(57)【要約】  本発明は、発熱触媒反応中に生成される熱を調節および制御する方法に関する。活性化エネルギーが異なる２つ以上の触媒を組み合わせることにより、作用の進行中に発生する熱変化の量を制御することができる。そのようなプロセスの利点には、変化が反応器の許容範囲内になるように温度を制御することが含まれる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒反応によって生成された熱を分散させる方法であって、
異なる活性温度および同じ機能を有する少なくとも２つの触媒を、反応器の許容温度より低い運転終了温度を維持するのに十分な比率で組み合わせることを含む方法。
【請求項２】
前記少なくとも２つの触媒を混合して均一な組成物を形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記触媒反応器内に前記少なくとも２つの触媒の複数の個別層を提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも２つの触媒が、水素化分解触媒である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記触媒の少なくとも１つがアモルファス系触媒であり、前記触媒の少なくとも１つがゼオライト系触媒である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記アモルファス系触媒が、ＮｉおよびＭｏまたはＮｉおよびＷを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも２つの触媒の少なくとも１つが、ＣｏおよびＭｏ、ＮｉおよびＭｏ、またはＰｔおよびＰｄを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも２つの触媒が、１／９９から９９／１の比率の範囲で存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも２つの触媒が、アモルファス触媒およびゼオライト触媒である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記触媒反応器が、前記少なくとも２つの触媒の最も高い活性温度を有する前記少なくとも２つの触媒の１つについて、前記活性温度より２５℃から４０℃高い許容範囲を有する、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化水素原料の触媒工程を改善するための方法に関する。より具体的には、本発明は触媒系による熱生成を制御する性能の改善に関し、これは同様に、既存の反応器構造を有するプロセス技術を最適化する性能に繋がる。
【背景技術】
【０００２】
例えば、石油化学産業での炭化水素原料の処理は複雑である。本質的にすべての原料調製方法論の１つの特徴は、使用される特定の原料を、例えば、水素化分解、脱金属、脱硫黄、脱窒素、改質等するための、反応器および反応器内に配置される触媒の使用である。
【０００３】
触媒反応は熱の適用を必要とし、反応器は特定の熱許容度で設計および構築される。変動する許容差は、一般に２５℃から４０℃の範囲である。言い換えれば、反応が開始温度「Ｘ」（「運転開始」または「ＳＯＲ」温度）で行われる場合、反応器は、反応器の誤動作に関する問題が発生する前に、「Ｘ＋２５℃」から「Ｘ＋４０℃」までの温度を許容することができる。
【０００４】
水素を消費する触媒反応は発熱性である。精製プロセスおよび石油化学プロセスについて、これは、使用される反応器の許容誤差と、発熱反応中に生成される熱とのバランスをとる必要があることを意味する。
【０００５】
当該分野においてこれらの問題に適応した１つの方法は、触媒が適用されるベッドの間に「冷却」または「急冷」領域を構築して機能させることである。これらの急冷領域は、単純であってよく、複雑であってもよいが、それらの目的は同じであり、反応器内の反応物によって運ばれる熱の量を減らすことである。
【０００６】
触媒は、活性温度範囲、すなわち、目標とする変換および活性化エネルギー、すなわち温度変化に対する活性応答に関して機能するために必要な最低温度を有することが知られている。活性化エネルギーは、アレニウスの式から計算されるよく知られたパラメーターである。詳しく説明すると、活性化エネルギーが高いということは、アレニウスの式から値をプロットするとき、活性化エネルギーが低い場合よりも勾配が急になり、系は活性化エネルギーが低い場合よりも温度変化に迅速に応答することを意味する。一般に、ゼオライト系触媒は、アモルファス触媒よりも活性温度が低く、活性化エネルギーが高い。
【０００７】
これらの活性温度は、理解されるように、反応を実施するためのプロトコルを開発しようとしている当業者に関係している。当業者が、例えば、許容誤差が４００°Ｃの反応器と、活性温度が３５０℃のゼオライト触媒を使用している場合、その当業者は、運転温度の限界に達する前に、５０℃の「余裕」を有する。
【０００８】
所定の反応において所定の触媒が経験する温度上昇は、実験的に測定することができ、活性化エネルギーはよく知られている。したがって、上述の仮説的な状況を参照すると、水素化分解中に触媒が６０℃の熱を生成することが知られている場合、当業者はその触媒を使用するかどうかというジレンマに直面する。これを使用すると、運転温度の上限に達するリスクが生じ、これは重大である。
【０００９】
温度上昇に耐えるように特別に設計された新しい反応器を使用することは可能であるが、反応器は、複数のベッドと、発生する熱に対処するためのベッド間の急冷領域とを有して設計されなければならず、また当業者に知られている他の理由で試験する必要がある。したがって、理論的には可能であるが、この分野の当業者は通常、新しい反応器設計を使用するという選択肢を持たない。
【００１０】
更なる選択肢は、新しい触媒の設計である。例えば、上述の触媒が例えば６０％のゼオライト含有量を有する場合、当業者はゼオライト含有量を４０％に下げることを検討するかもしれない。繰り返しになるが、これは実現可能であるが、所望の組成の触媒が容易に入手できない場合は、実用的ではない可能性がある。
【００１１】
一般に、炭化水素原料の触媒処理は明確に規定された順序に従う。この順序は、触媒の機能に基づいて、単一の触媒を反応器ベッドに充填することを必要とする。
【００１２】
第１の触媒は、殆どの場合、水素化脱金属触媒、すなわち、炭化水素原料中の金属不純物を除去および保持するように機能する触媒である。これは、金属不純物が、炭化水素処理のさらなるステップに有害であるため必要である。これらの「ＨＤＭ」触媒は、典型的には、広い細孔開口部と高い細孔容積を備えており、触媒反応により除去された後に、金属を保持することを可能とする。典型的には、それらはアルミナまたはシリカまたはそれらの組み合わせを含み、水素化反応のためのＮｉまたはモリブデンまたはそれらの組み合わせの使用は金属の除去に繋がる。
【００１３】
以下に述べる発明において、ＨＤＭ触媒は関連しておらず、１つ以上のＨＤＭ触媒を、反応の開始時に使用し得ると想定するべきである。
【００１４】
脱金属に続いて、脱金属された炭化水素原料は、水素化脱硫触媒および水素化脱窒素触媒（それぞれ「ＨＤＳ」および「ＨＤＮ」）の１つまたは両方に接触する。
【００１５】
これらの触媒は、通常、アルミナまたはシリカ／アルミナ担体上にＮｉ−Ｍｏ、Ｃｏ−Ｍｏ、またはＣｏ−Ｎｉ−Ｍｏを含む。これらの触媒は、その名前から予想されるように、窒素および硫黄を殆ど含まない炭化水素原料をもたらす。これらのＨＤＳおよびＨＤＮ触媒は、高温であることおよびアルミナ（低酸性度または無酸性度）担体またはシリカ／アルミナ（低から中程度の酸性度）担体による担持、および強酸性ゼオライトの結果として、原料を水素化分解する性能を持つこともできる。
【００１６】
脱硫および脱窒素が行われると、処理された原料は、通常シリカ−アルミナまたはゼオライト系であり通常、原料を変換するためにＮｉ−ＭｏまたはＮｉ−Ｗを含有する触媒によって水素化分解される準備ができている。
【００１７】
水素化分解は、価値の低い重油留分などの材料をより価値の高い製品に変換するための確立された信頼性の高い柔軟な方法として知られている。使用される水素化分解プロセスおよび装置の構成、触媒の選択および操作条件は、例えば、原料の選択、水素化分解の生成物、操作効率、および収益性に柔軟性を提供する。触媒を用いた、貫流（または直列フロー）、２段階、１段階、穏やかな水素化分解などを含むいくつかのプロセス構成が使用できるが、これらに限定されない。触媒の選択とその積層もまた、一般的なプロセスを適応させて所望の製品を製造する上で重要である。
【００１８】
水素化分解プロセスは、例えば石油精製所で広く使用されている。これらは、従来の水素化分解装置では通常３７０℃から５２０℃の範囲で沸騰し、残留水素化分解ユニットでは５２０℃以上で沸騰するさまざまな原料の処理に使用される。一般に、水素化分解プロセスは、供給する分子をより小さな、すなわちより軽く、より高い平均揮発性および経済的価値を有する分子に分割する。
【００１９】
さらに、水素化分解プロセスは、典型的には、水素化分解の生成物の炭素に対する水素の比を増加させることによって、および有機硫黄および／または有機窒素化合物を除去することによって、使用される炭化水素原料の品質を向上させる。 水素化分解プロセスから得られる重要な経済的利益により、プロセスが実質的に改善され、より活性な触媒が得られた。
【００２０】
中程度の水素化分解または単段貫流水素化分解は、標準の水素化処理プロセスよりも厳しい運転条件で生じ、これは従来の完全変換または高圧水素化分解プロセスほど厳しいものではない。中程度の水素化分解プロセスはコスト効率が高くなるが、典型的には、製品の収率および品質が低下する。それらは、従来の完全変換または高圧水素化分解プロセスの製品と比較して、比較的品質の低い中間留分製品をより少なく生成する。
【００２１】
これらのプロセスでは、処理する原料と製品仕様に応じて、単一または複数の触媒系を使用することができる。単段水素化分解は、さまざまな構成の中で最も単純であり、典型的には、単一または複数の触媒系で中間留分収率を最大化するように設計されている。複数の触媒系は、例えば、スタックベッド構成または複数の反応器に配置することができる。
【００２２】
直列フロー構成では、軽質ガス（例えば、Ｃ１−Ｃ４ガス、Ｈ２Ｓ、ＮＨ３）および残りのすべての炭化水素を含む、第１の反応領域からの水素化分解生成物流全体が、第２の反応領域に移動する。２段階構成では、原料は、第１の反応領域の水素化処理触媒ベッドを通過させることにより精製される。流出物は分別領域に送られ、３６℃から３７０℃の温度範囲で沸騰する軽質ガス、ナフサおよびディーゼル製品が分離される。３７０℃超で沸騰する炭化水素は、さらなる分解のために第２の反応領域に送られる。
【００２３】
従来、殆どの水素化分解プロセスは、中間留分、例えば約１８０℃から約３７０℃の範囲で沸騰する分子およびガソリン、例えば、改質工程後、約３６℃から約１８０℃までの範囲で沸騰する分子の製造に使用されている。
【００２４】
上述の水素化分解プロセス構成のすべてにおいて、分解生成物は、部分分解されたおよび未変換の炭化水素とともに、蒸留カラムに送られ、それぞれ公称３６℃−１８０℃、１８０℃−２４０℃および２４０℃−３７０℃の範囲で沸騰するナフサ、ジェット燃料／灯油およびディーゼル燃料を含み得る製品と、３７０℃を超える温度で沸騰する未変換製品とに分別される。典型的なジェット燃料／灯油留分（つまり、煙点＞２５ｍｍ）およびディーゼル留分（すなわち、セタン価＞５２）は高品質であり、世界中の輸送燃料仕様を超えている。水素化分解ユニット製品は比較的低い芳香族性を持っているが、残っている芳香族は重要な指標となる特性（煙点およびセタン価）が低い。
【００２５】
上述の実施形態において、原料は、当業者に知られているように、水素化分解操作に従来適切である任意の液体炭化水素供給物を一般に含む。例えば、典型的な水素化分解原料は、真空ガス油（ＶＧＯ）であり、３７０℃から５２０℃の温度で沸騰する。他の中間精製流は、脱金属油（ＤＭＯ）または脱アスファルト油（ＤＡＯ）および遅延コーキングユニットからのコーカーガスオイルを含む。また、流動接触分解ユニットからのサイクルオイルは、ＶＧＯとブレンドするか、または「そのまま」使用することができる。炭化水素原料は、原油、シェールオイル、石炭液などの天然に存在する化石燃料から、またはナフサ、軽油などの中間精製製品またはそれらの蒸留留分から、または前述の供給源のいずれかの組み合わせから得ることができる。
【００２６】
第１および第２段階の水素化処理反応領域で使用される触媒は、典型的には、元素周期表ＩＵＰＡＣ４−１０から選択される１つ以上の活性金属成分を含む。特定の実施形態において、活性金属成分は、コバルト、ニッケル、タングステン、モリブデン、または白金もしくはパラジウムなどの貴金属の１つ以上であり、典型的には担体、例えば、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカ、チタニアまたはゼオライト、またはそれらが例えば水蒸気または酸処理および／またはゼオライト構造への金属の挿入によって修飾された変形物上に堆積され、またはそうでなければ組み込まれる。
【００２７】
前述の第１段階のプロセスでは、原料を水素化処理し、本質的に、原料分子に含まれている窒素、硫黄、および場合によっては金属を除去する。第１段階でも起こる水素化分解反応は、原料の１０−６５重量％の変換をもたらす。第１段階と比較して、第２段階の処理はより低い温度で行われ、その詳細は、原料および使用する触媒のタイプに依存する。これらの２段階プロセスの両方の段階の例示的な条件には、３００℃から４５０℃の反応温度、８０から２００ｂａｒの反応圧力および２５００ＳＬｔ／Ｌｔ未満の水素供給速度が挙げられる。
【００２８】
第１段階および第２段階で使用される触媒は同じであってよく、異なっていてもよい。典型的には、第１段階で使用される触媒は、Ｎｉ／Ｍｏ、Ｎｉ／Ｗのどちらかを含む、アモルファスベース（アルミナまたはシリカアルミナ）を有する。しかしながら、原料の最大７５重量％の変換に向けられたプロセス構成がある。そのようなプロセスでは、ゼオライト触媒が好ましく使用される。第２段階の触媒は同様にこれらのいずれでもよい。
【００２９】
プロセスの効率と収益性を高めるために、水素化分解ユニットは、ディープカットＶＧＯであっても、またはコーカー、ＦＣＣ、残留水素化処理ユニットなどの中間精製プロセスから来るその他の供給流であっても、重い供給流を処理するように駆動される。これらの重質原料は、サイクル長の短縮、水素消費量の増加、および／または製品収率と品質の低下と引き換えに処理される。より優れた液ガス分布、反応器の体積効率など、他のプロセスパラメーターを最適化することに加えてプロセス性能を高めるには、新しい触媒および／または触媒の最適な層化が必要である。
【００３０】
触媒の層化またはローディングは当業界でよく知られている。所定の目的のために、水素化分解触媒は、それらの機能性、例えば、酸性度、およびＣｏ−Ｍｏ（通常、水素化脱硫に使用される）、Ｎｉ−Ｍｏ（通常、水素化脱窒素に使用される）、またはＰｔ／Ｐｄ（通常、硫黄／窒素を含まない炭化水素の水素化に使用される）などの活性金属の含有量に基づいて、充填される。これらの慣行は、固定床反応器での触媒層化を最適化するために、長い触媒試験プログラムを必要とする。
【００３１】
触媒層化方法の例は、例えば、以下に見ることができる：ワックス状の炭化水素原料を層化触媒と接触させる方法を記載し、参照によりここに組み込まれるＫｒｉｓｈｎａらの国際公開第２０１１／００７９５４０号、およびすべてが層化触媒系を記載するＤａａｇｅらの米国特許第５，１８６，８１８号明細書、Ｆｕｒｔａらの米国特許第７，３８７，７１２号明細書、Ｇａｒｄｎｅｒらの米国特許第４，６５７，６６３号明細書、およびＥｌｓｅｎらの国際公開第２０１２／０１１１７６８号である。
【００３２】
さらに、例えば国際公開第１９９３／０２１２８４号，米国特許第８，１６３，１６９号明細書；米国特許第７，６８６，９４９号明細書；米国特許第６，５７６，１１９号明細書；米国特許第６，０８６，７４９号明細書；米国特許第５，９１６，５２９号明細書；米国特許第５，４３９，８６０号明細書；米国特許第４，８２２，４７６号明細書；米国特許第３，７９３，１９０号明細書；および米国特許第３，６１７，４９０号明細書、並びに特開２０１０−１６３６２２号公報；特開２００３−１７１６７１号公報；特開平１１−０８０７５３号公報；および中国特許出願公開第１０１０５３８４６号明細書を参照されたい。これら全ては参照によってここに組み込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／００７９５４０号
【特許文献２】米国特許第５，１８６，８１８号明細書
【特許文献３】米国特許第７，３８７，７１２号明細書
【特許文献４】米国特許第４，６５７，６６３号明細書
【特許文献５】国際公開第２０１２／０１１１７６８号
【特許文献６】国際公開第１９９３／０２１２８４号
【特許文献７】米国特許第８，１６３，１６９号明細書
【特許文献８】米国特許第７，６８６，９４９号明細書
【特許文献９】米国特許第６，５７６，１１９号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，０８６，７４９号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，９１６，５２９号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，４３９，８６０号明細書
【特許文献１３】米国特許第４，８２２，４７６号明細書
【特許文献１４】米国特許第３，７９３，１９０号明細書
【特許文献１５】米国特許第３，６１７，４９０号明細書
【特許文献１６】特開２０１０−１６３６２２号公報
【特許文献１７】特開２００３−１７１６７１号公報
【特許文献１８】特開平１１−０８０７５３号公報
【特許文献１９】中国特許出願公開第１０１０５３８４６号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００３４】
典型的な層状触媒系の例を図１に示す。この図は、３つの反応器「１０１」、「１０２」および「１０３」をそれぞれ示す。反応器「１０１」および「１０２」は、脱金属、脱硫黄、脱窒素に使用される。ＨＤＭ触媒は、反応器「１０１」の上部に配置される。この反応器には、３つの反応器ベッド「１０１ａ」、「１０１ｂ」および「１０１ｃ」がある。これらの３つのベッドには、原料を精製し、かつ脱硫および脱窒素の双方を行う触媒が含まれている。
【００３５】
反応器「１０１」での作用に続いて、生成物は反応器「１０２」に移動する。ここにも３つのベッド「１０２ａ」、「１０２ｂ」および「１０２ｃ」が含まれる。この反応器は、より軽い材料の水素化分解を継続し、結果として生じる流出物は、フラクション反応器「１０４」に移動し、未反応の底部は、さらなる水素化分解のために反応器「１０３」に移動する。この反応器には、３つのベッド「１０３ａ」、「１０３ｂ」、「１０３ｃ」があり、さらなる水素化分解のために、それぞれに５０−７０ｗ％のゼオライトを含む触媒がロードされている。
【００３６】
各反応器は、単一の非混合触媒の層を含む。説明したように、反応器「１０１」は、ＨＤＭ触媒の最上層と、ＨＤＳ／ＨＤＮ触媒の層とを含む。反応器「１０２」は中程度の水素化分解が可能なＨＤＳ／ＨＤＮ触媒を含み、反応器「１０３」は水素化分解専用の触媒の層を含む。
【００３７】
反応器ベッドは、空の空間によって示される急冷領域によって分離されていることがわかる。システムおよび使用される従来の触媒は、約２５℃である触媒反応の熱を分散するように設計されており、それを分散させることができる。
【００３８】
しかしながら、当業者が、例えば、より高いゼオライト含有量（例えば、約３０％以上）を有し、反応器ユニットが許容できない熱の増加をもたらす触媒を、例えば、反応器「１０２」において使用することが望ましいかもしれない。供給物の組成並びに利用可能な触媒を含めて、当業者がこの理論的に不適切な触媒を使いたいと考える理由は非常に多い。このような状況では、反応器を変更したり、新しい触媒を開発したりする可能性のある選択肢は、実際には現実的ではない。
【００３９】
発明者らは、過剰な熱生成の問題を、プロセスの収量を許容できないほど低いレベルの効率に落とすことなく、過剰な熱を生成する所望の触媒と、第１の触媒ほど効率的ではないが、非常に少ない熱を生成する並列機能の触媒とを組み合わせることにより解消できることを見出した。
【００４０】
以下の好ましい実施形態の詳細な説明は、本発明の様々な実施形態を詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】従来技術で知られる典型的な触媒系および反応器を示す。
【図２】本発明による触媒および反応器システムを示す。２つの触媒層が使用される。２つの場合が示されているが、３つ以上であることもできる。
【図３】触媒が混合され、２以上の触媒の均一な組み合わせを形成する、本発明の実施形態を示す。２つの場合が示されているが、３つ以上であることもできる。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
上記のように、先行技術は、急冷領域によって分離された反応器ベッドにおける単一の触媒の使用を示している（図１）。図２は、触媒の交互の層が配置され、急冷領域を有さない、反応器２０１を示す。これらは、上記のように、ゼオライト触媒およびアモルファス触媒（２０２および２０３）であり得、または２つ以上の触媒、すなわち、２つ以上のアモルファス触媒、または２つ以上のゼオライト触媒、または両方を２つ以上を含むことができる。
【００４３】
図３において、反応器３０１は、上述のように議論された触媒２０２および２０３の均一な混合物を含む。図２の実施形態と同様に、３つ以上の異なる触媒を使用することができる。
【００４４】
実施例１
原料ブレンドは、水素化分解ユニットの第１の段階で水素化分解される。原料には、１５Ｖ％の脱金属油（「ＤＭＯ」）と８５Ｖ％の真空軽油（「ＶＧＯ」）が含まれており、ＶＧＯのうち６４％は重質ＶＧＯ（「ＨＶＧＯ」）、２１％は軽質ＶＧＯ（「ＬＶＧＯ」）である。原料は０．９１８の比重を持ち、２．２ｗｔ％の硫黄、７５１ｐｐｍｗの窒素を含み、臭素価は３．０ｇ／１００ｇ原料であった。その他の特性として、水素が１２．０２ｗｔ％であり、「ＩＢＰ」（初期沸点）が２１０℃、３４４／４１１℃  １０／３０、４５１／４９８℃  ５０／７０、５９５／６５５℃  ９０／９５および７１９℃  ９８であった。
【００４５】
シミュレーションは、４４０日の運転にわたる広範なパイロットプラントデータに基づいた社内の速度モデルを使用して実行された。プロセスではアモルファス触媒が使用され、水素分圧、ＬＨＳＶはそれぞれ１１５ｂａｒ、０．４３５ｈ−１に設定されている。シミュレーションでは、最大デルタＴが４０℃に設定され、結果の変換レベルと必要な動作温度が計算される。理解されるように、上部ベッドの温度は３９６℃で、ベッド下部は４３６℃である。したがって、アモルファス触媒では、目標の５０Ｖ％変換に近い４７．２Ｖ％変換を実現するために、上部ベッドの運転開始（ＳＯＲ）温度は３９６℃であることが必要である。
【００４６】
シミュレーションにより、ベッド中で許容できるデルタ温度内で４７．１Ｖ％変換（５０  Ｖ％に近い）を実現するには、高い運転温度が必要であることがわかる。
【００４７】
【表１】
2021501243.tif 000003
【００４８】
実施例２
ゼオライト触媒を使用してシミュレーションを繰り返した。次に示す結果は、アモルファス触媒での４３８℃よりも非常に低い、ベッド上部で３７５℃、ベッド下部で４１５℃の温度で４９．６％の変換（望ましい５０％に非常に近い）が実現されたことを示す。
【００４９】
同様に、ゼオライト触媒を用いて最大デルタＴを４０℃に設定した。理解されるように、上部ベッドのＳＯＲ温度は３７５℃であり、ベッドの下部は４１５℃である。したがって、ゼオライト触媒を使用すると、５０Ｖ％の目標に非常に近い、４９．６Ｖ％の変換を実現するために、温度要件が大幅に低下した（２１℃低い）。ＳＯＲ温度が低いため、熱を管理できる。しかしながら、この触媒は、その活性化エネルギーが高い、すなわち、５０Ｋｃａｌ／ｍｏｌを超えるため、温度変化に非常に敏感である。少しでも温度が上昇すると、高熱が放出され、反応器中のデルタ温度が最大４０℃の制限を超える。したがって、この触媒はこの操作には推奨されない。
【００５０】
【表２】
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【００５１】
この例では、最初の２つの例のアモルファス触媒とゼオライト触媒の５０／５０ブレンドを使用した。この場合も、実施例１の条件が使用された。結果は、ゼオライトと比較してベッドの上部で１０℃の温度上昇（３７５℃に対して３８５℃）、およびベッドの下部で１０℃の上昇（４１５℃に対して４２５℃）を示し、４７．５％の変換を実現した。
【００５２】
同様に、最大デルタＴは、ゼオライト／アモルファス触媒を使用して４０℃に設定された。理解されるように、上部ベッドの温度は３８５℃であり、ベッドの下部は４２５℃である。したがって、ブレンド触媒システムでは、温度要件が１０℃高くなり、純粋なゼオライト系と比較して５０Ｖ％の目標に非常に近い４８．６Ｖ％の変換が実現され、反応器内の熱を管理できる。
【００５３】
【表３】
2021501243.tif 000005
【００５４】
この結果は、ゼオライト触媒がアモルファス触媒よりもはるかに活性であり、混合触媒系から発生する熱を容易に管理できることを明確に示す。
【００５５】
実施例４
最後に、混合ではなく、アモルファス／ゼオライトの積層ベッドを使用するシステムが使用された。
【００５６】
結果は以下の通りであり、必要な開始温度が３７７℃であり、純粋なゼオライトシステムに非常に近く、終了温度が４１７℃であり、原料の４８．８Ｗ％であることを示している。
【００５７】
これらの結果は、ゼオライト触媒で変換の殆どが起こっていることも示している。
【００５８】
同様に、最大デルタＴは、ゼオライト／アモルファス積層ベッド触媒（５０：５０Ｖ％）で４０℃に設定された。理解されるように、上部ベッドの温度は３７７℃であり、ベッド下部は４１７℃である。したがって、積層ベッド触媒系では、温度要件はゼオライト系に近く、デルタ温度を最大レベルの４０℃に維持して、純粋なゼオライト系と比較して５０Ｖ％の目標に非常に近い４８．６Ｖ％の変換を実現する。理解されるように、殆どの変換がゼオライト触媒上で行われているため、アモルファス触媒系は十分に活用されていない。両方の触媒から効果を得るために両方の触媒を利用する必要がある場合は、異なる反応器を使用して、異なる温度で運転する必要がある。アモルファス触媒を有する第１の反応器は高い温度で運転され、第２の反応器は低い温度で運転されるが、これは第１の反応器の流出物が冷却されなくてはならないことを意味する。
【００５９】
【表４】
2021501243.tif 000006
【００６０】
提示されたデータ表に加えて結果が示すことは、両方の触媒の利点を追求する場合、異なる反応器が必要であるということである。なぜなら、アモルファス触媒に必要な非常に高い温度では、ゼオライト触媒に適用される前に、生成物を急冷または冷却する必要があるためである。
【００６１】
本発明の他の特徴は当業者には明らかであり、ここでは繰り返す必要はないだろう。
【００６２】
使用されている用語および表現は、限定ではなく説明の用語として使用されており、そのような用語および表現の使用において、示され説明された特徴またはその一部の同等物を除外する意図はなく、本発明の範囲内で様々な修正が可能であることが認識される。
【符号の説明】
【００６３】
１０１、１０２、１０３  反応器
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ  反応器ベッド
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ  反応器ベッド
１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ  反応器ベッド
１０４  フラクション反応器
２０１、３０１  反応器
２０２  ゼオライト触媒
２０３  アモルファス触媒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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