残油水素化脱硫における亜鉛・リン修飾NiMo/Al₂O₃触媒の脱硫活性と安定性

抄録

重質油を付加価値の高い軽質留分に転化することは重要である。これを達成する方策の一つとして，直接脱硫装置でより重質な原料油を処理し，この生成油をFCCやRFCCで処理することが挙げられる。直接脱硫装置でより重質な原料油を，同一触媒，同一プロセス条件において処理した場合には，生成油の硫黄分が上昇し，これを補うために運転温度を上昇させることが必要となる。この運転温度上昇は結果として触媒寿命の短縮につながる。そのため，残油水素化脱硫触媒について多くの研究が行われており，NiMo/Al₂O₃触媒にリンを添加すると脱硫活性が向上することは良く知られている。本研究では，このリン添加NiMo/Al₂O₃触媒の調製時にアルミナ担体を亜鉛でさらに修飾すると触媒上へのコーク堆積量が減少し，脱硫活性の初期劣化を抑制できることを明らかにした。IR分析により触媒表面のOH基を分析したところ，リン添加は触媒上の酸性OH基を増加させるが，さらに亜鉛で修飾することで酸性OH基の増加が抑制され，これが触媒のコーク劣化を抑制したものと考えられる。亜鉛・リン修飾技術を用いたNiMo/Al₂O₃残油水素化処理触媒はベンチプラントにおける長期寿命試験においても初期劣化が抑制され，結果として優れた安定期での脱硫活性を示した。本触媒を商業装置に用いて実証運転を行った結果，想定の優れた性能が発揮された。