JPH02215892A - 一回流れの水素によるc↓4〜c↓6炭化水素の異性化方法 - Google Patents
一回流れの水素によるc↓4〜c↓6炭化水素の異性化方法Info
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- JPH02215892A JPH02215892A JP1033210A JP3321089A JPH02215892A JP H02215892 A JPH02215892 A JP H02215892A JP 1033210 A JP1033210 A JP 1033210A JP 3321089 A JP3321089 A JP 3321089A JP H02215892 A JPH02215892 A JP H02215892A
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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】
【発明の分野]
本発明はC4〜C6炭化水素を水素にて、これをリサイ
クルすることなく接触異性化する方法に関する。さらに
詳しくは、本発明は生成物に極く僅か水素しか含まれな
いよう選択された一回流れ(OIICe throtl
Qll)の水素と、固体触媒を用いて軽質パラフィンを
接触異性化する方法に係る。 [発明の背1ljl] 最近のガソリンエンジンには高オクタンガソリンが要求
される。以前はいろいろな鉛含有添加剤を使用してオク
タン価を向上させるのが通例であった。ra境との理由
から鉛がカッリンから徐々に締め出されて来るに連れて
、高オクタン価を達成するためのガソリンブレンドに使
用される炭化水素の構造を、配置転換させることが益々
必要になって来ている。 11触改質と接触異性化は、
オクタン価を向上させるために広く採用されている二つ
のプロセスである。 ガソリンブレンド用の原料は、大気圧下での沸点が20
5℃(395” Flより低いC4及びより重質な炭化
水素を包含する。この範囲の炭化水素には。 C4へ・C6パラフィンが、特に比較的オクタン価が低
いC5及びCGノルマルパラフィンが含まれる。C4〜
C6炭化水素は鉛の添加でオクタン価が改善される感受
性が最も高く、以前はこの方法でオクタン価の向上が諮
られていた。オクタン価の向上はまた、パラフィン系炭
化水素の構造を異性化によって分岐鎖パラフィンに転位
させるが、あるいはC6及びより重質な炭化水素を改質
によって芳香族化合物に転化させることでも行うことが
できる。ノルマルC5炭化水素は容易には芳香族に転化
しないので、通常はこれら軽質炭化水素を、対応する分
岐鎖イソパラフィンに異性化させている。C6及びより
重質な炭化水素は、水素化環化で芳香族に転化させるこ
とができるが、この転化反応は^密度成分を生成させ、
a1生ガスを増大させるため、液収量を減少させる。こ
のため、C6パラフィンは異性化装置に供給し、C6イ
ソパラフィンを得るのが通例である。従って、オクタン
価の向上には、C6及びより低沸点の炭化水素を転化さ
せる接触異性化と、C7及びより高沸点の炭化水素を転
化させる接触異性化が通常使用されている。 パラフィンの異性化は可逆的な一次反応である。 この反応は熱力学的平衡に支配される。この反応で使用
される触媒系の基本的なタイプは、塩酸でプロモートさ
れた塩化アルミニウム系と、担持型塩化アルミニウム触
媒である。どちらの触媒も極めて反応性が高く、不均化
やクラッキング等の好ましくない副反応を生起させる。 これらの副反応は生成物収量を減少させるばかりでなく
、触媒と結合してその寿命を短縮するオレフィン断片を
生成する。これら望ましくない副反応をコン1〜ロール
するのに通常使用される方法の一つは、反応を水素の存
在下におこなる方法である。 ハロゲン化された白金アルミニウム触媒の存在下に反応
を行う異性化プロセスは、比較的高い水素対炭化水素比
を通常採用する。米国特rt;i2、7’)8.105
号は反応混合吻に少酋の分子状水素を添加し、水素対炭
化水素比を05〜4とした04〜C5炭化水素の異性化
に、白金アルミナ触媒の使用を教示する。ハロゲン成分
を含有する低白金含[有]のアルミナ触媒を使用し、水
素対炭化水素モル比を最低0.17で行う04〜C7炭
化水素の異性化は、米国特許第2.906.798@に
示されている。 異性化プロセスへのハロゲンの添加は、米国特許第2,
993,938号に説明され、そこではアルミニウムベ
ー・スと白金金属を含為し、ハロゲンが導入された触媒
が、0.2〜10の水素対炭化水素モル比を採用する反
応で、異性化触媒として使用されている。04〜Cg炭
化水素の異性化に、ハロゲン化された白金アルミナ触媒
を使用することを教える伯の文献は、米国特許第3,3
91,220号及び米国特許第3,791.960号で
あって、これらは0.1〜15の水素対炭化水素モル比
が必要であることを教えている。つまり、C4−C61
,+2化水素の異性化には。 白金族金属とハロゲンをアルミナ担体に担持させた触媒
が有効であると、+14性化の技術分野では長い間認識
されている。しかし、これらのプロセスは、満足できる
触媒寿命と生成物収量を獲(すする上で、比較的^い水
素対炭化水素モル比が必要であることもまた。一般に認
められている。 高い水素対炭化水素比を使用する1!!由の一つは、角
型的な白金アルミナ触媒が硫黄被毒に対して感受性が高
いことに由来する。1 pu程度の硫黄が存在すると
、白金は’etmされ、少なくとも一時的に触媒を不活
性化させる。硫黄による不活化に続いては、多くの場合
、急速な触媒のコーキングが起こる。これを放置すると
、触媒の完全再生を必要とするほどにコーキングが深刻
になる。大過剰の水素の存在は、−時的な硫黄被毒期間
の触媒の不活化を緩和もしくは防止する。商業的なプロ
セスは、に貫を処理及び除去するための装冒を備えてい
る、それにも掬らず、硫黄汚染物が時々−時的に触媒を
不活化させる事態を回避することができない、そのため
に、−殻内には触媒のコーキングを改善し、硫黄で一時
的に?[される度に触媒を完全再生する無駄を省く目的
で、異性化帯域では比較的高い水素対炭化水素比が相持
される。 水素対炭化水素比を高く維持する必要があり、また硫黄
に被mされやすいけれども、これらのハロゲン化された
白金−アルミナ触媒は、高転化率と生成物収金の高さか
ら一般に好まれている。しかしながら、水素対炭化水素
比を比較的高く維持することは、異性化プロセスの経費
を増大させ、またプロセスを?!雑にする。これら経費
に多くは、水素を回収して異性化帯域にリサイクルする
ことに関係するものである。異性化帯域に入る水素は極
めて少量しかプロセスで消費されない、それ故に、異性
化反応帯域から出る生成物流から、水素を除去するため
に分離承知が必要になる。回収された水素はプロセスへ
の添加水素量を最少にするために、異性化帯域にリサイ
クルされる。しかし、異性化帯域に戻すには、それに先
立って水素ガスをコンプレッサーで昇圧しなければなら
ない。 本発明の目的は、アルミナ担体にハロゲンと白金族成分
を担持させた触媒を使用し、回収水素をリサイクルしな
くても安定的に実施できる04〜C6炭化水素の接触的
異性化方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、接触異性化プロセスで水素炭化水
素の比を轟く保持するにために必要なリサイクル設備を
省略することにある。 [発明のm潔な記述] 本発明は炭素g!!4〜6のノルマルパラフィンを、橿
めて低III度の水素にて、高転化率でかつ安定に接触
異性化するものである。本発明は異性化反応に必要な化
学量論的lの水素又はそれより僅かに多い水素の存在下
で、安定性が保たれることが見出されている異性化反応
に、^活性の塩素化白金/アルミニウム触媒を使用する
。この触媒は硫黄で不活化されやすく、また水で被mさ
れやすいために、供給原料には水及び硫黄を除去するた
めの処理が必要である。この処理は当該触媒を使用する
経費を増大させ、この触媒を使用することで得られる経
済的利益を減少させる。大過剰の水素なしで長間隔に渡
って04〜C7炭化水素を異性化できるこの触媒の驚く
べき性能は、この触媒の使用をより魅力的なものとし、
水及び硫黄の除去に付随4る不利益を相殺する。さらに
驚くべきことに、この触媒組成物は硫黄で一時的に不活
化された時に、橋めて僅かしかコーキングを経験しない
ことが見出された。その結采、本発明の方法は触媒を頻
繁に再生りる必要なしに、楊めて低い水素/炭化水素比
で操作することができる。 従って、本発明の一興体例はC4〜C6のノルマルパラ
フィンを含有する原料流を異性化する方法である。原料
流はぞの重量基準で測定して0,5DO■未満の硫黄と
、o、1pp−未満の水を典型的には含有する。原料流
は水素と混合され、その水素対炭化水素(H2/HC)
モル比は、生成流出流のH,、/HCモル比が0.05
: 1より低くなるようなモル比である。原料流と水素
の混合物は反応帯域ニ於イて、0.01〜25wt%の
白金と2〜towt%の塩化物成分を含有するアルミナ
を含む触媒と、40〜235℃(104〜455@Fl
(1)Ifi、 7 ヘア0バールゲイジの圧力及び
0.1〜10hr−1の空間速度を包含する異性化条件
で接触する。原1131流の重量基準で30−300
pl)−の塩化物濃度は反応帯域内で維持される。生成
流出流はスタビライザーに直接送られ、ここで流出流は
04〜C6炭化水素の生成物流と、燃料ガス流に分離さ
れ、このガス流はその一部ちリサイクルせずに系から除
去される。 本発明の他に内容は原料流組成、流出流組成、反応器構
造、水素濃度及び触媒の詳細に関する。 【発明の詳細な記述] 本発明で使用できる原料には04〜C6ノルマルパラフ
インに富んだ炭化水素留分が含まれる。 ここで[富むJとは着目成分を50%以上含有している
ことを意味する。好ましい原料は4〜6の炭素原子を有
する実質的に純粋なノルマルパラフィン流か、あるいは
実質的に純粋なこれらノルマルパラフィンの混合物であ
る。他の有用な原料には、軽質天然ガソリン、軽質直留
ナフサ、ガスオイル凝縮液、l!賀ラフイネ−1・、軽
質リフA−メイ1〜、軽質炭化水素、天然7クン、さら
には終留点が約17℃(17G” F)T” a ッT
、 、 実YR的Iの04〜c6パラフインを含有する
直留留分が含まれる。また原料には不飽和炭化水素と、
炭lA数6以tの炭化水素が低11度で含まれていても
よい。しかし、水素の消費とクラブキング反応を阻止す
るために、それらの濃度は、不飽和化合物については1
0wt%に、より重質な炭化水素については20wt%
にυj限すべきである。 異性化帯域からの流出流の水素/炭化水素比が0.05
: 1に等しいか、それより小さくなるような憔で
、−回流れの水素が原料に混合される。流出流中の水w
A/炭化水素モル比が0.05 : 1であるか、それ
より小さ【プれば、プロセスを安定に操作するのに充分
過剰な水素が提供されていることが見出された。j!4
性化灰化反応正味の水素が消費されることはないが、異
性化帯域て゛はそこで起る副反応の数と関連する化学量
論的水素必要量と呼ばれる水素が消費される。これらの
副反応はクラッキングと不均化を包含する。水素を消費
する他の反応はAレフイン及び芳香族が飽和される反応
である。不飽和物の鎧が少ない原料について、化学量論
的水素必要量を満足させるには、インレット流の水素/
炭化水素比を0.03 : 1〜0.1:1の範囲にす
ることが要求される。化学儂論的水素要求」に変動をも
たらす原料流の組成変化を補償することで、良好な安定
性と転化率を確保するために、また副反応を抑制するこ
とで、触媒寿命の延長を図るために、副反応の化学l論
量より過剰に水素が反応帯域に維持される。これを怠る
と、副反応は転化率を低下させ、触媒を汚す通常コーク
と呼ばれる炭素質化合物を生成させる。コーク形成を抑
制するのに必要な水素の量は、溶解水素量を越える必要
がないことがここに見出された。 異性化帯域流出物にm屏している水素は、通常の常態で
、通常は約0.02 + 1〜G、01 : 1以下
のモル比にある。良好な安定性と転化率を確保するのに
必要な化学始論量を越える過剰な水素の湯は、異性化帯
域の流出物で測定して、水素/炭化水素比で0.01+
1〜G、O5: 1以下である。溶解水素と過剰水素を
合算すると、流出物について水素/炭化水素モル比を0
.05 : 1とすると、はとんどの原料に対しても上
記の!!論を満足する。 水素/炭化水素モル比が0.05 : 1を越えた場合
、異性化帯域に水素をリサイクルせずに、異性化を実施
することは経済的に望ましくない、生成物回収部を去る
水素の量が増加するので、付加的な量のC4及び他の生
成物炭化水素は、生成物回収部からの燃料ガス流に取り
込まれる。失われる生成物の価値又は生成物の損失を防
止するための回収装置にかかる付加的な経費を考慮して
も、水素をリサイクルさせずに0.05以上の水素/炭
化水素比でプロセスを操作することを妥当とすることは
できない。 水素は、少量の水素を添加するために必要な調節ができ
る任意の方法で、原料に混合される。この目的に使用で
きる計量器及び監視装置は、当業界で良く知られている
。最近実践されているとろでは、原料混合物への水素の
添加を計凪するために、コンl−0−ルバルブが使用さ
れる。、流出流中又は流出流留分中の水11度は、水l
At−ニクーで監視され、コントロールバルブのセツテ
ィング位ぎが、所望の水素濃度が維持されるよう調節さ
れる0反応帯域からの直接の流出物は、モニターの金属
成分を侵す塩化物を比較的高濃度で含有する。 従って、スラピライザーのオフガス流のような、塩化物
除去のための苛性処理を受けた流れの水素濃度を、モニ
ターで測定することが好ましい。流出流の水素濃度は、
全流出物の流!1基準で計算される。 水素と炭化水素の混合物は、反応帯域に於いて異性化触
媒と接触する。異性化触媒は白金含有アルミナ担体に塩
化物を高濁度に担持させた触媒からなる。アルミナ担体
は高純度の無水ガンマアルミナであることが好ましい、
この触媒は他の白金族金属を含有することができる。白
金族金属とは銀及び金を除く貴金属を意味し、白金、パ
ラジウム、ルテニウム、ロジウム、オスミウム及びイリ
ジウムからなる群から選ばれる。これらの菌11派活性
及び選択性が相違し、白金が本発明の方法に最も適して
いる。触媒は約0.0101−2S%の白金を含有する
。他の白金族金属も0.01〜25w【%の濃度で存在
することができる。白金成分は!ll◆1触w&組成物
に酸化物又はハロゲン化物として、あるいは元蟲状金属
として存在することができる。白金成分が還元常態で存
在することが、本発明の方法にとって最も適しているこ
とが見出されている。 触媒はまた塩化物成分を含有する。当業界で[結合塩化
物」と呼ばれるj]化物成分は、乾燥担体物質基準で約
2〜約1owt%の社で存在する。5wt%を越える量
で塩化物を使用することは、本発明にとって最も有益で
あることが見出されている。 触媒組成物の調製と、これに白金と塩化物を尋人するこ
とに関しては、幾つかの方法がある0本発明で最良の結
果を示す触媒の調製方法は、水溶性で分解可能な白金族
金属の化合物の水71111!に、担体物質を接触させ
て含浸させる方法である。Ii良の結果を得るには、こ
の含浸が塩化白金酸の溶液に担体物質を浸漬りるごとr
行なわれる。使用可能な他の溶液は、塩化白金酸アンモ
ニウム、臭化白金酸、二塩化白金等である。白金の塩化
物を使用すると、触媒に白金成分を導入することができ
るとともに、少なくとも少量の塩化物を同時に触媒に導
入することができる。不足分の塩化物は、白金−アルミ
ニウム触媒担体上に塩化アルミウニラムの形成又は添加
することで補われる。W1終触媒組成物のハロゲン濃度
を増大させる別法は、アルミナ担体の形成にアルミナヒ
トOゾルを使用して、ハロゲンの少なくとも一部を担体
物質に含ませる方法である。ハロゲンはまた、塩化水素
、弗化水素、臭化水素のようなハロゲン酸の水溶液に、
力焼した担体物質を接触させてこれに導入するともでき
る。 このタイプの高塩化物白金−アルミナ触媒は、硫黄及び
酸素含有化合物に対して感受性が高いことが一般に知ら
れている。それ故に、供給[1はこれらの化合物を相対
的に含んでいないものでなければならない、硫黄濃度は
原料のo、swt ppm以下であることが一般に要求
される。供給!@料に硫黄が存在すると、白金が?!2
青されて触媒が一時的に不活化される。熱い水素で触媒
組成物から硫黄をストリッピングすることによって、あ
るいは導入WtF4の硫黄濃度を0.5 ppm以下に
低下させ、触媒に吸着されている&1mを炭化水素によ
って11121させることによって、触媒の活性はこれ
を回復させることができる。水は触媒から高活性塩化物
を除去し、これを不活性な水閣化アルミニウムに置換さ
せるため、触媒を永久的に不活化する。従って、水と酸
素化物(OXy(lena[es)、特に分解で水を形
成する01〜C5の酸素化物は、極めて低1m度でしか
許容できない、一般に、原料中のll!索化物は、水に
換算して原Raklの約0.I Dlll以下である必
要がある。供給原料は硫黄及び水を除去できる方法で処
理することができる。iil!黄は水系処理によって供
給原料から除去することができる。様々な商業的な乾燥
剤が供給原料から水を除去するために利用できる。炭化
水素流から硫黄と水を除去するための吸着方法も、当業
界では良く知られている。 異性化帯域内の操作条件は、原料からイソアルカン生成
物の生成が最大になるよう選択される。 堪能帯域内の温度は通常的40〜235℃(104〜4
55@F)の範囲にある。低温である方がイソアルカン
対ノルマルアルカンの平衡混合物に通常有利であるので
、反応温度は低い方が好ましい、低い反応温度は分岐の
程度が高いイソフルカンを最^の濃度で含む平衡混合物
にとって有利であるから、C5及びC6アルカンを含む
原料を処理する場合に特に有用である。原料混合物が欅
としてC5及びCGアルカンである場合、60〜1(3
0℃の温度が好ましい、相当量の04g12化水素を異
性化することが望まれる場合には、より高い反応温度が
触媒の活性を維持するために必要である。従って、原料
混合物が相当量のC4〜C6アルカンを含有している場
合には、最も適当な操作温度は145〜225℃の範囲
にある0反応帯域は広い範囲の圧力に維持することが可
能である。C4−・C6パラフィンを真性化する場合の
圧力条件は7〜70バールゲージの範囲である0本光明
にとって好ましい圧力は20〜30バールゲージの範囲
にある0反応帯域への原料の供給語も、広い範囲ぐ変え
ることができる。その条件には0.1〜l0hr−1の
液空間速度が含まれるが、1−6 b−の2開運度が好
ましい。 反応帯域の操作は少量のeeiPA化vR1ロモーター
の存在が必要である。有りI塩化物プロモーターの役割
は、少量の活性塩化物が炭化水素原料によって触媒から
連続的にストリップされるので、活性塩化物を触媒に高
濃度で維持することにある。 反応帯域でのプロモーターの′a度は、原料重量基準の
塩化物換算で30〜300 IIDIに保持される。好
ましいプロモーター化合物は四塩化炭素である。 他の適当なプロモーター化合物には、例えば二塩化プロ
ピル、塩化ブチル及びクロロホルムのようなtli素を
含まない分解性の有機塩化物が含まれる。 塩化水素に転化する可能性がある有機塩化物が存在する
上からも、反応物は乾燥させる必要があるのである。プ
ロセス凝が乾燥状態に保持されている限り、少量の塩化
水素が存在しても悪影響はない。 第1図には反応帯域に第1FQ反応器28及び第2段反
応器30を持つl:二反応器系が示されている。 使用触媒は二つの反応器に等しく分配されている。 反応は二つの反応5r′行う必要はないが、二つの反応
器を使用することには幾つかの利点がある。 二つの反応器と特定なバルブ(図示なし)を使用すると
、触媒の部分交換を行うことができる。触媒の交換は短
時間で行うことができるので、一方の反応器の触媒を交
換している間は、反応帯域への供給物を全て他方の反応
器に供給することができる。二つの反応帯域の採用はま
た、触媒温度を低く保つうえで手助けとなる。何故なら
、不飽和物の水素化のような発熱反応が第1反応器28
で生起しても、残りの反応は最終反応器内に於いて、よ
り有利な温度条件で遂行されるからである。第1図はこ
のタイプの操作を示すもので、ライン32に取出される
比較約6たい水素と炭化水素の混合物は、低温原料交換
器34に入り、当該交換器は最終反応器30からの流出
物で冷たい原料混合物を加熱する。ライン36は@料を
低温原料交換器から、高温原料交換器38に運び、ここ
で原料は第1反応器2Bからライン40で運ばれる流出
物により加熱される。ライン42は部分的に加熱された
原料を、高温原料交換器42からインレフト交換fi4
4に運び、交換器44にて原料は付加的な熱麗が補給さ
れて第1反応器28に供給される。第1反応器からの流
出物は、前述の通り交換器38を通過し、ライン40で
第2反応器30に送られる。ライン4Gは既述した通り
、第2反応器からの異性化帯i4流出物を、低温含l交
換1534経出で、直接分l1IVRW1に供給する。 分11装置は少なくとも、反応帯I4流出物を04及び
より重質な炭化水素を含有する生成物流と、軽質炭化水
素と水素からなるガス流とに分離する。 精留塔及び分離容器をどのように設計するかは当業者に
周知である。分離部分にはノルマルイソアルカンの回収
装置を包含させることもできる0分離装置から回収され
るノルマルイソアルカンは、ノルマルアルカンからイソ
アルカンへの転化率を増大させるために、異性化反応帯
域にリサイクルすることができる0図面はスタビライ’
r −’ NI8かからなる分#l装置を示している。 ライン46は第2反応2S30からの流出物をスタビラ
イザー塔48に供給する。スタビライザー塔48はC4
及びよりm貿な炭化水素を含有する塔底留分と、C3炭
化水素と及びより低沸点の化合物を含有する塔頂留分が
得られるよう操作される。スタビライザー塔はりボイラ
ーループ50を有し、そこから04+−に成物流がライ
ン52に取出される。この生成物流は生成物交換器54
を通り、塔48に入る前の反応器流出物を加熱】る。冷
却された生成物は交換器54から生成物ライン20を経
て回収される。C3及びより軽質な炭化−水素と、反応
帯域からの過剰な炭化水素は、スタビライザー塔48の
塔填からライン56に取出され、コンデンサー58で冷
却され、分離容器60でガス流とリフラックスに分離さ
れる。ライン62はりフラツクスを容2160から1!
1411の頂部に戻し、ライン22は分離ドラムGOか
らの正味のガスを、スクラバ一部24に供給する。 スクラバ一部24はドラム60からのガスを、適当な処
理溶液と接触させ、異性化帯域に添加した塩化物から発
生した酸性成分及びガス流中に存在する酸性成分を中和
及び/又は除去する。典型的には、この処JI!液はル
ー166で接触容1164をポンプ循環される苛性液で
ある。使用済の苛性液は除去され、新しい苛性液はライ
ン68でスクラバ一部に添加される。スクラバ一部での
処理が終了後、正味のガスはライン26を経て系から取
出される。ライン26から回収されるガスは通常燃nに
利用される。 [実施例] 本発明の方法が高転化率、高選択性及び高安定性で特徴
付けられることは、実施例から理解できよう、この実施
例では、表に示す平均組成の炭化水素原料を、第1図に
示したタイプの2反応器型装置に供給した0反応帯域に
導入する前に、炭化水jlIivX料に水素を混合し、
反応Wl域出口での水素対炭化水素モル比を第2図に示
すように、0.7:1〜0.1:1の範囲とした。各反
応帯域は0.25wt%の白金と5.5wt%の塩化物
を含有するアルミナ触媒を充填した。 ′s:原料組成(wt%) 比重 0.65 i04 0.3 nC44,5 IC525,7 nC525,5 CP 1.422DM8
0.9 23DM8 1. 52MP
9. 63MP
6. 5nC615,7 MCP 6. OBZ
1. 4CH0,5 C,+ 0.1 触媒はアルミナ担体を塩化白金酸、2%塩化水素醸及び
3.5%rIa酸のiaに、担体10容盆部、溶16容
警部の比率で真空含浸させ、白金溶液対担体の比がほぼ
0.9であるM!膠した担体物質を得た。 この混合物を約1時間冷開0−ルがけし、M発乾固させ
た。その後触媒を酸化し、525℃で44Icc/時の
割合で1時間、1Mの塩化水素酸に接触させることによ
り、触媒の塩化物含量を!l1lLだ、この触媒を次い
で電解水素中565℃で1時間還元し、約0.25wt
%の白金と約iwt%の塩化物を含有する触媒とした。 約55W【%のレベルに活性塩化物を含浸させるのは、
水素で塩化アルミニウムを昇華させ、触媒を昇華した塩
化アルミニウムに550℃で約45分間接触させること
で行った。 炭化水素原料混合物は約160℃で第1反応帯域に供給
された。約115℃の原料混合物を第1反応帯域から取
出し、入ってくる原料と熱交換後、約140℃で第2反
応帯域にM2反応帯域の出口温度は約140℃に保持し
、この帯域に約2.4M−”の液空間速度で原料を通過
させた0両反応帯域ともその平均圧力は約31バールゲ
ージに維持した。第2反応帯域からの流出物は約140
℃で回収した。実験開始時点で、出口の水素対炭化水素
モル比を約0.7:l保持したが、これは従来技術で実
施されている低H27HCモル比の典型的な範囲である
。 数ケ月経過後、+q、、/+cモル比を本発明のそれに
低下させた。第2図に流出物のインペンタン対C炭化水
素比、2,2−ジメチルブタン対C6炭化水素比及びリ
サーチオクタン価を、採用した82780モル比でプロ
ットした。データが示す通り、本発明の方法は、827
80モル比が減少しても、上記パラメーターを実質的に
一定に保持することができる0回収流出物でのオクタン
価の低下やノルマルパラフィン転化率の減少なしに、約
0.05 : 1の82780モル比で1200IRI
i:!以上連続運転ができた。従って、−上記した触媒
を使用する本発明の方法は、流出物の82780モル比
が0.05 : 1を越えない水素添加僅で、ノルマル
パラフィンをイソパラフィンに支定に転化ざぜることが
できる。
クルすることなく接触異性化する方法に関する。さらに
詳しくは、本発明は生成物に極く僅か水素しか含まれな
いよう選択された一回流れ(OIICe throtl
Qll)の水素と、固体触媒を用いて軽質パラフィンを
接触異性化する方法に係る。 [発明の背1ljl] 最近のガソリンエンジンには高オクタンガソリンが要求
される。以前はいろいろな鉛含有添加剤を使用してオク
タン価を向上させるのが通例であった。ra境との理由
から鉛がカッリンから徐々に締め出されて来るに連れて
、高オクタン価を達成するためのガソリンブレンドに使
用される炭化水素の構造を、配置転換させることが益々
必要になって来ている。 11触改質と接触異性化は、
オクタン価を向上させるために広く採用されている二つ
のプロセスである。 ガソリンブレンド用の原料は、大気圧下での沸点が20
5℃(395” Flより低いC4及びより重質な炭化
水素を包含する。この範囲の炭化水素には。 C4へ・C6パラフィンが、特に比較的オクタン価が低
いC5及びCGノルマルパラフィンが含まれる。C4〜
C6炭化水素は鉛の添加でオクタン価が改善される感受
性が最も高く、以前はこの方法でオクタン価の向上が諮
られていた。オクタン価の向上はまた、パラフィン系炭
化水素の構造を異性化によって分岐鎖パラフィンに転位
させるが、あるいはC6及びより重質な炭化水素を改質
によって芳香族化合物に転化させることでも行うことが
できる。ノルマルC5炭化水素は容易には芳香族に転化
しないので、通常はこれら軽質炭化水素を、対応する分
岐鎖イソパラフィンに異性化させている。C6及びより
重質な炭化水素は、水素化環化で芳香族に転化させるこ
とができるが、この転化反応は^密度成分を生成させ、
a1生ガスを増大させるため、液収量を減少させる。こ
のため、C6パラフィンは異性化装置に供給し、C6イ
ソパラフィンを得るのが通例である。従って、オクタン
価の向上には、C6及びより低沸点の炭化水素を転化さ
せる接触異性化と、C7及びより高沸点の炭化水素を転
化させる接触異性化が通常使用されている。 パラフィンの異性化は可逆的な一次反応である。 この反応は熱力学的平衡に支配される。この反応で使用
される触媒系の基本的なタイプは、塩酸でプロモートさ
れた塩化アルミニウム系と、担持型塩化アルミニウム触
媒である。どちらの触媒も極めて反応性が高く、不均化
やクラッキング等の好ましくない副反応を生起させる。 これらの副反応は生成物収量を減少させるばかりでなく
、触媒と結合してその寿命を短縮するオレフィン断片を
生成する。これら望ましくない副反応をコン1〜ロール
するのに通常使用される方法の一つは、反応を水素の存
在下におこなる方法である。 ハロゲン化された白金アルミニウム触媒の存在下に反応
を行う異性化プロセスは、比較的高い水素対炭化水素比
を通常採用する。米国特rt;i2、7’)8.105
号は反応混合吻に少酋の分子状水素を添加し、水素対炭
化水素比を05〜4とした04〜C5炭化水素の異性化
に、白金アルミナ触媒の使用を教示する。ハロゲン成分
を含有する低白金含[有]のアルミナ触媒を使用し、水
素対炭化水素モル比を最低0.17で行う04〜C7炭
化水素の異性化は、米国特許第2.906.798@に
示されている。 異性化プロセスへのハロゲンの添加は、米国特許第2,
993,938号に説明され、そこではアルミニウムベ
ー・スと白金金属を含為し、ハロゲンが導入された触媒
が、0.2〜10の水素対炭化水素モル比を採用する反
応で、異性化触媒として使用されている。04〜Cg炭
化水素の異性化に、ハロゲン化された白金アルミナ触媒
を使用することを教える伯の文献は、米国特許第3,3
91,220号及び米国特許第3,791.960号で
あって、これらは0.1〜15の水素対炭化水素モル比
が必要であることを教えている。つまり、C4−C61
,+2化水素の異性化には。 白金族金属とハロゲンをアルミナ担体に担持させた触媒
が有効であると、+14性化の技術分野では長い間認識
されている。しかし、これらのプロセスは、満足できる
触媒寿命と生成物収量を獲(すする上で、比較的^い水
素対炭化水素モル比が必要であることもまた。一般に認
められている。 高い水素対炭化水素比を使用する1!!由の一つは、角
型的な白金アルミナ触媒が硫黄被毒に対して感受性が高
いことに由来する。1 pu程度の硫黄が存在すると
、白金は’etmされ、少なくとも一時的に触媒を不活
性化させる。硫黄による不活化に続いては、多くの場合
、急速な触媒のコーキングが起こる。これを放置すると
、触媒の完全再生を必要とするほどにコーキングが深刻
になる。大過剰の水素の存在は、−時的な硫黄被毒期間
の触媒の不活化を緩和もしくは防止する。商業的なプロ
セスは、に貫を処理及び除去するための装冒を備えてい
る、それにも掬らず、硫黄汚染物が時々−時的に触媒を
不活化させる事態を回避することができない、そのため
に、−殻内には触媒のコーキングを改善し、硫黄で一時
的に?[される度に触媒を完全再生する無駄を省く目的
で、異性化帯域では比較的高い水素対炭化水素比が相持
される。 水素対炭化水素比を高く維持する必要があり、また硫黄
に被mされやすいけれども、これらのハロゲン化された
白金−アルミナ触媒は、高転化率と生成物収金の高さか
ら一般に好まれている。しかしながら、水素対炭化水素
比を比較的高く維持することは、異性化プロセスの経費
を増大させ、またプロセスを?!雑にする。これら経費
に多くは、水素を回収して異性化帯域にリサイクルする
ことに関係するものである。異性化帯域に入る水素は極
めて少量しかプロセスで消費されない、それ故に、異性
化反応帯域から出る生成物流から、水素を除去するため
に分離承知が必要になる。回収された水素はプロセスへ
の添加水素量を最少にするために、異性化帯域にリサイ
クルされる。しかし、異性化帯域に戻すには、それに先
立って水素ガスをコンプレッサーで昇圧しなければなら
ない。 本発明の目的は、アルミナ担体にハロゲンと白金族成分
を担持させた触媒を使用し、回収水素をリサイクルしな
くても安定的に実施できる04〜C6炭化水素の接触的
異性化方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、接触異性化プロセスで水素炭化水
素の比を轟く保持するにために必要なリサイクル設備を
省略することにある。 [発明のm潔な記述] 本発明は炭素g!!4〜6のノルマルパラフィンを、橿
めて低III度の水素にて、高転化率でかつ安定に接触
異性化するものである。本発明は異性化反応に必要な化
学量論的lの水素又はそれより僅かに多い水素の存在下
で、安定性が保たれることが見出されている異性化反応
に、^活性の塩素化白金/アルミニウム触媒を使用する
。この触媒は硫黄で不活化されやすく、また水で被mさ
れやすいために、供給原料には水及び硫黄を除去するた
めの処理が必要である。この処理は当該触媒を使用する
経費を増大させ、この触媒を使用することで得られる経
済的利益を減少させる。大過剰の水素なしで長間隔に渡
って04〜C7炭化水素を異性化できるこの触媒の驚く
べき性能は、この触媒の使用をより魅力的なものとし、
水及び硫黄の除去に付随4る不利益を相殺する。さらに
驚くべきことに、この触媒組成物は硫黄で一時的に不活
化された時に、橋めて僅かしかコーキングを経験しない
ことが見出された。その結采、本発明の方法は触媒を頻
繁に再生りる必要なしに、楊めて低い水素/炭化水素比
で操作することができる。 従って、本発明の一興体例はC4〜C6のノルマルパラ
フィンを含有する原料流を異性化する方法である。原料
流はぞの重量基準で測定して0,5DO■未満の硫黄と
、o、1pp−未満の水を典型的には含有する。原料流
は水素と混合され、その水素対炭化水素(H2/HC)
モル比は、生成流出流のH,、/HCモル比が0.05
: 1より低くなるようなモル比である。原料流と水素
の混合物は反応帯域ニ於イて、0.01〜25wt%の
白金と2〜towt%の塩化物成分を含有するアルミナ
を含む触媒と、40〜235℃(104〜455@Fl
(1)Ifi、 7 ヘア0バールゲイジの圧力及び
0.1〜10hr−1の空間速度を包含する異性化条件
で接触する。原1131流の重量基準で30−300
pl)−の塩化物濃度は反応帯域内で維持される。生成
流出流はスタビライザーに直接送られ、ここで流出流は
04〜C6炭化水素の生成物流と、燃料ガス流に分離さ
れ、このガス流はその一部ちリサイクルせずに系から除
去される。 本発明の他に内容は原料流組成、流出流組成、反応器構
造、水素濃度及び触媒の詳細に関する。 【発明の詳細な記述] 本発明で使用できる原料には04〜C6ノルマルパラフ
インに富んだ炭化水素留分が含まれる。 ここで[富むJとは着目成分を50%以上含有している
ことを意味する。好ましい原料は4〜6の炭素原子を有
する実質的に純粋なノルマルパラフィン流か、あるいは
実質的に純粋なこれらノルマルパラフィンの混合物であ
る。他の有用な原料には、軽質天然ガソリン、軽質直留
ナフサ、ガスオイル凝縮液、l!賀ラフイネ−1・、軽
質リフA−メイ1〜、軽質炭化水素、天然7クン、さら
には終留点が約17℃(17G” F)T” a ッT
、 、 実YR的Iの04〜c6パラフインを含有する
直留留分が含まれる。また原料には不飽和炭化水素と、
炭lA数6以tの炭化水素が低11度で含まれていても
よい。しかし、水素の消費とクラブキング反応を阻止す
るために、それらの濃度は、不飽和化合物については1
0wt%に、より重質な炭化水素については20wt%
にυj限すべきである。 異性化帯域からの流出流の水素/炭化水素比が0.05
: 1に等しいか、それより小さくなるような憔で
、−回流れの水素が原料に混合される。流出流中の水w
A/炭化水素モル比が0.05 : 1であるか、それ
より小さ【プれば、プロセスを安定に操作するのに充分
過剰な水素が提供されていることが見出された。j!4
性化灰化反応正味の水素が消費されることはないが、異
性化帯域て゛はそこで起る副反応の数と関連する化学量
論的水素必要量と呼ばれる水素が消費される。これらの
副反応はクラッキングと不均化を包含する。水素を消費
する他の反応はAレフイン及び芳香族が飽和される反応
である。不飽和物の鎧が少ない原料について、化学量論
的水素必要量を満足させるには、インレット流の水素/
炭化水素比を0.03 : 1〜0.1:1の範囲にす
ることが要求される。化学儂論的水素要求」に変動をも
たらす原料流の組成変化を補償することで、良好な安定
性と転化率を確保するために、また副反応を抑制するこ
とで、触媒寿命の延長を図るために、副反応の化学l論
量より過剰に水素が反応帯域に維持される。これを怠る
と、副反応は転化率を低下させ、触媒を汚す通常コーク
と呼ばれる炭素質化合物を生成させる。コーク形成を抑
制するのに必要な水素の量は、溶解水素量を越える必要
がないことがここに見出された。 異性化帯域流出物にm屏している水素は、通常の常態で
、通常は約0.02 + 1〜G、01 : 1以下
のモル比にある。良好な安定性と転化率を確保するのに
必要な化学始論量を越える過剰な水素の湯は、異性化帯
域の流出物で測定して、水素/炭化水素比で0.01+
1〜G、O5: 1以下である。溶解水素と過剰水素を
合算すると、流出物について水素/炭化水素モル比を0
.05 : 1とすると、はとんどの原料に対しても上
記の!!論を満足する。 水素/炭化水素モル比が0.05 : 1を越えた場合
、異性化帯域に水素をリサイクルせずに、異性化を実施
することは経済的に望ましくない、生成物回収部を去る
水素の量が増加するので、付加的な量のC4及び他の生
成物炭化水素は、生成物回収部からの燃料ガス流に取り
込まれる。失われる生成物の価値又は生成物の損失を防
止するための回収装置にかかる付加的な経費を考慮して
も、水素をリサイクルさせずに0.05以上の水素/炭
化水素比でプロセスを操作することを妥当とすることは
できない。 水素は、少量の水素を添加するために必要な調節ができ
る任意の方法で、原料に混合される。この目的に使用で
きる計量器及び監視装置は、当業界で良く知られている
。最近実践されているとろでは、原料混合物への水素の
添加を計凪するために、コンl−0−ルバルブが使用さ
れる。、流出流中又は流出流留分中の水11度は、水l
At−ニクーで監視され、コントロールバルブのセツテ
ィング位ぎが、所望の水素濃度が維持されるよう調節さ
れる0反応帯域からの直接の流出物は、モニターの金属
成分を侵す塩化物を比較的高濃度で含有する。 従って、スラピライザーのオフガス流のような、塩化物
除去のための苛性処理を受けた流れの水素濃度を、モニ
ターで測定することが好ましい。流出流の水素濃度は、
全流出物の流!1基準で計算される。 水素と炭化水素の混合物は、反応帯域に於いて異性化触
媒と接触する。異性化触媒は白金含有アルミナ担体に塩
化物を高濁度に担持させた触媒からなる。アルミナ担体
は高純度の無水ガンマアルミナであることが好ましい、
この触媒は他の白金族金属を含有することができる。白
金族金属とは銀及び金を除く貴金属を意味し、白金、パ
ラジウム、ルテニウム、ロジウム、オスミウム及びイリ
ジウムからなる群から選ばれる。これらの菌11派活性
及び選択性が相違し、白金が本発明の方法に最も適して
いる。触媒は約0.0101−2S%の白金を含有する
。他の白金族金属も0.01〜25w【%の濃度で存在
することができる。白金成分は!ll◆1触w&組成物
に酸化物又はハロゲン化物として、あるいは元蟲状金属
として存在することができる。白金成分が還元常態で存
在することが、本発明の方法にとって最も適しているこ
とが見出されている。 触媒はまた塩化物成分を含有する。当業界で[結合塩化
物」と呼ばれるj]化物成分は、乾燥担体物質基準で約
2〜約1owt%の社で存在する。5wt%を越える量
で塩化物を使用することは、本発明にとって最も有益で
あることが見出されている。 触媒組成物の調製と、これに白金と塩化物を尋人するこ
とに関しては、幾つかの方法がある0本発明で最良の結
果を示す触媒の調製方法は、水溶性で分解可能な白金族
金属の化合物の水71111!に、担体物質を接触させ
て含浸させる方法である。Ii良の結果を得るには、こ
の含浸が塩化白金酸の溶液に担体物質を浸漬りるごとr
行なわれる。使用可能な他の溶液は、塩化白金酸アンモ
ニウム、臭化白金酸、二塩化白金等である。白金の塩化
物を使用すると、触媒に白金成分を導入することができ
るとともに、少なくとも少量の塩化物を同時に触媒に導
入することができる。不足分の塩化物は、白金−アルミ
ニウム触媒担体上に塩化アルミウニラムの形成又は添加
することで補われる。W1終触媒組成物のハロゲン濃度
を増大させる別法は、アルミナ担体の形成にアルミナヒ
トOゾルを使用して、ハロゲンの少なくとも一部を担体
物質に含ませる方法である。ハロゲンはまた、塩化水素
、弗化水素、臭化水素のようなハロゲン酸の水溶液に、
力焼した担体物質を接触させてこれに導入するともでき
る。 このタイプの高塩化物白金−アルミナ触媒は、硫黄及び
酸素含有化合物に対して感受性が高いことが一般に知ら
れている。それ故に、供給[1はこれらの化合物を相対
的に含んでいないものでなければならない、硫黄濃度は
原料のo、swt ppm以下であることが一般に要求
される。供給!@料に硫黄が存在すると、白金が?!2
青されて触媒が一時的に不活化される。熱い水素で触媒
組成物から硫黄をストリッピングすることによって、あ
るいは導入WtF4の硫黄濃度を0.5 ppm以下に
低下させ、触媒に吸着されている&1mを炭化水素によ
って11121させることによって、触媒の活性はこれ
を回復させることができる。水は触媒から高活性塩化物
を除去し、これを不活性な水閣化アルミニウムに置換さ
せるため、触媒を永久的に不活化する。従って、水と酸
素化物(OXy(lena[es)、特に分解で水を形
成する01〜C5の酸素化物は、極めて低1m度でしか
許容できない、一般に、原料中のll!索化物は、水に
換算して原Raklの約0.I Dlll以下である必
要がある。供給原料は硫黄及び水を除去できる方法で処
理することができる。iil!黄は水系処理によって供
給原料から除去することができる。様々な商業的な乾燥
剤が供給原料から水を除去するために利用できる。炭化
水素流から硫黄と水を除去するための吸着方法も、当業
界では良く知られている。 異性化帯域内の操作条件は、原料からイソアルカン生成
物の生成が最大になるよう選択される。 堪能帯域内の温度は通常的40〜235℃(104〜4
55@F)の範囲にある。低温である方がイソアルカン
対ノルマルアルカンの平衡混合物に通常有利であるので
、反応温度は低い方が好ましい、低い反応温度は分岐の
程度が高いイソフルカンを最^の濃度で含む平衡混合物
にとって有利であるから、C5及びC6アルカンを含む
原料を処理する場合に特に有用である。原料混合物が欅
としてC5及びCGアルカンである場合、60〜1(3
0℃の温度が好ましい、相当量の04g12化水素を異
性化することが望まれる場合には、より高い反応温度が
触媒の活性を維持するために必要である。従って、原料
混合物が相当量のC4〜C6アルカンを含有している場
合には、最も適当な操作温度は145〜225℃の範囲
にある0反応帯域は広い範囲の圧力に維持することが可
能である。C4−・C6パラフィンを真性化する場合の
圧力条件は7〜70バールゲージの範囲である0本光明
にとって好ましい圧力は20〜30バールゲージの範囲
にある0反応帯域への原料の供給語も、広い範囲ぐ変え
ることができる。その条件には0.1〜l0hr−1の
液空間速度が含まれるが、1−6 b−の2開運度が好
ましい。 反応帯域の操作は少量のeeiPA化vR1ロモーター
の存在が必要である。有りI塩化物プロモーターの役割
は、少量の活性塩化物が炭化水素原料によって触媒から
連続的にストリップされるので、活性塩化物を触媒に高
濃度で維持することにある。 反応帯域でのプロモーターの′a度は、原料重量基準の
塩化物換算で30〜300 IIDIに保持される。好
ましいプロモーター化合物は四塩化炭素である。 他の適当なプロモーター化合物には、例えば二塩化プロ
ピル、塩化ブチル及びクロロホルムのようなtli素を
含まない分解性の有機塩化物が含まれる。 塩化水素に転化する可能性がある有機塩化物が存在する
上からも、反応物は乾燥させる必要があるのである。プ
ロセス凝が乾燥状態に保持されている限り、少量の塩化
水素が存在しても悪影響はない。 第1図には反応帯域に第1FQ反応器28及び第2段反
応器30を持つl:二反応器系が示されている。 使用触媒は二つの反応器に等しく分配されている。 反応は二つの反応5r′行う必要はないが、二つの反応
器を使用することには幾つかの利点がある。 二つの反応器と特定なバルブ(図示なし)を使用すると
、触媒の部分交換を行うことができる。触媒の交換は短
時間で行うことができるので、一方の反応器の触媒を交
換している間は、反応帯域への供給物を全て他方の反応
器に供給することができる。二つの反応帯域の採用はま
た、触媒温度を低く保つうえで手助けとなる。何故なら
、不飽和物の水素化のような発熱反応が第1反応器28
で生起しても、残りの反応は最終反応器内に於いて、よ
り有利な温度条件で遂行されるからである。第1図はこ
のタイプの操作を示すもので、ライン32に取出される
比較約6たい水素と炭化水素の混合物は、低温原料交換
器34に入り、当該交換器は最終反応器30からの流出
物で冷たい原料混合物を加熱する。ライン36は@料を
低温原料交換器から、高温原料交換器38に運び、ここ
で原料は第1反応器2Bからライン40で運ばれる流出
物により加熱される。ライン42は部分的に加熱された
原料を、高温原料交換器42からインレフト交換fi4
4に運び、交換器44にて原料は付加的な熱麗が補給さ
れて第1反応器28に供給される。第1反応器からの流
出物は、前述の通り交換器38を通過し、ライン40で
第2反応器30に送られる。ライン4Gは既述した通り
、第2反応器からの異性化帯i4流出物を、低温含l交
換1534経出で、直接分l1IVRW1に供給する。 分11装置は少なくとも、反応帯I4流出物を04及び
より重質な炭化水素を含有する生成物流と、軽質炭化水
素と水素からなるガス流とに分離する。 精留塔及び分離容器をどのように設計するかは当業者に
周知である。分離部分にはノルマルイソアルカンの回収
装置を包含させることもできる0分離装置から回収され
るノルマルイソアルカンは、ノルマルアルカンからイソ
アルカンへの転化率を増大させるために、異性化反応帯
域にリサイクルすることができる0図面はスタビライ’
r −’ NI8かからなる分#l装置を示している。 ライン46は第2反応2S30からの流出物をスタビラ
イザー塔48に供給する。スタビライザー塔48はC4
及びよりm貿な炭化水素を含有する塔底留分と、C3炭
化水素と及びより低沸点の化合物を含有する塔頂留分が
得られるよう操作される。スタビライザー塔はりボイラ
ーループ50を有し、そこから04+−に成物流がライ
ン52に取出される。この生成物流は生成物交換器54
を通り、塔48に入る前の反応器流出物を加熱】る。冷
却された生成物は交換器54から生成物ライン20を経
て回収される。C3及びより軽質な炭化−水素と、反応
帯域からの過剰な炭化水素は、スタビライザー塔48の
塔填からライン56に取出され、コンデンサー58で冷
却され、分離容器60でガス流とリフラックスに分離さ
れる。ライン62はりフラツクスを容2160から1!
1411の頂部に戻し、ライン22は分離ドラムGOか
らの正味のガスを、スクラバ一部24に供給する。 スクラバ一部24はドラム60からのガスを、適当な処
理溶液と接触させ、異性化帯域に添加した塩化物から発
生した酸性成分及びガス流中に存在する酸性成分を中和
及び/又は除去する。典型的には、この処JI!液はル
ー166で接触容1164をポンプ循環される苛性液で
ある。使用済の苛性液は除去され、新しい苛性液はライ
ン68でスクラバ一部に添加される。スクラバ一部での
処理が終了後、正味のガスはライン26を経て系から取
出される。ライン26から回収されるガスは通常燃nに
利用される。 [実施例] 本発明の方法が高転化率、高選択性及び高安定性で特徴
付けられることは、実施例から理解できよう、この実施
例では、表に示す平均組成の炭化水素原料を、第1図に
示したタイプの2反応器型装置に供給した0反応帯域に
導入する前に、炭化水jlIivX料に水素を混合し、
反応Wl域出口での水素対炭化水素モル比を第2図に示
すように、0.7:1〜0.1:1の範囲とした。各反
応帯域は0.25wt%の白金と5.5wt%の塩化物
を含有するアルミナ触媒を充填した。 ′s:原料組成(wt%) 比重 0.65 i04 0.3 nC44,5 IC525,7 nC525,5 CP 1.422DM8
0.9 23DM8 1. 52MP
9. 63MP
6. 5nC615,7 MCP 6. OBZ
1. 4CH0,5 C,+ 0.1 触媒はアルミナ担体を塩化白金酸、2%塩化水素醸及び
3.5%rIa酸のiaに、担体10容盆部、溶16容
警部の比率で真空含浸させ、白金溶液対担体の比がほぼ
0.9であるM!膠した担体物質を得た。 この混合物を約1時間冷開0−ルがけし、M発乾固させ
た。その後触媒を酸化し、525℃で44Icc/時の
割合で1時間、1Mの塩化水素酸に接触させることによ
り、触媒の塩化物含量を!l1lLだ、この触媒を次い
で電解水素中565℃で1時間還元し、約0.25wt
%の白金と約iwt%の塩化物を含有する触媒とした。 約55W【%のレベルに活性塩化物を含浸させるのは、
水素で塩化アルミニウムを昇華させ、触媒を昇華した塩
化アルミニウムに550℃で約45分間接触させること
で行った。 炭化水素原料混合物は約160℃で第1反応帯域に供給
された。約115℃の原料混合物を第1反応帯域から取
出し、入ってくる原料と熱交換後、約140℃で第2反
応帯域にM2反応帯域の出口温度は約140℃に保持し
、この帯域に約2.4M−”の液空間速度で原料を通過
させた0両反応帯域ともその平均圧力は約31バールゲ
ージに維持した。第2反応帯域からの流出物は約140
℃で回収した。実験開始時点で、出口の水素対炭化水素
モル比を約0.7:l保持したが、これは従来技術で実
施されている低H27HCモル比の典型的な範囲である
。 数ケ月経過後、+q、、/+cモル比を本発明のそれに
低下させた。第2図に流出物のインペンタン対C炭化水
素比、2,2−ジメチルブタン対C6炭化水素比及びリ
サーチオクタン価を、採用した82780モル比でプロ
ットした。データが示す通り、本発明の方法は、827
80モル比が減少しても、上記パラメーターを実質的に
一定に保持することができる0回収流出物でのオクタン
価の低下やノルマルパラフィン転化率の減少なしに、約
0.05 : 1の82780モル比で1200IRI
i:!以上連続運転ができた。従って、−上記した触媒
を使用する本発明の方法は、流出物の82780モル比
が0.05 : 1を越えない水素添加僅で、ノルマル
パラフィンをイソパラフィンに支定に転化ざぜることが
できる。
第1図は05〜C6炭化水素を異性化する本発明方法の
フローシートを示す。第2図(^)、 (81及び(C
)はそれぞれ水素対炭化水素モル比に対するる流出物の
イソペンタン対C5炭化水素比、2゜2−ジメチルブタ
ン対C6炭化水素比及びリサー・チオクタン価をプロッ
トしたグラフである。 18ニスタビライザ一部、24ニスクラバ一部、28:
第1反応器、30:第2反応3.34:低温原料交換器
、38:高if!II料交換器、44:インレフト交換
器、48ニスタビライザー塔、50:リボイラーループ
、60:分m容器、 特許出願人 ユーオービ−
フローシートを示す。第2図(^)、 (81及び(C
)はそれぞれ水素対炭化水素モル比に対するる流出物の
イソペンタン対C5炭化水素比、2゜2−ジメチルブタ
ン対C6炭化水素比及びリサー・チオクタン価をプロッ
トしたグラフである。 18ニスタビライザ一部、24ニスクラバ一部、28:
第1反応器、30:第2反応3.34:低温原料交換器
、38:高if!II料交換器、44:インレフト交換
器、48ニスタビライザー塔、50:リボイラーループ
、60:分m容器、 特許出願人 ユーオービ−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、C_4〜C_6炭化水素を含有し、含水量が0.1
ppm未満である原料流に水素を混合し、この混合物を
反応帯域に於いて、アルミナと0.01〜25wt%の
白金と2〜10wt%の塩化物を含有する異性化触媒に
、温度40〜235℃(104〜455°F)の温度、
7〜70バールゲイジの圧力及び0.1〜10hr^−
^1の空間速度を包含する異性化条件で接触させ、反応
帯域の塩化物濃度を30〜300ppm−に維持し、こ
の反応帯域から流出流を回収する異性化方法であつて、
前記の流出流の水素対炭化水素モル比が0.05:1未
満になるよう、原料流に混合する水素の量を選択し、前
記の流出流をスタビライザー塔に直接供給してC_4〜
C_6炭化水素の生成物流と、リサイクルなしで系から
除去されるガス流とに分離することをさらに特徴とする
前記原料流の異性化方法。 2、原料流がその溶解水素濃度より化学量論的必要量だ
け上回る水素濃度で反応帯域に入ることをさらに特徴と
する請求項1記載の方法。 3、流出流の水素濃度がモニターされ、それに応答して
反応帯域への水素の添加が調節されることをさらに特徴
とする請求項1記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/129,267 US4804803A (en) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | Isomerization with once-through hydrogen |
EP89301292A EP0381881B1 (en) | 1987-12-07 | 1989-02-10 | Process for isomerization of C4 to C6 hydrocarbons with once-through hydrogen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02215892A true JPH02215892A (ja) | 1990-08-28 |
JPH055878B2 JPH055878B2 (ja) | 1993-01-25 |
Family
ID=39713738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US4804803A (ja) |
EP (1) | EP0381881B1 (ja) |
JP (1) | JPH02215892A (ja) |
AT (1) | ATE108427T1 (ja) |
AU (1) | AU609575B2 (ja) |
DE (1) | DE68916780T2 (ja) |
FI (1) | FI92386C (ja) |
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JP2020506265A (ja) * | 2017-01-27 | 2020-02-27 | サウジ アラビアン オイル カンパニーSaudi Arabian Oil Company | 溶存水素を含有する供給原料を用いる異性化プロセス |
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FR2744458B1 (fr) | 1996-02-05 | 1998-03-27 | Inst Francais Du Petrole | Procede d'isomerisation de paraffines par distillation reactive |
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1987
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-
1989
- 1989-02-07 AU AU29690/89A patent/AU609575B2/en not_active Ceased
- 1989-02-08 FI FI890608A patent/FI92386C/fi not_active IP Right Cessation
- 1989-02-10 DE DE68916780T patent/DE68916780T2/de not_active Revoked
- 1989-02-10 AT AT89301292T patent/ATE108427T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-02-10 EP EP89301292A patent/EP0381881B1/en not_active Revoked
- 1989-02-13 JP JP1033210A patent/JPH02215892A/ja active Granted
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AU2969089A (en) | 1990-08-16 |
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DE68916780D1 (de) | 1994-08-18 |
EP0381881B1 (en) | 1994-07-13 |
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DE68916780T2 (de) | 1994-11-10 |
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