JPS582997B2 - Method for hydrogenation treatment of heavy hydrocarbon streams - Google Patents
Method for hydrogenation treatment of heavy hydrocarbon streamsInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアスファルテン物質、金属、窒素化合物および
硫黄化合物を含有する重質炭化水素流(heavy h
ydrocarbon streams)を水素の存在
下に接触処理することに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a heavy hydrocarbon stream containing asphaltene materials, metals, nitrogen compounds and sulfur compounds.
Hydrocarbon streams) in the presence of hydrogen.
種々の有機金属化合物およびアスファルテン類が石油原
油およびその他の石油炭化水素流、たとえば石油炭化水
素残渣油タールサンドから誘導された炭化水素流および
コールから誘導された炭化水素流中に存在することは広
く知られている。It is widely known that various organometallic compounds and asphaltenes are present in petroleum crude oil and other petroleum hydrocarbon streams, such as petroleum hydrocarbon residues tar sands derived hydrocarbon streams and coal derived hydrocarbon streams. Are known.
このような炭化水素流中に最も普通に見出される金属は
ニッケル、バナジウムおよび鉄である。The metals most commonly found in such hydrocarbon streams are nickel, vanadium and iron.
このような金属は水添クラツキング、水添脱硫および接
触クラツキングのごとき種々の石油精製操作に対し非常
に有害である。Such metals are highly detrimental to various petroleum refining operations such as hydrocracking, hydrodesulfurization and catalytic cracking.
金属およびアスファルテン類は触媒床のすき間をふさぎ
、また触媒寿命を減じる。Metals and asphaltenes plug the voids in the catalyst bed and also reduce catalyst life.
触媒上に沈着した種々の金属は触媒を害するか、または
不活性にする傾向がある。Various metals deposited on the catalyst tend to poison or render it inactive.
さらにまた、アスファルテン類は炭化水素の脱硫化に対
する感受性を減じる傾向がある。Furthermore, asphaltenes tend to reduce the susceptibility of hydrocarbons to desulfurization.
脱硫用触媒または流動床式クランキング触媒のごとき触
媒を金属およびアスファルテン類にさらした場合には、
この触媒は急速に不活性になるであろうし、また特定の
反応器から早く取り除いたり、新しい触媒と取り替えね
ばならないであろう。When catalysts such as desulfurization catalysts or fluidized bed cranking catalysts are exposed to metals and asphaltenes,
This catalyst will quickly become inactive and may have to be quickly removed from a particular reactor or replaced with fresh catalyst.
これらに限定されないが重質残渣油、抜頭油および石油
炭化水素残渣油を包含する重質炭化水素流の水添処理(
hydrotreating)方法は既知であるが、こ
のような原料を認知しうるアスファルテン沈殿および反
応器の詰まりを伴なわず、且つまた金属および硫黄化合
物並びに窒素化合物のごときその他の汚染物質の効果的
な除去を伴ない変換するために、固定床触媒法を用いる
ことはあまり慣用のことではない。Hydrogenation treatment (
Hydrotreating (hydrotreating) methods are known that do not involve appreciable asphaltene precipitation and reactor clogging of such feedstocks, and also provide effective removal of metals and other contaminants such as sulfur and nitrogen compounds. It is less conventional to use fixed bed catalytic methods for the accompanying conversions.
炭化水素流の重質部分はかつて低品質燃料またはアスフ
ァルト形の物質の原料として使用したが、現在の政治お
よび経済はこのような物質を水添処理してそこから付随
する汚染物を取り除き、このような原料からより多い割
合の使用可能の物質を得ることを要求している。While the heavy portions of hydrocarbon streams were once used as low-quality fuels or as feedstock for asphalt-type materials, current politics and economics have shifted to hydrotreating such materials to remove attendant contaminants from them. There is a need to obtain a higher proportion of usable materials from such raw materials.
石油炭化水素流を水素添加性成分およびアルミナ、アル
ミナーシリ力またはシリカーアルミナのごとき適尚な支
持体材料よりなる触媒の存在下に水添処理しうろこと、
すなわち水添脱硫化、水添脱窒素化および(または)水
添クラツキングしうることは良く知られている。hydrogenating a petroleum hydrocarbon stream in the presence of a hydrogenating component and a catalyst consisting of a suitable support material such as alumina, alumina-silica or silica-alumina;
That is, it is well known that hydrogenation desulfurization, hydrogenation denitrification and/or hydrogenation cracking can be carried out.
水素添加性成分はウェブスターズ セブンス ニュー
カレッジエート ディクショナリイ(WEBSTER’
S SEVENTH NEW COLLEGIATED
ICTIONARY>、ジー、アンド シー、メリアム
カンパニイ、スプリングフィールド、マサチューセッ
ツ、米国(G,&C.MerriamCompany,
Springfield,Massachusett
e、U,S.A,)(1963)の628頁に示されて
いる周期律表のごとき元素の周期律表の第■族および(
または)第■族からの1種またはそれ以上の金属よりな
る。Hydrogenating ingredients are Webster's Seventh New
Collegiate Dictionary (WEBSTER')
S SEVENTH NEW COLLEGIATED
ICTIONARY>, G, & C. Merriam Company, Springfield, Massachusetts, USA (G, & C. Merriam Company,
Springfield, Massachusetts
e, U, S. A,) (1963), page 628 of the Periodic Table of Elements, Group Ⅰ of the Periodic Table of Elements and (
or) consisting of one or more metals from Group Ⅰ.
コバルトとモリブデン、ニッケルとモリブデン、コバル
ト、ニッケルおよびモリブデン、並びにニッケルとタン
グステンのごとき金属の組合せは有用であることが見出
されている。Combinations of metals such as cobalt and molybdenum, nickel and molybdenum, cobalt, nickel and molybdenum, and nickel and tungsten have been found to be useful.
たとえば、米国特許第3340180号は汚染物質とし
て硫黄、アスファルト系物質および金属含有化合物を含
有する重質炭化水素流をこのような金属組合せ物および
活性アルミナよりなり、その孔の形が0オングストロー
ム単位〔Å](Onm)から100Å(10nm)より
大きく300Å(30nm)までの半径を有するものを
その孔容積の5%より少なく有し、そして80Å(8n
m)より大きい半径の孔をその孔容積の10%より少な
く有する触媒の存在下に水添処理しうることを教示して
いる。For example, U.S. Pat. No. 3,340,180 discloses that a heavy hydrocarbon stream containing sulfur, asphalt-based materials, and metal-containing compounds as contaminants is made of a combination of such metals and activated alumina, the pore size of which is 0 angstrom units. Å] (Onm) to less than 5% of its pore volume with radius greater than 100 Å (10 nm) to 300 Å (30 nm), and 80 Å (8 nm)
m) teaches that it may be hydrogenated in the presence of a catalyst having pores of larger radius less than 10% of its pore volume.
米国特許第4016067号は二元触媒システムの存在
下に重質炭化水素流を脱金属化および脱硫化しうること
を記載しており、この二元触媒システムは第1の触媒が
デルタおよび(または)データアルミナの指示含有量を
有するアルミナ支持体と複合させた第■族金属および第
■族金属、好ましくはモリブデンおよびコバルトよりな
り、約100Å(10nm)ないし200Å(20nm
)の直径を有する孔をその孔容積の少なくとも60%有
し、500Å(50nm)より大きい孔をその孔容積の
少なくとも約5%有し、およびダラム当り約110平方
メートル(m2/g)までの表面積を有するものであり
、そして第2の触媒は耐火性基体、好ましくはアルミナ
と複合させた同様の水素添加性成分よりなり、30Å(
3nm)ないし100Å(10nm)の直径を有する孔
によってその孔容積の少なくとも50%、好ましくは少
なくとも60%が占められており、そして少なくとも1
50m/gの表面積を有するものである。U.S. Pat. No. 4,016,067 describes that heavy hydrocarbon streams can be demetallized and desulfurized in the presence of a dual catalyst system in which the first catalyst is delta and/or Data Comprising Group I metals and Group I metals, preferably molybdenum and cobalt, in composite with an alumina support having the indicated content of alumina, approximately 100 Å (10 nm) to 200 Å (20 nm)
) have at least 60% of its pore volume, at least about 5% of its pore volume have pores larger than 500 Å (50 nm), and have a surface area of up to about 110 square meters per duram (m2/g). and the second catalyst consists of a similar hydrogenating component composited with a refractory substrate, preferably alumina, with a 30 Å (
at least 50%, preferably at least 60%, of the pore volume is occupied by pores having a diameter of 3 nm) to 100 Å (10 nm), and at least 1
It has a surface area of 50 m/g.
米国特許第2890162号はアルミナ上の活性触媒成
分よりなり、大部分の孔が60Å(6nm)ないし40
0Å(40nm)の直径を有し、1000Å(100n
m)より大きい直径を有する孔があってもよい触媒が脱
硫、ハイドロクラッキング、ナフテン炭化水素のハイド
ロフオーミング、アルキル化、ナンテンの改質、パラフ
ィン等の異性化、水素添加、脱水素および種々の形式の
ハイドロファイニング操作、並びに残渣油および他のア
スファルト含有物質のハイドロクラッキングに適してい
ることを教示している この特許は適当な活性成分およ
び促進剤が金属または種々の金属の触媒性化合物よりな
ることを示唆しており、列記されている金属の中にはモ
リブデンおよびクロムがある。U.S. Pat. No. 2,890,162 consists of an active catalyst component on alumina, with the majority of pores ranging from 60 Å (6 nm) to 40 Å.
It has a diameter of 0 Å (40 nm) and a diameter of 1000 Å (100 nm).
m) Catalysts which may have pores with larger diameters can be used for desulfurization, hydrocracking, hydroforming of naphthenic hydrocarbons, alkylation, modification of nandene, isomerization of paraffins etc., hydrogenation, dehydrogenation and various This patent teaches that suitable active ingredients and promoters are suitable for hydrofining operations of the type, as well as hydrocracking of residual oils and other asphalt-containing materials. Among the metals listed are molybdenum and chromium.
英国特許第1051341号は或る種の芳香族の水添脱
アルキル化方法を開示しており、この方法はアルミナ上
に支持された第■族金属の酸化物または硫化物よりなり
、ダラム当り0.5ミリリッター(ml/g)ないし1
.8ml/gの有孔率および138m/gないし200
m2/gの表面積を有し、総有孔率の少なくとも85%
が150Å(15nm)ないし550人(55nm)の
直径を有する孔で占められている触媒を使用する。British Patent No. 1,051,341 discloses a process for the hydrodealkylation of certain aromatics, consisting of an oxide or sulfide of a group metal supported on alumina, with a .5 milliliters (ml/g) to 1
.. Porosity of 8ml/g and 138m/g to 200
m2/g and at least 85% of the total porosity
A catalyst is used which is occupied by pores having a diameter of 150 Å (15 nm) to 550 Å (55 nm).
米国特許第3245919号および同第
3267025号は改質、ハイドロクラッキング、水添
脱硫、異性化、水素添加および脱水素のごとき炭化水素
転換法を記載しており、この方法ではボーマイトアルミ
ナ産出物の乾燥および蝦焼により得られたガンマ−アル
ミナ上に支持されている、クロム、モリブテン、タング
ステン、鉄、ニッケル、コバルト、および白金族金属の
ごとき第■族および第■族の金属、それらの化合物およ
びその混合物から選ばれた金属成分の触媒量を有し、そ
して80人(8nm)より大きい寸法の孔を総合して少
なくとも約0.5cc/g有する孔構造の触媒を使用し
ている。U.S. Pat. No. 3,245,919 and U.S. Pat. No. 3,267,025 describe hydrocarbon conversion processes such as reforming, hydrocracking, hydrodesulfurization, isomerization, hydrogenation, and dehydrogenation, in which bohemite alumina products are Group I and II metals, such as chromium, molybdenum, tungsten, iron, nickel, cobalt, and platinum group metals, their compounds and A catalyst having a catalytic amount of a metal component selected from the mixture and having a pore structure having a total of at least about 0.5 cc/g of pores larger than 80 nanometers (8 nm) is used.
米国特許第3630888号は周期律表の第■B族およ
び第■族の元素、その酸化物およびその組合せ物から選
ばれる促進剤およびシリヵ、アルミナおよびその組合せ
物よりなる特定の触媒剤よりなり、ダラム当り0.40
立方センチメーター(CC/g)より大きい孔容積を有
し、その孔容積は微細孔と接近した溝よりなり、この接
近した溝(access channels)は微細孔
の構造を通ってすき間のように間隔おいて存在しており
、接近した溝の第1の部分は約100Å(10nm)な
いし約1000人(100nm)の直径を有し、そして
孔容積の10%ないし40%を占め、およびこの接近し
た溝の第2の部分は1000人(100nm)より大き
い直径を有し、そして孔容積の10%ないし40%を占
めており、そして孔容積の残りの部分は100人(10
nm)より小さい直径を有する微細孔であって、この残
りの部分は総孔容積の20%ないし80%を占めている
、触媒の存在下に残留炭化水素原料を処理することを教
示している。U.S. Pat. No. 3,630,888 comprises a promoter selected from elements of Groups B and II of the Periodic Table, their oxides and combinations thereof, and a specific catalyst agent consisting of silica, alumina and combinations thereof; 0.40 per Durham
It has a pore volume larger than a cubic centimeter (CC/g), and the pore volume consists of micropores and access channels that are gap-likely spaced through the micropore structure. the first portion of the closely spaced grooves has a diameter of about 100 Å (10 nm) to about 1000 nm (100 nm) and occupies 10% to 40% of the pore volume; The second part of the groove has a diameter greater than 100 nm (100 nm) and occupies 10% to 40% of the pore volume, and the remaining part of the pore volume has a diameter of more than 100 nm (100 nm).
micropores with diameters smaller than 200 nm), the remainder of which accounts for 20% to 80% of the total pore volume, teaches the treatment of residual hydrocarbon feedstock in the presence of a catalyst. .
米国特許第3114701号はハイドロファイニング法
において窒素化合物がアルミナまたはシリカーアルミナ
のごとき有孔酸化物支持体上の鉄、コバルトおよび(ま
たは)ニッケル酸化物と組合せたクロムおよび(または
)モリブデン酸化物より一般的になる種々の触媒の存在
下に石油炭化水素から除去されることを指適し、一方優
勢的アルミナ担体上の高濃度ニッケルおよびモリブデン
を含有する触媒を使用し、180°F(82℃)ないし
約1050°F(566℃)で沸とうする炭化水素流を
処理する水添脱窒素方法を記載している。U.S. Pat. No. 3,114,701 describes a hydrofining process in which the nitrogen compounds are chromium and/or molybdenum oxides in combination with iron, cobalt and/or nickel oxides on a porous oxide support such as alumina or silica alumina. The use of catalysts containing high concentrations of nickel and molybdenum on predominantly alumina supports, while suitable for removal from petroleum hydrocarbons in the presence of a variety of catalysts, has become more common at 180 °F (82 °C ) to about 1050° F. (566° C.) is described.
米国特許第2843552号は非常に良好な摩滅耐性触
媒を提供するアルミナとともに認知しうる量のクロミア
を含有する触媒がそこに含浸されたモリブデン酸化物を
含有でき、この触媒が改質、脱硫および異性化方法に使
用できることを記載している。U.S. Pat. No. 2,843,552 discloses that a catalyst containing appreciable amounts of chromia along with alumina providing a very good attrition resistant catalyst can have molybdenum oxides impregnated therein and that this catalyst can be used for reforming, desulfurization and isomerization. It states that it can be used in the conversion method.
米国特許第2577823号は1%ないし6.5%の硫
黄を有機硫黄化合物の形で含有する、抜頭油(redn
ced crude)のごとき重質炭化水素留分の水添
脱硫がクロム、モリブデンおよびアルミニウム酸化物の
触媒上で実施でき、この触媒は予め形成されたアルミナ
上にクロムおよびモリブデンの各酸化物を6ないし8の
pHで同時的に沈殿させることにより作ることを教示し
ている。U.S. Pat. No. 2,577,823 discloses redn oil containing 1% to 6.5% sulfur in the form of organic sulfur compounds.
Hydrodesulfurization of heavy hydrocarbon fractions, such as ced crude, can be carried out over chromium, molybdenum and aluminum oxide catalysts, which contain chromium and molybdenum oxides on preformed alumina. It teaches that it is made by simultaneous precipitation at a pH of 8.
米国特許第3265615号は支持された触媒の製造方
法を開示しており、この方法ではアルミナのごとき高表
面積の触媒担体をモリブデン酸アンモニウムで含浸し、
次に硫酸クロムの水性溶液中に浸し、処理された触媒を
一夜乾燥させ、次いで次の段階的温度で水素により処理
することにより還元して製造する:550°F(228
℃)で0.5時間;750°F(399℃)で0,5時
間;および950°F(510℃)で0.5時間。U.S. Pat. No. 3,265,615 discloses a method for making supported catalysts in which a high surface area catalyst support, such as alumina, is impregnated with ammonium molybdate;
It is then reduced by soaking in an aqueous solution of chromium sulfate, drying the treated catalyst overnight, and then treating with hydrogen at stepwise temperatures: 550°F (228°F).
0.5 hours at 750°F (399°C); and 0.5 hours at 950°F (510°C).
還元された物質を硫化し、そして650°F(343℃
)ないし930°F(499℃)の沸点の重質ガスオイ
ルをハイドロファイニングする。The reduced material is sulfurized and heated to 650°F (343°C).
) to 930°F (499°C) boiling point is hydrofined.
米国特許第3956105号は残留燃料油のごとき石油
炭化水素留分の水添処理方法を記載しており、この方法
はアルミナ、シリカ、ジルコニア、ドリア、ボリア、ク
ロミア、マグネシアおよびその複合体でありうる耐火性
無機酸化物、第■B族金属(クロム、モリブデン、タン
グステン)および第■族金属(ニツケル、コバルト)よ
りなる触媒を使用する。U.S. Pat. No. 3,956,105 describes a method for hydrogenating petroleum hydrocarbon fractions such as residual fuel oil, which may contain alumina, silica, zirconia, doria, boria, chromia, magnesia and complexes thereof. A catalyst consisting of a refractory inorganic oxide, a Group (1) B metal (chromium, molybdenum, tungsten) and a Group (1) metal (nickel, cobalt) is used.
この触媒は微細な第■B族金属、第■族金属化合物およ
び耐火性無機酸化物を乾式混合し、混合物を解膠し、押
し出すことのできるドウを形成し、押し出し、そして暇
焼することにより製造する。The catalyst is prepared by dry mixing finely divided Group B metals, Group II metal compounds, and refractory inorganic oxides, peptizing the mixture, forming an extrudable dough, extruding, and baking. Manufacture.
米国特許第3640817号はアスファルテン含有炭化
水素の二段階処理方法を開示している。US Pat. No. 3,640,817 discloses a two-step process for treating asphaltene-containing hydrocarbons.
この方法における両触媒は共にアルミナ、シリカ、ジル
コニア、マグネシア、チタニアおよびその混合物のごと
き有孔担体材料上のモリブデン、タングステン、クロム
、鉄、コバルト、ニッケルおよび白金族金属よりなる群
から選ばれる1種またはそれ以上の金属成分よりなり、
第1触媒は約1000人(100nm)より大きい孔直
径を有する孔であることを特徴とする孔をその微細孔容
積の50%以上有し、第2触媒は約1000人(100
nm)より大きい孔直径を有する孔であることを特徴と
する孔をその微細孔の50%以下の割合で有するもので
ある。Both catalysts in this process are selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, chromium, iron, cobalt, nickel and platinum group metals on a porous support material such as alumina, silica, zirconia, magnesia, titania and mixtures thereof. or more metal components,
The first catalyst has 50% or more of its pore volume characterized by pores having a pore diameter greater than about 1000 nm (100 nm), and the second catalyst has pores characterized by pores having a pore diameter greater than about 1000 nm (100 nm);
50% or less of the micropores have pores characterized by having a pore diameter larger than 50% of the micropores.
米国特許第3957622号はアスファルテン含有ブラ
ックオイルの二段階水添転換
(hydroconversion)方法を教示してい
る。US Pat. No. 3,957,622 teaches a two-step hydroconversion process for asphaltene-containing black oils.
脱硫は第1段階で約1000人(100nm)より大き
い孔直径を有する孔であることを特徴とする孔をその孔
容積の50%以下の割合で有する触媒上で生起する。Desulfurization takes place in the first stage on a catalyst having pores, characterized by pores having a pore diameter greater than about 1000 nm (100 nm), in a proportion of up to 50% of its pore volume.
アスファルテン部分の促進された転換および脱硫は第2
段階において1000Å(100nm)より大きい孔直
径を有する孔であることを特徴とする孔をその微細孔容
積の50%以上の割合で有する触媒上で生起する。Accelerated conversion and desulfurization of asphaltene moieties are secondary
The process is carried out on a catalyst having a proportion of 50% or more of its micropore volume of pores characterized by pores having a pore diameter greater than 1000 Å (100 nm).
各触媒はアルミナ、シリカ、ジルコニア、マグネシア、
チタニア、ボリア、ストロンチア、ハフニアまたはその
混合物の支持体材料上のモリブデン、タングステン、ク
ロム、鉄、コバルト、ニッケル、白金族金属およびその
混合物よりなる群から選ばれた1種またはそれ以上の金
属成分よりなる。Each catalyst is alumina, silica, zirconia, magnesia,
One or more metal components selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, chromium, iron, cobalt, nickel, platinum group metals and mixtures thereof on a support material of titania, boria, strontia, hafnia or mixtures thereof. Become.
フランス国特許第2281972号は酸化アルミニウム
および3ないし15重量%の酸化クロムの基体上のコバ
ルト、モリブデンおよび(またはニッケルの各酸化物よ
りなる触媒の製造およびその炭化水素留分の精製、好ま
し《は減圧蒸留により得られた燃料油または大気圧蒸留
により得られた残渣油の水添脱硫における使用を教示し
ている。French Patent No. 2,281,972 describes the preparation of catalysts consisting of oxides of cobalt, molybdenum and (or nickel) on a substrate of aluminum oxide and 3 to 15% by weight of chromium oxide and the purification of their hydrocarbon fractions. teaches the use in hydrodesulfurization of fuel oils obtained by vacuum distillation or residual oils obtained by atmospheric distillation.
この基体はクロムおよびアルミニウムの化合物の共沈殿
により製造できる。This substrate can be produced by co-precipitation of chromium and aluminum compounds.
米国特許第3162596号は1体化した方法として、
金属汚染物(ニッケルおよびバナジウム含有残留炭化水
素油を先ず、水素供給稀釈剤を用いて、またはシリカま
たはアルミナにより代表される固体担体上に支持された
1種またはそれ以上の水素添加促進性金属を有する触媒
上で水素添加し、次に減圧蒸留して、主として約110
0°F(593℃)で沸とうし且つアスファルト系物質
を含有する未蒸留残留物から減少した量で金属を含有す
る重質ガスオイル留分を分離する方法を教示している。U.S. Patent No. 3,162,596 is an integrated method,
Residual hydrocarbon oil containing metal contaminants (nickel and vanadium) is first removed using a hydrogen-providing diluent or with one or more hydrogenation-promoting metals supported on a solid support typified by silica or alumina. hydrogenated over a catalyst containing 100% chloride and then distilled under reduced pressure to produce primarily about 110%
A method is taught for separating a heavy gas oil fraction containing reduced amounts of metals from an undistilled residue boiling at 0°F (593°C) and containing asphaltic materials.
この重質ガスオイル留分は次いで接触クラツキングされ
る。This heavy gas oil fraction is then catalytically cracked.
米国特許第3180820号は重質炭化水素原料を二帯
域水添脱硫方法で高級にしうろことを記載しており、こ
の方法では各帯域で周期律表の第VB、■Bおよび■族
からの1種またはそれ以上の金属を含有する固形水素添
加触媒を使用する。U.S. Pat. No. 3,180,820 describes the upgrading of heavy hydrocarbon feedstocks in a two-zone hydrodesulphurization process, in which each zone consists of scales from groups VB, ■B, and ■ of the periodic table. A solid hydrogenation catalyst containing one or more metals is used.
どちらの触媒も支持されていてもまたは支持されていな
くてもよい。Both catalysts may be supported or unsupported.
好適な態様では、第1帯域が非支持触媒一油スラリーを
含有し、第2帯域が固定床、スラリーまたは流動床の形
で支持触媒を含有する。In a preferred embodiment, the first zone contains an unsupported catalyst mono-oil slurry and the second zone contains the supported catalyst in the form of a fixed bed, slurry or fluidized bed.
支持触媒の支持体は中でもアルミナ、シリカ、ジルコニ
ア、マグネシア、チタニア、ドリア、ボリア、ストロン
チア、ハフニア並びにシリカーアルミナ、シリカージル
コニア、シリカーマグネシア、アルミナーチタニアおよ
びシリカーマグネシアージルヨニアのごとき2種または
それ以上の酸化物の複合体を包含する有孔耐火性無機酸
化物担体である。Supports for supported catalysts include alumina, silica, zirconia, magnesia, titania, doria, boria, strontia, hafnia, as well as silica-alumina, silica-zirconia, silica-magnesia, alumina-titania and silica-magnesia-zillionia, among others. A porous refractory inorganic oxide support containing a composite of two or more oxides.
この特許は本発明で使用するのに適した支持触媒が約5
0m2/gないし700m2/gの表面積、約20人(
2nm)ないし600人(60nm)の孔直径および約
0.10ml/gないし20ml/gの孔容積を有する
だろうことを示唆している。This patent states that the supported catalyst suitable for use in the present invention is about 5
Surface area of 0m2/g to 700m2/g, approximately 20 people (
2 nm) to 600 nm (60 nm) and a pore volume of about 0.10 ml/g to 20 ml/g.
米国特許第3977961号および同第
3985684号は重質油および残渣油
(residua)の水添転換方法を記載しており、こ
の方法では1または2種の触媒を使用し、アルミナ、シ
リカ、ジルコニア、マグネシア、ボリア、フオスフエー
ト、チタニア、セリアおよびトリアのごとき耐火性無機
酸化物上に第■B族金属および(または)第■族金属を
含有する各触媒はゲルマニウムのごとき第■A族金属を
含有することができ、非常に高い表面積を有し且つまた
超高の孔容積を有する。U.S. Pat. No. 3,977,961 and U.S. Pat. No. 3,985,684 describe a process for the hydroconversion of heavy oils and residues using one or two catalysts, including alumina, silica, zirconia, Catalysts containing Group B metals and/or Group ■ metals on refractory inorganic oxides such as magnesia, boria, phosphates, titania, ceria, and thoria each contain a Group A metal such as germanium. can have a very high surface area and also a very high pore volume.
第1触媒はこの触媒が1/50インチ(0.051cm
)までの粒寸法直径範囲を有する場合には、約100人
(ionm)ないし約200人(20nm)の範囲内の
絶対直径の孔をその孔容積の少なくとも約20%の割合
で有し;この触媒が約1/50インチ(0.051cm
)ないし約1/25インチ(0.102Cm)の範囲の
粒寸法直径を有する場合には、約150人(15nm)
ないし約250人(25nm)の範囲内の絶対直径を有
する孔をその総孔容積の少なくとも15%の割合で有し
;この触媒が約1/25インチ(0.102cm)ない
し約1/8インチ(0.32cm)の範囲の平均粒寸法
直径を有する場合には、約175人(17、5nm)な
いし約275λ(27.5nm)の範囲内の絶対直径の
孔をその総孔容積の少なくとも15%の割合で有し、且
つまた約200m2/gないし約600m2/gの表面
積および約0.8cc/gないし約3.0cc/gの孔
容積を有する。The first catalyst has a diameter of 1/50 inch (0.051 cm).
) have a proportion of at least about 20% of its pore volume of pores with an absolute diameter within the range of about 100 ionm to about 200 ionm (20 nm); The catalyst is approximately 1/50 inch (0.051 cm)
) to about 1/25 inch (0.102 Cm).
the catalyst has pores having an absolute diameter in the range of from about 1/25 inch (0.102 cm) to about 1/8 inch, representing at least 15% of its total pore volume; (0.32 cm), the pores have an absolute diameter in the range of about 175 nm (17,5 nm) to about 275 λ (27,5 nm), at least 15 nm of the total pore volume. % and also have a surface area of about 200 m2/g to about 600 m2/g and a pore volume of about 0.8 cc/g to about 3.0 cc/g.
第2触媒はその総孔容積の少なくとも55%の割合で約
100人(10nm)ないし約200人(20nm)の
範囲内の絶対直径を有する孔を、その孔容積の10%よ
り少ない割合で5oA−(5nm−)の孔直径を有する
孔を、その総孔容積の約25%より少ない割合で300
人+(30nm+)の孔直径を有する孔を有し、且つま
た約200m2/gないし約600m2/Pの表面積お
よび約0.6cc/gないし約1.5CC/gの孔容積
を有する。The second catalyst has pores having an absolute diameter within the range of about 100 pores (10 nm) to about 200 pores (20 nm) for at least 55% of its total pore volume and 5oA for less than 10% of its pore volume. - (5 nm-) pores with a pore diameter of less than about 25% of its total pore volume.
It has pores with a pore diameter of 30 nm+, and also has a surface area of about 200 m2/g to about 600 m2/P and a pore volume of about 0.6 cc/g to about 1.5 CC/g.
これらの特許はまたこのような処理からの流出物を接触
クラツキング装置または水添クラツキング装置に送りう
ろことを教示している。These patents also teach sending the effluent from such processing to a catalytic cracking device or a hydrogen cracking device.
米国特許第4054508号は残留油留分の脱金属化お
よび脱硫化方法を開示しており、この方法は3つの帯域
で2つの触媒を使用する。US Pat. No. 4,054,508 discloses a process for demetallizing and desulfurizing residual oil fractions, which uses two catalysts in three zones.
油を第1帯域でアルミナ支持体と複合した第■B族金属
および鉄族金属酸化物よりなり、その孔容積の少なくと
も60%が100人(10nm)ないし200人(20
nm)直径の孔であり且つまたその孔容積の少なくとも
約5%が500人(50nm)より大きい直径を有する
孔である第1触媒の大部分と接触させ、第2帯域でアル
ミナ支持体と複合した第■B族金属および鉄族金属酸化
物よりなり、少なくとも150m2/gの表面積を有し
且つまたその孔容積の少なくとも50%が30人(3n
m)ないし100人(i0nm)の直径を有する孔であ
る第2触媒と接触させ、次に第3帯域で第1触媒の少部
分と接触させる。The oil is comprised of Group B metal and iron group metal oxides complexed with an alumina support in the first zone, and at least 60% of the pore volume is between 100 nanometers (10 nm) and 200 nanometers (20 nm).
500 nm) diameter pores and in which at least about 5% of the pore volume is pores having a diameter greater than 500 nm (50 nm), and in a second zone composited with the alumina support. oxides of group I B metals and iron group metals having a surface area of at least 150 m2/g and at least 50% of its pore volume
m) to 100 nm (i0 nm) in diameter, and then in a third zone with a small portion of the first catalyst.
本発明により金属、アスファルテン類、窒素化合物およ
び硫黄化合物を含有する重質炭化水素流の水添処理(h
ydrotreating)方法がここに発見され、開
発された。According to the invention, a heavy hydrocarbon stream containing metals, asphaltenes, nitrogen compounds and sulfur compounds is hydrogenated (h
The hydrotreating method has now been discovered and developed.
本発明の方法は特殊な物理的特性を有し、モリブデンお
よびクロム、および場合によりコバルトを含有する水素
添加性成分を有する触媒を使用する。The process of the invention uses a catalyst with special physical properties and a hydrogenating component containing molybdenum and chromium and optionally cobalt.
広義的に云えば、本発明に従い、金属、アスファルテン
類、窒素化合物および硫黄化合物を含有する重質炭化水
素流の水添処理方法が提供される。Broadly speaking, in accordance with the present invention, a method is provided for the hydrogenation of heavy hydrocarbon streams containing metals, asphaltenes, nitrogen compounds, and sulfur compounds.
本方法は重質炭化水素流を適当な条件下で水素の存在下
に大型孔の触媒的に活性なアルミナ上のモリブデンおよ
びクロム、それらの酸化物、それらの硫化物およびその
混合物よりなる水素添加性成分を含む触媒と接触させる
ことよりなる。The process involves the hydrogenation of heavy hydrocarbon streams in the presence of hydrogen under suitable conditions with molybdenum and chromium, their oxides, their sulfides and mixtures thereof on large pore catalytically active alumina. The process consists of contacting the catalyst with a catalyst containing a chemical component.
モリブデンはMoO3として計算して総触媒重量に基づ
き約5重量%ないし約15重量%の範囲内の量で存在す
ることができ、クロムはCr203として計算して総触
媒重量に基づき約5重量%ないし約20重量%の範囲内
の量で存在しうる。Molybdenum can be present in an amount ranging from about 5% to about 15% by weight based on the total catalyst weight calculated as MoO3 and chromium from about 5% to about 15% by weight based on the total catalyst weight calculated as Cr203. It may be present in an amount within the range of about 20% by weight.
この触媒は約0.4CC/gないし約Q,8cc/gの
範囲内の孔容積、約150m2/gないし約300m2
/gの範囲内の表面積および約100人(10nm)な
いし約200人(20nm)の範囲内の平均孔直径を有
する。The catalyst has a pore volume in the range of about 0.4 CC/g to about Q.8 cc/g, about 150 m2/g to about 300 m2
/g and an average pore diameter within the range of about 100 nm (10 nm) to about 200 nm (20 nm).
本触媒はさらにコバルトおよび(または)その酸化物、
および(または)その硫化物を含有できる。The catalyst further comprises cobalt and/or its oxide,
and/or may contain sulfides thereof.
コバルトが存在する場合に、コバルトはCoOとして計
算して触媒総重量に基づき約0.1重量%ないし約5重
量%の範囲内の量で存在する。When present, cobalt is present in an amount ranging from about 0.1% to about 5% by weight, based on the total weight of the catalyst, calculated as CoO.
本発明の方法で使用する触媒はアルミナ(プシュードー
ポーマイト)を空気中約800°F(427℃)ないし
約1400°F(760℃)で約0.5ないし約2時間
蝦焼し、ガンマーアルミナを生成し、次にこのガンマー
アルミナにモリブデンおよびクロムの熱分解性塩を含有
する1種またはそれ以上の水性溶液を含没することによ
り製造できる。The catalyst used in the process of the present invention is prepared by annealing alumina (pseudopoumite) in air at about 800°F (427°C) to about 1400°F (760°C) for about 0.5 to about 2 hours, and It can be produced by forming alumina and then impregnating the gamma alumina with one or more aqueous solutions containing pyrolyzable salts of molybdenum and chromium.
本発明の方法で使用する触媒はその孔容積の約0%ない
し約10%の割合で50A(5nm)より小さい直径を
有する孔を、その孔容積の約30%ないし約80%の割
合で約50人(5nm)ないし約100人(10nm)
の範囲内の直径を有する孔を、その孔容積の約10%な
いし約50%の割合で約100人(10nm)ないし約
150人(15nm)の範囲内の直径を有する孔を、そ
してその孔容積の約O%ないし約10%の割合で150
λ(15nm)より大きい直径を有する孔を有する。The catalyst used in the process of the present invention has pores having a diameter smaller than 50A (5 nm) in a proportion of about 0% to about 10% of its pore volume and about 30% to about 80% of its pore volume. 50 people (5nm) to about 100 people (10nm)
pores having a diameter within the range of from about 100 nanometers (10 nm) to about 150 nanometers (15 nm) at a proportion of about 10% to about 50% of the pore volume; 150 at a rate of about 0% to about 10% of the volume
It has pores with a diameter larger than λ (15 nm).
本発明の方法は約1000psia(6.9MPa)な
いし約3000psia(20.7MPa)の範囲内の
水素分圧、約700°F(37 1℃)ないし約820
°F(438℃)の範囲内の平均触媒床温度、約0.1
炭化水素容量/時/触媒容量ないし約3炭化水素容量/
時/触媒容量の範囲内の毎時液体空間速度(LHSV)
、および約2000標準立方フィート水素/炭化水素1
バーレル(SCFB)(356m3/m3)ないし約1
5000SCFB(2672m2/m2)の範囲内の水
素循環率または水素添加率で実施する。The method of the present invention uses hydrogen partial pressures in the range of about 1000 psia (6.9 MPa) to about 3000 psia (20.7 MPa), about 700°F (371°C) to about 820°C.
Average catalyst bed temperature in the range of °F (438 °C), about 0.1
Hydrocarbon capacity/hour/catalyst capacity or approximately 3 hydrocarbon capacities/
hourly liquid hourly space velocity (LHSV) within hours/catalyst capacity
, and approximately 2000 standard cubic feet of hydrogen/hydrocarbon 1
Barrel (SCFB) (356m3/m3) or approx.
It is carried out at a hydrogen circulation rate or hydrogen addition rate within the range of 5000 SCFB (2672 m2/m2).
添付する図面は本発明の方法の好適な態様の単純化した
フローシートである。The accompanying drawings are simplified flow sheets of preferred embodiments of the method of the invention.
本発明は重質炭化水素供給原料の新規な水添処理方法に
関する。The present invention relates to a new process for the hydrogenation of heavy hydrocarbon feedstocks.
このような供給原料はアスファルテン類、金属、窒素化
合物および硫黄化合物を含有するだろう。Such feedstocks will contain asphaltenes, metals, nitrogen compounds and sulfur compounds.
本発明の方法により処理されるべき供給原料が少量のニ
ッケルおよびバナジウム、たとえば40ppmより少な
く1000ppmより多い量までのニッケルおよびバナ
ジウム(ニッケルおよびバナジウムの総合量)および約
25重量%までのアスファルテン類を含有するであろう
ことを理解すべきである。The feedstock to be treated by the process of the invention contains small amounts of nickel and vanadium, such as less than 40 ppm up to more than 1000 ppm (total amount of nickel and vanadium) and up to about 25% by weight of asphaltenes. You should understand what you will do.
供給原料が多すぎる量のニッケルおよびバナジウム総含
有量を有するか、または過度に大量のアスファルテン類
を含有する場合には、この供給原料を前もって処理して
この特定の汚染物質の過剰量を減じることができる。If the feedstock has too high a total nickel and vanadium content or contains excessively high amounts of asphaltenes, this feedstock should be pre-treated to reduce the excess amount of this particular contaminant. I can do it.
このような前処理は供給原料から金属を除去するに適し
たおよび(または)供給原料中のアスファルテン類を転
換してこの汚染物質を十分な程度に減じるに適した水素
添加処理を包含し、このような処理にはいずれか適当な
比較的安価な触媒を使用する。Such pretreatment may include a hydrogenation treatment suitable to remove metals from the feedstock and/or convert asphaltenes in the feedstock to reduce this contaminant to a sufficient degree; Any suitable relatively inexpensive catalyst may be used for such treatment.
前記汚染物質はもしこれらを許容しうるレベルに下げな
いならばこのような供給原料の後続の処理に悪く作用す
るであろう。The contaminants will adversely affect the subsequent processing of such feedstocks if they are not reduced to acceptable levels.
本発明の方法で十分に処理しうる代表的な供給原料は多
くの場合に明らかに1000°F(538℃)以上で沸
とうする成分を実質的量で含有する3代表的な供給原料
の例には原油、トップした原油、石油炭化水素残渣油、
常圧残渣油、減圧残渣油、タールサンドおよびタールサ
ンドオイルから派出した残油から得られた油およびコー
ルから誘導された炭化水素流がある。Typical feedstocks that may be satisfactorily treated in the process of the present invention often contain substantial amounts of components that boil above 1000°F (538°C).Examples of 3 Representative Feedstocks includes crude oil, top crude oil, petroleum hydrocarbon residue oil,
There are hydrocarbon streams derived from atmospheric residues, vacuum residues, oils obtained from tar sands and residues derived from tar sands oils, and coals.
このような炭化水素流は処理される特定の炭化水素流の
転換に触媒を用いる種々の精製方法に有害な作用をする
有機金属化合物を含有する。Such hydrocarbon streams contain organometallic compounds that have a deleterious effect on various purification processes that utilize catalysts to convert the particular hydrocarbon stream being processed.
このような供給原料に見出される金属汚染物はこれらに
限定されないが鉄、バナジウムおよびニッケルを包含す
る。Metal contaminants found in such feedstocks include, but are not limited to, iron, vanadium, and nickel.
ニッケルは大部分の原油および残渣留分中に可溶性有機
金属化合物の形で存在する。Nickel is present in most crude oil and residue fractions in the form of soluble organometallic compounds.
ニッケルポルフイリン複合化合物およびその他のニッケ
ル有機金属複合化合物の存在はこのような複合化合物の
濃度が比較的小さくても、精製(リファイリング)およ
び重質炭化水素留分の有用性を酷く難しくする。The presence of nickel-porphyrin complexes and other nickel-organometallic complexes, even at relatively small concentrations of such complexes, greatly complicates the refining and utility of heavy hydrocarbon cuts.
評価しつる量のこのような有機金属性ニッケル化合物が
存在する場合に、クランキング触媒が急速に劣化し、そ
の選択性が変化することが知られている。It is known that in the presence of significant amounts of such organometallic nickel compounds, the cranking catalyst rapidly deteriorates and its selectivity changes.
水素処理される、またはハイドロクラツキングされる供
給原料中の評価しうる量のこのような有機金属性ニッケ
ル化合物はこのような処理に有害に作用する。Appreciable amounts of such organometallic nickel compounds in the feedstock to be hydrotreated or hydrocracking have a deleterious effect on such processing.
触媒は不活性になり、ニッケル化合物が触媒粒の間のす
き間に沈着する結果として固定床反応器をふさぎまたは
その圧力低下を増大させる。The catalyst becomes inactive and the nickel compounds are deposited in the interstices between the catalyst particles, clogging the fixed bed reactor or increasing its pressure drop.
鉄含有化合物およびバナジウム含有化合物は原油の高コ
ンラドソン(Conradson)カーボンアスファル
ト系部分および(または)アスファルテン系部分と一緒
になって実質的に全部の原油中に存在する。Iron-containing compounds and vanadium-containing compounds are present in substantially all crude oil together with the high Conradson carbon asphaltic and/or asphaltenic portions of the crude oil.
原油をトツピングして約450°F(232℃)ないし
600°F(316℃)以下で沸とうする留分を除去し
た時に、このような金属が残りの底部に濃縮されること
は勿論のことである。Of course, when crude oil is topped and the fraction boiling below about 450°F (232°C) to 600°F (316°C) is removed, such metals become concentrated in the remaining bottoms. It is.
このようは残渣をさらに処理した場合に、このような金
属の存在は処理用の触媒に対し悪く作用する。When such a residue is further processed, the presence of such metals has an adverse effect on the processing catalyst.
ニッケル含有化合物が鉄含有化合物に比べてクラツキン
グ触媒に対しより大きい程度で有害な作用を及ぼすこと
を指摘せねばならない。It must be pointed out that nickel-containing compounds have a detrimental effect to a greater extent on cracking catalysts than iron-containing compounds.
このような金属を含有する油を燃料として使用したなら
ば、これらの金属が炉の金属表面を腐蝕するために、工
業用炉における燃料油としての性能を貧弱にするだろう
。If oil containing such metals were used as a fuel, it would have poor performance as a fuel oil in industrial furnaces because these metals corrode the metal surfaces of the furnace.
バナジウム、ニッケルおよび鉄のごとき金属汚染物質は
多くの場合に種々の炭化水素流中にむしろ少量で存在す
るが、これらは多くの場合に40ないし50重量ppm
の過剰量の、さらにしばしば1000ppmの過剰量の
濃度で見出される。Metal contaminants such as vanadium, nickel, and iron are often present in rather small quantities in various hydrocarbon streams, but these are often present in amounts of 40 to 50 ppm by weight.
It is found at concentrations in excess of 1000 ppm, even more often in excess of 1000 ppm.
その他の物質がまた特定の炭化水素流中に存在すること
は勿論である。Of course, other materials may also be present in a particular hydrocarbon stream.
このような金属は特定の金属の酸化物または硫化物とし
て存在するか、または金属ナフテネートおよび金属ポル
フイリン並びにその誘導体を包含する高分子量有機金属
化合物として存在する。Such metals exist as oxides or sulfides of specific metals, or as high molecular weight organometallic compounds including metal naphthenates and metal porphyrins and their derivatives.
いずれの場合も、原料流はもしニッケルおよびバナジウ
ムの総量が過度であるならば本発明の方法で使用するに
先立ち脱金属化の処理を行なうことができる。In either case, the feed stream may be subjected to a demetalization treatment prior to use in the process of the invention if the total amount of nickel and vanadium is excessive.
広く云えば、本発明の方法に従い、金属、アスファルテ
ン類、窒素化合物および硫黄化合物を含有する重質炭化
水素流中の金属、アスファルテン類、窒素化合物および
硫黄化合物を減じるために、この炭化水素流を水添処理
する方法が提供される。Broadly speaking, in accordance with the process of the present invention, a heavy hydrocarbon stream containing metals, asphaltenes, nitrogen compounds and sulfur compounds is processed to reduce metals, asphaltenes, nitrogen compounds and sulfur compounds in a heavy hydrocarbon stream. A method of hydrogenating is provided.
本方法は当該炭化水素流を適当な条件下で水素の存在下
に触媒と接触させることよりなり、触媒が大形孔の触媒
的に活性なアルミナ上のモリブデンおよびクロムの金属
、それらの酸化物、それらの硫化物、またはその混合物
よりなる水素添加性成分を有するものよりなり、モリブ
デンがMoO3として計算して総触媒重量に基づき約5
重量%ないし約15重量%の範囲内の量で存在し、クロ
ムがCr203として計算して触媒の総重量に基づき約
5重量%ないし約20重量%の量で存在し、そして触媒
が約0.4CC/gないし約0.8cc/gの範囲内の
孔容積、約150m/fないし約300m2/gの範囲
内の表面積および約1ooA(10nm)ないし約20
0人(20nm)の範囲内の平均孔直径を有する、こと
を特徴としている。The process comprises contacting the hydrocarbon stream with a catalyst in the presence of hydrogen under suitable conditions, wherein the catalyst comprises molybdenum and chromium metals, their oxides, on large pore catalytically active alumina. , their sulfides, or mixtures thereof, and the molybdenum is about 5% based on the total catalyst weight calculated as MoO3.
% to about 15 wt.%, chromium is present in an amount from about 5 wt.% to about 20 wt.%, based on the total weight of the catalyst, calculated as Cr203, and the catalyst is present in an amount of about 0.5 wt.% to about 15 wt.%. Pore volume within the range of 4 CC/g to about 0.8 cc/g, surface area within the range of about 150 m/f to about 300 m/g, and about 10 nm to about 20
It is characterized in that it has an average pore diameter in the range of 0 (20 nm).
本発明の方法は当該触媒の水素添加性成分として金属コ
バルト、その酸化物、その硫化物またはその混合物を含
有することをされに特徴とすることができ、コバルトは
Cooとして計算して触媒総重量に基づき約0.1重量
%ないし約5重量%の範囲内の量で存在する。The process of the present invention may be characterized in that the catalyst contains cobalt metal, its oxide, its sulfide or a mixture thereof as the hydrogenating component of the catalyst, cobalt being calculated as Coo in the total weight of the catalyst. present in an amount within the range of about 0.1% to about 5% by weight based on
本明細書で用いられているかぎりにおいて表面積につい
て示されている全ての数値はBET窒素吸着方法により
得られたものであり;孔容積(pore volume
)について示されている全ての数値は窒素吸着により得
られたものであり;そして平均孔直径について示されて
いる全ての数値は次式により算出したものであることを
理解すべきである:
上記式において
A.P.D.=Åによる平均孔直径
P,V.=CC/gによる孔容積
S,A.=m2/gによる表面積
である。As used herein, all numbers given for surface area are obtained by the BET nitrogen adsorption method; pore volume
) are obtained by nitrogen adsorption; and it should be understood that all values shown for mean pore diameter are calculated by the formula: In the formula A. P. D. = Average pore diameter P, V. in Å. = Pore volume S, A. in CC/g. = surface area in m2/g.
さらにまた、孔寸法分布は窒素離脱技術によりジギソー
ブ(Digisorb)2500により得られたもので
ある。Furthermore, the pore size distribution was obtained with a Digisorb 2500 by nitrogen desorption technique.
本発明の方法では、触媒が良好な脱金属活性、中程度の
脱硫活性を備え、且つまた高温度および(または)約1
200psig(8.37MPa)のごとき中程度の圧
力で使用した場合に良好な脱活性化に対する安定性を有
する。In the process of the invention, the catalyst has good demetalization activity, moderate desulfurization activity, and also high temperature and/or about 1
It has good deactivation stability when used at moderate pressures such as 200 psig (8.37 MPa).
本発明の方法で使用する触媒の水素添加性成分はモリブ
デンおよびクロムよりなる特定成分よりなる。The hydrogenating component of the catalyst used in the process of the invention consists of specific components consisting of molybdenum and chromium.
本発明方法の1態様では、触媒の水素添加性成分が基本
的にモリブデンおよびクロム、それらの酸化物、それら
の硫化物またはその混合物よりなる。In one embodiment of the process according to the invention, the hydrogenating component of the catalyst consists essentially of molybdenum and chromium, their oxides, their sulfides or mixtures thereof.
この態様に従い、金属、アスファルテン類、窒素化合物
および硫黄化合物を含有する重質炭化水素流中の金属、
アスファルテン、窒素化合物および硫黄化合物の含有量
を減じるためのこの炭化水素流の水添処理方法が提供さ
れる。In accordance with this embodiment, metals in a heavy hydrocarbon stream containing metals, asphaltenes, nitrogen compounds and sulfur compounds,
A method for hydrotreating this hydrocarbon stream to reduce the content of asphaltenes, nitrogen compounds and sulfur compounds is provided.
この方法は当該流を適当な条件下で水素の存在下に触媒
と接触させることよりなり、触媒が大形孔の触媒的に活
性なアルミナ上のモリブデンおよびクロムの金属、それ
らの酸化物、それらの硫化物またはその混合物より基本
的になり、モリブデンがMoO3として計算して総触媒
重量の約5重量%ないし約15重量%の範囲内の量で存
在し、クロムがCr203として計算して総触媒重量に
基づき約5重量%ないし約20重量%の範囲内の量で存
在し、そしてこの触媒が約0.4cc/gないし約0.
8cc/gの範囲内の孔容積、約150m2/gないし
約300m2/gの範囲内の表面積、および約100人
(1onm)ないし約200人(20nm)の範囲内の
平均孔直径を有する、ことを特徴とする方法である。The process consists of contacting the stream under suitable conditions with a catalyst in the presence of hydrogen, the catalyst containing the metals molybdenum and chromium, their oxides, on large pore catalytically active alumina, sulfides or mixtures thereof, molybdenum is present in an amount ranging from about 5% to about 15% by weight of the total catalyst weight, calculated as MoO3, and chromium is present in an amount ranging from about 5% to about 15% by weight of the total catalyst weight, calculated as Cr203. is present in an amount within the range of about 5% to about 20% by weight, and the catalyst is present in an amount ranging from about 0.4 cc/g to about 0.4 cc/g.
having a pore volume within the range of 8 cc/g, a surface area within the range of about 150 m/g to about 300 m/g, and an average pore diameter within the range of about 100 onm to about 200 onm. This method is characterized by the following.
場合により、本発明の方法で使用する触媒は水素添加性
成分としてまたコバルトを含有しうる。Optionally, the catalyst used in the process of the invention may also contain cobalt as a hydrogenating component.
モリブデンおよびクロム並びに存在する場合にコバルト
は元素の形で、金属の酸化物として、金属の硫化物とし
て、またはその混合物として存在する。Molybdenum and chromium and, if present, cobalt are present in elemental form, as metal oxides, as metal sulfides, or as mixtures thereof.
モリブデンはMo03として計算して総触媒重量に基づ
き約5重量%ないし約15重量%の範囲内の量で存在す
る。Molybdenum is present in an amount ranging from about 5% to about 15% by weight, based on total catalyst weight, calculated as Mo03.
クロムはCr203として計算して総触媒重量に基づき
約5重量%ないし約20重量%の範囲内の量で存在する
。Chromium is present in an amount ranging from about 5% to about 20% by weight, based on total catalyst weight, calculated as Cr203.
存在する場合にコバルトはCoOとして計算して総触媒
重量に基づき約0.1重量%ないし約5重量%の範囲内
の量で存在する。When present, cobalt is present in an amount ranging from about 0.1% to about 5% by weight, based on total catalyst weight, calculated as CoO.
モリブデンはMo03として計算して総触媒重量に基づ
き約7重量%ないし約13重量%の量で存在することが
好ましく、クロムはCr203として計算して総触媒重
量に基づき約6重量%ないし約15重量%の範囲内の量
で存在することが好ましく、そしてコバルトはCoOと
して計算して総触媒重量に基づき約1重量%ないし約3
重量%の範囲内の量で存在することが好ましい。Molybdenum is preferably present in an amount from about 7% to about 13% by weight based on the total catalyst weight calculated as Mo03 and chromium from about 6% to about 15% by weight based on the total catalyst weight calculated as Cr203. %, and the cobalt is present in an amount ranging from about 1% to about 3% by weight, based on the total catalyst weight, calculated as CoO.
Preferably, it is present in an amount within the range of % by weight.
従って、金属、アスファルテン、窒素化合物および硫黄
化合物を含有する重質炭化水素流中の金属、アスファル
テン、窒素化合物および硫黄化合物の含有量を減じるた
めに当該炭化水素流を水添処理する方法が提供される。Accordingly, a method is provided for hydrotreating a heavy hydrocarbon stream containing metals, asphaltenes, nitrogen compounds and sulfur compounds to reduce the content of metals, asphaltenes, nitrogen compounds and sulfur compounds in the stream. Ru.
この方法は当該流を適当な条件下で水素の存在下に触媒
と接触させることよりなり、触媒が大形孔の触媒的に活
性なアルミナ上のモリブデン、クロム、およびコバルト
それらの酸化物、それらの硫化物またはその混合物より
なり、モリブデンがMoO3として計算して総触媒重量
に基づき約5重量%ないし約15重量%の範囲内の量で
存在し、クロムがCr203として計算して総触媒重量
に基づき約5重量%ないし約20重量%の範囲内の量で
存在し、コバルトがCoOとして計算して総触媒重量に
基づき約0重量%ないし約5重量%の範囲内の量で存在
し、且つまたこの触媒が約0.4cc/gないし約0.
8CC/gの範囲内の孔容積、約150m2/gないし
約300m2/gの範囲内の表面積および約100人(
10nm)ないし約200人(20nm)の範囲内の平
均孔直径を有する、ことを特徴とする方法である。The process consists of contacting the stream in the presence of hydrogen with a catalyst under suitable conditions, the catalyst containing oxides of molybdenum, chromium, and cobalt on large pore catalytically active alumina; sulfides or mixtures thereof, with molybdenum present in an amount ranging from about 5% to about 15% by weight, based on the total catalyst weight, calculated as MoO3, and chromium, based on the total catalyst weight, calculated as Cr203. cobalt is present in an amount within the range of about 0% to about 5% by weight, based on the total catalyst weight, calculated as CoO, and Moreover, this catalyst is about 0.4 cc/g to about 0.4 cc/g.
Pore volume within the range of 8 CC/g, surface area within the range of about 150 m2/g to about 300 m2/g and about 100 m2/g (
10 nm) to about 200 nm (20 nm).
適当な触媒的に活性な大形孔のアルミナを本発明の方法
で使用する触媒に用いる。Any suitable catalytically active large pore alumina is used as the catalyst used in the process of the invention.
このようなアルミナの代表例にはアメリカン シアナミ
ド社(American Cyanamid Comp
any)により製造されているアエロ(Aero)−1
00アルミナがある。A typical example of such alumina is American Cyanamid Comp.
Aero-1 manufactured by any
There is 00 alumina.
アルミナは0.4cc/gを超える孔容積、150m2
/gを超える表面積および100人(10nm)より大
きい平均孔直径を有するべきである。Alumina has a pore volume greater than 0.4cc/g, 150m2
It should have a surface area greater than /g/g and an average pore diameter greater than 100 nm (10 nm).
代表的には、本発明の方法で使用する触媒組成物は適当
な触媒的に活性な大形孔アルミナ上に種種の金属を含浸
することにより製造できる。Typically, the catalyst compositions used in the process of the invention can be prepared by impregnating various metals onto a suitable catalytically active large pore alumina.
この含浸は適当な金属の熱分解性化合物の1つまたはそ
れ以上の溶液を用いて達成しうる。This impregnation may be accomplished using a solution of one or more thermally decomposable compounds of the appropriate metal.
金属の単一溶液を用いる場合には含浸は共含浸により行
なうことができる。If a single solution of metal is used, impregnation can be carried out by co-impregnation.
別法として、適当な金属の熱分解性化合物の2またはそ
れ以上の溶液から種々の金属を順次含浸することにより
含浸を達成することもできる。Alternatively, impregnation can be accomplished by sequentially impregnating the various metals from two or more solutions of thermally decomposable compounds of suitable metals.
含浸された支持体を少なくとも250°F(121℃)
の温度で少な《とも1時間乾燥させ、次に送気中少なく
とも1000°F(538℃)の温度で少なくとも2時
間の間蝦焼する。Impregnated support at least 250°F (121°C)
2 hours at a temperature of at least 1000° F. (538° C.) for at least 2 hours.
好適には、本発明の方法で使用する触媒は先ずプシュー
ド−ボーマイト(pseudo−boehmite)を
静止空気中、約800°F(427℃)ないし約140
0°F(760℃)の温度で約0.5時間ないし約2時
間収焼してガンマーアルミナを生成することにより製造
する。Preferably, the catalyst used in the process of the present invention is prepared by first heating pseudo-boehmite in still air from about 800°F (427°C) to about 140°C.
It is produced by quenching at a temperature of 0°F (760°C) for about 0.5 hours to about 2 hours to produce gamma alumina.
このガンマ−アルミナに次にコバルト(存在する場合)
、並びにモリブデンおよびクロムの熱分解性塩を含有す
る単独または複数の水性溶液を含浸する。This gamma-alumina is then cobalt (if present)
, and one or more aqueous solutions containing thermally decomposable salts of molybdenum and chromium.
本発明の方法で使用する仕上げられた触媒は約0.4C
C/gないし約0.8cc/gの範囲内の孔容積、約1
50m/gないし約300m2/gの範囲内の表面積お
よび約100人(10nm)ないし約200人(20n
m)の範囲内の平均孔直径を有する。The finished catalyst used in the process of the invention is approximately 0.4C
Pore volume in the range of about 1 C/g to about 0.8 cc/g, about 1
A surface area in the range of 50 m/g to about 300 m/g and about 100 m/g to about 200 m/g and about 100 m/g to about 200 m/g
m).
本触媒は約0.5CC/gないし約0.7cc/gの範
囲内の孔容積、約150m2/gないし約250m2/
gの範囲内の表面積および約110人(llnm)ない
し約150人(15nm)の範囲内の平均直径を有する
ことが好ましい。The catalyst has a pore volume in the range of about 0.5 CC/g to about 0.7 cc/g, about 150 m2/g to about 250 m2/g.
It is preferred to have a surface area within the range of 110 mm (110 mm) to about 150 mm (15 nm).
本発明の方法で使用される触媒はその孔容積の約0%な
いし約10%の割合で50人(5nm)より小さい直径
を有する孔を、その孔容積の約30%ないし約80%の
割合で約50人(5nm)ないし約100人(10nm
)の範囲内の直径を有する孔を、その孔容積の約10%
ないし約50%の割合で約100人(10nm)ないし
約150人(15nm)の範囲内の直径を有する孔を、
およびその孔容積の約0%ないし約10%の割合で15
0人(1.5nm)より大きい直径を有する孔を有する
べきである。The catalyst used in the process of the present invention has pores having a diameter of less than 5 nm (5 nm) in a proportion of from about 0% to about 10% of its pore volume and in a proportion of from about 30% to about 80% of its pore volume. About 50 people (5 nm) to about 100 people (10 nm)
) with a diameter within the range of approximately 10% of the pore volume.
pores having a diameter in the range of about 100 pores (10 nm) to about 150 pores (15 nm) in a proportion of from about 50% to about 50%;
and about 0% to about 10% of its pore volume.
It should have pores with a diameter greater than 0 (1.5 nm).
本発明の方法は石油残渣油、常圧残油、減圧残油、ター
ルサンドオイル、タールサンド残渣油およびコールから
得られた液体のごとき重質炭化水素流の水添処理に特に
有用である。The process of the present invention is particularly useful for the hydrogenation of heavy hydrocarbon streams such as petroleum residues, atmospheric residues, vacuum residues, tar sands oils, tar sands residues, and liquids derived from coal.
さらに、本発明の方法はガスオイル、循環ストックおよ
びファーネスオイルのごとき石油炭化水素蒸留物の満足
な水添処理に使用できる。Furthermore, the process of the invention can be used for the satisfactory hydrogenation of petroleum hydrocarbon distillates such as gas oil, circulating stock and furnace oil.
ニッケルおよびバナジウムの量が過度であるか、または
アスファルテンの濃度が大きすぎる場合には、供給原子
を前もって処理してこれらの過剰量をより許容されうる
程度にまで減じた後に、この供給原料を本発明の方法に
使用すべきである。If the amounts of nickel and vanadium are excessive or the concentration of asphaltenes is too high, the feedstock may be used in the mains after pre-treatment of the feed atoms to reduce these excesses to a more tolerable level. Should be used in the method of invention.
石油炭化水素残渣油等のごとき重質炭化水素流の水添処
理のための操作条件は約1000psia(6.9MP
a)ないし約3000psia(20.7MPa)の範
囲内の水素分圧、約700°F(371℃)ないし約8
20°F(438℃)の範囲内の平均触媒床温度、約0
.1炭化水素容量/時/触媒容量ないし約3炭化水素容
量/時/触媒容量の範囲内のLHSV、および約200
08CFB(356m3/m3)ないし約15000S
CFB(2672m3/m3)の範囲内の水素添加率を
包含する。Operating conditions for the hydrogenation of heavy hydrocarbon streams such as petroleum hydrocarbon residue oils are approximately 1000 psia (6.9 MPa).
a) a hydrogen partial pressure in the range of from about 3000 psia (20.7 MPa) to about 700°F (371°C) to about 8
Average catalyst bed temperature in the range of 20°F (438°C), about 0
.. LHSV within the range of 1 hydrocarbon volume/hr/catalyst volume to about 3 hydrocarbon volumes/hr/catalyst volume, and about 200
08CFB (356m3/m3) or about 15000S
Includes hydrogenation rates within the range of CFB (2672 m3/m3).
好適には、この操作条件は約1200psia(8.2
7MPa)ないし約2000psia(13.8MPa
)の範囲内の水素分圧、約730°F(388℃)ない
し約810°F(432℃)の範囲内の平均触媒床温度
、約0.4ないし約1の範囲内のLHSVおよび約50
00SCFB(890m3/m3)ないし約10000
SCFB(1780m3/m3)の範囲内の水素循環率
または水素添加率を包含する。Preferably, the operating conditions are approximately 1200 psia (8.2
7 MPa) to about 2000 psia (13.8 MPa
), an average catalyst bed temperature in the range of about 730°F (388°C) to about 810°F (432°C), LHSV in the range of about 0.4 to about 1, and about 50
00SCFB (890m3/m3) or about 10000
Includes hydrogen circulation rates or hydrogen addition rates within the range of SCFB (1780 m3/m3).
本発明の方法を炭化水素蒸留油の処理に使用せねばなら
ない場合には、操作条件は約200psia(1.4M
Pa)ないし約3000psia(20、7MPa)の
範囲内の水素分圧、約600°F(316℃)ないし約
800°F(427℃)の範囲内の平均触媒床温度、約
0.4炭化水素容量/時/触媒容量ないし約6炭化水素
容量/時/触媒容量の範囲内のLHSVおよび約100
0SCFB(178m3/m3)ないし約10000S
CFB(1780m3/m3)の範囲内の水素循環率ま
たは水素添加率よりなる。If the process of the present invention is to be used to treat hydrocarbon distillate oils, operating conditions are approximately 200 psia (1.4 M
hydrogen partial pressure within the range of about 3000 psia (20,7 MPa), average catalyst bed temperature within the range of about 600°F (316°C) to about 800°F (427°C), about 0.4 hydrocarbon LHSV within the range of volumes/hour/catalyst capacity to about 6 hydrocarbon volumes/hour/catalyst capacity and about 100
0SCFB (178m3/m3) or about 10000S
The hydrogen circulation rate or hydrogen addition rate is within the range of CFB (1780m3/m3).
炭化水素蒸留油の水添処理用の好適な操作条件は約20
0psia(1.4MPa)ないし約1200psia
(8.27MPa)の範囲内の水素分圧、約600°F
(316℃)ないし約750°F(399℃)の範囲内
の平均触媒床温度、約0,5炭化水素容量/時/触媒容
量ないし約4炭化水素容量/時/触媒容量の範囲内のL
HSVおよび約10008CFB(178m3/m3)
ないし約6000SCFB(1069m3/m3)の範
囲内の水素循環率または水素添加率よりなる。Suitable operating conditions for the hydrogenation of hydrocarbon distillate oils are approximately 20
0 psia (1.4 MPa) to about 1200 psia
Hydrogen partial pressure in the range of (8.27 MPa), approximately 600°F
(316°C) to about 750°F (399°C), L within the range of about 0.5 hydrocarbon volumes/hour/catalyst capacity to about 4 hydrocarbon volumes/hour/catalyst capacity.
HSV and approximately 10008CFB (178m3/m3)
and about 6000 SCFB (1069 m3/m3).
本発明の方法の好適な態様を添付図面で示す。Preferred embodiments of the method of the invention are illustrated in the accompanying drawings.
この図は単純化したフローシ一トであって、ポンプ類、
コンプレッサー、熱交換器およびバルブのごとき種々の
種類の補助装置は図示していない。This figure is a simplified flow sheet, including pumps,
Various types of auxiliary equipment such as compressors, heat exchangers and valves are not shown.
普通の当業者ならばこのような補助装置の必要性および
その位置を容易に認識しうるであろうから、これらの省
略は妥当であり、図面の単純化を助長する。These omissions are reasonable and help simplify the drawings, as those of ordinary skill in the art will readily recognize the need for and location of such auxiliary equipment.
この反応略図は例示の目的だけに示すものであって、本
発明の範囲を制限する意図を有するものではない。This reaction scheme is provided for illustrative purposes only and is not intended to limit the scope of the invention.
図面を参照すると、硫黄約4重量%、窒素0.5重量%
以下並びにニッケルおよびバナジウム100ppm以下
を含むアラビャ軽質減圧蒸留残渣油を供拾源10からラ
イン11を経てポンプ12に送り、ライン13を経てポ
ンプで押し出す。Referring to the drawing, approximately 4% by weight of sulfur and 0.5% by weight of nitrogen.
Arabia light vacuum distillation residue oil containing less than 100 ppm of nickel and vanadium is sent from a supply source 10 via line 11 to pump 12 and pumped via line 13.
下述する水素含有再循環ガス流をライン14からライン
13に通し、炭化水素供給流と混合し、混合水素一炭化
水素流を形成する。A hydrogen-containing recycle gas stream, described below, is passed from line 14 to line 13 and mixed with the hydrocarbon feed stream to form a mixed hydrogen-hydrocarbon stream.
混合水素一炭化水素流をライン13から炉15に次に送
り、ここで約760°F(404℃)ないし約780°
F(416℃)の範囲内の温度に加熱する。The mixed hydrogen-hydrocarbon stream is then sent from line 13 to furnace 15 where it is heated between about 760°F (404°C) and about 780°C.
Heat to a temperature within the range of 416°C.
加熱された流を次にライン16を経て反応帯域17に送
る。The heated stream is then sent to reaction zone 17 via line 16.
反応帯域17は1つまたはそれ以上の反応器よりなり、
その各々が触媒の1つまたはそれ以上の固定床を有する
。reaction zone 17 consists of one or more reactors;
Each has one or more fixed beds of catalyst.
触媒はMo03として計算して総触媒重量に基づき約5
重量%ないし約15重量%のモリブデンおよびCr20
3として計算して総触媒重量に基づき約5重量%ないし
約20重量%のクロムよりなる水素添加性成分を大形孔
の触媒的に活性なアルミナ上に有するものよりなる。The catalyst is approximately 5% based on the total catalyst weight calculated as Mo03.
% to about 15% by weight molybdenum and Cr20
from about 5% to about 20% by weight of chromium based on total catalyst weight, calculated as 3, on large pore catalytically active alumina.
モリブデン/およびクロムは元素形で、金属の酸化物と
して、金属の硫化物として、またはその混合物としての
いずれかの形で存在する。Molybdenum/and chromium exist in elemental form, either as metal oxides, as metal sulfides, or as mixtures thereof.
触媒は約0.4cc/gないし約O、8cc/gの範囲
内の孔容積、約150m2/gないし約300m2/g
の範囲内の表面積、約100Å(10nm)ないし約2
00Å(20nm)の範囲内の平均孔直径、および孔容
積の約O%ないし約10%が約0Å(Onm)ないし約
50Å(5nm)の範囲内の孔直径を有し、孔容積の約
30%ないし約80%が約50Å(5nm)ないし約1
00Å(10nm)の範囲内の孔直径を有し、孔容積の
約10%ないし約50%が約100人(10nm)ない
し約150Å(15nm)の範囲内の孔直径を有し、そ
して孔容積の約0%ないし約10%が150人(15n
m)より大きい孔直径を有する孔寸法分布を有する。The catalyst has a pore volume in the range of about 0.4 cc/g to about 0, 8 cc/g, and about 150 m2/g to about 300 m2/g.
surface area within the range of about 100 Å (10 nm) to about 2
00 Å (20 nm), and about 0% to about 10% of the pore volume has a pore diameter in the range of about 0 Å (Onm) to about 50 Å (5 nm), and about 30% of the pore volume % to about 80% is about 50 Å (5 nm) to about 1
00 Å (10 nm), about 10% to about 50% of the pore volume has a pore diameter in the range of about 100 Å (10 nm) to about 150 Å (15 nm), and the pore volume About 0% to about 10% of 150 people (15n
m) have a pore size distribution with larger pore diameters.
この反応略図で使用する操作条件は約1200psia
(8.27MPa)ないし約1600psia(11.
OMPa)の水素分圧、約760°F(404℃)ない
し約780°F(416℃)の範囲内の平均触媒床温度
、約0.4容量炭化水素/時/触媒容量ないし約0.8
容量炭化水素/時/触媒容量の範囲内のLHSV、およ
び約5000SCFB(890m3/m3)ないし約8
000SCFB(1425m3/m3)の範囲内の水素
再循環率よりなる。The operating conditions used in this reaction scheme are approximately 1200 psia
(8.27 MPa) to about 1600 psia (11.
average catalyst bed temperature in the range of about 760°F (404°C) to about 780°F (416°C), about 0.4 volume hydrocarbon/hour/catalyst volume to about 0.8
LHSV within the range of Capacity Hydrocarbons/hr/Catalyst Capacity and from about 5000 SCFB (890 m3/m3) to about 8
000 SCFB (1425 m3/m3).
反応帯域17からの流出物はライン18を経て高温、高
圧、ガスー液分離器19に送り、ここで反応器圧力およ
び約760°F(404℃)ないし約780°F(41
6℃)の範囲内の温度で操作する。The effluent from reaction zone 17 is sent via line 18 to a high temperature, high pressure, gas-liquid separator 19 where the reactor pressure and
6°C).
分離器19で水素含有ガスを流出物の残りから分離する
。A separator 19 separates the hydrogen-containing gas from the remainder of the effluent.
水素含有ガスは分離器19からライン20を経て送り出
す。Hydrogen-containing gas leaves separator 19 via line 20.
冷却させ、次に軽質炭化水素分離器21に送り、ここで
濃縮された軽質炭化水素を水素含有ガスから分離し、ラ
イン22を経て取り出す。It is allowed to cool and then sent to a light hydrocarbon separator 21 where the concentrated light hydrocarbons are separated from the hydrogen-containing gas and removed via line 22.
水素含有ガスはライン23により回収し、スクラバー(
ガス洗浄塔)に送り、ここで硫化水素をガスから除去ま
たは洗出する。Hydrogen-containing gas is recovered via line 23 and passed through a scrubber (
gas scrubbing tower) where the hydrogen sulfide is removed or washed from the gas.
硫化水素はライン25によりこの処理系から除去する。Hydrogen sulfide is removed from the treatment system via line 25.
スクラバーで洗浄した水素含有ガスは次にライン14に
通し、ここで必要に応じてライン26を経て送られる形
成水素と一緒にすることができる。The scrubber-scrubbed hydrogen-containing gas is then passed to line 14 where it can optionally be combined with formed hydrogen sent via line 26.
水素含有ガス流は次に上記したようにライン13で炭化
水素供給流に加えられる。The hydrogen-containing gas stream is then added to the hydrocarbon feed stream in line 13 as described above.
流出物の液体部分は高温、高圧、ガスー液分離器19か
らライン27を経て高温フラッシュドラム28に通す。The liquid portion of the effluent is passed from the high temperature, high pressure, gas-liquid separator 19 via line 27 to a hot flash drum 28.
フラッシュドラム28では、圧力を大気圧に減じ、内容
物の温度を約700°F(371℃)ないし約800°
F(427℃)の範囲内にする。In the flash drum 28, the pressure is reduced to atmospheric pressure and the temperature of the contents is reduced to about 700°F (371°C) to about 800°C.
The temperature should be within the range of F (427°C).
フラッシュドラム28で、ナフサばかりでなく燃料油の
ごとき約550°F(288℃;ないし600°F(3
16℃)の温度までで沸とうする蒸留物も含有する軽質
炭化水素を生成物の残りからフラツシングし、ライン2
9により処理システムから取り出す。The flash drum 28 is used to store materials such as naphtha as well as fuel oils from approximately 550°F (288°C) to 600°F (30°C).
Light hydrocarbons, including distillates boiling at temperatures up to 16 °C), are flushed from the remainder of the product and passed through line 2.
9 from the processing system.
炭化水素供給原料に基づき約1重量%ないし約4重量%
のC4−物質、約2重量%ないし5重量%のナフサ〔C
5−360°F(C5−182℃)の物質〕および約1
0重量%ないし約15重量%の365°F−650°F
(182℃−343℃)の物質を含有するような軽質炭
化水素はそれらの種々の成分に分離でき、貯蔵場所にま
たは別の処理装置に送ることができる。From about 1% to about 4% by weight based on the hydrocarbon feedstock
of C4-material, about 2% to 5% by weight of naphtha [C
5-360°F (C5-182°C)] and about 1
365°F-650°F from 0% to about 15% by weight
Light hydrocarbons, such as those containing materials at (182° C.-343° C.), can be separated into their various components and sent to storage or to separate processing equipment.
軽質炭化水素から分離されたより重質の物質、すなわち
約600゜F(316℃)以上の温度で沸とうする物質
は炭化水素供給原料に基づき約60重量%ないし約90
重量%の量で存在し、これらはライン30を経てフラッ
シュドラム28から取り出し、その他の処理に原料とし
て使用するか、または低一硫黄分、重質工業用油として
使用する。Heavier materials separated from light hydrocarbons, i.e., materials that boil at temperatures above about 600°F (316°C), may be about 60% to about 90% by weight based on the hydrocarbon feedstock.
% by weight and are removed from the flash drum 28 via line 30 for use as a feedstock for other processing or as a low monosulfur, heavy industrial oil.
このような液状物質は約0.6重量%ないし約1.2重
量%の硫黄、約1.0重量%ないし約3.0重量%のア
スファルテンおよび約5ppmないし約15ppmのニ
ッケルおよびバナジウムを含有する。Such liquid materials contain about 0.6% to about 1.2% by weight sulfur, about 1.0% to about 3.0% by weight asphaltenes, and about 5ppm to about 15ppm nickel and vanadium. .
さらにまた、1000°F+(538℃+)の物質の5
0%より多くは1000°F−(538℃一)の物質に
転換する。Furthermore, 5 of the materials at 1000°F+ (538°C+)
More than 0% converts to 1000°F-(538°C-) material.
この液状流出物はライン33により減圧塔34に送り、
ここで減圧ガスオイル(VGO)を低硫黄分残渣油燃料
から分離する。This liquid effluent is sent via line 33 to a vacuum column 34;
Here, vacuum gas oil (VGO) is separated from the low sulfur residual oil fuel.
VGOは減圧塔34からライン35により貯蔵場所に、
または通常の接触クラツキング装置(図示されていない
)に送る。VGO is sent from the vacuum tower 34 to a storage location via line 35.
or to conventional contact cracking equipment (not shown).
低硫黄分残渣油燃料は減圧塔34からライン36により
貯蔵場所またはその他の処理装置に送りエネルギー源と
して使用できる。The low sulfur residual oil fuel can be sent from vacuum column 34 via line 36 to storage or other processing equipment for use as an energy source.
別法として、フラッシュドラム28からライン30を経
て回収される600°F(316℃)以上で沸とうする
物質はライン37により存在する接触クラツキング装置
(図示されていない)に送ることができる。Alternatively, material boiling above 600° F. (316° C.) recovered from flash drum 28 via line 30 may be sent via line 37 to an existing catalytic cracking device (not shown).
次の諸例は本発明の理解をさらに助長するために示すも
のであり、例示の目的だけに示すものであって本発明の
範囲を制限する意図を有するものではない。The following examples are presented to further aid in understanding the invention and are presented for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.
例1
総触媒重量に基づき8.3重量%のMo03および8.
3重量%のCr203を大形孔の触媒的に活性なアルミ
ナ上に有する触媒(以後触媒Aと称する)を作った。Example 1 8.3% by weight Mo03 and 8.3% by weight based on total catalyst weight.
A catalyst (hereinafter referred to as catalyst A) having 3% by weight Cr203 on large pore catalytically active alumina was prepared.
アメリカン シアナミド社(American Cya
namid Company)から入手したアエロ(A
ero)−100アルミナの試料40.8gにジクロム
酸アンモニウムおよびモリブデン酸アンモニウムを含有
する溶液を含没する。American Cya
Aero (A) obtained from Namid Company
A 40.8 g sample of ero)-100 alumina is impregnated with a solution containing ammonium dichromate and ammonium molybdate.
アエロー100アルミナは14〜20メッシュ(1.1
7〜0.83mm)の物質の形であり、約1200°F
(649℃)の温度で空気中で2時間予め蝦焼した。Aero 100 alumina is 14-20 mesh (1.1
7 to 0.83 mm) and approximately 1200°F.
(649° C.) in air for 2 hours.
含浸に用いる溶液は蒸留水40ml中にジクロム酸アン
モニウム6.8gおよびモリブデン酸アンモニウム5.
3gを溶解することにより製造した。The solution used for impregnation was 6.8 g of ammonium dichromate and 5.0 g of ammonium molybdate in 40 ml of distilled water.
It was produced by dissolving 3g.
含浸したアルミナを静止空気中で熱ランプ下に一夜乾燥
させ、過剰の水分を除去した。The impregnated alumina was dried under a heat lamp in still air overnight to remove excess moisture.
乾燥した物質を次に静止空気中、1000°F(538
℃)の温度で2時間蝦焼した。The dried material is then heated to 1000°F (538°F) in still air.
The shrimp were roasted for 2 hours at a temperature of
この仕上げられた触媒(触媒A)は本発明の方法で使用
する触媒の具体例である。This finished catalyst (catalyst A) is a specific example of a catalyst for use in the process of the invention.
例2
比較の目的で、商業的に利用できる触媒をアメリカン
シアナミド社から入手した。Example 2 For comparison purposes, commercially available catalysts are
Obtained from Cyanamid Company.
この市販の触媒はHDS−2Aと称されるもので、アメ
リカン シアナミド社によりアルミナ支持体上にCo0
3重量%およびM00313重量%を含有するものと
明記されていた。This commercially available catalyst is designated HDS-2A and is produced by American Cyanamid Co. on an alumina support.
It was specified that it contained 3% by weight and 13% by weight of M003.
この触媒を以後触媒Bと称する。This catalyst will be referred to as catalyst B hereinafter.
例3 比較の目的で第2の水添処理用触媒を使用した。Example 3 A second hydrotreating catalyst was used for comparison purposes.
この触媒はナルコ ケミカル社(Nalco Chem
ical Company)から入手した。This catalyst was manufactured by Nalco Chemical.
ical Company).
この触媒(以後触媒Cとする)はアルミナ支持体上にC
oO約3重量%およびMO0313重量%を含有するも
のと明記されていた。This catalyst (hereinafter referred to as catalyst C) was coated with C on an alumina support.
It was specified as containing approximately 3% by weight oO and 13% by weight MO0.
触媒A,BおよびCの性状を次の第1表に示す。The properties of catalysts A, B and C are shown in Table 1 below.
さらにまた、触媒Aに支持体として使用したアルミナの
物理的性質をまた第1表に示す。Furthermore, the physical properties of the alumina used as a support for Catalyst A are also shown in Table 1.
この支持体物質は触媒Dとして示されている。This support material is designated as Catalyst D.
このアルミナへの金属の導入はアルミナの孔寸法分布、
孔容積、表面積または平均孔直径に明らかに影響しなか
った。This introduction of metal into alumina affects the pore size distribution of alumina,
There was no obvious effect on pore volume, surface area or average pore diameter.
例4
約9重量%モリブデンおよびアエロー100アルミナ支
持体よりなる触媒上のクロミアの異なる濃度による影響
を示すために、3種の別の触媒を製造した。Example 4 Three separate catalysts were prepared to demonstrate the effect of different concentrations of chromia on a catalyst consisting of about 9% molybdenum and an Aero 100 alumina support.
これらの触媒は前記例1に記載した製造方法に従い製造
した。These catalysts were manufactured according to the manufacturing method described in Example 1 above.
しかしながら、仕上り触媒の所望の組成を得るに適量な
だけの金属を使用した。However, only the appropriate amount of metal was used to obtain the desired composition of the finished catalyst.
これらの3種の触媒を以後触媒E,FおよびGと称し、
これらは触媒Aの製造に用いたアエロ−100アルミナ
と同じタイプのものを用いて製造した。These three catalysts are hereinafter referred to as catalysts E, F and G,
These were made using the same type of Aero-100 alumina used to make Catalyst A.
これらの触媒の化学組成および物理的性質をまた前記第
1表に示す。The chemical composition and physical properties of these catalysts are also shown in Table 1 above.
アルミナ上またはアルミナ中への金属の導入はまたアル
ミナの物理的性質に大きな作用を与えないことがわかる
。It can be seen that the introduction of metals on or into the alumina also does not have a significant effect on the physical properties of the alumina.
例5
前記触媒の各々のアラビャ軽質減圧蒸留残渣油(Ara
bian light vacuum resid)を
転換する能力について試験した。Example 5 Arabya light vacuum distillation residue oil (Ara
bian light vacuum resin).
この供給原料の適当な性状を下記の第2表に示す。The suitable properties of this feedstock are shown in Table 2 below.
各試験は圧力、反応成分の流速、および温度についで自
動コントロールを有するベンチスケール試験装置で行な
った。Each test was conducted on a bench scale test apparatus with automatic controls for pressure, flow rate of reaction components, and temperature.
反応器は3/8インチ(0.95cm)の内直径のステ
ンレススチール製重厚壁のチューブから作った。The reactor was constructed from stainless steel heavy-walled tubing with an internal diameter of 3/8 inch (0.95 cm).
1/8インチ(0.32cm)外直径熱壁(therm
owell)が反応器の中央を通って伸びている。1/8 inch (0.32 cm) outer diameter thermal wall
a well) extending through the center of the reactor.
反応器は電気加熱スチールブロックにより加熱した。The reactor was heated by an electrically heated steel block.
炭化水素供給原料はルスカ(Ruska)ポンプ、ポジ
ティブー排出ポンプにより装置に供給した。The hydrocarbon feedstock was supplied to the unit by a Ruska pump, a positive discharge pump.
14−20メッシュ(1.17−0.83mm)の触媒
物質が8−10メッシュ(2.38−2.00mm)ア
ルミニウム粒上に支持されていた。A 14-20 mesh (1.17-0.83 mm) catalyst material was supported on 8-10 mesh (2.38-2.00 mm) aluminum grains.
各試験で触媒床として約20立方センチメートルの触媒
を使用した。Approximately 20 cubic centimeters of catalyst was used as the catalyst bed in each test.
この触媒量は長さ約10インチ(25.4cm)ないし
約12インチ(30,5cm)の触媒床を与える。This amount of catalyst provides a catalyst bed about 10 inches (25.4 cm) to about 12 inches (30.5 cm) in length.
8−10メッシュ(2.38−2.00mm)アランダ
ム(alundum)粒の10インチ(25.4cm)
層を各試験用の反応器中の触媒床上に配置した。10 inches (25.4 cm) of 8-10 mesh (2.38-2.00 mm) alundum grains
A layer was placed over the catalyst bed in the reactor for each test.
使用した触媒は3/8インチ(0.95cm)内側直径
の反応器の熱壁と内壁との間の環状空間に位置していた
。The catalyst used was located in the annular space between the hot and inner walls of the reactor with a 3/8 inch (0.95 cm) inside diameter.
使用に先立ち、各触媒を静止空気中、約 1000°F(538℃)で1時間蝦焼した。Prior to use, each catalyst was immersed in still air for approx. Shrimp roasted at 1000°F (538°C) for 1 hour.
次いでデシケーター中で冷却させ、適当な反応器に加え
た。It was then cooled in a desiccator and added to a suitable reactor.
触媒には次に次の前処理を行なった。The catalyst was then subjected to the following pretreatments.
反応器を反応器ブロック中に300°F(449℃)の
温度で置いた。The reactor was placed in a reactor block at a temperature of 300°F (449°C).
水素中に硫化水素8モル%を含むガスを500psig
(3.5MPa)の圧力および約300°F(149℃
)の温度で、■標準立方フィート/時間〔SCFH)(
28.3l/時)の速度で触媒上に通した。500 psig of gas containing 8 mol% hydrogen sulfide in hydrogen
(3.5 MPa) pressure and approximately 300°F (149°C
) at a temperature of ■Standard cubic feet per hour [SCFH] (
28.3 l/h) over the catalyst.
このような処理の10ないし15分間後に、ブロックの
温度を400下に上げた。After 10 to 15 minutes of such treatment, the temperature of the block was raised to below 400°C.
少なくともさらに1時間が経過し、ガス混合物の少なく
ともl標準立方フィート(28.3l)がシステムを通
過してから、ブロックの温度を700°F(371℃)
に上げた。After at least another hour has passed and at least 1 standard cubic foot (28.3 L) of gas mixture has passed through the system, reduce the temperature of the block to 700°F (371°C).
I raised it to .
次にガス混合物を少なくともさらに1時間そして少なく
とも1標準立方フィート(28.3l)の量で触媒床に
通した。The gas mixture was then passed through the catalyst bed for at least an additional hour and in an amount of at least 1 standard cubic foot (28.3 l).
この時点で、ガス混合物を止め、水素を1200psi
g(8.37MPa)の圧力で装置に導入し、約0.6
SCFH(17l/時)の速度の水素流を作り出し、次
に温度を上げて、760°F(404℃)の平均触媒床
温度にした。At this point, turn off the gas mixture and apply hydrogen to 1200 psi.
g (8.37 MPa) into the apparatus, approximately 0.6
Hydrogen flow was created at a rate of SCFH (17 l/hr) and the temperature was then increased to an average catalyst bed temperature of 760°F (404°C).
次に、炭化水素流を0.59炭化水素容量/時/触媒容
量のLHSVを得る速度で作り出した。A hydrocarbon stream was then produced at a rate to obtain an LHSV of 0.59 hydrocarbon capacity/hour/catalyst capacity.
反応帯域からの流出物は液状生成物受容器に集め、一方
形成されたガスは生成物受容器を経て圧力制御バルブに
送り、次に水分試験計(wet test meter
)を通して適当に排出した。The effluent from the reaction zone is collected in a liquid product receiver, while the gas formed is sent through the product receiver to a pressure control valve and then to a wet test meter.
) was properly discharged.
1日ないし3日間の後に、平均触媒床温度は780°F
(416℃)に上昇した。After 1 to 3 days, the average catalyst bed temperature is 780°F.
(416°C).
さらに時間が経過してから、たとえば3ないし5日間後
に、平均触媒床温度は約800°F(427℃)に上昇
した。After additional time, for example 3 to 5 days, the average catalyst bed temperature increased to about 800°F (427°C).
生成物受容器から選ばれた試料を入手し、適切な情報に
ついて分析した。Selected samples from the product receiver were obtained and analyzed for pertinent information.
これらの試験結果を次の第3表に示す。The results of these tests are shown in Table 3 below.
これらのデータは別に記載のないかぎり、0.59炭化
水素容量/時/触媒容量のLHSV,800°F(42
7℃)の温度および1200psig(8.37MPa
)の圧力で5日ないし9日間行なった操作中に採取した
試料から得た。These data are based on LHSV of 0.59 hydrocarbon volume/hour/catalyst volume, 800°F (42
7°C) and 1200 psig (8.37 MPa
) from samples taken during operations carried out for 5 to 9 days.
第3表に示されている結果は触媒Aを使用する実験、す
なわち本発明方法の具体例が別の触媒を使用する2つの
試験に比べ優れていることを立証している。The results shown in Table 3 demonstrate the superiority of the experiment using Catalyst A, an embodiment of the process according to the invention, compared to the two experiments using different catalysts.
データは本発明の方法が別の触媒を用いる方法に比べて
より良好なニッケル除去率、ほぼ同様の良好なバナジウ
ム除去率、より良好なアスファルテン転換率、より良好
な1000°F十(538℃+)物質の転換率を生じさ
せるが、硫黄除去率はより少ないことを示している。The data show that the process of the present invention has better nickel removal, about as good vanadium removal, better asphaltene conversion, and better 1000°F (538°C + ) shows a high conversion rate of the material, but a lower sulfur removal rate.
従って、本発明の方法は重質炭化水素流を処理する場合
に、脱金属、脱硫、アスファルテン転換、および100
0°F+(538℃)物質の転換に適当な方法である。Accordingly, the process of the present invention is useful in treating heavy hydrocarbon streams for demetallization, desulfurization, asphaltene conversion, and
It is a suitable method for converting 0°F+ (538°C) materials.
さらにまた、実験1,4、5および6からのデータは触
媒中のCr203の存在が良好な金属除去、硫黄除去、
アスファルテン転換および1000°F+(538℃+
)物質の−1000°F一(538℃一)物質への転換
を促進することを示している。Furthermore, data from experiments 1, 4, 5 and 6 show that the presence of Cr203 in the catalyst results in better metal removal, sulfur removal,
Asphaltene conversion and 1000°F+ (538°C+
) has been shown to promote the conversion of substances to -1000°F (538°C) substances.
例6
総触媒重量に基づきCo0 1.1重量%、M0038
.2重量%およびCr203 8.2重量%を大形孔の
触媒的に活性なアルミナ上に含有する触媒(以後触媒H
とする)を作った。Example 6 Co0 1.1 wt% based on total catalyst weight, M0038
.. 2% by weight of Cr203 and 8.2% by weight of Cr203 on large pore catalytically active alumina (hereinafter referred to as catalyst H).
) was created.
アメリカン シアナミド社から人手したアエロー100
アルミナの試料63.8gにジクロム酸アンモニウムお
よびモリブデン酸アンモニウムを含有する溶液を含浸し
た。Aero 100 handcrafted by American Cyanamid
A 63.8 g sample of alumina was impregnated with a solution containing ammonium dichromate and ammonium molybdate.
アエロー100アルミナは14〜20メッシュ(1.1
7〜0.83mm)物質の形であり、空気中で約120
0°F(649℃)の温度で予め蝦焼した。Aero 100 alumina is 14-20 mesh (1.1
7-0.83 mm) in the form of a substance, about 120 mm in air.
The shrimp were pre-roasted at a temperature of 0°F (649°C).
含浸に使用した溶液は蒸留水80ml中にジクロム酸ア
ンモニウム10.6gおよびモリブデン酸アンモニウム
8.32を溶解することにより製造した。The solution used for impregnation was prepared by dissolving 10.6 g of ammonium dichromate and 8.32 g of ammonium molybdate in 80 ml of distilled water.
含浸を受けるアルミナをこの溶液た加え、生成する混合
物を一夜放置した。The alumina to be impregnated was added to this solution and the resulting mixture was left overnight.
含浸したアルミナを次に静止空気中で約2時間にわたり
熱ランプ下で乾燥させ、過剰の水分を除去した。The impregnated alumina was then dried under a heat lamp in still air for about 2 hours to remove excess moisture.
乾燥した物質を次に静止空気中1000°F(538℃
)の温度で2時間蝦焼した。The dried material was then heated to 1000°F (538°C) in still air.
) for 2 hours.
この蝦焼した物質の半分に硝酸コバルトの溶液を含浸さ
せた。Half of this calcined material was impregnated with a solution of cobalt nitrate.
この溶液は蒸留水40ml中にCo(No3)2・6H
20 1.2gを溶解することにより製造した。This solution was prepared using Co(No3)2.6H in 40 ml of distilled water.
20 by dissolving 1.2 g.
蝦焼した物質と溶液との混合物を一夜放置した。The mixture of roasted material and solution was left overnight.
この物質を次に静止空気中で約2時間の間熱ランプ下に
乾燥させた。This material was then dried under a heat lamp in still air for approximately 2 hours.
乾燥した物質を静止空気中1000°F(538℃)の
温度で2時間燗焼した。The dried material was roasted in still air at a temperature of 1000°F (538°C) for 2 hours.
仕上り触媒(触媒H)は本発明の方法で使用する触媒の
好適な具体例である。The finished catalyst (Catalyst H) is a preferred embodiment of a catalyst for use in the process of the invention.
その性質は下記の第4表に示す。Its properties are shown in Table 4 below.
例7
総触媒重量に基づきCo0 3.1重量%、Mo038
.1重量%およびCr20g 8.1重量%をアエロー
100アルミナ支持体上に含有する第2の触媒(以後触
媒■とする)を作った。Example 7 Co0 3.1 wt% based on total catalyst weight, Mo038
.. A second catalyst (hereinafter referred to as catalyst ①) was prepared containing 1% by weight of Cr and 8.1% by weight of 20 g of Cr on an Aero 100 alumina support.
この触媒は例6で前記した製造方法により製造したが、
所望の組成を備えるに適量の金属を用いた。This catalyst was manufactured by the manufacturing method described above in Example 6.
Appropriate amounts of metal were used to provide the desired composition.
この触媒(触媒■)は本発明の方法で使用する触媒のも
う1つの具体例である。This catalyst (catalyst ①) is another specific example of a catalyst used in the process of the present invention.
その性質を下記の第4表に示す。ヤ軽質減圧蒸留残渣油
に対するそれらの相対転換能力について各々試験した。Its properties are shown in Table 4 below. Each was tested for their relative conversion ability to light vacuum distillation residues.
各試験は例5に前記したとおりに行なった。Each test was performed as described above in Example 5.
これらの試験結果を下記の第5表に示す。The results of these tests are shown in Table 5 below.
第5表にはまた第3表に前記した実験1、2および3か
らの試験結果も示す。Table 5 also shows the test results from Experiments 1, 2 and 3 described above in Table 3.
これらの結果は本発明の方法の好適な具体例であり、本
発明の方法に用いられる触媒の好適な具体例を用いる実
験5がその他の試験実験に比較して全般的に優れた性能
を示すことを立証している。These results are a preferred embodiment of the method of the present invention, and show that Experiment 5, which uses a preferred embodiment of the catalyst used in the method of the present invention, has an overall superior performance compared to other test runs. It proves that.
この触媒は良好な脱硫、良好なニッケル除去、優れたバ
ナジウム除去、優れたアスファルテン転換、および10
00°F+(538℃+)物質の1000°F−(53
8℃一)物質への転換性能を備えている。This catalyst has good desulfurization, good nickel removal, good vanadium removal, good asphaltene conversion, and 10
00°F+ (538°C+) 1000°F-(53
8℃-) It has the ability to convert into substances.
本発明の方法のもう1つの具体例である実験8では触媒
A(Co01.1重量%)より多い量のCoO(Co0
3.1重量%)を含有しているが、このより多い量も
本発明の方法で使用できる触媒について特定化したCo
Oの0.1重量%ないし5重量%の広い範囲内に依然と
して入る。In Experiment 8, which is another specific example of the method of the present invention, a larger amount of CoO (Co0
3.1% by weight), but higher amounts can also be used in the process of the invention.
Still within the wide range of 0.1% to 5% by weight of O.
増加量のコバルトは脱硫活性を改善し、金属除去率、ア
スファルテン転換率および1000°F+(538℃+
)物質の1000°F−(538℃一)物質への転換率
を幾分下げる。Increased amounts of cobalt improve desulfurization activity and increase metal removal rates, asphaltene conversion rates, and 1000°F+ (538°C+
) somewhat lowers the conversion rate of material to 1000°F-(538°C-) material.
実験1ではその水素添加性成分中にコバルトが含有され
ていないが、クロムおよびモリブデンを含有する触媒を
使用する。Experiment 1 uses a catalyst that does not contain cobalt in its hydrogenating components, but does contain chromium and molybdenum.
コバルトが存在しないと、硫黄除去率がより少なくなり
、金属除去率が僅かに改善され、アスファルテン転換率
がより小さくなり、そして1000°F+(538℃+
)物質の転換率がより小さくなる。In the absence of cobalt, there is less sulfur removal, slightly improved metal removal, less asphaltene conversion, and 1000°F+ (538°C+
) The conversion rate of the substance becomes smaller.
実験2および3は従来技術の触媒を使用する比較試験で
ある。Runs 2 and 3 are comparative tests using prior art catalysts.
これらの2つの実験は本発明の方法により果される量と
同量の脱硫性を基本的に果たしている。These two experiments essentially achieved the same amount of desulfurization as achieved by the method of the present invention.
しかしながら、これらの触媒はより貧弱な金属除去、ア
スファルテン転換および1000°F+(538℃+)
物質の1000°F一(538℃一)物質への転換を与
えた。However, these catalysts have poorer metal removal, asphaltene conversion and 1000°F+ (538°C+)
Provided a conversion of material to 1000° F. (538° C.) material.
上記の観点から、本発明の方法は新しく且つ新規な重質
炭化水素流の水添処理方法を提供するものである。In view of the above, the process of the present invention provides a new and novel method for the hydrogenation of heavy hydrocarbon streams.
触媒中に元素の周期律表の第■B族の金属、すなわちク
ロムおよびモリブデンと組合せて少量のコバルトを使用
することはこの触媒を使用する方法をこのような重質炭
化水素処理に対し非常に効果的な方法にすることは予期
されざることである。The use of small amounts of cobalt in the catalyst in combination with metals from Group B of the Periodic Table of the Elements, namely chromium and molybdenum, makes the method of using this catalyst extremely useful for processing such heavy hydrocarbons. What makes it effective is the unexpected.
添付図は本発明方法の好適な態様の単純化したフローシ
ートである。The accompanying figure is a simplified flow sheet of a preferred embodiment of the method of the invention.
Claims (1)
物を含有する重質炭化水素流を適当な条件下で水素の存
在下に触媒と接触させて、この流中の金属、アスファル
テン、窒素化合物および硫黄の金属、アスファルテン、
窒素化合物および硫黄化合物の含有量を減じるための水
添処理方法において、触媒がモリブデンおよびクロムの
金属、それらの酸化物、それらの硫化物、またはその混
合物よりなる水素添加成分を大形孔の触媒的に活性なア
ルミナ上に有するものよりなり、而してモリブデンがM
o03として計算して触媒総重量に基づき約5重量%な
いし約15重量%の範囲内の量で存在し、クロムがCr
203として計算して触媒の総重量に基づき約5重量%
ないし約20重量%の範囲内の量で存在し、そしてこの
触媒が約0.4cc/gないし約0.8CC/gの範囲
内の孔容積、約150m2/gないし約300m2/g
の範囲内の表面積および約100Å(1onm)ないし
約200Å(20nm)の範囲内の平均孔直径を有する
、ことを特徴とする方法。 2 プシュードボーマイトを静止空気中、約800°F
(427℃)ないし約1400°F(760℃)の温度
で約0.5時間ないし約2時間の範囲内の時間暇焼して
ガンマーアルミナを生成し、次にこのガンマーアルミナ
に当該金属の熱分解しうる化合物の1種またはそれ以上
の水性溶液を含浸することにより触媒を製造することを
さらに特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3 触媒が50Å(5nm)より小さい直径を有する孔
をその孔容積の約θ%ないし約10%有し、約50Å(
5nm)ないし約100Å(10nm)の範囲内の直径
を有する孔をその孔容積の約30%ないし約80%有し
、約100Å(1onm)ないし約150Å(15nm
)の範囲内の直径の孔をその孔容積の約10%ないし約
50%有し、そして150Å(15nm)より大きい直
径を有する孔をその孔容積の約0%ないし約10%有す
るものであることをさらに特徴とする特許請求の範囲第
1項に記載の方法。 4 触媒の水素添加性成分が金属コバルト、その酸化物
、その硫化物またはそれらの混合物を含有し、而してコ
バルトがCooとして計算して触媒の総重量に基づき約
0.1重量%ないし約5重量%の範囲内の量で存在する
ことをさらに特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
方法。 5 触媒が50Å(5nm)より小さい直径を有する孔
をその孔容積の約O%ないし約10%有し、約50Å(
5nm)ないし約100Å(10nm)の範囲内の直径
を有する孔をその孔容積の約30%ないし約80%有し
、約100Å(10nm)ないし約150Å(15nm
の範囲内の直径を有する孔をその孔容積の約10%ない
し約50%有し、そして150人(15nm)より大き
い直径を有する孔をその孔容積の約O%ないし約10%
有するものであることをさらに特徴とする特許請求の範
囲第2項に記載の方法。 6 プシュードボーマイトを静止空気中、約800°F
(427℃)ないし約1400°F(760℃)の温度
で約0.5時間ないし約2時間の範囲内の時間にわたり
蝦焼してガンマーアルミナを生成し、次にこのガンマー
アルミナにモリブデンおよびクロムの熱分解性塩を含有
する1種またはそれ以上の水性溶液を含没することによ
って触媒を作ることをさらに特徴とする特許請求の範囲
第4項に記載の方法。 7 触媒が50人(5nm)より小さい直径を有する孔
をその孔容積の約O%ないし約10%有し、約50人(
5nm)ないし約100λ(10nm)の範囲内の直径
を有する孔をその孔容積の約30%ないし約80%有し
、約100人(i0nm)ないし約150人(15nm
)の範囲内の直径を有する孔をその孔容積の約10%な
いし約50%有し、そして150人(15nm)より大
きい孔をその孔容積の約O%ないし約10%有するもの
であることをさらに特徴とする特許請求の範囲第4項に
記載の方法。 8 触媒が50Å(5nm)より小さい直径を有する孔
をその孔容積の約O%ないし約lO%有し、約50人(
5nm)ないし約100人(10nm)の範囲内の孔を
その孔容積の約30%ないし約80%有し、約100λ
(10nm)ないし約150Å(15nm)の範囲内の
孔をその孔容積の約10%ないし約50%有し、そして
150Å(15nm)より大きい直径を有する孔をその
孔容積の約0%ないし約10%有するものであることを
さらに特徴とする特許請求の範囲第6項に記載の方法。[Scope of Claims] 1. A heavy hydrocarbon stream containing metals, asphaltenes, nitrogen compounds, and sulfur compounds is contacted with a catalyst in the presence of hydrogen under suitable conditions to remove the metals, asphaltenes, and nitrogen in the stream. Compounds and sulfur metals, asphaltenes,
In a hydrogenation process for reducing the content of nitrogen and sulfur compounds, the hydrogenation component is formed by a large pore catalyst, the catalyst comprising molybdenum and chromium metals, their oxides, their sulfides, or mixtures thereof. on alumina that is active in the
o03 and chromium is present in an amount within the range of about 5% to about 15% by weight based on the total weight of the catalyst, calculated as Cr
Approximately 5% by weight based on the total weight of the catalyst calculated as 203
and about 20% by weight, and the catalyst has a pore volume of about 0.4 cc/g to about 0.8 cc/g, about 150 m/g to about 300 m/g.
and an average pore diameter within the range of about 100 Å (1 onm) to about 200 Å (20 nm). 2 Pseudobomite in still air at approximately 800°F
(427°C) to about 1400°F (760°C) for a time in the range of about 0.5 hour to about 2 hours to form gamma alumina, which is then exposed to the heat of the metal. A method according to claim 1, further characterized in that the catalyst is prepared by impregnation with an aqueous solution of one or more decomposable compounds. 3. The catalyst has pores having a diameter smaller than 50 Å (5 nm) from about θ% to about 10% of its pore volume;
about 30% to about 80% of its pore volume have pores with diameters in the range of about 5 nm) to about 100 Å (10 nm);
) and about 0% to about 10% of its pore volume have pores with diameters greater than 150 Å (15 nm). A method according to claim 1, further characterized in that: 4. The hydrogenating component of the catalyst contains metallic cobalt, its oxide, its sulfide, or mixtures thereof, such that the cobalt is from about 0.1% by weight to about 0.1% by weight, based on the total weight of the catalyst, calculated as Coo. A method according to claim 1, further characterized in that it is present in an amount within the range of 5% by weight. 5. The catalyst has from about 0% to about 10% of its pore volume pores with diameters smaller than 50 Å (5 nm);
from about 30% to about 80% of its pore volume have pores having a diameter within the range of about 100 Å (10 nm) to about 150 Å (15 nm);
from about 10% to about 50% of its pore volume, and from about 0% to about 10% of its pore volume, having pores with a diameter greater than 150 nm (15 nm).
3. The method of claim 2, further comprising: 6 Pseudobomite in still air at approximately 800°F
(427°C) to about 1400°F (760°C) for a period of time ranging from about 0.5 hour to about 2 hours to produce gamma alumina, which is then combined with molybdenum and chromium. 5. The method of claim 4, further characterized in that the catalyst is made by impregnating one or more aqueous solutions containing a thermally decomposable salt of. 7. The catalyst has from about 0% to about 10% of its pore volume pores having a diameter smaller than 50 nm (5 nm);
about 30% to about 80% of its pore volume have pores with diameters in the range of 5 nm) to about 100λ (10 nm);
) have pores having a diameter within the range of about 10% to about 50% of its pore volume, and have pores larger than 150 nm (15 nm) about 0% to about 10% of its pore volume. 5. The method of claim 4, further characterized by: 8 The catalyst has pores with a diameter smaller than 50 Å (5 nm) from about 0% to about 10% of its pore volume, and
5 nm) to about 100 pores (10 nm) for about 30% to about 80% of its pore volume, and about 100λ
(10 nm) to about 150 Å (15 nm), and pores with diameters greater than 150 Å (15 nm) to about 0% to about 50% of the pore volume. 7. The method of claim 6, further characterized in that it has 10%.
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- 1978-12-21 DE DE19782855398 patent/DE2855398A1/en not_active Withdrawn
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