流動接触分解触媒の製造方法
【課題】ガソリン収率が高く、コーク収率が低く、摩耗強度の高い流動接触分解触媒の製造方法の提供。
【解決手段】 ゼオライトと、結合材である塩基性塩化アルミニウムを含有する無機酸化物マトリックスとを混合して得られたｐＨ３．０〜４．４の混合スラリーに、弱塩基性物質を加えてｐＨ４．６〜５．２に調整して調整スラリーとし、調整スラリーを液滴として噴霧乾燥する流動接触分解触媒の製造方法において、弱塩基性物質が、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムのいずれか１又は２以上からなる。
【解決手段】 ゼオライトと、結合材である塩基性塩化アルミニウムを含有する無機酸化物マトリックスとを混合して得られたｐＨ３．０〜４．４の混合スラリーに、弱塩基性物質を加えてｐＨ４．６〜５．２に調整して調整スラリーとし、調整スラリーを液滴として噴霧乾燥する流動接触分解触媒の製造方法において、弱塩基性物質が、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムのいずれか１又は２以上からなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリン収率が高く、コーク収率が低く、更に摩耗強度の高い流動接触分解触媒の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゼオライトと、結合材である塩基性塩化アルミニウム（アルミニウムクロロヒドロール）を含有する無機酸化物マトリックスとを含むｐＨ２．５〜３．５の混合物のスラリー状物（以下、「混合スラリー」という）を、液滴として噴霧乾燥する流動接触分解触媒の製造方法が知られていた。しかしながら、この方法では、混合スラリー中の塩基性塩化アルミニウムの重合が促進されず、噴霧乾燥時に、熱風と接触した液滴の表面部分が密に固体化して卵の殻のような状態になるため、液滴に含まれる水の蒸発と液滴の収縮とがバランス良く進まない。この結果、液滴粒子の内部に歪みが形成されたり、その外側表面を破壊しながら、液滴の内部の水が蒸発するので、得られる触媒の表面にクラックが発生するという問題があった。
そこで、混合スラリーを、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、アルミン酸ナトリウム等のｐＨ調整剤によってｐＨ４〜６に調整して、塩基性塩化アルミニウムの重合を促進させたスラリー（以下、「調整スラリー」という）を作製し、この調整スラリーを液滴として噴霧乾燥する方法が開発された（例えば、特許文献１参照）。この調合スラリーは、塩基性塩化アルミニウムが固体化した際に粗に構成されるため、噴霧乾燥時に液滴中の水が容易に脱離でき、液滴の外部表面を破壊することなく、触媒を形成することができる。
【０００３】
【特許文献１】特表２００４−５２８１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記したｐＨ調整剤を使用した場合、調整スラリー中の塩基性塩化アルミニウムが部分的にゲル化を起こすため、充分な結合力が得られずに、触媒の摩耗強度が低下するという問題があった。この摩耗強度が低下した触媒は、接触分解装置内で粉化して飛散し、装置の故障の原因となる虞があった。
また、前記ｐＨ調整剤として水酸化アンモニウムを使用した場合には、塩基性塩化アルミニウムと水酸化アンモニウムが、通常の噴霧乾燥時の排気温度である２１０℃以上で、それぞれ塩酸ガス、アンモニアガスに分解され、更に、これらが反応して、塩化アンモニウムのヒュームガス（白煙状の固体微粒子）となり、大気汚染の原因となるという問題もあった。なお、このヒュームガスを除去するための装置もあるが、コストがかかる。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ガソリン収率が高く、コーク収率が低く、摩耗強度の高い流動接触分解触媒の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る第１の流動接触分解触媒の製造方法は、ゼオライトと、結合材である塩基性塩化アルミニウムを含有する無機酸化物マトリックスとを混合して得られたｐＨ３．０〜４．４の混合スラリーに、弱塩基性物質を加えてｐＨ４．６〜５．２に調整して調整スラリーとし、該調整スラリーを液滴として噴霧乾燥する流動接触分解触媒の製造方法において、前記弱塩基性物質が、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムのいずれか１又は２以上からなる。
前記目的に沿う本発明に係る第２の流動接触分解触媒の製造方法は、ゼオライトと、結合材である塩基性塩化アルミニウムを含有する無機酸化物マトリックスと、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムからなる群から選ばれた少なくとも１つの弱塩基性物質とを含有するｐＨ４．６〜５．２の調整スラリーを液滴として噴霧乾燥する。
ここで、本発明の第１、第２の流動接触分解触媒に使用されるゼオライトとしては、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、モルデナイト、ＺＳＭ型ゼオライト等の合成ゼオライトや天然ゼオライトが使用できる。
また、結合材として使用される塩基性塩化アルミニウムは、下記（１）式で示される。
［Ａｌ２（ＯＨ）ｎＣｌ６−ｎ］ｍ・・・（１）
（ただし、０＜ｎ＜６、１≦ｍ≦１０、好ましくは４．８≦ｎ≦５．３、３≦ｍ≦７である。なお、ｍおよびｎは、自然数を示す。）
【０００７】
本発明に係る流動接触分解触媒の製造方法において、前記ゼオライトが、超安定化Ｙ型ゼオライトであるのが好ましい。ここで、超安定化Ｙ型ゼオライト（以下、「ＵＳＹゼオライト」ともいう）は、Ｙ型ゼオライトを水熱処理等の脱アルミニウム処理をして製造することができる。
本発明に係る流動接触分解触媒の製造方法において、前記ゼオライトは、レアアース交換Ｙ型ゼオライト又はレアアース交換超安定化Ｙ型ゼオライトであってもよい。
また、前記混合スラリーには金属捕捉剤（メタルトラップ剤）が含まれていることが好ましく、レアアース交換タイプのものの場合にはとくに好ましい。
ここで、レアアース（希土類元素）とは、スカンジウム、イットリウム、及び、ランタノイドの１７元素の総称であって、本発明では、その内のいずれか１又は２以上が使用され、特に、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウムが好適に使用される。また、レアアース交換Ｙ型ゼオライト（Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ ｅｘｃｈａｎｇｅｄ Ｙ ｚｅｏｌｉｔｅ 以下、「ＲＥＹ」ともいう）は、一部がレアアースで交換されたＹ型ゼオライトであり、レアアース交換超安定化Ｙ型ゼオライト（Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ ｅｘｃｈａｎｇｅｄ ＵＳＹ 以下、「ＲＥＵＳＹ」ともいう）は、一部がレアアースで交換されたＵＳＹゼオライトである。
前記金属捕捉剤としては、カルシウムアルミネート、酸化マンガン、炭酸ランタン、酸化アルミニウム、及び、水酸化アルミニウム等のいずれか１又は２以上が使用できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の流動接触分解触媒の製造方法においては、調整スラリーが、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、及び炭酸水素ナトリウムのいずれか１又は２以上からなる弱塩基性物質でｐＨ４．６〜５．２に調整されるので、調整スラリー中の塩基性塩化アルミニウムがゲル化を起こさず、塩基性塩化アルミニウムの結合力が維持されており、このような調整スラリーを噴霧乾燥するので、摩耗強度の高い触媒を得ることができる。
ここで、ゼオライトが、超安定化Ｙ型ゼオライトである場合には、減圧軽油の接触分解に好適に使用できる。また、ゼオライトが、レアアース交換Ｙ型ゼオライト又はレアアース交換超安定化Ｙ型ゼオライトである場合には、重質油の接触分解に好適に使用でき、更に、混合スラリーに金属捕捉剤を含有させることにより、重質油中の金属を除去することができ、金属による触媒の被毒を防止し、寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の第１の実施の形態に係る流動接触分解触媒は、例えば、超安定化Ｙ型ゼオライトと、結合材（バインダー）である塩基性塩化アルミニウム、活性アルミナ、及びカオリンを含む無機酸化物マトリックスとを混合して得られるｐＨ３．０〜４．４の混合スラリーを、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムのいずれか１又は２以上からなる弱塩基性物質をｐＨ調整剤として使用して、ｐＨを４．６〜５．２、好ましくは４．８〜５．０に調整した後、これを噴霧乾燥して製造される。この流動接触分解触媒は、減圧軽油の流動接触分解に好適に使用することができる。
本発明の第２の実施の形態に係る流動接触分解触媒は、例えば、超安定化Ｙ型ゼオライトと、結合材である塩基性塩化アルミニウム、活性アルミナ、及びカオリンを含む無機酸化物マトリックスと、ｐＨ調整剤として水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムのいずれか１又は２以上からなる弱塩基性物質とを混合し、ｐＨ４．６〜５．２、好ましくはｐＨ４．８〜５．０に調整した調整スラリーを噴霧乾燥して製造される。この流動接触分解触媒は、減圧軽油の流動接触分解に好適に使用することができる。
本発明の第３の実施の形態に係る流動接触分解触媒は、ゼオライトとしてレアアース交換超安定化Ｙ型ゼオライトを用いた点が、前記した第１の実施の形態と異なっており、重質油の流動接触分解に好適に使用される。
【００１０】
ここで、本発明の流動接触分解触媒に用いられる塩基性塩化アルミニウムは、塩化アルミニウム水溶液に金属アルミニウム（例えば、アルミニウム粉、アルミニウムホイル等）を溶解させて製造することができる。
また、超安定化Ｙ型ゼオライトは、Ｙ型ゼオライトを水熱処理等の脱アルミニウム処理して製造でき、レアアース交換超安定化Ｙ型ゼオライトは、この超安定化Ｙ型ゼオライトに、例えば、塩化レアアース水溶液等のレアアース含有水溶液を含浸し、イオン交換によってレアアースを担持させて製造することができる。
無機酸化物マトリックスを構成する成分としては、カオリン、活性アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、カオリナイト鉱物、モンモリロナイト鉱物等がある。
【実施例】
【００１１】
（実施例１：減圧軽油分解用の流動接触分解触媒Ａ）
＜塩基性塩化アルミニウム水溶液の調製＞
スチームジャケット付きのチタン製のタンク（容量６０Ｌ）に、１０．１４ｋｇの塩化アルミニウム６水和物と３８．９ｋｇの純水とを入れて十分に攪拌し、塩化アルミニウム水溶液を得た。この塩化アルミニウム水溶液を攪拌しながら９５℃まで加温し、液温を保持したまま、純度９９．９％のアルミニウムホイル（アルミ箔）５．６７ｋｇを６時間かけて少量づつ（１５．７５ｇ／分）投入して、アルミ箔を溶解させた。なお、アルミ箔の溶解時には、大量の水素ガスが発生し、水溶液中の水が水蒸気として蒸発するため、タンク内の水溶液の貯留量が一定になるように９５℃の純水を補給した。アルミ箔が完全に溶解した後、この水溶液を３５℃まで冷却して、５４．７ｋｇの塩基性塩化アルミニウム水溶液を得た。この塩基性塩化アルミニウム水溶液は、ｐＨ３．６であり、Ａｌ２Ｏ３として２３．５質量％の塩基性塩化アルミニウムを含んでいた。
【００１２】
＜調合工程＞
容量５Ｌのプラスチック製の容器に、得られた塩基性塩化アルミニウム水溶液１２２７ｇと、格子定数が２４．５６Åの超安定化Ｙ型ゼオライトをシリカ−アルミナ基準で９００ｇと、カオリンを乾燥基準で７００ｇと、平均粒子径が１０μｍの活性アルミナ（住友化学社製、ＢＫ−１１２）を乾燥基準で１００ｇと、６０℃の純水１５００ｇとを攪拌しながら混合した。得られた混合スラリーは、固形分濃度が４２．０質量％、ｐＨが４．１０、温度が４５℃であった。
更に、混合スラリーがｐＨ４．８０となるまで、２５質量％の水酸化マグネシウム（弱塩基性物質の一例）水溶液を添加して、調整スラリーを作製した。
【００１３】
＜噴霧乾燥工程＞
調整スラリーを液滴として、入口温度が４６０℃で、出口温度が２６０℃に設定された噴霧乾燥機で噴霧乾燥を行い、平均粒子径が６５μｍの球状粒子を得た。
＜洗浄及び乾燥工程＞
容量２０Ｌの容器に、６０℃の純水１０Ｌと、得られた球状粒子２０００ｇとを入れ、再懸濁（レスラリー）した後、１５質量％のアンモニア水でｐＨ４．５に調整し、６０℃で５分間攪拌し、更に、ブフナーロートで濾過した後、濾過残渣を６０℃の純水１０Ｌで洗浄した。
容量２０Ｌの容器に、洗浄した濾過残渣（洗浄ケーキ）、６０℃の純水１０Ｌ、及び硫酸アンモニウム１７０ｇを入れ、６０℃で２０分間攪拌した後、ブフナーロートで濾過し、更に濾過残渣を６０℃の純水１０Ｌで洗浄した。この操作を２回繰り返した後、洗浄によって、ナトリウム、塩素等が除去された濾過残渣を１３０℃で１２時間乾燥して、流動接触分解触媒Ａを得た。
【００１４】
得られた流動接触分解触媒Ａの化学組成（ナトリウム、硫黄、アルミニウム、マグネシウム、水分。以下同様）及び物理的性状（嵩密度、比表面積、耐摩耗性。以下同様）を測定し、その結果を表１に示す。なお、化学組成及び物理的性状は、以下のようにしてそれぞれ測定した。
化学組成は、プラズマ発光分析（ＩＣＰ）及びイオンクロマトグラフィにより測定した。また、物理的性状は、流動接触分解触媒Ａを６００℃で２時間空気中で焼成した後、デシケータ内で吸湿しないように冷却した後に測定した。嵩密度は、２００ｍｌのガラス製メスシリンダーに前記した触媒を充填して、容積当たりの重量から求めた。比表面積は、窒素の吸着−脱離等温線（ＢＥＴ法）から求めた。耐摩耗性は、小孔を備えた蓋が上下に取り付けられた筒状容器内に所定量（例えば、１００ｇ）の流動接触分解触媒Ａを入れた後、下方の小孔から空気を２３４ｍ／ｓの速度で送り、１２〜４２時間の間で摩耗して粉化した触媒の重量を測定し、粉化した重量と初期の重量との割合を耐摩耗性指数として求めた。
【００１５】
【表１】
但し、１０００℃−１Ｈｒ質量％とは、１０００℃で１時間乾燥した前後の質量を水分として算出したものである。以下同様である。
【００１６】
（比較例１：減圧軽油分解用の流動接触分解触媒Ｂ）
比較例１は、前記した調合工程において、混合スラリーをｐＨ調整せずに噴霧乾燥した点が、実施例１と異なる。得られた流動接触分解触媒Ｂの化学組成及び物理的性状を表１に示す。
（比較例２）
比較例２は、前記した調合工程において、混合スラリーを２０質量％のケイ酸ナトリウム水溶液（ｐＨ調整剤の一例）でｐＨ４．８０に調整した点が、実施例１と異なる。なお、ｐＨ調整の際に、塩基性塩化アルミニウムがゲル化したため、噴霧乾燥ができなかった。
（比較例３）
比較例３は、前記した調合工程において、混合スラリーを２２質量％のアルミン酸ナトリウム水溶液（ｐＨ調整剤の一例）でｐＨ４．８０に調整した点が、実施例１と異なる。なお、ｐＨ調整の際に、塩基性塩化アルミニウムがゲル化したため、噴霧乾燥ができなかった。
【００１７】
（実施例２：減圧軽油分解用の流動接触分解触媒Ｃ）
まず、格子定数が２４．５６Åの超安定化Ｙ型ゼオライトをシリカ−アルミナ基準で５００ｇと、６０℃の純水９３０ｇとを攪拌しながら混合して、ｐＨ４．３とした後、炭酸水素ナトリウム（弱塩基性物質の一例）を６０ｇ添加して、ｐＨを７．０に調整し、ゼオライトスラリー１４９０ｇを得た。次に、容量５Ｌのプラスチック製の容器に、前記した塩基性塩化アルミニウム水溶液１２２７ｇと、得られたゼオライトスラリー１４９０ｇと、新たな２４．５６Åの超安定化Ｙ型ゼオライトの粉をシリカ−アルミナ基準で４００ｇと、カオリンを乾燥基準で７００ｇと、平均粒子径が１０μｍの活性アルミナ（住友化学社製、ＢＫ−１１２）を乾燥基準で１００ｇと、６０℃の純水６５０ｇとを入れ、攪拌して混合した。得られた調整スラリーは、固形分濃度が４２．０質量％、ｐＨが４．６３、温度が４５℃であった。
得られた調整スラリーを、実施例１と同様に噴霧乾燥、洗浄、及び乾燥を行い、流動接触分解触媒Ｃを製造した。得られた流動接触分解触媒Ｃの化学組成及び物理的性状を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】
（実施例３：減圧軽油分解用の流動接触分解触媒Ｄ）
実施例３は、ゼオライトスラリーを製造する際に、炭酸ナトリウム（弱塩基性物質の一例）を６０ｇ添加してゼオライトスラリーのｐＨを７．０に調整する点と、このゼオライトスラリーを含む調整スラリーのｐＨが４．７１である点が、実施例２と異なっている。得られた流動接触分解触媒Ｄの化学組成及び物理的性状を表２に示す。
（実施例４：減圧軽油分解用の流動接触分解触媒Ｅ）
実施例４は、ｐＨが４．６３の調整スラリーを、更に２５質量％の水酸化マグネシウム水溶液（弱塩基性物質の一例）でｐＨ４．８０に調整した調整スラリーを作製し、これを噴霧乾燥する点が、実施例２と異なっている。得られた流動接触分解触媒Ｅの化学組成及び物理的性状を表２に示す。
（比較例４：減圧軽油分解用の流動接触分解触媒Ｆ）
比較例４は、ゼオライトスラリーを製造する際に、２０質量％の水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ調整剤の一例）でゼオライトスラリーのｐＨを７．０に調整する点が、実施例２と異なっている。得られた流動接触分解触媒Ｆの化学組成及び物理的性状を表２に示す。なお、混合スラリーは、ｐＨ４．６３であった。
（比較例５）
比較例５は、ゼオライトスラリーを製造する際に、１５質量％のアンモニア水溶液（ｐＨ調整剤の一例）でゼオライトスラリーのｐＨを７．０に調整する点が、実施例２と異なっている。なお、得られた混合スラリー（ｐＨ４．６３）を噴霧乾燥した際に、塩基性塩化アルミニウムとアンモニアが反応して、環境汚染の原因となる塩化アンモニウムのヒュームガスが発生したため、噴霧乾燥を中止した。
【００２０】
（実施例５：重質油分解用の流動接触分解触媒Ｇ）
容量５Ｌのプラスチック製の容器に、前記した塩基性塩化アルミニウム水溶液１２２７ｇと、格子定数が２４．６０Åのレアアース交換超安定化Ｙ型ゼオライトをシリカ−アルミナ基準で５２０ｇと、カオリンを乾燥基準で１０８０ｇと、平均粒子径が１０μｍの活性アルミナ（住友化学社製、ＢＫ−１１２）を乾燥基準で１００ｇと、６０℃の純水１４７０ｇとを攪拌しながら混合した。得られた混合スラリーは、固形分濃度が４２．０質量％、ｐＨが４．１５、温度が４５℃であった。
更に、混合スラリーがｐＨ４．８５となるまで、２５質量％の水酸化マグネシウム水溶液（弱塩基性物質の一例）を添加して、調整スラリーを作製した。得られた調整スラリーを、実施例１と同様に噴霧乾燥、洗浄、及び乾燥を行い流動接触分解触媒Ｇを製造した。得られた流動接触分解触媒Ｇの化学組成及び物理的性状を表３に示す。
【００２１】
【表３】
【００２２】
（実施例６：重質油分解用の流動接触分解触媒Ｈ）
実施例６は、混合スラリーを２０質量％の水酸化カルシウム水溶液（弱塩基性物質の一例）でｐＨ４．８５に調整して調整スラリーを得た点が、実施例５と異なっている。得られた流動接触分解触媒Ｈの化学組成及び物理的性状を表３に示す。
（比較例６：重質油分解用の流動接触分解触媒Ｉ）
比較例６は、混合スラリーをｐＨ調整せずに噴霧乾燥した点が、実施例５と異なっている。得られた流動接触分解触媒Ｉの化学組成及び物理的性状を表３に示す。
【００２３】
（試験例１：減圧軽油の流動接触分解）
流動接触分解触媒Ａ〜Ｆを、７９０℃で２０時間、１００％水蒸気で処理した後、反応試験装置（ザイテル社製、ＡＣＥ−Ｒ＋の流動床式ＭＡＴ）を使用して、以下の測定条件で減圧軽油の流動接触分解性能の評価をそれぞれ行った。
原料油：脱硫減圧軽油（ＤＳＶＧＯ）１００質量％
反応温度：５０６℃
触媒重量基準の空間速度（ＷＨＳＶ）：８質量％／質量％
触媒／油比（質量比。以下同様）：３．７５、５．０、６．０の３水準
生成油のカット温度
ガソリン：Ｃ５〜２００℃
ライトサイクルオイル（ＬＣＯ）：２００〜３８０℃
ヘビーサイクルオイル（ＨＣＯ）：３８０℃超
ここで、表４に、流動接触分解触媒Ａ〜Ｆについて、触媒／油比が５．０の場合の減圧軽油の分解率、ドライガス収率、ＬＰＧ収率、ガソリン収率、ＬＣＯ収率、ＨＣＯ収率、コーク収率、及びリサーチ法によるオクタン価の測定結果を示す（なお、触媒／油比が３．７５及び６．０の場合のデータは示さず）。また、流動接触分解触媒Ａ〜Ｆについて、触媒／油比が３．７５、５．０、及び６．０の３水準における減圧軽油の分解率のデータと、触媒／油比、ドライガス収率、ＬＰＧ収率、ガソリン収率、ＬＣＯ収率、ＨＣＯ収率、コーク収率、及びリサーチ法によるオクタン価の各データとの関係から、軽油の分解率を同一（７１．０％）とした場合の触媒／油比、ドライガス収率、ＬＰＧ収率、ガソリン収率、ＬＣＯ収率、ＨＣＯ収率、コーク収率、及びリサーチ法によるオクタン価をそれぞれ求め、その結果を表５に示す。
【００２４】
【表４】
【００２５】
【表５】
【００２６】
（試験例２：重質油の流動接触分解）
流動接触分解触媒Ｇ〜Ｉを、６００℃で２時間焼成した後、ナフテン酸ニッケル及びナフテン酸バナジウムが溶解したベンゼンにより、ニッケル（Ｎｉ）が１５００ｐｐｍ、バナジウム（Ｖ）が２５００ｐｐｍとなるようにミッチェル法により含浸を行い、次に６００℃で燃焼して、有機物を除去し、更に７８０℃で１３時間１００％水蒸気で処理した後、前記した反応試験装置を使用して、以下の測定条件で重質油の流動接触分解性能の評価をそれぞれ行った。
原料油：ＤＳＶＧＯ５０質量％＋脱硫常圧蒸留残渣油（ＤＳＡＲ）５０質量％
反応温度：５３５℃
ＷＨＳＶ：８質量％／質量％
触媒／油比：３．７５、５．０、６．０の３水準
生成油のカット温度
ガソリン：Ｃ５〜２０５℃
ＬＣＯ：２０５〜３４３℃
ＨＣＯ：３４３℃超
ここで、表６に、流動接触分解触媒Ｇ〜Ｉについて、触媒／油比が５．０の場合の重質油の分解率、ドライガス収率、ＬＰＧ収率、ガソリン収率、ＬＣＯ収率、ＨＣＯ収率、コーク収率、及びリサーチ法によるオクタン価の測定結果を示す（なお、触媒／油比が３．７５及び６．０の場合のデータは示さず）。また、触媒／油比が３．７５、５．０、及び６．０の３水準における重質油の分解率のデータと、流動接触分解触媒Ｇ〜Ｉについて、触媒／油比、ドライガス収率、ＬＰＧ収率、ガソリン収率、ＬＣＯ収率、ＨＣＯ収率、コーク収率、及びリサーチ法によるオクタン価の各データとの関係から、軽油の分解率を同一（７４．０％）とした場合の触媒／油比、ドライガス収率、ＬＰＧ収率、ガソリン収率、ＬＣＯ収率、ＨＣＯ収率、コーク収率、及びリサーチ法によるオクタン価をそれぞれ求め、その結果を表７に示す。
【００２７】
【表６】
【００２８】
【表７】
【００２９】
表１〜７によると、ゼオライトと結合材である塩基性塩化アルミニウムを含有する無機酸化物マトリックスとを混合し、更に水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムのいずれか１又は２以上からなる弱塩基性物質でｐＨ４．６〜５．２に調整した後、噴霧乾燥した実施例１〜６の流動接触分解触媒Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｈは、耐摩耗性が高い。また、流動接触分解触媒Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｈは、分解率が高く、ガソリン収率が高く、コーク及びＨＣＯの収率が低いことが解った。
【００３０】
本発明は、前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の流動接触分解触媒の製造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、前記した実施の形態において、ゼオライトとして、ＵＳＹ単独、ＲＥＵＳＹ単独のものを使用したが、ＲＥＹ単独、ＵＳＹとＲＥＹを混合、又はＵＳＹとＲＥＵＳＹを混合したものを使用してもよい。また、重質油分解用の流動接触分解触媒には、カルシウムアルミネート、酸化マンガン、炭酸ランタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等の金属補足剤を含有させて、重油中に含まれ、触媒を被毒させるニッケルやバナジウムを補足するようにしてもよい。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリン収率が高く、コーク収率が低く、更に摩耗強度の高い流動接触分解触媒の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゼオライトと、結合材である塩基性塩化アルミニウム（アルミニウムクロロヒドロール）を含有する無機酸化物マトリックスとを含むｐＨ２．５〜３．５の混合物のスラリー状物（以下、「混合スラリー」という）を、液滴として噴霧乾燥する流動接触分解触媒の製造方法が知られていた。しかしながら、この方法では、混合スラリー中の塩基性塩化アルミニウムの重合が促進されず、噴霧乾燥時に、熱風と接触した液滴の表面部分が密に固体化して卵の殻のような状態になるため、液滴に含まれる水の蒸発と液滴の収縮とがバランス良く進まない。この結果、液滴粒子の内部に歪みが形成されたり、その外側表面を破壊しながら、液滴の内部の水が蒸発するので、得られる触媒の表面にクラックが発生するという問題があった。
そこで、混合スラリーを、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム、アルミン酸ナトリウム等のｐＨ調整剤によってｐＨ４〜６に調整して、塩基性塩化アルミニウムの重合を促進させたスラリー（以下、「調整スラリー」という）を作製し、この調整スラリーを液滴として噴霧乾燥する方法が開発された（例えば、特許文献１参照）。この調合スラリーは、塩基性塩化アルミニウムが固体化した際に粗に構成されるため、噴霧乾燥時に液滴中の水が容易に脱離でき、液滴の外部表面を破壊することなく、触媒を形成することができる。
【０００３】
【特許文献１】特表２００４−５２８１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記したｐＨ調整剤を使用した場合、調整スラリー中の塩基性塩化アルミニウムが部分的にゲル化を起こすため、充分な結合力が得られずに、触媒の摩耗強度が低下するという問題があった。この摩耗強度が低下した触媒は、接触分解装置内で粉化して飛散し、装置の故障の原因となる虞があった。
また、前記ｐＨ調整剤として水酸化アンモニウムを使用した場合には、塩基性塩化アルミニウムと水酸化アンモニウムが、通常の噴霧乾燥時の排気温度である２１０℃以上で、それぞれ塩酸ガス、アンモニアガスに分解され、更に、これらが反応して、塩化アンモニウムのヒュームガス（白煙状の固体微粒子）となり、大気汚染の原因となるという問題もあった。なお、このヒュームガスを除去するための装置もあるが、コストがかかる。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ガソリン収率が高く、コーク収率が低く、摩耗強度の高い流動接触分解触媒の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る第１の流動接触分解触媒の製造方法は、ゼオライトと、結合材である塩基性塩化アルミニウムを含有する無機酸化物マトリックスとを混合して得られたｐＨ３．０〜４．４の混合スラリーに、弱塩基性物質を加えてｐＨ４．６〜５．２に調整して調整スラリーとし、該調整スラリーを液滴として噴霧乾燥する流動接触分解触媒の製造方法において、前記弱塩基性物質が、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムのいずれか１又は２以上からなる。
前記目的に沿う本発明に係る第２の流動接触分解触媒の製造方法は、ゼオライトと、結合材である塩基性塩化アルミニウムを含有する無機酸化物マトリックスと、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムからなる群から選ばれた少なくとも１つの弱塩基性物質とを含有するｐＨ４．６〜５．２の調整スラリーを液滴として噴霧乾燥する。
ここで、本発明の第１、第２の流動接触分解触媒に使用されるゼオライトとしては、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、モルデナイト、ＺＳＭ型ゼオライト等の合成ゼオライトや天然ゼオライトが使用できる。
また、結合材として使用される塩基性塩化アルミニウムは、下記（１）式で示される。
［Ａｌ２（ＯＨ）ｎＣｌ６−ｎ］ｍ・・・（１）
（ただし、０＜ｎ＜６、１≦ｍ≦１０、好ましくは４．８≦ｎ≦５．３、３≦ｍ≦７である。なお、ｍおよびｎは、自然数を示す。）
【０００７】
本発明に係る流動接触分解触媒の製造方法において、前記ゼオライトが、超安定化Ｙ型ゼオライトであるのが好ましい。ここで、超安定化Ｙ型ゼオライト（以下、「ＵＳＹゼオライト」ともいう）は、Ｙ型ゼオライトを水熱処理等の脱アルミニウム処理をして製造することができる。
本発明に係る流動接触分解触媒の製造方法において、前記ゼオライトは、レアアース交換Ｙ型ゼオライト又はレアアース交換超安定化Ｙ型ゼオライトであってもよい。
また、前記混合スラリーには金属捕捉剤（メタルトラップ剤）が含まれていることが好ましく、レアアース交換タイプのものの場合にはとくに好ましい。
ここで、レアアース（希土類元素）とは、スカンジウム、イットリウム、及び、ランタノイドの１７元素の総称であって、本発明では、その内のいずれか１又は２以上が使用され、特に、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウムが好適に使用される。また、レアアース交換Ｙ型ゼオライト（Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ ｅｘｃｈａｎｇｅｄ Ｙ ｚｅｏｌｉｔｅ 以下、「ＲＥＹ」ともいう）は、一部がレアアースで交換されたＹ型ゼオライトであり、レアアース交換超安定化Ｙ型ゼオライト（Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ ｅｘｃｈａｎｇｅｄ ＵＳＹ 以下、「ＲＥＵＳＹ」ともいう）は、一部がレアアースで交換されたＵＳＹゼオライトである。
前記金属捕捉剤としては、カルシウムアルミネート、酸化マンガン、炭酸ランタン、酸化アルミニウム、及び、水酸化アルミニウム等のいずれか１又は２以上が使用できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の流動接触分解触媒の製造方法においては、調整スラリーが、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、及び炭酸水素ナトリウムのいずれか１又は２以上からなる弱塩基性物質でｐＨ４．６〜５．２に調整されるので、調整スラリー中の塩基性塩化アルミニウムがゲル化を起こさず、塩基性塩化アルミニウムの結合力が維持されており、このような調整スラリーを噴霧乾燥するので、摩耗強度の高い触媒を得ることができる。
ここで、ゼオライトが、超安定化Ｙ型ゼオライトである場合には、減圧軽油の接触分解に好適に使用できる。また、ゼオライトが、レアアース交換Ｙ型ゼオライト又はレアアース交換超安定化Ｙ型ゼオライトである場合には、重質油の接触分解に好適に使用でき、更に、混合スラリーに金属捕捉剤を含有させることにより、重質油中の金属を除去することができ、金属による触媒の被毒を防止し、寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の第１の実施の形態に係る流動接触分解触媒は、例えば、超安定化Ｙ型ゼオライトと、結合材（バインダー）である塩基性塩化アルミニウム、活性アルミナ、及びカオリンを含む無機酸化物マトリックスとを混合して得られるｐＨ３．０〜４．４の混合スラリーを、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムのいずれか１又は２以上からなる弱塩基性物質をｐＨ調整剤として使用して、ｐＨを４．６〜５．２、好ましくは４．８〜５．０に調整した後、これを噴霧乾燥して製造される。この流動接触分解触媒は、減圧軽油の流動接触分解に好適に使用することができる。
本発明の第２の実施の形態に係る流動接触分解触媒は、例えば、超安定化Ｙ型ゼオライトと、結合材である塩基性塩化アルミニウム、活性アルミナ、及びカオリンを含む無機酸化物マトリックスと、ｐＨ調整剤として水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムのいずれか１又は２以上からなる弱塩基性物質とを混合し、ｐＨ４．６〜５．２、好ましくはｐＨ４．８〜５．０に調整した調整スラリーを噴霧乾燥して製造される。この流動接触分解触媒は、減圧軽油の流動接触分解に好適に使用することができる。
本発明の第３の実施の形態に係る流動接触分解触媒は、ゼオライトとしてレアアース交換超安定化Ｙ型ゼオライトを用いた点が、前記した第１の実施の形態と異なっており、重質油の流動接触分解に好適に使用される。
【００１０】
ここで、本発明の流動接触分解触媒に用いられる塩基性塩化アルミニウムは、塩化アルミニウム水溶液に金属アルミニウム（例えば、アルミニウム粉、アルミニウムホイル等）を溶解させて製造することができる。
また、超安定化Ｙ型ゼオライトは、Ｙ型ゼオライトを水熱処理等の脱アルミニウム処理して製造でき、レアアース交換超安定化Ｙ型ゼオライトは、この超安定化Ｙ型ゼオライトに、例えば、塩化レアアース水溶液等のレアアース含有水溶液を含浸し、イオン交換によってレアアースを担持させて製造することができる。
無機酸化物マトリックスを構成する成分としては、カオリン、活性アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、カオリナイト鉱物、モンモリロナイト鉱物等がある。
【実施例】
【００１１】
（実施例１：減圧軽油分解用の流動接触分解触媒Ａ）
＜塩基性塩化アルミニウム水溶液の調製＞
スチームジャケット付きのチタン製のタンク（容量６０Ｌ）に、１０．１４ｋｇの塩化アルミニウム６水和物と３８．９ｋｇの純水とを入れて十分に攪拌し、塩化アルミニウム水溶液を得た。この塩化アルミニウム水溶液を攪拌しながら９５℃まで加温し、液温を保持したまま、純度９９．９％のアルミニウムホイル（アルミ箔）５．６７ｋｇを６時間かけて少量づつ（１５．７５ｇ／分）投入して、アルミ箔を溶解させた。なお、アルミ箔の溶解時には、大量の水素ガスが発生し、水溶液中の水が水蒸気として蒸発するため、タンク内の水溶液の貯留量が一定になるように９５℃の純水を補給した。アルミ箔が完全に溶解した後、この水溶液を３５℃まで冷却して、５４．７ｋｇの塩基性塩化アルミニウム水溶液を得た。この塩基性塩化アルミニウム水溶液は、ｐＨ３．６であり、Ａｌ２Ｏ３として２３．５質量％の塩基性塩化アルミニウムを含んでいた。
【００１２】
＜調合工程＞
容量５Ｌのプラスチック製の容器に、得られた塩基性塩化アルミニウム水溶液１２２７ｇと、格子定数が２４．５６Åの超安定化Ｙ型ゼオライトをシリカ−アルミナ基準で９００ｇと、カオリンを乾燥基準で７００ｇと、平均粒子径が１０μｍの活性アルミナ（住友化学社製、ＢＫ−１１２）を乾燥基準で１００ｇと、６０℃の純水１５００ｇとを攪拌しながら混合した。得られた混合スラリーは、固形分濃度が４２．０質量％、ｐＨが４．１０、温度が４５℃であった。
更に、混合スラリーがｐＨ４．８０となるまで、２５質量％の水酸化マグネシウム（弱塩基性物質の一例）水溶液を添加して、調整スラリーを作製した。
【００１３】
＜噴霧乾燥工程＞
調整スラリーを液滴として、入口温度が４６０℃で、出口温度が２６０℃に設定された噴霧乾燥機で噴霧乾燥を行い、平均粒子径が６５μｍの球状粒子を得た。
＜洗浄及び乾燥工程＞
容量２０Ｌの容器に、６０℃の純水１０Ｌと、得られた球状粒子２０００ｇとを入れ、再懸濁（レスラリー）した後、１５質量％のアンモニア水でｐＨ４．５に調整し、６０℃で５分間攪拌し、更に、ブフナーロートで濾過した後、濾過残渣を６０℃の純水１０Ｌで洗浄した。
容量２０Ｌの容器に、洗浄した濾過残渣（洗浄ケーキ）、６０℃の純水１０Ｌ、及び硫酸アンモニウム１７０ｇを入れ、６０℃で２０分間攪拌した後、ブフナーロートで濾過し、更に濾過残渣を６０℃の純水１０Ｌで洗浄した。この操作を２回繰り返した後、洗浄によって、ナトリウム、塩素等が除去された濾過残渣を１３０℃で１２時間乾燥して、流動接触分解触媒Ａを得た。
【００１４】
得られた流動接触分解触媒Ａの化学組成（ナトリウム、硫黄、アルミニウム、マグネシウム、水分。以下同様）及び物理的性状（嵩密度、比表面積、耐摩耗性。以下同様）を測定し、その結果を表１に示す。なお、化学組成及び物理的性状は、以下のようにしてそれぞれ測定した。
化学組成は、プラズマ発光分析（ＩＣＰ）及びイオンクロマトグラフィにより測定した。また、物理的性状は、流動接触分解触媒Ａを６００℃で２時間空気中で焼成した後、デシケータ内で吸湿しないように冷却した後に測定した。嵩密度は、２００ｍｌのガラス製メスシリンダーに前記した触媒を充填して、容積当たりの重量から求めた。比表面積は、窒素の吸着−脱離等温線（ＢＥＴ法）から求めた。耐摩耗性は、小孔を備えた蓋が上下に取り付けられた筒状容器内に所定量（例えば、１００ｇ）の流動接触分解触媒Ａを入れた後、下方の小孔から空気を２３４ｍ／ｓの速度で送り、１２〜４２時間の間で摩耗して粉化した触媒の重量を測定し、粉化した重量と初期の重量との割合を耐摩耗性指数として求めた。
【００１５】
【表１】
但し、１０００℃−１Ｈｒ質量％とは、１０００℃で１時間乾燥した前後の質量を水分として算出したものである。以下同様である。
【００１６】
（比較例１：減圧軽油分解用の流動接触分解触媒Ｂ）
比較例１は、前記した調合工程において、混合スラリーをｐＨ調整せずに噴霧乾燥した点が、実施例１と異なる。得られた流動接触分解触媒Ｂの化学組成及び物理的性状を表１に示す。
（比較例２）
比較例２は、前記した調合工程において、混合スラリーを２０質量％のケイ酸ナトリウム水溶液（ｐＨ調整剤の一例）でｐＨ４．８０に調整した点が、実施例１と異なる。なお、ｐＨ調整の際に、塩基性塩化アルミニウムがゲル化したため、噴霧乾燥ができなかった。
（比較例３）
比較例３は、前記した調合工程において、混合スラリーを２２質量％のアルミン酸ナトリウム水溶液（ｐＨ調整剤の一例）でｐＨ４．８０に調整した点が、実施例１と異なる。なお、ｐＨ調整の際に、塩基性塩化アルミニウムがゲル化したため、噴霧乾燥ができなかった。
【００１７】
（実施例２：減圧軽油分解用の流動接触分解触媒Ｃ）
まず、格子定数が２４．５６Åの超安定化Ｙ型ゼオライトをシリカ−アルミナ基準で５００ｇと、６０℃の純水９３０ｇとを攪拌しながら混合して、ｐＨ４．３とした後、炭酸水素ナトリウム（弱塩基性物質の一例）を６０ｇ添加して、ｐＨを７．０に調整し、ゼオライトスラリー１４９０ｇを得た。次に、容量５Ｌのプラスチック製の容器に、前記した塩基性塩化アルミニウム水溶液１２２７ｇと、得られたゼオライトスラリー１４９０ｇと、新たな２４．５６Åの超安定化Ｙ型ゼオライトの粉をシリカ−アルミナ基準で４００ｇと、カオリンを乾燥基準で７００ｇと、平均粒子径が１０μｍの活性アルミナ（住友化学社製、ＢＫ−１１２）を乾燥基準で１００ｇと、６０℃の純水６５０ｇとを入れ、攪拌して混合した。得られた調整スラリーは、固形分濃度が４２．０質量％、ｐＨが４．６３、温度が４５℃であった。
得られた調整スラリーを、実施例１と同様に噴霧乾燥、洗浄、及び乾燥を行い、流動接触分解触媒Ｃを製造した。得られた流動接触分解触媒Ｃの化学組成及び物理的性状を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】
（実施例３：減圧軽油分解用の流動接触分解触媒Ｄ）
実施例３は、ゼオライトスラリーを製造する際に、炭酸ナトリウム（弱塩基性物質の一例）を６０ｇ添加してゼオライトスラリーのｐＨを７．０に調整する点と、このゼオライトスラリーを含む調整スラリーのｐＨが４．７１である点が、実施例２と異なっている。得られた流動接触分解触媒Ｄの化学組成及び物理的性状を表２に示す。
（実施例４：減圧軽油分解用の流動接触分解触媒Ｅ）
実施例４は、ｐＨが４．６３の調整スラリーを、更に２５質量％の水酸化マグネシウム水溶液（弱塩基性物質の一例）でｐＨ４．８０に調整した調整スラリーを作製し、これを噴霧乾燥する点が、実施例２と異なっている。得られた流動接触分解触媒Ｅの化学組成及び物理的性状を表２に示す。
（比較例４：減圧軽油分解用の流動接触分解触媒Ｆ）
比較例４は、ゼオライトスラリーを製造する際に、２０質量％の水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ調整剤の一例）でゼオライトスラリーのｐＨを７．０に調整する点が、実施例２と異なっている。得られた流動接触分解触媒Ｆの化学組成及び物理的性状を表２に示す。なお、混合スラリーは、ｐＨ４．６３であった。
（比較例５）
比較例５は、ゼオライトスラリーを製造する際に、１５質量％のアンモニア水溶液（ｐＨ調整剤の一例）でゼオライトスラリーのｐＨを７．０に調整する点が、実施例２と異なっている。なお、得られた混合スラリー（ｐＨ４．６３）を噴霧乾燥した際に、塩基性塩化アルミニウムとアンモニアが反応して、環境汚染の原因となる塩化アンモニウムのヒュームガスが発生したため、噴霧乾燥を中止した。
【００２０】
（実施例５：重質油分解用の流動接触分解触媒Ｇ）
容量５Ｌのプラスチック製の容器に、前記した塩基性塩化アルミニウム水溶液１２２７ｇと、格子定数が２４．６０Åのレアアース交換超安定化Ｙ型ゼオライトをシリカ−アルミナ基準で５２０ｇと、カオリンを乾燥基準で１０８０ｇと、平均粒子径が１０μｍの活性アルミナ（住友化学社製、ＢＫ−１１２）を乾燥基準で１００ｇと、６０℃の純水１４７０ｇとを攪拌しながら混合した。得られた混合スラリーは、固形分濃度が４２．０質量％、ｐＨが４．１５、温度が４５℃であった。
更に、混合スラリーがｐＨ４．８５となるまで、２５質量％の水酸化マグネシウム水溶液（弱塩基性物質の一例）を添加して、調整スラリーを作製した。得られた調整スラリーを、実施例１と同様に噴霧乾燥、洗浄、及び乾燥を行い流動接触分解触媒Ｇを製造した。得られた流動接触分解触媒Ｇの化学組成及び物理的性状を表３に示す。
【００２１】
【表３】
【００２２】
（実施例６：重質油分解用の流動接触分解触媒Ｈ）
実施例６は、混合スラリーを２０質量％の水酸化カルシウム水溶液（弱塩基性物質の一例）でｐＨ４．８５に調整して調整スラリーを得た点が、実施例５と異なっている。得られた流動接触分解触媒Ｈの化学組成及び物理的性状を表３に示す。
（比較例６：重質油分解用の流動接触分解触媒Ｉ）
比較例６は、混合スラリーをｐＨ調整せずに噴霧乾燥した点が、実施例５と異なっている。得られた流動接触分解触媒Ｉの化学組成及び物理的性状を表３に示す。
【００２３】
（試験例１：減圧軽油の流動接触分解）
流動接触分解触媒Ａ〜Ｆを、７９０℃で２０時間、１００％水蒸気で処理した後、反応試験装置（ザイテル社製、ＡＣＥ−Ｒ＋の流動床式ＭＡＴ）を使用して、以下の測定条件で減圧軽油の流動接触分解性能の評価をそれぞれ行った。
原料油：脱硫減圧軽油（ＤＳＶＧＯ）１００質量％
反応温度：５０６℃
触媒重量基準の空間速度（ＷＨＳＶ）：８質量％／質量％
触媒／油比（質量比。以下同様）：３．７５、５．０、６．０の３水準
生成油のカット温度
ガソリン：Ｃ５〜２００℃
ライトサイクルオイル（ＬＣＯ）：２００〜３８０℃
ヘビーサイクルオイル（ＨＣＯ）：３８０℃超
ここで、表４に、流動接触分解触媒Ａ〜Ｆについて、触媒／油比が５．０の場合の減圧軽油の分解率、ドライガス収率、ＬＰＧ収率、ガソリン収率、ＬＣＯ収率、ＨＣＯ収率、コーク収率、及びリサーチ法によるオクタン価の測定結果を示す（なお、触媒／油比が３．７５及び６．０の場合のデータは示さず）。また、流動接触分解触媒Ａ〜Ｆについて、触媒／油比が３．７５、５．０、及び６．０の３水準における減圧軽油の分解率のデータと、触媒／油比、ドライガス収率、ＬＰＧ収率、ガソリン収率、ＬＣＯ収率、ＨＣＯ収率、コーク収率、及びリサーチ法によるオクタン価の各データとの関係から、軽油の分解率を同一（７１．０％）とした場合の触媒／油比、ドライガス収率、ＬＰＧ収率、ガソリン収率、ＬＣＯ収率、ＨＣＯ収率、コーク収率、及びリサーチ法によるオクタン価をそれぞれ求め、その結果を表５に示す。
【００２４】
【表４】
【００２５】
【表５】
【００２６】
（試験例２：重質油の流動接触分解）
流動接触分解触媒Ｇ〜Ｉを、６００℃で２時間焼成した後、ナフテン酸ニッケル及びナフテン酸バナジウムが溶解したベンゼンにより、ニッケル（Ｎｉ）が１５００ｐｐｍ、バナジウム（Ｖ）が２５００ｐｐｍとなるようにミッチェル法により含浸を行い、次に６００℃で燃焼して、有機物を除去し、更に７８０℃で１３時間１００％水蒸気で処理した後、前記した反応試験装置を使用して、以下の測定条件で重質油の流動接触分解性能の評価をそれぞれ行った。
原料油：ＤＳＶＧＯ５０質量％＋脱硫常圧蒸留残渣油（ＤＳＡＲ）５０質量％
反応温度：５３５℃
ＷＨＳＶ：８質量％／質量％
触媒／油比：３．７５、５．０、６．０の３水準
生成油のカット温度
ガソリン：Ｃ５〜２０５℃
ＬＣＯ：２０５〜３４３℃
ＨＣＯ：３４３℃超
ここで、表６に、流動接触分解触媒Ｇ〜Ｉについて、触媒／油比が５．０の場合の重質油の分解率、ドライガス収率、ＬＰＧ収率、ガソリン収率、ＬＣＯ収率、ＨＣＯ収率、コーク収率、及びリサーチ法によるオクタン価の測定結果を示す（なお、触媒／油比が３．７５及び６．０の場合のデータは示さず）。また、触媒／油比が３．７５、５．０、及び６．０の３水準における重質油の分解率のデータと、流動接触分解触媒Ｇ〜Ｉについて、触媒／油比、ドライガス収率、ＬＰＧ収率、ガソリン収率、ＬＣＯ収率、ＨＣＯ収率、コーク収率、及びリサーチ法によるオクタン価の各データとの関係から、軽油の分解率を同一（７４．０％）とした場合の触媒／油比、ドライガス収率、ＬＰＧ収率、ガソリン収率、ＬＣＯ収率、ＨＣＯ収率、コーク収率、及びリサーチ法によるオクタン価をそれぞれ求め、その結果を表７に示す。
【００２７】
【表６】
【００２８】
【表７】
【００２９】
表１〜７によると、ゼオライトと結合材である塩基性塩化アルミニウムを含有する無機酸化物マトリックスとを混合し、更に水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムのいずれか１又は２以上からなる弱塩基性物質でｐＨ４．６〜５．２に調整した後、噴霧乾燥した実施例１〜６の流動接触分解触媒Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｈは、耐摩耗性が高い。また、流動接触分解触媒Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｈは、分解率が高く、ガソリン収率が高く、コーク及びＨＣＯの収率が低いことが解った。
【００３０】
本発明は、前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の流動接触分解触媒の製造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、前記した実施の形態において、ゼオライトとして、ＵＳＹ単独、ＲＥＵＳＹ単独のものを使用したが、ＲＥＹ単独、ＵＳＹとＲＥＹを混合、又はＵＳＹとＲＥＵＳＹを混合したものを使用してもよい。また、重質油分解用の流動接触分解触媒には、カルシウムアルミネート、酸化マンガン、炭酸ランタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等の金属補足剤を含有させて、重油中に含まれ、触媒を被毒させるニッケルやバナジウムを補足するようにしてもよい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゼオライトと、結合材である塩基性塩化アルミニウムを含有する無機酸化物マトリックスとを混合して得られたｐＨ３．０〜４．４の混合スラリーに、弱塩基性物質を加えてｐＨ４．６〜５．２に調整して調整スラリーとし、該調整スラリーを液滴として噴霧乾燥する流動接触分解触媒の製造方法において、
前記弱塩基性物質が、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムのいずれか１又は２以上からなることを特徴とする流動接触分解触媒の製造方法。
【請求項２】
ゼオライトと、結合材である塩基性塩化アルミニウムを含有する無機酸化物マトリックスと、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムからなる群から選ばれた少なくとも１つの弱塩基性物質とを含有するｐＨ４．６〜５．２の調整スラリーを液滴として噴霧乾燥することを特徴とする流動接触分解触媒の製造方法。
【請求項３】
前記ゼオライトが超安定化Ｙ型ゼオライトであることを特徴とする請求項１又は２に記載の流動接触分解触媒の製造方法。
【請求項４】
前記ゼオライトが、レアアース交換Ｙ型ゼオライト又はレアアース交換超安定化Ｙ型ゼオライトであることを特徴とする請求項１又は２に記載の流動接触分解触媒の製造方法。
【請求項５】
前記混合スラリーが金属捕捉剤を含有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の流動接触分解触媒の製造方法。
【請求項１】
ゼオライトと、結合材である塩基性塩化アルミニウムを含有する無機酸化物マトリックスとを混合して得られたｐＨ３．０〜４．４の混合スラリーに、弱塩基性物質を加えてｐＨ４．６〜５．２に調整して調整スラリーとし、該調整スラリーを液滴として噴霧乾燥する流動接触分解触媒の製造方法において、
前記弱塩基性物質が、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムのいずれか１又は２以上からなることを特徴とする流動接触分解触媒の製造方法。
【請求項２】
ゼオライトと、結合材である塩基性塩化アルミニウムを含有する無機酸化物マトリックスと、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸ナトリウムからなる群から選ばれた少なくとも１つの弱塩基性物質とを含有するｐＨ４．６〜５．２の調整スラリーを液滴として噴霧乾燥することを特徴とする流動接触分解触媒の製造方法。
【請求項３】
前記ゼオライトが超安定化Ｙ型ゼオライトであることを特徴とする請求項１又は２に記載の流動接触分解触媒の製造方法。
【請求項４】
前記ゼオライトが、レアアース交換Ｙ型ゼオライト又はレアアース交換超安定化Ｙ型ゼオライトであることを特徴とする請求項１又は２に記載の流動接触分解触媒の製造方法。
【請求項５】
前記混合スラリーが金属捕捉剤を含有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の流動接触分解触媒の製造方法。
【公開番号】特開２００９−６５７（Ｐ２００９−６５７Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６５６１７（Ｐ２００７−１６５６１７）
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００１９００２４）日揮触媒化成株式会社 (458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００１９００２４）日揮触媒化成株式会社 (458)
【Ｆターム（参考）】
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