JP2003277769A - Hydrocarbon isomerization method - Google Patents
Hydrocarbon isomerization methodInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 炭素数7および8の飽和炭化水素(いわゆる
ヘビーナフサ)を含む炭化水素の異性化方法を提案する
【解決手段】 水素の存在下、反応温度130〜160
℃で、炭素数7および8の飽和炭化水素を50重量%以
上含有する炭化水素を、ジルコニア部分とアルミナ部分
を含む担体に硫酸成分および白金族金属成分が担持され
た固体酸触媒と接触させるものである。好ましくは、ジ
ルコニア部分が正方晶ジルコニアを含み、アルミナ部分
がγ−アルミナを含み、かつ、白金族金属成分が結晶化
している固体酸触媒を用いる。PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for isomerizing a hydrocarbon containing a saturated hydrocarbon having 7 and 8 carbon atoms (so-called heavy naphtha). A reaction temperature of 130 to 160 in the presence of hydrogen.
A catalyst in which a hydrocarbon containing 50% by weight or more of a saturated hydrocarbon having 7 or 8 carbon atoms is contacted with a solid acid catalyst in which a sulfuric acid component and a platinum group metal component are supported on a carrier containing a zirconia portion and an alumina portion at a temperature of ℃. It is. Preferably, a solid acid catalyst is used in which the zirconia portion contains tetragonal zirconia, the alumina portion contains γ-alumina, and the platinum group metal component is crystallized.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素数7および8
の飽和炭化水素、特には直鎖状飽和炭化水素を同一炭素
数の分岐飽和炭化水素に転換する異性化方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to C7 and C8.
Of saturated hydrocarbons, in particular, linear saturated hydrocarbons, are converted into branched saturated hydrocarbons having the same carbon number.
【0002】[0002]
【従来の技術】スパーク点火式内燃機関用液体燃料、い
わゆるガソリンは、通常、原油を蒸留して得られる石油
留分、また、そのような石油留分を処理して得られるガ
ソリン基材を配合して製造されている。ガソリンに含ま
れる炭化水素の炭素数は、通常4〜10程度である。2. Description of the Related Art A liquid fuel for a spark ignition type internal combustion engine, so-called gasoline, usually contains a petroleum fraction obtained by distilling crude oil, and a gasoline base material obtained by treating such a petroleum fraction. Is being manufactured. The carbon number of the hydrocarbon contained in gasoline is usually about 4 to 10.
【0003】ガソリンの代表的な性能指数としてオクタ
ン価がある。炭素数が7以上の炭化水素として高いオク
タン価を示す基材として、トルエンなどの炭素数7〜9
の芳香族炭化水素を主成分とする改質ガソリン基材(リ
フォーメート)が用いられる。The octane number is a typical performance index of gasoline. As a base material showing a high octane number as a hydrocarbon having 7 or more carbon atoms, there are 7 to 9 carbon atoms such as toluene.
The reformed gasoline base material (reformate) containing the aromatic hydrocarbon as a main component is used.
【0004】炭素数5、6の炭化水素において、高いオ
クタン価を示す基材を製造する方法として、異性化工程
が知られている。これは、直鎖状飽和炭化水素はオクタ
ン価が低く、他方、同一炭素数の分岐飽和炭化水素は高
いオクタン価を示すことから、直鎖状飽和炭化水素を分
岐飽和炭化水素に異性化してオクタン価を高めるもので
ある。An isomerization step is known as a method for producing a base material having a high octane number in a hydrocarbon having 5 or 6 carbon atoms. This is because linear saturated hydrocarbons have a low octane number, while branched saturated hydrocarbons with the same number of carbons show a high octane number, so linear saturated hydrocarbons are isomerized to branched saturated hydrocarbons to increase the octane number. It is a thing.
【0005】本出願人は、このような異性化工程で用い
られる触媒としてアルミナ/ジルコニア系の固体酸触媒
の研究・開発を進めている。この触媒は、国際特許公開
公報WO98/09727などに開示されているよう
に、アルミナ部分とジルコニア部分を含み成形されてい
る。この触媒は、成形されているため、粉体状のジルコ
ニア系固体酸触媒では困難であった反応装置への適用が
可能であり、触媒を再生して利用する際にも簡便に適用
できる。さらに、触媒活性も、粉体状のジルコニア系固
体酸触媒よりも高い性能をアルミナ/ジルコニア系の固
体酸触媒は示す。The present applicant is researching and developing an alumina / zirconia solid acid catalyst as a catalyst used in such an isomerization process. This catalyst is molded by including an alumina portion and a zirconia portion as disclosed in International Patent Publication WO98 / 09727 and the like. Since this catalyst is molded, it can be applied to a reaction device, which was difficult with a powdery zirconia-based solid acid catalyst, and can be easily applied when the catalyst is regenerated and used. Furthermore, the catalytic activity of the alumina / zirconia-based solid acid catalyst is higher than that of the powdery zirconia-based solid acid catalyst.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】環境対策として、ガソ
リン中の芳香族炭化水素を低減することが求められた場
合、改質ガソリン基材の配合量を減らすこととなり、芳
香族炭化水素に比べて飽和脂肪族炭化水素はオクタン価
が低いため、炭素数が7以上の炭化水素のオクタン価が
低下することとなる。このオクタン価の低下を補う方法
の一つとして、飽和脂肪族炭化水素の多くの部分を占め
る直鎖状飽和炭化水素を分岐飽和炭化水素に異性化する
ことが検討されている。本発明は、炭素数7および8の
飽和炭化水素(いわゆるヘビーナフサ)を含む炭化水素
の異性化方法を提案するものである。When it is required to reduce the amount of aromatic hydrocarbons in gasoline as an environmental measure, the blending amount of the reformed gasoline base material is reduced, which is more than that of aromatic hydrocarbons. Since the saturated aliphatic hydrocarbon has a low octane number, the octane number of the hydrocarbon having 7 or more carbon atoms is lowered. As one of methods for compensating for the decrease in octane number, isomerization of linear saturated hydrocarbons, which occupy most of saturated aliphatic hydrocarbons, into branched saturated hydrocarbons has been studied. The present invention proposes a method for isomerizing hydrocarbons containing saturated hydrocarbons having 7 and 8 carbon atoms (so-called heavy naphtha).
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者は、特定の異性
化触媒を用いた場合に、原料の組成を限定し、特定の温
度範囲で反応させることで、異性化が効率よく行われる
ことを見出し、本発明を完成した。本発明による炭化水
素の異性化方法は、水素の存在下、反応温度130〜1
60℃で、炭素数7および8の飽和炭化水素を50重量
%以上含有する炭化水素を、ジルコニア部分とアルミナ
部分を含む担体に硫酸成分および白金族金属成分が担持
された固体酸触媒と接触させるものである。好ましく
は、ジルコニア部分が正方晶ジルコニアを含み、アルミ
ナ部分がγ−アルミナを含み、かつ、白金族金属成分が
結晶化している固体酸触媒を用いる。Means for Solving the Problems The present inventors have found that when a specific isomerization catalyst is used, the composition of the raw material is limited and the reaction is carried out within a specific temperature range, whereby the isomerization is efficiently carried out. And completed the present invention. The hydrocarbon isomerization method according to the present invention is carried out at a reaction temperature of 130 to 1 in the presence of hydrogen.
At 60 ° C., a hydrocarbon containing 50% by weight or more of a saturated hydrocarbon having 7 and 8 carbon atoms is brought into contact with a solid acid catalyst having a sulfuric acid component and a platinum group metal component supported on a carrier containing a zirconia portion and an alumina portion. It is a thing. It is preferable to use a solid acid catalyst in which the zirconia portion contains tetragonal zirconia, the alumina portion contains γ-alumina, and the platinum group metal component is crystallized.
【0008】異性化反応に使用される炭化水素および水
素に含まれる合計の水分が15ppm以下であり、ま
た、異性化反応が1.5〜10MPaの圧力下で行なわ
れることが好ましい。さらに、この炭化水素の異性化方
法で得られた反応生成物を、分岐炭化水素を主に含む留
分と直鎖炭化水素を主に含む留分に分離し、該直鎖炭化
水素を主に含む留分を原料としてさらに異性化を行うこ
ともできる。It is preferable that the total water content of the hydrocarbon and hydrogen used in the isomerization reaction is 15 ppm or less, and that the isomerization reaction is carried out under a pressure of 1.5 to 10 MPa. Further, the reaction product obtained by this hydrocarbon isomerization method is separated into a fraction mainly containing branched hydrocarbons and a fraction mainly containing straight chain hydrocarbons, and the straight chain hydrocarbons are mainly separated. Further isomerization can be carried out using the fraction containing the starting material.
【0009】[0009]
【発明の作用・効果】本発明で用いる特定の触媒の反応
性を検討したところ、炭素数6以下と、炭素数7および
8を含む炭化水素を、この触媒を用いて異性化すると、
炭素数6以下が選択的に異性化され、炭素数7以上はほ
とんど反応しないことがわかった。本発明者は、このよ
うな反応は、分岐化した炭素数6の炭化水素が分解した
際に生じる炭素数3以下のカチオンは不安定であるが、
分岐化した炭素数7、8の炭化水素が分解した際に生じ
るイソブチルカチオンは安定であるため、炭素数7以上
では、分解され易いためと考えた。When the reactivity of the specific catalyst used in the present invention was examined, it was found that when a hydrocarbon containing 6 or less carbon atoms and 7 or 8 carbon atoms was isomerized using this catalyst,
It was found that those having 6 or less carbon atoms are selectively isomerized and those having 7 or more carbon atoms hardly react. The present inventors have found that in such a reaction, a cation having 3 or less carbon atoms, which is generated when a branched hydrocarbon having 6 carbon atoms is decomposed, is unstable.
It was considered that the isobutyl cation generated when the branched hydrocarbon having 7 or 8 carbon atoms was decomposed was stable, and that the carbon atom having 7 or more carbon atoms was easily decomposed.
【0010】そこで、炭素数7および8を含む炭化水素
を分離して、この触媒を用いて、相対的に低温で反応を
行うことで、分解すること無く、異性化が可能となるこ
とに想到し、本発明を完成した。本発明によれば、炭素
数7および8の飽和炭化水素を、高い収率でオクタン価
の高い基材とすることができ、これにより、ガソリンエ
ンジンの運転性能を低下させることなく、ガソリン中の
芳香族分を低減することができる。Therefore, it is thought that by separating hydrocarbons containing 7 and 8 carbon atoms and using this catalyst to carry out the reaction at a relatively low temperature, isomerization is possible without decomposition. Then, the present invention has been completed. According to the present invention, saturated hydrocarbons having 7 and 8 carbon atoms can be used as a base material having a high octane number in a high yield, whereby aroma in gasoline can be obtained without deteriorating the operating performance of the gasoline engine. Family members can be reduced.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】〔固体酸触媒〕固体酸触媒の担体
は、金属酸化物の少なくとも一部分の金属成分がジルコ
ニウムであるジルコニア部分と、金属酸化物の少なくと
も一部分の金属成分がアルミニウムであるアルミナ部分
を含む。触媒中にジルコニウム酸化物をジルコニウム元
素重量として20〜72重量%、特には30〜60重量
%含むことが好ましい。また、触媒中にアルミニウム酸
化物をアルミニウム元素重量として5〜30重量%、特
には8〜25重量%含むことが好ましい。なお、金属酸
化物は、含水金属酸化物を含むものとして定義される。
ジルコニア部分、アルミナ部分には、他の金属成分、例
えばホウ素、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、
燐、カルシウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガ
ン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ゲ
ルマニウム、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、モ
リブデン、錫、ハフニウム、タングステン、ランタン、
セリウムなどを単独、混合物として、または、ゼオライ
トなどの複合金属酸化物として含んでもよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [Solid Acid Catalyst] A carrier for a solid acid catalyst is a zirconia portion in which at least a part of the metal oxide is zirconium, and an alumina in which at least a part of the metal oxide is aluminum. Including parts. It is preferable that zirconium oxide is contained in the catalyst in an amount of 20 to 72% by weight, particularly 30 to 60% by weight, as zirconium element weight. Further, it is preferable that the catalyst contains aluminum oxide in an amount of 5 to 30% by weight, particularly 8 to 25% by weight, as an aluminum element weight. The metal oxide is defined to include a hydrous metal oxide.
Zirconia portion, alumina portion, other metal components, such as boron, magnesium, aluminum, silicon,
Phosphorus, calcium, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, gallium, germanium, yttrium, zirconium, niobium, molybdenum, tin, hafnium, tungsten, lanthanum,
Cerium or the like may be contained alone, as a mixture, or as a composite metal oxide such as zeolite.
【0012】ジルコニア部分は実質的に正方晶ジルコニ
アからなることが好ましい。これは、粉末X線回折によ
り確認でき、具体的には、CuKα線による2θ=3
0.2°の正方晶ジルコニアの回折ピークで確認でき
る。回折ピークで確認できる程度に結晶化しており、単
斜晶ジルコニアは含まれていない方が好ましい。2θ=
30.2°の正方晶ジルコニアの回折ピーク面積(S3
0)と2θ=28.2°の単斜晶ジルコニアの回折ピー
ク面積(S28)の比(S28/S30)が1.0以
下、特には0.05以下が好ましい。また、アルミナ部
分は、結晶化しており、特には実質的にγ−アルミナか
らなることが好ましい。The zirconia portion preferably consists essentially of tetragonal zirconia. This can be confirmed by powder X-ray diffraction, and specifically, 2θ = 3 by CuKα ray.
It can be confirmed by the diffraction peak of tetragonal zirconia at 0.2 °. It is preferably crystallized to the extent that it can be confirmed by a diffraction peak, and monoclinic zirconia is preferably not contained. 2θ =
Diffraction peak area of tetragonal zirconia at 30.2 ° (S3
0) and the diffraction peak area (S28) of monoclinic zirconia with 2θ = 28.2 ° (S28 / S30) of 1.0 or less, particularly preferably 0.05 or less. Further, the alumina portion is crystallized, and it is particularly preferable that it substantially consists of γ-alumina.
【0013】固体酸触媒は、硫酸分を含有する。触媒中
に占める硫酸分(SO4)の割合は、硫黄元素重量とし
て0.7〜7重量%、好ましくは1〜6重量%、特には
2〜5重量%である。硫酸分が多すぎても少なすぎても
触媒活性は低下する。さらに、その酸触媒性能向上のた
め必要に応じてハロゲンを含有することもできる。The solid acid catalyst contains a sulfuric acid content. The proportion of sulfuric acid (SO 4 ) in the catalyst is 0.7 to 7% by weight, preferably 1 to 6% by weight, and particularly 2 to 5% by weight, as the weight of elemental sulfur. If the sulfuric acid content is too large or too small, the catalytic activity will decrease. Further, halogen may be contained if necessary to improve the acid catalyst performance.
【0014】固体酸触媒中には、白金族金属から選ばれ
る1種以上の金属を含有する。ここでの白金族金属とし
ては、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、イリ
ジウム、オスミウムが挙げられる。好ましくは白金、パ
ラジウム、ルテニウム、特には白金が好ましく用いられ
る。触媒中に占める白金族金属成分の割合(白金族金属
成分濃度の平均値)は、金属元素重量として、0.01
〜10重量%、特には0.05〜5重量%、さらには
0.1〜2重量%が好ましい。白金族金属成分の含有量
が少なすぎると、触媒性能向上効果が低く好ましくな
い。白金族金属成分の含有量が多すぎると、触媒の比表
面積や細孔容積の低下を引き起こすため好ましくない。The solid acid catalyst contains at least one metal selected from platinum group metals. Examples of the platinum group metal here include platinum, palladium, ruthenium, rhodium, iridium, and osmium. Platinum, palladium and ruthenium are preferable, and platinum is particularly preferable. The ratio of the platinum group metal component in the catalyst (average value of platinum group metal component concentration) was 0.01 as the weight of the metal element.
10 to 10% by weight, particularly 0.05 to 5% by weight, and further preferably 0.1 to 2% by weight. When the content of the platinum group metal component is too small, the catalyst performance improving effect is low, which is not preferable. When the content of the platinum group metal component is too large, the specific surface area and the pore volume of the catalyst decrease, which is not preferable.
【0015】X線回折により測定される白金族金属の結
晶子径は、10nm以下、特には1〜10nmであるこ
とが好ましい。白金族金属成分の含有量が、0.15重
量%以上、特には0.2重量%以上、さらには0.3重
量%以上の場合に、白金族金属濃度が均一になり易い。The crystallite diameter of the platinum group metal measured by X-ray diffraction is preferably 10 nm or less, particularly preferably 1 to 10 nm. When the content of the platinum group metal component is 0.15% by weight or more, particularly 0.2% by weight or more, and further 0.3% by weight or more, the platinum group metal concentration tends to be uniform.
【0016】白金族金属成分は結晶化していることが好
ましい。これは、粉末X線回折により白金族金属の明確
な回折ピークで確認でき、具体的には、十分に結晶化し
た白金族金属による回折ピークの面積を100%とした
場合に、同じ位置に30%以上、特には50%以上の面
積のピークを呈することが好ましい。The platinum group metal component is preferably crystallized. This can be confirmed by a clear diffraction peak of the platinum group metal by powder X-ray diffraction, and specifically, when the area of the diffraction peak by the sufficiently crystallized platinum group metal is 100%, it is 30 at the same position. It is preferable to exhibit a peak with an area of not less than%, especially 50% or more.
【0017】好ましい固体酸触媒の比表面積は、50〜
500m2/g、特には100〜300m2/g、さら
には140〜200m2/gである。比表面積は通常知
られているBET法によって測定できる。固体酸触媒の
細孔構造は、細孔直径0.002〜0.05μmの範囲
については窒素吸着法、細孔直径0.05〜10μmの
範囲は水銀圧入法により測定できる。細孔直径0.00
2〜10μmの細孔容積は、0.2cm3/g以上、特
には0.3cm3/g以上、さらには0.35cm3/
g〜1.0cm3/gが好ましい。The preferred specific surface area of the solid acid catalyst is 50 to 50.
500m 2 / g, especially 100 to 300 m 2 / g, even at 140~200m 2 / g. The specific surface area can be measured by the generally known BET method. The pore structure of the solid acid catalyst can be measured by the nitrogen adsorption method in the range of pore diameters of 0.002 to 0.05 μm and by the mercury intrusion method in the range of pore diameters of 0.05 to 10 μm. Pore diameter 0.00
The pore volume of 2~10μm is, 0.2 cm 3 / g or more, and particularly 0.3 cm 3 / g or more, further 0.35 cm 3 /
g-1.0 cm < 3 > / g is preferable.
【0018】好ましくは、固体酸触媒は粉体でなく、成
形された形状、いわゆるペレット状であり、0.5〜2
0mmの大きさのものを容易に得ることができ、通常、
平均粒径として、0.5〜20mm、特には0.6〜5
mmが好ましく用いられる。触媒の機械的強度は、直径
1.5mmの円柱ペレットの側面圧壊強度として2kg
以上、より好ましくは3kg以上、さらに好ましくは4
〜8kgである。Preferably, the solid acid catalyst is not in the form of powder, but in a molded form, so-called pellet form, in the range of 0.5-2.
The size of 0 mm can be easily obtained,
As an average particle size, 0.5 to 20 mm, especially 0.6 to 5
mm is preferably used. The mechanical strength of the catalyst is 2 kg as the side crush strength of a cylindrical pellet with a diameter of 1.5 mm.
Or more, more preferably 3 kg or more, still more preferably 4
~ 8 kg.
【0019】〔触媒製造方法〕固体酸触媒の製法は特に
限定されないが、一例を挙げれば、担体を構成する金属
酸化物の前駆体となる粉体(以下、「前駆体粉体」とい
う)である含水金属酸化物および/または金属水酸化物
の粉体に硫黄分含有化合物を加えて混練、成形し、焼成
して担体を作成し、この担体に白金族金属を担持する製
造方法が用いられる。以下にこの方法に沿って説明を行
うが、担体の成型・焼成、硫酸分の担持、白金族金属の
担持などはその順序を変更できる。[Catalyst Production Method] The production method of the solid acid catalyst is not particularly limited, but as an example, a powder (hereinafter, referred to as “precursor powder”) which is a precursor of the metal oxide constituting the carrier is used. A manufacturing method is used in which a sulfur-containing compound is added to powder of a certain hydrous metal oxide and / or metal hydroxide, kneaded, molded, and fired to prepare a carrier, and a platinum group metal is supported on the carrier. . The method will be described below according to this method, but the order of forming and firing the carrier, supporting the sulfuric acid component, supporting the platinum group metal, and the like can be changed.
【0020】〔前駆体粉体〕前駆体粉体は、成形後の焼
成により担体を構成する金属酸化物となるものであり、
どのように製造しても構わないが、一般には金属塩や有
機金属化合物などを中和もしくは加水分解し、洗浄、乾
燥することにより得ることができる。また、担体のジル
コニア部分に対応して水酸化ジルコニウム(水和酸化物
を含む)、また、アルミナ部分に対応してベーマイトが
好ましく用いられる。さらに、前駆体粉体は、複合金属
水酸化物および/または複合金属水和酸化物を用いるこ
ともできる。[Precursor powder] The precursor powder is a metal oxide that constitutes a carrier by firing after molding,
Although it may be produced by any method, it can be generally obtained by neutralizing or hydrolyzing a metal salt or an organometallic compound, washing and drying. Zirconium hydroxide (including hydrated oxide) is preferably used for the zirconia portion of the carrier, and boehmite is preferably used for the alumina portion. Further, the precursor powder may use a composite metal hydroxide and / or a composite metal hydrated oxide.
【0021】〔硫黄分含有化合物〕硫黄分含有化合物
は、硫酸分を含有する化合物、または、その後の焼成な
どの処理により硫酸分に変換されうる硫黄分を含んだ化
合物である。硫黄分含有化合物としては、硫酸、硫酸ア
ンモニウム、亜硫酸、亜硫酸アンモニウム、塩化チオニ
ル、ジメチル硫酸などが挙げられるが、硫酸分を含んだ
硫酸分含有化合物が好ましく用いられ、硫酸アンモニウ
ム、ジメチル硫酸が製造装置の腐食性も低く好ましい。
特には硫酸アンモニウムが最も好ましく用いられる。[Sulfur Content-Containing Compound] The sulfur content-containing compound is a compound containing a sulfuric acid content or a compound containing a sulfur content which can be converted into a sulfuric acid content by a subsequent treatment such as firing. Examples of the sulfur-containing compound include sulfuric acid, ammonium sulfate, sulfurous acid, ammonium sulfite, thionyl chloride, and dimethylsulfate, but sulfuric acid-containing compounds containing sulfuric acid are preferably used, and ammonium sulfate and dimethylsulfate are corrosion of manufacturing equipment. It is also preferred because it has low properties.
Particularly, ammonium sulfate is most preferably used.
【0022】硫黄分含有化合物はそのままでも、または
水溶液のような溶液として用いても構わない。硫黄分含
有化合物は、固体の状態でも、液状でも、溶液の濃度に
関しても特に限定はなく、混練に必要な溶液量などを考
えて調製することができる。硫黄分含有化合物の添加量
は、最終的に得られる固体酸触媒中に占める硫酸分(S
O4)量が、硫黄元素重量として0.7〜7重量%、好
ましくは1〜6重量%、特に好ましくは2〜5重量%と
なるようにするのが好ましい。The sulfur-containing compound may be used as it is or as a solution such as an aqueous solution. The sulfur-containing compound is not particularly limited in solid state, liquid state, or solution concentration, and can be prepared in consideration of the amount of solution necessary for kneading. The amount of the sulfur-containing compound added is such that the sulfuric acid content (S
It is preferable that the amount of O 4 ) is 0.7 to 7% by weight, preferably 1 to 6% by weight, and particularly preferably 2 to 5% by weight, as the weight of elemental sulfur.
【0023】〔混練〕混練の方法には特に限定は無く、
一般に触媒調製に用いられている混練機を用いることが
できる。通常は原料を投入し、水を加えて攪拌羽根で混
合するような方法が好ましく用いられるが、原料および
添加物の投入順序など特に限定はない。混練の際には通
常水を加えるが、加える液体としては、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、メチ
ルイソブチルケトンなどの有機溶媒でも良い。混練時の
温度や混練時間は、原料となる含水金属酸化物および/
または金属水酸化物の前駆体粉体と硫黄分含有化合物に
より異なるが、好ましい細孔構造が得られる条件であれ
ば、特に制限はない。同様に本発明の触媒性状が維持さ
れる範囲内であれば、硝酸などの酸やアンモニアなどの
塩基、有機化合物、金属塩、セラミックス繊維、界面活
性剤、ゼオライト、粘土などを加えて混練しても構わな
い。[Kneading] The kneading method is not particularly limited,
A kneader generally used for catalyst preparation can be used. Usually, a method in which raw materials are added, water is added and mixed with a stirring blade is preferably used, but the order of adding the raw materials and additives is not particularly limited. Water is usually added during kneading, but the liquid to be added may be an organic solvent such as ethanol, isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone, or methyl isobutyl ketone. The temperature and the kneading time during the kneading are the hydrous metal oxide and / or the raw material.
Alternatively, although it depends on the precursor powder of the metal hydroxide and the sulfur-containing compound, the condition is not particularly limited as long as a preferable pore structure is obtained. Similarly, if the catalytic property of the present invention is within a range that can be maintained, an acid such as nitric acid or a base such as ammonia, an organic compound, a metal salt, a ceramic fiber, a surfactant, zeolite, clay, etc. are added and kneaded. I don't mind.
【0024】〔成形〕混練後の成形方法には特に限定は
無く、一般に触媒調製に用いられている成形方法を用い
ることができる。特に、ペレット状、ハニカム状などの
任意の形状に効率よく成形できるので、スクリュー式押
出機などを用いた押出成形が好ましく用いられる。成形
物のサイズは特に制限はないが、通常、その断面の長さ
が0.5〜20mmの大きさに成形される。例えば円柱
状のペレットであれば、通常直径0.5〜10mm、長
さ0.5〜15mm程度のものを容易に得ることができ
る。[Molding] The molding method after kneading is not particularly limited, and a molding method generally used for catalyst preparation can be used. In particular, extrusion molding using a screw extruder or the like is preferably used because it can be efficiently molded into an arbitrary shape such as a pellet shape or a honeycomb shape. The size of the molded product is not particularly limited, but it is usually molded to have a cross-sectional length of 0.5 to 20 mm. For example, cylindrical pellets having a diameter of 0.5 to 10 mm and a length of 0.5 to 15 mm can be easily obtained.
【0025】〔成形後の焼成〕成形後の焼成は、空気ま
たは窒素などのガス雰囲気中において行われるが、特に
は空気中で行うことが好ましい。焼成温度は焼成時間、
ガス流通量など他の焼成条件によっても異なるが、一般
に400〜900℃、好ましくは500〜800℃であ
る。焼成時間は焼成温度、ガス流通量など他の焼成条件
によっても異なるが、一般に0.05〜20時間、特に
0.1〜10時間、さらには0.2〜5時間が好まし
い。[Baking After Molding] The baking after molding is carried out in a gas atmosphere such as air or nitrogen, but it is particularly preferably carried out in air. The firing temperature is the firing time,
The temperature is generally 400 to 900 ° C., preferably 500 to 800 ° C., though it varies depending on other firing conditions such as gas flow rate. Although the firing time varies depending on other firing conditions such as firing temperature and gas flow rate, it is generally 0.05 to 20 hours, particularly 0.1 to 10 hours, and more preferably 0.2 to 5 hours.
【0026】〔白金族金属の担持〕焼成された担体への
白金族金属の担持は、白金族金属を含む担持液を調製
し、担体へ含浸することで行うことができる。担持液と
しては、白金族金属をカチオンイオンとして含むもの、
特には白金族金属のアンミン錯体を含むことが好まし
い。このようなアンミン錯体としては、ジクロロテトラ
アンミン白金、テトラクロロヘキサアンミン白金などを
用いることができる。白金族金属成分として選ばれる金
属成分は、白金、パラジウム、ルテニウムなどが好まし
く、特には白金が好ましく用いられる。また白金族金属
成分には、他の族の金属成分が含まれていても構わな
い。これら金属化合物の添加量は、固体酸触媒中に占め
る白金族金属成分の合計量が0.01〜10重量%、特
には0.05〜5重量%、さらには0.1〜2重量%と
なるように添加することが好ましい。担持液のpHは5
〜8、特には6〜7.5であることが好ましい。この範
囲外では、相対的に触媒活性が低下する。[Support of Platinum Group Metal] The platinum group metal can be supported on the calcined carrier by preparing a carrier liquid containing the platinum group metal and impregnating the carrier. The carrier liquid contains a platinum group metal as a cation ion,
It is particularly preferable to include an ammine complex of a platinum group metal. As such an ammine complex, dichlorotetraammine platinum, tetrachlorohexaammine platinum or the like can be used. The metal component selected as the platinum group metal component is preferably platinum, palladium, ruthenium or the like, and platinum is particularly preferably used. Further, the platinum group metal component may contain a metal component of another group. The addition amount of these metal compounds is such that the total amount of platinum group metal components in the solid acid catalyst is 0.01 to 10% by weight, particularly 0.05 to 5% by weight, and further 0.1 to 2% by weight. It is preferable to add them so that PH of supporting liquid is 5
It is preferable that it is -8, especially 6-7.5. Outside this range, the catalytic activity is relatively reduced.
【0027】担持液を含浸する方法には特に制限はない
が、スプレー、浸漬などにより行うことができる。含浸
後に、通常、乾燥、焼成などによって安定化される。焼
成温度は焼成時間など他の焼成条件によっても異なる
が、一般に300〜800℃、特に400〜800℃、
さらには500〜700℃が好ましい。焼成時間は温度
など他の焼成条件によっても異なるが、一般に0.05
〜20時間、特に0.1〜10時間、さらには0.2〜
5時間が好ましい。触媒担体を製造する工程での焼成な
どの熱処理温度と同じあるいはそれよりも高い温度で焼
成することが好ましい。乾燥、焼成は空気または窒素な
どのガス雰囲気中において行われるが、特には空気中で
行うことが好ましい。還元は水素を含む気流中で行うこ
とが好ましい。The method of impregnating the supporting liquid is not particularly limited, but it can be carried out by spraying, dipping or the like. After impregnation, it is usually stabilized by drying, firing or the like. Although the firing temperature varies depending on other firing conditions such as firing time, it is generally 300 to 800 ° C, particularly 400 to 800 ° C.
Furthermore, 500-700 degreeC is preferable. Although the firing time varies depending on other firing conditions such as temperature, it is generally 0.05
~ 20 hours, especially 0.1-10 hours, and even 0.2-
5 hours is preferred. It is preferable to perform calcination at a temperature equal to or higher than the heat treatment temperature such as calcination in the step of producing the catalyst carrier. Drying and firing are carried out in a gas atmosphere such as air or nitrogen, but it is particularly preferred to carry out in air. The reduction is preferably carried out in an air stream containing hydrogen.
【0028】〔異性化反応〕本発明の異性化反応の原料
となる炭化水素としては、炭素数7および8の飽和炭化
水素の合計量が、原料全体の50重量%以上、好ましく
は70重量%以上を占める炭化水素を用いる。このよう
な炭化水素としては、原油を常圧蒸留や流動接触分解装
置から得られるヘビーナフサ留分、また、必要に応じて
さらに蒸留分離した留分を用いることができる。[Isomerization Reaction] As the hydrocarbon used as a raw material for the isomerization reaction of the present invention, the total amount of saturated hydrocarbons having 7 and 8 carbon atoms is 50% by weight or more, preferably 70% by weight of the entire raw material. A hydrocarbon that occupies the above is used. As such a hydrocarbon, a heavy naphtha fraction obtained by distilling crude oil from an atmospheric distillation or a fluid catalytic cracking apparatus, or a fraction obtained by further distilling and separating it can be used.
【0029】異性化反応温度は、130〜160℃、好
ましくは140〜155℃である。この温度範囲未満で
は、異性化反応は実質的に進行しないし、この温度範囲
を超えては、分解反応が主に生じることとなる。好まし
い反応条件は、反応圧力が0.5〜10MPa、LHS
Vが0.2〜10/hr、水素/原料比が、原料炭化水
素に含まれる不飽和分(オレフィン分、芳香族分)を飽
和させるために必要な水素量以上、特には0.01〜1
0mol/molである。The isomerization reaction temperature is 130 to 160 ° C, preferably 140 to 155 ° C. Below this temperature range, the isomerization reaction does not substantially proceed, and above this temperature range, the decomposition reaction mainly occurs. Preferred reaction conditions are a reaction pressure of 0.5 to 10 MPa and LHS.
V is 0.2 to 10 / hr, and the hydrogen / raw material ratio is equal to or more than the amount of hydrogen necessary for saturating the unsaturated components (olefin content, aromatic content) contained in the raw material hydrocarbon, particularly 0.01 to 1
It is 0 mol / mol.
【0030】異性化反応時に共存する水分は低い方が好
ましく。炭化水素中の水分量としては、15ppm以
下、さらに好ましくは10ppm以下、特には5ppm
以下であることが好ましい。水素中の水分量としては、
15ppm以下、さらに好ましくは10ppm以下、特
には5ppm以下であることが好ましい。この範囲で
は、炭化水素の分解が抑制され、分岐炭化水素収率およ
び液収率が向上する。It is preferable that the water content coexisting during the isomerization reaction is low. The water content in the hydrocarbon is 15 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and particularly 5 ppm
The following is preferable. As the water content in hydrogen,
It is preferably 15 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and particularly preferably 5 ppm or less. Within this range, the decomposition of hydrocarbons is suppressed and the branched hydrocarbon yield and liquid yield are improved.
【0031】異性化反応は、1.5〜10MPa、特に
は2〜5MPaの圧力下で行なわれることが好ましい。
この範囲未満では、炭化水素が分解されやすくなるた
め、液収率が低下する。The isomerization reaction is preferably carried out under a pressure of 1.5 to 10 MPa, particularly 2 to 5 MPa.
If it is less than this range, hydrocarbons are easily decomposed, so that the liquid yield is lowered.
【0032】この炭化水素の異性化方法で得られた反応
生成物を、分岐炭化水素を主に含む留分と直鎖炭化水素
を主に含む留分に分離し、該直鎖炭化水素を主に含む留
分を原料としてさらに異性化を行うこともできる。異性
化反応装置の一例を図1に示す。炭化水素原料10は供
給水素11と共に脱水装置20へ導入され、水分を低減
した後、触媒を充填した第1の反応器30へ導入され、
異性化される。第1の反応器30の生成物は、分離塔4
0で異性化されていない直鎖炭化水素を主に含む未反応
成分41と、異性化され分岐炭化水素を主に含むガソリ
ン基材42と、水素および炭化水素の分解により生じた
メタン、エタンなどを含むガス成分43とに分けられ
る。未反応成分41は炭化水素原料10に混合され、リ
サイクルされることで、再度、異性化反応の原料とな
る。ガソリン基材42は、他の基材と配合されて、ガソ
リン製品が製造される。ガス成分43は水素分離塔50
で炭化水素ガス51とリサイクル水素52に分けられ、
リサイクル水素51は供給水素11に混合されて再利用
される。なお、未反応成分41をリサイクルする代わり
に、触媒を充填した第2の反応器(図示せず)を別に設
け、未反応成分41の異性化をさらに行うこともでき
る。The reaction product obtained by this hydrocarbon isomerization method is separated into a fraction mainly containing branched hydrocarbons and a fraction mainly containing straight chain hydrocarbons, and the straight chain hydrocarbons are mainly separated. It is also possible to carry out further isomerization using the fraction containing in the above as a raw material. An example of the isomerization reactor is shown in FIG. The hydrocarbon raw material 10 is introduced into the dehydrator 20 together with the supply hydrogen 11 to reduce the water content, and then introduced into the first reactor 30 filled with the catalyst,
Isomerized. The product of the first reactor 30 is the separation column 4
Unreacted component 41 mainly containing straight chain hydrocarbons not isomerized at 0, gasoline base material 42 mainly containing isomerized and branched hydrocarbons, methane, ethane, etc. generated by decomposition of hydrogen and hydrocarbons And a gas component 43 containing. The unreacted component 41 is mixed with the hydrocarbon raw material 10 and recycled to be used as a raw material for the isomerization reaction again. The gasoline base material 42 is blended with other base materials to produce a gasoline product. The gas component 43 is a hydrogen separation tower 50.
Is divided into hydrocarbon gas 51 and recycled hydrogen 52,
The recycled hydrogen 51 is mixed with the supplied hydrogen 11 and reused. Instead of recycling the unreacted component 41, a second reactor (not shown) filled with a catalyst may be separately provided to further isomerize the unreacted component 41.
【0033】[0033]
【実施例】以下、実施例により詳細に説明する。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples.
【0034】〔凝集粒子の平均粒径測定方法〕日機装
(株)MICROTRAC粒度分析計を用い、湿式測定
法で測定した。これは、粉体を水中に分散させ、流れる
凝集粒子群にレーザー光を照射し、その前方散乱光によ
り粒度分析を行うものである。[Measurement Method of Average Particle Size of Aggregated Particles] The measurement was performed by a wet measurement method using a MICROTRAC particle size analyzer manufactured by Nikkiso Co., Ltd. In this method, powder is dispersed in water, a flowing aggregated particle group is irradiated with laser light, and particle size analysis is performed by the forward scattered light.
【0035】〔細孔構造の測定方法〕比表面積および細
孔直径0.002〜0.05μmの範囲の細孔構造につ
いては、Micromeritics社製ASAP24
00型測定器を用い、窒素吸着法にて測定した。細孔直
径0.05〜10μmの範囲については、Microm
eritics社製AutoPore9200型測定器
を用い、水銀圧入法にて測定した。[Measurement Method of Pore Structure] The specific surface area and the pore structure in the range of 0.002 to 0.05 μm in diameter are ASAP24 manufactured by Micromeritics.
It measured by the nitrogen adsorption method using the 00 type measuring device. For the range of pore diameter of 0.05 to 10 μm, Microm
It was measured by mercury porosimetry using an AutoPore 9200 type measuring instrument manufactured by Eritics.
【0036】〔平均圧壊強度の測定方法〕富山産業
(株)製TH−203CP錠剤破壊強度測定器を用い、
円柱状に押出成形し、乾燥、焼成したサンプルを用いて
側面圧壊強度を測定した。測定プローブは先端が直径
4.5mmの円形状のものを使用した。測定サンプル
を、円柱サンプルの側面中央に当てて測定する操作を2
0回繰り返し、その平均値を算出した。[Measurement Method of Average Crush Strength] Using a Toyama Sangyo Co., Ltd. TH-203CP tablet breaking strength measuring instrument,
The side surface crush strength was measured using a sample that was extrusion molded into a cylindrical shape, dried, and fired. The measurement probe used had a circular tip with a diameter of 4.5 mm. The operation of applying the measurement sample to the center of the side surface of the cylindrical sample and performing the measurement 2
The measurement was repeated 0 times and the average value was calculated.
【0037】〔触媒の調製〕市販の乾燥水酸化ジルコニ
ウムを乾燥した平均粒径1.5μmの粉体を含水ジルコ
ニア粉体として用いた。また、平均粒径10μmの市販
の擬ベーマイト粉体を含水アルミナ粉体として用いた。
この含水ジルコニア粉体1860gと含水アルミナ粉体
1120gを加え、さらに硫酸アンモニウム575gを
加え、攪拌羽根のついた混練機で水を加えながら45分
間混練を行った。得られた混練物を直径1.6mmの円
形開口を有する押出機より押し出して円柱状のペレット
を成形し、110℃で乾燥して乾燥ペレットを得た。続
いてこの乾燥ペレットの一部を675℃で1.5時間焼
成し、担体Aを得た。[Preparation of Catalyst] Commercially available dry zirconium hydroxide was dried to obtain a powder having an average particle size of 1.5 μm as a hydrous zirconia powder. Further, a commercially available pseudo-boehmite powder having an average particle size of 10 μm was used as the hydrous alumina powder.
1860 g of the hydrous zirconia powder and 1120 g of the hydrous alumina powder were added, 575 g of ammonium sulfate was further added, and kneading was performed for 45 minutes while adding water with a kneader equipped with a stirring blade. The obtained kneaded product was extruded from an extruder having a circular opening with a diameter of 1.6 mm to form a cylindrical pellet, which was dried at 110 ° C. to obtain a dry pellet. Subsequently, a part of the dried pellet was calcined at 675 ° C. for 1.5 hours to obtain a carrier A.
【0038】成形された担体Aは、平均直径1.4m
m、平均長さ4mmの円柱状であり、平均圧壊強度は
3.6kgであった。担体Aの比表面積は158m2/
g、細孔直径0.002〜10μmの細孔容積は0.3
1ml/gであった。担体Aの細孔直径0.002〜
0.05μmの範囲における中央細孔直径は55Åであ
った。The shaped carrier A has an average diameter of 1.4 m.
It had a columnar shape of m and an average length of 4 mm, and had an average crushing strength of 3.6 kg. The specific surface area of the carrier A is 158 m 2 /
g, pore volume of 0.002 to 10 μm is 0.3
It was 1 ml / g. Pore diameter of carrier A 0.002
The median pore diameter in the range of 0.05 μm was 55Å.
【0039】125gの担体Aに、触媒中の白金量が
0.33重量%になるようにジクロロテトラアンミン白
金((NH3)4PtCl2)の水溶液(pH:7.
0)をスプレー担持した。これを乾燥後、680℃で
0.5時間焼成して触媒A約125gを得た。An aqueous solution of dichlorotetraammineplatinum ((NH 3 ) 4 PtCl 2 ) was added to 125 g of the carrier A so that the amount of platinum in the catalyst would be 0.33% by weight (pH: 7.
0) was spray-loaded. This was dried and then calcined at 680 ° C. for 0.5 hour to obtain about 125 g of catalyst A.
【0040】触媒Aの平均圧壊強度は3.7kgで、触
媒A中に占めるジルコニアの割合はジルコニウム元素重
量として44.2重量%、アルミナの割合はアルミニウ
ム元素重量として15.0重量%、硫酸分の割合は硫黄
元素重量として2.7重量%、窒素分の割合は0.01
重量%以下であった。触媒Aの比表面積は158m2/
g、細孔直径0.002〜10μmの細孔容積は0.3
1ml/g、細孔直径0.002〜0.05μmの範囲
の中央細孔直径は60Åであった。The average crushing strength of the catalyst A was 3.7 kg, the proportion of zirconia in the catalyst A was 44.2% by weight as zirconium element weight, and the proportion of alumina was 15.0% by weight as aluminum element weight and sulfuric acid content. Of the elemental sulfur is 2.7% by weight, and the nitrogen content is 0.01%.
It was less than weight%. The specific surface area of catalyst A is 158 m 2 /
g, pore volume of 0.002 to 10 μm is 0.3
The median pore diameter in the range of 1 ml / g and the pore diameter of 0.002 to 0.05 μm was 60Å.
【0041】〔ヘビーナフサ異性化反応〕16〜24メ
ッシュに整粒した触媒(触媒A)4ccを、長さ50c
m、内径1cmの固定床流通式反応器中に充填し、前処
理の後、炭化水素の異性化反応を行った。前処理は、温
度:400℃、圧力:常圧、雰囲気:空気で1時間行っ
た。その後、大気を導入することなく、反応器内を窒素
雰囲気とし、さらに水素雰囲気としてから、異性化反応
を開始した。[Heavy naphtha isomerization reaction] 4 cc of a catalyst (catalyst A) having a particle size of 16 to 24 mesh and a length of 50 c
It was filled in a fixed-bed flow reactor having an inner diameter of m and an inner diameter of 1 cm, and after the pretreatment, a hydrocarbon isomerization reaction was performed. The pretreatment was performed at a temperature of 400 ° C., a pressure of normal pressure, and an atmosphere of air for 1 hour. After that, without introducing air, the inside of the reactor was made into a nitrogen atmosphere and further into a hydrogen atmosphere, and then the isomerization reaction was started.
【0042】反応原料となる炭化水素として、ノルマル
ヘキサン(n−C6)、ノルマルヘプタン(n−C
7)、ノルマルオクタン(n−C8)またはノルマルヘ
プタン50重量%とノルマルオクタン50重量%の混合
物(n−C7+C8)を用いた。用いた原料の硫黄化合
物の濃度は硫黄換算1重量ppm以下、窒素化合物の濃
度は窒素換算0.1重量ppm以下、水以外の酸素化合
物の濃度は酸素換算で0.1重量ppm以下、塩素化合
物の濃度は塩素換算で0.1重量ppm以下であった。Hydrocarbons used as reaction raw materials include normal hexane (n-C6) and normal heptane (n-C).
7), normal octane (n-C8) or a mixture (n-C7 + C8) of 50 wt% of normal heptane and 50 wt% of normal octane was used. The concentration of the sulfur compound as the raw material used was 1 wt ppm or less in terms of sulfur, the concentration of nitrogen compound was 0.1 wt ppm or less in terms of nitrogen, the concentration of oxygen compounds other than water was 0.1 wt ppm or less in terms of oxygen, and chlorine compound Was 0.1 weight ppm or less in terms of chlorine.
【0043】また、反応に用いた水素ガスは純度99.
99容量%で、水分は0.5重量ppm以下であり、他
の不純物として、硫黄化合物の濃度は硫黄換算で1重量
ppm以下、窒素化合物の濃度は0.1重量ppm以
下、水以外の酸素化合物の濃度は酸素換算で0.1重量
ppm以下、塩素化合物の濃度は塩素換算で0.1重量
ppm以下であった。The hydrogen gas used in the reaction has a purity of 99.
99% by volume, water content is 0.5 ppm by weight or less, and as other impurities, the concentration of sulfur compounds is 1 ppm by weight or less in terms of sulfur, the concentration of nitrogen compounds is 0.1 ppm by weight or less, oxygen other than water. The concentration of the compound was 0.1 weight ppm or less in terms of oxygen, and the concentration of the chlorine compound was 0.1 weight ppm or less in terms of chlorine.
【0044】異性化反応は、反応圧力:1.0MPa、
LHSV=2.0/hr、水素/油比(H2/Oi
l):5(mol/mol)で行った。通油開始200
時間後の反応管出口組成をガスクロマトグラフィーによ
り分析した。反応生成物中の反応原料以外の重量%を転
化率とし、反応生成物中に含まれる炭素数5以上の成分
の重量%を液収率とし、反応生成物中に含まれる炭素数
4以下の成分の重量%を分解生成物収率とし、また、反
応生成物中に含まれる炭素数5以上の分岐脂肪族炭化水
素の重量%をiso−C5+収率として評価した。The isomerization reaction has a reaction pressure of 1.0 MPa,
LHSV = 2.0 / hr, hydrogen / oil ratio (H 2 / Oi
1): 5 (mol / mol). Start oiling 200
The composition of the reaction tube outlet after the elapse of time was analyzed by gas chromatography. The weight% other than the reaction raw materials in the reaction product is taken as the conversion rate, the weight% of the components having 5 or more carbon atoms contained in the reaction product is taken as the liquid yield, and the weight percentage of the components having 4 or less carbon atoms contained in the reaction product is The weight% of the component was evaluated as the decomposition product yield, and the weight% of the branched aliphatic hydrocarbon having 5 or more carbon atoms contained in the reaction product was evaluated as the iso-C5 + yield.
【0045】反応原料にノルマルヘキサン(n−C6)
を用いた場合の評価結果を表1に、ノルマルヘプタン
(n−C7)を用いた場合の評価結果を表2に、ノルマ
ルオクタン(n−C8)を用いた場合の評価結果を表3
に、また、混合物(n−C7+C8)を用いた場合の評
価結果を表4に示した。表1から、ノルマルヘキサンの
異性化は160℃未満の反応温度では進行し難いことが
わかる。表2、3からノルマルヘプタン、ノルマルオク
タンは135〜150℃、特には140〜145℃にお
いて、転化率・液収率が高く、分解しにくいことがわか
る。表4からは、ノルマルヘプタンとノルマルオクタン
を混合した場合にも130〜140℃において、転化率
・液収率が高いことがわかる。Normal hexane (n-C6) was used as a reaction raw material.
Is shown in Table 1, evaluation results in the case of using normal heptane (n-C7) are shown in Table 2, and results of evaluation in the case of using normal octane (n-C8) are shown in Table 3.
Further, Table 4 shows the evaluation results when the mixture (n-C7 + C8) was used. From Table 1, it can be seen that the isomerization of normal hexane is difficult to proceed at a reaction temperature of less than 160 ° C. It can be seen from Tables 2 and 3 that normal heptane and normal octane have a high conversion rate and liquid yield at 135 to 150 ° C., particularly 140 to 145 ° C. and are difficult to decompose. It can be seen from Table 4 that the conversion rate and liquid yield are high at 130 to 140 ° C. even when normal heptane and normal octane are mixed.
【0046】[0046]
【表1】 [Table 1]
【0047】[0047]
【表2】 [Table 2]
【0048】[0048]
【表3】 [Table 3]
【0049】[0049]
【表4】 [Table 4]
【0050】以上の異性化反応では、原料油中の水分を
モレキュラーシーブ3A(1/16インチ)により除去して
水分を5ppmとしていたが、脱水を十分に行わず18
ppmの水分を含む場合との比較を表5に示した。反応
条件については、原料油にはノルマルヘプタンを用い、
反応温度を140℃とした以外は、先の異性化反応と同
様に行った。その結果、転化率は少ないものの、ガソリ
ン製造プロセスとしては好ましくない分解反応が抑えら
れ、異性化選択性が向上した。In the above isomerization reaction, the water content in the raw material oil was removed by the molecular sieve 3A (1/16 inch) to make the water content 5 ppm, but it was not dehydrated sufficiently.
Table 5 shows a comparison with the case of containing ppm water. Regarding the reaction conditions, normal heptane was used as the feed oil,
The same isomerization reaction as described above was performed except that the reaction temperature was 140 ° C. As a result, although the conversion rate was low, the cracking reaction, which is not preferable for the gasoline production process, was suppressed, and the isomerization selectivity was improved.
【0051】[0051]
【表5】 [Table 5]
【0052】反応圧力を変えた場合の反応結果を表6に
示した。反応条件については、ノルマルヘプタンを原料
油に用い、反応温度を140℃とした以外は、先の異性
化反応と同様に行った。その結果、3.6MPa、5.
0MPaでは、分解反応が抑えられ、分岐生成物の収率
が向上した。Table 6 shows the reaction results when the reaction pressure was changed. Regarding the reaction conditions, the same isomerization reaction as described above was performed except that normal heptane was used as the feed oil and the reaction temperature was 140 ° C. As a result, 3.6 MPa, 5.
At 0 MPa, the decomposition reaction was suppressed and the yield of branched products was improved.
【0053】[0053]
【表6】 [Table 6]
【図1】 異性化反応装置の実施態様を示す図である。 10 炭化水素原料 11 供給水素 20 脱水装置 30 第1の反応器 40 分離塔 41 未反応成分 42 ガソリン基材 43 ガス成分 50 水素分離塔 51 炭化水素ガス 52 リサイクル水素FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an isomerization reaction device. 10 Hydrocarbon raw materials 11 Supply hydrogen 20 Dehydrator 30 First reactor 40 Separation tower 41 unreacted components 42 Gasoline base material 43 gas components 50 hydrogen separation tower 51 hydrocarbon gas 52 Recycled hydrogen
Claims (5)
℃で、炭素数7および8の飽和炭化水素を50重量%以
上含有する炭化水素を、ジルコニア部分とアルミナ部分
を含む担体に硫酸成分および白金族金属成分が担持され
た固体酸触媒と接触させる炭化水素の異性化方法。1. A reaction temperature of 130 to 160 in the presence of hydrogen.
Carbonization at 50 ° C. by contacting a hydrocarbon containing 50% by weight or more of a saturated hydrocarbon having 7 and 8 carbon atoms with a solid acid catalyst having a sulfuric acid component and a platinum group metal component supported on a carrier containing a zirconia portion and an alumina portion. Hydrogen isomerization method.
み、アルミナ部分がγ−アルミナを含み、かつ、白金族
金属成分が結晶化している固体酸触媒を用いる請求項1
の炭化水素の異性化方法。2. A solid acid catalyst in which the zirconia portion contains tetragonal zirconia, the alumina portion contains γ-alumina, and the platinum group metal component is crystallized.
Method for Isomerizing Hydrocarbons.
水素に含まれる合計の水分が15ppm以下である請求
項1の炭化水素の異性化方法。3. The method for isomerizing hydrocarbons according to claim 1, wherein the total water content of the hydrocarbons and hydrogen used in the isomerization reaction is 15 ppm or less.
下で行なわれる請求項1の炭化水素の異性化方法。4. The method for isomerizing hydrocarbons according to claim 1, wherein the isomerization reaction is carried out under a pressure of 1.5 to 10 MPa.
れた反応生成物を、分岐炭化水素を主に含む留分と直鎖
炭化水素を主に含む留分に分離し、該直鎖炭化水素を主
に含む留分を原料とする請求項1の炭化水素の異性化方
法。5. The reaction product obtained by the method for isomerizing hydrocarbons according to claim 1 is separated into a fraction mainly containing branched hydrocarbons and a fraction mainly containing straight chain hydrocarbons, and directly separating the fractions. The method for isomerizing hydrocarbons according to claim 1, wherein a fraction containing mainly chain hydrocarbons is used as a raw material.
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| JP2002087442A JP2003277769A (en) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | Hydrocarbon isomerization method |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007308567A (en) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Nippon Oil Corp | Hydrorefining method and environment-friendly gasoline base material |
| JP2020506265A (en) * | 2017-01-27 | 2020-02-27 | サウジ アラビアン オイル カンパニーSaudi Arabian Oil Company | Isomerization process using feedstock containing dissolved hydrogen |
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2002
- 2002-03-27 JP JP2002087442A patent/JP2003277769A/en active Pending
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