へる試験を行った。種
々の量の酸化モリブデンおよび五酸化バナジウムを一定
量の水に添加して水性スラリーを生成した。これらのス
ラリーに一定着りのアンモ・ニア溶液を添加し、混合し
た。混合物の全金属濃度および全重量は一定にした。表
■に成分の量および濃度、およびアンモニア対モリブデ
ン比並びに各金属の量(%)を示す。
バナジウムの作用を直接にW、■へる試験を行った。種
々の量の酸化モリブデンおよび五酸化バナジウムを一定
量の水に添加して水性スラリーを生成した。これらのス
ラリーに一定着りのアンモ・ニア溶液を添加し、混合し
た。混合物の全金属濃度および全重量は一定にした。表
■に成分の量および濃度、およびアンモニア対モリブデ
ン比並びに各金属の量(%)を示す。
表 ■
触媒 A 1 2 8
触媒溶液(り)
醇化モリブデン 0.0 18.0 86.0五酸化バ
ナジウム 96゜0 54.0 86.ONH,01(
(29,2%:NH8として) 84.425.8 2
5.8重量受 1:i!化モリブデン 0゜00 8.10 16.2
1五酌化バナジウム 22.88 24−31 16.
21NH32,893,3!J 8゜88 溶液中のMo (wt%) 0゜0 5.4 10.8
溶液中のV(wt%) 12.8 18.6961溶液
中のNH8(wt%) 2.4 8.4 8.4重量比 NH8/Mo 、6296 。8148NH8/V 、
1875 .2500 .3786NH3/’金川 、
1875 .1789 .1708オートクレーブへの
装填(9) 150゜0 88.8 84.・触媒/油
化 、048 .042 .0444 5 6 7 8 48.0 54.0 48゜0 48゜006020.
0 18.0 8゜0 0゜0 96゜025゜0 2
5.8 20.6 84.41 84゜424.38
2431 29.60 29.06 0.0010゜1
68゜10 4.98 帆00 22.803゜70
3゜88 8.71 B、08 8゜201Ci4 1
6.2 19.7 10.8 0.05.7 4.5
2.8 0.0 12.83゜? 3.4 8.7 1
0゜82゜4゜2284 。2098 .1878 。
ナジウム 96゜0 54.0 86.ONH,01(
(29,2%:NH8として) 84.425.8 2
5.8重量受 1:i!化モリブデン 0゜00 8.10 16.2
1五酌化バナジウム 22.88 24−31 16.
21NH32,893,3!J 8゜88 溶液中のMo (wt%) 0゜0 5.4 10.8
溶液中のV(wt%) 12.8 18.6961溶液
中のNH8(wt%) 2.4 8.4 8.4重量比 NH8/Mo 、6296 。8148NH8/V 、
1875 .2500 .3786NH3/’金川 、
1875 .1789 .1708オートクレーブへの
装填(9) 150゜0 88.8 84.・触媒/油
化 、048 .042 .0444 5 6 7 8 48.0 54.0 48゜0 48゜006020.
0 18.0 8゜0 0゜0 96゜025゜0 2
5.8 20.6 84.41 84゜424.38
2431 29.60 29.06 0.0010゜1
68゜10 4.98 帆00 22.803゜70
3゜88 8.71 B、08 8゜201Ci4 1
6.2 19.7 10.8 0.05.7 4.5
2.8 0.0 12.83゜? 3.4 8.7 1
0゜82゜4゜2284 。2098 .1878 。
3128 −−.6491 。7555 1.821
−− .1875.1689 .1[348,1644
,3128,1875108,581,085゜5 7
8.0 150.0.056 .042 .048 。
−− .1875.1689 .1[348,1644
,3128,1875108,581,085゜5 7
8.0 150.0.056 .042 .048 。
018 .025生成スラリーを攪拌し、大気圧下15
0°FK加熱した。この温度を2時間にわたシ維持した
。この際、硫化水素含有ガス流(92%水素および8襲
硫化水素)を、l5CFの硫化水素をs、z psiの
H,S分圧で全金属(ボントノと接触させるまで導入し
た。
0°FK加熱した。この温度を2時間にわたシ維持した
。この際、硫化水素含有ガス流(92%水素および8襲
硫化水素)を、l5CFの硫化水素をs、z psiの
H,S分圧で全金属(ボントノと接触させるまで導入し
た。
表)1に示す谷触媒をマイヤATB供給材料の水素化処
理のためにオートクレーブで試験した。この供給林料の
特性を表■に示す。
理のためにオートクレーブで試験した。この供給林料の
特性を表■に示す。
表■
特 注 マイヤATB
比重API 7.5
比重 1..0180
粘度、SUS、 D2161 :
210°P 1903゜
250°F 648 。
流動点 (’FJ O。
硫黄(wt、%) 4.74
水素(wt、%) 10.23
罫 累 (wt、%)0.53
酸素(Wppm、l 2960゜
水(WpI)mJ 274゜
金属(Wppm) 438゜
ニッケル (wpPIIl)75・
バナジウム(WPpmJ 408・
炭素(wt、%〕 88.91
残留炭素分、コンラドソン、(wt、%) 18.0兵
窒蒸留 (”F) 5% 703 10% 756 20% 820 30% 884 40% 93j (分解) 試験オートクレーブを下記の硫化条件下で刀日熱しなが
ら、他の循環材料を用いずに水素/硫化水素ガスを充填
オートクレーブに通し循環させて操作した: 第1硫化 温度:350’F、時間:0゜1時間 第 2 イ流化 温度:680°F、 時間:0.5時間表■に示した触
媒を選択して得た結果および試験条件を表Xに示す。
窒蒸留 (”F) 5% 703 10% 756 20% 820 30% 884 40% 93j (分解) 試験オートクレーブを下記の硫化条件下で刀日熱しなが
ら、他の循環材料を用いずに水素/硫化水素ガスを充填
オートクレーブに通し循環させて操作した: 第1硫化 温度:350’F、時間:0゜1時間 第 2 イ流化 温度:680°F、 時間:0.5時間表■に示した触
媒を選択して得た結果および試験条件を表Xに示す。
表Xのテークから誘害した生成物の特注および生成物収
率を表Iに示す。
率を表Iに示す。
表)3 (B)
触媒No、 1 2 3 4
匙硫油
5 6 B 9 IO
触媒におけるバナジウム/モリブデン比の変化によシプ
ロセスに及ぼす効果を一定硫化水素流/金属重量および
一定アンモニア/金属比で調製したモリブデン−バナジ
ウム触媒の性能と比較して得た。第14図は触媒モリブ
デン(金属として)濃度に対する全水素消費の関係を示
し、これにより触媒活性を示している。第14図におい
て、バナジウム(金属として)濃度は100−モリブデ
ン濃度に等しい。第14図は全モリブデン+バナジウム
含有量に対して15.20.25またはao=a係以上
のモリブデン濃度で、すなわち、70.75.80’t
たは85本量係以下のバナジウム濃度で高触媒活性を有
することを示している。
ロセスに及ぼす効果を一定硫化水素流/金属重量および
一定アンモニア/金属比で調製したモリブデン−バナジ
ウム触媒の性能と比較して得た。第14図は触媒モリブ
デン(金属として)濃度に対する全水素消費の関係を示
し、これにより触媒活性を示している。第14図におい
て、バナジウム(金属として)濃度は100−モリブデ
ン濃度に等しい。第14図は全モリブデン+バナジウム
含有量に対して15.20.25またはao=a係以上
のモリブデン濃度で、すなわち、70.75.80’t
たは85本量係以下のバナジウム濃度で高触媒活性を有
することを示している。
第15図は一足H2S/全金属比での触媒調製に用いた
NHa/MOk fit比に対する水素消費量の見地か
ら表■の触媒の活性を比較している。第15図は約0.
24のアンモニア/モリブデン重量比で最適であること
を示している。この事はバナジウムを含まない触媒を用
いる上述する試験で観察した同じ最適アンモニア/モリ
ブデン比であるために、このアンモニア/モリブデン比
を用いる場合にはアンモニアはバナジウムの存在でモリ
ブデンと優先的に反応することがわかる。この事はアン
モニア水溶液におけるモリブデンとバナジウムとの間の
溶解度差を示すものである。
NHa/MOk fit比に対する水素消費量の見地か
ら表■の触媒の活性を比較している。第15図は約0.
24のアンモニア/モリブデン重量比で最適であること
を示している。この事はバナジウムを含まない触媒を用
いる上述する試験で観察した同じ最適アンモニア/モリ
ブデン比であるために、このアンモニア/モリブデン比
を用いる場合にはアンモニアはバナジウムの存在でモリ
ブデンと優先的に反応することがわかる。この事はアン
モニア水溶液におけるモリブデンとバナジウムとの間の
溶解度差を示すものである。
衷xllは、表■のモリブデンを含まないバナジウム触
媒(触媒AIおよび8)を用いる2つの試験の結果を示
しており、この場合−万の試験を高めたアンモニア/バ
ナジウム比で行い、他方の試験を低いアンモニア/バナ
ジウム比で行った。両試・験の触媒において、最後S/
V比をそれぞれ0.87および0.05にしている。表
Xの試験条件下でマイヤATB材料を処理した場合、活
硫黄・バナジウム触媒は比較的に硫化しないバナジウム
触媒より水素消費の少ないことにより多くのコークス全
1生ずることがわかる。
媒(触媒AIおよび8)を用いる2つの試験の結果を示
しており、この場合−万の試験を高めたアンモニア/バ
ナジウム比で行い、他方の試験を低いアンモニア/バナ
ジウム比で行った。両試・験の触媒において、最後S/
V比をそれぞれ0.87および0.05にしている。表
Xの試験条件下でマイヤATB材料を処理した場合、活
硫黄・バナジウム触媒は比較的に硫化しないバナジウム
触媒より水素消費の少ないことにより多くのコークス全
1生ずることがわかる。
表刈
モリブテン/バナジウム触媒の調製
種々のNH8/V比
T=150°F
時間=2時間
H2S = 25(3FH
触媒4 1 8
触媒#液(g):
モリブデン o、o o、。
五酸化バナジウム 96.0 36.ONHOH(29
,2%NH8として) 34.4 25.0wt、%M
O(浴液中の) 0・00・wt、%■ (浴?俟中の
) 12.8 ](1゜wt、%NH8(溶液中の)
2 、4 + 。
,2%NH8として) 34.4 25.0wt、%M
O(浴液中の) 0・00・wt、%■ (浴?俟中の
) 12.8 ](1゜wt、%NH8(溶液中の)
2 、4 + 。
重量比
NHa/’kl o −−
NH8/V 、1875 、.37O
NH8/金属 、1875 、.370オートクレーブ
への供給量(g) 150・0 92・S/V微細触i
、 0.05 0.87係 コークス収率 2.8
10.3 H2消費 (SOFB) 594. 272゜第16図
は一定H2S/金属比で種々のバナジウム触媒を調製す
るのに用いたアンモニア/バナジウム重量比に対する硫
黄/バナジウム比との関係を示すグラフであり、高NH
8/V重量比で有意量の硫化バナジウムを生成できるこ
とを示している。
への供給量(g) 150・0 92・S/V微細触i
、 0.05 0.87係 コークス収率 2.8
10.3 H2消費 (SOFB) 594. 272゜第16図
は一定H2S/金属比で種々のバナジウム触媒を調製す
るのに用いたアンモニア/バナジウム重量比に対する硫
黄/バナジウム比との関係を示すグラフであり、高NH
8/V重量比で有意量の硫化バナジウムを生成できるこ
とを示している。
また、第16図は再循環触媒の再生において、有意量の
硫化バナジウムの形成を使用するアンモニアの量の減少
によって回避できることを示している0 ztS図は触媒前駆物質生成量、高温−高圧硫化におけ
る硫化水素前処理圏、炭化水素水素化処理Illおよび
触媒回収量を含むスラリー触媒水素化処理システムのフ
ローシートを示している。
硫化バナジウムの形成を使用するアンモニアの量の減少
によって回避できることを示している0 ztS図は触媒前駆物質生成量、高温−高圧硫化におけ
る硫化水素前処理圏、炭化水素水素化処理Illおよび
触媒回収量を含むスラリー触媒水素化処理システムのフ
ローシートを示している。
第18図には第1触媒前駆物賀反応益】0および第2触
媒前鹿物質反応器12を示している。固体三酸化モリブ
デンを含む水(M2O3は水に不溶でろるりをライン]
4を介して、およびアンモニア水(例えば20重量係の
NH,3を水に溶解した浴液)をライン16を介して第
1触媒前駆物質反応器10に添加する。好ましくはMO
ボンド轟υ・0.23ポンドのIJH8(非水基準〕を
反応器10に添加してモリブデンを溶解する。水に溶解
するモリブデン酸アンモニウムが反応器JOに生成し、
これをライン】8を介して第2触媒前、型物質反応器J
2に送る。
媒前鹿物質反応器12を示している。固体三酸化モリブ
デンを含む水(M2O3は水に不溶でろるりをライン]
4を介して、およびアンモニア水(例えば20重量係の
NH,3を水に溶解した浴液)をライン16を介して第
1触媒前駆物質反応器10に添加する。好ましくはMO
ボンド轟υ・0.23ポンドのIJH8(非水基準〕を
反応器10に添加してモリブデンを溶解する。水に溶解
するモリブデン酸アンモニウムが反応器JOに生成し、
これをライン】8を介して第2触媒前、型物質反応器J
2に送る。
更に、ガス状硫化水素を反応器】2にライン20を介し
て面別し7て水性モリブデン酸アンモニウムと反応して
一般式(rJH4)xMO8y07.を有する硫化アン
モニア塩を生成する。H2Sの添加番は2.73OF/
ボンドMOにするのが好スしい。反応器12内に生成し
た約8811の硫化化合物は非固体で、可溶徒たはコロ
イド状態である(非濾過性)。
て面別し7て水性モリブデン酸アンモニウムと反応して
一般式(rJH4)xMO8y07.を有する硫化アン
モニア塩を生成する。H2Sの添加番は2.73OF/
ボンドMOにするのが好スしい。反応器12内に生成し
た約8811の硫化化合物は非固体で、可溶徒たはコロ
イド状態である(非濾過性)。
かかる生成硫化化合物の残一部12重足%は固体状態で
ある。これらの固体化合物は赤味かかったオレンジ色を
し、アセトンに可tBであり、X−線回折で無定形であ
る。反応器121円の系(1自己安定註であり、このた
めに固体を戸別する場合・戸別した固体をH2Sの存在
で、捷たは不存在で1時間にわたり沈降でせる。非濾過
注可イ容およびコロイド状態の分子を若干のOをSで置
換して濾過性固体材料に転化する。
ある。これらの固体化合物は赤味かかったオレンジ色を
し、アセトンに可tBであり、X−線回折で無定形であ
る。反応器121円の系(1自己安定註であり、このた
めに固体を戸別する場合・戸別した固体をH2Sの存在
で、捷たは不存在で1時間にわたり沈降でせる。非濾過
注可イ容およびコロイド状態の分子を若干のOをSで置
換して濾過性固体材料に転化する。
硫化化合物を水に混合したこの混合物は触媒前駆物質か
らなる。この混合物をライン22f:介して前処理圏z
4に送り、こ\で触媒前駆物質を含む硫化反応を市温お
よび高圧条件で完了させる。
らなる。この混合物をライン22f:介して前処理圏z
4に送り、こ\で触媒前駆物質を含む硫化反応を市温お
よび高圧条件で完了させる。
前処理圏24に導入する前に、ライン22における水に
含む触媒前駆物質を先づライン26から導入きれるプロ
セス供給油と、およびライン28から導入されるH2−
H2S混合物を含むガスと混合する。これらの混合成分
は必然的ではないが、プロセスにより必要とされる全供
給成分を含んでおり、ライン30を介して前処理圏24
に送る。
含む触媒前駆物質を先づライン26から導入きれるプロ
セス供給油と、およびライン28から導入されるH2−
H2S混合物を含むガスと混合する。これらの混合成分
は必然的ではないが、プロセスにより必要とされる全供
給成分を含んでおり、ライン30を介して前処理圏24
に送る。
[’*’+1処理圏24は150〜750°Fの温度で
操作する多段処理工程(第19図参照)を含んでいる。
操作する多段処理工程(第19図参照)を含んでいる。
かかる温度はプロセス反応器32における温度より低い
。前処理圏24において、触媒前駆物質を触媒活性MO
32に反応させる。触媒組成物は前処理圏24において
触媒生成反応を実質的に完了させる。触媒固形物の粒径
は、触媒前駆物質を本発明における最適NHa/ Mo
比の使用によシ生成するようにする以外は触媒前駆物質
が前処理圏24を通過するように小さくするのが好まし
い。
。前処理圏24において、触媒前駆物質を触媒活性MO
32に反応させる。触媒組成物は前処理圏24において
触媒生成反応を実質的に完了させる。触媒固形物の粒径
は、触媒前駆物質を本発明における最適NHa/ Mo
比の使用によシ生成するようにする以外は触媒前駆物質
が前処理圏24を通過するように小さくするのが好まし
い。
ライン34全通して前処理圏24から送出される触媒は
最終触媒であシ、濾過性スラリー固形物の状態でプロセ
ス反応器32に送る。プロセス反応器32におけるスラ
リーの滞留時間は2時間にすることができ、温度は82
0°Fおよび全圧は25υ0psi、にすることができ
る。必要に応じて、硫化水素をライン36を介して反応
器32に添加し、1 ’I 50 pS工の水素分圧お
よび1 ? Opsiの硫化水素分圧を維持することが
できる。
最終触媒であシ、濾過性スラリー固形物の状態でプロセ
ス反応器32に送る。プロセス反応器32におけるスラ
リーの滞留時間は2時間にすることができ、温度は82
0°Fおよび全圧は25υ0psi、にすることができ
る。必要に応じて、硫化水素をライン36を介して反応
器32に添加し、1 ’I 50 pS工の水素分圧お
よび1 ? Opsiの硫化水素分圧を維持することが
できる。
反応器32からの流出物はライン38を介してjぢ圧分
離器412に送る。プロセス ガスはオーバーヘッド
ライン44を介して分離器412から取出し、スクラバ
ー46に送られ、ライン48を介してアンモニアおよび
軽質炭化水素並びに1部の硫化水素の如き不純物を除去
する。水素および硫化水素の精製混合物、またはこれら
単独の水素または硫化水素をライン28を介して再循環
してプロセス供給油と混合する。任意に必要とされる補
給H2またはH2Sはライン5oおよび52のそれぞれ
を介して添刀口することができる。
離器412に送る。プロセス ガスはオーバーヘッド
ライン44を介して分離器412から取出し、スクラバ
ー46に送られ、ライン48を介してアンモニアおよび
軽質炭化水素並びに1部の硫化水素の如き不純物を除去
する。水素および硫化水素の精製混合物、またはこれら
単独の水素または硫化水素をライン28を介して再循環
してプロセス供給油と混合する。任意に必要とされる補
給H2またはH2Sはライン5oおよび52のそれぞれ
を介して添刀口することができる。
十分な滞留時間を分離器42に与えて上部油層54を下
部水層56から分離する。供給油から除去された金属を
含む触媒は油相との界面近くで水相に浮遊する傾向があ
る。触媒は流下管58および排出ライン60を介して水
相に排出することによって分離器42から除去する。若
干の水性触媒流は、必要に応じてライン62ケ介して前
処理器]241の入口に直接に再循環することができる
。必要に応じて、若干のこの水性触媒流は図に示さない
手段によって前処理器24からなる複数の処理段階[川
に再循環することができる。残部の触媒流は後述する部
分岐化圏64に送る。
部水層56から分離する。供給油から除去された金属を
含む触媒は油相との界面近くで水相に浮遊する傾向があ
る。触媒は流下管58および排出ライン60を介して水
相に排出することによって分離器42から除去する。若
干の水性触媒流は、必要に応じてライン62ケ介して前
処理器]241の入口に直接に再循環することができる
。必要に応じて、若干のこの水性触媒流は図に示さない
手段によって前処理器24からなる複数の処理段階[川
に再循環することができる。残部の触媒流は後述する部
分岐化圏64に送る。
上部油層54はライン66を介して分離器42から取出
し常圧分留塔(A−塔)68に送り、こ\から種々の留
出物フラクションを複数のライン70を介して除去し、
これから残留物は塔底ライン72を介して除去する。ラ
イン72を流れる残留フラクションの1部は、必要に応
じて再に分解するためにライン74を介して前処理器2
4のメロまたは反応器32の入口に再循環することがで
きる。大部分のまたはすべての八−塔残留物はライン7
6′f:介して真空蒸留塔78に送り、こ\から留出物
フラクションをライン80を介して除去し、残留物フラ
クションを塔底ライン82を介して除去する。
し常圧分留塔(A−塔)68に送り、こ\から種々の留
出物フラクションを複数のライン70を介して除去し、
これから残留物は塔底ライン72を介して除去する。ラ
イン72を流れる残留フラクションの1部は、必要に応
じて再に分解するためにライン74を介して前処理器2
4のメロまたは反応器32の入口に再循環することがで
きる。大部分のまたはすべての八−塔残留物はライン7
6′f:介して真空蒸留塔78に送り、こ\から留出物
フラクションをライン80を介して除去し、残留物フラ
クションを塔底ライン82を介して除去する。
■−塔缶出液の1部は、必要に応じてライン84を介し
て前処理圏24に再循環することができ、大部分のまた
はすべての缶出′rLfニライン86を介して溶剤抽出
器88に送ることができる。C8,C。
て前処理圏24に再循環することができ、大部分のまた
はすべての缶出′rLfニライン86を介して溶剤抽出
器88に送ることができる。C8,C。
またはナフサ、軽油、ディーゼル燃f4または重質ガス
油の如き任意適当な俗剤はライン90合介して溶剤抽出
器88に送り、触媒から油を抽出し、分離器42におい
て分離しなかった金属を抽出す、る。抽出器88におい
て、上部油相92は下部スラッジ相94から分離する。
油の如き任意適当な俗剤はライン90合介して溶剤抽出
器88に送り、触媒から油を抽出し、分離器42におい
て分離しなかった金属を抽出す、る。抽出器88におい
て、上部油相92は下部スラッジ相94から分離する。
油相92はライン96を介して除去し、アスファルテン
油および溶剤を含んでおり、低金属A6燃料油を構成す
る。
油および溶剤を含んでおり、低金属A6燃料油を構成す
る。
スラッジ相94はライン98を介して除去し、触媒およ
び除去された金属を含んでいる。
び除去された金属を含んでいる。
溶剤抽出器88は、必要に応じてフィルターで置換する
ことができる。
ことができる。
ライン98から流出するスラッジ中の触媒(または使用
するならばフィルターからの沈殿)は硫化状態であり、
除去されたニッケルおよびバナジウムを含有している。
するならばフィルターからの沈殿)は硫化状態であり、
除去されたニッケルおよびバナジウムを含有している。
ライン98を流出する触媒含有スラッジは部分酸化量6
4に送り、この酸化量64には酸素′また(1空気全ラ
イン100を介して導入−rる。圏64において炭素質
(オ料はノンガス(syngas ) CCo +H2
Jにガス化することができ、このノンガスはプロセス燃
料として用いるためにライン102を介して除去する。
4に送り、この酸化量64には酸素′また(1空気全ラ
イン100を介して導入−rる。圏64において炭素質
(オ料はノンガス(syngas ) CCo +H2
Jにガス化することができ、このノンガスはプロセス燃
料として用いるためにライン102を介して除去する。
MOS、。
N15y (Yは1〜2を示−1−) 、 VSx、
(Xは1〜2.5を示す)およびV 2 b sを含む
け64に導入する金属硫化物は相当する金属酸化物14
00a + NIOおよびv205に酸化する。
(Xは1〜2.5を示す)およびV 2 b sを含む
け64に導入する金属硫化物は相当する金属酸化物14
00a + NIOおよびv205に酸化する。
これらの金属酸化物はライン102(il−介して圏6
4から除去する。これらの金属酸化物の1部はライン1
04を介してプロセスから除去し、残部はアンモニアと
反応させるためにライン106を介して第1触媒前駆物
質反応器1oに送る。ライン1.04を介して取出され
る固形物の上置が供給金属の量の2倍になった場合に、
MOおよび(■十Ni)の50750混合物をシステム
内における活性触媒とじて循環させることができる。
4から除去する。これらの金属酸化物の1部はライン1
04を介してプロセスから除去し、残部はアンモニアと
反応させるためにライン106を介して第1触媒前駆物
質反応器1oに送る。ライン1.04を介して取出され
る固形物の上置が供給金属の量の2倍になった場合に、
MOおよび(■十Ni)の50750混合物をシステム
内における活性触媒とじて循環させることができる。
第18図に示もない1操作方法ではMOO8を昇華によ
りNiOおよび■2o5がら分離することができる。こ
の操作方法ではライン104を使用しない。この代りに
、昇華Utライン1o2とJOGとの間に挿入してMo
0aを1れ0および■2o5がら昇華し、他の金属酸化
物の存在しないN’i’l製Moo3をアンモニアと反
応゛させるためにライン106を通して第1触媒前駆物
質反応器1oに戻す。また、第18図に示さない他の変
形操作方法では供給油の】部を第19図に示す段1者間
のライン112またはライン116に直接導入すること
ができる。
りNiOおよび■2o5がら分離することができる。こ
の操作方法ではライン104を使用しない。この代りに
、昇華Utライン1o2とJOGとの間に挿入してMo
0aを1れ0および■2o5がら昇華し、他の金属酸化
物の存在しないN’i’l製Moo3をアンモニアと反
応゛させるためにライン106を通して第1触媒前駆物
質反応器1oに戻す。また、第18図に示さない他の変
形操作方法では供給油の】部を第19図に示す段1者間
のライン112またはライン116に直接導入すること
ができる。
上述するように、触媒剤皮物質反応器1oには0.28
ホy トのNH3(非水基準〕をMOボンドに対して
添加する。この比のMo (金属として計算〕はライン
14および106を介して導入されるM。
ホy トのNH3(非水基準〕をMOボンドに対して
添加する。この比のMo (金属として計算〕はライン
14および106を介して導入されるM。
を含んでいる。このNH8/MO比はライン106を介
して、または任意の他の供給源から前駆物質反応器10
に導入されるNiOおよび/または■205でに添加し
ない。このためにかかる金属を醗酵するのを避ける。
して、または任意の他の供給源から前駆物質反応器10
に導入されるNiOおよび/または■205でに添加し
ない。このためにかかる金属を醗酵するのを避ける。
第19図は@18図に示す前処理圏108の好適な手段
を示している。前処理圏108は第19図に示す3つの
処理段階の如き複数の予熱段階(例えば2または3段階
)から構成されている。第19図に示すように、200
°Fの温度でライン30を通る反応物および触媒を熱交
換器として設計された管胴式熱交換器110内の管の内
部に導入する。ライン30の流れは水洗触媒前、駆物質
9重質原油、耐火または残渣供給油、水素および硫化水
素を含んでおり、また第18図のライン?4および84
を流れる触媒含有再循環流を含んでいる。
を示している。前処理圏108は第19図に示す3つの
処理段階の如き複数の予熱段階(例えば2または3段階
)から構成されている。第19図に示すように、200
°Fの温度でライン30を通る反応物および触媒を熱交
換器として設計された管胴式熱交換器110内の管の内
部に導入する。ライン30の流れは水洗触媒前、駆物質
9重質原油、耐火または残渣供給油、水素および硫化水
素を含んでおり、また第18図のライン?4および84
を流れる触媒含有再循環流を含んでいる。
任意の高温度の流れは熱交換器110の管胴に供・給で
きる。プロセスの熱経済の目的のために、ライン38の
熱プロセス反応器流出物流をその通路における熱交換器
110の管胴を介して高圧分離器42に供給することが
できる。
きる。プロセスの熱経済の目的のために、ライン38の
熱プロセス反応器流出物流をその通路における熱交換器
110の管胴を介して高圧分離器42に供給することが
できる。
熱交換器]10からの反応流はライン112を介して約
425°Fの温度で予熱器(例えば炉)114に送る。
425°Fの温度で予熱器(例えば炉)114に送る。
炉]141からの流出物は約625”Fの温度でライン
】]6を流れて前処理器(例えば炉)118に送る。炉
118からの流出物は約700〜8]0°Fの温度であ
り、ライン120を介して第18図に示す発熱プロセス
反応器32に送る。
】]6を流れて前処理器(例えば炉)118に送る。炉
118からの流出物は約700〜8]0°Fの温度であ
り、ライン120を介して第18図に示す発熱プロセス
反応器32に送る。
熱交換器】10および予熱器】14のそれぞれは反応物
を比較的に短い滞留時間にわたり保持する一万、前処理
器118における滞留時間を長くする。熱交換器】10
.予熱器114および前処理器1]8は反応流を十分高
い温度に予熱する作用をし、このために正味発熱反応を
プロセス反応器32に入熱を与えることなく進行するこ
とができる。プロセス反応器32において生ずる反応物
は発熱水素化反応および吸熱熱分解反応を含んでいるけ
れども、釣合いにおいて反応器32はわずかに発熱にす
るのが望ましい。ライン34を流れる反応器32に進入
する流れの限界温度は約700°Fにして、反応器82
を重質原油または残渣供給油について発熱状態に維持す
る。
を比較的に短い滞留時間にわたり保持する一万、前処理
器118における滞留時間を長くする。熱交換器】10
.予熱器114および前処理器1]8は反応流を十分高
い温度に予熱する作用をし、このために正味発熱反応を
プロセス反応器32に入熱を与えることなく進行するこ
とができる。プロセス反応器32において生ずる反応物
は発熱水素化反応および吸熱熱分解反応を含んでいるけ
れども、釣合いにおいて反応器32はわずかに発熱にす
るのが望ましい。ライン34を流れる反応器32に進入
する流れの限界温度は約700°Fにして、反応器82
を重質原油または残渣供給油について発熱状態に維持す
る。
660”Fの最適予熱温度は前処理器118における経
験から得られる。上述するように、触媒前駆物質はプロ
セス反応器32の温度よシ低い温度で、好ましくはプロ
セス反応器32より前に、または反応器32から離れて
硫化する。
験から得られる。上述するように、触媒前駆物質はプロ
セス反応器32の温度よシ低い温度で、好ましくはプロ
セス反応器32より前に、または反応器32から離れて
硫化する。
プロセス反応器32における水は気相状態である。なぜ
ならば、プロセス反応器32の温度が705 ’Fでお
る水の臨界温度以上であるためである。他方において、
前処理圏108における温度は705 ’li’よシ低
く、このためにこ\における水は完全に、または大部分
液相状態である。システムを660°Fの最適触媒予熱
温度にする場合には、少なくとも若干の水は液相状態で
ある。前処理圏108には、特に660°Fの区域に(
幾械的混合手段を設け、水および油相を乳化して最終触
媒生成段階中水、油、触媒および硫化水素/水素の各成
分を互いに緊密に接触するようにするのが有利である。
ならば、プロセス反応器32の温度が705 ’Fでお
る水の臨界温度以上であるためである。他方において、
前処理圏108における温度は705 ’li’よシ低
く、このためにこ\における水は完全に、または大部分
液相状態である。システムを660°Fの最適触媒予熱
温度にする場合には、少なくとも若干の水は液相状態で
ある。前処理圏108には、特に660°Fの区域に(
幾械的混合手段を設け、水および油相を乳化して最終触
媒生成段階中水、油、触媒および硫化水素/水素の各成
分を互いに緊密に接触するようにするのが有利である。
出発触媒は唯一の金属出発成分としてモリブデンから作
ることができる。しかしながら、処理中モリブデンは金
属含有供給油からのニッケルおよびバナジウムを獲得す
る。ニッケルは有益な成分であシ、実際上触媒にコーク
ス抑制能力を付与する。また、触媒はバナジウムに対し
て高い計谷注を有し、全触媒重量の約70またけ80す
たは85チに等しい量のバナジウムを触媒活1生を著し
く失うことなく許容することができる。多量のバナジウ
ムを許容しつる能力は、一般に原油または残油がバナジ
ウム/ニッケルの約5:12]fffi比を有している
から極めて有利である。使用済触媒はシステムから除去
し、新しい触媒は循環触媒におけるバナジウム レベル
が約70取量%または任意の他の通當レベルで平衡にな
るような割合で添刀目する。
ることができる。しかしながら、処理中モリブデンは金
属含有供給油からのニッケルおよびバナジウムを獲得す
る。ニッケルは有益な成分であシ、実際上触媒にコーク
ス抑制能力を付与する。また、触媒はバナジウムに対し
て高い計谷注を有し、全触媒重量の約70またけ80す
たは85チに等しい量のバナジウムを触媒活1生を著し
く失うことなく許容することができる。多量のバナジウ
ムを許容しつる能力は、一般に原油または残油がバナジ
ウム/ニッケルの約5:12]fffi比を有している
から極めて有利である。使用済触媒はシステムから除去
し、新しい触媒は循環触媒におけるバナジウム レベル
が約70取量%または任意の他の通當レベルで平衡にな
るような割合で添刀目する。
画線触媒スラリー流を再循環するために、種々の方法を
用いることができる。1方法としては、再循環できるス
ラリーを含有する800°F十生成物を生成する水素化
処理反応器流出物の真空または強(deep )常圧蒸
留である。他の方法としては、プロセスから得られる軽
質炭化水素(08〜C7)で、または軽質ナフサ生成物
で、またはディーゼル生成物で脱アスファルトすること
である。また、他の方法としては再循環する濃縮スラリ
ーを得る高圧ハイドロクロンを用いることである。常圧
また(1減圧蒸貿残油の1部を濾過および/または遠心
処理して、プロセスから循環または除去できる触媒を含
有するケーキまたは濃縮物を生成する。
用いることができる。1方法としては、再循環できるス
ラリーを含有する800°F十生成物を生成する水素化
処理反応器流出物の真空または強(deep )常圧蒸
留である。他の方法としては、プロセスから得られる軽
質炭化水素(08〜C7)で、または軽質ナフサ生成物
で、またはディーゼル生成物で脱アスファルトすること
である。また、他の方法としては再循環する濃縮スラリ
ーを得る高圧ハイドロクロンを用いることである。常圧
また(1減圧蒸貿残油の1部を濾過および/または遠心
処理して、プロセスから循環または除去できる触媒を含
有するケーキまたは濃縮物を生成する。
触媒回収は、プロセスを用いて潤滑油供給材料の品質を
向上する場合に、部分的に処理するのが有利である。6
50〜1000°F留分の如き貧潤滑油供給材料は本発
明における硫化モリブデン触媒で処理して品質を向上す
る。上述するように、スラリー触媒粒子の平均粒径はプ
ロセス反応器において有利に小さくする。平均粒径は極
めて小でいから、粒子は潤滑油生成物の潤滑油に貢献で
きる。
向上する場合に、部分的に処理するのが有利である。6
50〜1000°F留分の如き貧潤滑油供給材料は本発
明における硫化モリブデン触媒で処理して品質を向上す
る。上述するように、スラリー触媒粒子の平均粒径はプ
ロセス反応器において有利に小さくする。平均粒径は極
めて小でいから、粒子は潤滑油生成物の潤滑油に貢献で
きる。
・これによシ、潤滑油沸騰範囲留分の少なくとも1部を
除去し、触媒スラリーを除去しないで自動車エンジン用
の改質潤滑潤油生成物を回収することができる。生成物
の残留部分は濾過し、または処理して触媒を分離し、次
いで燃料油の如き生成物を回収する。勿論、また潤滑油
沸騰範囲内の濾過した改質油は良好な■滑油を構成する
。潤滑油および他の留出物油供給材料は殆んど金属を含
んでいないから、潤滑油を用いる場合には濾過接触はバ
ナジウムまたはニッケルで汚染されず、必シに応じて金
属汚染物を除去することなくriI接循環することがで
きる。
除去し、触媒スラリーを除去しないで自動車エンジン用
の改質潤滑潤油生成物を回収することができる。生成物
の残留部分は濾過し、または処理して触媒を分離し、次
いで燃料油の如き生成物を回収する。勿論、また潤滑油
沸騰範囲内の濾過した改質油は良好な■滑油を構成する
。潤滑油および他の留出物油供給材料は殆んど金属を含
んでいないから、潤滑油を用いる場合には濾過接触はバ
ナジウムまたはニッケルで汚染されず、必シに応じて金
属汚染物を除去することなくriI接循環することがで
きる。
金属含有供給油を水素化処理する方法からのニッケルお
よびバナジウムを含有する使用済モリブデン触媒は、か
かる使用済触媒が蒸留残置、脱アスファルト ピッチ、
またはフィルターまたは遠心分離ケーキを含有するかど
うかは問題ではなく、次の方法のいずれかによりスラリ
ー生成物から回収することができる。
よびバナジウムを含有する使用済モリブデン触媒は、か
かる使用済触媒が蒸留残置、脱アスファルト ピッチ、
またはフィルターまたは遠心分離ケーキを含有するかど
うかは問題ではなく、次の方法のいずれかによりスラリ
ー生成物から回収することができる。
(1)上述する方法のいずれかによシ生成した高濃縮金
属硫化物生成物の部分酸化または低温焙焼。
属硫化物生成物の部分酸化または低温焙焼。
この手段は、硫化モリブデンがバナジウム(供給油から
得られる〕の触媒作用により容易に酸化するので特に興
味深い方法である。固体バナジウム−モリブデン生成物
の酸化しやすさを説明するために、重質残油の処理から
得られた高金属反応生成物を低濃度の空気に250’F
OD度に曝した。この結果を次に示す: 硫 黄 22.6 2.8 酸 素 3.1 32.8 モリブデン 31.2 54.6 ニツケル 0.06 0.11 バナジウム 0.07 0.16 有磯物 410 10.8 (炭素/水素〕 原子比: 硫黄対モリブデン 2.17 0.16酸素対モリブデ
ン 0.6(13,5 上記結果から、極めてゆるやかな条件でも大体89%の
モリブデンをMoO3に酸化したことがわかる。
得られる〕の触媒作用により容易に酸化するので特に興
味深い方法である。固体バナジウム−モリブデン生成物
の酸化しやすさを説明するために、重質残油の処理から
得られた高金属反応生成物を低濃度の空気に250’F
OD度に曝した。この結果を次に示す: 硫 黄 22.6 2.8 酸 素 3.1 32.8 モリブデン 31.2 54.6 ニツケル 0.06 0.11 バナジウム 0.07 0.16 有磯物 410 10.8 (炭素/水素〕 原子比: 硫黄対モリブデン 2.17 0.16酸素対モリブデ
ン 0.6(13,5 上記結果から、極めてゆるやかな条件でも大体89%の
モリブデンをMoO3に酸化したことがわかる。
(2) モリブデンはオーバーヘット除去す洒できるの
で、高温度(14156°F)で昇華することによって
、酸化モリブデン(MoO8) fi 、ニッケルおよ
びバナジウムから分離することができる。
で、高温度(14156°F)で昇華することによって
、酸化モリブデン(MoO8) fi 、ニッケルおよ
びバナジウムから分離することができる。
次いで、上述するまたは任意の他の方法により回収した
酸化モリブデン(MoO8)を触媒前駆物質調製処理に
記載するように水酸化アンモニウムおよび硫化水素と反
応する。必要に応じて、若干の循環触媒をこれらの回収
段階からバイパスできる。
酸化モリブデン(MoO8)を触媒前駆物質調製処理に
記載するように水酸化アンモニウムおよび硫化水素と反
応する。必要に応じて、若干の循環触媒をこれらの回収
段階からバイパスできる。
なぜならば、上述するように本発明の方法は活性を失う
ことなく循環触媒システムにおいて酸化バナジウムを実
質的に存在するのを許容できるためである。
ことなく循環触媒システムにおいて酸化バナジウムを実
質的に存在するのを許容できるためである。
本発明においては、硝酸塩の如きニッケル塩から作った
ニッケル触媒は(供給油からのニッケル蓄積と対照する
と)耐火油のスラリー油水素化処理のための触媒として
モリブデンと協同して使用できることを確めた。また、
ニッケルはモリブデン触媒のコークス化活性を抑制する
ことを確めた。
ニッケル触媒は(供給油からのニッケル蓄積と対照する
と)耐火油のスラリー油水素化処理のための触媒として
モリブデンと協同して使用できることを確めた。また、
ニッケルはモリブデン触媒のコークス化活性を抑制する
ことを確めた。
表XIIにおいて、試験点2はモリブデンの存在しない
ニッケル触媒を用いており、試験6はニッケルの存在し
ないモリブデン触媒を用いている。この試験点6では水
素消費および同時に芳香族飽和レベルが高いが、しかし
コークス収率が比較的に高いことを示している。これに
対して、試験A2では水素消費および芳香族飽和レベル
が低いが、しかしコークス化が生じないことを示してい
る。
ニッケル触媒を用いており、試験6はニッケルの存在し
ないモリブデン触媒を用いている。この試験点6では水
素消費および同時に芳香族飽和レベルが高いが、しかし
コークス収率が比較的に高いことを示している。これに
対して、試験A2では水素消費および芳香族飽和レベル
が低いが、しかしコークス化が生じないことを示してい
る。
上記表XIにおいて、試駆A 8 、4および5ではモ
リブデンおよびニッケルの混合物からなる触媒を示して
いる。水素消費および芳香族飽和レベルは試験7116
では比較的に適当であるけれども、コークス収率の還元
が不相応に太きい。例えば、ニッケルおよびモリブデン
の50150混合物の触媒を用いる試験A4は試験A6
と比較して水素化活性において約1/、還元を足踵しか
もコークス生成において2/3還元を示し有利であるこ
とがわかる。それ故、ニッケルはモリブデン触媒のコー
クス化活性を抑制することがわかる。また、試験1プロ
4の50150混合触媒は表χmのすべての触媒のうち
最大の脱硫活性を示して、しかもモリブデン触媒はニッ
ケルとして70.80または85重量%までのニッケル
を含有できることを示していることは驚くべきことであ
る。
リブデンおよびニッケルの混合物からなる触媒を示して
いる。水素消費および芳香族飽和レベルは試験7116
では比較的に適当であるけれども、コークス収率の還元
が不相応に太きい。例えば、ニッケルおよびモリブデン
の50150混合物の触媒を用いる試験A4は試験A6
と比較して水素化活性において約1/、還元を足踵しか
もコークス生成において2/3還元を示し有利であるこ
とがわかる。それ故、ニッケルはモリブデン触媒のコー
クス化活性を抑制することがわかる。また、試験1プロ
4の50150混合触媒は表χmのすべての触媒のうち
最大の脱硫活性を示して、しかもモリブデン触媒はニッ
ケルとして70.80または85重量%までのニッケル
を含有できることを示していることは驚くべきことであ
る。
第1図は’r41.T駆物質スラリー固形物の粒径分布
を示すグラフ、 第2図は最終触媒の粒径分布を示すグラフ、第3図は高
温硫化前の前駆物質硫化触媒における固形物および水素
化処理反応器後の最終硫化触媒における固形物の粒径分
布を示すグラフ、第4図は一定Hgs/Mo重量比にお
けるNH8/MO重量比に対する平均粒径の関係を示す
グラフ、第5図は前駆物質スラリーにおける固形物濃度
を示すグラフ、 第6〜7図は触媒生成処理に対する触媒水素化活性を示
すグラフ、 第8〜10図は触媒生成に対し触媒と関連する硫黄およ
び酸素含有量を示すグラフ、 第11図はコークス化傾向に対するプロセスH2S循猿
割合を示すグラフ、 第12〜13図はデルタAPI比重に対する触媒硫化温
度の関係を示すグラフ、 第141〜】6図はバナジウム含有触媒の特注を示すグ
ラフ、 第17図は触媒硫化段階中コークス化における熱交換器
入口温度の効果を示すグラフ、第18〜19図は本発明
の方法を実施するフロ°−シートである。 10・・第1触媒前駆物質反応器 12・・第2触媒前駆物質反応器 24 、 JO8・・…J処理11U 32・・・プロ
セス反応器42・・・高圧分離器 44・・・オーバーヘッド ライン 46・・・スクラバー 54 上部油層56 ・下部水
層 58 流下管 64・・・部分酸化面 68・・常圧分留塔(八−塔9
78・・・真空蒸留塔(■−塔)88 ・溶剤抽出器9
2 ・土部油相 94 ・下部スラッジ相110 ・管
胴式熱交換器 114・予熱器(ま/ζは炉)]18・
前処理器(−または炉)。 0 20 40 60 80 Too 120 +40
160#i、4発(ミグロン) 0 20 40 60 110 100 120 14
0 160粒イ蚤rミクロンノ 0 20 40 60 110 Io0120 140
160イ1イそ(ミグロン) アンモニア/そリブシ?’ン(重1計上1)0.0 0
.+ 0.2 0j O,40,50,60,7アンそ
ニア/干リブギン(重frヒ) Figure 6 アン七ニア/七すブザ゛ン (tfJ:ll:)Fig
ure 7 石所イし水、t/アンモニア(Scr:/ls)ア〉モ
ニア/モリブデン(曹堂比) アン七二了/七すフテ゛バ事量すヒ) 石逢化水案/アンモニア(SCF/LB)0 10 2
0 30 40 50 60 70 80 90 To
o 110 120橢環−V斧1石シヒ水索/モリブテ
ン (SCF/LB)、oO,Figure 12 400 450 500 550 600 650 7
00 750 800 850t[!jJ’1kJJ
(’F) Figure 13 0 To 20 30 Ao 50 60 70 !1
0 90 100 110 120時間 Figure 14 (八゛すシウム=IOD%−七リブ手ン)Figure
15 モリづキ′ン/へすシ?tAJfi弧幸系、アンモニア
/へ′すジウム(Ilb)Figure 17 (角火幸基Mφβ<t:F゛+すb少
を示すグラフ、 第2図は最終触媒の粒径分布を示すグラフ、第3図は高
温硫化前の前駆物質硫化触媒における固形物および水素
化処理反応器後の最終硫化触媒における固形物の粒径分
布を示すグラフ、第4図は一定Hgs/Mo重量比にお
けるNH8/MO重量比に対する平均粒径の関係を示す
グラフ、第5図は前駆物質スラリーにおける固形物濃度
を示すグラフ、 第6〜7図は触媒生成処理に対する触媒水素化活性を示
すグラフ、 第8〜10図は触媒生成に対し触媒と関連する硫黄およ
び酸素含有量を示すグラフ、 第11図はコークス化傾向に対するプロセスH2S循猿
割合を示すグラフ、 第12〜13図はデルタAPI比重に対する触媒硫化温
度の関係を示すグラフ、 第141〜】6図はバナジウム含有触媒の特注を示すグ
ラフ、 第17図は触媒硫化段階中コークス化における熱交換器
入口温度の効果を示すグラフ、第18〜19図は本発明
の方法を実施するフロ°−シートである。 10・・第1触媒前駆物質反応器 12・・第2触媒前駆物質反応器 24 、 JO8・・…J処理11U 32・・・プロ
セス反応器42・・・高圧分離器 44・・・オーバーヘッド ライン 46・・・スクラバー 54 上部油層56 ・下部水
層 58 流下管 64・・・部分酸化面 68・・常圧分留塔(八−塔9
78・・・真空蒸留塔(■−塔)88 ・溶剤抽出器9
2 ・土部油相 94 ・下部スラッジ相110 ・管
胴式熱交換器 114・予熱器(ま/ζは炉)]18・
前処理器(−または炉)。 0 20 40 60 80 Too 120 +40
160#i、4発(ミグロン) 0 20 40 60 110 100 120 14
0 160粒イ蚤rミクロンノ 0 20 40 60 110 Io0120 140
160イ1イそ(ミグロン) アンモニア/そリブシ?’ン(重1計上1)0.0 0
.+ 0.2 0j O,40,50,60,7アンそ
ニア/干リブギン(重frヒ) Figure 6 アン七ニア/七すブザ゛ン (tfJ:ll:)Fig
ure 7 石所イし水、t/アンモニア(Scr:/ls)ア〉モ
ニア/モリブデン(曹堂比) アン七二了/七すフテ゛バ事量すヒ) 石逢化水案/アンモニア(SCF/LB)0 10 2
0 30 40 50 60 70 80 90 To
o 110 120橢環−V斧1石シヒ水索/モリブテ
ン (SCF/LB)、oO,Figure 12 400 450 500 550 600 650 7
00 750 800 850t[!jJ’1kJJ
(’F) Figure 13 0 To 20 30 Ao 50 60 70 !1
0 90 100 110 120時間 Figure 14 (八゛すシウム=IOD%−七リブ手ン)Figure
15 モリづキ′ン/へすシ?tAJfi弧幸系、アンモニア
/へ′すジウム(Ilb)Figure 17 (角火幸基Mφβ<t:F゛+すb少
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 L 供給油、水素、水および硫化水素を水素化処理圏に
導入し、この場合水対油重量比をo、o65〜0.25
にし、硫化水素分圧を20〜400psiにし、水素分
圧を850〜4500psiにし、癌度を680〜10
00°FKL、このために前記水を少なくとも部分的に
気相状態にし;および水素・硫化水素流を循環させ、4
この場合前記流れがプロセル圧力の場合には硫化水素分
圧を少なくとも20 psiにし、水素循環割合を50
0〜10,0005CFBにすることを特徴とする炭化
水素油の水素化処理方法。 λ 水対油重量比を0.O1〜0.15にする特許請求
の範囲第1項記載の方法。 8、 水対油重量比を0.08〜0.1重量比にする特
許請求の範囲第1項記載の方法。 表 温度を750〜9.50″Fにする特許請求の範囲
第1項記載の方法。 r プロセスにおける硫化水素分圧を120〜2bOp
siにする特許請求の範囲第1項記載の方法。 、6 プロセルにおける硫化水素分圧を140〜200
psiにする特許請求の範囲第1項記載の方法。 L 方法を、固体触媒を存在しないで行5%許諸求の範
囲第1項記載の方法。 8 方法を非支持固体触媒を用いて行い、前記水および
硫化水素を前記触媒の生成から誘尋する特許請求の範囲
第1項記載の方法。 9、 方法を循環スラリー水素化触媒を用(・て行う特
許請求の範囲第1項記載の方法。 10、前記触媒は0.0005〜0.25のMo (金
属として)対油重量比で前記プロセスに存在させる硫化
モリブデンからなり、硫化水素の循環割合を58CF/
ボンド(金属としてMo )以上する特許請求の範囲第
9項記載の方法。 11 前記触媒を、アンモニア水および酸化モリブデン
を0.1〜0.6のアンモニア対(金属として)モリブ
デンの重量比で反応させてモリブデン酸アンモニウムを
生成させて作り、このモリブデン酸アンモニウムを硫化
水素と反応させて前駆物質スラリーを生成し、この前駆
物質スラリーを供給油、水素および硫化水素と混合し、
この混合物を500〜5000psiの圧力で加熱し、
このために0.05〜0.5時間にわたり150〜85
0’Fの温度範囲にして過剰のコークス化を避け、更に
前記混合物を加熱して0.05〜2時間にわたり851
〜7506Fの温度範囲にして過剰のコークス化を避け
、次いで前記混合物を水素化処理圏に送る特許請求の範
囲第10項記載の方法。 1区 前記第2加熱を0.05〜0.5時間にわたり8
51〜500 ’l”の温度範囲で行って過剰のコーク
ス化を避け、0.05〜2時間にわたり501〜750
’Fの温度範囲で行って過剰のコークス化を避ける特許
請求の範囲第11項記載の方法。 la 前記供給材料はバナジウムを含み、油生成物を前
記水素化処理圏から回収し、バナジウム含有モリブデン
触媒を含む前記生成分の部分を分離し、少な(とも1部
分の前記バナジウム含有モリブデン触媒を酸化しおよび
前記アンモニア水・酸化モリブデン反応段階に再循環し
、アンモニアおよびモリブデンを前記アンモニア−酸化
モリブデン反応段階で0.1〜0.6のアンモニア対全
モリブデン(金属として)重量比で反応さぜる特許請求
の範囲第11項記載の方法。 14 循環触媒は85重量%までのバナジウム(金属と
して)を含有する特許請求の範囲第18項記載の方法。 1!L 循環触媒は85重量%までのニッケル(金属と
して)を含有する特許請求の範囲第18項記載の方法。 la 循環触媒は85重量%までのバナジウム(金属と
して)および85重址%までのニッケル(金属として)
を含有する特許請求の範囲第18項記載の方法。 II 水を完全に気相にする特許請求の範囲第1項記載
の方法。 18、前記触媒生成段階における水を水相状態で存在す
る特許請求の範囲第11項記載の方法。 19、水素化処理圏における触媒粒子は前記前駆物質ス
ラIJ −Kおける粒子の平均直径より小さく・平均直
径を有する特許請求の範囲第11項記載の方法。 20、前記供給油を特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の方法。 2L 前記供給油を特徴とする特許請求の範囲第11項
記載の方法。 2λ 前記供給油を重質原油とする特許請求の範囲第1
項記載の方法。 2& 前記供給油を重質原油とする特許請求の範囲第1
1項記載の方法。 24 前記供給油な残油とする特許請求の範囲第1項記
載の方法。 2& 前記供給油な残油とする特許請求の範囲第11項
記載の方法。 2a 前記供給油を重質留出物とする特許請求の範囲第
1項記載の方法。 27、前記供給油を重質留出物とする特許請求の範囲第
11項記戦の方法。 2& 前記供給油をFCC傾瀉油とする特許請求の範囲
第1項記載の方法。 29、前記供給油をFCC傾瀉油とする特許請求の範囲
第11項記載の方法。 80、前記供給油を特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の方法。 8L 前記供給油を特徴とする特許請求の範囲第11項
記載の方法。 8& 前記供給油をシエール油とする特許請求の範囲第
1項記載の方法。 8& 前記供給油をシエール油とする特許請求の範囲第
11項記載の方法。 34 前記供給油をタールサンドからの油とする特許請
求の範囲第1項記載の方法。 85 前記供給油をタールサンドからの油とする特許請
求の範囲第11項記載の方法。 8a 前記供給油を石炭液体とする特許請求の範囲第1
項記載の方法。 87、前記供給油を石炭液体とする特許請求の範囲第1
1項記載の方法。 8& 前記供給油はバナジウムを含有する特許請求の範
囲第1項記載の方法。 89、前記供給油はバナジウムを含有する特許請求の範
囲第11項記載の方法。 40、前記供給油はニッケルを含有する特許請求の範囲
第1項記載の方法。 41 前記供給油はニッケルを含有する特許請求の範囲
第11項記載の方法。 42、前記供給油はニッケルおよびバナジウムを含有す
る特許請求の範囲第1項記載の方法。 4& 前記供給油はニッケルおよびバナジウムを含有す
る特許請求の範囲第;項記載の方法。 44 前記触媒畔約2のS/’Mo原子比を有する触媒
的に活性なモリブデンの微結晶硫化物とする特許請求の
範囲第9項記載の方法。 軽 前記水素化処理圏から炭化水素生成物を回収し、該
生成物から触媒含有潤滑油フラクションを分離する特許
請求の範囲第11珀記載の方法。 4a 前記供給油を蒸留物油とし、前記水素化処VBか
ら炭化水素生成物を回収し、該生成物の触媒含有残渣フ
ラクションを分離し、該残渣フラクションの1部をプロ
セスに再循環する特許請求の範囲第11項記載の方法。 47、前記再循環はプロセスにおいてモリブデン−バナ
ジウム割合を85重量%までのバナジウムに平衡させる
特許請求の範囲第18項記載の方法。 4& 前記再循環はプロセスにおいて約50150のモ
リブデン−バナジウム重量比に平衡させる特許請求の範
囲第18項記載の方法。 49、添加スラリー分解触媒を含有させる特許請求の範
囲第9項記載の方法。 5α 前記前駆物質スラリーは溶液においてへブタモリ
ブデン酸アンモニウムと平衡する不溶性の非結晶オキシ
硫化アンモニウムモリブデンを含む特許請求の範囲第1
1項記載の方法。 5L 前記前駆物質スラリーは80’−450″Fの範
囲の温度、大気圧から400psiの範囲の圧力で、少
なくとも0.58CF(H2S)/ボンドM。 で作る特許請求の範囲第11項記載の方法。 5区 前記加熱段階にお(・て、水素圧を850〜45
00psiとし、硫化水素圧を20〜400psiとし
、水素対油比な500−10 、00O8CF/Bとし
、硫化水素対Mo比を58CF/ボンドまたはこれ以上
とする特許請求の範囲第11項記載の方法。 5& 水素化処理温度を810〜870 ’Fとする特
許請求の範囲第1項記載の方法。 54 少なくとも0.53CF (H2S)/ポンドM
Oを前駆物質スラリーの調製に用いる特許請求の範囲第
11項記載の方法。 5IIL1〜l 6 SCF (H2S)/ポンド(M
O)を前駆物質スラリーの調製に用いる特許請求の範囲
第11項記載の方法。 6& 供給油の1部を加熱段階の間に導入する特許請求
の範囲第11項記載の方法。 57 水を前記加熱段暗中液相状態とし、前記水素化処
理中気相状態にする特許請求の範囲第11項記載の方法
。 5& 水素化処理圏におけるMo対油重量比を0.00
05〜0.25の範囲とする特許請求の範囲第11項記
載の方法。 59、水素化処理圏におけるMo対油重量比をo、oo
a〜0.05の範囲とする特許請求の範囲第11項記載
の方法。 60、水素化処理圏において、H2S循環速度を58C
F (H2S)/ポンド(MO)以上にする特許請求の
範囲第11項記載の方法。 6L 供給油を蒸留物油とし、触媒を処理しないで再循
環する特許請求の範囲第0項記載の方法。 6λ 水素化処理圏からの触媒含有生成物フラクション
を前記加熱段階に直接再循環する特許請求の範囲第11
項記載の方法。 6& アンモニア対モリブデン(金属として)の重量比
を0.18〜0.44とする特許請求の範囲第11項記
載の方法。 64 アンモニア対モリブデン(金属として)の重量比
を0.19〜0.27とする特許請求の範囲第11項記
載の方法。 6& 自動車エンジン用の潤滑油として前記触媒含有潤
滑油フラクションを用いる付加段階を含む特許請求の範
囲第45項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US527414 | 1983-08-29 | ||
| US06/527,414 US4557821A (en) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | Heavy oil hydroprocessing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6071688A true JPS6071688A (ja) | 1985-04-23 |
Family
ID=24101371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59176864A Pending JPS6071688A (ja) | 1983-08-29 | 1984-08-27 | 炭化水素油の水素化処理方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4557821A (ja) |
| EP (1) | EP0145105B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6071688A (ja) |
| AU (1) | AU576500B2 (ja) |
| CA (1) | CA1238289A (ja) |
| DE (1) | DE3486057T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2022517611A (ja) * | 2019-01-14 | 2022-03-09 | アレクシオン ファーマシューティカルズ, インコーポレイテッド | テトラチオモリブデン酸アンモニウムの調製方法 |
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| US5162282A (en) * | 1983-08-29 | 1992-11-10 | Chevron Research And Technology Company | Heavy oil hydroprocessing with group VI metal slurry catalyst |
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