JP5526030B2 - ディーゼル沸点範囲原料の固体酸補助高度脱硫 - Google Patents
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Description
a)600°F+の沸騰化合物を含んで約800°F以下の終点を有し、有機的に結合した硫黄分子および窒素含有化合物もまた含有する原料ストリームと、材料とを前記原料ストリーム中の前記窒素含有化合物の少なくとも一部を除去するのに効果的な条件下で作動する接触段階において接触させ、それによって有機的に結合した硫黄分子を含有して窒素含有化合物量が低下した、少なくとも接触段階溶出物を生成する工程と、
b)前記接触段階溶出物の少なくとも一部と、約1〜約50の範囲のα値を有する少なくとも1つの固体酸性構成要素を含む第1の触媒とを前記有機的に結合した硫黄分子の少なくとも一部を異性化するのに効果的な条件下で作動する第1反応段階において接触させ、それによって少なくとも第1反応段階溶出物を生成する工程と、
c)上の工程b)の第1反応段階溶出物の少なくとも一部と、少なくとも1つのVIII族金属酸化物および少なくとも1つのVI族金属酸化物を含む水素化処理触媒から選択される第2の触媒とを水素含有処理ガスの存在下で、効果的な水素化処理条件下で作動する第2反応段階において接触させ、それによって少なくとも脱硫ディーゼル沸点範囲製品ストリームを製造する工程とを含む。
本例は等しい硫黄含量での低窒素含量原料のHDSに関する、HDS活性の利点を実証する。117℃〜約382℃の沸点範囲、306℃の50%TBP、36.8のAPI比重を有して、1wppm未満の硫黄および1wppmの窒素を含有する高度に水素化処理された直留ディーゼル原料に4,6−ジエチルジベンゾチオフェン(「DEDBT」)を添加して、直留原料の硫黄含量をおよそ500wppmの硫黄に増大させた。原料にはまた、窒素含有化合物テトラヒドロキノリン(「THQ」)を添加して、窒素濃度が11および95wppmの原料を作った。
本実施例は、低窒素含量原料を処理する際に、酸触媒構成要素をHDS触媒系に添加する発明の利点を実証する。個別の粒子としてKF−756を反応装置に装入し、13:1のSi:Al比を有するフォージャサイトタイプの固体酸ECR−32(特許文献8)および0.9重量%PtのPt装填と混合した(Ptは従来のように水性Pt塩溶液の初期湿式含浸とそれに続く焼成によって添加した)。KF−756は総触媒装填量の80重量%を構成し、ECR−32材料が残部を構成した。標準スルフィド化に続いて同様の条件下で、実施例1からの3種の原料を触媒系で処理した。この実験の結果を表2に示す。
本実施例は、本発明に対する酸触媒の重要性を例証する。実施例1で使用されるTHQとしてNが11wppmの原料上で、標準スルフィド化に続いて同様の条件下で5種の触媒系を試験した(3種の触媒はより高い350℃の温度でも試験した)。第1の触媒系は実施例2で使用したのと同一であったが、KF−756が触媒装填量の89重量%を構成し、残りの11重量%はECR−32(13:1 Si:Al)上の0.9重量%Ptであった。第2の触媒は、KF−756と、ECR−32上の0.9重量%Ptとの80:20(w:w)混合物であったが、ECR−32は66:1のSi:Al比を有した。第3の触媒は、KF−756とECR−32(66:1のSi:Al)上の0.1重量%Ptとの80:20(w:w)混合物であった。第4の触媒は、KF−756と、市販の非晶質シリカ−アルミナ触媒(UOPによって製造されるEAB−11)上の0.5重量%Ptとの80:20混合物であった。最後の触媒はアルミナ(比酸性担体)上の0.9重量%Ptであった。実施例2と同様に、従来の方法によってPtを担体に添加した。HDS活性試験の結果を表3に示す。
本実施例は活性的利点のために白金などの貴金属が必要でないこと、そして1つの粒子内に酸性および水素化処理構成要素を組み合わせてもよいことを例証する。触媒系は、一緒に粉砕、混合および押し出しされたアルミナとECR−32(66:1 Si:Al)の80:20重量%混合物からなった。完成触媒中のMoO3およびCoOレベルは、それぞれおよそ20%および5%であった。MoO3は2回の含浸中で七モリブデン酸アンモニウムとして添加され、およそ3分の2のモリブデンが1回目の含浸に添加され、3分の1のモリブデンが2回目の含浸に添加された。各含浸後、触媒をフード内に一晩放置して次に120℃で2時間乾燥させ、400℃で2時間の焼成がそれに続いた。3回目の含浸中に、CoOを硝酸コバルトとして初期湿潤に添加した。コバルト含浸触媒をフード内に一晩放置して次に120℃で2時間乾燥させ、500℃で2時間の焼成がそれに続いた。325℃および350℃の温度で、THQとして0または11ppmのNの原料で、実施例1の一般条件を使用して、触媒を従来のスルフィド化後に試験した。HDS活性試験の結果を表4に示す。
本実施例は、窒素除去され酸抽出された実際の原料に対する本発明の有効性を実証する。127℃〜約389℃の沸点範囲、308℃の50%TBP、36.5のAPI比重、484wppmの硫黄、および85wppmの窒素を有する予め水素化処理されたディーゼル油を1.5重量%濃硫酸で抽出し、希釈水酸化ナトリウム水溶液で洗浄してあらゆる残りの酸を中和し、水洗して硫酸マグネシウム上で乾燥させ、2wppmの窒素がある生成物を得た。ディーゼル油中の硫黄のおよそ半分は、ヒンダードジベンゾチオフェンである。酸抽出油の画分におよそ500wppmの硫黄を4,6−ジエチルジベノチオフェン(「DEDBT」)として添加して、原料中のヒンダード硫黄分子の量を増大させた。
Claims (13)
- (a)有機的に結合した硫黄分子および窒素含有化合物を含有するディーゼル沸点範囲原料ストリームを、前記ディーゼル沸点範囲原料ストリーム中の前記窒素含有化合物の少なくとも一部を除去するのに効果的な条件下で作動する接触段階において、材料と接触させて、前記有機的に結合した硫黄分子を含有し、前記窒素含有化合物の量が低下したディーゼル沸点範囲溶出物を含む接触段階溶出物を少なくとも生成する工程;
(b)前記接触段階溶出物の少なくとも一部を接触させる工程であって、
(i)前記有機的に結合した硫黄分子の少なくとも一部を異性化するのに効果的な条件下で作動する第1反応段階において、1〜50の範囲のα値を有する少なくとも1つの固体酸性構成要素を含む第1の触媒を用いて、少なくとも第1反応段階溶出物を生成する工程;および
(ii)水素含有処理ガスの存在下、効果的な水素化処理条件下で作動する第2反応段階において、少なくとも1つのVIII族金属酸化物並びに少なくとも1つのVI族金属酸化物を含む水素化処理触媒から選択される第2の触媒を用いて、脱硫ディーゼル沸点範囲製品ストリームを少なくとも製造する工程
を含むことを特徴とする低硫黄ディーゼル沸点範囲製品を製造する方法。 - 前記ディーゼル沸点範囲原料ストリームが、451°F〜800°F(233℃〜427℃)の範囲で沸騰することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ディーゼル沸点範囲原料ストリームが、600°F+(316℃+)沸騰化合物を含み、800°F(427℃)以下の終点を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1の触媒が、30未満のα値を有することを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記ディーゼル沸点範囲原料ストリームが、50〜2000wppmの窒素を含有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ディーゼル沸点範囲原料ストリーム中に存在する窒素が、カルバゾールおよび/または置換カルバゾールを含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記原料ストリームが、立体障害を受ける有機的に結合した硫黄分子の形態の硫黄を含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 前記材料が、アンバーリスト、アルミナ、シリカ、硫酸、アルキル化処理装置から得られる廃硫酸および炭化水素ストリームから窒素化合物を除去するのに効果的であることが知られている任意のその他の材料から選択されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記材料が、硫酸およびアルキル化処理装置から得られる廃硫酸から選択され、前記材料が75重量%を超える硫酸を含有することを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記第1の触媒の前記固体酸性構成要素が、結晶性または非晶質アルミノケイ酸塩、アルミノリン酸塩およびシリコアルミノリン酸塩、硫酸化およびタングステン化ジルコニア、ニオブ酸、並びに担持型またはバルクヘテロポリ酸、またはそれらの誘導体から選択されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1の触媒が、ゼオライトまたは分子ふるいであることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記第2の触媒が、0.01〜20%のVIII族金属酸化物および1〜50重量%のVI族金属酸化物を含む水素化処理触媒から選択されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1の触媒が、粘土、シリカおよび/またはアルミナなどの金属酸化物から選択される適切な多孔性バインダーまたはマトリックス材を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
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