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EMI1.1
'Perfectionnements à l'isomérisation d'hydrocarbures paraf'ìniqu8s..
EMI1.2
La présente invention est relative à ltinomérination d'hy- droca.1\be. paraffiniques C4 ou supérieurs., bouillant dans la gam- me d'.;bu33ition de l'essence; c'est-à-dire jusqu'à 204 C, et ce à des températures allant: jusqu'à 204C, et plus particulièrement à l'i80mérioation "de pentanes et/ou d'hexane.. Le terme wisomérisa-
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tions englobe à la fois la conversion de paraffines normales en
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iso-paraffines et la conversion d'iso-paraffines en iso-paraffines
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ayant un degré supérieur de ramification.
L'isomérisation des paraffines normales prend de plus en plus d'importance dans le développement de carburants pour moteurs à indice d'octane élevé. Jusqu'à présent, l'augmentation désirée d'indice d'octane était obtenue principalement grâce à des procé- s dés de reforming catalytique qui augmentent la teneur en aromatique/ de l'essence, cependant, une augmentation du taux de compression des moteurs modernes rend désirable d'autres moyens d'augmentation de l'indice d'octane des carburants.
Il est connu que la charge d'alimentation de naphta au procédé de reforming catalytique con- tient des quantités appréciables de paraffines normales à point d'ébullition inférieur et il est évident qu'une augmentation consi- dérable de l'indice d'octane serait obtenue par conversion de ces paraffines normales en iso-paraffines.
La présente invention concerne un procédé d'isomérisation utilisant un catalyseur particulier e, suivant la présente inven- tion, un procédé pour l'isomérisation d'hydrocarbures paraffini- ques C4 et supérieurs, bouillant dans la gamme d'ébullition de 1' essence, comprend la mise en contact des hydrocarbures paraffini- ques en présence d'hydrogène à une température inférieure à 204 C avec un catalyseur préparé par mise en contact d'alumine avec un composé de la formule générale :
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dans laquelle X et Y sont identiques ou différents et choisis parmi H, Cl, Br, F ou SC1, ou bien X et Y forment ensemble de l'oxygène ou du soufre, sous des conditions non réductrices et à une tempéra- ture telle que du chlore soit fixé par l'alumine sans production de chlorure d'aluminium libre.
L'alumine contient de préférence une proportion d'un mé- tal ou d'un composé métallique ayant une activité hydrogénante et choisie dans les groupes Via ou VIII du Tableau Périodique.
Le métal préféré est un métal du groupe du platine qui peut être
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présent en une quantité de 0,01 à 5% en poids, de préférence de 0,1 à 2% en poids. Les métaux préférés du groupe du platine sont le platine et le palladium, qui ont une efficacité équivalente dans les catalyseurs d'isomérisation à basse température.
La charge d'alimentation du procédé est de préférence une charge contenant une proportion majeure de pentanes, d'hexanes ou d'un mélange de ces paraffines. Une charge d'alimentation conte- nant une proportion majeure d'hexanes est spécialement préférée. Si on désire isomériser des paraffines normales seulement, la charge d'alimentation peut d'abord être traitée pour séparer les paraffi- nes normales des autres hydrocarbures, et les paraffines normales sont mises en contact aved le catalyseur d'isomérisation. Une telle séparation peut être réalisée de façon convenable grâce à ce qu'on appelle des tamis moléculaires.
Le produit de la réaction d'isomérisation peut être trai- té de façon semblable pour récupérer les paraffines normales non converties, qui peuvent être recyclées à la zone de réaction d'iso- mérisation. Une telle séparation peut également être réalisée de façon convenable grâce aux tamis mole ulaires.
L'isomérisation peut être réalisée sous les conditions suivantes, en phases liquide ou vapeur.
Température 50 à 400 F, de préférence 150 à 3500
Pression atmosphérique - 2000 l.p.p.c., de pré- férence 225 à 1000
Vitesse spatiale 0,05 à 10 vol./vol./Hre, de préférence
0,2 à 5.
Rapport molaire hydrogène/ 0,01 à 20/1, de préférence 1,5 à 15/1 hydrocarbures
La charge d'alimentation est avantageusement exempte de soufre, d'eau et d'hydrocarbures aromatiques. Elle a également de façon avantageuse une faible teneur d'hydrocarbures naphténiques.
Les procédés convenables de prétraitement des charges d'alimentation pour un procédé d'isomérisation utilisant un catalyseur d'un halogé- nure d'aluminium et d'un métal hydrogénant, sur un support d'oxyde
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réfractaire, sont décrits et revendiqués dans d'autres brevets de la demanderesse. Les procédés en question peuvent également être utilisés avec le procédé d'isomérisation de la présente invention.
Le procédé de préparation de catalyseurs destinés à l'utilisation dans le procédé d'isomérisation de la présente in- vention est décrit et revendiqué dans d'autres brevets encore de la demanderesse.
Une caractéristique particulière de la préparation du catalyseur est l'utilisation des composés particuliers de la for- mule générale indiquée, ces composés donnant une forme particuliè- re de chloration qui produit des catalyseurs d'isomérisation ac- tifs à basse température.
Les exemples suivants de composés donnant des catalyseurs actifs et des catalyseurs inactifs illustrent la nature particulière des composés employés. uomposés donnant des Composés donnant des catalyseurs actifs catalyseurs inactifs
Tétrachlorure de carbone (C314) Gaz chlorhydrique (HC1)
Chloroforme (CHC13) Chlore (C12 à
Chlorure de méthylène (CH2C12) Chlorure de méthyle (CH3C1)
Uichlorodifluorométhane (CC12F2) Chlorure d'acétyle (CH3COC1)
Trichlorobromométhane CC13Br) Dichloroéthane(CH2C1-Ch2C1) Tétrachlorure de thiocarbonyle (CC13SC1) Tétra chloro éthane CHClgèCHGLg ) 3 Tétrachloroéthane (CHC12@@HC12)
Tétrachloroéthylène (CC12-CC12)
Dans le cas de composés contenant des éléments autres r que le chlore, le carbone et l'hydrogène,
le traitement peut ajoute les autres éléments au catalyseur en plus du chlore. Par exemple, un traitement avec du dichlorodifluorométhane a pour résultat la fixation à la fois de chlore et de fluor sur le catalyseur. On a trouvé cependant que des catalyseurs ainsi préparés sont encore actifs pour une isomérisation à basse température, et ils peuvent avoir en outre d'autres propriétés résultant de l'addition des au- tres éléments.
On a également trouvé que de petites quantités d' halogènes (notamment du chlore) qui peuvent être présentes dans l'alumine avant le traitement de chloration de la présente inven-
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tion n'affectent pas l'activité des catalyseurs pour une isomérisa- ne tion à basse température, bien qu'un tel halogène/contribue pas d'une manière quelconque à l'activité d'isomérisation. U'est ainsi que l'alumine utilisée peut contenir déjà jusqu'à 1% en poids de chlore et/ou de fluor, comme lorsque, par exemple; la matière métallique qui est chlorée par le procédé de la présente invention est un catalyseur normalement utilisé pour le reforming d'hydrocar- bures de la gamme d'ébullition de l'essence.
Les composés préférés donnant des catalyseurs actifs sont le tétrachlorure de carbone, le chloroforme et le chlorure de méthylène.
Les composés couverts par la formule générale, dans la- quelle X et Y forment ensemble de l'oxygène ou du soufre, sont le phosgène et le thiophosgène.
Toute forme convenable quelconque d'alumine peut être utilisée, pour autant qu'elle contienne de l'hydrogène. Ceci est une caractéristique des alumines activées qui, bien que constituées principalement d'alunine, contiennent aussi une petite quantité d'hydrogène, habituellement moins de 1% en poids. Cet hydrogène est généralement considéré comme étant sous la forme de groupes d'hy- droxyle s de surface et on croit que le composé de chlore réagit avec les groupes d'hydroxyles de surface pour former le zones catalyti- ques actives. De l'eau est en fait un produit de la réaction, mais l'hydrogène n'est pas du tout enlevé et le catalyseur traité con- tient encore une quantité mesurable d'hydrogène.
La quantité de chlore ajoutée au catalyseur est de préférence de l'ordre de 1 à 15% en poids, la quantité précise dépendant de l'aire superficielle, telle que mesurée par une absorption d'azote à basse température.
On a trouvé que la quantité maximum de chlore qui peut être ajoutée sans formation de chlorure d'aluminium libre est proportionnelle à et d' l'aire superficielle/est\environ 3-3t5 x 10-4 gr/m2. On préfère une chloration maximum, mais des quantités inférieures de chlore donne - ront encore des catalyseurs actifs et une gamme convenable est, par conséquent,de 2 x 10-4 à 3,5 x 10-4 gr/m2.
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L'une quelconque des formes d'alumine convenant comme ba- se pour des catalyseurs de reforming peut être utilisée, mais une forme particulièrement préférée est celle dérivant d'un précur- seur d'hydrate d'alumine, dans lequel le trihydrate prédomine. Une forme contenant une proportion majeure de -alumine trihydratée convient particulièrement. Un procédé convenable de préparation de l'alumine comprend l'hydrolyse d'un alcoolate d'aluminium, par exemple de l'isopropylate d'aluminium, dans un solvant hydrocarbu- ré inerte, par exemple du benzène.
Sous des conditions égales, plus la quantité de chlore fixé par l'alumine est élevée, plus grande est l'activité du catalyseur et puisque, comme on l'a déjà signa- lé, la quantité maximum de chlore qui peut être ajoutée est propor- tionnelle à l'aire superficielle, il est désirable que l'alumine ait une aire superficielle élevée, par exemple de plus de 250 m2 par gr., de préférence de plus de 300 m2/gr.
Si on le désire, on peut mélanger avec l'alumine, une petite proportion d'un ou plusieurs autres oxydes réfractaires choisis dans les groupes II à V du Tableau Périodique. C'est ainsi que l'alumine peut contenir jusqu'à 50% en poids, par exemple, de silice, d'oxyde de titane, d'oxyde de béryllium, de zircone ou de magnésie.
Le métal hydrogénint est avantageusement incorporé à l'a- lumine avant le traitement avec le chlore. Lorsqu'on utilise un mé- tal du groupe du platiné, il est également désirable qu'il Soit finement dispersé sous forme de petits cristallites sur l'alumine, les critères convenables pour les dimensions des cristallites étant que ceux-ci ne soient pas décelables par une diffraction aux rayons X et que, lors d'un traitement du composé d'alumine-métal du groupe du platine avec du benzène à 25 C, ils aient une chemisorption mesurable, de préférence non inférieure à 0,1 molécule de benzène absorbé par atome de platine et non inférieure à 0,03 molécule de benzène absorbé par atome de palladium.
Des détails de la techni- que de chemisorption du benzène ont été publiés dans -Actes du
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Deuxième Congrès International de Catalyse', Paris 1960, Vol.2, page 1851.
Une méthode convenable d'obtention du métal du groupe du platine dans l'état requis de subdivision consiste à ajouter une solution d'un composé de métal du groupe du platine à un hydrogel de l'alumine et à précipiter le métal du groupe du platine sous forme de sulf.ure, par exemple par traitement avec de l'hydrogène sulfuré. Le traitement du composé d'alumine et d'un métal du grou- pe du platine avec le composé de chlore est de préférence réalisé avec le métal du groupe du platine dans un état réduit, et ceci peut être convenablement exécuté en prétraitant le composé avec de l'hydrogène.
Lorsqu'un composé d'alumine et d'un métal du grou- pe du platine est traité avec un composé de chlore suivant la pré- sente invention, on croit qu'une portion du chlore fixé est asso- ciée au métal du groupe du platine sous forme d'un complexe actif.
Dans certains cas, la présence de complexes actifs dans les catalyseurs peut être démontrée par le développement de cou- leurs intenses (orange-jaune) lors d'un traitement avec du benzène sec.
Une alumine seule (après traitement avec du tétrachloru- re de carbone) donne une couleur jaune avec le benzène mais celle- ci ne persiste pas lors d'un balayage avec de l'azote sec.
Le platine sur alumine (après traitement avec du tétra- chlorure de carbone) donne cependant une couleur jaune stable avec le benzène et peut être emmagasiné sous de l'azote sec indéfini- ment.
Les conditions non réductrices utilisées pour la chlora- tion peuvent être des conditions inertes ou oxydantes, ces derniè- res étant préférées car elles donnent des catalyseurs qui perdent leur activité'plus lentement durant l'isomérisation à basse tem- pérature. Un procédé convenable de mise en contact de l'alumine consiste à faire passer un courant gazeux du composé de chlore sur l'alumine, soit seul, soit de préférence dans un gaz porteur non
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réducteur. Des exemples de gaz porteurs convenables sont l'azote, l'air ou l'oxygène.
Les conditions non réductrices sont essentielles, car conditions des/réductrices tendent à convertir le composé de chlore en gaz chlorhydrique, ce qui donne un catalyseur inactif. La température pour la chloration peut être de 149 à 5930c La tendance à former du chlorure d'aluminium libre augmente avec la température et des précautions devraient par conséquent être prises lorsqu'on utilise les températures les plus élevées de la gamme indiquée. Comme les températures utilisées seront normalement supérieures à la tempé- rature de volatilisation du chlorure d'aluminium, la formation de chlorure d'aluminium libre est facilement décelée par son appa- rition dans les produits de réaction gazeux.
Lorsqu'on traite un composé d'alumine et de métal du groupe du platine, il faut éga- lement veiller à empêcher la formation de complexes de platine volatils, la tendance à la formation de tels complexes augmentant à nouveau avec uneaugmentation de la température. Lorsqu'on traite des composés d'alumine et de métal du groupe du platine, la tempé- rature est de préférence de 149 à 371 C, les composés de platine sur alumine étant plus particulièrement traités à 232-3l6 u et les composés de palladium-alumine à 260-343 C. La réaction de chlora- tion est exothermique et les température spécifiées sont les tem- pératures initiales utilisées.
Le taux d'addition du composé de chlore est de préférence aussi faible que possible pour assurer une chloration uniforme et pour éviter une augmentation rapide de température à la suite de la réaction exothermique. Les taux d'addition n'excèdent de préfé- rence pas 1,3% en poids de composé de chlore par poids de cataly- saur par minute. Si on utilise un gaz porteur, le taux de circula- tion eet de préférence d'au moins 200 volumes par volume de cataly- seur par heure et une gamme convenable est de 200 à 1000 vol./vol./ Hre. La pression utilisée est de manière convenable la pression at- mosphérique.
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Le catalyseur actif est suceptible d'hydrolyse en pré- sence d'eau et devrait par conséquent être emmagasiné sous des conditions anhydres. De mime, les matières utilisées dans la pré- paration du catalyseur devraient aussi 8tre exemptes d'eau. L'uti- lisation des catalyseurs pour une isomérisation à basse température suivant la présente invention et. la préparation de ces catalyseurs sont illustrées par les exemples suivants.
EXEMPLE 1.
65 gr d'un catalyseur de reforming industriel, comprenant 0,58% en poids de platine et 0,81% en poids de chlore, sur un sup- port d'alumine, étaient mis en contact avec 20 gr de tétrachlorure de carbone sec à 300 C. Le tétrachlorure de carbone était ajouté goutte à goutte sur une période d'une demi-heure, tandis que le ca- talyseur était balayé avec de l'azote sec circulant à 250 ml/minu- te. Après réaction, la balayage était poursuivi pendant 2 heures supplémentaires.
Le composé résultant contenait 12,8% en poids de chlore et 0,49% en poids de platine.
Le catalyseur était emmagasiné dans un récipient sec con- venablement bouché et chargé dans un réacteur d'isomérisation sous une nappe d'azote.
Les conditions opératoires suivantes étaient employées
Température du lit de catalyseur 132 C
Pression de l'installation 250'l.p.p.c.
EMI9.1
Rapport molaire H2/hydrocarburea 2,5/1
Vitesse spatiale - 0,5 vol./vol./Hre
Charge du catalyseur 70 ml.
La charge d'alimentation était une fraction C6 issue d' une essence légère qui avait été hydrogénée et soumise à traitement sur un gel de silice avant isomérisation.
Taux d'impureté - benzène non décelable par G.L.C.
Soufre 0,00003% en poids
Eau 5 parties par million
Indice de brome 0,02
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Le produit qui était analysé par une chromatographie ga- zeuse avait la composition donnée au Tableau I donné ci-après.
TABLEAU I.
EMI10.1
<tb>
Produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> Alimen- <SEP> Heures <SEP> sous <SEP> traitement
<tb>
EMI10.2
poids 't1 4 1 5 1 6 ! 7 I 27-31 51-55
EMI10.3
<tb> Propane- <SEP> Trace <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> Trace-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbures <SEP> iso-u4 <SEP> - <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> 0,5 <SEP> Trace
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbures <SEP> n-C4 <SEP> - <SEP> Trace- <SEP> - <SEP> Trace <SEP> Trace <SEP> Trace
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbures <SEP> iso-U5 <SEP> Trace <SEP> 2,5 <SEP> 2,5 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 1,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbures <SEP> n-C5 <SEP> 2,5 <SEP> 1 <SEP> 0,5 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0,5
<tb>
<tb>
<tb> 2,2-diméthylbutane <SEP> 1 <SEP> 28 <SEP> 29,5 <SEP> 28 <SEP> 27 <SEP> 28 <SEP> 27,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,3-diméthylbutane <SEP> ) <SEP> 35,5 <SEP> 33,
5
<tb>
<tb>
<tb> uyclopentane <SEP> 35,5 <SEP> 35,5 <SEP> 33 <SEP> 35 <SEP> 33,5 <SEP> 35 <SEP> 32
<tb>
<tb>
<tb> 2-méthylpentane <SEP> )
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3-méthylpentane <SEP> 20 <SEP> 16 <SEP> 16,5 <SEP> 16 <SEP> 17 <SEP> 16 <SEP> 18
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbures <SEP> n-C6 <SEP> 33,5 <SEP> 10,5 <SEP> 10,5 <SEP> 10 <SEP> 11 <SEP> 10 <SEP> 11,5
<tb>
<tb>
<tb> méthylcyclopentane <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> 3,5 <SEP> 3,5 <SEP> 4 <SEP> 3,5 <SEP> 3,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> cyclohexane <SEP> 1,5 <SEP> 3 <SEP> 3,5 <SEP> 3,5 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 5,5
<tb>
EMI10.4
ir' " rii,Lu 2.
5 gr d'un catalyseur de reforming industriel, comprenant 0,58% en poids de platine et 0,81% en poids de chlore, sur un sup- port d'alumine, étaient mis en contact à 350 C pendant 15 minutes avec un courant d'azote sec saturé de tétrachlorure de carbone, circulant à 250 ml/minute. Le balayage d'azote était ensuite pour- suivi pendant 1 heure supplémentaire.
Une analyse du composé résultant donnait 12,8% en poids de chlore, une acidité (exprimée pour la teneur de chlore) de 9,9% en poids, 0,097% en poids d'hydrogène et 0,017% en poids de carbone Il n'y avait pas de changement significatif de la teneur de plati- ne.
Le catalyseur était emmagasiné dans un récipient sec con- venablement bouché et chargé dans un réacteur d'isomérisation sous une nappe d'azote.
Une alimentation de n-hexane sèche (99,9 moles %) était passée en même temps que de l'hydrogène à travers le réacteur, con- tenant 1 ml de catalyseur, et on opérait sous les conditions suivan- tes.
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Température ambiante.20-22-0
Pression atmosphérique
Rapport molaire hydrogène/n-hexane 6/1
Vitesse spatiale du gaz 240 vol. /vol./Hre.
Le produit qui était analysé par une chromatographie gazeuse avait la composition donnée au Tableau II suivant.
TABLEAU II
EMI11.1
<tb> produit, <SEP> % <SEP> en <SEP> 1 <SEP> sures <SEP> sous <SEP> traitement
<tb>
<tb>
<tb> poids <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbures <SEP> iso-C4 <SEP> 2,6 <SEP> 1,6 <SEP> 1,6 <SEP> 2,3 <SEP> 1,3 <SEP> 1,9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbures <SEP> iso-Ce <SEP> 3,7 <SEP> 2,1 <SEP> 2,2 <SEP> 3,1 <SEP> 2,2 <SEP> 2,7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,2-diméthylbutane <SEP> 0,4 <SEP> 0,4 <SEP> 0,5 <SEP> 0,8 <SEP> 0,5 <SEP> 0,6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,3-diméthylbutane <SEP> ' <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> 2-méthylpentane <SEP> 13,7 <SEP> 14,2 <SEP> 14,9 <SEP> 15,6 <SEP> 13,0 <SEP> 13,5
<tb>
<tb>
<tb> 3-méthylpentane
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbures <SEP> C6 <SEP> 79,6 <SEP> 81,7 <SEP> 80,8 <SEP> 78,2 <SEP> 83,0 <SEP> 81,3
<tb>
EXEMPLE 3.
5 gr d'un catalyseur de reforming industriel, comprenant 0,58% en poids de platine et 0,81% en poids de chlore, sur un sup- port d'alumine, étaient mis en contact à 200 C pendant 1 heure avec un courant d'azote sec saturé de tétrachlorure de carbone, circu- lant à 100 ml/minute. Le balayage d'azote était ensuite poursuivi pendant 2 heures supplémentaires. Une analyse du composé résultant donnait 0,54% en poids de platine, 10,6% en poids de chlore, une acidité (exprimée par la teneur de chlore) de 7,3% en poids, 0,19% en poids d'hydrogène et 0,024% en poids de carbone.
L'activité du composé était examinée en utilisant les con- ditions de réacteur, décrites à l'exemple 2, mais avec la tempéra- ture de réaction à 88-90 c. Une analyse d'échantillon typique du produit après 3 heures de traitement donnait 56% en poids d'isomè- res C6 présents, dont 6,5% en poids étaient du 2,2-diméthylbutane.
EXEMPLE 4.
5 gr d'un catalyseur de reforming industriel, contenant 0,58% en poids de platine et 0,81% en poids de chlore, sur un sup- port d'alumine, étaient mis en contact avec 3 ml de tétrachlorure
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de carbone sec à 250 C. Le tétrachlorure de carbone était ajouté goutte à goutte sur une période d'environ 15 minutes ; pendant tout ce temps, le catalyseur était balayé avec de l'azote sec cir- culant à 500 ml/minute. Après réaction, le balayage était poursuivi pendant 1 heure supplémentaire et ensuite 5 ml. de benzène sec r étaient ajoutés goutte à goutte sur le catalyseur refoidi. Le cata- lyseur développait une couleur orange-rouge foncé qui virait len- tement au jaune-orange, au fur et à mesure que l'excès de benzène était enlevé par le balayage d'azote.
Le balayage d'azote était poursuivi pendant 12 heures et ensuite le composé était transféré dans un récipient sec et emmagasiné sous de l'azote sec. '
Sous ces conditions d'emmagasinage, on trouvait que le catalyseur jaune était stable pendant une période excédant 3 semai- nes.
Une analyse de ce composé traité au benzène donnait 0,54 % en poids de platine, 9,8% en poids de chlore, une acidité (ex- primée par la teneur de chlore) de 8,2% en poids, 0,20% en poids d'hydrogène et 0,59% en poids de carbone.
Après 2 semaines d'emmagasinage, l'activicé du composé était examinée'en utilisant les conditions atmosphériques de réac- teur, décrites à l'exemple 2. Des analyses d'échantillons typiques du produit sur les 17 premières heures du traitement donnaient 12% en poids d'isomères C6 présents. De la sorte, le. fait que le composé avait été traité avec du benzène n'avait pas d'effet néfas- te sur l'activité d'isomérisation.
EXEMPLE 5.
5 gr d'un cataly@eur de reforming industriel consistant en P,58% en poids de platina et 0,81% en poids de chlore, sur un support d'alumine, étaient mis en contact à 300 C avec un courant ! d'azote sec portant de la vapeur de chlorure de méthylène, pendant une demi-heure. Le taux de circulation d'azote était de 250 ml/mi- nute. Après réaction, le balayage d'azote était poursuivi pendant 1 heure supplémentaire et ensuite le catalyseur, après refroidis- sement dans de l'azote sec, était emmagasiné dans un récipient
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sec convenablement bouché.
Une analyse du composé résultant donnait 0,54% en poids de platine, 9,5% en poids de chlore, une acidité (exprimée par la teneur de chlore) de 6,4% en poids, 0,65% en poids de carbone, 0,11; % en poids d'hydrogène.
Le catalyseur (1 ml) était chargé dans un réacteur d'iso-, mérisation sous une nappe d'azote sec et on faisait passer une ali-' mentation de n-hexane sèche en même temps que de l'hydrogène sous les conditions suivantes :
Pression atmosphérique
Température de réaction: ambiante, 22-24 C
Rapport molaire hydro- gène/n-hexane 6/1
Vitesse spatiale du gaz 200 vol./vol./Hre.
Charge de catalyseur 1 ml
Alimentation n-hexane (99,9 mole % de pureté)
Le produit qui était analysé par une chromatographie ga- zeuse avait la composition indiquée au Tableau III suivant.
TABLEAU III
EMI13.1
Produit, % en poids t¯¯¯¯Heures sous traitement ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯!3!4<5t6t7t 25 hydrocarbures t;l-C4 1,3 0,9 0,5 0,3 Trace hydrocarbures C' 1,7 0$8 0,4 0,2 j'race 2,2-diméthylbiitane 4,1 4,9 4,3 3,0 2,2 - 0,1 2,3-diméthylbutene 2-méthylp iitan 35 7 39,0 39,9 37,2 33, 3 9,3 3.-rWéî<hylpentane ) hydrocarbures n-06 57,1 53,6 54eg 59,2 64,5 9oe6
Après 25 heures de traitement à la température ambiante, 22-24 C, la température de réaction était élevée jusque 220 C en 1 heure environ. Des analyses du produit à diverses température du- rant cette période sont données au Tableau IV suivant.
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TABLEAU IV
EMI14.1
Produits, ;¯¯¯Température de réaction, OC % en poids F22* i 3' < 63 1 103" ! I 120 f 157 ! 17501 215- hydrocarbures 1- 4 !O,1 ! oel 0,1 0,2 2,5 6,1 20,6
EMI14.2
<tb> hydrocarbures <SEP> C5 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> Tracé <SEP> 0,2 <SEP> 0,9 <SEP> 3,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,2-diméthylbutane <SEP> #0,1 <SEP> 0,3 <SEP> 0,4 <SEP> 0,5 <SEP> 1,0 <SEP> 4,7 <SEP> 9,2 <SEP> 11,8
<tb>
<tb>
<tb> 2,3-diméthylbutane
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2-méthylpentane <SEP> 9,3 <SEP> 11,3 <SEP> 12,5 <SEP> 13 <SEP> 14,7 <SEP> 19,7 <SEP> 24,5 <SEP> 28,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3-méthylpentane <SEP> )
<tb>
EMI14.3
hydrocarbures n-C6 90,6 88,3 87,1 86,5 $1,1 73,0 59,3 36,1
EMI14.4
.Et.&JMtr.Lt.Et U .
5 gr d'un catalyseur de reforming industriel, comprenant 0,58% en poids de platine et 0,81% en poids de chlore, sur un support d'alumine, étaient mis en contact à 300 C avec un coursât d'azote sec portant de la vapeur de chloroforme, circulant à 250 ml/minute. Le chloroforme avait été préalablement bien lavé avec de l'eau distillée pour enlever le stabilisant alcoolique et ensuite reséché. Après 10 minutes de réaction, les matières volatiles commençaient à émerger du lit de catalyseur et le traitement de chloration était arrêté ; seul le balayage d'azote était encore entretenu pendant une heure sup- plémentaire.
Une analyse au composé résultant donnait 0,40% en poids de platine, 12,6% en poids de chlore, une acidité (exprimée par la te
EMI14.5
neur de chlore) de 9,4% en poids, 0,11% en poids de carbone, 0,09% en poids d'hydrogène.
Le catalyseur (1 ml) était chargé dans un réacteur d'iso- mérisation sous une nappe d'azote sec et on y faisait passer une char- ge d'alimentation sèche de n-hexane en même temps que de l'hydrogène sous les conditions de traitement données à l'exemple 5, sauf pour ce qui concerne la vitesse spatiale de gaz qui est donnée au Tableau V suivant, en même temps que la composition du produit, telle qu'analy- sée par une chromatographie gazeuse.
<Desc/Clms Page number 15>
TABLEAU V
EMI15.1
<tb> Vitesse <SEP> spatiale
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> gaz <SEP> 250 <SEP> v/v/Hre <SEP> 125 <SEP> v/v/Hre
<tb>
<tb>
<tb> Hre
<tb>
EMI15.2
Température de réac- Ambiante, 20-22*U 20-.22 C tion Heures sous traite- 1 1/2 2 3 1/2 4 5 6 ment - .1 . 1 -- 1
EMI15.3
hydrocarbures i-04' 4 1 8 1 l 5 l 5 5 4 % en poids 4 4,1 3,8 1.3 1,5 1,5 5,4 4,0 hydrocarbures i-C5 ' % en poids 5,5 3,2 1,9 2,0 1,8 5,4 5,1
EMI15.4
2,2-diméthylbutne , o@8 0,2 0 l 0,1 t0,1 .0,5 0,6 % en poids 2,3-diméthylbutane
EMI15.5
2-méthylpentane ) 12,0 8,9 7,0 7,3 7,2 11,5 11,9 3-méthylpentane % en poids
EMI15.6
hydrocarbures n-c6 ' 77 5 84y9 89 4 89 1 89,4 77,1 78s4 % en poids EXEMPLE 7.
La préparation d'un catalyseur, en utilisant à nouveau du chloroforme , était réalisée comme à l'exemple 6, sauf que la tem- pérature de réaction était de 220 C et que la durée de réaction était d'environ 1/2 heure.
Une analyse du composé résultant donnait 0,57% en poids de platine, 9.0% en poids de chlore, une acidité (exprimée par la te- neur de chlore) de 7,1% en poids, 0,17% en poids de carbone, 0,17% en poids d'hydrogène.
Une charge de 1 ml de catalyseur était examinée pour ce qui concerne son activité d'isomérisation, en utilisant la charge d'alimentation et les conditions de traitement de l'exemple 5, sauf pour ce qui concerne la vitesse spatiale de gaz qui est donnée au ta- bleau VI suivant, en même temps que la composition du produit telle qu'analysée par une chromatographie gazeuse.
<Desc/Clms Page number 16>
TABLEAU VI
EMI16.1
<tb> Vitesse <SEP> spa-
<tb>
<tb> tiale <SEP> de <SEP> gaz <SEP> 250 <SEP> v/v/Hre <SEP> 125 <SEP> v/v/Hre
<tb>
<tb> V/VHre
<tb>
EMI16.2
reacSon Ambiante, 22 - 24 C 22 - 24-C Hauraa aoua 1 l2 î/ffi'1/ ! 17 j la 19 20 21 hydrocarbures 170001 - - - 002 Q;n p 17 0,9 0,1 - - 0,3 0,2 0,2 hydrocarbures 1 0 Trace i-G5,%enpalds' -'-'" - 2,2-diméthylbu-3'2 0 5 Trace Trace Trace Trace 0 lOI 0 l
EMI16.3
<tb> 2,3-diméthylbu-:
<tb> tane
<tb>
EMI16.4
2-méthylpentane )2,) 16,9 8,5 4,9 4,9 4, 6,4 7,6 7,3 3-méthylpentane)
EMI16.5
<tb> % <SEP> en <SEP> poids
<tb>
hydrocarbures n- - C6,% en poids . 60,6 80,7 91,3 95,5 95,1 93,2 93,3 92,1 92,4
Après 21 heures de traitement à la température de traite- ment, 22-24 C, la température de réaction était élevée jusqu'à 110 U sur une période d'environ 2 heures. Des. analyses de produit à diver- ses températures dans cette période sont données au Tableau VII sui- vant.
TABLEAU VII
EMI16.6
<tb> Produit <SEP> Température <SEP> de <SEP> réaction, <SEP> C
<tb>
EMI16.7
9enyoida 4 i 30' 1 4 1 50" 1 60 1 700 80 95 il=*
EMI16.8
<tb> hydrocar-
<tb>
<tb> bures <SEP> C1- <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 5,7 <SEP> 5,3 <SEP> 3,4 <SEP> 2,3 <SEP> 2,5 <SEP> 3,3
<tb>
<tb>
<tb> C4
<tb>
<tb>
<tb> hydrocar-
<tb>
<tb> bures <SEP> i- <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,1 <SEP> 8,6 <SEP> 6,6 <SEP> 3,7 <SEP> 2,3 <SEP> 4,4
<tb>
<tb>
<tb> C5
<tb>
<tb> 2,2-dimé-
<tb>
EMI16.9
thylbutz- 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,4 1,3 1,3 1,2 1,2
EMI16.10
<tb> ne
<tb>
<tb>
<tb> 2,3-dimé-
<tb>
<tb>
<tb> thylbuta-
<tb>
<tb>
<tb> ne
<tb>
EMI16.11
2-méthyle- 7,3 7,5 8,4 8,8 9,3 8t6 12o3 17,4 19,6 19,9 ;
EMI16.12
<tb> pentane
<tb>
<tb> 3-méthyl-(
<tb>
<tb> pentane <SEP> ( <SEP> - <SEP>
<tb>
EMI16.13
. , hYrocarb4 .92,2 91,2 9p,g 84,7 77,l 76,3 75,2 74,4 71,2
EMI16.14
<tb> res <SEP> n-C6
<tb>
EXEMPLE 8.
Une solution de 4 kg dtisopropylate d'aluminium dans 20 1. de benzène Analar était préparée, et on y ajoutait rapidement 8 l. d'eau désionisée. Le mélange était agité pendant 30 minutes et la
<Desc/Clms Page number 17>
couche de benzène était décantée. On ajoutait une nouvelle quantité de 8 1. d'eau désionisée et le benzène restant était décanté après 30 minutes d'agitation. La boue était filtrée sous vide et ensuite retransformée en boue avec 4 1. d'eau désionisée. Ue mélange était agité pendant 1 heure et filtré sous vide une seconde fois, ce qui donnait 8451 gr d'hydrogel.
Une portion de 3300 gr de l'hydrogel était mélangée avec 15 ml d'eau désionisée, et agitée pendant 2 heures. On préparait une solution de 4 gr de chlorure de palladium dans 250 ml d'acide chlor- hydrique 0,5N, et on ajoutait lentement à la boue agitée. La boue était agitée pendant 1 heure et ensuite on ajoutait 750 ml d'eau dé- sionisée saturée d'hydrogène sulfuré. Le mélange était agité pendant 30 minutes et ensuite évaporé jusqu'à siccité dans un four à air à 100 C, ce qui donnait 456,5 gr d'hydrate séché. L'hydrate était broyé dans un mortier avec un pilon, ce qui donnait 247,5 gr de ma- tière granulaire, comprise entre 8 et 16 mailles B.S.S.
L'hydrate broyé était calciné à 450 0 pendant 2 heures, ce qui donnait une production de 161,9 gr de base d'alumine-palladium. Les quantités utilisées étaient estimées comme donnant une teneur de palladium de 0,7% en poids sur la base calcinée.
Une charge de 51,6 gr (70 ml) de la base était placée dans un réacteur de verre et chauffée jusqu'à 570 F dans un courant de 15 1. d'azote sec par heure, ces conditions étant entretenues durant tout le traitement. La base était purgée à 570 F pendant 2 heu- res et ensuite 16 gr de tétrachlorure de carbone séché étaient ajou- tés goutte à goutte sur une période de 20 minutes. Le catalyseur était purgé pendant 30 minutes supplémentaires et ensuite déchargé, ce qui donnait une production de 54 gr.
Le catalyseur était vérifié sous des conditions de cir- culation descendante à lit fixe. La charge d'alimentation utilisée était une fraction C6 désulfurée et désaromatisée, séchée, provenant d'une essence légère de raffinerie C5/C6. Les conditions de traitement utilisées étaient les suivantes :
<Desc/Clms Page number 18>
Température 270 F
EMI18.1
Pression 300*1.P.P.C- Rapport molaire hydrogène/
EMI18.2
hydrocarbures 2,5/1
Vitesse spatiale 0,5 vol./vol./Hre.
Les analyses de la charge d'alimentation et du produit, obtenues par une chromatographie gazeuse, sont données au Tableau VIII suivant :
TABLEAU VIII
EMI18.3
<tb> Heures <SEP> sous <SEP> traitement <SEP> Alimen- <SEP> 15 <SEP> 54-58
<tb>
EMI18.4
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ tation ¯¯¯¯¯
EMI18.5
<tb> Paraffines <SEP> C1-C4'% <SEP> en <SEP> poids <SEP> - <SEP> 0,5 <SEP> Trace
<tb>
<tb>
<tb> Paraffines <SEP> Ce <SEP> , <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 3,5 <SEP> 2,0 <SEP> 3,0
<tb>
<tb>
<tb> Paraffines <SEP> C6' <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 88,0 <SEP> 90,0 <SEP> 88,0
<tb>
EMI18.6
lvphtènes, en poids 8,5 7,5 9,0
EMI18.7
<tb> Total, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 100,0 <SEP> 100,0 <SEP> 100,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Fraction <SEP> C6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,2-diméthylbutane,% <SEP> en <SEP> poids <SEP> 1,
0 <SEP> 28,0 <SEP> 29,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,3-diméthylbutane)'
<tb>
<tb>
<tb> 2-méthylpentane <SEP> )% <SEP> en <SEP> poids <SEP> 39,5 <SEP> 41,5 <SEP> 40,5
<tb>
<tb>
<tb> Uyclopentane
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3-méthylpentane, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 18,5 <SEP> 18,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> n-hexane, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 22,0 <SEP> 12,0 <SEP> 12,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Total, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 100,0 <SEP> 100,0 <SEP> 100,0
<tb>
EMI18.8
KlliMPL1!: 9.
Une charge de 56 gr (70 ml) d'un composé industriel d'alu. mine-platine comprenant 0,572% en poids de platine et 0,81% en poids de chlore sur de l'alumine, sous la forme de tiges extrudées de 1/16 de pouce, était placée dans un réacteur de verre et on établis- sait une circulation d'azote gazeux sec de 15 1./heure. La tempéra- ture du lit de catalyseur était élevée jusqu'à 570 F et maintenue à cette valeur durant tout le traitement.
La base était purgée avec de l'azote gazeux sec pendant
EMI18.9
2 heures à 570oF, et ensuite on ajoutait goutte à goutte 17, gr de chloroforme séché sur une période de 18 minutes. Le catalyseur était encore purgé pendant 1 heure et ensuite déchargé, ce qui donnait une production de 49 gr.
<Desc/Clms Page number 19>
Le catalyseur était vérifié sous les mêmes conditions et en utilisant la même charge d'alimentation qu'à l'exemple 8, avec les résultats donnés au Tableau IX suivant.
TABLEAU IX.
EMI19.1
<tb>
Heures <SEP> sous <SEP> traitement <SEP> Alimenta- <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 23 <SEP> - <SEP> 26 <SEP>
<tb>
EMI19.2
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ tion ¯¯¯ ¯¯¯¯¯
EMI19.3
<tb> Pompes <SEP> ition
<tb>
<tb> Paraffines <SEP> C1-C4 <SEP> , <SEP> % <SEP> en <SEP> poids- <SEP> Trace <SEP> Trace
<tb>
<tb> Paraffines <SEP> Ce <SEP> , <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 3,5 <SEP> 2,0 <SEP> 3,0
<tb>
<tb> Paraffines <SEP> U <SEP> , <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 88,0 <SEP> 89,5 <SEP> 89,5
<tb>
EMI19.4
Naphtenes , % en poids 8,5 8,5 7,5
EMI19.5
<tb> Total, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 100,0 <SEP> 100,0 <SEP> 100,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Fraction <SEP> C6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,2-diméthylbutane, <SEP> en <SEP> poids <SEP> 1,0 <SEP> 24,0 <SEP> 24,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,3-diméthylbutane <SEP> )'
<tb>
<tb>
<tb> 2-méthylpentane <SEP> )
% <SEP> en <SEP> poids <SEP> 39,5 <SEP> 42,0 <SEP> 42,5
<tb>
EMI19.6
cyclopentane )
EMI19.7
<tb> 3-méthylpentane, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 22,0 <SEP> 19,5 <SEP> 19,5
<tb>
<tb> n-hexane <SEP> , <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 37,5 <SEP> 14,5 <SEP> 14,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Total, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 100,0 <SEP> 100,0 <SEP> 100,0
<tb>
EMI19.8
X:PiPi, 10.
80 ml (65 gr) d'un composé industriel d'alumine-platine, comprenant 0,572% en poids de platine et 0,81% en poids de chlore sur de l'alpine, étaient placés dans un réacteur de verre et on y faisait passer pendant 4 heures une circulation d'azote gazeux sec de 40 l./heure. On ajoutait 6 ml. de trichlorobromométhane en 13 mi- nutes en laissant tomber celui-ci dans la circulation d'azote. La température du lit de catalyseur était de 512 F. Le catalyseur était purgé avec l'azote pendant 2 heures supplémentaires, puis déchargé.
La production de catalyseur était de 69 gr et ce catalyseur avait une teneur de chlore de 8,6% en poids et une teneur de brome de 1,35 % en poids.
Le catalyseur était vérifié sous des conditions de cir- culation descendante à lit fixe. La charge d'alimentation utilisée était une fraction C6 désulfurée et désaromatisée, séchée, issue d' une essence légère de raffinerie C5/C6.Les conditions opératoires utilisées étaient les suivantes :
<Desc/Clms Page number 20>
Température 270 F
Pression 250 l.p.p.c.
Rapport molaire hydrogène/ hydrocarbures 2,5/1
Vitesse spatiale 2 vol./vol./hre.
Les analyses de la charge d'alimentation et du produit, obtenues par une chromatographie gazeuse, sont données au Tableau X suivant.
TABLEAU X.
EMI20.1
Heures sous traitement Alimen- 3 ¯ 12 18 - 21 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ tation 3 - 6 9 - 12 18-21
EMI20.2
<tb> Récupération <SEP> de <SEP> liquide <SEP> non
<tb>
<tb> stabilisé, <SEP> en <SEP> poids- <SEP> 88,5 <SEP> 93,0 <SEP> 98,5
<tb>
EMI20.3
hydrocarbures 1-5en poids 2,5 3,0 3,5 35 2e2-diméthylbutane, %en poids 2 11,0 11,5 9t5
EMI20.4
<tb> naphtènes <SEP> C6 <SEP> ' <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 8 <SEP> 6,5 <SEP> 8,5 <SEP> 7,0
<tb>
EXEMPLE 11.
5 gr d'un catalyseur de platine-alumine, contenant 0,58% en poids de platine et 0,01% en poids de chlore, étaient purgés à 385 C avec de l'azote pendant 30 minutes, avant d'être mis en
EMI20.5
réaction à 3$5 l: avec du dilluorodichloroinéthane gazeux, circulant à 50 ml/minute, pendant 5 minutes. Le composé résultant était en- suite purgé pendant 1 heure supplémentaire avec de l'azote sec.
A l'analyse, on obtenait 3,2% en poids de fluor, 6,5% en poids de chlore et 0,51% en poids de platine.
Le catalyseur était vérifié pour ce qui concerne son activité d'isomérisation en utilisant la charge d'alimentation et les conditions de traitement utilisées à l'exemple 3. Une analyse d'échantillon typique du produit après 3 heures de traitement don- nait 50% en poids d'isomères C6 présents, dont 5% en poids étaient constitués par du 2,2-diméthylbutane.
EXEMPLE 12.
40 ml (26,5 gr) d'un composé industriel do platine et d' alumine, contenant -0,74% en poids de platine, 0,35% en poids de fluor et 0,35% en poids de chlore, sur de l'alumine, étaient sé- chés pendant 2 heures à 600 F dans une circulation de 40 1. d'azo-
<Desc/Clms Page number 21>
te sec par heure, puis réduit pendant 2 heures à 600 F dans une circulation de 40 1. d'hydrogène sec par heure. On traitait ensui- te avec 14,4 ml (23 gr) de tétrachlorure de carbone sur une pério- de de 2 1/2 heures dans un courant de 40 1. d'azote sec par heu- re à une température de 600 F. Le catalyseur était purgé avec l'a- zote pendant 2 heures supplémentaires et ensuite déchargé.
La te- neur de chlore du catalyseur était de 4,1% en poids.
Le catalyseur était vérifié pour ce qui concerne son activité d'isomérisation en utilisant une charge d'alimentation semblable à celle de l'exemple 10, sous les conditions suivantes
Température 270 F
EMI21.1
Pression 2501.p.p.c.
Rapport molaire hydrogène/ hydrocarbures 2,5/1
Vitesse spatiale 1,5 vol./vol./Hre.
Les analyses de la charge d'alimentation et du produit, obtenues par une chromatographie gazeuse, sont données au Tableau XI suivant.
TABLEAU XI
EMI21.2
Heures sous traitement Alimen- ) - 6 12 - 15 24 - 27 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ tation 12-15 2/* " 27
EMI21.3
<tb> Récupération <SEP> de <SEP> liquide <SEP> non
<tb>
<tb>
<tb> stabilisé, <SEP> $ <SEP> en <SEP> poids <SEP> - <SEP> 96,8 <SEP> 89,7 <SEP> 86,3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbures <SEP> C1-C5' <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> 2,5 <SEP> 6 <SEP> 4,5 <SEP> 5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,2-diméthylbutane,% <SEP> en <SEP> poids <SEP> 2 <SEP> 6,5 <SEP> # <SEP> 5
<tb>
EMI21.4
waphtènsa 06 p % en'poids 8 8,5 9,5 10 EXEMPLE 13.
6,5 gr d'hydrate d'aluminium, préparés par l'hydrolyse d'isopropylate d'aluminium, étaient chauffés dans de l'azote sec circulant à 100 ml/minute pendant 1 heure à 400 C. L'alumine ainsi produite avait une aire superficielle BET de 390 m2/gr et, à l'ana- lyse, elle donnait 0,04% en poids de carbone, 0,87% en poids d'hy- drogène et 0,03% en poids de chlore.
Cette alumine était ensuite mise en réaction avec un cou- rant d'azote saturé de tétrachlorure de carbone en vapeur, circu- lant à 100 ni/minute pendant 30 minutes à 300 0. L'alumine chlorée
<Desc/Clms Page number 22>
résultante avait une aire superficielle BET de 310 m2/gr et, à l'analyse, elle donnait 0,02% en poids de carbone, 0,2% en poids d'hydrogène et 10,30% en poids de chlore.
Le catalyseur était vérifié pour ce qui concerne son ac- tivité d'isomérisation en utilisant une alimentation de n-hexane sèche (99,9 moles %) sous les conditions suivantes.
Température 24 C
Pression atmosphérique
Rapport molaire hydrogène/ n-hexane 6,2/1
Vitesse spatiale de gaz 170 vol./vol./Hre.
Une analyse du produit après 1 heure de traitement mon- trait la composition suivante :
Isobutane % en poids 2,9 Isopentane ' " 13,0 n-pentane -
2,2-diméthylbutane " 6,0
2,3-diméthylbutane )
2-mèthylpentane )" 33,8
EMI22.1
3-dimethylpentane ) n-hexane " 44,3
L'activité n'était cependant pas maintenue pendant une période aussi longue qu'avec des catalyseurs similaires contenant en outre un métal du groupe du platine.
Les exemples suivants montrent la préparation de cata- lyseurs inactifs et illustrent la nature particulière de la présen- te invention.
EXEMPLE 14.
70 ml (54,9 gr) du composé de platine-alumine, utilisé à l'exemple 10, étaient séchés à 570 F pendant 2 heures dans une cir- . culation de 30 1. d'hydrogène par heure. On ajoutait ensuite 4 ml. de tétrachlorure de carbone à la circulation d'hydrogène en 4 3/4 minutes et le catalyseur était purgé en poursuivant la circulation d'hydrogène pendant 2 heures. Durant 1 ' addition du tétrachlorure de carbone, des quantités appréciables de gaz chlorhydrique étaient décelées dans les gaz sortants. La production de catalyseur était de 56,3 gr et la teneur de chlore était de 5,8% en poids.
<Desc/Clms Page number 23>
Le catalyseur était vérifié pour ce qui concerne son ac- tivité d'isomérisation en utilisant une charge d'alimentation sem- blable à celle de l'exemple 10, sous les conditions suivantes :
Température 270 F
Pression 250 l.p.p.c.
Rapport molaire hydrogène/ hydrocarbures 2,5/1
Vitesse spatiale 1 vol./vol./Hre.
La production de 2,2-diméthylbutane dans la période de 2 à 20 heures de traitement n'était que de 2% en poids, c'est-à- dire la même quantité que celle de la charge d'alimentation, ce qui indiquait que le catalyseur était inactif pour une isomérisa- tion à basse température.
On obtenait des résultats semblables lorsqu'on utilisait du gaz chlorhydrique dans l'azote au lieu de tétrachlorure de car- bone et d'hydrogène.
EXEMPLE 15.
On répétait l'exemple 14, sauf que, au lieu d'une circula- tion de tétrachlorure de carbone et d'hydrogène, on faisait passer du chlore gazeux sur le catalyseur à une allure de 3,5 1. par heure pendant 3 heures. Lorsqu'on le vérifiait sous les conditions d'iso- mérisation de l'exemple 14, le catalyseur était à nouveau inactif.
EXEMPLE 16.
Des portions de 5 gr du composé de platine-alumine, utili- sé à l'exemple 1, étaient traitées avec de l'azote circulant à 100 ml./minute et contenant un certain nombre d'hydrocarbures contenant du chlore. Les hydrocarbures utilisés et les conditions de traite- ment étaient les suivants : (a) tétrachloroéthane 20 minutes à 300 C (b) 1,2-dichloroéthane 30 minutes à 350 C (c) tétrachloroéthylène 30 minutes à 300 C (d) chlorure de méthyle 30 minutes à 260 C (e) chlorura de méthyle 30 minutes à 370"C.
Du chlorure de méthyle pur gazeux circulant à 100 ml/mi- nute et non pas un mélange d'azote et d'hydrocarbure chloré était utilisé dans'(d) et (e).
<Desc/Clms Page number 24>
Tous ces catalyseurs étaient inactifs pour l'isomérisa- tion de n-hexane à des températures inférieures à 400 f, bien qu' une analyse des catalyseurs produits dans (a) et (e) montre qu'ils t avaient une teneur nettement accrue de chlore, le catalyseur produi en (a) ayant une teneur de chlore de 4% en poids et le catalyseur produit en (e) une teneur de chlore de 5,2% en poids. s
Il sera entendu que les conditions de traitement utilisée pour l'isomérisation dans les exemples 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11 et 13 ne représentent pas nécessairement les conditions optima.
Dans cer- tains cas, des conditions étaient délibérément choisies pour donner un test rigoureux pour ce qui concerne l'activité du catalyseur plutôt qu'@@@ en vue d'une isomérisation maximum. C'est ainsi que, bien que les conversions sous des conditions englobant une basse température de réaction (20-24 C), une courte durée de contact (des vitesses spatiales de gaz de 125 à 250 vol/vol/Hre) et des pressions atmosphériques soient faibles, elles représentent en fait une activité catalytique élevée car les conditions utilisées étaient exceptionnellement particulières.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
'Improvements in the isomerization of paraffinic hydrocarbons.
EMI1.2
The present invention relates to the ltinomerination of hydrochloride. paraffinic C4 or higher., boiling in the range of gasoline; that is to say up to 204 C, and this at temperatures ranging: up to 204C, and more particularly to the i80mérioation "of pentanes and / or hexane. The term wisomerisa-
EMI1.3
tions encompasses both the conversion of normal paraffins to
EMI1.4
iso-paraffins and the conversion of iso-paraffins to iso-paraffins
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having a higher degree of branching.
The isomerization of normal paraffins is becoming increasingly important in the development of high octane engine fuels. Heretofore, the desired increase in octane number has been achieved primarily through catalytic reforming processes which increase the aromatic / gasoline content, however, an increase in engine compression ratio. Modern technologies make other means of increasing the octane number of fuels desirable.
It is known that the feedstock of naphtha to the catalytic reforming process contains appreciable amounts of normal lower boiling paraffins and it is evident that a considerable increase in the octane number would be. obtained by converting these normal paraffins into iso-paraffins.
The present invention relates to an isomerization process using a particular catalyst and, according to the present invention, a process for the isomerization of paraffinic hydrocarbons C4 and higher, boiling in the boiling range of gasoline, comprises contacting paraffinic hydrocarbons in the presence of hydrogen at a temperature below 204 ° C. with a catalyst prepared by contacting alumina with a compound of the general formula:
EMI2.1
in which X and Y are the same or different and chosen from H, Cl, Br, F or SC1, or else X and Y together form oxygen or sulfur, under non-reducing conditions and at a temperature such that chlorine is fixed by the alumina without the production of free aluminum chloride.
The alumina preferably contains a proportion of a metal or a metal compound having hydrogenating activity and selected from groups Via or VIII of the Periodic Table.
The preferred metal is a metal of the platinum group which can be
<Desc / Clms Page number 3>
present in an amount of 0.01 to 5% by weight, preferably 0.1 to 2% by weight. The preferred platinum group metals are platinum and palladium, which have equivalent effectiveness in low temperature isomerization catalysts.
The feed for the process is preferably a feed containing a major proportion of pentanes, hexanes or a mixture of these paraffins. A feedstock containing a major proportion of hexanes is especially preferred. If it is desired to isomerize only normal paraffins, the feedstock can first be treated to separate normal paraffins from other hydrocarbons, and the normal paraffins are contacted with the isomerization catalyst. Such a separation can conveniently be achieved by so-called molecular sieves.
The product of the isomerization reaction can be treated in a similar fashion to recover unconverted normal paraffins, which can be recycled to the isomerization reaction zone. Such a separation can also be carried out in a suitable manner by means of ular mol sieves.
The isomerization can be carried out under the following conditions, in liquid or vapor phases.
Temperature 50 to 400 F, preferably 150 to 3500
Atmospheric pressure - 2000 l.p.p.c., preferably 225 to 1000
Space speed 0.05 to 10 vol./vol./Hre, preferably
0.2 to 5.
Hydrogen molar ratio / 0.01 to 20/1, preferably 1.5 to 15/1 hydrocarbons
The feedstock is advantageously free of sulfur, water and aromatic hydrocarbons. It also advantageously has a low content of naphthenic hydrocarbons.
Suitable feed pretreatment processes for an isomerization process using a catalyst of an aluminum halide and a hydrogenating metal, on an oxide support
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refractory, are described and claimed in other patents of the applicant. The processes in question can also be used with the isomerization process of the present invention.
The process for preparing catalysts for use in the isomerization process of the present invention is described and claimed in still other patents of the Applicant.
A particular feature of the preparation of the catalyst is the use of the particular compounds of the general formula indicated, these compounds providing a particular form of chlorination which produces isomerization catalysts active at low temperature.
The following examples of compounds giving active catalysts and inactive catalysts illustrate the particular nature of the compounds employed. u compounds yielding compounds yielding active catalysts inactive catalysts
Carbon tetrachloride (C314) Hydrogen chloride gas (HC1)
Chloroform (CHC13) Chlorine (C12 to
Methylene chloride (CH2C12) Methyl chloride (CH3C1)
Uichlorodifluoromethane (CC12F2) Acetyl chloride (CH3COC1)
Trichlorobromomethane CC13Br) Dichloroethane (CH2C1-Ch2C1) Thiocarbonyl tetrachloride (CC13SC1) Tetra chloroethane CHClgèCHGLg) 3 Tetrachloroethane (CHC12 @@ HC12)
Tetrachlorethylene (CC12-CC12)
In the case of compounds containing elements other than chlorine, carbon and hydrogen,
processing can add other elements to the catalyst in addition to chlorine. For example, treatment with dichlorodifluoromethane results in the attachment of both chlorine and fluorine to the catalyst. It has been found, however, that catalysts thus prepared are still active for low temperature isomerization, and they may further have other properties resulting from the addition of the other elements.
It has also been found that small amounts of halogens (especially chlorine) which may be present in alumina prior to the chlorination treatment of the present invention.
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tion do not affect the activity of the catalysts for low temperature isomerization, although such halogen does not contribute in any way to the isomerization activity. Thus, the alumina used may already contain up to 1% by weight of chlorine and / or fluorine, as when, for example; the metallic material which is chlorinated by the process of the present invention is a catalyst normally used for the reforming of gasoline boiling range hydrocarbons.
Preferred compounds providing active catalysts are carbon tetrachloride, chloroform and methylene chloride.
The compounds covered by the general formula, in which X and Y together form oxygen or sulfur, are phosgene and thiophosgene.
Any suitable form of alumina can be used, as long as it contains hydrogen. This is a characteristic of activated aluminas which, although consisting mainly of alunina, also contain a small amount of hydrogen, usually less than 1% by weight. This hydrogen is generally considered to be in the form of surface hydroxyl groups and it is believed that the chlorine compound reacts with the surface hydroxyl groups to form the active catalytic zones. Water is in fact a product of the reaction, but the hydrogen is not removed at all and the treated catalyst still contains a measurable amount of hydrogen.
The amount of chlorine added to the catalyst is preferably of the order of 1 to 15% by weight, the precise amount depending on the surface area, as measured by absorption of nitrogen at low temperature.
It has been found that the maximum amount of chlorine that can be added without formation of free aluminum chloride is proportional to and the surface area / is about 3-3t5 x 10-4 gr / m2. Maximum chlorination is preferred, but lower amounts of chlorine will still give active catalysts and a suitable range is, therefore, 2 x 10-4 to 3.5 x 10-4 gr / m2.
<Desc / Clms Page number 6>
Any of the forms of alumina suitable as a base for reforming catalysts can be used, but a particularly preferred form is that derived from an alumina hydrate precursor in which the trihydrate predominates. A form containing a major proportion of -alumina trihydrate is particularly suitable. A suitable process for the preparation of alumina comprises the hydrolysis of an aluminum alkoxide, eg aluminum isopropoxide, in an inert hydrocarbon solvent, eg benzene.
Under equal conditions, the higher the quantity of chlorine fixed by the alumina, the greater the activity of the catalyst and since, as already mentioned, the maximum quantity of chlorine that can be added is proportional. - related to the surface area, it is desirable that the alumina has a high surface area, for example of more than 250 m2 per gr., preferably of more than 300 m2 / gr.
If desired, a small proportion of one or more other refractory oxides selected from Groups II to V of the Periodic Table can be mixed with the alumina. Thus, the alumina can contain up to 50% by weight, for example, of silica, titanium oxide, beryllium oxide, zirconia or magnesia.
The hydrogenated metal is advantageously incorporated into the lumina before the treatment with chlorine. When using a metal from the platinum group, it is also desirable that it should be finely dispersed as small crystallites on the alumina, the suitable criteria for the size of the crystallites being that these are not detectable. by X-ray diffraction and that upon treatment of the alumina-platinum group metal compound with benzene at 25 C, they have a measurable chemisorption, preferably not less than 0.1 molecules of benzene absorbed per atom of platinum and not less than 0.03 molecule of benzene absorbed per atom of palladium.
Details of the chemisorption technique of benzene have been published in the Acts of
<Desc / Clms Page number 7>
Second International Congress of Catalysis', Paris 1960, Vol. 2, page 1851.
A suitable method of obtaining the platinum group metal in the required state of subdivision is by adding a solution of a platinum group metal compound to an alumina hydrogel and precipitating the platinum group metal. in the form of sulf.ide, for example by treatment with hydrogen sulfide. The treatment of the alumina compound and a platinum group metal with the chlorine compound is preferably carried out with the platinum group metal in a reduced state, and this can be conveniently carried out by pretreating the compound with. hydrogen.
When a compound of alumina and a platinum group metal is treated with a chlorine compound according to the present invention, it is believed that a portion of the fixed chlorine is associated with the group metal. platinum as an active complex.
In some cases, the presence of active complexes in the catalysts can be demonstrated by the development of intense colors (orange-yellow) upon treatment with dry benzene.
Alumina alone (after treatment with carbon tetrachloride) gives a yellow color with benzene, but this does not persist on flushing with dry nitrogen.
Platinum on alumina (after treatment with carbon tetrachloride), however, gives a stable yellow color with benzene and can be stored under dry nitrogen indefinitely.
The non-reducing conditions used for the chlorination can be inert or oxidizing conditions, the latter being preferred because they provide catalysts which lose their activity more slowly during low temperature isomerization. A suitable method of contacting the alumina is to pass a gaseous stream of the chlorine compound over the alumina, either alone or preferably in a non-carrier gas.
<Desc / Clms Page number 8>
reducer. Examples of suitable carrier gases are nitrogen, air or oxygen.
Non-reducing conditions are essential, since / reducing conditions tend to convert the chlorine compound to hydrogen chloride gas, resulting in an inactive catalyst. The temperature for chlorination can be 149-5930c The tendency to form free aluminum chloride increases with temperature and care should therefore be taken when using the higher temperatures in the range indicated. Since the temperatures used will normally be above the volatilization temperature of aluminum chloride, the formation of free aluminum chloride is readily detected by its occurrence in the gaseous reaction products.
When treating a compound of alumina and a platinum group metal, care must also be taken to prevent the formation of volatile platinum complexes, the tendency for the formation of such complexes to increase again with an increase in temperature. When dealing with alumina and platinum group metal compounds, the temperature is preferably 149-371 ° C, platinum-on-alumina compounds being more particularly treated at 232-316 µ and palladium compounds. -alumina at 260-343 C. The chlorination reaction is exothermic and the temperatures specified are the initial temperatures used.
The rate of addition of the chlorine compound is preferably as low as possible to ensure uniform chlorination and to avoid a rapid rise in temperature as a result of the exothermic reaction. The addition rates preferably do not exceed 1.3% by weight of chlorine compound per weight of catalyst per minute. If a carrier gas is used, the flow rate is preferably at least 200 volumes per volume of catalyst per hour and a suitable range is 200 to 1000 vol / vol / hour. The pressure used is suitably atmospheric pressure.
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The active catalyst is susceptible to hydrolysis in the presence of water and should therefore be stored under anhydrous conditions. Likewise, the materials used in the preparation of the catalyst should also be free of water. The use of the catalysts for low temperature isomerization according to the present invention and. the preparation of these catalysts are illustrated by the following examples.
EXAMPLE 1.
65 g of an industrial reforming catalyst, comprising 0.58% by weight of platinum and 0.81% by weight of chlorine, on an alumina support, were brought into contact with 20 g of dry carbon tetrachloride at 300 ° C. Carbon tetrachloride was added dropwise over a half hour period while the catalyst was flushed with dry nitrogen flowing at 250 ml / minute. After reaction, scanning was continued for a further 2 hours.
The resulting compound contained 12.8 wt% chlorine and 0.49 wt% platinum.
The catalyst was stored in a properly capped dry vessel and charged to an isomerization reactor under a nitrogen blanket.
The following operating conditions were used
Catalyst bed temperature 132 C
System pressure 250'l.p.p.c.
EMI9.1
H2 / hydrocarbon molar ratio 2.5 / 1
Space speed - 0.5 vol./vol./Hre
Catalyst charge 70 ml.
The feed was a C6 fraction from a light gasoline which had been hydrogenated and subjected to treatment on silica gel before isomerization.
Impurity rate - benzene not detectable by G.L.C.
Sulfur 0.00003% by weight
Water 5 parts per million
Bromine number 0.02
<Desc / Clms Page number 10>
The product which was analyzed by gas chromatography had the composition given in Table I given below.
TABLE I.
EMI10.1
<tb>
Product, <SEP>% <SEP> in <SEP> Power <SEP> Hours <SEP> under <SEP> treatment
<tb>
EMI10.2
weight 't1 4 1 5 1 6! 7 I 27-31 51-55
EMI10.3
<tb> Propane- <SEP> Trace <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> Trace-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbons <SEP> iso-u4 <SEP> - <SEP> 0.5 <SEP> 0.5 <SEP> 0.5 <SEP> 0.5 <SEP> 0.5 <SEP> Trace
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbons <SEP> n-C4 <SEP> - <SEP> Trace- <SEP> - <SEP> Trace <SEP> Trace <SEP> Trace
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbons <SEP> iso-U5 <SEP> Trace <SEP> 2.5 <SEP> 2.5 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 1.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbons <SEP> n-C5 <SEP> 2.5 <SEP> 1 <SEP> 0.5 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 0.5
<tb>
<tb>
<tb> 2,2-dimethylbutane <SEP> 1 <SEP> 28 <SEP> 29.5 <SEP> 28 <SEP> 27 <SEP> 28 <SEP> 27.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,3-dimethylbutane <SEP>) <SEP> 35.5 <SEP> 33,
5
<tb>
<tb>
<tb> uyclopentane <SEP> 35.5 <SEP> 35.5 <SEP> 33 <SEP> 35 <SEP> 33.5 <SEP> 35 <SEP> 32
<tb>
<tb>
<tb> 2-methylpentane <SEP>)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3-methylpentane <SEP> 20 <SEP> 16 <SEP> 16.5 <SEP> 16 <SEP> 17 <SEP> 16 <SEP> 18
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbons <SEP> n-C6 <SEP> 33.5 <SEP> 10.5 <SEP> 10.5 <SEP> 10 <SEP> 11 <SEP> 10 <SEP> 11.5
<tb>
<tb>
<tb> methylcyclopentane <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> 3.5 <SEP> 3.5 <SEP> 4 <SEP> 3.5 <SEP> 3.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> cyclohexane <SEP> 1.5 <SEP> 3 <SEP> 3.5 <SEP> 3.5 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 5.5
<tb>
EMI10.4
ir '"rii, Lu 2.
5 g of an industrial reforming catalyst, comprising 0.58% by weight of platinum and 0.81% by weight of chlorine, on an alumina support, were contacted at 350 ° C. for 15 minutes with a stream of dry nitrogen saturated with carbon tetrachloride, circulating at 250 ml / minute. The nitrogen sweep was then continued for an additional 1 hour.
Analysis of the resulting compound gave 12.8 wt% chlorine, an acidity (expressed as the chlorine content) of 9.9 wt%, 0.097 wt% hydrogen and 0.017 wt% carbon. there was no significant change in platinum content.
The catalyst was stored in a properly capped dry vessel and charged to an isomerization reactor under a nitrogen blanket.
A feed of dry n-hexane (99.9 mole%) was passed along with hydrogen through the reactor, containing 1 ml of catalyst, and the operation was carried out under the following conditions.
<Desc / Clms Page number 11>
Ambient temperature 20-22-0
Atmospheric pressure
Hydrogen / n-hexane molar ratio 6/1
Space speed of gas 240 vol. /vol./Hre.
The product which was analyzed by gas chromatography had the composition given in Table II below.
TABLE II
EMI11.1
<tb> product, <SEP>% <SEP> in <SEP> 1 <SEP> sure <SEP> under <SEP> processing
<tb>
<tb>
<tb> weight <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbons <SEP> iso-C4 <SEP> 2.6 <SEP> 1.6 <SEP> 1.6 <SEP> 2.3 <SEP> 1.3 <SEP> 1.9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbons <SEP> iso-Ce <SEP> 3.7 <SEP> 2.1 <SEP> 2.2 <SEP> 3.1 <SEP> 2.2 <SEP> 2.7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,2-dimethylbutane <SEP> 0.4 <SEP> 0.4 <SEP> 0.5 <SEP> 0.8 <SEP> 0.5 <SEP> 0.6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,3-dimethylbutane <SEP> '<SEP>
<tb>
<tb>
<tb> 2-methylpentane <SEP> 13.7 <SEP> 14.2 <SEP> 14.9 <SEP> 15.6 <SEP> 13.0 <SEP> 13.5
<tb>
<tb>
<tb> 3-methylpentane
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbons <SEP> C6 <SEP> 79.6 <SEP> 81.7 <SEP> 80.8 <SEP> 78.2 <SEP> 83.0 <SEP> 81.3
<tb>
EXAMPLE 3.
5 g of an industrial reforming catalyst, comprising 0.58% by weight of platinum and 0.81% by weight of chlorine, on an alumina support, were contacted at 200 C for 1 hour with a stream of dry nitrogen saturated with carbon tetrachloride, circulating at 100 ml / minute. The nitrogen sweep was then continued for a further 2 hours. Analysis of the resulting compound gave 0.54 wt% platinum, 10.6 wt% chlorine, acidity (expressed as chlorine content) of 7.3 wt%, 0.19 wt% hydrogen and 0.024% by weight of carbon.
The activity of the compound was examined using the reactor conditions described in Example 2, but with the reaction temperature at 88-90 ° C. A typical sample analysis of the product after 3 hours of processing gave 56% by weight of C6 isomers present, of which 6.5% by weight were 2,2-dimethylbutane.
EXAMPLE 4.
5 g of an industrial reforming catalyst, containing 0.58% by weight of platinum and 0.81% by weight of chlorine, on an alumina support, were contacted with 3 ml of tetrachloride
<Desc / Clms Page number 12>
dry carbon at 250 ° C. Carbon tetrachloride was added dropwise over a period of about 15 minutes; during this time the catalyst was flushed with dry nitrogen flowing at 500 ml / minute. After reaction, scanning was continued for a further 1 hour and then 5 ml. of dry benzene was added dropwise over the cooled catalyst. The catalyst developed a deep orange-red color which slowly turned to yellow-orange as the excess benzene was removed by the nitrogen sweep.
The nitrogen flushing was continued for 12 hours and then the compound was transferred to a dry container and stored under dry nitrogen. '
Under these storage conditions, the yellow catalyst was found to be stable for a period exceeding 3 weeks.
Analysis of this benzene-treated compound gave 0.54 wt% platinum, 9.8 wt% chlorine, an acidity (expressed as chlorine content) of 8.2 wt%, 0.20 % by weight of hydrogen and 0.59% by weight of carbon.
After 2 weeks of storage, the activity of the compound was examined using the atmospheric reactor conditions described in Example 2. Analyzes of typical samples of the product over the first 17 hours of processing gave 12%. by weight of C6 isomers present. In this way, the. that the compound had been treated with benzene did not adversely affect the isomerization activity.
EXAMPLE 5.
5 gr of an industrial reforming catalyst consisting of P, 58% by weight of platinum and 0.81% by weight of chlorine, on an alumina support, was contacted at 300 C with a current! of dry nitrogen carrying vapor of methylene chloride, for half an hour. The nitrogen circulation rate was 250 ml / minute. After reaction, the nitrogen flushing was continued for a further 1 hour and then the catalyst, after cooling in dry nitrogen, was stored in a vessel.
<Desc / Clms Page number 13>
dry suitably corked.
Analysis of the resulting compound gave 0.54 wt% platinum, 9.5 wt% chlorine, acidity (expressed as the chlorine content) of 6.4 wt%, 0.65 wt% carbon , 0.11; % by weight of hydrogen.
The catalyst (1 ml) was charged to an isomerization reactor under a sheet of dry nitrogen and a feed of dry n-hexane was passed along with hydrogen under the following conditions. :
Atmospheric pressure
Reaction temperature: ambient, 22-24 C
Hydrogen / n-hexane molar ratio 6/1
Space speed of gas 200 vol./vol./Hre.
Catalyst charge 1 ml
N-hexane feed (99.9 mole% purity)
The product which was analyzed by gas chromatography had the composition shown in the following Table III.
TABLE III
EMI13.1
Product,% by weight t¯¯¯¯Hours under treatment ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯! 3! 4 <5t6t7t 25 hydrocarbons t; 1-C4 1.3 0.9 0.5 0, 3 Hydrocarbon trace C '1.7 0 $ 8 0.4 0.2 I trace 2,2-dimethylbiitane 4.1 4.9 4.3 3.0 2.2 - 0.1 2,3-dimethylbutene 2- methylp iitan 35 7 39.0 39.9 37.2 33.3 9.3 3.-rWei (hylpentane) hydrocarbons n-06 57.1 53.6 54eg 59.2 64.5 9oe6
After 25 hours of treatment at room temperature, 22-24 C, the reaction temperature was raised to 220 C in about 1 hour. Analyzes of the product at various temperatures during this period are given in Table IV below.
<Desc / Clms Page number 14>
TABLE IV
EMI14.1
Products,; ¯¯¯Reaction temperature, OC% by weight F22 * i 3 '<63 1 103 "! I 120 f 157! 17501 215- hydrocarbons 1- 4! O, 1! Oel 0.1 0.2 2 , 5 6.1 20.6
EMI14.2
<tb> hydrocarbons <SEP> C5 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> Track <SEP> 0.2 <SEP> 0.9 <SEP> 3.4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,2-dimethylbutane <SEP> # 0.1 <SEP> 0.3 <SEP> 0.4 <SEP> 0.5 <SEP> 1.0 <SEP> 4.7 <SEP> 9, 2 <SEP> 11.8
<tb>
<tb>
<tb> 2,3-dimethylbutane
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2-methylpentane <SEP> 9.3 <SEP> 11.3 <SEP> 12.5 <SEP> 13 <SEP> 14.7 <SEP> 19.7 <SEP> 24.5 <SEP> 28 , 0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3-methylpentane <SEP>)
<tb>
EMI14.3
n-C6 hydrocarbons 90.6 88.3 87.1 $ 86.5 1.1 73.0 59.3 36.1
EMI14.4
.And. & JMtr.Lt. And U.
5 g of an industrial reforming catalyst, comprising 0.58% by weight of platinum and 0.81% by weight of chlorine, on an alumina support, were contacted at 300 ° C. with a dry nitrogen course carrying chloroform vapor, circulating at 250 ml / minute. The chloroform had been previously washed well with distilled water to remove the alcoholic stabilizer and then re-dried. After 10 minutes of reaction, volatiles began to emerge from the catalyst bed and the chlorination treatment was stopped; only the nitrogen sweep was continued for an additional hour.
Analysis at the resulting compound gave 0.40 wt% platinum, 12.6 wt% chlorine, acidity (expressed as te
EMI14.5
of chlorine) of 9.4% by weight, 0.11% by weight of carbon, 0.09% by weight of hydrogen.
The catalyst (1 ml) was charged to an isomerization reactor under a sheet of dry nitrogen and a dry feed of n-hexane was passed through it along with hydrogen under the pressure. processing conditions given in Example 5, except as regards the gas space velocity which is given in the following Table V, together with the composition of the product, as analyzed by gas chromatography.
<Desc / Clms Page number 15>
TABLE V
EMI15.1
<tb> Spatial <SEP> speed
<tb>
<tb>
<tb> of <SEP> gas <SEP> 250 <SEP> v / v / Hre <SEP> 125 <SEP> v / v / Hre
<tb>
<tb>
<tb> Time
<tb>
EMI15.2
Reaction temperature Ambient, 20-22 * U 20-.22 C tion Hours under treatment- 1 1/2 2 3 1/2 4 5 6 ment - .1. 1 - 1
EMI15.3
i-04 'hydrocarbons 4 1 8 1 l 5 l 5 5 4% by weight 4 4.1 3.8 1.3 1.5 1.5 5.4 4.0 hydrocarbons i-C5'% by weight 5.5 3 , 2 1.9 2.0 1.8 5.4 5.1
EMI15.4
2,2-dimethylbutne, o @ 8 0.2 0 l 0.1 t0.1 .0.5 0.6% by weight 2,3-dimethylbutane
EMI15.5
2-methylpentane) 12.0 8.9 7.0 7.3 7.2 11.5 11.9 3-methylpentane% by weight
EMI15.6
n-C6 'hydrocarbons 77 5 84y9 89 4 89 1 89.4 77.1 78s4% by weight EXAMPLE 7.
The preparation of a catalyst, again using chloroform, was carried out as in Example 6, except that the reaction temperature was 220 ° C. and the reaction time was about 1/2 hour.
Analysis of the resulting compound gave 0.57 wt% platinum, 9.0 wt% chlorine, acidity (expressed as chlorine content) of 7.1 wt%, 0.17 wt% carbon. , 0.17% by weight of hydrogen.
A load of 1 ml of catalyst was tested for its isomerization activity, using the feedstock and processing conditions of Example 5, except for the gas space velocity which is given. in Table VI below, together with the composition of the product as analyzed by gas chromatography.
<Desc / Clms Page number 16>
TABLE VI
EMI16.1
<tb> Speed <SEP> spa-
<tb>
<tb> tiale <SEP> of <SEP> gas <SEP> 250 <SEP> v / v / Hre <SEP> 125 <SEP> v / v / Hre
<tb>
<tb> V / VHre
<tb>
EMI16.2
reacSon Ambiant, 22 - 24 C 22 - 24-C Hauraa aoua 1 l2 î / ffi'1 /! 17 j la 19 20 21 hydrocarbons 170001 - - - 002 Q; np 17 0.9 0.1 - - 0.3 0.2 0.2 hydrocarbons 1 0 Trace i-G5,% enpalds '-'-' "- 2,2-dimethylbu-3'2 0 5 Trace Trace Trace Trace 0 lOI 0 l
EMI16.3
<tb> 2,3-dimethylbu-:
<tb> tane
<tb>
EMI16.4
2-methylpentane) 2,) 16.9 8.5 4.9 4.9 4, 6.4 7.6 7.3 3-methylpentane)
EMI16.5
<tb>% <SEP> in <SEP> weight
<tb>
n- - C6 hydrocarbons,% by weight. 60.6 80.7 91.3 95.5 95.1 93.2 93.3 92.1 92.4
After 21 hours of processing at the processing temperature, 22-24 C, the reaction temperature was raised to 110 U over a period of about 2 hours. Of. Analyzes of product at various temperatures in this period are given in Table VII below.
TABLE VII
EMI16.6
<tb> Product <SEP> Reaction <SEP> temperature <SEP>, <SEP> C
<tb>
EMI16.7
9enyoida 4 i 30 '1 4 1 50 "1 60 1 700 80 95 il = *
EMI16.8
<tb> hydrocar-
<tb>
<tb> bures <SEP> C1- <SEP> 0.2 <SEP> 0.2 <SEP> 0.2 <SEP> 0.2 <SEP> 5.7 <SEP> 5.3 <SEP> 3, 4 <SEP> 2.3 <SEP> 2.5 <SEP> 3.3
<tb>
<tb>
<tb> C4
<tb>
<tb>
<tb> hydrocar-
<tb>
<tb> bures <SEP> i- <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 0.1 <SEP> 8.6 <SEP> 6.6 <SEP> 3.7 < SEP> 2.3 <SEP> 4.4
<tb>
<tb>
<tb> C5
<tb>
<tb> 2,2-dim-
<tb>
EMI16.9
thylbutz- 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.4 1.3 1.3 1.2 1.2
EMI16.10
<tb> do
<tb>
<tb>
<tb> 2,3-dim-
<tb>
<tb>
<tb> thylbuta-
<tb>
<tb>
<tb> do
<tb>
EMI16.11
2-methyl-7.3 7.5 8.4 8.8 9.3 8t6 12o3 17.4 19.6 19.9;
EMI16.12
<tb> pentane
<tb>
<tb> 3-methyl- (
<tb>
<tb> pentane <SEP> (<SEP> - <SEP>
<tb>
EMI16.13
. , hYrocarb4 .92.2 91.2 9p, g 84.7 77, l 76.3 75.2 74.4 71.2
EMI16.14
<tb> res <SEP> n-C6
<tb>
EXAMPLE 8.
A solution of 4 kg of aluminum isopropoxide in 20 l of Analar benzene was prepared, and 8 l was added thereto rapidly. deionized water. The mixture was stirred for 30 minutes and the
<Desc / Clms Page number 17>
benzene layer was decanted. A further 8 L of deionized water was added and the remaining benzene was decanted after 30 minutes of stirring. The sludge was filtered under vacuum and then transformed back to slurry with 4 L of deionized water. The mixture was stirred for 1 hour and filtered under vacuum a second time to give 8451 g of hydrogel.
A 3300 gram portion of the hydrogel was mixed with 15 ml of deionized water, and stirred for 2 hours. A solution of 4 g of palladium chloride in 250 ml of 0.5N hydrochloric acid was prepared, and slowly added to the stirred slurry. The slurry was stirred for 1 hour and then 750 ml of deionized water saturated with hydrogen sulfide was added. The mixture was stirred for 30 minutes and then evaporated to dryness in an air oven at 100 ° C., which gave 456.5 g of dried hydrate. The hydrate was ground in a mortar with a pestle, which gave 247.5 g of granular material, between 8 and 16 mesh B.S.S.
The ground hydrate was calcined at 450 0 for 2 hours, giving a production of 161.9 g of alumina-palladium base. The amounts used were estimated to give a palladium content of 0.7% by weight on the calcined base.
A charge of 51.6 gr (70 ml) of the base was placed in a glass reactor and heated to 570 F in a stream of 15 liters of dry nitrogen per hour, these conditions being maintained throughout the treatment. . The base was purged at 570 ° F for 2 hours and then 16 grams of dried carbon tetrachloride was added dropwise over a 20 minute period. The catalyst was purged for a further 30 minutes and then discharged, giving a production of 54 g.
The catalyst was tested under fixed bed downflow conditions. The feedstock used was a dried, desulfurized and dearomatized C6 fraction from a C5 / C6 light refinery gasoline. The processing conditions used were as follows:
<Desc / Clms Page number 18>
Temperature 270 F
EMI18.1
Pressure 300 * 1.P.P.C- Hydrogen molar ratio /
EMI18.2
hydrocarbons 2.5 / 1
Space speed 0.5 vol./vol./Hre.
The analyzes of the feedstock and of the product, obtained by gas chromatography, are given in the following Table VIII:
TABLE VIII
EMI18.3
<tb> Hours <SEP> under <SEP> treatment <SEP> Food <SEP> 15 <SEP> 54-58
<tb>
EMI18.4
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯tation ¯¯¯¯¯
EMI18.5
<tb> Paraffins <SEP> C1-C4 '% <SEP> in <SEP> weight <SEP> - <SEP> 0.5 <SEP> Trace
<tb>
<tb>
<tb> Paraffins <SEP> Ce <SEP>, <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 3.5 <SEP> 2.0 <SEP> 3.0
<tb>
<tb>
<tb> Paraffins <SEP> C6 '<SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 88.0 <SEP> 90.0 <SEP> 88.0
<tb>
EMI18.6
lvphthenes, by weight 8.5 7.5 9.0
EMI18.7
<tb> Total, <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 100.0 <SEP> 100.0 <SEP> 100.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Fraction <SEP> C6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,2-dimethylbutane,% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 1,
0 <SEP> 28.0 <SEP> 29.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,3-dimethylbutane) '
<tb>
<tb>
<tb> 2-methylpentane <SEP>)% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 39.5 <SEP> 41.5 <SEP> 40.5
<tb>
<tb>
<tb> Uyclopentane
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3-methylpentane, <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 18.5 <SEP> 18.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> n-hexane, <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 22.0 <SEP> 12.0 <SEP> 12.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Total, <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 100.0 <SEP> 100.0 <SEP> 100.0
<tb>
EMI18.8
KlliMPL1 !: 9.
A load of 56 gr (70 ml) of an industrial aluminum compound. platinum lead comprising 0.572 wt% platinum and 0.81 wt% chlorine on alumina, in the form of 1/16 inch extruded rods, was placed in a glass reactor and set up a circulation of dry nitrogen gas of 15 l / hour. The temperature of the catalyst bed was raised to 570 ° F and maintained at that level throughout the process.
The base was purged with dry nitrogen gas for
EMI18.9
2 hours at 570oF, and then 17 g of dried chloroform was added dropwise over a period of 18 minutes. The catalyst was further purged for 1 hour and then discharged, giving a production of 49 g.
<Desc / Clms Page number 19>
The catalyst was checked under the same conditions and using the same feedstock as in Example 8, with the results given in the following Table IX.
TABLE IX.
EMI19.1
<tb>
Hours <SEP> under <SEP> processing <SEP> Power supply - <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 23 <SEP> - <SEP> 26 <SEP>
<tb>
EMI19.2
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ tion ¯¯¯ ¯¯¯¯¯
EMI19.3
<tb> Pumps <SEP> ition
<tb>
<tb> Paraffins <SEP> C1-C4 <SEP>, <SEP>% <SEP> in <SEP> weight- <SEP> Trace <SEP> Trace
<tb>
<tb> Paraffins <SEP> Ce <SEP>, <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 3.5 <SEP> 2.0 <SEP> 3.0
<tb>
<tb> Paraffins <SEP> U <SEP>, <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 88.0 <SEP> 89.5 <SEP> 89.5
<tb>
EMI19.4
Naphtenes,% by weight 8.5 8.5 7.5
EMI19.5
<tb> Total, <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 100.0 <SEP> 100.0 <SEP> 100.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Fraction <SEP> C6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,2-dimethylbutane, <SEP> in <SEP> weight <SEP> 1.0 <SEP> 24.0 <SEP> 24.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,3-dimethylbutane <SEP>) '
<tb>
<tb>
<tb> 2-methylpentane <SEP>)
% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 39.5 <SEP> 42.0 <SEP> 42.5
<tb>
EMI19.6
cyclopentane)
EMI19.7
<tb> 3-methylpentane, <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 22.0 <SEP> 19.5 <SEP> 19.5
<tb>
<tb> n-hexane <SEP>, <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 37.5 <SEP> 14.5 <SEP> 14.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Total, <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 100.0 <SEP> 100.0 <SEP> 100.0
<tb>
EMI19.8
X: PiPi, 10.
80 ml (65 gr) of an industrial alumina-platinum compound, comprising 0.572% by weight of platinum and 0.81% by weight of chlorine on alpine, was placed in a glass reactor and made there circulate 40 l / hour of dry nitrogen gas for 4 hours. 6 ml were added. of trichlorobromomethane in 13 minutes by letting it fall into the nitrogen circulation. The temperature of the catalyst bed was 512 F. The catalyst was purged with nitrogen for an additional 2 hours and then discharged.
The catalyst production was 69 g and this catalyst had a chlorine content of 8.6% by weight and a bromine content of 1.35% by weight.
The catalyst was tested under fixed bed downflow conditions. The feedstock used was a dried, desulfurized and dearomatized C6 fraction from a light C5 / C6 refinery gasoline. The operating conditions used were as follows:
<Desc / Clms Page number 20>
Temperature 270 F
Pressure 250 l.p.p.c.
Hydrogen / hydrocarbon molar ratio 2.5 / 1
Space speed 2 vol./vol./hre.
Analyzes of feedstock and product, obtained by gas chromatography, are given in the following Table X.
PAINTINGS.
EMI20.1
Hours under treatment Food 3 ¯ 12 18 - 21 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 3 - 6 9 - 12 18-21
EMI20.2
<tb> <SEP> recovery from <SEP> liquid <SEP> no
<tb>
<tb> stabilized, <SEP> in <SEP> weight- <SEP> 88.5 <SEP> 93.0 <SEP> 98.5
<tb>
EMI20.3
hydrocarbons 1-5 by weight 2.5 3.0 3.5 35 2e2-dimethylbutane,% by weight 2 11.0 11.5 9t5
EMI20.4
<tb> naphthenes <SEP> C6 <SEP> '<SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 8 <SEP> 6.5 <SEP> 8.5 <SEP> 7.0
<tb>
EXAMPLE 11.
5 g of a platinum-alumina catalyst, containing 0.58% by weight of platinum and 0.01% by weight of chlorine, were purged at 385 C with nitrogen for 30 minutes, before being placed in
EMI20.5
reaction at 3.5 l: with dilluorodichloroinethane gas, circulating at 50 ml / minute, for 5 minutes. The resulting compound was then purged for a further 1 hour with dry nitrogen.
On analysis, 3.2% by weight of fluorine, 6.5% by weight of chlorine and 0.51% by weight of platinum were obtained.
The catalyst was checked for isomerization activity using the feedstock and processing conditions used in Example 3. Typical sample analysis of the product after 3 hours of processing gave 50%. by weight of C6 isomers present, of which 5% by weight consisted of 2,2-dimethylbutane.
EXAMPLE 12.
40 ml (26.5 gr) of an industrial compound of platinum and alumina, containing -0.74% by weight of platinum, 0.35% by weight of fluorine and 0.35% by weight of chlorine, on alumina, were dried for 2 hours at 600 F in a circulation of 40 liters of nitrogen.
<Desc / Clms Page number 21>
dry te per hour, then reduced for 2 hours at 600 F in a circulation of 40 liters of dry hydrogen per hour. Then treated with 14.4 ml (23 g) of carbon tetrachloride over a period of 2 1/2 hours in a stream of 40 liters of dry nitrogen per hour at a temperature of 600 F. The catalyst was purged with nitrogen for an additional 2 hours and then discharged.
The chlorine content of the catalyst was 4.1% by weight.
The catalyst was checked for isomerization activity using a feedstock similar to that of Example 10, under the following conditions
Temperature 270 F
EMI21.1
Pressure 2501.p.p.c.
Hydrogen / hydrocarbon molar ratio 2.5 / 1
Space speed 1.5 vol./vol./Hre.
The analyzes of the feedstock and of the product, obtained by gas chromatography, are given in the following Table XI.
TABLE XI
EMI21.2
Hours under food treatment) - 6 12 - 15 24 - 27 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯tation 12-15 2 / * "27
EMI21.3
<tb> <SEP> recovery from <SEP> liquid <SEP> no
<tb>
<tb>
<tb> stabilized, <SEP> $ <SEP> in <SEP> weight <SEP> - <SEP> 96.8 <SEP> 89.7 <SEP> 86.3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> hydrocarbons <SEP> C1-C5 '<SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 2.5 <SEP> 6 <SEP> 4.5 <SEP> 5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2,2-dimethylbutane,% <SEP> in <SEP> weight <SEP> 2 <SEP> 6.5 <SEP> # <SEP> 5
<tb>
EMI21.4
waphthensa 06 w% wt 8 8.5 9.5 10 EXAMPLE 13.
6.5 g of aluminum hydrate, prepared by hydrolysis of aluminum isopropoxide, were heated in dry nitrogen circulating at 100 ml / minute for 1 hour at 400 C. The alumina thus produced had a BET surface area of 390 m2 / g and, on analysis, it gave 0.04% by weight of carbon, 0.87% by weight of hydrogen and 0.03% by weight of chlorine.
This alumina was then reacted with a stream of nitrogen saturated with carbon tetrachloride in vapor, circulating at 100 ml / minute for 30 minutes at 300 0. Chlorinated alumina
<Desc / Clms Page number 22>
The resultant had a BET surface area of 310 m2 / g, and on analysis it gave 0.02 wt% carbon, 0.2 wt% hydrogen and 10.30 wt% chlorine.
The catalyst was checked for isomerization activity using a feed of dry n-hexane (99.9 mole%) under the following conditions.
Temperature 24 C
Atmospheric pressure
Hydrogen / n-hexane molar ratio 6.2 / 1
Gas space speed 170 vol./vol./Hre.
An analysis of the product after 1 hour of treatment shows the following composition:
Isobutane% by weight 2.9 Isopentane '"13.0 n-pentane -
2,2-dimethylbutane "6.0
2,3-dimethylbutane)
2-methylpentane) "33.8
EMI22.1
3-dimethylpentane) n-hexane "44.3
The activity, however, was not maintained for such a long time as with similar catalysts additionally containing a platinum group metal.
The following examples show the preparation of inactive catalysts and illustrate the particular nature of the present invention.
EXAMPLE 14.
70 ml (54.9 g) of the platinum-alumina compound, used in Example 10, was dried at 570 F for 2 hours in a cir-. circulation of 30 liters of hydrogen per hour. 4 ml were then added. of carbon tetrachloride to the flow of hydrogen over 4 3/4 minutes and the catalyst was purged with continued flow of hydrogen for 2 hours. During the addition of carbon tetrachloride, appreciable amounts of hydrochloric gas were detected in the outgoing gases. The catalyst production was 56.3 gr and the chlorine content was 5.8% by weight.
<Desc / Clms Page number 23>
The catalyst was checked for isomerization activity using a feed similar to that of Example 10 under the following conditions:
Temperature 270 F
Pressure 250 l.p.p.c.
Hydrogen / hydrocarbon molar ratio 2.5 / 1
Space speed 1 vol./vol./Hre.
The production of 2,2-dimethylbutane in the period of 2 to 20 hours of treatment was only 2% by weight, i.e. the same amount as that of the feed, indicating that the catalyst was inactive for low temperature isomerization.
Similar results were obtained when hydrogen chloride gas was used in nitrogen instead of carbon tetrachloride and hydrogen.
EXAMPLE 15.
Example 14 was repeated except that instead of a flow of carbon tetrachloride and hydrogen, chlorine gas was passed over the catalyst at a rate of 3.5 liters per hour for 3 hours. . When checked under the isomerization conditions of Example 14, the catalyst was again inactive.
EXAMPLE 16.
5 gram portions of the platinum-alumina compound, used in Example 1, were treated with nitrogen circulating at 100 ml / min and containing a number of chlorine-containing hydrocarbons. The hydrocarbons used and the treatment conditions were as follows: (a) tetrachloroethane 20 minutes at 300 C (b) 1,2-dichloroethane 30 minutes at 350 C (c) tetrachlorethylene 30 minutes at 300 C (d) chloride methyl 30 minutes at 260 C (e) methyl chlorura 30 minutes at 370 ° C.
Pure methyl chloride gas flowing at 100 ml / minute and not a mixture of nitrogen and chlorinated hydrocarbon was used in (d) and (e).
<Desc / Clms Page number 24>
All of these catalysts were inactive for the isomerization of n-hexane at temperatures below 400 °, although an analysis of the catalysts produced in (a) and (e) shows that they had a markedly increased content of. chlorine, the catalyst produced in (a) having a chlorine content of 4% by weight and the catalyst produced in (e) having a chlorine content of 5.2% by weight. s
It will be understood that the treatment conditions used for the isomerization in Examples 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11 and 13 do not necessarily represent the optimum conditions.
In some cases, conditions were deliberately chosen to give a rigorous test for catalyst activity rather than for maximum isomerization. Thus, although conversions under conditions encompassing low reaction temperature (20-24 C), short contact time (gas space velocities of 125 to 250 vol / vol / hr) and pressures atmospheres are low, they in fact represent a high catalytic activity because the conditions used were exceptionally specific.
CLAIMS.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.