JP2001353444A - 炭化水素油の水素化脱硫触媒およびその製造方法 - Google Patents
炭化水素油の水素化脱硫触媒およびその製造方法Info
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 原油の分留によって得られる炭化水素留分、
代表的にはナフサに含まれているイオウ分の含有量を低
減する水素化脱硫のための触媒であって、使用に先立つ
処理工程である予備硫化を必要とせず、しかも高い水素
化脱硫活性を、低い温度で示すものを提供すること。 【解決手段】 ジルコニウムの酸化物または水酸化物か
らなる担体に、触媒基準で、アルミナまたはシリカ・ア
ルミナを1〜30質量%、硫酸根をイオウ分にして1〜
3質量%、パラジウムを0.05〜10質量%担持させ
てなり、全細孔容積が0.1ml/g以上であって、その
うちで1.4〜2.1nmの細孔径を有する細孔が占め
る割合が30〜70%である水素化脱硫触媒。この触媒
には、パラジウムに加えて、白金、レニウム、ルテニウ
ム、コバルトおよびモリブデンから選んだ1種または2
種以上を、0.05〜10質量%担持させることもでき
る。
代表的にはナフサに含まれているイオウ分の含有量を低
減する水素化脱硫のための触媒であって、使用に先立つ
処理工程である予備硫化を必要とせず、しかも高い水素
化脱硫活性を、低い温度で示すものを提供すること。 【解決手段】 ジルコニウムの酸化物または水酸化物か
らなる担体に、触媒基準で、アルミナまたはシリカ・ア
ルミナを1〜30質量%、硫酸根をイオウ分にして1〜
3質量%、パラジウムを0.05〜10質量%担持させ
てなり、全細孔容積が0.1ml/g以上であって、その
うちで1.4〜2.1nmの細孔径を有する細孔が占め
る割合が30〜70%である水素化脱硫触媒。この触媒
には、パラジウムに加えて、白金、レニウム、ルテニウ
ム、コバルトおよびモリブデンから選んだ1種または2
種以上を、0.05〜10質量%担持させることもでき
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭化水素油の水素
化脱硫処理に使用し、有機イオウ化合物を含有する軽質
炭化水素油のイオウ分を低減させる触媒に関する。詳し
くは、固体超強酸触媒を用いる水素化脱硫処理に当たっ
て、従来の脱硫触媒では反応前処理として必要であった
予備硫化処理の必要がなく、しかも炭化水素油中のイオ
ウ分を低減する活性が、比較的低い反応温度においても
高く得られる触媒に関する。本発明はまた、そのような
触媒の製造方法にも関する。
化脱硫処理に使用し、有機イオウ化合物を含有する軽質
炭化水素油のイオウ分を低減させる触媒に関する。詳し
くは、固体超強酸触媒を用いる水素化脱硫処理に当たっ
て、従来の脱硫触媒では反応前処理として必要であった
予備硫化処理の必要がなく、しかも炭化水素油中のイオ
ウ分を低減する活性が、比較的低い反応温度においても
高く得られる触媒に関する。本発明はまた、そのような
触媒の製造方法にも関する。
【0002】
【従来の技術】原油の蒸留や分解によって得られる各種
の炭化水素留分は、多かれ少なかれイオウ化合物を含
み、これらの油を燃料として使用する場合には、それに
起因するイオウ酸化物が放出されて大気を汚染する。近
年は、自動車および航空機エンジンの燃料として使用さ
れるガソリンや軽油にも、環境汚染の問題からいっそう
の低イオウ化が要求されている。
の炭化水素留分は、多かれ少なかれイオウ化合物を含
み、これらの油を燃料として使用する場合には、それに
起因するイオウ酸化物が放出されて大気を汚染する。近
年は、自動車および航空機エンジンの燃料として使用さ
れるガソリンや軽油にも、環境汚染の問題からいっそう
の低イオウ化が要求されている。
【0003】現在、ガソリン基材として使用されている
ライトナフサのような軽質炭化水素油は、有機イオウ化
合物を、通常は400〜700ppm程度含有しているた
め、マーロックス処理によりイオウ分を70〜150pp
mに低減したり、Co−Mo系、Ni−Mo系等の水素
化脱硫触媒を用いて処理することにより、イオウ分の低
減を図っている。軽油等の中間留分にはイオウ分が約1
〜2%含有されているため、ナフサの脱硫と同様に、水
素化脱硫触媒で処理してイオウ分を500ppm以下に低
減しているが、環境規制の強化により、今後さらにイオ
ウ分を低減することが要求されている。
ライトナフサのような軽質炭化水素油は、有機イオウ化
合物を、通常は400〜700ppm程度含有しているた
め、マーロックス処理によりイオウ分を70〜150pp
mに低減したり、Co−Mo系、Ni−Mo系等の水素
化脱硫触媒を用いて処理することにより、イオウ分の低
減を図っている。軽油等の中間留分にはイオウ分が約1
〜2%含有されているため、ナフサの脱硫と同様に、水
素化脱硫触媒で処理してイオウ分を500ppm以下に低
減しているが、環境規制の強化により、今後さらにイオ
ウ分を低減することが要求されている。
【0004】しかし、これまで使用されている水素化脱
硫触媒では、今後の規制に応えてイオウ分を十分に低減
するに足りるほど高い脱硫活性を示すものではなく、従
来品よりさらに活性がすぐれた脱硫触媒の出現が要望さ
れている。それに加えて、従来のCo−Mo系やNi−
Mo系等の脱硫触媒では、水素化脱硫反応の前処理とし
て予備硫化を必要とし、工程が煩雑であるばかりでな
く、経済的にも不利であった。
硫触媒では、今後の規制に応えてイオウ分を十分に低減
するに足りるほど高い脱硫活性を示すものではなく、従
来品よりさらに活性がすぐれた脱硫触媒の出現が要望さ
れている。それに加えて、従来のCo−Mo系やNi−
Mo系等の脱硫触媒では、水素化脱硫反応の前処理とし
て予備硫化を必要とし、工程が煩雑であるばかりでな
く、経済的にも不利であった。
【0005】この問題に対するひとつの解決策として、
最近、硫酸化ジルコニアをベースとする酸性触媒が開示
された(特開平11−197510号)。この触媒は、
硫酸化ジルコニアと白金のような水素化遷移金属とを含
有する固体酸性触媒であって、135m2/g以上の比
表面積と、0.16ml/g以上の細孔容積と、2nm以
上の平均細孔半径とを有するものである。
最近、硫酸化ジルコニアをベースとする酸性触媒が開示
された(特開平11−197510号)。この触媒は、
硫酸化ジルコニアと白金のような水素化遷移金属とを含
有する固体酸性触媒であって、135m2/g以上の比
表面積と、0.16ml/g以上の細孔容積と、2nm以
上の平均細孔半径とを有するものである。
【0006】発明者らも、硫酸化ジルコニアに白金族金
属を組み合わせた水素化脱硫触媒について研究し、軽質
炭化水素の脱硫活性とともに異性化性能が高い触媒を見
出して、すでに提案した(特願平11−324242
号)。その触媒は、酸化ジルコニウムまたは水酸化ジル
コニウムに硫酸根をイオウ分にして1〜3質量%含有さ
せるとともに、パラジウム0.05〜10質量%を(ま
たはさらに白金0.05〜10質量%をも)担持させ、
550〜800℃で焼成安定化させてなり、比表面積が
50〜150m2/gであることを特徴とするものであ
る。
属を組み合わせた水素化脱硫触媒について研究し、軽質
炭化水素の脱硫活性とともに異性化性能が高い触媒を見
出して、すでに提案した(特願平11−324242
号)。その触媒は、酸化ジルコニウムまたは水酸化ジル
コニウムに硫酸根をイオウ分にして1〜3質量%含有さ
せるとともに、パラジウム0.05〜10質量%を(ま
たはさらに白金0.05〜10質量%をも)担持させ、
550〜800℃で焼成安定化させてなり、比表面積が
50〜150m2/gであることを特徴とするものであ
る。
【0007】さらに研究を進めた発明者らは、特定の固
体超強酸触媒が、脱硫反応の前処理として予備硫化を行
なわなくても脱硫活性がすぐれ、比較的低い反応温度に
おいても炭化水素油中のイオウ分を効果的に低減できる
ことを見出した。
体超強酸触媒が、脱硫反応の前処理として予備硫化を行
なわなくても脱硫活性がすぐれ、比較的低い反応温度に
おいても炭化水素油中のイオウ分を効果的に低減できる
ことを見出した。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発明
者らの得た上記の新知見を活用し、炭化水素油の水素化
脱硫に使用する触媒であって、使用に先立つ処理工程で
ある予備硫化を必要とせず、しかも高い水素化脱硫活性
を有し、比較的低温で有効な水素化脱硫触媒を提供する
ことにある。
者らの得た上記の新知見を活用し、炭化水素油の水素化
脱硫に使用する触媒であって、使用に先立つ処理工程で
ある予備硫化を必要とせず、しかも高い水素化脱硫活性
を有し、比較的低温で有効な水素化脱硫触媒を提供する
ことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の炭化水素油の水
素化脱硫触媒は、ジルコニウムの酸化物または水酸化物
からなる担体に、触媒基準で、アルミナまたはシリカ・
アルミナを1〜30質量%、硫酸根をイオウ分にして1
〜3質量%、パラジウムを0.05〜10質量%担持さ
せてなり、全細孔容積が0.1ml/g以上であって、そ
のうちで1.4〜2.1nmの細孔径を有する細孔が占
める割合が30〜70%であることを特徴とする。
素化脱硫触媒は、ジルコニウムの酸化物または水酸化物
からなる担体に、触媒基準で、アルミナまたはシリカ・
アルミナを1〜30質量%、硫酸根をイオウ分にして1
〜3質量%、パラジウムを0.05〜10質量%担持さ
せてなり、全細孔容積が0.1ml/g以上であって、そ
のうちで1.4〜2.1nmの細孔径を有する細孔が占
める割合が30〜70%であることを特徴とする。
【0010】この触媒には、さらに白金、レニウム、ル
テニウム、コバルトおよびモリブデンから選んだ1種ま
たは2種以上を、0.05〜10質量%担持させること
もできる。
テニウム、コバルトおよびモリブデンから選んだ1種ま
たは2種以上を、0.05〜10質量%担持させること
もできる。
【0011】本発明の触媒を使用した炭化水素油の水素
化脱硫方法は、有機イオウ分を含有する炭化水素留分
を、水素とともに、水素分圧1〜15MPa、温度50
〜350℃、液空間速度0.1〜15hr-1、および水
素/オイル比50〜1500NL/Lの条件下で、この
触媒に接触させて脱硫反応を行なうことからなる。
化脱硫方法は、有機イオウ分を含有する炭化水素留分
を、水素とともに、水素分圧1〜15MPa、温度50
〜350℃、液空間速度0.1〜15hr-1、および水
素/オイル比50〜1500NL/Lの条件下で、この
触媒に接触させて脱硫反応を行なうことからなる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の触媒の担体は、上記のと
おりジルコニウムの酸化物または水酸化物である。水酸
化ジルコニウムには、Zr(OH)4、Zr(OH)2、Zr
(OH)3などの形態があり、そのいずれでもよいが、一
般には酸化ジルコニウムの水和物ZrO2・xH2O(た
だし、0<x≦2)で表されるものが好適である。
おりジルコニウムの酸化物または水酸化物である。水酸
化ジルコニウムには、Zr(OH)4、Zr(OH)2、Zr
(OH)3などの形態があり、そのいずれでもよいが、一
般には酸化ジルコニウムの水和物ZrO2・xH2O(た
だし、0<x≦2)で表されるものが好適である。
【0013】ジルコニウムの酸化物または水酸化物から
なる担体には、アルミナまたはシリカ・アルミナを含有
させることが、触媒強度の観点から好ましい。その含有
量は、触媒基準で1〜30質量%、好ましくは3〜25
質量%である。含有量が1質量%未満であると、触媒強
度が低く工業用触媒として不適切であり、一方で30質
量%を超えると、触媒強度は十分であるが、脱硫触媒活
性が低くなる。
なる担体には、アルミナまたはシリカ・アルミナを含有
させることが、触媒強度の観点から好ましい。その含有
量は、触媒基準で1〜30質量%、好ましくは3〜25
質量%である。含有量が1質量%未満であると、触媒強
度が低く工業用触媒として不適切であり、一方で30質
量%を超えると、触媒強度は十分であるが、脱硫触媒活
性が低くなる。
【0014】本発明の固体超強酸触媒は、SCSすなわ
ち側面破壊強度(Side Crush Strength、触媒の機械的
強度を示す値)が0.5kg/mm以上であることが好まし
い。SCSが0.5kg/mmに満たないと触媒強度が低
く、反応装置に触媒を充填したときに触媒が破壊して粉
末化するおそれがある。触媒粒が粉末化すると、装置内
の差圧が大きくなって、水素化処理の運転が続行できな
くなるおそれがある。
ち側面破壊強度(Side Crush Strength、触媒の機械的
強度を示す値)が0.5kg/mm以上であることが好まし
い。SCSが0.5kg/mmに満たないと触媒強度が低
く、反応装置に触媒を充填したときに触媒が破壊して粉
末化するおそれがある。触媒粒が粉末化すると、装置内
の差圧が大きくなって、水素化処理の運転が続行できな
くなるおそれがある。
【0015】担体にパラジウムを担持させるために使用
するパラジウム化合物としては、塩化金属酸塩、塩化
物、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、テトラアミンパラジウム
錯体などが挙げられる。好ましいものは、塩化物、硫酸
塩および硝酸塩である。
するパラジウム化合物としては、塩化金属酸塩、塩化
物、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、テトラアミンパラジウム
錯体などが挙げられる。好ましいものは、塩化物、硫酸
塩および硝酸塩である。
【0016】パラジウムの含有量は、触媒基準で、0.
05〜10質量%、好ましくは0.1〜5質量%とす
る。パラジウム担持量が0.05質量%未満では脱硫活
性が発現せず、10質量%を超えると活性金属であるパ
ラジウムの分散性が低くなり、かえって活性が低下す
る。
05〜10質量%、好ましくは0.1〜5質量%とす
る。パラジウム担持量が0.05質量%未満では脱硫活
性が発現せず、10質量%を超えると活性金属であるパ
ラジウムの分散性が低くなり、かえって活性が低下す
る。
【0017】担体に硫酸根(SO4)を与える処理剤と
しては、硫酸、硫酸アンモニウム、あるいは硫化水素、
亜硫酸ガス等が挙げられる。使いやすいものは、硫酸や
硫酸アンモニウムである。硫酸根の量は、イオウ(S)
分として1〜3質量%、好ましくは1.5〜2質量%と
なるようにする。硫酸根の量がイオウとして1質量%未
満であると、触媒の酸性度つまり固体超強酸性が弱く、
脱硫触媒としての活性が不十分である。また、3質量%
を超える多量になると、ジルコニア担体の表面を硫酸根
が過剰に覆い、表面に積層して活性点をつぶしてしまう
ため、かえって活性が低下する。
しては、硫酸、硫酸アンモニウム、あるいは硫化水素、
亜硫酸ガス等が挙げられる。使いやすいものは、硫酸や
硫酸アンモニウムである。硫酸根の量は、イオウ(S)
分として1〜3質量%、好ましくは1.5〜2質量%と
なるようにする。硫酸根の量がイオウとして1質量%未
満であると、触媒の酸性度つまり固体超強酸性が弱く、
脱硫触媒としての活性が不十分である。また、3質量%
を超える多量になると、ジルコニア担体の表面を硫酸根
が過剰に覆い、表面に積層して活性点をつぶしてしまう
ため、かえって活性が低下する。
【0018】触媒中のイオウ分の測定は、試料を酸素気
流中で燃焼させ、試料中に含まれているSを酸化させて
SO2にし、水分とダストを除去した後、赤外線検出器
たとえばソリッド・ステート型の検出器を用いて検出す
ることにより行なう。この分析方法によれば、試料中の
イオウ分量を0.001〜99.99%の濃度範囲で求
めることができる。
流中で燃焼させ、試料中に含まれているSを酸化させて
SO2にし、水分とダストを除去した後、赤外線検出器
たとえばソリッド・ステート型の検出器を用いて検出す
ることにより行なう。この分析方法によれば、試料中の
イオウ分量を0.001〜99.99%の濃度範囲で求
めることができる。
【0019】本発明の水素化脱硫触媒は、所定の温度で
焼成安定させた後、全細孔容積が0.1ml/g以上、好
ましくは0.1〜0.25ml/gの範囲内であって、そ
のうちで1.4〜2.1nmの細孔径を有する細孔が占
める割合が30〜70%であることを要する。全細孔容
積が0.1ml/gに達しないものは、触媒活性が高く得
られない。上記の範囲の細孔径をもつ細孔の容積が全細
孔容積の30%未満であると、脱硫活性点が少なく、十
分な脱硫活性が得られない。70%を超えると、脱硫活
性は十分に得ることができるが、触媒強度が低下する。
好ましい範囲は、35〜65%である。
焼成安定させた後、全細孔容積が0.1ml/g以上、好
ましくは0.1〜0.25ml/gの範囲内であって、そ
のうちで1.4〜2.1nmの細孔径を有する細孔が占
める割合が30〜70%であることを要する。全細孔容
積が0.1ml/gに達しないものは、触媒活性が高く得
られない。上記の範囲の細孔径をもつ細孔の容積が全細
孔容積の30%未満であると、脱硫活性点が少なく、十
分な脱硫活性が得られない。70%を超えると、脱硫活
性は十分に得ることができるが、触媒強度が低下する。
好ましい範囲は、35〜65%である。
【0020】上記の細孔径と細孔容積は、通常の表面積
および細孔容積測定装置を用い、窒素吸着法により測定
・算出することができる。
および細孔容積測定装置を用い、窒素吸着法により測定
・算出することができる。
【0021】本発明の触媒の好ましい態様は、前記のよ
うに、パラジウムを含有する触媒に白金、ルテニウム、
レニウム、コバルトおよびモリブデンから選んだ金属を
1種または2種以上添加することにより、さらに脱硫活
性を高くしたものである。これらの金属の添加量は、
0.05〜10質量%、好ましくは、0.05〜5質量
%である。0.05質量%未満では脱硫活性の向上効果
が認められず、10質量%を超えると活性金属の分散性
が低下し、脱硫活性はむしろ低くなる可能性がある。
うに、パラジウムを含有する触媒に白金、ルテニウム、
レニウム、コバルトおよびモリブデンから選んだ金属を
1種または2種以上添加することにより、さらに脱硫活
性を高くしたものである。これらの金属の添加量は、
0.05〜10質量%、好ましくは、0.05〜5質量
%である。0.05質量%未満では脱硫活性の向上効果
が認められず、10質量%を超えると活性金属の分散性
が低下し、脱硫活性はむしろ低くなる可能性がある。
【0022】本発明の固体超強酸触媒は、焼成安定化処
理を行なった後の物性として、担体の酸化ジルコニウム
(ZrO2)の結晶構造における単斜晶構造と正方晶構
造との存在比率が、単斜晶/正方晶=20/80〜0/
100の範囲にあることが好ましく、より好ましい範囲
は、10/90〜0/100である。これは、触媒担体
としては正方晶構造の方が高活性であり、単斜晶構造の
割合が高いと、それにしたがって触媒活性が低くなるた
めである。酸化ジルコニウム中の単斜晶構造と正方晶構
造の存在比は、触媒のX線回折ピークを測定し、CuK
α線による2θ=28.2(単斜晶構造の主ピーク)の
ピークと、2θ=30.2(正方晶構造の主ピーク)と
のX線回折ピーク積分強度比をもって算出することがで
きる。
理を行なった後の物性として、担体の酸化ジルコニウム
(ZrO2)の結晶構造における単斜晶構造と正方晶構
造との存在比率が、単斜晶/正方晶=20/80〜0/
100の範囲にあることが好ましく、より好ましい範囲
は、10/90〜0/100である。これは、触媒担体
としては正方晶構造の方が高活性であり、単斜晶構造の
割合が高いと、それにしたがって触媒活性が低くなるた
めである。酸化ジルコニウム中の単斜晶構造と正方晶構
造の存在比は、触媒のX線回折ピークを測定し、CuK
α線による2θ=28.2(単斜晶構造の主ピーク)の
ピークと、2θ=30.2(正方晶構造の主ピーク)と
のX線回折ピーク積分強度比をもって算出することがで
きる。
【0023】さらに、本発明の固体超強酸触媒は、所定
の焼成安定化処理を行なった後、比表面積が50〜20
0m2/gの範囲にあることが好ましい。より好ましく
は、50〜150m2/gの範囲である。比表面積が50
m2/g未満では、担持金属の分散性が低く、水素化脱硫
のための活性点も少なくなる。比表面積が低いものは、
ジルコニウム酸化物の結晶構造も、単斜晶と正方晶の比
率が20/80より大きくなる傾向があり、この観点か
らも好ましくない。比表面積が低ければ、触媒中の硫酸
根の含有量も、イオウ分で1質量%以上を確保すること
が困難になり、固体超強酸性が発現しない。一方、比表
面積が200m2/gを超えるものは、ジルコニウム酸化
物の結晶化が進行せず、その中の酸化ジルコニウム正方
晶構造の割合が低いレベルであるため、やはり水素化脱
硫活性が低い値に止まり、好ましくない。上記の比表面
積は、BET法により測定した値を用いる。
の焼成安定化処理を行なった後、比表面積が50〜20
0m2/gの範囲にあることが好ましい。より好ましく
は、50〜150m2/gの範囲である。比表面積が50
m2/g未満では、担持金属の分散性が低く、水素化脱硫
のための活性点も少なくなる。比表面積が低いものは、
ジルコニウム酸化物の結晶構造も、単斜晶と正方晶の比
率が20/80より大きくなる傾向があり、この観点か
らも好ましくない。比表面積が低ければ、触媒中の硫酸
根の含有量も、イオウ分で1質量%以上を確保すること
が困難になり、固体超強酸性が発現しない。一方、比表
面積が200m2/gを超えるものは、ジルコニウム酸化
物の結晶化が進行せず、その中の酸化ジルコニウム正方
晶構造の割合が低いレベルであるため、やはり水素化脱
硫活性が低い値に止まり、好ましくない。上記の比表面
積は、BET法により測定した値を用いる。
【0024】本発明の触媒を製造する方法には特段の限
定はなく、硫酸根を与え、またパラジウムを担持させる
方法も、順序も任意であるが、好適な具体例を挙げれば
次の諸方法であり、そのいずれの方法を用いてもよい。 (1)水酸化ジルコニウム担体にまず硫酸根を含有さ
せ、これを乾燥後、パラジウム金属を含浸担持させ、乾
燥・焼成を行ない、続いてアルミナゾル等の無機酸化物
を混合して、成形・乾燥・焼成を行なう工程 (2)水酸化ジルコニウム担体に、活性金属を先に含浸
担持させ、これを乾燥後、硫酸根を含有させ、乾燥・焼
成を行ない、つぎにアルミナゾル等の無機酸化物を混合
して、成形・乾燥・焼成を行なう工程 (3)水酸化ジルコニウム担体にまずパラジウム金属を
含浸担持させ、これにアルミナゾル等の無機酸化物を混
合し、成形・乾燥・焼成後、硫酸根を含有させて、乾燥
・焼成する工程 (4)水酸化ジルコニウム担体にまず硫酸根を含有さ
せ、これにアルミナゾル等の無機酸化物を混合し、成形
・乾燥・焼成した後、パラジウム金属を含浸担持させ
て、乾燥・焼成する工程 (5)水酸化ジルコニウム担体に硫酸根とパラジウム金
属とを同時に担持させ、それを乾燥・焼成後、アルミナ
ゾル等の無機酸化物を混合して、成形・乾燥・焼成する
工程 (6)水酸化ジルコニウム担体に初めにアルミナゾル等
の無機酸化物を混合し、これを成形・乾燥した後、硫酸
根を含有させて再度乾燥を行ない、ついでパラジウム金
属を含浸担持させてから、乾燥・焼成を行なう工程
定はなく、硫酸根を与え、またパラジウムを担持させる
方法も、順序も任意であるが、好適な具体例を挙げれば
次の諸方法であり、そのいずれの方法を用いてもよい。 (1)水酸化ジルコニウム担体にまず硫酸根を含有さ
せ、これを乾燥後、パラジウム金属を含浸担持させ、乾
燥・焼成を行ない、続いてアルミナゾル等の無機酸化物
を混合して、成形・乾燥・焼成を行なう工程 (2)水酸化ジルコニウム担体に、活性金属を先に含浸
担持させ、これを乾燥後、硫酸根を含有させ、乾燥・焼
成を行ない、つぎにアルミナゾル等の無機酸化物を混合
して、成形・乾燥・焼成を行なう工程 (3)水酸化ジルコニウム担体にまずパラジウム金属を
含浸担持させ、これにアルミナゾル等の無機酸化物を混
合し、成形・乾燥・焼成後、硫酸根を含有させて、乾燥
・焼成する工程 (4)水酸化ジルコニウム担体にまず硫酸根を含有さ
せ、これにアルミナゾル等の無機酸化物を混合し、成形
・乾燥・焼成した後、パラジウム金属を含浸担持させ
て、乾燥・焼成する工程 (5)水酸化ジルコニウム担体に硫酸根とパラジウム金
属とを同時に担持させ、それを乾燥・焼成後、アルミナ
ゾル等の無機酸化物を混合して、成形・乾燥・焼成する
工程 (6)水酸化ジルコニウム担体に初めにアルミナゾル等
の無機酸化物を混合し、これを成形・乾燥した後、硫酸
根を含有させて再度乾燥を行ない、ついでパラジウム金
属を含浸担持させてから、乾燥・焼成を行なう工程
【0025】パラジウムに加えて第二の金属成分である
白金、ルテニウム、レニウム、コバルトまたはモリブデ
ンを使用する場合、その担持は、パラジウムの担持と同
様な方法を用いて行なうことができ、焼成安定化処理前
であれば、どの段階でこれら金属を導入してもよい。も
ちろん、パラジウムと同時に導入してもよい。
白金、ルテニウム、レニウム、コバルトまたはモリブデ
ンを使用する場合、その担持は、パラジウムの担持と同
様な方法を用いて行なうことができ、焼成安定化処理前
であれば、どの段階でこれら金属を導入してもよい。も
ちろん、パラジウムと同時に導入してもよい。
【0026】以下、上記(1)の製造工程を例にとっ
て、本発明の触媒の製造方法を具体的に説明する。
て、本発明の触媒の製造方法を具体的に説明する。
【0027】まず、ジルコニウムの水酸化物または酸化
物からなる担体の素材に対して、硫酸根処理を行なう。
この硫酸根処理は、ジルコニウムの水酸化物または酸化
物に、水に溶かした硫酸塩を添加して、濾過、乾燥する
ことにより実施する。硫酸根を与える処理剤としては、
0.1〜5Nの硫酸、0.1〜10モル濃度の硫酸アン
モニウム、硫化水素や亜硫酸ガス等が挙げられるが、好
ましいのは、前記のように硫酸や硫酸アンモニウムであ
る。
物からなる担体の素材に対して、硫酸根処理を行なう。
この硫酸根処理は、ジルコニウムの水酸化物または酸化
物に、水に溶かした硫酸塩を添加して、濾過、乾燥する
ことにより実施する。硫酸根を与える処理剤としては、
0.1〜5Nの硫酸、0.1〜10モル濃度の硫酸アン
モニウム、硫化水素や亜硫酸ガス等が挙げられるが、好
ましいのは、前記のように硫酸や硫酸アンモニウムであ
る。
【0028】硫酸根処理の方法には、含浸法や混練法が
ある。含浸法は、液体である処理剤を触媒担体に対して
1〜10倍当量含浸させ、濾過、乾燥する方法である。
乾燥は、たとえば110℃に、1〜24時間加熱する。
混練法は、硫酸根処理剤として固体の状態にあるもの
を、担体と混練して含有させる方法である。混練の手段
としては、一般に触媒製造に用いられる混練機であれ
ば、どのようなものを用いてもかまわない。混練の際に
は、粘度調整剤として液体を加えることもできる。添加
する液体としては、水、エタノール、イソプロパノー
ル、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、
メチルイソブチルケトン等の溶剤が挙げられる。この場
合、硫酸根処理剤と溶媒の添加順序にはとくに制限はな
く、混練の温度および時間は、その条件で本発明の触媒
が期待される物性をそなえる限り、限定されない。
ある。含浸法は、液体である処理剤を触媒担体に対して
1〜10倍当量含浸させ、濾過、乾燥する方法である。
乾燥は、たとえば110℃に、1〜24時間加熱する。
混練法は、硫酸根処理剤として固体の状態にあるもの
を、担体と混練して含有させる方法である。混練の手段
としては、一般に触媒製造に用いられる混練機であれ
ば、どのようなものを用いてもかまわない。混練の際に
は、粘度調整剤として液体を加えることもできる。添加
する液体としては、水、エタノール、イソプロパノー
ル、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、
メチルイソブチルケトン等の溶剤が挙げられる。この場
合、硫酸根処理剤と溶媒の添加順序にはとくに制限はな
く、混練の温度および時間は、その条件で本発明の触媒
が期待される物性をそなえる限り、限定されない。
【0029】次に、硫酸根含有ジルコニアに、パラジウ
ム金属を担持させる。パラジウムは、その塩化金属酸
塩、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、テトラアミンパ
ラジウム錯体等の水溶液に、担体を浸漬して引き上げ、
乾燥することにより含有させることができる。乾燥は、
たとえば温度110℃で1〜24時間行なう。別法とし
て、上述の硫酸根処理剤との混練時に、パラジウム金属
の塩化物、硫酸物、硝酸物等も混合して、混練によっ
て、金属と硫酸根とを同時に担持させるという手法を選
ぶこともできる。
ム金属を担持させる。パラジウムは、その塩化金属酸
塩、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、テトラアミンパ
ラジウム錯体等の水溶液に、担体を浸漬して引き上げ、
乾燥することにより含有させることができる。乾燥は、
たとえば温度110℃で1〜24時間行なう。別法とし
て、上述の硫酸根処理剤との混練時に、パラジウム金属
の塩化物、硫酸物、硝酸物等も混合して、混練によっ
て、金属と硫酸根とを同時に担持させるという手法を選
ぶこともできる。
【0030】硫酸根およびパラジウム金属が担持された
担体には、焼成安定化処理を施す。焼成安定化処理は、
酸化性の雰囲気下、温度が550〜800℃の範囲、好
ましくは600〜750℃の範囲で、0.5〜10時間
にわたり加熱することにより行なう処理である。焼成温
度が550℃未満では、ジルコニウム化合物中に含まれ
る水酸化ジルコニウムの割合が多くなり、ジルコニウム
酸化物中の正方晶の占める割合が少なくなるため、固体
酸の性質が発現せず、触媒の水素化脱硫活性が低い。こ
れに対し、800℃を超える高温で加熱処理すると、水
酸化物の割合は減少するが、単斜晶の酸化ジルコニウム
の占める割合が多くなって、水素化脱硫活性が低くな
る。それだけでなく、硫酸根も触媒上から脱離し、触媒
中のイオウ分量が1質量%未満になり、固体酸強度が低
下してしまう。さらに、パラジウム等の担持金属のシン
タリングも起こり、水素化脱硫の活性点が減少する。
担体には、焼成安定化処理を施す。焼成安定化処理は、
酸化性の雰囲気下、温度が550〜800℃の範囲、好
ましくは600〜750℃の範囲で、0.5〜10時間
にわたり加熱することにより行なう処理である。焼成温
度が550℃未満では、ジルコニウム化合物中に含まれ
る水酸化ジルコニウムの割合が多くなり、ジルコニウム
酸化物中の正方晶の占める割合が少なくなるため、固体
酸の性質が発現せず、触媒の水素化脱硫活性が低い。こ
れに対し、800℃を超える高温で加熱処理すると、水
酸化物の割合は減少するが、単斜晶の酸化ジルコニウム
の占める割合が多くなって、水素化脱硫活性が低くな
る。それだけでなく、硫酸根も触媒上から脱離し、触媒
中のイオウ分量が1質量%未満になり、固体酸強度が低
下してしまう。さらに、パラジウム等の担持金属のシン
タリングも起こり、水素化脱硫の活性点が減少する。
【0031】触媒の焼成安定化処理を酸化性雰囲気下で
行なう理由は、もし還元性雰囲気下で行なうと、パラジ
ウムなどの金属または金属化合物と硫酸根の結合状態が
変化したり、還元分解に起因すると思われる硫酸根の減
少によって、触媒活性が低下するからである。
行なう理由は、もし還元性雰囲気下で行なうと、パラジ
ウムなどの金属または金属化合物と硫酸根の結合状態が
変化したり、還元分解に起因すると思われる硫酸根の減
少によって、触媒活性が低下するからである。
【0032】上述の焼成安定化処理は、パラジウム等の
金属を担持する前に行なっても、後に行なってもかまわ
ない。金属を担持する前に行なう場合でも、焼成安定化
は、結晶状態が正方晶構造の酸化ジルコニウムが得られ
る温度である550〜800℃の範囲、さらに好ましく
は600〜750℃の範囲で実施し、焼成時間は0.5
〜10時間の範囲が好ましい。焼成安定化を先に行なっ
た場合は、つぎにパラジウム等の金属を含浸担持させ、
その後、さらに300〜700℃の温度で焼成する安定
化処理を行ない、触媒を活性化することもできる。
金属を担持する前に行なっても、後に行なってもかまわ
ない。金属を担持する前に行なう場合でも、焼成安定化
は、結晶状態が正方晶構造の酸化ジルコニウムが得られ
る温度である550〜800℃の範囲、さらに好ましく
は600〜750℃の範囲で実施し、焼成時間は0.5
〜10時間の範囲が好ましい。焼成安定化を先に行なっ
た場合は、つぎにパラジウム等の金属を含浸担持させ、
その後、さらに300〜700℃の温度で焼成する安定
化処理を行ない、触媒を活性化することもできる。
【0033】このようにして得たパラジウム担持硫酸根
含有ジルコニアは、次にバインダーとなるアルミナやシ
リカ・アルミナと混合して、触媒に成形する。アルミナ
原料としては、種々の形態のものが使用できるが、水酸
化アルミニウム、ベーマイト、または擬ベーマイトの形
態のものが好ましい。シリカ原料としては、シリカゾル
が好適である。触媒の製造は、パラジウム担持硫酸根含
有ジルコニアと、たとえばアルミナゾルとを混合し、成
形、乾燥後、焼成安定化処理を行なうことからなる。あ
るいは、パラジウム含有硫酸根ジルコニアとベーマイト
粉末とを混合し、水その他の媒体を添加して流動性を与
えた後、成形処理を行ない、乾燥、焼成によって本発明
の触媒を得ることもできる。
含有ジルコニアは、次にバインダーとなるアルミナやシ
リカ・アルミナと混合して、触媒に成形する。アルミナ
原料としては、種々の形態のものが使用できるが、水酸
化アルミニウム、ベーマイト、または擬ベーマイトの形
態のものが好ましい。シリカ原料としては、シリカゾル
が好適である。触媒の製造は、パラジウム担持硫酸根含
有ジルコニアと、たとえばアルミナゾルとを混合し、成
形、乾燥後、焼成安定化処理を行なうことからなる。あ
るいは、パラジウム含有硫酸根ジルコニアとベーマイト
粉末とを混合し、水その他の媒体を添加して流動性を与
えた後、成形処理を行ない、乾燥、焼成によって本発明
の触媒を得ることもできる。
【0034】バインダーとしてアルミナを使用する場合
は、上記の触媒製造法(1)〜(6)で述べたように、
水酸化ジルコニウムにアルミナを混合してから、硫酸
根、パラジウム金属等を与える処理を行ない、その後、
成形、乾燥、焼成する手順によってもよい。
は、上記の触媒製造法(1)〜(6)で述べたように、
水酸化ジルコニウムにアルミナを混合してから、硫酸
根、パラジウム金属等を与える処理を行ない、その後、
成形、乾燥、焼成する手順によってもよい。
【0035】触媒の形状にはとくに限定はなく、通常こ
の種の触媒がとり得る種々の形状、たとえば打錠成型や
押出成型により得られる円柱状、四葉型等を採用するこ
とができる。
の種の触媒がとり得る種々の形状、たとえば打錠成型や
押出成型により得られる円柱状、四葉型等を採用するこ
とができる。
【0036】本発明の好ましい態様である、パラジウム
に加えて白金、ルテニウム、レニウム、コバルトまたは
モリブデンを担持させた触媒の製造は、パラジウムを担
持させる方法と同様の手法で実施することができる。す
なわち、パラジウムと同時に、または別個に、これらの
金属の塩化金属酸塩、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、酢酸
塩、テトラアミン錯体等の水溶液を担体に含浸させ、乾
燥することである。前記の硫酸根処理剤との混練時に、
これらの金属の塩化物、硫酸物、硝酸物等を混練するこ
とにより、硫酸根を与えると同時に、金属を担持させる
方法も採用することができる。
に加えて白金、ルテニウム、レニウム、コバルトまたは
モリブデンを担持させた触媒の製造は、パラジウムを担
持させる方法と同様の手法で実施することができる。す
なわち、パラジウムと同時に、または別個に、これらの
金属の塩化金属酸塩、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、酢酸
塩、テトラアミン錯体等の水溶液を担体に含浸させ、乾
燥することである。前記の硫酸根処理剤との混練時に、
これらの金属の塩化物、硫酸物、硝酸物等を混練するこ
とにより、硫酸根を与えると同時に、金属を担持させる
方法も採用することができる。
【0037】本発明の固体超強酸触媒を用いて水素化脱
硫を行なう原料油としては、原油の常圧蒸留装置から留
出したライトナフサ、ヘビーナフサ、灯油、軽油等の有
機イオウを含有する炭化水素油が適切である。とくに好
適な原料油は、ASTM蒸留温度が25〜130℃、好
ましくは25〜110℃のライトナフサである。ライト
ナフサの有機イオウの含有量についていえば、700質
量ppm以下、好ましくは10〜500質量ppm程度のもの
が効果的に脱硫処理できる。
硫を行なう原料油としては、原油の常圧蒸留装置から留
出したライトナフサ、ヘビーナフサ、灯油、軽油等の有
機イオウを含有する炭化水素油が適切である。とくに好
適な原料油は、ASTM蒸留温度が25〜130℃、好
ましくは25〜110℃のライトナフサである。ライト
ナフサの有機イオウの含有量についていえば、700質
量ppm以下、好ましくは10〜500質量ppm程度のもの
が効果的に脱硫処理できる。
【0038】本発明の触媒を用いた炭化水素油の水素化
脱硫反応の条件は、下記のとおりである。 反応温度:50〜350℃、好ましくは100〜280
℃ 水素分圧:1.0〜15MPa、好ましくは1.4〜5
MPa LHSV:0.1〜15hr-1、好ましくは1.0〜8
hr-1 水素/オイル比:50〜1500NL/L、好ましくは
100〜1000NL/L
脱硫反応の条件は、下記のとおりである。 反応温度:50〜350℃、好ましくは100〜280
℃ 水素分圧:1.0〜15MPa、好ましくは1.4〜5
MPa LHSV:0.1〜15hr-1、好ましくは1.0〜8
hr-1 水素/オイル比:50〜1500NL/L、好ましくは
100〜1000NL/L
【0039】反応温度が50℃より低いと、触媒の活性
が低すぎ、一方、350℃以上では炭化水素油の分解が
進んで、生成油の収率が低下する。後記する実施例に見
るように、100〜200℃の、比較的低い温度で高い
脱硫活性を示すことが、この触媒の利点である。そのほ
かの条件すなわち水素分圧、液空間速度および水素/オ
イル比は、従来実施されている炭化水素油の脱硫反応の
条件と、ほぼ同様である。
が低すぎ、一方、350℃以上では炭化水素油の分解が
進んで、生成油の収率が低下する。後記する実施例に見
るように、100〜200℃の、比較的低い温度で高い
脱硫活性を示すことが、この触媒の利点である。そのほ
かの条件すなわち水素分圧、液空間速度および水素/オ
イル比は、従来実施されている炭化水素油の脱硫反応の
条件と、ほぼ同様である。
【0040】本発明の固体超強酸触媒は、従来の脱硫触
媒に対し反応前処理として行なっている予備硫化は必要
ないが、それに代えて、触媒活性の安定化、すなわち担
持されている金属化合物の金属への還元と強酸点の活性
化のために、還元処理を施すことが好ましい。この還元
処理は、触媒を水素または不活性ガスの雰囲気下、10
0〜500℃の温度で1〜24時間乾燥し、次いで、水
素ガス雰囲気下で100〜400℃の温度で還元するこ
とにより実施することが好ましい。
媒に対し反応前処理として行なっている予備硫化は必要
ないが、それに代えて、触媒活性の安定化、すなわち担
持されている金属化合物の金属への還元と強酸点の活性
化のために、還元処理を施すことが好ましい。この還元
処理は、触媒を水素または不活性ガスの雰囲気下、10
0〜500℃の温度で1〜24時間乾燥し、次いで、水
素ガス雰囲気下で100〜400℃の温度で還元するこ
とにより実施することが好ましい。
【0041】
【実施例】以下に、本発明の実施例1〜17(触媒A〜
J,NおよびP〜Tの製造)および比較例1〜5(触媒
K*,L*およびO*の製造と、市販触媒U*およびV*)
を挙げ、それら触媒を使用した水素化脱硫反応の例を示
して、本発明を詳細に説明する。ただし、本発明はこれ
らの例によって限定されるものではない。(*印は、比
較例であることを示す。)
J,NおよびP〜Tの製造)および比較例1〜5(触媒
K*,L*およびO*の製造と、市販触媒U*およびV*)
を挙げ、それら触媒を使用した水素化脱硫反応の例を示
して、本発明を詳細に説明する。ただし、本発明はこれ
らの例によって限定されるものではない。(*印は、比
較例であることを示す。)
【0042】[実施例1] 触媒A (1)Zr(OH)4の調製 市販のオキシ塩化ジルコニウムZrOCl2・8H2Oの
1000gを4Lの蒸留水に溶かし、攪拌しながら、そ
こへ25%アンモニア水NH3aq.を滴下して、水酸化
ジルコニウムZr(OH)4を沈殿させた。水溶液のpH
が9.0になるように調製し、沈殿した水酸化ジルコニ
ウムを濾過して分離した。濾過後、蒸留水でよく洗浄
し、110℃で一昼夜乾燥させ、水酸化ジルコニウム4
90gを得た。 (2)SO4/Zr(OH)4の調製 上記のようにしてオキシ塩化ジルコニウムから調製した
水酸化ジルコニウムの400gを1N−硫酸4000g
に入れ、30分間攪拌した。攪拌後、濾過して固体分を
110℃で一昼夜乾燥し、硫酸根を含有する水酸化ジル
コニウムSO4/Zr(OH)4452gを得た。 (3)Pd/SO4/ZrO2の調製 塩化パラジウムPdCl21.8gを塩酸に溶かした溶
液に、硫酸根を与えた水酸化ジルコニウム190gを入
れ、Pd塩を含浸させた。その後、110℃で一昼夜乾
燥し、マッフル炉を用いて600℃で3時間焼成するこ
とにより、Pd担持硫酸根含有ジルコニア触媒原料(P
d/SO4/ZrO2)135gを得た。 (4)Pd/SO4/ZrO2−Al2O3 上記の操作で得られた触媒原料100gとアルミナゾル
60gとを十分混合し、押出成形機を通して直径1.6
mmの円柱状に成形し、110℃で一昼夜乾燥した。これ
を再度600℃に焼成して安定化することにより、触媒
Aを109g得た。
1000gを4Lの蒸留水に溶かし、攪拌しながら、そ
こへ25%アンモニア水NH3aq.を滴下して、水酸化
ジルコニウムZr(OH)4を沈殿させた。水溶液のpH
が9.0になるように調製し、沈殿した水酸化ジルコニ
ウムを濾過して分離した。濾過後、蒸留水でよく洗浄
し、110℃で一昼夜乾燥させ、水酸化ジルコニウム4
90gを得た。 (2)SO4/Zr(OH)4の調製 上記のようにしてオキシ塩化ジルコニウムから調製した
水酸化ジルコニウムの400gを1N−硫酸4000g
に入れ、30分間攪拌した。攪拌後、濾過して固体分を
110℃で一昼夜乾燥し、硫酸根を含有する水酸化ジル
コニウムSO4/Zr(OH)4452gを得た。 (3)Pd/SO4/ZrO2の調製 塩化パラジウムPdCl21.8gを塩酸に溶かした溶
液に、硫酸根を与えた水酸化ジルコニウム190gを入
れ、Pd塩を含浸させた。その後、110℃で一昼夜乾
燥し、マッフル炉を用いて600℃で3時間焼成するこ
とにより、Pd担持硫酸根含有ジルコニア触媒原料(P
d/SO4/ZrO2)135gを得た。 (4)Pd/SO4/ZrO2−Al2O3 上記の操作で得られた触媒原料100gとアルミナゾル
60gとを十分混合し、押出成形機を通して直径1.6
mmの円柱状に成形し、110℃で一昼夜乾燥した。これ
を再度600℃に焼成して安定化することにより、触媒
Aを109g得た。
【0043】[実施例2] 触媒B 実施例1において、塩化パラジウムの代わりに硫酸パラ
ジウム1.9gを用い、硫酸根含有水酸化ジルコニウム
を200g用いたほかは、実施例1と同じ条件で含浸、
乾燥、成形および焼成を行ない、触媒Bを151g得
た。
ジウム1.9gを用い、硫酸根含有水酸化ジルコニウム
を200g用いたほかは、実施例1と同じ条件で含浸、
乾燥、成形および焼成を行ない、触媒Bを151g得
た。
【0044】[実施例3] 触媒C 実施例1において、塩化パラジウムの代わりに硝酸パラ
ジウム1.8gを用い、硫酸根含有水酸化ジルコニウム
を166g用いたほかは、実施例1と同じ条件で含浸、
乾燥、成形および焼成を行ない、触媒Cを175g得
た。
ジウム1.8gを用い、硫酸根含有水酸化ジルコニウム
を166g用いたほかは、実施例1と同じ条件で含浸、
乾燥、成形および焼成を行ない、触媒Cを175g得
た。
【0045】[実施例4] 触媒D 実施例1において、塩化パラジウムの代わりにテトラア
ミンパラジウムクロライドモノハイドレート2.0gを
用い、硫酸根含有水酸化ジルコニウムを139g用いた
ほかは、実施例1と同じ条件で含浸、乾燥、成形および
焼成を行ない、触媒Dを149g得た。
ミンパラジウムクロライドモノハイドレート2.0gを
用い、硫酸根含有水酸化ジルコニウムを139g用いた
ほかは、実施例1と同じ条件で含浸、乾燥、成形および
焼成を行ない、触媒Dを149g得た。
【0046】[実施例5] 触媒E 実施例1において、アルミナゾルを30g用いたほか
は、実施例1と同じ条件で含浸および乾燥を行ない、打
錠成形機を用いて直径3mmのペレットを製造し、これを
焼成して触媒Eを得た。
は、実施例1と同じ条件で含浸および乾燥を行ない、打
錠成形機を用いて直径3mmのペレットを製造し、これを
焼成して触媒Eを得た。
【0047】[実施例6] 触媒F 実施例1において、アルミナゾルを90g用いたほか
は、実施例1と同じ条件で含浸、乾燥、成形および焼成
を行ない、触媒Fを得た。
は、実施例1と同じ条件で含浸、乾燥、成形および焼成
を行ない、触媒Fを得た。
【0048】[実施例7] 触媒G 実施例1において、アルミナゾルを120g用いたほか
は、実施例1と同じ条件で、含浸、乾燥、成形および焼
成を行ない、触媒Gを得た。
は、実施例1と同じ条件で、含浸、乾燥、成形および焼
成を行ない、触媒Gを得た。
【0049】[実施例8] 触媒H 実施例1において、アルミナゾルを54gとし、さらに
シリカゾルを6g追加した以外は実施例1と同じ条件
で、含浸、乾燥、成形および焼成を行ない、触媒Hを得
た。
シリカゾルを6g追加した以外は実施例1と同じ条件
で、含浸、乾燥、成形および焼成を行ない、触媒Hを得
た。
【0050】[実施例9] 触媒I 実施例1において、アルミナゾルを36g、シリカゾル
を24g追加し、押出成形機の代わりに打錠成形機を用
いた以外は、実施例1と同じ条件で、含浸、乾燥、焼成
を行ない、触媒Iを得た。
を24g追加し、押出成形機の代わりに打錠成形機を用
いた以外は、実施例1と同じ条件で、含浸、乾燥、焼成
を行ない、触媒Iを得た。
【0051】[実施例10] 触媒J 実施例1において、アルミナゾルを108gとし、さら
にシリカゾルを12g追加した以外は、実施例1と同じ
条件で、含浸、乾燥、成形および焼成を行ない、触媒J
を得た。
にシリカゾルを12g追加した以外は、実施例1と同じ
条件で、含浸、乾燥、成形および焼成を行ない、触媒J
を得た。
【0052】[比較例1] 触媒K* 実施例1において、アルミナの混合をせず、かつ打錠成
形機を用いた以外は実施例1と同じ条件で、含浸、乾
燥、成形および焼成を行ない、触媒Kを得た。
形機を用いた以外は実施例1と同じ条件で、含浸、乾
燥、成形および焼成を行ない、触媒Kを得た。
【0053】[比較例2] 触媒L* 実施例1において、塩化パラジウムの代わりに塩化白金
1.9gを用い、硫酸根含有水酸化ジルコニウム200
gを用いたほかは実施例1と同じ条件で、含浸、乾燥、
成形および焼成を行ない、触媒L*を得た。
1.9gを用い、硫酸根含有水酸化ジルコニウム200
gを用いたほかは実施例1と同じ条件で、含浸、乾燥、
成形および焼成を行ない、触媒L*を得た。
【0054】上記触媒A〜Lの製造条件と物性とを、表
1にまとめて示す。 表 1 触媒の製造条件および物性(その1) 触媒A 触媒B 触媒C 触媒D 担持物質 PdCl2 PdSO4 Pd(N03)2 Pd(NH3)4Cl2 焼成条件 600℃×3h 600℃×3h 600℃×3h 600℃×3h 比表面積(m2/g) 134 133 138.4 132.4 イオウ分(質量%) 1.74 1.53 1.81 1.56 金属元素分析値(質量%) Pd 0.51 0.45 0.58 0.70 ZrO2結晶構造比 単斜晶/正方晶 3.5/96.5 3.7/96.3 4.1/95.9 4.3/95.7 無機金属酸化物 アルミナ アルミナ アルミナ アルミナ 含有量(質量%) 10 10 10 10 触媒形状 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 SCS(kg/mm) 0.6 0.5 0.6 0.6 細孔容積(ml/g) 0.154 0.151 0.157 0.153 1.4〜2.1nmの細孔容積 が占める割合(%) 45.7 44.6 44.7 46.1
1にまとめて示す。 表 1 触媒の製造条件および物性(その1) 触媒A 触媒B 触媒C 触媒D 担持物質 PdCl2 PdSO4 Pd(N03)2 Pd(NH3)4Cl2 焼成条件 600℃×3h 600℃×3h 600℃×3h 600℃×3h 比表面積(m2/g) 134 133 138.4 132.4 イオウ分(質量%) 1.74 1.53 1.81 1.56 金属元素分析値(質量%) Pd 0.51 0.45 0.58 0.70 ZrO2結晶構造比 単斜晶/正方晶 3.5/96.5 3.7/96.3 4.1/95.9 4.3/95.7 無機金属酸化物 アルミナ アルミナ アルミナ アルミナ 含有量(質量%) 10 10 10 10 触媒形状 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 SCS(kg/mm) 0.6 0.5 0.6 0.6 細孔容積(ml/g) 0.154 0.151 0.157 0.153 1.4〜2.1nmの細孔容積 が占める割合(%) 45.7 44.6 44.7 46.1
【0055】 表 1 触媒の製造条件および物性(その2) 触媒E 触媒F 触媒G 触媒H 担持物質 PdCl2 PdCl2 PdCl2 PdCl2 焼成条件 600℃×3h 600℃×3h 600℃×3h 600℃×3h 比表面積(m2/g) 116.1 146.1 161.0 141.7 イオウ分(質量%) 1.83 1.64 1.54 1.63 金属元素分析値(質量%) Pd 0.53 0.48 0.44 0.49 ZrO2結晶構造比 単斜晶/正方晶 3.5/96.5 3.7/96.3 4.1/95.9 4.3/95.7 無機酸化物 アルミナ アルミナ アルミナ シリカ・アルミナ(10:90) 含有量(質量%) 5 15 20 10 触媒形状 3mmφヘ゜レット 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 SCS(kg/mm) 0.8 0.6 0.8 0.7 細孔容積(ml/g) 0.130 0.178 0.202 0.170 1.4〜2.1nmの細孔容 積が占める割合(%) 60.3 36.2 31.0 35.4
【0056】 表 1 触媒の製造条件および物性(その3) 触媒I 触媒J 触媒K* 触媒L* 担持物質 PdCl2 PdCl2 PdCl2 H2PtCl6 焼成条件 600℃×3h 600℃×3h 600℃×3h 600℃×3h 比表面積(m2/g) 119.1 137.2 101.1 132.4 イオウ分(質量%) 1.75 1.50 1.92 1.90 金属元素分析値(質量%) Pd 0.52 0.46 0.55 − Pt − − − 0.60 ZrO2結晶構造比 単斜晶/正方晶 3.5/96.5 3.7/96.3 3.5/96.5 4.3/95.7 無機金属酸化物 シリカ・アルミナ(40:60) シリカ・アルミナ(10:90) − アルミナ 含有量(質量%) 10 20 0 10 触媒形状 3mmφヘ゜レット 1.6mmφ円柱 3mmφヘ゜レット 1.6mmφ円柱 SCS(kg/mm) 0.9 0.8 <0.1 0.6 細孔容積(ml/g) 0.134 0.160 0.107 0.158 1.4〜2.1nmの細孔容 積が占める割合(%) 57.5 40.1 76.8 45.9 比表面積の測定には、日本ベル(株)製の高精度全自動ガス吸着装置「BELSOR P 28」を使用した。イオウ分の量は、LECO社のSC−132硫黄分分析計を 用いて測定した。
【0057】[実施例11] 触媒M 塩化パラジウムPdCl2の1.5gを水20gに入
れ、濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解
させて第一の溶液を得た。別に、塩化白金酸六水和物H
2PtCl6・6H2Oの1.6gを水10gに溶かし
て、第二の溶液を得た。第一および第二の溶液を混合し
た液に、実施例1で製造した硫酸根含有水酸化ジルコニ
ウム172.9gを入れ、Pd塩およびPt塩を含浸、
担持させた。以下は実施例1の工程(4)と同様にして
アルミナゾルを混合し、成形、乾燥および焼成を行な
い、Pd/Pt/SO4/ZrO2−Al2O3を得た。
れ、濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解
させて第一の溶液を得た。別に、塩化白金酸六水和物H
2PtCl6・6H2Oの1.6gを水10gに溶かし
て、第二の溶液を得た。第一および第二の溶液を混合し
た液に、実施例1で製造した硫酸根含有水酸化ジルコニ
ウム172.9gを入れ、Pd塩およびPt塩を含浸、
担持させた。以下は実施例1の工程(4)と同様にして
アルミナゾルを混合し、成形、乾燥および焼成を行な
い、Pd/Pt/SO4/ZrO2−Al2O3を得た。
【0058】[実施例12] 触媒N 塩化パラジウムPdCl2の1.5gを水20gに入
れ、濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解
させて第一の溶液を得た。別に、塩化白金酸六水和物H
2PtCl6・6H2Oの1.6gを水10gに溶かし
て、第二の溶液を得た。これらの溶液を混合した液に、
上記の硫酸根含有水酸化ジルコニウム174.2gを入
れ、Pd塩およびPt塩を含浸、担持させた。以下は実
施例1の工程(4)と同様にしてアルミナゾルを混合
し、成形、乾燥および焼成を行なって、Pd/Pt/S
O4/ZrO2−Al2O3を得た。
れ、濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解
させて第一の溶液を得た。別に、塩化白金酸六水和物H
2PtCl6・6H2Oの1.6gを水10gに溶かし
て、第二の溶液を得た。これらの溶液を混合した液に、
上記の硫酸根含有水酸化ジルコニウム174.2gを入
れ、Pd塩およびPt塩を含浸、担持させた。以下は実
施例1の工程(4)と同様にしてアルミナゾルを混合
し、成形、乾燥および焼成を行なって、Pd/Pt/S
O4/ZrO2−Al2O3を得た。
【0059】[比較例3] 触媒O* 塩化パラジウムPdCl22.2gを水20gに入れ、
濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解させ
て第一の溶液を得た。別に、塩化白金酸六水和物H2P
tCl6・6H2Oの2.5gを水10gに溶かして第二
の溶液を得た。これらの溶液を混合した液に、実施例1
で製造した硫酸根含有水酸化ジルコニウム170gを入
れて、Pd塩およびPt塩を含浸させた。以下は実施例
1と同様に乾燥および焼成を行なって、Pd/Pt担持
硫酸根含有ジルコニアPd/Pt/SO4/ZrO2を得
た。得られたPd/Pt担持硫酸根含有ジルコニア10
0gにアルミナゾル210gを混合し、押出成形後、1
10℃で一昼夜乾燥を行ない、次に600℃で3時間焼
成して、Pd/Pt/SO4/ZrO2−Al2O3を得
た。
濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解させ
て第一の溶液を得た。別に、塩化白金酸六水和物H2P
tCl6・6H2Oの2.5gを水10gに溶かして第二
の溶液を得た。これらの溶液を混合した液に、実施例1
で製造した硫酸根含有水酸化ジルコニウム170gを入
れて、Pd塩およびPt塩を含浸させた。以下は実施例
1と同様に乾燥および焼成を行なって、Pd/Pt担持
硫酸根含有ジルコニアPd/Pt/SO4/ZrO2を得
た。得られたPd/Pt担持硫酸根含有ジルコニア10
0gにアルミナゾル210gを混合し、押出成形後、1
10℃で一昼夜乾燥を行ない、次に600℃で3時間焼
成して、Pd/Pt/SO4/ZrO2−Al2O3を得
た。
【0060】[実施例13] 触媒P 塩化パラジウムPdCl21.5gを水20gに入れ、
濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解させ
て第一の溶液を得た。別に、酸化レニウムRe 2O71.
2gを水10gに溶かして、第二の溶液を得た。これら
の溶液を混合して得た液に、上記の硫酸根含有水酸化ジ
ルコニウム170.0gを入れ、Pd塩およびRe塩を
含浸させた。以下は実施例1の工程(4)と同様にして
アルミナを混合し、成形、乾燥および焼成を行なって、
Pd/Re/SO4/ZrO2−Al2O3を得た。
濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解させ
て第一の溶液を得た。別に、酸化レニウムRe 2O71.
2gを水10gに溶かして、第二の溶液を得た。これら
の溶液を混合して得た液に、上記の硫酸根含有水酸化ジ
ルコニウム170.0gを入れ、Pd塩およびRe塩を
含浸させた。以下は実施例1の工程(4)と同様にして
アルミナを混合し、成形、乾燥および焼成を行なって、
Pd/Re/SO4/ZrO2−Al2O3を得た。
【0061】[実施例14] 触媒Q 塩化パラジウムPdCl21.5gを水20gに入れ、
濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解さ
せ、第一の溶液を得た。別に、塩化ルテニウムRuCl
31.9gを水10gに溶かして、第二の溶液を得た。
これらの溶液を混合した液に上記の硫酸根含有水酸化ジ
ルコニウム171.1gを入れ、Pd塩およびRu塩を
含浸させた。以下は実施例1の工程(4)と同様にして
成形、乾燥および焼成を行なって、Pd/Ru/SO4
/ZrO2−Al2O3を得た。
濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解さ
せ、第一の溶液を得た。別に、塩化ルテニウムRuCl
31.9gを水10gに溶かして、第二の溶液を得た。
これらの溶液を混合した液に上記の硫酸根含有水酸化ジ
ルコニウム171.1gを入れ、Pd塩およびRu塩を
含浸させた。以下は実施例1の工程(4)と同様にして
成形、乾燥および焼成を行なって、Pd/Ru/SO4
/ZrO2−Al2O3を得た。
【0062】[実施例15] 触媒R 塩化パラジウムPdCl21.5gを水20gに入れ、
濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解さ
せ、第一の溶液を得た。別に、塩化ルテニウムRuCl
32.2gを水10gに溶かして、第二の溶液を得た。
これらの溶液を混合した液に上記の硫酸根含有水酸化ジ
ルコニウム169.5gを入れ、Pd塩およびRu塩を
含浸させた。以下は実施例1の工程(4)と同様にして
成形、乾燥および焼成を行なって、Pd/Ru/SO4
/ZrO2−Al2O3を得た。
濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解さ
せ、第一の溶液を得た。別に、塩化ルテニウムRuCl
32.2gを水10gに溶かして、第二の溶液を得た。
これらの溶液を混合した液に上記の硫酸根含有水酸化ジ
ルコニウム169.5gを入れ、Pd塩およびRu塩を
含浸させた。以下は実施例1の工程(4)と同様にして
成形、乾燥および焼成を行なって、Pd/Ru/SO4
/ZrO2−Al2O3を得た。
【0063】[実施例16] 触媒S 塩化パラジウムPdCl21.5gを水20gに入れ、
濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解させ
て、第一の溶液を得た。これと別に、硝酸コバルト6水
和物Co(NO3)2・6H2Oの4.5gを水10gに溶
かした、第二の溶液を用意した。二つの溶液を混合した
液に、上記の硫酸根含有水酸化ジルコニウム170.9
gを入れ、Pd塩およびCo塩を含浸させた。以下は実
施例1の工程(4)と同様にして成形、乾燥および焼成
を行なって、Pd/Co/SO4/ZrO2−Al2O3を
得た。
濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解させ
て、第一の溶液を得た。これと別に、硝酸コバルト6水
和物Co(NO3)2・6H2Oの4.5gを水10gに溶
かした、第二の溶液を用意した。二つの溶液を混合した
液に、上記の硫酸根含有水酸化ジルコニウム170.9
gを入れ、Pd塩およびCo塩を含浸させた。以下は実
施例1の工程(4)と同様にして成形、乾燥および焼成
を行なって、Pd/Co/SO4/ZrO2−Al2O3を
得た。
【0064】[実施例17] 触媒T 塩化パラジウムPdCl21.5gを水20gに入れ、
濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解さ
せ、第一の溶液を得た。別に、パラモリブデン酸アンモ
ニウム(NH4)6Mo7O24・4H2Oの1.7gを水1
0gに溶かして、第二の溶液を得た。二つの溶液を混合
した液に、上記の硫酸根含有水酸化ジルコニウム17
0.4gを入れ、Pd塩およびMo塩を含浸させた。以
下は実施例1の工程(4)と同様にして成形、乾燥およ
び焼成を行なって、Pd/Mo/SO 4/ZrO2−Al
2O3を得た。
濃塩酸を30cc滴下し超音波を10分間かけて溶解さ
せ、第一の溶液を得た。別に、パラモリブデン酸アンモ
ニウム(NH4)6Mo7O24・4H2Oの1.7gを水1
0gに溶かして、第二の溶液を得た。二つの溶液を混合
した液に、上記の硫酸根含有水酸化ジルコニウム17
0.4gを入れ、Pd塩およびMo塩を含浸させた。以
下は実施例1の工程(4)と同様にして成形、乾燥およ
び焼成を行なって、Pd/Mo/SO 4/ZrO2−Al
2O3を得た。
【0065】[比較例4]アルミナを担体とするCo−
Mo系の、市販脱硫触媒U*を用いた。
Mo系の、市販脱硫触媒U*を用いた。
【0066】[比較例5]アルミナを担体とするCo−
Mo系の、市販脱硫触媒V*を用いた。
Mo系の、市販脱硫触媒V*を用いた。
【0067】実施例11〜17および比較例3の触媒の
製造条件および物性を、表2にまとめて示す。 表 2 触媒の製造条件および物性(その4) 触媒M 触媒N 触媒O* 触媒P 担持物質 PdCl2/H2PtCl6 PdCl2/H2PtCl6 PdCl2/H2PtCl6 PdCl2/Re2O3 焼成条件 600℃×3h 600℃×3h 600℃×3h 600℃×3h 比表面積(m2/g) 149 144.9 191.1 143.5 イオウ分(質量%) 1.96 1.90 1.64 1.84 金属元素分析値(質量%) Pd 0.47 0.98 0.52 0.48 Pt 0.43 0.49 0.49 − Re − − − 0.48 ZrO2結晶構造比 単斜晶/正方晶 4.0/96.0 3.5/96.5 3.5/96.5 3.6/96.4 無機酸化物 アルミナ アルミナ アルミナ アルミナ 含有量(質量%) 10 10 35 10 触媒形状 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 SCS(kg/mm) 0.6 0.6 1.0 0.6 細孔容積(ml/g) 0.156 0.160 0.245 0.153 1.4〜2.1nmの細孔容 45.5 44.4 22.7 46.7 積が占める割合(%)
製造条件および物性を、表2にまとめて示す。 表 2 触媒の製造条件および物性(その4) 触媒M 触媒N 触媒O* 触媒P 担持物質 PdCl2/H2PtCl6 PdCl2/H2PtCl6 PdCl2/H2PtCl6 PdCl2/Re2O3 焼成条件 600℃×3h 600℃×3h 600℃×3h 600℃×3h 比表面積(m2/g) 149 144.9 191.1 143.5 イオウ分(質量%) 1.96 1.90 1.64 1.84 金属元素分析値(質量%) Pd 0.47 0.98 0.52 0.48 Pt 0.43 0.49 0.49 − Re − − − 0.48 ZrO2結晶構造比 単斜晶/正方晶 4.0/96.0 3.5/96.5 3.5/96.5 3.6/96.4 無機酸化物 アルミナ アルミナ アルミナ アルミナ 含有量(質量%) 10 10 35 10 触媒形状 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 SCS(kg/mm) 0.6 0.6 1.0 0.6 細孔容積(ml/g) 0.156 0.160 0.245 0.153 1.4〜2.1nmの細孔容 45.5 44.4 22.7 46.7 積が占める割合(%)
【0068】 表 2 触媒の製造条件および物性(その5) 触媒Q 触媒R 触媒S 触媒T 担持物質 PdCl2/RuCl3 PdCl2/RuCl3 PdCl2/Co(NO3) PdCl2/(NH4)6Mo7023 焼成条件 600℃×3h 600℃×3h 600℃×3h 600℃×3h 比表面積(m2/g) 144 141.5 140.0 144.6 イオウ分(質量%) 2.11 2.04 1.74 1.64 金属元素分析値(質量%) Pd 0.47 0.46 0.49 0.52 Ru 0.49 1.01 − − Co − − 0.49 − Mo − − − 0.49 ZrO2結晶構造比 単斜晶/正方晶 5.5/94.5 4.6/95.4 3.6/96.4 3.1/96.9 無機酸化物 アルミナ アルミナ アルミナ アルミナ 含有量(質量%) 10 10 10 10 触媒形状 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 1.6mmφ円柱 SCS(kg/mm) 0.5 0.6 0.6 0.6 細孔容積(ml/g) 0.155 0.151 0.158 0.154 1.4〜2.1nmの細孔容 46.6 44.3 47.0 45.5 積が占める割合(%)
【0069】[触媒使用例] 炭化水素油の水素化脱硫 評価方法 触媒充填容量が15mlの固定床流通式反応器に触媒を充
填し、原料炭化水素油として未洗ライトナフサを供給し
て、表3の条件で水素化脱硫反応を行なうことにより、
SCSが0.5kg/mm未満の触媒Kを除いた触媒A〜J
およびL〜Tの脱硫活性を評価した。充填に先だって、
各触媒は、16〜28meshに粉砕した。比較例4および
5の市販脱硫触媒は、前処理としての予備硫化を行なわ
ず、そのまま脱硫反応に使用した。
填し、原料炭化水素油として未洗ライトナフサを供給し
て、表3の条件で水素化脱硫反応を行なうことにより、
SCSが0.5kg/mm未満の触媒Kを除いた触媒A〜J
およびL〜Tの脱硫活性を評価した。充填に先だって、
各触媒は、16〜28meshに粉砕した。比較例4および
5の市販脱硫触媒は、前処理としての予備硫化を行なわ
ず、そのまま脱硫反応に使用した。
【0070】 表 3 水素化脱硫反応の条件 反応条件 反応温度 : 160℃ 水素分圧 : 3.0MPa 液空間速度 : 1hr-1 水素/オイル比: 300NL/L 原料 : 未洗ライトナフサ(S量は384質量ppm) 原料油の性状 密度 g/cm3(15℃) 0.6534 蒸留性状 IBP ℃ 29.5 5%留出温度 ℃ 39.5 10%留出温度 ℃ 40.5 50%留出温度 ℃ 49.0 70%留出温度 ℃ 54.5 90%留出温度 ℃ 63.5 95%留出温度 ℃ 66.5 EP ℃ 98.5 イオウ分 質量ppm 384 飽和分 容積% 98.53 不飽和分 容積% 0.07 芳香族分 容積% 1.40
【0071】水素化脱硫反応の結果を、使用触媒ととも
に表4に示す。 表 4 ライトナフサの水素化脱硫反応の結果 触 媒 組 成 脱硫率(%) 実施例1の触媒A Pd/SO4/ZrO2・Al2O3 97.2 実施例2の触媒B Pd/SO4/ZrO2・Al2O3 96.8 実施例3の触媒C Pd/SO4/ZrO2・Al2O3 96.5 実施例4の触媒D Pd/SO4/ZrO2・Al2O3 96.0 実施例5の触媒E Pd/SO4/ZrO2・Al2O3 98.5 実施例6の触媒F Pd/SO4/ZrO2・Al2O3 97.0 実施例7の触媒G Pd/SO4/ZrO2・Al2O3 95.0 実施例8の触媒H Pd/SO4/ZrO2・Al2O3・SiO2 96.7 実施例9の触媒I Pd/SO4/ZrO2・Al2O3・SiO2 97.4 実施例10の触媒J Pd/SO4/ZrO2・Al2O3・SiO2 95.9 実施例11の触媒M Pd/Pt/SO4/ZrO2・Al2O3 98.5 実施例12の触媒N Pd/Pt/SO4/ZrO2・Al2O3 98.9 実施例13の触媒P Pd/Re/SO4/ZrO2・Al2O3 98.7 実施例14の触媒Q Pd/Ru/SO4/ZrO2・Al2O3 98.5 実施例15の触媒R Pd/Ru/SO4/ZrO2・Al2O3 98.1 実施例16の触媒S Pd/Co/SO4/ZrO2・Al2O3 98.5 実施例17の触媒T Pd/Mo/SO4/ZrO2・Al2O3 98.8 比較例2の触媒L* Pt/SO4/ZrO2・Al2O3 33.3 比較例3の触媒O* Pd/Pt/SO4/ZrO2・Al2O3 63.7 比較例4の市販脱硫触媒U* Co−Mo系 50.8 比較例5の市販脱硫触媒V* Co−Mo系 46.0
に表4に示す。 表 4 ライトナフサの水素化脱硫反応の結果 触 媒 組 成 脱硫率(%) 実施例1の触媒A Pd/SO4/ZrO2・Al2O3 97.2 実施例2の触媒B Pd/SO4/ZrO2・Al2O3 96.8 実施例3の触媒C Pd/SO4/ZrO2・Al2O3 96.5 実施例4の触媒D Pd/SO4/ZrO2・Al2O3 96.0 実施例5の触媒E Pd/SO4/ZrO2・Al2O3 98.5 実施例6の触媒F Pd/SO4/ZrO2・Al2O3 97.0 実施例7の触媒G Pd/SO4/ZrO2・Al2O3 95.0 実施例8の触媒H Pd/SO4/ZrO2・Al2O3・SiO2 96.7 実施例9の触媒I Pd/SO4/ZrO2・Al2O3・SiO2 97.4 実施例10の触媒J Pd/SO4/ZrO2・Al2O3・SiO2 95.9 実施例11の触媒M Pd/Pt/SO4/ZrO2・Al2O3 98.5 実施例12の触媒N Pd/Pt/SO4/ZrO2・Al2O3 98.9 実施例13の触媒P Pd/Re/SO4/ZrO2・Al2O3 98.7 実施例14の触媒Q Pd/Ru/SO4/ZrO2・Al2O3 98.5 実施例15の触媒R Pd/Ru/SO4/ZrO2・Al2O3 98.1 実施例16の触媒S Pd/Co/SO4/ZrO2・Al2O3 98.5 実施例17の触媒T Pd/Mo/SO4/ZrO2・Al2O3 98.8 比較例2の触媒L* Pt/SO4/ZrO2・Al2O3 33.3 比較例3の触媒O* Pd/Pt/SO4/ZrO2・Al2O3 63.7 比較例4の市販脱硫触媒U* Co−Mo系 50.8 比較例5の市販脱硫触媒V* Co−Mo系 46.0
【0072】以上のデータから、本発明に従う触媒を使
用した実施例1〜17においては、いずれも95%以上
の高い脱硫率が達成できたことがわかる。本発明の触媒
の構成要件である、パラジウムを担持していない比較例
2(触媒L*)、および1.4〜2.1nmの細孔径を
有する細孔容積の割合が30〜70%、を満たさない比
較例3(触媒O*、22.7%)は、脱硫率が63.7
%であって、実施例の脱硫率よりも低い。
用した実施例1〜17においては、いずれも95%以上
の高い脱硫率が達成できたことがわかる。本発明の触媒
の構成要件である、パラジウムを担持していない比較例
2(触媒L*)、および1.4〜2.1nmの細孔径を
有する細孔容積の割合が30〜70%、を満たさない比
較例3(触媒O*、22.7%)は、脱硫率が63.7
%であって、実施例の脱硫率よりも低い。
【0073】市販のCo−Mo系の脱硫触媒を使用した
比較例4および5は、反応前処理としての予備硫化をせ
ずに脱硫反応を行なった結果であって、実施例と比較す
ると、脱硫率はともに約50%と低い。
比較例4および5は、反応前処理としての予備硫化をせ
ずに脱硫反応を行なった結果であって、実施例と比較す
ると、脱硫率はともに約50%と低い。
【0074】
【発明の効果】本発明に従う特定の物性を有する固体酸
触媒は、これを使用して炭化水素油の水素化脱硫を行な
うことにより、炭化水素油中に含まれているイオウ分を
効率よく低減することができる。従来の脱硫触媒では、
反応前処理として予備硫化が必須であったのに対して、
本発明の触媒では前処理の必要がなく、直接使用しても
高い脱硫活性を発揮する。また、本発明の触媒は、上記
実施例に挙げた160℃という比較的低い温度でも、高
い脱硫活性を示す。このように、本発明の触媒は炭化水
素化油の水素化脱硫に適用したとき、工業的に有利に水
素化脱硫を実施することを可能にする。
触媒は、これを使用して炭化水素油の水素化脱硫を行な
うことにより、炭化水素油中に含まれているイオウ分を
効率よく低減することができる。従来の脱硫触媒では、
反応前処理として予備硫化が必須であったのに対して、
本発明の触媒では前処理の必要がなく、直接使用しても
高い脱硫活性を発揮する。また、本発明の触媒は、上記
実施例に挙げた160℃という比較的低い温度でも、高
い脱硫活性を示す。このように、本発明の触媒は炭化水
素化油の水素化脱硫に適用したとき、工業的に有利に水
素化脱硫を実施することを可能にする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C10G 45/06 C10G 45/06 A 45/08 45/08 A 45/10 45/10 A (72)発明者 大塩 敦保 埼玉県幸手市権現堂1134−2 コスモ石油 株式会社研究開発センター内 (72)発明者 萩原 和彦 埼玉県幸手市権現堂1134−2 コスモ石油 株式会社研究開発センター内 (72)発明者 川上 敬士 埼玉県幸手市権現堂1134−2 コスモ石油 株式会社研究開発センター内 Fターム(参考) 4G069 AA03 AA08 AA09 AA12 BA01A BA01B BA03A BA03B BA05A BA05B BB02A BB02B BB04A BB05C BB10A BB10B BC51A BC51C BC59A BC59B BC64A BC64B BC67A BC67B BC70A BC70B BC72A BC72B BC75A BC75B CC02 DA06 EA02Y EB14Y EC03Y EC07X EC07Y EC18X EC18Y EC22Y ED03 FA02 FB14 FB19 FB30 FB66 FB67 FB78 FC02 FC07 FC08 4H029 CA00 DA00
Claims (9)
- 【請求項1】 ジルコニウムの酸化物または水酸化物か
らなる担体に、触媒基準で、アルミナまたはシリカ・ア
ルミナを1〜30質量%、硫酸根をイオウ分にして1〜
3質量%、パラジウムを0.05〜10質量%担持させ
てなり、全細孔容積が0.1ml/g以上であって、その
うちで1.4〜2.1nmの細孔径を有する細孔が占め
る割合が30〜70%であることを特徴とする炭化水素
油の水素化脱硫触媒。 - 【請求項2】 請求項1に記載の触媒に、さらに白金、
レニウム、ルテニウム、コバルトおよびモリブデンから
選んだ1種または2種以上を、触媒基準で、0.05〜
10質量%担持させたことを特徴とする水素化脱硫触
媒。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の水素化脱硫触
媒を製造する方法であって、水酸化ジルコニウム担体
を、これに硫酸根を与える処理剤で処理して、硫酸根を
イオウ分にして1〜3質量%担持させた後、パラジウム
化合物を含浸させてパラジウムを0.05〜10質量%
担持させ、550〜800℃の温度で焼成安定化した
後、アルミナまたはシリカ・アルミナを、触媒の1〜3
0質量%を占めるように混合して触媒形状に成形し、5
50〜800℃の温度に焼成して安定化することからな
る製造方法。 - 【請求項4】 請求項1または2に記載の水素化脱硫触
媒を製造する方法であって、水酸化ジルコニウム担体に
パラジウム化合物を含浸させてパラジウムを0.05〜
10質量%担持させ、ついでこれに硫酸根を与える処理
剤で処理して、硫酸根をイオウ分にして1〜3質量%担
持させ、550〜800℃の温度で焼成安定化した後、
アルミナまたはシリカ・アルミナを、触媒の1〜30質
量%を占めるように混合して触媒形状に成形し、550
〜800℃の温度に焼成して安定化することからなる製
造方法。 - 【請求項5】 請求項1または2に記載の水素化脱硫触
媒を製造する方法であって、水酸化ジルコニウム担体に
パラジウム化合物を含浸させてパラジウムを0.05〜
10質量%担持させた後、これにアルミナまたはシリカ
・アルミナを、触媒の1〜30質量%を占めるように混
合して成形し、続いて硫酸根を与える処理剤で処理し
て、硫酸根をイオウ分にして1〜3質量%担持させ、5
50〜800℃の温度に焼成して安定化することからな
る製造方法。 - 【請求項6】 請求項1または2に記載の水素化脱硫触
媒を製造する方法であって、水酸化ジルコニウム担体
を、これに硫酸根を与える処理剤で処理して、硫酸根を
イオウ分にして1〜3質量%担持させた後、これにアル
ミナまたはシリカ・アルミナを、触媒の1〜30質量%
を占めるように混合して成形し、続いてパラジウム化合
物を含浸させさせてパラジウムを0.05〜10質量%
担持させ、550〜800℃の温度に焼成して安定化す
ることからなる製造方法。 - 【請求項7】 請求項1または2に記載の水素化脱硫触
媒を製造する方法であって、水酸化ジルコニウム担体
を、これに硫酸根を与える処理剤で処理して、硫酸根を
イオウ分にして1〜3質量%担持させるとともに、パラ
ジウム化合物を含浸させさせてパラジウムを0.05〜
10質量%担持させ、550〜800℃の温度で焼成安
定化した後、アルミナまたはシリカ・アルミナを、触媒
の1〜30質量%を占めるように混合して成形し、55
0〜800℃の温度に焼成して安定化することからなる
製造方法。 - 【請求項8】 請求項1または2に記載の水素化脱硫触
媒を製造する方法であって、水酸化ジルコニウム担体
に、アルミナまたはシリカ・アルミナを、触媒の1〜3
0質量%を占めるように混合し、成形した後、これに硫
酸根を与える処理剤で処理して、硫酸根をイオウ分にし
て1〜3質量%担持させ、続いてパラジウム化合物を含
浸させさせてパラジウムを0.05〜10質量%担持さ
せ、550〜800℃の温度に焼成して安定化すること
からなる製造方法。 - 【請求項9】 請求項2に記載の水素化脱硫触媒を製造
する方法であって、請求項3ないし8のいずれかに記載
の製造方法において、白金、レニウム、ルテニウム、コ
バルトおよびモリブデンから選んだ1種または2種以上
を、触媒基準で0.05〜10質量%担持させる工程
を、焼成安定化に先立ついずれかの工程と同時に、また
は工程の間に実施することを包含する製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000177066A JP2001353444A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | 炭化水素油の水素化脱硫触媒およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000177066A JP2001353444A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | 炭化水素油の水素化脱硫触媒およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001353444A true JP2001353444A (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=18678711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000177066A Pending JP2001353444A (ja) | 2000-06-13 | 2000-06-13 | 炭化水素油の水素化脱硫触媒およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001353444A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003076071A1 (fr) * | 2002-03-08 | 2003-09-18 | Petroleum Energy Center | Catalyseur d'isomerisation, de desulfuration et d'hydrogenation, procede de production associe et procede d'isomerisation et de desulfuration destine a une huile d'hydrocarbure sulfureux |
| RU2219999C1 (ru) * | 2002-11-04 | 2003-12-27 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Способ гидроочистки углеводородных фракций и катализатор гидроочистки углеводородных фракций |
| JP2005035860A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Asahi Kasei Corp | 多孔質結晶性ジルコニア材料 |
| WO2006137358A1 (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Chiyoda Corporation | 均一型高分散金属触媒及びその製造方法 |
| JP2006346631A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Chiyoda Corp | 炭化水素の水素化処理用触媒組成物及びその製造方法並びに炭化水素の水素化精製法 |
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-
2000
- 2000-06-13 JP JP2000177066A patent/JP2001353444A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114433136B (zh) * | 2020-10-31 | 2024-03-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种加氢催化剂和高含氧生物质油的加氢改质方法 |
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