BR112014009541B1 - METHODS FOR PREPARATION AND FORMATION OF ACTIVE METAL SUPPORTED CATALYZERS AND PRECURSORS - Google Patents

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Abstract

métodos de preparação e formação de catalisadores e precursores suportados de metal ativo a invenção refere-se a um método de preparação de um catalisador suportado, cujo método é composto pelas etapas de: (i) produção de um suporte de catalisador poroso constituído por uma base tendo uma estrutura interna porosa contendo um ou mais poros, cuja estrutura interna porosa contém um precipitador; (ii) o contato do suporte do catalisador com uma solução ou suspensão coloidal constituída por um metal catalíticamente ativo de tal forma que, em contato com o precipitador, as partículas contendo o metal catalíticamente ativo são precipitadas dentro da estrutura interna de poros da base do suporte do catalisador. a invenção também se refere a catalisadores suportados feitos de acordo com o método acima, e ao uso dos catalisadores em reações químicas catalisadas, por exemplo, na síntese fischer-tropsch de hidrocarbonetos.Methods of Preparation and Formation of Active Metal Supported Catalysts and Precursors The invention relates to a method of preparing a supported catalyst, the method of which comprises: (i) producing a porous catalyst support consisting of a base having a porous internal structure containing one or more pores, whose porous internal structure contains a precipitator; (ii) contacting the catalyst support with a colloidal solution or suspension consisting of a catalytically active metal such that, upon contact with the precipitator, particles containing the catalytically active metal are precipitated into the internal pore structure of the base of the catalyst. catalyst support. The invention also relates to supported catalysts made according to the above method, and to the use of catalysts in catalyzed chemical reactions, for example in the fischer-tropsch hydrocarbon synthesis.

Description

“MÉTODOS DE PREPARAÇÃO E FORMAÇÃO DE CATALISADORES E PRECURSORES SUPORTADOS DE METAL ATIVO”“METHODS OF PREPARATION AND FORMATION OF ACTIVE METAL SUPPORTED CATALYSTS AND PRECURSORS”

CAMPO DA INVENÇÃO [0001] A invenção atual refere-se a métodos de preparação e formação de catalisadores e precursores suportados de metal ativo, e especialmente (mas não exclusivamente) a catalisadores úteis para processos de hidrogenação de óxido de carbono. Especialmente, a invenção refere-se a métodos de preparação de catalisadores que contêm bases de suporte poroso funcionalizado, conforme é encontrado, por exemplo, em zeólitos contendo partículas tendo metal ativo cataliticamente encapsulado, nano partículas ou aglomerados que podem ser parcialmente ou totalmente reduzidos. Os aspectos da invenção são relacionados com métodos de uso dos catalisadores assim preparados, com aplicação especifica à síntese e/ou conversão de várias classes de hidrocarbonetos.FIELD OF THE INVENTION [0001] The current invention relates to methods of preparing and forming active metal supported catalysts and precursors, and especially (but not exclusively) to catalysts useful for carbon oxide hydrogenation processes. In particular, the invention relates to methods of preparing catalysts that contain functionalized porous support bases, as found, for example, in zeolites containing particles having catalytically encapsulated active metal, nano particles or agglomerates that can be partially or totally reduced. The aspects of the invention are related to methods of using the catalysts thus prepared, with specific application to the synthesis and / or conversion of various classes of hydrocarbons.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [0002] Catalisadores heterogêneos são utilizados em um grande número de processos químicos e petroquímicos. Em muitos casos, a viabilidade do processo depende da combinação bem-sucedida da atividade do catalisador e da sua seletividade e estabilidade. Um catalisador que tem uma atividade elevada mas apresenta uma seletividade pobre para os produtos desejados poderá não ser útil para a implementação de uma reação química em uma escala comercial. Além disso, um catalisador tendo uma boa atividade e uma boa seletividade para o produto desejado, mas que mostra uma estabilidade pobre, poderá não ser adequado para aplicação industrial. Deve ser obtido um equilíbrio ótimo entre a atividade, seletividade e estabilidade para se poder considerar a aplicação prática de um catalisador.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Heterogeneous catalysts are used in a large number of chemical and petrochemical processes. In many cases, the viability of the process depends on the successful combination of the activity of the catalyst and its selectivity and stability. A catalyst that has a high activity but has poor selectivity for the desired products may not be useful for implementing a chemical reaction on a commercial scale. In addition, a catalyst having good activity and good selectivity for the desired product, but showing poor stability, may not be suitable for industrial application. An optimal balance must be obtained between activity, selectivity and stability in order to consider the practical application of a catalyst.

[0003] A aplicação prática de catalisadores é também limitada pela economia e escala de produção dos seus métodos de preparação. Na literatura científica são descritos muitos catalisadores que mostram um desempenho aceitável em termos de atividade, seletividade e estabilidade, mas os seus métodos de preparação, com freqüência, são impraticáveis fora de um laboratório químico ou simplesmente não[0003] The practical application of catalysts is also limited by the economy and scale of production of its preparation methods. Many catalysts are described in the scientific literature that show acceptable performance in terms of activity, selectivity and stability, but their methods of preparation are often impractical outside a chemical laboratory or simply not.

2/47 são viáveis economicamente em uma aplicação industrial.2/47 are economically viable in an industrial application.

[0004] Partículas pequenas de metal ou óxido metálico tendo diâmetros na faixa de nano escala, com frequência são referidos como sendo aglomerados. Existe uma motivação importante para a pesquisa das propriedades catalíticas de aglomerados de metal ou óxido metálico porque elas são muito diferentes das propriedades apresentadas pelas partículas mais volumosas. Com frequência, existe o caso de serem atribuídas à ação de aglomerados efeitos catalíticos inesperados.[0004] Small particles of metal or metal oxide having diameters in the nanoscale range are often referred to as agglomerates. There is an important motivation for researching the catalytic properties of metal or metal oxide agglomerates because they are very different from the properties presented by larger particles. Often, unexpected catalytic effects are attributed to the action of clusters.

[0005] Existe uma vantagem em se suportar aglomerados contendo metal cataliticamente ativo sobre materiais zeolíticos. Os materiais zeolíticos são suportes exclusivos para aglomerados metálicos porque as restrições estéricas impostas pelas suas gaiolas e poros limitam o tamanho dos aglomerados que podem ser formados dentro dos mesmos. As restrições impostas pelas aberturas (com frequência, chamadas de janelas) entre as gaiolas e os poros limitam o tamanho do que pode entrar e sair dos poros e gaiolas. Assim sendo, os aglomerados podem ser formados a partir de precursores pequenos (por exemplo, sais metálicos) nas gaiolas e serem retidos nas mesmas.[0005] There is an advantage in supporting agglomerates containing catalytically active metal over zeolitic materials. Zeolitic materials are exclusive supports for metal agglomerates because the steric restrictions imposed by their cages and pores limit the size of the agglomerates that can be formed within them. The restrictions imposed by the openings (often called windows) between the cages and the pores limit the size of what can enter and exit the pores and cages. Thus, agglomerates can be formed from small precursors (for example, metal salts) in the cages and be retained therein.

[0006] As gaiolas de materiais zeolíticos são pequenas o suficiente para exercerem efeitos semelhantes a solventes sobre os aglomerados formados dentro das mesmas e, portanto as gaiolas poderão induzir propriedades catalíticas diferentes nos aglomerados que elas contêm. O confinamento dos aglomerados em gaiolas de material zeolítico evitam interações e agregação dos aglomerados e portanto aumentam a estabilidade do aglomerado.[0006] Cages made of zeolitic materials are small enough to exert solvent-like effects on the agglomerates formed within them and therefore the cages may induce different catalytic properties in the agglomerates they contain. The confinement of agglomerates in cages of zeolitic material prevents interactions and aggregation of the agglomerates and therefore increases the stability of the agglomerate.

[0007] Catalisadores suportados em aglomerados de metal e óxido metálico podem ser preparados de muitas formas. A patente americana de número 4.552.855 descreve um método de preparação que é feito para produzir aglomerados metálicos com valência zero suportados sobre zeólitos. A deposição do metal é feita pela vaporização do metal em vácuo elevado.[0007] Catalysts supported on metal and metal oxide agglomerates can be prepared in many ways. US patent number 4,552,855 describes a method of preparation that is made to produce zero-valence metal agglomerates supported on zeolites. Metal deposition is done by vaporizing the metal in a high vacuum.

[0008] Métodos alternativos de produção de catalisadores de aglomerados de metal suportados envolvem a impregnação do suporte com precursores de complexo carbonil-metálico. Um exemplo de tal método de preparação é descrito na US[0008] Alternative methods of producing supported metal agglomerate catalysts involve impregnating the support with carbonyl-metallic complex precursors. An example of such a method of preparation is described in the US

3/473/47

4.192.777.4,192,777.

[0009] A US 5.194.244 descreve composições contendo um zeólito e um composto de metal alcalino onde a soma da quantidade de metal alcalino no composto com qualquer cátion metálico de troca no zeólito é em excesso daquele requerido para produzir um zeólito de troca de cátions totalmente metálico. Tão logo os compostos são colocados dentro dos zeólito, ele é calcinado para produzir uma temperatura elevada para formar um material básico que pode ser usado como um catalisador básico ou como um adsorvente. Haber et al, em Pure and Applied Chemistry, vol 67, Nos 8/9, pp 1257 - 1306, discute a precipitação por deposição como método para a formação de catalisadores suportados (seção 2.1, 2.2), nos quais é depositado um metal ativo sobre um veículo em uma solução de precipitação, através da lenta adição ou da formação in situ de um agente de precipitação. Nota-se que para um suporte poroso, a deposição acontece preferencialmente nas partes externas.[0009] US 5,194,244 describes compositions containing a zeolite and an alkali metal compound where the sum of the amount of alkali metal in the compound with any metal exchange cation in the zeolite is in excess of that required to produce a cation exchange zeolite totally metallic. As soon as the compounds are placed inside the zeolite, it is calcined to produce an elevated temperature to form a basic material that can be used as a basic catalyst or as an adsorbent. Haber et al, in Pure and Applied Chemistry, vol 67, Nos 8/9, pp 1257 - 1306, discusses precipitation by deposition as a method for the formation of supported catalysts (section 2.1, 2.2), in which an active metal is deposited on a vehicle in a precipitation solution, through the slow addition or in situ formation of a precipitation agent. It is noted that for a porous support, deposition occurs preferably on the external parts.

[0010] A US 4.113.658 descreve um processo de precipitação por deposição para a preparação de materiais contendo partículas finamente divididas de materiais metálicos depositados substancialmente homogeneamente sobre uma superfície de nucleação como sílica. Isto é feito através da preparação de uma suspensão da superfície de nucleação, e a cristalização do composto metálico sobre a superfície nos locais de nucleação de uma solução contendo o composto metálico.[0010] US 4,113,658 describes a deposition precipitation process for the preparation of materials containing finely divided particles of metallic materials deposited substantially homogeneously on a nucleation surface such as silica. This is done by preparing a suspension of the nucleation surface, and crystallizing the metallic compound on the surface at the nucleation sites of a solution containing the metallic compound.

[0011] A EP 2.314.557 descreve um catalisador para a produção de olefinas menores do gás de síntese, usando um catalisador no qual foi depositado ferro sobre um suporte que é quimicamente inerte em relação a ferro, como alumina.[0011] EP 2,314,557 describes a catalyst for the production of minor olefins from the synthesis gas, using a catalyst in which iron has been deposited on a support that is chemically inert to iron, such as alumina.

[0012] Os promotores são espécies químicas adicionadas a catalisadores sólidos ou em processos que envolvem catalisadores para melhorar o seu desempenho em uma reação química. Por si próprio, um promotor tem pouco ou nenhum efeito catalítico. Alguns promotores interagem com componentes ativos de catalisadores e alteram dessa forma o seu efeito químico sobre a substância catalisada. A interação poderá provocar alterações nas estruturas eletrônicas ou de cristal do componente sólido ativo. Promotores comumente usados são íons metálicos incorporados em[0012] Promoters are chemical species added to solid catalysts or in processes involving catalysts to improve their performance in a chemical reaction. By itself, a promoter has little or no catalytic effect. Some promoters interact with active components of catalysts and thus alter their chemical effect on the catalyzed substance. The interaction may cause changes in the electronic or crystal structures of the active solid component. Commonly used promoters are metal ions embedded in

4/47 catalisadores de metal ou óxido metálico, reduzindo e oxidando gases ou líquidos, e ácidos e bases adicionados durante a reação ou nos catalisadores antes deles serem utilizados.4/47 metal or metal oxide catalysts, reducing and oxidizing gases or liquids, and acids and bases added during the reaction or in the catalysts before they are used.

[0013] O potássio é um promotor bem conhecido dos catalisadores metálicos do grupo VIII, comumente usados nos catalisadores Fischer-Tropsch de alta temperatura com base em ferro (HTFT). O potássio, no entanto, facilita a sinterização dos metais do grupo VIII e dos óxidos metálicos. Por exemplo, a US 6.653.357 descreve o efeito da migração de potássio no processo Fischer-Tropsch. A desativação devida à migração do promotor é de relevância especial se o promotor é um veneno para uma função catalítica secundária em catalisadores bifuncionais, por exemplo, em um processo de síntese de hidrocarbonetos usando um catalisador de síntese de hidrocarbonetos e um catalisador ácido, conforme descrito, por exemplo, na US 7.459.485. Uma alta carga de potássio poderá também provocar a perda de atividade devida ao bloqueio dos poros do suporte, e em algumas aplicações, foi demonstrado que os efeitos promocionais se deterioram quando as cargas de potássio excedem a 2% em peso.[0013] Potassium is a well-known promoter of group VIII metal catalysts, commonly used in high temperature iron-based Fischer-Tropsch (HTFT) catalysts. Potassium, however, facilitates the sintering of group VIII metals and metal oxides. For example, US 6,653,357 describes the effect of potassium migration on the Fischer-Tropsch process. The deactivation due to the migration of the promoter is of particular relevance if the promoter is a poison for a secondary catalytic function in bifunctional catalysts, for example, in a hydrocarbon synthesis process using a hydrocarbon synthesis catalyst and an acid catalyst, as described , for example, in US 7,459,485. A high potassium load can also cause loss of activity due to the blockage of the pores of the support, and in some applications, it has been shown that the promotional effects deteriorate when the potassium loads exceed 2% by weight.

[0014] Outro problema associado com a preparação de catalisadores metálicos suportados é a tendência dos metais se agregarem ou serem sinterizados durante o uso, ou durante qualquer pré-tratamento em alta temperatura que possa ser requerido para a ativação. Tal agregação ou sinterização reduz a área superficial efetiva do catalisador disponível para a reação catalisada, o que reduz a atividade do catalisador.[0014] Another problem associated with the preparation of supported metal catalysts is the tendency for metals to aggregate or be sintered during use, or during any high temperature pretreatment that may be required for activation. Such aggregation or sintering reduces the effective catalyst surface area available for the catalyzed reaction, which reduces the activity of the catalyst.

[0015] É desejável produzir-se um catalisador metálico ou de óxido metálico que tenha uma estabilidade a longo prazo, e desenvolver-se um método para a preparação de tal catalisador, que evite problemas, tais como a sinterização e também a migração de componentes do catalisador ativo durante a síntese ou o uso que possam levar à desativação do catalisador.[0015] It is desirable to produce a metal or metal oxide catalyst that has long-term stability, and to develop a method for the preparation of such a catalyst, which avoids problems such as sintering and also the migration of components of the active catalyst during synthesis or use that could lead to the deactivation of the catalyst.

RESUMO DA INVENÇÃO [0016] De acordo com um primeiro aspecto da invenção atual, é apresentado um método de preparação de um catalisador suportado, cujo método é constituído pelasSUMMARY OF THE INVENTION [0016] In accordance with a first aspect of the current invention, a method of preparing a supported catalyst is presented, the method of which consists of the

5/47 etapas de:5/47 steps of:

(i) a produção de um suporte catalítico poroso constituído por uma base tendo uma estrutura interna de poros, cuja estrutura interna de poros contém um precipitador;(i) the production of a porous catalytic support consisting of a base having an internal pore structure, the internal pore structure of which contains a precipitator;

(ii) o contato do suporte catalítico com uma solução ou suspensão coloidal contendo um metal cataliticamente ativo, de tal forma que quando em contato com o precipitador, as partículas que contêm o metal cataliticamente ativo são precipitadas dentro da estrutura interna de poros da base do suporte catalítico.(ii) the contact of the catalytic support with a colloidal solution or suspension containing a catalytically active metal, such that when in contact with the precipitator, the particles containing the catalytically active metal are precipitated within the internal pore structure of the base of the catalytic support.

[0017] De acordo com um segundo aspecto da invenção atual, é apresentado um catalisador suportado produzido pelo método acima.[0017] According to a second aspect of the current invention, a supported catalyst produced by the above method is presented.

[0018] De acordo com um terceiro aspecto da invenção atual, é apresentado o uso do catalisador suportado em um processo catalisado, como um processo de síntese Fischer-Tropsch.[0018] According to a third aspect of the current invention, the use of the supported catalyst in a catalyzed process, such as a Fischer-Tropsch synthesis process, is presented.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0019] A estrutura interna de poros da base do suporte catalítico pode ser carregada com o precipitador, durante a síntese do suporte catalítico, por exemplo, através da incorporação de um precipitador para dentro da mistura de síntese do suporte catalítico ou gel. Alternativamente, o precipitador pode ser carregado por meio de tratamento posterior do suporte catalítico, por exemplo, através de um método de impregnação, usando-se uma solução contendo o precipitador, como através da impregnação de umidade incipiente. O resultado é um suporte de catalisador no qual o precipitador é colocado dentro da estrutura interna de poros da base.DETAILED DESCRIPTION [0019] The internal pore structure of the base of the catalytic support can be loaded with the precipitator, during the synthesis of the catalytic support, for example, by incorporating a precipitator into the synthesis mixture of the catalytic support or gel. Alternatively, the precipitator can be loaded by means of further treatment of the catalytic support, for example, through a method of impregnation, using a solution containing the precipitator, as by impregnating incipient moisture. The result is a catalyst support in which the precipitator is placed within the internal pore structure of the base.

[0020] Quando o suporte catalítico entra em contato com uma solução ou suspensão coloidal contendo um metal cataliticamente ativo, a solução ou suspensão coloidal penetra na estrutura interna de poros da base de suporte do catalisador, e quando em contato com o precipitador, ocorre a precipitação ou formação de partículas insolúveis, cujas partículas contêm o metal cataliticamente ativo. Tais partículas contendo o metal cataliticamente ativo são referidas aqui como aglomerados. Tipicamente, tais aglomerados têm diâmetros efetivos de menos de[0020] When the catalytic support comes into contact with a colloidal solution or suspension containing a catalytically active metal, the colloidal solution or suspension penetrates the internal pore structure of the catalyst support base, and when in contact with the precipitator, precipitation or formation of insoluble particles, whose particles contain the catalytically active metal. Such particles containing the catalytically active metal are referred to herein as agglomerates. Typically, such clusters have effective diameters of less than

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5,0 nm, mais de preferência, menos de 2,0 nm, por exemplo, menos de 1,3 nm. Tipicamente, a dimensão máxima ou diâmetro efetivo do aglomerado é definida pela estrutura interna de poros da base de suporte catalítico. O metal cataliticamente ativo pode ser dissolvido em uma solução ou pode ser um constituinte de um colóide em suspensão, ou ambos.5.0 nm, more preferably, less than 2.0 nm, for example, less than 1.3 nm. Typically, the maximum dimension or effective diameter of the agglomerate is defined by the internal pore structure of the catalytic support base. The catalytically active metal can be dissolved in a solution or it can be a constituent of a suspended colloid, or both.

[0021] Os aglomerados formados dessa forma contendo o metal cataliticamente ativo podem ser cataliticamente ativos por si próprios, ou podem ser tratados para formarem um catalisador ativo, por exemplo, através de redução química, tratamento térmico ou pela adição de componentes adicionais tais como co-catalisadores ou promotores de catalisador.[0021] The agglomerates formed in this way containing the catalytically active metal can be catalytically active on their own, or can be treated to form an active catalyst, for example, through chemical reduction, heat treatment or by adding additional components such as co - catalysts or catalyst promoters.

[0022] Os poros do suporte catalítico vantajosamente são constituídos por uma ou mais regiões ou câmaras onde o diâmetro dos poros é alterado de um diâmetro menor para um diâmetro maior. Tais regiões ou câmaras, com freqüência são referidos como gaiolas. De preferência, estas gaiolas são acessíveis somente a partir da superfície externa do suporte catalítico através de seções dos poros com diâmetro menor, tais seções com diâmetro menor, com freqüência sendo referidas como janelas. Em tais realizações, a formação dos aglomerados do metal cataliticamente ativo acontece vantajosamente dentro das gaiolas, de tal forma que os aglomerados têm diâmetros efetivos maiores do que as janelas. Isto ajuda a evitar que os aglomerados migrem para fora das gaiolas durante o uso ou ativação, o que melhora a sua retenção dentro dos poros do suporte catalítico poroso, e ajuda a reduzir ou evitar a sinterização. Desejavelmente, a sinterização é evitada, porque a aglomeração dos aglomerados em aglomerados ou partículas maiores reduz a área total da superfície do metal cataliticamente ativo disponível para os reagentes, o que reduz a atividade catalítica e portanto leva à desativação do catalisador.[0022] The pores of the catalytic support are advantageously made up of one or more regions or chambers where the diameter of the pores is changed from a smaller diameter to a larger diameter. Such regions or chambers are often referred to as cages. Preferably, these cages are accessible only from the outer surface of the catalytic support through pores of smaller diameter, such sections of smaller diameter, often referred to as windows. In such embodiments, the formation of the catalytically active metal agglomerates takes place advantageously inside the cages, in such a way that the agglomerates have larger effective diameters than the windows. This helps to prevent agglomerates from migrating out of cages during use or activation, which improves their retention within the pores of the porous catalytic support, and helps to reduce or prevent sintering. Desirably, sintering is avoided because the agglomeration of agglomerates into agglomerates or larger particles reduces the total surface area of the catalytically active metal available for the reactants, which reduces catalytic activity and therefore leads to catalyst deactivation.

[0023] O suporte catalítico pode ser cristalino ou amorfo, com preferência por suportes cristalinos devido a sua estrutura bem definida de poros e geralmente uma estabilidade maior. O suporte catalítico, de preferência, é um suporte inorgânico, e mais de preferência, um suporte de óxido. Exemplos de suportes de óxido incluem sílica, alumina, zircônia, titânia, céria, óxido de lantânio, e óxidos misturados dos[0023] The catalytic support can be crystalline or amorphous, with preference for crystalline supports due to its well-defined pore structure and generally greater stability. The catalytic support is preferably an inorganic support, and more preferably, an oxide support. Examples of oxide supports include silica, alumina, zirconia, titania, ceria, lanthanum oxide, and mixed oxides from

Ί/Α7 mesmos, tais como alumina-sílica. Outros exemplos de suportes catalíticos incluem aqueles tendo estruturas de fosfato prolongadas, por exemplo, alumino-fosfatos, gálio-fosfatos, silico-alumino-fosfatos e silico-gálio-fosfatos.Ί / Α7 same, such as alumina-silica. Other examples of catalytic supports include those having extended phosphate structures, for example, aluminum-phosphates, gallium-phosphates, silico-aluminum-phosphates and silico-gallium-phosphates.

[0024] O suporte catalítico, de preferência, é um material de óxido tendo uma estrutura zeótipo, exemplificada por zeólitos. São conhecidas muitas estruturas de zeótipo, e são descritas no Atlas of Zeolite Structures publicado e mantido pela International Zeolite Association. As estruturas preferidas são aquelas tendo uma rede porosa com duas dimensões e três dimensões, com intercessões nas gaiolas tendo um diâmetro maior do que aquele dos poros. Exemplos de estruturas zeótipo tendo tal configuração de poros com duas dimensões e três dimensões incluem CHA, FAU, BEA, MFI, MEL e MWW. São mais preferidas as estruturas com poros de três dimensões, porque isto favorece uma melhor difusão dos reagentes e produtos quando os catalisadores são usados para catalisar reações químicas.[0024] The catalytic support, preferably, is an oxide material having a zeotype structure, exemplified by zeolites. Many zeotype structures are known, and are described in the Atlas of Zeolite Structures published and maintained by the International Zeolite Association. The preferred structures are those having a porous network with two dimensions and three dimensions, with intersections in the cages having a larger diameter than that of the pores. Examples of zeotype structures having such a two-dimensional and three-dimensional pore configuration include CHA, FAU, BEA, MFI, MEL and MWW. Three-dimensional pore structures are more preferred, as this favors better diffusion of reagents and products when catalysts are used to catalyze chemical reactions.

[0025] Para materiais de óxidos, as janelas de poros, com freqüência são definidas pelo número dos assim chamados átomos T que formam a circunferência da abertura dos poros ou dos poros/gaiola. Um átomo T é um átomo diferente de oxigênio na estrutura básica do suporte de óxido. Por exemplo, em um material de alumino-silicato, os átomos T são de alumínio e silício, e em um alumino-fosfato os átomos T são de alumínio e fósforo. De preferência, em pelo menos uma dimensão da estrutura interna de poros as janelas de poros são formadas por um anel pelo menos com dez átomos T, mais de preferência, pelo menos doze átomos T. As estruturas preferidas são FAU, BEA, MFI e MWW.[0025] For oxide materials, pore windows are often defined by the number of so-called T atoms that form the circumference of the opening of the pores or pores / cage. A T atom is an atom other than oxygen in the basic structure of the oxide support. For example, in an aluminum-silicate material, T atoms are aluminum and silicon, and in an aluminum-phosphate T atoms are aluminum and phosphorus. Preferably, in at least one dimension of the internal pore structure the pore windows are formed by a ring with at least ten T atoms, more preferably at least twelve T atoms. Preferred structures are FAU, BEA, MFI and MWW .

[0026] Os suportes do catalisador que são constituídos por uma estrutura de zeólito produzem uma área superficial elevada para suportes dos aglomerados contendo metal cataliticamente ativo e permitem uma dispersão organizada de aglomerados com o mesmo tamanho e distribuição através de toda a estrutura de poros do suporte do catalisador.[0026] The catalyst supports that are constituted by a zeolite structure produce a high surface area for supports of agglomerates containing catalytically active metal and allow an organized dispersion of agglomerates of the same size and distribution throughout the entire pore structure of the support of the catalyst.

[0027] A estrutura do suporte do catalisador pode ser feita de estruturas com cargas. Por exemplo, as estruturas zeolíticas de alumino-silicato e silico-alumino fosfato têm carga negativa, que requer equilíbrio com um cátion extra- estrutura. O[0027] The structure of the catalyst support can be made of structures with loads. For example, the zeolytic structures of aluminum-silicate and silico-aluminum phosphate have a negative charge, which requires balance with an extra-structure cation. O

8/47 uso de suportes catalíticos uma estrutura com carga negativa, pode ser vantajoso porque o cátion de equilíbrio de carga pode ser escolhido para ser um componente a mais do catalisador ativo final, por exemplo, um co-catalisador ou um promotor de catalisador, que interage com, ou pode formar parte dos aglomerados que constituem o metal catalíticamente ativo.8/47 use of catalytic supports a negatively charged structure can be advantageous because the charge balance cation can be chosen to be one more component of the final active catalyst, for example, a co-catalyst or a catalyst promoter, which interacts with, or can form part of, the agglomerates that constitute the catalytically active metal.

[0028] Onde o suporte catalítico contém uma estrutura com carga negativa, por exemplo, materiais de alumino-silicato, especialmente zeólitos de alumino-silicato, a estrutura do suporte, vantajosamente tem uma relação intermediária ou baixa entre silício e alumínio. Neste contexto, uma relação molar intermediária ou baixa entre silício e alumínio significa uma relação de menos de 10 (i.e., uma relação SiO2:Al2O3 menor do que 20). De preferência, a relação molar silicio:alumínio está na faixa de aproximadamente 2 a 5 (i.e., uma relação SiC^AhCh na faixa de 4 a 10). Em uma realização especifica da invenção e, a relação Si:Al é aproximadamente 2,4 (i.e. uma relação SiC^A^Os de aproximadamente 4,8). Em realizações alternativas da invenção, a relação silício:alumínio no zeólito é menor do que 2 (i.e. uma relação SiO2:Al2O3 menor do que 4), e em uma realização a relação silício:alumínio no zeólito é aproximadamente 1,0 (i.e., uma relação SiC^A^Os de aproximadamente 2), como o zeólito X.[0028] Where the catalytic support contains a negatively charged structure, for example, aluminum-silicate materials, especially aluminum-silicate zeolites, the support structure advantageously has an intermediate or low relationship between silicon and aluminum. In this context, an intermediate or low molar ratio between silicon and aluminum means a ratio of less than 10 (i.e., a SiO2: Al2O3 ratio less than 20). Preferably, the silicon: aluminum molar ratio is in the range of approximately 2 to 5 (i.e., a SiC ^ AhCh ratio in the range of 4 to 10). In a specific embodiment of the invention, the Si: Al ratio is approximately 2.4 (i.e. a SiC ^ A ^ Os ratio of approximately 4.8). In alternative embodiments of the invention, the silicon: aluminum ratio in the zeolite is less than 2 (ie a SiO2: Al2O3 ratio less than 4), and in one embodiment the silicon: aluminum in the zeolite ratio is approximately 1.0 (ie, a SiC ^ A ^ Os ratio of approximately 2), such as zeolite X.

[0029] Fornecendo-se um suporte catalítico com um teor baixo ou intermediário de sílica, a estrutura básica do zeólito tem uma capacidade melhorada para a troca de íons com cátions de equilíbrio de carga. Quando os cátions de equilíbrio de carga podem agir como co-catalisadores ou promotores de catalisador, então pode ser obtida uma carga aumentada de tais co-catalisadores ou promotores.[0029] By providing a catalytic support with a low or intermediate silica content, the basic structure of the zeolite has an improved capacity for ion exchange with charge-balance cations. When the load balancing cations can act as co-catalysts or catalyst promoters, then an increased charge can be obtained from such co-catalysts or promoters.

[0030] As estruturas básicas são estruturas microporosas que contêm uma quantidade de gaiolas ligadas por janelas. De preferência, as gaiolas da estrutura básica de zeólito têm a maior dimensão que é maior do que o diâmetro de uma janela que fornece acesso para a gaiola.[0030] The basic structures are microporous structures that contain a number of cages connected by windows. Preferably, the cages of the basic zeolite structure have the largest dimension that is larger than the diameter of a window that provides access to the cage.

[0031] A maior dimensão da gaiola da estrutura básica zeolítica poderá ser maior do que 5 angstroms (0,5 nanômetros). De preferência, a maior dimensão da gaiola da estrutura básica zeolítica é maior do que 10 angstroms (1 nanômetro), e mais de[0031] The largest dimension of the cage of the basic zeolitic structure may be greater than 5 angstroms (0.5 nanometers). Preferably, the largest cage size of the basic zeolitic structure is greater than 10 angstroms (1 nanometer), and more than

9/47 preferência, é aproximadamente 13 angstroms (1,3 nanômetros). Em uma realização preferida da invenção o suporte do catalisador é, ou é constituído por um zeólito faujasita, que poderá ser um zeólito Y ou um zeólito X. Na estrutura faujasita (FAU) as gaiolas são acessíveis somente através das janelas cujas dimensões máximas são menores do que as dimensões máximas das gaiolas. Outro exemplo de uma estrutura desejável é a estrutura MWW, como é encontrado, por exemplo, no zeólito MCM-22.9/47 preference, is approximately 13 angstroms (1.3 nanometers). In a preferred embodiment of the invention, the catalyst support is, or consists of a Faujasite zeolite, which may be a Y zeolite or X zeolite. In the Faujasite structure (FAU) the cages are accessible only through the windows whose maximum dimensions are smaller than the maximum dimensions of the cages. Another example of a desirable structure is the MWW structure, as found, for example, in the MCM-22 zeolite.

[0032] De preferência, o suporte catalítico tem poros que contêm gaiolas e janelas, por exemplo, nas estruturas zeótipo ou zeolíticas, onde os aglomerados contendo um metal cataliticamente ativo são formados nas gaiolas até um diâmetro cinético que é maior do que o diâmetro das janelas que fornecem acesso para a gaiola. Através da preparação dos aglomerados com dimensões máximas maiores do que as dimensões das janelas, a agregação ou sinterização dos aglomerados de óxido metálico é reduzida ou evitada mesmo se o catalisador é submetido a altas temperaturas de reação.[0032] Preferably, the catalytic support has pores that contain cages and windows, for example, in zeotype or zeolitic structures, where agglomerates containing a catalytically active metal are formed in the cages up to a kinetic diameter that is greater than the diameter of the windows that provide access to the cage. By preparing agglomerates with maximum dimensions greater than the dimensions of the windows, the aggregation or sintering of the metal oxide agglomerates is reduced or avoided even if the catalyst is subjected to high reaction temperatures.

[0033] O diâmetro da janela que fornece acesso para a gaiola, tipicamente é maior do que 2 angstroms (0,2 nanômetros). De preferência, a maior dimensão da janela da estrutura básica de zeólito é maior do que 4 angstroms (0,4 nanômetros), e mais de preferência, é aproximadamente 7,4 angstroms (0,74 nanômetros). De preferência, os aglomerados contendo o metal cataliticamente ativo têm um diâmetro cinético que é maior do que 2 angstroms (0,2 nanômetros), de preferência, maior do que 4 angstroms (0,4 nanômetros), e mais de preferência, maior do que 7,4 angstroms (0,74 nanômetros).[0033] The diameter of the window that provides access to the cage, is typically greater than 2 angstroms (0.2 nanometers). Preferably, the largest window size of the basic zeolite structure is greater than 4 angstroms (0.4 nanometers), and most preferably, it is approximately 7.4 angstroms (0.74 nanometers). Preferably, agglomerates containing the catalytically active metal have a kinetic diameter that is greater than 2 angstroms (0.2 nanometers), preferably greater than 4 angstroms (0.4 nanometers), and more preferably, greater than than 7.4 angstroms (0.74 nanometers).

[0034] Para aplicações catalíticas onde são utilizados processos de leito em suspensão ou fluidizado, o suporte catalítico, de preferência, deve ser escolhido daqueles com boa resistência a atrito. Zeólitos, especialmente os zeólitos de alumino-silicato como o zeólito Y, são benéficos em relação a isto.[0034] For catalytic applications where suspended or fluidized bed processes are used, the catalytic support should preferably be chosen from those with good resistance to friction. Zeolites, especially aluminum-silicate zeolites like zeolite Y, are beneficial in this regard.

[0035] O catalisador suportado produzido de acordo com o método reivindicado atualmente pode ser usado para catalisar reações químicas. Tendo uma alta dispersão de aglomerados em toda a estrutura interna de poros da estrutura básica[0035] The supported catalyst produced according to the method currently claimed can be used to catalyze chemical reactions. Having a high dispersion of agglomerates throughout the internal pore structure of the basic structure

10/47 de suporte do catalisador, a área da superfície do metal cataliticamente ativo exposto aos reagentes é alta, o que beneficia o número de utilizações do catalisador e a conversão do reagente. Além disso, o encapsulamento dos aglomerados do metal cataliticamente ativo dentro dos poros, evita a migração dos aglomerados e a sinterização, que resulta na formação de aglomerados maiores com uma área da superfície total menor. Isto, por seu lado, reduz a desativação do catalisador e melhora o tempo de vida do catalisador. O encapsulamento e a sinterização reduzida são melhorados onde a estrutura de poros contém gaiolas com diâmetro aumentado, conforme descrito acima, tais estruturas de poros sendo exemplificadas pelas estruturas zeótipo. As estruturas preferidas contêm uma rede com duas dimensões ou três dimensões de poros com interseção nas gaiolas de diâmetro aumentado em comparação com as janelas de gaiola. Uma estrutura com interseção porosa é vantajosa, porque se obtém uma dispersão melhorada do metal cataliticamente ativo na solução ou suspensão coloidal através de uma difusão mais eficiente através dos poros. Além disso, acontecerá menos bloqueio da rede porosa se acontecer algum bloqueio de poros pelos aglomerados durante a síntese do catalisador suportado, ou se acontecer qualquer sinterização durante o uso.10/47 of catalyst support, the surface area of the catalytically active metal exposed to the reagents is high, which benefits the number of uses of the catalyst and the conversion of the reagent. In addition, the encapsulation of the catalytically active metal agglomerates within the pores, prevents the migration of the agglomerates and sintering, which results in the formation of larger agglomerates with a smaller total surface area. This, in turn, reduces the deactivation of the catalyst and improves the life span of the catalyst. Encapsulation and reduced sintering are improved where the pore structure contains cages with increased diameter, as described above, such pore structures being exemplified by the zeotype structures. The preferred structures contain a two-dimensional or three-dimensional pore network intersecting the cages of increased diameter compared to the cage windows. A structure with porous intersection is advantageous, because an improved dispersion of the catalytically active metal in the colloidal solution or suspension is obtained through a more efficient diffusion through the pores. In addition, less blockage of the porous network will occur if there is any blockage of pores by the agglomerates during the synthesis of the supported catalyst, or if any sintering occurs during use.

[0036] O metal cataliticamente ativo é adicionado ao suporte catalítico como uma solução ou suspensão coloidal, que é difundida na estrutura interna de poros da estrutura básica do suporte catalítico. Quando é utilizada uma suspensão coloidal contendo o metal cataliticamente ativo na fase em suspensão, o diâmetro efetivo das partículas da fase em suspensão/coloidal deve ser suficientemente baixo para permitir o ingresso através das aberturas dos poros ou janelas e para dentro da estrutura interna porosa. No entanto, como as partículas contidas dentro de uma suspensão coloidal serão de difusão mais lenta através de uma rede restrita de poros, e teriam um potencial maior para provocar o bloqueio da estrutura porosa em comparação com um metal cataliticamente ativo completamente dissolvido, é preferida uma solução do metal cataliticamente ativo.[0036] The catalytically active metal is added to the catalytic support as a colloidal solution or suspension, which is diffused into the internal pore structure of the basic structure of the catalytic support. When a colloidal suspension containing the catalytically active metal in the suspended phase is used, the effective diameter of the suspended / colloidal phase particles must be sufficiently low to allow entry through the pore or window openings and into the porous internal structure. However, as the particles contained within a colloidal suspension will diffuse more slowly through a restricted network of pores, and would have a greater potential to cause the blocking of the porous structure compared to a completely dissolved catalytically active metal, a solution of the catalytically active metal.

[0037] Outros componentes do catalisador também podem ser adicionados na estrutura interna de poros da estrutura básica de suporte do catalisador de forma[0037] Other components of the catalyst can also be added to the internal pore structure of the basic catalyst support structure so

11/47 semelhante, i.e., através de uma solução ou suspensão coloidal. Eles podem ser incorporados separadamente ao metal cataliticamente ativo ou como parte da mesma solução ou suspensão coloidal.11/47 similar, i.e., through a colloidal solution or suspension. They can be incorporated separately into the catalytically active metal or as part of the same colloidal solution or suspension.

[0038] Onde a estrutura básica de suporte do catalisador é aniônica em natureza, por exemplo em alumino-silicatos e zeólitos e de alumino-silicato, a troca de íons pode ser feita para substituir os cátions de equilíbrio de carga, por exemplo, cátions pelo menos de um metal do grupo I ou do grupo II. Tal processo, com frequência é chamado de troca de íons, e de preferência, a troca de íons constitui o fornecimento do cátion de substituição através da exposição da estrutura básica zeolítica a uma solução salina contendo o cátion de substituição. A solução salina poderá ser aquosa. Altemativamente ou adicionalmente, o solvente poderá ser constituído por um solvente orgânico, como um álcool. O cátion, de preferência, é um promotor ou co-catalisador do metal cataliticamente ativo, e em uma realização preferida, é escolhido do grupo que consiste de lítio, sódio, potássio, rubídio, césio, magnésio, cálcio, estrôncio e bário. De preferência, o cátion é fornecido na forma de uma solução salina, como um carbonato, e mais de preferência, uma solução de bicarbonato. Descobriu-se que o uso de carbonatos e bicarbonatos especificamente, causa menos rupturas na estrutura básica de suporte do catalisador. No caso de alumino-sílicas e zeólitos de alumino-silicato, por exemplo, o uso de carbonato e bicarbonato tende a reduzir a desaluminação da estrutura básica, que por seu lado resultaria em ruptura na estrutura básica, e a formação de partículas extra-estrutura básica de alumina que podem bloquear os poros, e reduzir a capacidade dos aglomerados que contêm metal cataliticamente ativo. Como resultado da ruptura da estrutura básica, a habilidade de reduzir a sinterização é também afetada negativamente.[0038] Where the basic support structure of the catalyst is anionic in nature, for example in alumino-silicates and zeolites and alumino-silicate, the exchange of ions can be done to replace the charge balance cations, for example, cations at least one group I or group II metal. Such a process is often called ion exchange, and preferably, ion exchange constitutes supplying the replacement cation by exposing the basic zeolitic structure to a saline solution containing the replacement cation. The saline solution may be aqueous. Alternatively or additionally, the solvent may consist of an organic solvent, such as an alcohol. The cation is preferably a promoter or co-catalyst for the catalytically active metal, and in a preferred embodiment, it is chosen from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium and barium. Preferably, the cation is supplied in the form of a saline solution, such as a carbonate, and more preferably, a bicarbonate solution. The use of carbonates and bicarbonates specifically has been found to cause less disruption to the basic catalyst support structure. In the case of aluminum silicas and aluminum silicate zeolites, for example, the use of carbonate and bicarbonate tends to reduce the de-illumination of the basic structure, which in turn would result in rupture in the basic structure, and the formation of extra-structure particles. alumina base that can block pores, and reduce the capacity of agglomerates that contain catalytically active metal. As a result of the disruption of the basic structure, the ability to reduce sintering is also negatively affected.

[0039] De acordo com uma realização da invenção atual, o suporte catalítico é constituído por uma estrutura básica zeolítica aniônica, por exemplo, um zeólito de alumino-silicato. O método poderá ser constituído pelo desempenho de uma troca de íons usando-se técnicas conhecidas para dar carga na estrutura básica com um cátion, por exemplo, um cátion de um metal do grupo I ou do grupo II. Esta troca de[0039] According to an embodiment of the current invention, the catalytic support consists of a basic anionic zeolitic structure, for example, an aluminosilicate zeolite. The method may consist of the performance of an ion exchange using known techniques to charge the basic structure with a cation, for example, a cation of a group I or group II metal. This exchange of

12/47 ions pode ser feita mais de uma vez se necessário para assegurar que a estrutura básica do suporte tenha uma troca tão completa quanto possível com o cátion. Quando o cátion é um promotor ou co-catalisador, isto age para aumentar a carga de promotor, o que pode beneficiar a atividade do catalisador. Além disso, através da redução ou eliminação de quaisquer prótons como o cátion de contra-equilíbrio na estrutura básica, ocorre menos neutralização de um precipitado básico.12/47 ions can be made more than once if necessary to ensure that the basic support structure has a complete exchange as possible with the cation. When the cation is a promoter or co-catalyst, this acts to increase the promoter charge, which can benefit the activity of the catalyst. In addition, by reducing or eliminating any protons such as the counterbalance cation in the basic structure, less neutralization of a basic precipitate occurs.

[0040] Em uma outra realização, é feita uma primeira troca de ions no suporte da estrutura básica zeolítica para carregar a estrutura básica zeolítica com cátions de um ou mais metais do grupo I ou do grupo II; e então executando-se uma segunda troca de ions. A segunda troca de ions poderá aumentar a carga do promotor de cátions na estrutura básica. O cátion carregado na segunda troca de ions, de preferência, é o mesmo que aquele carregado na primeira troca de ions, mas poderá ser um cátion diferente. Em uma realização preferida da invenção, o método é constituído pela execução da primeira, segunda e terceira trocas de ions na estrutura básica zeolítica para aumentar a carga dos cátions preferidos na estrutura básica.[0040] In another embodiment, a first exchange of ions is made in the support of the basic zeolitic structure to load the basic zeolitic structure with cations of one or more metals of group I or group II; and then a second ion exchange is performed. The second exchange of ions may increase the load of the cation promoter in the basic structure. The cation charged in the second ion exchange is preferably the same as the one charged in the first ion exchange, but may be a different cation. In a preferred embodiment of the invention, the method consists of performing the first, second and third ion exchanges on the basic zeolitic structure to increase the load of the preferred cations on the basic structure.

[0041] A troca de ions poderá ser constituída pelo aquecimento da solução de troca de ions. A troca de ions poderá ainda ser constituída pela secagem e calcinação do zeólito de troca de ions antes da adição ou impregnação do metal cataliticamente ativo.[0041] The ion exchange may consist of heating the ion exchange solution. The ion exchange may also consist of drying and calcining the ion exchange zeolite before adding or impregnating the catalytically active metal.

[0042] Quando o suporte do catalisador contém uma estrutura básica aniônica, por exemplo, em alumino-silicatos e zeólitos de alumino-silicato, a extensão da troca de ions por um ou mais cátions de equilíbrio de carga da estrutura básica, de preferência, é maior do que 2% em peso. De preferência, a proporção dos cátions de equilíbrio de cada gás na estrutura básica é maior do que 5% em peso, e mais de preferência, a proporção de cátions de equilíbrio de carga na estrutura básica é maior do que 10% em peso. Em uma realização especifica da invenção, a proporção de cátions de equilíbrio de carga na estrutura básica é maior do que 12% em peso.[0042] When the catalyst support contains a basic anionic structure, for example, in aluminosilicates and aluminosilicate zeolites, the extension of the exchange of ions by one or more charge equilibration cations of the basic structure, preferably is greater than 2% by weight. Preferably, the proportion of the balance cations of each gas in the basic structure is greater than 5% by weight, and more preferably, the proportion of charge balance cations in the basic structure is greater than 10% by weight. In a specific embodiment of the invention, the proportion of load balancing cations in the basic structure is greater than 12% by weight.

[0043] A impregnação de umidade incipiente é uma forma de incorporação de metais cataliticamente ativos e promotores ou metais de co-catalisador para dentro[0043] Incipient moisture impregnation is a way of incorporating catalytically active metals and promoters or co-catalyst metals into

13/47 da estrutura interna de poros da estrutura básica de suporte do catalisador. A impregnação de umidade incipiente é constituída pela adição de um volume de solução contendo compostos dissolvidos (por exemplo, sais) de um ou mais metais que é igual a um volume calculado de poros da estrutura interna de poros do suporte do catalisador. O método de impregnação de umidade incipiente poderá ser constituído pelo aquecimento de uma solução para melhorar a dissolução dos compostos metálicos (por exemplo, sais) na solução. Exemplos de sais contendo metal que são adequados são nitratos, sulfatos, carbonatos, citratos, halogenetos, alcóxidos, fenóxidos, acetatos, benzoatos, oxalatos, acetil-acetonatos e carboxilatos. Ánions preferidos dos sais são aqueles que têm um diâmetro efetivo pequeno o suficiente para permitir o ingresso na estrutura interna de poros da estrutura básica do suporte catalítico. Ânions preferidos têm pelo menos um caráter ácido quando o sal é dissolvido em uma solução aquosa que pode então reagir efetivamente com um precipitante básico, como um carbonato ou bicarbonato de metal alcalino, para formar um aglomerado contendo o metal cataliticamente ativo. O nitrato é um ânion especialmente preferido.13/47 of the internal pore structure of the basic catalyst support structure. The incipient moisture impregnation consists of the addition of a volume of solution containing dissolved compounds (for example, salts) of one or more metals that is equal to a calculated volume of pores of the internal pore structure of the catalyst support. The incipient moisture impregnation method may consist of heating a solution to improve the dissolution of metallic compounds (for example, salts) in the solution. Examples of metal-containing salts that are suitable are nitrates, sulfates, carbonates, citrates, halides, alkoxides, phenoxides, acetates, benzoates, oxalates, acetyl acetonates and carboxylates. Preferred anions of salts are those that have an effective diameter small enough to allow entry into the internal pore structure of the basic structure of the catalytic support. Preferred anions have at least an acidic character when the salt is dissolved in an aqueous solution which can then react effectively with a basic precipitant, such as an alkali metal carbonate or bicarbonate, to form an agglomerate containing the catalytically active metal. Nitrate is an especially preferred anion.

[0044] O método, tipicamente é constituído por um só tratamento do suporte catalítico com uma solução contendo um metal cataliticamente ativo. Pode ser feito um tratamento adicional com o mesmo ou com metais diferentes, se necessário, apesar disto, de preferência, ser feito depois da lavagem do material impregnado inicialmente, e adicionando-se mais precipitante quando necessário.[0044] The method, typically consists of a single treatment of the catalytic support with a solution containing a catalytically active metal. Additional treatment can be done with the same or different metals, if necessary, although this is preferably done after washing the impregnated material initially, and adding more precipitant when necessary.

[0045] A técnica pode ser considerada como um método de deposiçãoprecipitaçâo envolvendo a precipitação de espécies cataliticamente ativas em uma solução ou suspensão coloidal sobre um suporte sólido no qual o precipitante (que está dentro da estrutura interna de poros do suporte catalítico) está na fase sólida no ponto de contato com a solução de impregnação, ou líquido. Em uma realização preferida, a precipitação acontece através de uma reação ácido/base.[0045] The technique can be considered as a deposition-precipitation method involving the precipitation of catalytically active species in a colloidal solution or suspension on a solid support in which the precipitant (which is within the internal pore structure of the catalytic support) is in the phase solid at the point of contact with the impregnation solution, or liquid. In a preferred embodiment, precipitation occurs through an acid / base reaction.

[0046] A identidade do solvente ou fase líquida da solução ou suspensão coloidal não é especialmente limitada. A sua finalidade é facilitar a difusão do metal cataliticamente ativo através da estrutura interna de poros do suporte catalítico, e é[0046] The identity of the solvent or liquid phase of the colloidal solution or suspension is not particularly limited. Its purpose is to facilitate the diffusion of the catalytically active metal through the internal pore structure of the catalytic support, and is

14/47 escolhida de acordo com a sua habilidade para assegurar a dissolução de um composto contendo o metal cataliticamente ativo, ou para estabilizar um colóide contendo metal cataliticamente ativo, de tal forma que sejam obtidas partículas coloidais com tamanho apropriado. A solução ou colóide poderá conter componentes adicionais, por exemplo, um ou mais metais cataliticamente ativos adicionais, componentes de qualquer co-catalisador ou componentes de quaisquer promotores. Podem ser usadas misturas de líquidos que agem como o solvente ou fase liquida. A água é um solvente conveniente, especialmente se é requerido o controle do pH de uma solução que contém o metal cataliticamente ativo para se assegurar a precipitação eficiente de aglomerados dentro dos poros do suporte catalítico. No entanto, o uso de outros solventes/líquidos e misturas não é descartado. Por exemplo, podem ser utilizados líquidos orgânicos, tais como álcoois, cetonas, aldeídos, ésteres e éteres de ácidos carboxílicos, individualmente ou em combinação com outro líquido.14/47 chosen according to its ability to ensure the dissolution of a compound containing the catalytically active metal, or to stabilize a colloid containing catalytically active metal, in such a way that colloidal particles with appropriate size are obtained. The solution or colloid may contain additional components, for example, one or more additional catalytically active metals, components of any co-catalyst or components of any promoters. Mixtures of liquids that act as the solvent or liquid phase can be used. Water is a convenient solvent, especially if the pH control of a solution containing the catalytically active metal is required to ensure efficient precipitation of agglomerates within the pores of the catalytic support. However, the use of other solvents / liquids and mixtures is not ruled out. For example, organic liquids, such as alcohols, ketones, aldehydes, esters and ethers of carboxylic acids, can be used individually or in combination with another liquid.

[0047] O precipitante dentro da estrutura interna de poros da estrutura básica de suporte do catalisador provoca a precipitação do metal cataliticamente ativo a partir do colóide ou solução em suspensão para formar aglomerados contendo o metal cataliticamente ativo. Por exemplo, o precipitante não é parte da estrutura básica de suporte do catalisador, nem ele é meramente um cátion de equilíbrio de carga de uma estrutura básica carregada negativamente. Tipicamente, o precipitante é um composto que pode ser incorporado na estrutura porosa interna da estrutura básica de suporte do catalisador, por exemplo, sendo incluída como um componente não reagente de um gel de síntese, ou através de ser impregnada na estrutura porosa interna por técnicas pós-síntese tais como a impregnação por umidade incipiente. O precipitante pode ser, pode ser constituído, ou pode ser convertido em um outro componente do catalisador ativo final, por exemplo, pode funcionar como um promotor ou co-catalisador, opcionalmente depois de tratamento adicional, como tratamento térmico ou redução química.[0047] The precipitant within the internal pore structure of the basic catalyst support structure causes the catalytically active metal to precipitate from the colloid or suspension solution to form agglomerates containing the catalytically active metal. For example, the precipitant is not part of the basic support structure of the catalyst, nor is it merely a charge-balance cation of a negatively charged basic structure. Typically, the precipitant is a compound that can be incorporated into the internal porous structure of the basic catalyst support structure, for example, being included as a non-reactive component of a synthesis gel, or through being impregnated in the internal porous structure by techniques post-synthesis such as incipient moisture impregnation. The precipitant can be, can be constituted, or can be converted into another component of the final active catalyst, for example, it can function as a promoter or co-catalyst, optionally after further treatment, such as heat treatment or chemical reduction.

[0048] O precipitante, de preferência, é incluído na estrutura interna de poros do suporte do catalisador com uma carga de 2% em peso ou mais, com base no peso a[0048] The precipitant is preferably included in the internal pore structure of the catalyst support with a load of 2% by weight or more, based on the weight to be

15/47 seco do suporte de catalisador, opcionalmente com o íon trocado. Mais de preferência, a carga é 5% em peso ou maior, e ainda mais de preferência, 10% em peso ou maior. Quanto mais precipitante possa ser incluído na estrutura de poros internos de suporte, maior será a carga potencial de metal cataliticamente ativo que pode ser alcançada.15/47 dry of the catalyst support, optionally with the exchanged ion. Most preferably, the charge is 5% by weight or greater, and even more preferably, 10% by weight or greater. The more precipitant that can be included in the supporting internal pore structure, the greater the potential catalytically active metal charge that can be achieved.

[0049] Antes do contato com uma solução ou suspensão coloidal contendo o metal cataliticamente ativo, o suporte do catalisador com o precipitante está na forma seca. Assim sendo, quando o precipitante foi adicionado ao suporte do catalisador por um método de impregnação com base em solução, então o solvente é removido antes que aconteça o contato como o metal cataliticamente ativo. Isto assegura que a estrutura de poros internos do suporte catalítico seja isenta de qualquer fase líquida que possa impedir a penetração da solução contendo o metal cataliticamente ativo ou da suspensão coloidal para dentro da estrutura de poros internos, e ajuda a melhorar a eficiência e a quantidade de precipitação dos aglomerados contendo o metal cataliticamente ativo.[0049] Before contact with a colloidal solution or suspension containing the catalytically active metal, the catalyst support with the precipitant is in dry form. Therefore, when the precipitant has been added to the catalyst support by a solution based impregnation method, then the solvent is removed before contact with the catalytically active metal occurs. This ensures that the internal pore structure of the catalytic support is free of any liquid phase that may prevent the penetration of the solution containing the catalytically active metal or the colloidal suspension into the internal pore structure, and helps to improve efficiency and quantity precipitation of agglomerates containing the catalytically active metal.

[0050] O precipitante pode trabalhar através de precipitação ácido- base. Em um exemplo, o precipitante pode ser básico, como um carbonato ou sal alcalino-metálico de bicarbonato. Quando a solução ou suspensão coloidal contendo o metal cataliticamente ativo (e opcionalmente, componentes adicionais, tais como outro metal cataliticamente ativo, promotor e co-catalisador) entra em contato com o precipitante básico, aglomerados insolúveis contendo a forma de metal cataliticamente ativo, por exemplo, através de precipitação de espécies de hidróxidos ou óxidos insolúveis. Tais aglomerados precipitados podem ser convertidos em aglomerados metálicos por um processo de redução antes de serem usados como um catalisador, por exemplo, por meio de aquecimento em uma atmosfera redutora contendo gás hidrogênio.[0050] The precipitant can work through acid-base precipitation. In one example, the precipitant may be basic, such as a carbonate or alkali metal bicarbonate salt. When the colloidal solution or suspension containing the catalytically active metal (and optionally, additional components, such as another catalytically active metal, promoter and co-catalyst) comes in contact with the basic precipitant, insoluble agglomerates containing the catalytically active metal form, for example example, through precipitation of insoluble hydroxide or oxide species. Such precipitated agglomerates can be converted to metal agglomerates by a reduction process before being used as a catalyst, for example, by heating in a reducing atmosphere containing hydrogen gas.

[0051] Quando o precipitante provoca a formação dos aglomerados através de precipitação ácido-base, o pH da solução de impregnação contendo o metal cataliticamente ativo pode ser controlado ou ajustado antecipadamente para otimizar a duração e a eficiência de precipitação dentro da estrutura interna de poros. O pH[0051] When the precipitant causes the formation of agglomerates through acid-base precipitation, the pH of the impregnation solution containing the catalytically active metal can be controlled or adjusted in advance to optimize the duration and efficiency of precipitation within the internal pore structure . The pH

16/47 pode ser ajustado por meios conhecidos, por exemplo, pela adição de um sal de hidróxido, carbonato ou bicarbonato, para aumentar o pH da solução ou suspensão coloidal que contém o metal cataliticamente ativo, ou através da adição de um ácido adequado para reduzir o pH. Meramente como exemplos ilustrativos para uma solução aquosa ou suspensão coloidal, podería ser utilizada uma solução de hidróxido como a de sódio, potássio, ou de preferência, hidróxido de amônio, para aumentar o pH, enquanto poderia ser usado o ácido nítrico ou carbônico para reduzir o pH. Em realizações a solução ou suspensão coloidal, antes da adição no suporte do catalisador, tem um pH na faixa de cerca de 1 a 2, por exemplo, um pH na faixa de 1,1 a 1,7. Tipicamente, depois do contato com o suporte do catalisador que contém o precipitante, o pH da solução ou fase líquida de uma suspensão coloidal, de preferência, irá aumentar para um valor de 4 ou mais, mais de preferência 5 ou mais, por exemplo, 6 ou mais. Um meio adicional de controle do pH da solução de impregnação ou suspensão coloidal resultante é controlar a quantidade de precipitante básico adicionada no suporte do catalisador, de tal forma que uma carga maior, em consequência, terá um efeito mais forte para aumentar o pH resultante da solução de impregnação.16/47 can be adjusted by known means, for example, by adding a hydroxide, carbonate or bicarbonate salt, to increase the pH of the colloidal solution or suspension containing the catalytically active metal, or by adding an acid suitable for reduce the pH. Merely as illustrative examples for an aqueous solution or colloidal suspension, a hydroxide solution such as sodium, potassium, or preferably ammonium hydroxide, could be used to increase the pH, while nitric or carbonic acid could be used to reduce the pH. In embodiments, the colloidal solution or suspension, before adding to the catalyst support, has a pH in the range of about 1 to 2, for example, a pH in the range of 1.1 to 1.7. Typically, after contact with the catalyst support containing the precipitant, the pH of the solution or liquid phase of a colloidal suspension will preferably increase to a value of 4 or more, more preferably 5 or more, for example, 6 or more. An additional means of controlling the pH of the resulting colloidal impregnation solution or suspension is to control the amount of basic precipitant added to the catalyst support, in such a way that a higher charge, as a result, will have a stronger effect to increase the pH resulting from the impregnation solution.

[0052] Uma outra vantagem do precipitante tendo caráter básico, e do pH da solução resultante ser 4 ou mais, é que ele pode reduzir ou neutralizar quaisquer efeitos prejudiciais de qualquer acidez associada com a solução ou suspensão coloidal contendo o metal cataliticamente ativo sobre o suporte do catalisador. Por exemplo, no caso de zeólitos de alumino-silicato, a exposição de tais zeólitos a soluções ácidas pode ser prejudicial à cristalinidade, resultando na perda da estrutura básica. Pode ser provocado um rompimento através da estripagem de alguns dos componentes da estrutura básica, por exemplo, o alumínio pode ser estripado da estrutura básica para formar partículas extra-estrutura básica de alumina dentro da estrutura de poros. Isto rompe não somente a estrutura de poros, que pode reduzir a inibição da sinterização, mas pode também potencialmente resultar em bloqueio dos poros, que também reduz o volume da estrutura interna de poros que é disponível para formar os aglomerados contendo o metal cataliticamente[0052] Another advantage of the precipitant having a basic character, and the pH of the resulting solution being 4 or more, is that it can reduce or neutralize any harmful effects of any acidity associated with the colloidal solution or suspension containing the catalytically active metal on the catalyst support. For example, in the case of aluminum-silicate zeolites, exposure of such zeolites to acidic solutions can be detrimental to crystallinity, resulting in the loss of the basic structure. A breakage can be caused by gutting some of the components of the basic structure, for example, aluminum can be gutted from the basic structure to form extra-basic alumina particles within the pore structure. This not only disrupts the pore structure, which can reduce inhibition of sintering, but can also potentially result in pore blockage, which also reduces the volume of the internal pore structure that is available to form the catalytically containing metal clusters.

17/47 ativo. Assim sendo, tal rompimento tem consequências negativas para evitar a sinterização, migração e/ou agregação de produtos de catalisador ativo, o que por seu lado impacta negativamente a área da superfície e o desempenho do catalisador, incluindo a sua atividade, seletividade, e/ou estabilidade.17/47 active. Therefore, such a disruption has negative consequences to prevent sintering, migration and / or aggregation of active catalyst products, which in turn negatively impacts the surface area and the performance of the catalyst, including its activity, selectivity, and / or stability.

[0053] O uso de um precipitante básico, ele próprio também alivia esses efeitos, permitindo a possibilidade de soluções de sais metálicos com uma acidez maior serem usados na impregnação com metal cataliticamente ativo e outros componentes. Isto tem o benefício adicional de poderem ser usadas soluções com concentração mais elevada de sais metálicos e/ou suspensões coloidais do que anteriormente era considerado, se desejado, o que melhora a carga dos respectivos metais no suporte do catalisador. Quando o suporte do catalisador é de natureza aniônica, assegurando que os sítios de ânions sejam neutralizados o máximo possível com cátions de equilíbrio de carga, tais cátions alcalino metálicos também ajudam a aliviar qualquer efeito de acidez de qualquer solução de impregnação ou líquido, e também reduz a perda potencial de atividade do precipitante através de neutralização.[0053] The use of a basic precipitant, itself also alleviates these effects, allowing the possibility of solutions of metallic salts with a greater acidity to be used in impregnation with catalytically active metal and other components. This has the added benefit that solutions with a higher concentration of metallic salts and / or colloidal suspensions can be used than previously considered, if desired, which improves the load of the respective metals on the catalyst support. When the catalyst support is of an anionic nature, ensuring that the anion sites are neutralized as much as possible with charge balance cations, such alkaline metal cations also help to alleviate any acidity effect of any impregnation solution or liquid, and also reduces the potential loss of precipitant activity through neutralization.

[0054] Assim sendo, no método de acordo com a invenção atual, apesar de ainda ocorrer uma certa quantidade de rompimento da estrutura básica do suporte catalítico durante a preparação do catalisador, a invenção produz uma melhor retenção da estrutura básica. Isto é especialmente vantajoso em suportes de catalisadores tendo estruturas básicas porosas cristalinas, tais como zeólitos.[0054] Therefore, in the method according to the present invention, although there is still a certain amount of disruption of the basic structure of the catalytic support during the preparation of the catalyst, the invention produces a better retention of the basic structure. This is especially advantageous in catalyst supports having basic porous crystalline structures, such as zeolites.

[0055] Opcionalmente, qualquer precipitante que possa estar presente na superfície externa de partículas de suporte de catalisador é removido antes do contato com a solução ou suspensão coloidal contendo o metal cataliticamente ativo, ao mesmo tempo evitando a remoção do precipitante do interior da estrutura porosa interna, por exemplo, evitando lavagens repetidas. A remoção do precipitante externo pode ajudar a reduzir a tendência de serem formados aglomerados metálicos sobre a superfície externa das partículas do suporte do catalisador durante a impregnação, facilitando a precipitação de aglomerados que contenham o metal cataliticamente ativo dentro da estrutura interna de poros. No entanto, uma pequena[0055] Optionally, any precipitant that may be present on the external surface of catalyst support particles is removed prior to contact with the colloidal solution or suspension containing the catalytically active metal, while preventing the removal of the precipitant from inside the porous structure for example, avoiding repeated washing. The removal of the external precipitant can help to reduce the tendency of metallic agglomerates to form on the external surface of the catalyst support particles during impregnation, facilitating the precipitation of agglomerates containing the catalytically active metal within the internal pore structure. However, a small

18/47 quantidade de precipitante básico sobre a superfície pode ajudar a aliviar quaisquer danos em potencial da solução de impregnação ácida sobre a superfície externa da estrutura básica de suporte do catalisador.18/47 amount of basic precipitant on the surface can help to alleviate any potential damage from the acid impregnation solution on the outer surface of the basic catalyst support structure.

[0056] No caso de um suporte de catalisador tendo uma estrutura básica com carga negativa, por exemplo, um zeólito de alumino-silicato, que é submetida a tratamento de troca de ions, o suporte de catalisador pode ser lavado depois da troca de ions enquanto o suporte de zeólito está na condição parcialmente seca, suspensão úmida ou semelhante a uma pasta.[0056] In the case of a catalyst support having a negatively charged basic structure, for example, an aluminum silicate zeolite, which is subjected to ion exchange treatment, the catalyst support can be washed after the ion exchange while the zeolite support is in a partially dry, damp or paste-like condition.

[0057] Para ilustrar os princípios estabelecidos acima, será agora descrito um exemplo da preparação de um catalisador de ferro promovido por potássio suportado. Para preparar tal catalisador pode ser usado um zeólito tendo uma estrutura básica aniônica como suporte do catalisador, como um zeólito de aluminosilicato, que com frequência, é fornecido ou é preparado com sódio como o cátion de equilíbrio de carga. O suporte do catalisador aniônico pode ser totalmente trocado com potássio através de uma ou mais impregnações com uma solução aquosa de sal de potássio, de tal forma que a estrutura básica seja totalmente balanceada em carga com potássio e permaneça um excesso de sal de potássio dentro da estrutura porosa interna. Uma fonte conveniente de sal de potássio em tais circunstâncias é carbonato de potássio e/ou bicarbonato de potássio, porque esses sais são de caráter básico e tendem a não provocar danos significativos ou rompimento da estrutura básica do suporte catalítico. O excesso de carbonato ou bicarbonato de potássio pode então agir como um precipitante. O material com carga de potássio pode ser lavado ou rinsado suavemente para remover traços na superfície do precipitante de carbonato/bicarbonato de potássio das superfícies externas do suporte do catalisador, mas não tanto que o precipitante dentro da estrutura porosa interna seja removido de uma forma significativa. Uma solução de um sal contendo ferro, por exemplo, uma solução aquosa de nitrato de ferro (III), pode então ser adicionada no zeólito modificado por potássio resultante, o que resulta na precipitação de aglomerados contendo ferro dentro da estrutura porosa interna do zeólito.[0057] To illustrate the principles set out above, an example of the preparation of an iron catalyst promoted by supported potassium will now be described. To prepare such a catalyst, a zeolite having a basic anionic structure can be used to support the catalyst, such as an aluminosilicate zeolite, which is often supplied or prepared with sodium as the charge equilibrium cation. The anionic catalyst support can be completely exchanged with potassium through one or more impregnations with an aqueous solution of potassium salt, in such a way that the basic structure is fully balanced in potassium loading and an excess of potassium salt remains within the internal porous structure. A convenient source of potassium salt in such circumstances is potassium carbonate and / or potassium bicarbonate, because these salts are basic in character and tend not to cause significant damage or disruption of the basic structure of the catalytic support. Excess potassium carbonate or bicarbonate can then act as a precipitant. The potassium-loaded material can be gently washed or rinsed to remove traces on the surface of the potassium carbonate / bicarbonate precipitant from the external surfaces of the catalyst support, but not so much that the precipitate within the internal porous structure is significantly removed . A solution of a salt containing iron, for example, an aqueous solution of iron (III) nitrate, can then be added to the resulting potassium modified zeolite, which results in the precipitation of iron-containing agglomerates within the internal pore structure of the zeolite.

19/47 [0058] Em alguns aspectos e realizações da invenção, o método poderá ser constituído pela formação de um aglomerado de óxido metálico isento de cátions. Um aglomerado de óxido metálico isento de cátions é um material de um óxido que tem falta de cátions, onde a carga negativa potencialmente em excesso, que é resultante da falta de cátions é compensada por um aumento no estado de oxidação de outros cátions no aglomerado tendo a capacidade de adotar estados múltiplos de oxidação, por exemplo, íons de metal de transição ou de lantanídeo. Altemativamente, conforme descrito em maiores detalhes abaixo, o excesso de carga negativa pode ser contrabalançado por um cátion diferente, por exemplo, um cátion de equilíbrio de carga da estrutura básica ou um cátion associado com o precipitante.19/47 [0058] In some aspects and embodiments of the invention, the method may consist of the formation of a cation-free metal oxide agglomerate. A cation-free metal oxide agglomerate is an oxide material that lacks cations, where the potentially excess negative charge that results from the lack of cations is compensated by an increase in the oxidation state of other cations in the agglomerate having the ability to adopt multiple oxidation states, for example, transition metal or lanthanide ions. Alternatively, as described in greater detail below, the excess negative charge can be counterbalanced by a different cation, for example, a charge-balancing cation of the basic structure or a cation associated with the precipitant.

[0059] O aglomerado pode ser de estrutura cristalina. Em uma realização, o aglomerado contendo o metal cataliticamente ativo é uma estrutura perovisquita da fórmula geral ABO3 ou uma estrutura em espiral da fórmula geral AB2O4. A estrutura perovisquita é uma fase cristalina adotada pelo composto CaTiO3, apesar de Ca e Ti poderem ser substituídos por outros elementos, ao mesmo tempo mantendo 0 mesmo tipo de estrutura. Uma estrutura em espiral é baseada na estrutura de MgAI2O4, onde 0 Mg e 0 Al, da mesma forma, podem ser substituídos por outros elementos mantendo a mesma estrutura. Exemplos de catalisadores que têm uma estrutura perovisquita incluem aqueles descritos na WO 2007/076257, que são úteis para reações Fischer Tropsch, e incluem catalisadores contendo os elementos K, Fe, Cu e La. Exemplos de catalisadores tendo uma estrutura em espiral, que são ativos em relação a reações Fischer Tropsch, incluem aqueles descritos na US 4.537.867, contendo ferro e cobalto como os metais A e B respectivamente, da fórmula FexCoyO4 (x + y = 3), e que podem também ser promovidos por metal alcalino. De acordo com a invenção atual, tais metais de estrutura perovisquita ou em espiral podem ser feitos adicionando-se uma solução contendo o metal cataliticamente ativo e qualquer promotor e co-promotor (por exemplo, uma solução aquosa contendo sais dissolvidos de Fe, Mn e/ou Co, ou uma solução aquosa contendo sais de Fe, Cu e La), e impregnando 0 suporte que contém um sal de K[0059] The agglomerate can be of crystalline structure. In one embodiment, the agglomerate containing the catalytically active metal is a perovisque structure of the general formula ABO3 or a spiral structure of the general formula AB2O4. The perovisque structure is a crystalline phase adopted by the compound CaTiO3, although Ca and Ti can be replaced by other elements, while maintaining the same type of structure. A spiral structure is based on the structure of MgAI 2 O 4 , where 0 Mg and 0 Al, likewise, can be replaced by other elements maintaining the same structure. Examples of catalysts that have a perovisky structure include those described in WO 2007/076257, which are useful for Fischer Tropsch reactions, and include catalysts containing the elements K, Fe, Cu and La. Examples of catalysts having a spiral structure, which are active in relation to Fischer Tropsch reactions, include those described in US 4,537,867, containing iron and cobalt as metals A and B respectively, of the formula Fe x Co y O 4 (x + y = 3), which can also be promoted by alkali metal. According to the current invention, such perovisque or spiral structure metals can be made by adding a solution containing the catalytically active metal and any promoter and co-promoter (for example, an aqueous solution containing dissolved salts of Fe, Mn and / or Co, or an aqueous solution containing salts of Fe, Cu and La), and impregnating the support containing a K salt

20/47 como precipitante, por exemplo, na forma de um sal básico de potássio, como carbonato ou bicarbonato de potássio, em um zeólito de alumino-silicato com troca total de potássio, opcionalmente, lavagem ou rinsagem com água, seguido por secagem do material impregnado para remover qualquer água, e a calcinação do material seco em alta temperatura, por exemplo, uma temperatura na faixa de 500 ° C a 630 ° C em uma atmosfera contendo oxigênio, que pode resultar na formação de material de perovisquita ou em espiral cristalino na estrutura interna de poros da estrutura básica de suporte do catalisador. Os materiais de perovisquita em espiral podem ser feitos com falta de cátions ou deficiências de cátions. Devido ao baixo tamanho dos aglomerados, e em função dos aglomerados serem formados a partir de precursores solúveis, então as temperaturas requeridas para produzir qualquer de tais fases cristalinas tipicamente são menores do que nos métodos de produção de estrutura cristalina volumosa, que com frequência utilizam materiais de óxido insolúvel separados como os materiais iniciais.20/47 as a precipitant, for example, in the form of a basic potassium salt, such as potassium carbonate or bicarbonate, in an aluminum-silicate zeolite with total potassium exchange, optionally washing or rinsing with water, followed by drying the impregnated material to remove any water, and the calcination of the dry material at a high temperature, for example, a temperature in the range of 500 ° C to 630 ° C in an oxygen-containing atmosphere, which can result in the formation of perovisque or spiral material crystalline in the internal pore structure of the basic catalyst support structure. Spiral perovisque materials can be made with a lack of cations or cation deficiencies. Because of the small size of the clusters, and because the clusters are formed from soluble precursors, then the temperatures required to produce any of these crystalline phases are typically lower than in the methods of producing bulky crystalline structure, which often use materials of insoluble oxide separated as the starting materials.

[0060] Podem ser produzidos tipos e estruturas diferentes de aglomerados de óxido metálico usando o método da invenção atual. A estrutura resultante geral dependerá não somente da identidade dos próprios metais, mas também das suas proporções relativas e das suas cargas positivas. Assim sendo, pode ser usada uma seleção apropriada de metais e as suas quantidades relativas para direcionar a estrutura do aglomerado resultante de óxido metálico.[0060] Different types and structures of metal oxide agglomerates can be produced using the method of the current invention. The overall resulting structure will depend not only on the identity of the metals themselves, but also on their relative proportions and their positive charges. Therefore, an appropriate selection of metals and their relative amounts can be used to target the structure of the resulting metal oxide agglomerate.

[0061] É feita a hipótese de que um aglomerado contendo metal com falta de cátions (algumas vezes referido como deficiente de cátions ou metal deficiente) terá uma interação eletrostática com cátions associados com uma estrutura básica com carga negativa, e que esta interação eletrostática pode ajudar a aliviar ou evitar a migração dos cátions de equilíbrio de carga dos aglomerados, e adicionalmente aliviar ou evitar a sinterização ou agregação dos aglomerados, especialmente em estruturas de janela'7Gaiola, tais como aquelas apresentadas pelas estruturas zeótipo, como em zeólitos. A migração e/ou sinterização e agregação geralmente são prejudiciais ao desempenho do catalisador. Evitando-se a migração da carga de compensação de cátions do catalisador, e quando a carga de cátions de[0061] It is hypothesized that a cluster containing metal lacking cations (sometimes referred to as cation deficient or deficient metal) will have an electrostatic interaction with cations associated with a negatively charged basic structure, and that this electrostatic interaction can help to alleviate or prevent the migration of the load balancing cations in the agglomerates, and additionally alleviate or prevent sintering or aggregation of the agglomerates, especially in window '7Cage structures, such as those presented by zeotype structures, such as in zeolites. Migration and / or sintering and aggregation are generally detrimental to the performance of the catalyst. Avoiding the migration of the catalyst cation compensation charge, and when the cation charge of

21/47 compensação age como promotora ou como co-catalisadora, os aglomerados contendo o metal cataliticamente ativo podem ser formados com cargas maiores de co-catalisador/promotor, o que aumentar qualquer efeito de promoção ou de cocatalisador. Isto é diferente da arte anterior, que ensina que um excesso de carga do promotor é prejudicial ao desempenho da partícula de metal ativo, onde o promotor em excesso migra do suporte do catalisador resultando em perda de atividade, e que pode também afetar outros componentes que possam estar presentes em combinação com o catalisador suportado, por exemplo, um segundo catalisador em um catalisador de função dupla ou sistema de catalisador bifuncional.21/47 compensation acts as a promoter or as a co-catalyst, agglomerates containing the catalytically active metal can be formed with higher charges of co-catalyst / promoter, which increases any promotion or cocatalyst effect. This is different from the prior art, which teaches that an overload of the promoter is detrimental to the performance of the active metal particle, where the excess promoter migrates from the catalyst support resulting in loss of activity, and which can also affect other components that may be present in combination with the supported catalyst, for example, a second catalyst in a dual-function catalyst or bifunctional catalyst system.

[0062] Depois de ser contatado com a solução ou suspensão coloidal que contém o metal cataliticamente ativo, o suporte catalítico pode ser secado, por exemplo, ao ar em um forno de secagem convencional. Alternativamente, a secagem poderá ser executada por microondas. Em outras realizações, a secagem poderá ser executada por secagem por congelamento em uma atmosfera oxidante ou neutra. Quaisquer destes métodos de secagem poderá ser executado sob vácuo. [0063] Depois da formação dos aglomerados de metal cataliticamente ativo, o material resultante pode ser calcinado em uma atmosfera neutra ou oxidante, e poderá ainda ser constituído por óxidos gasosos de purga. Antes da calcinação ou outro tratamento posterior como secagem ou redução, o suporte catalítico pode ser lavado para remover o excesso de líquido da superfície externa do suporte catalítico. Uma intensa lavagem neste estágio é vantajosa, porque o catalisador ou metal cataliticamente ativo precipitado é retido dentro da estrutura porosa interna da estrutura básica de suporte do catalisador, e, portanto não será removido em grande quantidade pela lavagem, permitindo que quaisquer impurezas ou material não reagido sejam removidos sem nenhum efeito prejudicial significativo na carga de aglomerados contendo o metal cataliticamente ativo precipitado.[0062] After being contacted with the colloidal solution or suspension containing the catalytically active metal, the catalytic support can be dried, for example, in air in a conventional drying oven. Alternatively, drying can be carried out by microwave. In other embodiments, drying may be carried out by freeze drying in an oxidizing or neutral atmosphere. Any of these drying methods can be performed under vacuum. [0063] After the formation of the catalytically active metal agglomerates, the resulting material can be calcined in a neutral or oxidizing atmosphere, and may also consist of purging gaseous oxides. Before calcination or other subsequent treatment such as drying or reduction, the catalytic support can be washed to remove excess liquid from the external surface of the catalytic support. An intense washing at this stage is advantageous, because the catalyst or precipitated catalytically active metal is retained within the internal porous structure of the basic catalyst support structure, and therefore will not be removed in large quantities by washing, allowing any impurities or material not to be removed. reacted are removed without any significant detrimental effect on the load of agglomerates containing the precipitated catalytically active metal.

[0064] Os métodos anteriores para a preparação de aglomerados contendo metal cataliticamente ativo encapsulado tendem a não serem fáceis de serem executados em grande escala. O método atual fornece um método econômico para a fabricação comercial em grande escala de partículas de catalisador de óxido[0064] Previous methods for preparing agglomerates containing encapsulated catalytically active metal tend not to be easy to perform on a large scale. The current method provides an economical method for the large-scale commercial manufacture of oxide catalyst particles

22/47 metálico e metal encapsuladas suportadas, estáveis termicamente.22/47 metallic and metal encapsulated supported, thermally stable.

[0065] Os catalisadores suportados feitos de acordo com o processo da invenção atual podem encontrar utilidade na catalise de reações químicas.[0065] Supported catalysts made according to the process of the current invention can find utility in catalyzing chemical reactions.

[0066] Por exemplo, os catalisadores podem ser usados para catalisar reações de reforma a vapor ou de trocas água-gás. Na reforma a vapor, a água é contatada com um material de hidrocarboneto ou outro produto orgânico para produzir o singás. A reação de troca água-gás converte monóxido de carbono em dióxido de carbono e hidrogênio na presença de água. Os aglomerados de óxido metálico, tais como as estruturas em espiral ou perovisquita podem ser usados como catalisadores para tais reações, sem a necessidade de redução prévia dos catalisadores para formar aglomerados metálicos.[0066] For example, catalysts can be used to catalyze steam reforming or water-gas exchange reactions. In the steam reform, water is contacted with a hydrocarbon material or other organic product to produce singas. The water-gas exchange reaction converts carbon monoxide into carbon dioxide and hydrogen in the presence of water. Metal oxide agglomerates, such as spiral or perovisque structures can be used as catalysts for such reactions, without the need for prior reduction of catalysts to form metal agglomerates.

[0067] O processo Fischer Tropsch (FT) é outro exemplo de uma reação que pode ser catalisada por catalisadores feitos de acordo com o método da invenção atual. O processo FT pode ser usado para converter singás (uma mistura de monóxido de carbono, hidrogênio e tipicamente também dióxido de carbono) em hidrocarbonetos líquidos. O singás pode ser produzido através de processos como a oxidação parcial ou a reforma a vapor de matérias-primas, tais como o de o massa, gás natural, carvão vegetal ou orgânico sólido ou rejeitos contendo carbono e ou refugo dos. Os produtos do processo FT podem ser adaptados através da alteração das condições de reação dos componentes do catalisador, por exemplo, para modificar a relação parafina/olefinas dos hidrocarbonetos, e para aumentar ou reduzir a extensão de produtos oxigenados, tais como álcoois, cetonas e aldeídos, que poderíam ser produzidos. Nas reações FT, os aglomerados contendo metal cataliticamente ativo tipicamente serão reduzidos quimicamente antes do uso, por exemplo, por tratamento em alta temperatura com gás hidrogênio.[0067] The Fischer Tropsch (FT) process is another example of a reaction that can be catalyzed by catalysts made according to the method of the current invention. The FT process can be used to convert singas (a mixture of carbon monoxide, hydrogen and typically also carbon dioxide) into liquid hydrocarbons. Singas can be produced through processes such as partial oxidation or steam reforming of raw materials, such as mass, natural gas, charcoal or solid organic or tailings containing carbon and or scrap. The FT process products can be adapted by changing the reaction conditions of the catalyst components, for example, to modify the paraffin / olefin ratio of hydrocarbons, and to increase or reduce the extent of oxygenated products, such as alcohols, ketones and aldehydes, which could be produced. In FT reactions, agglomerates containing catalytically active metal will typically be reduced chemically before use, for example, by high temperature treatment with hydrogen gas.

[0068] Geralmente, existem dois tipos de processo Fischer Tropsch, nominalmente um processo em alta temperatura (HTFT) e processos em baixa temperatura (LTFT). Os metais cataliticamente ativos, utilizados com frequência em catalisadores FT, incluem aqueles escolhidos do grupo que consiste de níquel, cobalto, ferro, rutênio, ósmio, platina, irídio, rênio, molibdênio, cromo, tungstênio,[0068] Generally, there are two types of Fischer Tropsch process, namely a high temperature process (HTFT) and a low temperature process (LTFT). Catalytically active metals, often used in FT catalysts, include those chosen from the group consisting of nickel, cobalt, iron, ruthenium, osmium, platinum, iridium, rhenium, molybdenum, chromium, tungsten,

23/47 vanádio, ródio, manganês e combinações dos mesmos. Este grupo de metais é referido aqui como grupo A. O metal cataliticamente ativo ou pelo menos um dos metais cataliticamente ativos, de preferência, é escolhido de ferro e cobalto.23/47 vanadium, rhodium, manganese and combinations thereof. This group of metals is referred to herein as group A. The catalytically active metal or at least one of the catalytically active metals is preferably chosen from iron and cobalt.

[0069] Os catalisadores FT também podem ser constituídos por um metal alcalino ou metais alcalino terrosos, de preferência, do grupo que consiste de lítio, sódio, potássio, rubídio, césio, magnésio, cálcio, estrôncio e bário. Os promotores de metal alcalino e metal alcalino terroso podem ser usados como o único tipo de promotor, ou em combinação com outros promotores. Um promotor preferido nesta categoria é o potássio.[0069] FT catalysts may also consist of an alkali metal or alkaline earth metals, preferably from the group consisting of lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium and barium. Alkali metal and alkaline earth metal promoters can be used as the only type of promoter, or in combination with other promoters. A preferred promoter in this category is potassium.

[0070] Exemplos de outros promotores que podem ser usados em um catalisador Fischer Tropsch incluem metais escolhidos do grupo que consiste de ítrio, lantânio, cério, qualquer outro metal lantanídeo, e combinações dos mesmos. Este grupo de metais é referido a aqui como grupo B. Tais promotores podem ser usados como o único tipo de promotor ou em combinação com outros promotores. Um promotor preferido deste grupo é escolhido de um ou mais dos de lantânio e cério.[0070] Examples of other promoters that can be used in a Fischer Tropsch catalyst include metals chosen from the group consisting of yttrium, lanthanum, cerium, any other lanthanide metal, and combinations thereof. This group of metals is referred to herein as group B. Such promoters can be used as the only type of promoter or in combination with other promoters. A preferred promoter in this group is chosen from one or more of the lanthanum and cerium.

[0071] Outros exemplos de promotores que podem ser usados, incluem metais escolhidos do grupo constituído por cobre, zinco, gálio, zircônio, paládio e combinações dos mesmos. Este grupo de metais é referido aqui como grupo C. Tais promotores podem ser usados como o único tipo de promotor ou em combinação com outros promotores. Um promotor preferido neste grupo é o cobre.[0071] Other examples of promoters that can be used include metals chosen from the group consisting of copper, zinc, gallium, zirconium, palladium and combinations thereof. This group of metals is referred to herein as group C. Such promoters can be used as the only type of promoter or in combination with other promoters. A preferred promoter in this group is copper.

[0072] Os processos em fase gasosa Fischer Tropsch tipicamente são classificados como processos em alta temperatura (HTFT) e baixa temperatura (LTFT). Os processos HTFT tipicamente são catalisados usando-se um catalisador que contém ferro, e operam em temperaturas na faixa de 300 a 400 ° C, e pressões na faixa de 10 a 25 bara (1,0 a 2,5 MPa). Os processos LTFT tipicamente são catalisados utilizando-se catalisadores contendo cobalto, e podem operar em temperaturas na faixa de 150 - 240 ° C, e pressões de 10 - 25 bar (1,0 a 2,5 MPa). Os processos em fase gasosa LTFT tipicamente favorecem a formação de hidrocarbonetos de cadeia mais longa. No entanto, os catalisadores preparados de acordo com o método da invenção atual podem ser estáveis em temperaturas mais[0072] Fischer Tropsch gas phase processes are typically classified as high temperature (HTFT) and low temperature (LTFT) processes. HTFT processes are typically catalyzed using an iron-containing catalyst, operating at temperatures in the range of 300 to 400 ° C, and pressures in the range of 10 to 25 bara (1.0 to 2.5 MPa). LTFT processes are typically catalyzed using catalysts containing cobalt, and can operate at temperatures in the range 150 - 240 ° C, and pressures from 10 - 25 bar (1.0 to 2.5 MPa). LTFT gas phase processes typically favor the formation of longer chain hydrocarbons. However, catalysts prepared according to the method of the current invention can be stable at higher temperatures.

24/47 elevadas, e, portanto o método fornece flexibilidade na faixa de condições de processamento que podem ser toleradas pelos catalisadores resultantes, o que permite que a temperatura na zona de reação das reações catalisadas seja controlada.24/47 high, and therefore the method provides flexibility in the range of processing conditions that can be tolerated by the resulting catalysts, which allows the temperature in the reaction zone of the catalyzed reactions to be controlled.

[0073] Um ou mais metais cataliticamente ativos podem ser o único metal nos aglomerados formados pelo método da invenção atual. Alternativamente, os aglomerados podem ser constituídos por um ou mais metais de catalisadores, cocatalisadores e promotores. Para um catalisador suportado para um processo FT, o metal cataliticamente ativo pode ser escolhido, de preferência, do grupo A ou de uma combinação dos mesmos. De preferência, pelo menos um dos metais do catalisador é ferro para um processo HTFT, e pelo menos um é cobalto para um processo LTFT. De preferência, adicionalmente estão presentes um ou mais dos metais escolhidos de metais alcalinos ou alcalino terrosos, os metais do grupo B e os metais do grupo C. De preferência, está presente pelo menos um metal alcalino, e de preferência, ele é potássio.[0073] One or more catalytically active metals may be the only metal in the agglomerates formed by the method of the current invention. Alternatively, the agglomerates may consist of one or more metals from catalysts, cocatalysts and promoters. For a catalyst supported for an FT process, the catalytically active metal can be chosen, preferably, from group A or a combination thereof. Preferably, at least one of the catalyst metals is iron for an HTFT process, and at least one is cobalt for an LTFT process. Preferably, in addition, one or more of the metals chosen from alkaline or alkaline earth metals, group B metals and group C metals are preferably present. Preferably, at least one alkali metal is present, and preferably it is potassium.

[0074] Em uma realização, o método da invenção é constituído por:[0074] In one embodiment, the method of the invention consists of:

a produção de um suporte catalítico constituído por uma estrutura básica de zeólito, a estrutura básica de zeólito contendo cátions de equilíbrio de carga pelo menos de um metal do grupo I ou do grupo II ou de combinações dos mesmos;the production of a catalytic support consisting of a basic structure of zeolite, the basic structure of zeolite containing charge-equilibrating cations of at least one group I or group II metal or combinations thereof;

a produção de uma solução de sal metálico constituída por: um sal de um metal escolhido do grupo A acima e combinações dos mesmos; um segundo sal de um metal escolhido do grupo B acima e combinações dos mesmos; e um terceiro sal de um metal C escolhido do grupo C acima e combinações dos mesmos; a impregnação da estrutura básica de zeólito com a solução de sal metálico através de um método de impregnação de umidade incipiente; e calcinaçâo do suporte da estrutura básica de zeólito impregnado para formar os aglomerados de óxido metálico misturados no suporte de estrutura básica de zeólito, os aglomerados de óxido metálico misturado tendo a fórmula AxByCzOn, onde x, y, e z são respectivamente as proporções relativas dos metais A, B, e C, no óxido,the production of a metal salt solution consisting of: a metal salt chosen from group A above and combinations thereof; a second salt of a metal chosen from group B above and combinations thereof; and a third salt of a metal C chosen from group C above and combinations thereof; the impregnation of the basic structure of zeolite with the metal salt solution through an incipient moisture impregnation method; and calcination of the impregnated zeolite basic structure support to form the mixed metal oxide agglomerates in the zeolite basic structure support, the mixed metal oxide agglomerates having the formula A x ByC z O n , where x, y, and z are respectively the relative proportions of metals A, B, and C, in the oxide,

25/47 onde x + y +z é um número inteiro, e onde n é a proporção relativa de oxigênio que faz com que a carga de um óxido seja neutra.25/47 where x + y + z is an integer, and where n is the relative proportion of oxygen that makes the charge of an oxide neutral.

[0075] Nesta realização, o aglomerado formado é constituído por um metal cataliticamente ativo do grupo A, e outros metais dos grupos B e C, além do metal do grupo I ou II, na forma de óxido. O zeólito, nesta realização, de preferência é um zeólito de alumino-silicato.[0075] In this realization, the formed agglomerate consists of a catalytically active metal of group A, and other metals of groups B and C, in addition to the metal of group I or II, in the form of oxide. The zeolite, in this embodiment, is preferably an aluminum-silicate zeolite.

[0076] Os aglomerados assim formados podem ser ou podem conter hidróxidos ou óxidos de metais impregnados de equilíbrio de carga. Assim sendo, o método pode ser constituído pela redução e/ou carburização dos aglomerados para ativar o catalisador antes do início da reação, através da formação de espécies metálicas ou de carbureto.[0076] The agglomerates thus formed may or may contain charge-impregnated metal hydroxides or oxides. Therefore, the method can consist of reducing and / or carburizing the agglomerates to activate the catalyst before the reaction starts, through the formation of metal or carbide species.

[0077] Nas condições de reação os aglomerados contendo o metal cataliticamente ativo poderão apresentar estados múltiplos de oxidação, dependendo das condições e da quantidade de oxigênio dos reagentes e produtos na reação. Por exemplo, exemplo, nas reações FT, a presença de monóxido de carbono e dióxido de carbono fornece uma fonte de oxigênio para a reação, que pode terminar nos produtos na forma de compostos oxigenados, tais como álcoois, cetonas, aldeídos e ácidos carboxilicos. Eles também podem produzir uma fonte de oxigênio que pode provocar a oxidação ou oxidação parcial dos componentes do catalisador. Assim sendo, durante uma reação, como uma reação FT, os aglomerados poderão ser oxidados ou parcialmente oxidados, parcialmente ou totalmente reduzidos para o estado metálico, e/ou em uma fase de carbureto ou carbureto parcial.[0077] Under reaction conditions, agglomerates containing the catalytically active metal may have multiple oxidation states, depending on the conditions and the amount of oxygen in the reactants and products in the reaction. For example, in FT reactions, the presence of carbon monoxide and carbon dioxide provides a source of oxygen for the reaction, which can end up in products in the form of oxygenated compounds, such as alcohols, ketones, aldehydes and carboxylic acids. They can also produce an oxygen source that can cause oxidation or partial oxidation of the catalyst components. Therefore, during a reaction, such as an FT reaction, the agglomerates may be oxidized or partially oxidized, partially or totally reduced to the metallic state, and / or in a carbide or partial carbide phase.

[0078] O catalisador suportado preparado de acordo com o processo da invenção atual pode ser combinado com outros catalisadores, por exemplo, para formar catalisadores bi funcionais ou multifuncionais.[0078] The supported catalyst prepared according to the process of the current invention can be combined with other catalysts, for example, to form bi-functional or multifunctional catalysts.

[0079] Por exemplo, opcionalmente o catalisador suportado produzido pelo método da invenção atual pode ser combinado com um catalisador ácido em uma só zona de reação. Usando-se o catalisador suportado em combinação com um catalisador ácido, os produtos formados sobre o catalisador suportado são[0079] For example, optionally the supported catalyst produced by the method of the current invention can be combined with an acid catalyst in a single reaction zone. Using the supported catalyst in combination with an acid catalyst, the products formed on the supported catalyst are

26/47 adicionalmente purificados em produtos com valor comercial mais elevado. Por exemplo, adicionando-se um catalisador ácido a um catalisador FT, pode ser aumentada a extensão da oligomerização das olefinas, o que pode aumentar os rendimentos de hidrocarbonetos líquidos úteis tendo comprimentos de cadeia de hidrocarbonetos em uma faixa adequada para uso como combustíveis diesel.26/47 additionally purified in products with higher commercial value. For example, by adding an acid catalyst to an FT catalyst, the extent of olefin oligomerization can be increased, which can increase yields of useful liquid hydrocarbons having hydrocarbon chain lengths in a range suitable for use as diesel fuels.

[0080] Uma vantagem do método da invenção atual é que, através da redução da migração de componentes do catalisador, por exemplo, metais cataliticamente ativos, promotores, co- catalisadores e cátions de equilíbrio de carga, é então inibida a migração de tais cátions para fora da estrutura porosa interna do suporte catalítico, o que evita que eles entrem em contato com outros componentes, por exemplo, um catalisador ácido adicional, que reduz ou elimina a desativação através de neutralização ou outros processos. Assim sendo, mesmo quando são utilizados catalisadores suportados, por exemplo, aqueles constituídos por zeólitos com grandes quantidades de cátions alcalinos ou alcalino terrosos, é reduzida ou mesmo é eliminada a desativação de um componente de catalisador ácido de um catalisador bi- funcional através da migração destes cátions.[0080] An advantage of the method of the current invention is that, by reducing the migration of catalyst components, for example, catalytically active metals, promoters, co-catalysts and charge-balance cations, the migration of such cations is then inhibited out of the internal porous structure of the catalytic support, which prevents them from coming into contact with other components, for example, an additional acid catalyst, which reduces or eliminates deactivation through neutralization or other processes. Therefore, even when supported catalysts are used, for example, those consisting of zeolites with large amounts of alkaline or alkaline earth cations, deactivation of an acid catalyst component of a bifunctional catalyst is reduced or even eliminated through migration. of these cations.

[0081] Em uma realização, tal catalisador bifuncional é para uso em processos de hidrogenação de óxido de carbono, e são constituídos por um catalisador FT suportado preparado de acordo com o método descrito acima, e um catalisador ácido. O catalisador ácido poderá ser um sólido escolhido do grupo que consiste de zeólito ácido, sílica-alumina, óxido sultitado, resinas ácidas, ácido fosfórico sólido, argilas ácidas, ou uma combinação dos mesmos. Um exemplo de tal catalisador ácido é o zeólito H-ZSM-5.[0081] In one embodiment, such a bifunctional catalyst is for use in carbon oxide hydrogenation processes, and consists of a supported FT catalyst prepared according to the method described above, and an acid catalyst. The acid catalyst may be a solid chosen from the group consisting of acid zeolite, silica-alumina, sulturated oxide, acid resins, solid phosphoric acid, acid clays, or a combination thereof. An example of such an acid catalyst is H-ZSM-5 zeolite.

[0082] O componente ácido pode ter atividade em relação a reações, como craqueamento de hidrocarbonetos, oligomerização, ciclização e isomerização, e desidratação de oxigenatos.[0082] The acid component may have activity in relation to reactions, such as cracking of hydrocarbons, oligomerization, cyclization and isomerization, and dehydration of oxygenates.

[0083] O catalisador suportado pode ser ou pode conter uma estrutura básica de zeólito como suporte catalítico, o qual por seu lado pode ser constituído pelo menos por um cátion de neutralização de carga de metal do grupo I ou do grupo II, por exemplo, potássio, conforme descrito acima, e aglomerados constituídos por um[0083] The supported catalyst may be or may contain a basic structure of zeolite as a catalytic support, which in turn may consist of at least one group I or group II metal charge neutralization cation, for example, potassium, as described above, and agglomerates consisting of a

27/47 metal cataliticamente ativo, como ferro.27/47 catalytically active metal, such as iron.

[0084] Em tal realização, um componente funcional de um catalisador bifuncional (o componente de síntese FT) pode ser promovido por um cátion básico, ao mesmo tempo evitando quaisquer efeitos negativos de tal cátion básico sobre um componente funcional separado do catalisador bifuncional (o componente ácido).[0084] In such an embodiment, a functional component of a bifunctional catalyst (the FT synthesis component) can be promoted by a basic cation, while avoiding any negative effects of such a basic cation on a functional component separate from the bifunctional catalyst (the acid component).

[0085] Assim sendo, um catalisador preparado de acordo com o método da invenção atual, pode ser usado em um catalisador bifuncional, por exemplo, um que seja efetivo em reações de produção de hidrocarbonetos (por exemplo, processos FT)) que utilizam o catalisador suportado contendo os aglomerados de metal cataliticamente ativo em combinação com um catalisador ácido, por exemplo, que pode isomerizar hidrocarbonetos para produzir hidrocarbonetos com número elevado de octanagem na faixa de ponto de ebulição da gasolina.[0085] Therefore, a catalyst prepared according to the method of the current invention, can be used in a bifunctional catalyst, for example, one that is effective in hydrocarbon production reactions (for example, FT processes)) using the supported catalyst containing catalytically active metal agglomerates in combination with an acid catalyst, for example, which can isomerize hydrocarbons to produce hydrocarbons with a high octane number in the boiling range of gasoline.

[0086] Um catalisador bifuncional pode ser constituído por componentes catalíticos diferentes ligados em um só corpo, por exemplo, em partículas, pelotas, extrusados ou grânulos. Alternativamente, o catalisador bifuncional pode ser constituído por corpos não unidos, separados, dos diferentes componentes catalíticos que são misturados fisicamente, por exemplo, essencialmente distribuídos aleatoriamente ou separados em camadas dentro de um leito catalítico.[0086] A bifunctional catalyst can consist of different catalytic components linked in one body, for example, in particles, pellets, extrudates or granules. Alternatively, the bifunctional catalyst may consist of separate, unattached bodies of different catalytic components that are physically mixed, for example, essentially randomly distributed or layered within a catalytic bed.

[0087] Os catalisadores suportados formados pelo processo da invenção atual podem ser usados em reações de hidrogenação de monóxido de carbono/dióxido de carbono.[0087] The supported catalysts formed by the process of the current invention can be used in hydrogenation reactions of carbon monoxide / carbon dioxide.

[0088] Por exemplo, uma matéria-prima gasosa constituída por hidrogênio e pelo menos monóxido de carbono e dióxido de carbono pode ser alimentada para uma câmara de reação contendo o catalisador suportado, de tal forma que na presença do catalisador suportado (opcionalmente depois de ter sido reduzido quimicamente antes da reação), o monóxido de carbono e/ou dióxido de carbono são hidrogenados para produzirem produtos de hidrocarbonetos que podem ser removidos do reator.[0088] For example, a gaseous raw material consisting of hydrogen and at least carbon monoxide and carbon dioxide can be fed into a reaction chamber containing the supported catalyst, such that in the presence of the supported catalyst (optionally after having been chemically reduced before the reaction), the carbon monoxide and / or carbon dioxide are hydrogenated to produce hydrocarbon products that can be removed from the reactor.

[0089] Os produtos de hidrocarbonetos poderão ser constituídos por hidrocarbonetos saturados, insaturados, oxigenados, não oxigenados, aromáticos, lineares, ramificados ou cíclicos. Em uma realização os produtos de hidrocarbonetos[0089] Hydrocarbon products may consist of saturated, unsaturated, oxygenated, non-oxygenated, aromatic, linear, branched or cyclic hydrocarbons. In one embodiment the hydrocarbon products

28/47 preferidos são hidrocarbonetos oxigenados, entre os quais os álcoois são os mais desejáveis. Em outra realização, hidrocarbonetos ramificados e/ou lineares não oxigenados na faixa C4 - C9, tais como a faixa C6 - C9, são os produtos de hidrocarbonetos preferidos. Ainda em outra realização, os hidrocarbonetos lineares não oxigenados na faixa C10 - C23, como a faixa C16 - C20, são os produtos de hidrocarbonetos preferidos. A seletividade para os produtos desejados pode ser controlada por vários meios, por exemplo, controlando-se a temperatura e a pressão da reação, as concentrações relativas ou pressões parciais dos reagentes e os componentes do catalisador, e através da adição ou reciclagem de vários componentes para o reator. Os processos de hidrogenação de monóxido de carbono e dióxido de carbono são bem conhecidos na arte. Em uma realização, pode ser produzido um segundo conjunto de produtos de hidrocarbonetos, através da reação de todos ou de uma porção dos produtos do reator com um catalisador diferente, ou com um componente de um catalisador bifuncional, por exemplo, através de uma reação de reforma para produzir componentes de gasolina de octanagem mais alta. O segundo conjunto de produtos de hidrocarbonetos poderá ser de hidrocarbonetos C4+, saturados ou insaturados na gasolina, querosene, diesel ou na faixa de ponto de ebulição de lubrificantes, ou combinações dos mesmos.Preferred 28/47 are oxygenated hydrocarbons, among which alcohols are most desirable. In another embodiment, branched and / or linear non-oxygenated hydrocarbons in the C4 - C9 range, such as the C6 - C9 range, are the preferred hydrocarbon products. In yet another embodiment, linear non-oxygenated hydrocarbons in the C10 - C23 range, such as the C16 - C20 range, are the preferred hydrocarbon products. Selectivity for the desired products can be controlled by various means, for example, by controlling the reaction temperature and pressure, the relative concentrations or partial pressures of the reagents and the catalyst components, and by adding or recycling various components to the reactor. The processes of hydrogenation of carbon monoxide and carbon dioxide are well known in the art. In one embodiment, a second set of hydrocarbon products can be produced by reacting all or a portion of the reactor products with a different catalyst, or with a component of a bifunctional catalyst, for example, through a reaction of reform to produce higher octane gasoline components. The second set of hydrocarbon products may be C4 + hydrocarbons, saturated or unsaturated in gasoline, kerosene, diesel or in the boiling point range of lubricants, or combinations thereof.

[0090] A reforma do primeiro conjunto de produtos de hidrocarbonetos, ou uma porção do mesmo, poderá ser constituída por qualquer processo que converta produtos de hidrocarbonetos com baixo teor de octanagem em produtos com taxas de octanagem maiores, incluindo, mas não limitados à oligomerização, isomerização, aromatizaçâo, hidrocraqueamento, reações de alquilação, ou combinações dos mesmos.[0090] The reform of the first set of hydrocarbon products, or a portion thereof, may consist of any process that converts low octane hydrocarbon products into products with higher octane rates, including, but not limited to oligomerization , isomerization, aromatization, hydrocracking, alkylation reactions, or combinations thereof.

Breve descrição dos desenhos [0091] Serão agora descritas, somente por meio de exemplos, várias realizações da invenção, com referência aos desenhos nos quais:Brief description of the drawings [0091] Various embodiments of the invention will now be described, by way of examples only, with reference to the drawings in which:

A figura 1A é uma representação esquemática da estrutura do zeólito Y;Figure 1A is a schematic representation of the structure of zeolite Y;

A figura 1B é uma representação esquemática da estrutura do zeólito MC-22;Figure 1B is a schematic representation of the MC-22 zeolite structure;

A figura 2 é uma representação esquemática de um catalisador de acordoFigure 2 is a schematic representation of a catalyst according to

29/47 com o uma realização da invenção;29/47 with one embodiment of the invention;

A figura 3 é um diagrama de blocos mostrando esquematicamente um método geral de preparação de um catalisador de acordo com uma realização da invenção;Figure 3 is a block diagram showing schematically a general method of preparing a catalyst according to an embodiment of the invention;

A figura 4 é uma representação esquemática de um grânulo de catalisador bifuncional de acordo com uma realização da invenção;Figure 4 is a schematic representation of a bifunctional catalyst granule according to an embodiment of the invention;

A figura 5 é uma representação esquemática de um esquema de reação no qual poderão ser utilizados os catalisadores de acordo com as realizações da invenção;Figure 5 is a schematic representation of a reaction scheme in which the catalysts according to the embodiments of the invention can be used;

A figura 6 é uma representação esquemática de um conjunto experimental usado no teste dos catalisadores da invenção;Figure 6 is a schematic representation of an experimental set used in testing the catalysts of the invention;

A figura 7 é um gráfico mostrando a conversão e a seletividade de um catalisador de acordo com uma realização da invenção, testado em uma aplicação de hidrogenação de CO; eFigure 7 is a graph showing the conversion and selectivity of a catalyst according to an embodiment of the invention, tested in a CO hydrogenation application; and

A figura 8 é um gráfico mostrando a conversão e a seletividade de um catalisador de acordo com uma realização alternativa da invenção, testada em uma aplicação de hidrogenação de CO.Figure 8 is a graph showing the conversion and selectivity of a catalyst according to an alternative embodiment of the invention, tested in a CO hydrogenation application.

Descrição detalhada das realizações da invenção [0092] A invenção atual pode ser ilustrada pela produção de um catalisador para uso na produção ou preparação de hidrocarbonetos, e será descrita com referência aos exemplos não limitantes em aplicações relacionadas com as reações de hidrogenação de monóxido de carbono e dióxido de carbono para formar hidrocarbonetos úteis. A invenção tem uma aplicação mais ampla e os princípios da invenção serão demonstrados por referência à teoria relacionada e à aplicação da teoria pelos inventores.Detailed description of the realizations of the invention [0092] The current invention can be illustrated by the production of a catalyst for use in the production or preparation of hydrocarbons, and will be described with reference to the non-limiting examples in applications related to the hydrogen monoxide hydrogenation reactions and carbon dioxide to form useful hydrocarbons. The invention has a broader application and the principles of the invention will be demonstrated by reference to the related theory and the application of the theory by the inventors.

[0093] As estruturas básicas de suporte zeolitico podem ser usadas como o suporte do catalisador para catalisadores com aglomerados de metal ativo. A figura 1A mostra uma representação esquemática de uma unidade de estrutura básica do zeólito Y, geralmente indicado como 10. O zeólito Y adota a estrutura zeolítica da faujasita (FAU) de acordo com a nomenclatura da comissão da International Zeolite Association Structure. O zeólito X é outro exemplo de uma estrutura zeolítica de[0093] The basic zeolitic support structures can be used as the catalyst support for catalysts with active metal agglomerates. Figure 1A shows a schematic representation of a basic structure unit of the zeolite Y, generally indicated as 10. The zeolite Y adopts the faujasite zeolitic structure (FAU) according to the nomenclature of the International Zeolite Association Structure commission. Zeolite X is another example of a zeolitic structure of

30/47 faujasita, diferente na sua composição química do zeólito Y, especialmente a sua relação molar mais baixa entre silício e alumínio.30/47 faujasita, different in its chemical composition from zeolite Y, especially its lower molar ratio between silicon and aluminum.

[0094] Os zeólitos com estrutura faujasita são suportes adequados para as composições catalíticas descritas aqui, porque elas têm espaços vazios ou gaiolas 12 na estrutura cristalina de um material zeolítico com dimensões da ordem de alguns angstroms até um ou dois nanômetros. Estes espaços vazios ou gaiolas são acessados através das aberturas ou janelas 14, as quais tipicamente têm dimensões máximas menores do que as dimensões máximas do espaço vazio que elas envolvem. Os espaços vazios poderão ser referidos como nano-gaiolas ou supergaiolas, dependendo da sua posição na treliça e das suas dimensões. No caso de uma estrutura zeolítica de faujasita correspondente ao zeólito Y representado na figura 1A, o espaço vazio da super-gaiola tem uma dimensão máxima de 1,3 nanômetros. As aberturas oferecem acesso ao espaço vazio da super-gaiola têm uma dimensão máxima de 0,74 nanômetros e são formadas por anéis com doze membros. O espaço vazio da super-gaiola em uma estrutura zeolítica de faujasita é também circundado por dez gaiolas sodalita de menor dimensão, que são ligadas através de prismas hexagonais.[0094] Faejasite structure zeolites are suitable supports for the catalytic compositions described here, because they have voids or cages 12 in the crystalline structure of a zeolitic material with dimensions on the order of some angstroms up to one or two nanometers. These empty spaces or cages are accessed through the openings or windows 14, which typically have maximum dimensions smaller than the maximum dimensions of the empty space that they involve. The empty spaces can be referred to as nano-cages or super-cages, depending on their position on the truss and their dimensions. In the case of a faujasite zeolitic structure corresponding to the zeolite Y shown in figure 1A, the empty space of the super-cage has a maximum dimension of 1.3 nanometers. The openings offer access to the empty space of the super-cage have a maximum dimension of 0.74 nanometers and are formed by rings with twelve members. The empty space of the super-cage in a faujasite zeolitic structure is also surrounded by ten smaller sodalite cages, which are connected through hexagonal prisms.

[0095] Um zeólito com estrutura de faujasita é adequado para a produção de composições catalíticas de acordo com o método da invenção atual porque podem ser formadas nos espaços vazios aglomerados com dimensões máximas maiores do que as dimensões das aberturas do zeólito. Desta forma, a agregação ou sinterização dos aglomerados que contém o metal catalíticamente ativo é reduzida porque os aglomerados são encapsulados na super-gaiolas do suporte e dessa forma evitam o contato com os aglomerados vizinhos.[0095] A zeolite with faujasite structure is suitable for the production of catalytic compositions according to the method of the current invention because they can be formed in the agglomerated empty spaces with maximum dimensions greater than the dimensions of the zeolite openings. In this way, the aggregation or sintering of the agglomerates containing the catalytically active metal is reduced because the agglomerates are encapsulated in the support super-cages and thus avoid contact with neighboring agglomerates.

[0096] A figura 1B mostra uma unidade estrutural de um zeólito MCM-22 (composição da Mobil do material número 22), geralmente indicado como 20, que adota a estrutura básica MWW de acordo com a International Zeolite Association Structure. O zeólito MCM-22 tem super-gaiolas 22 conforme definido pela sua estrutura cristalina e que tem um espaço vazio com uma dimensão máxima de 1,82 nanômetros e uma largura mínima de 0,71 nanômetros. O espaço vazio da super[0096] Figure 1B shows a structural unit of an MCM-22 zeolite (Mobil composition of material number 22), generally indicated as 20, which adopts the basic MWW structure according to the International Zeolite Association Structure. The MCM-22 zeolite has 22 super-cages as defined by its crystalline structure and which has an empty space with a maximum dimension of 1.82 nanometers and a minimum width of 0.71 nanometers. The empty space of the super

31/47 gaiola do zeólito MCM-22 é acessado através das aberturas 24 cujas dimensões máximas são menores do que as dimensões do espaço vazio da super- gaiola. Assim como para os zeólitos de faujasita, é possível formar-se aglomerados de óxido metálico nos espaços vazios do zeólito MCM-22 para aliviar ou evitar a agregação ou sinterização dos aglomerados de óxido metálico.31/47 MCM-22 zeolite cage is accessed through openings 24 whose maximum dimensions are smaller than the dimensions of the empty space of the super cage. As with faujasite zeolites, it is possible to form metal oxide clusters in the empty spaces of the MCM-22 zeolite to alleviate or prevent the aggregation or sintering of metal oxide clusters.

[0097] A figura 2 mostra esquematicamente uma unidade estrutural de um catalisador de acordo com uma realização da invenção, geralmente indicado como 30. A unidade catalítica representada na figura 2 é suportada sobre uma estrutura básica 32 do zeólito Y que foi submetida à troca de íons com os cátions 34 do Grupo I ou do Grupo II, que neste caso são cátions de potássio. Os cátions de potássio são cátions da extra-estrutura básica e são ligados nas posições de troca ( cargas negativas) da treliça do zeólito Y. Os cátions de potássio são colocados sobre e são ligados na estrutura básica que envolve os espaços vazios das gaiolas do zeólito Y. Os íons de potássio e outros íons do grupo I e II são conhecidos como tendo um efeito de promoção sobre a função catalítica em processos de produção de hidrocarbonetos tais como os processos Fischer-Tropsch, e especialmente, o potássio reduz a seletividade de metano, aumenta a probabilidade de crescimento de cadeia e o caráter olefinico dos produtos em um processo Fischer-Tropsch. O inventor reconheceu que é desejável que os cátions de promoção sejam colocados na estrutura básica para fornecerem um excesso além da capacidade de troca de íons, e, portanto são totalmente trocados nos locais de troca de íons. O potássio em excesso que não funciona como um cátion de equilíbrio de carga está presente na forma de um sal separado ou composto dentro da estrutura porosa interna. Nesta realização, a carga total de potássio no zeólito Y é maior do que 14% em peso, e de preferência, é maior do que 15% em peso, e ainda mais de preferência, é maior do que 20% em peso. Se o precipitante usado é carbonato de potássio ou bicarbonato de potássio, então a carga de tal carbonato ou bicarbonato de potássio no zeólito de potássio trocado, de preferência é 5% em peso ou maior, mais de preferência, 10% em peso ou maior, com base no peso a seco do suporte catalítico de zeólito com íons trocados.[0097] Figure 2 schematically shows a structural unit of a catalyst according to an embodiment of the invention, generally indicated as 30. The catalytic unit shown in figure 2 is supported on a basic structure 32 of the zeolite Y that has been subjected to the exchange of ions with the 34 cations of Group I or Group II, which in this case are potassium cations. Potassium cations are cations of the basic extra-structure and are connected in the exchange positions (negative charges) of the zeolite Y lattice. The potassium cations are placed on and are connected in the basic structure that surrounds the empty spaces of the zeolite cages Y. Potassium ions and other group I and II ions are known to have a promoting effect on catalytic function in hydrocarbon production processes such as Fischer-Tropsch processes, and especially, potassium reduces methane selectivity , increases the probability of chain growth and the olefinic character of the products in a Fischer-Tropsch process. The inventor recognized that it is desirable for promotion cations to be placed in the basic structure to provide an excess beyond the ion exchange capacity, and therefore are fully exchanged at ion exchange sites. Excess potassium that does not function as a charge balance cation is present as a separate or compound salt within the internal porous structure. In this embodiment, the total potassium load in the zeolite Y is greater than 14% by weight, and preferably, it is greater than 15% by weight, and even more preferably, it is greater than 20% by weight. If the precipitant used is potassium carbonate or potassium bicarbonate, then the charge of such potassium carbonate or bicarbonate in the exchanged potassium zeolite is preferably 5% by weight or greater, more preferably 10% by weight or greater, based on the dry weight of the zeolite catalytic support with exchanged ions.

32/47 [0098] Nos espaços vazios das gaiolas do zeólito Y, os aglomerados de óxido de metal ativo 36 (i.e., ativo nas reações de catalise para as quais se destina o catalisador) são formados pela impregnação de uma solução de sal metálico para dentro do espaço vazio. O sal metálico precipita no espaço vazio, e depois da calcinação, forma um óxido metálico. O óxido metálico é formado para ter um diâmetro cinético que é maior do que a dimensão máxima das aberturas que fornecem acesso para as gaiolas do zeólito Y. Isto reduz a probabilidade de movimento dos aglomerados e, portanto reduz a agregação ou sinterização de aglomerados vizinhos.32/47 [0098] In the empty spaces of the zeolite Y cages, agglomerates of active metal oxide 36 (ie, active in the catalysis reactions for which the catalyst is intended) are formed by the impregnation of a solution of metallic salt for inside the empty space. The metal salt precipitates in the empty space, and after calcination, it forms a metallic oxide. Metal oxide is formed to have a kinetic diameter that is larger than the maximum dimension of the openings that provide access to the zeolite Y cages. This reduces the probability of movement of the agglomerates and therefore reduces the aggregation or sintering of neighboring agglomerates.

[0099] Combinações especificas de metais podem formar um aglomerado de óxido metálico misturado que são deficientes em cátions. Em uma realização, esses aglomerados de óxido metálico misturado têm uma estrutura de perovisquita ou em espiral. Sem sermos limitados pela teoria, acredita-se que a formação de tal aglomerado de óxido metálico que é deficiente ou não possui cátions, pode melhorar a estabilidade contra a migração e a sinterização. Um aglomerado de óxido metálico sem cátions é um que tem espaços vazios de cátions na estrutura ou treliça. Um aglomerado deficiente em cátions pode ser combinado com, ou aceitar cátions de equilíbrio de carga, tais como ions de promotor de potássio, (que são associados com a estrutura básica do zeólito).[0099] Specific combinations of metals can form a cluster of mixed metal oxide that are deficient in cations. In one embodiment, these mixed metal oxide agglomerates have a perovisque or spiral structure. Without being limited by theory, it is believed that the formation of such a metal oxide agglomerate that is deficient or has no cations, can improve stability against migration and sintering. A metal oxide agglomerate without cations is one that has cation voids in the structure or lattice. A cation-deficient cluster can be combined with, or accept charge-balance cations, such as potassium promoter ions, (which are associated with the basic structure of zeolite).

[00100] Sem desejarmos ser limitados por teoria, os inventores acreditam que esta combinação provoca uma interação eletrostática entre os cátions da extraestrutura básica (neste caso, cátions de equilíbrio de carga de promotor de potássio) e o aglomerado de óxido metálico isento de cátions. Esta interação pode ajudar ainda mais a reduzir a migração de cátions do promotor. Nos catalisadores preparados pelos métodos conhecidos anteriormente, a migração dos átomos do promotor do Grupo I e do Grupo II é uma causa comum da desativação do catalisador promovido por álcali. Através da restrição ou prevenção da migração, a desativação é reduzida e a estabilidade do catalisador é aumentada. Além disso, pode ser aumentada a proporção de cátions do promotor que pode ser incluída no catalisador. No passado foi visto que existe um limite superior para a quantidade de[00100] Without wishing to be limited by theory, the inventors believe that this combination causes an electrostatic interaction between the cations of the basic extrastructure (in this case, potassium promoter charge balance cations) and the cation-free metal oxide agglomerate. This interaction can further help to reduce the migration of cations from the promoter. In catalysts prepared by previously known methods, migration of the atoms of the Group I and Group II promoter is a common cause of the deactivation of the catalyst promoted by alkali. By restricting or preventing migration, deactivation is reduced and the stability of the catalyst is increased. In addition, the proportion of promoter cations that can be included in the catalyst can be increased. In the past it has been seen that there is an upper limit on the amount of

33/47 cátions do promotor que pode ser incorporada no catalisador de metal ativo, devido aos efeitos observados sobre a estabilidade e a desativação do catalisador quando da migração do cátion do promotor. De forma diferente, é formulada a hipótese de no método de preparação da invenção atual, a combinação de uma alta carga de promotor de cátions e de aglomerados isentos de cátions pode resultar em uma estrutura básica estável e uma migração restrita dos cátions.33/47 promoter cations that can be incorporated in the active metal catalyst, due to the effects observed on the catalyst stability and deactivation when the promoter cation is migrated. In a different way, the hypothesis is formulated that in the preparation method of the current invention, the combination of a high cation promoter load and cation-free agglomerates can result in a stable basic structure and restricted cation migration.

[00101] As estruturas de suporte preferidas são aqueles zeólitos com teor de silica intermediário ou relativamente baixo, porque estes tenderão a ter um número maior de locais com carga negativa da estrutura básica onde podem ser incorporados promotores de cátions, e podem, portanto permitir um maior grau de carga de promotores de cátions.[00101] The preferred support structures are those zeolites with intermediate or relatively low silica content, because these will tend to have a greater number of negatively charged places in the basic structure where cation promoters can be incorporated, and can therefore allow a higher degree of load of cation promoters.

[00102] Um aglomerado de óxido metálico misturado pode ter a fórmula AxByCzOn, onde x, y, e z são respectivamente proporções relativas dos metais A, B, e C, no óxido. A soma de x, y, z é um número inteiro, e n é a proporção relativa de oxigênio que faz com que seja neutra a carga de óxido.[00102] A mixed metal oxide agglomerate can have the formula A x ByC z O n , where x, y, and z are respectively proportions of metals A, B, and C, in the oxide. The sum of x, y, z is an integer, and n is the relative proportion of oxygen that makes the oxide charge neutral.

[00103] O metal A é um metal cataliticamente ativo, escolhido do grupo que consiste de níquel, cobalto, ferro, rutênio, ósmio, platina, irídio, rênio, molibdênio, cromo, tungstênio, vanádio, ródio, manganês e combinações dos mesmos. O ferro é usado em muitas aplicações, incluindo os processos Fischer-Tropsch, e em uma realização preferida, o metal A é ferro ou cobalto.[00103] Metal A is a catalytically active metal, chosen from the group consisting of nickel, cobalt, iron, ruthenium, osmium, platinum, iridium, rhenium, molybdenum, chromium, tungsten, vanadium, rhodium, manganese and combinations thereof. Iron is used in many applications, including Fischer-Tropsch processes, and in a preferred embodiment, metal A is iron or cobalt.

[00104] O metal B é escolhido do grupo que consiste de ítrio, lantânio, cério, ou qualquer metal lantanideo, e combinações dos mesmos. Acredita-se que a presença de um metal B (outra vez sem sermos limitados pela teoria) empresta ao aglomerado um caráter de isenção de cátions, que pode melhorar a estabilidade não somente do aglomerado mas também da estrutura básica. Além disso, o metal B também pode emprestar características melhoradas de absorção de hidrogênio para o catalisador suportado.[00104] Metal B is chosen from the group consisting of yttrium, lanthanum, cerium, or any lanthanide metal, and combinations thereof. It is believed that the presence of a metal B (again without being limited by theory) lends a cation-free character to the agglomerate, which can improve the stability not only of the agglomerate but also of the basic structure. In addition, metal B can also lend improved hydrogen absorption characteristics to the supported catalyst.

[00105] O metal C é escolhido do grupo que consiste de cobre, zinco, gálio, zircônio, paládio e combinações dos mesmos. Sem sermos limitados por teoria, acredita-se que a presença do metal C, especialmente Cu, tem um efeito positivo de[00105] Metal C is chosen from the group consisting of copper, zinc, gallium, zirconium, palladium and combinations thereof. Without being limited by theory, it is believed that the presence of metal C, especially Cu, has a positive effect of

34/47 promoção sobre o metal A, além de reduzir a temperatura de redução dos aglomerados de óxido metálico misturado para formarem aglomerados metálicos. Em uma realização preferida, o metal C é cobre.34/47 promotion on metal A, in addition to reducing the temperature of reduction of mixed metal oxide clusters to form metal clusters. In a preferred embodiment, metal C is copper.

[00106] A figura 3 é um diagrama de blocos esquemático que representa um método geral de preparação de um catalisador de acordo com as realizações da invenção, geralmente indicado como 40. São seguidos os seguintes passos para se preparar um catalisador de acordo com a invenção atual.[00106] Figure 3 is a schematic block diagram representing a general method of preparing a catalyst according to the embodiments of the invention, generally indicated as 40. The following steps are taken to prepare a catalyst according to the invention current.

[00107] Para um catalisador de zeólito de alumino-silicato, o material do suporte tipicamente é fornecido preparado com cátions de equilíbrio de carga de sódio; i.e., os cátions de equilíbrio da carga negativa e da estrutura básica do suporte são de sódio (Na+). As posições dos cátions de equilíbrio de carga nas estruturas básicas de zeólito são bem definidas, e o número de cátions que podem ser trocados depende da relação entre sílica e alumina do material de suporte. É vantajoso, mas não é essencial que sejam utilizados materiais do suporte com baixas relações entre silica e alumina, porque eles oferecem uma maior capacidade para os cátions de troca. Nas realizações preferidas, o zeólito Y ou o zeólito X são os materiais de suporte utilizados.[00107] For an aluminum-silicate zeolite catalyst, the support material is typically supplied prepared with sodium charge balance cations; ie, the negative charge equilibrium cations and the basic support structure are sodium (Na + ). The positions of the load balancing cations in the basic zeolite structures are well defined, and the number of cations that can be exchanged depends on the relationship between silica and alumina of the support material. It is advantageous, but it is not essential that support materials with low silica to alumina ratios are used, as they offer a greater capacity for exchange cations. In preferred embodiments, zeolite Y or zeolite X are the support materials used.

[00108] Se se deseja substituir os íons de sódio de equilíbrio de carga por um cátion diferente, um íon de troca 41 do material de suporte do zeótipo 51 pode ser utilizado. Este é o processo no qual os cátions presentes em um material do zeótipo são trocados por outros cátions. Este processo pode ser executado por vários métodos conhecidos na arte. O mais comum é a troca de íons em solução, onde uma solução diluída 52 de um ou mais sais, incluindo os cátions a serem trocados é agitada, e o material de suporte é adicionado na solução. Durante a troca de íons, os cátions em solução substituem progressivamente os cátions ligados iônicamente à estrutura básica de suporte, e a solução resultante 53 do processo de troca de íons é descartada.[00108] If it is desired to replace the charge-balanced sodium ions with a different cation, an ion exchange 41 of the zeotype 51 support material can be used. This is the process in which the cations present in a zeotype material are exchanged for other cations. This process can be carried out by various methods known in the art. The most common is ion exchange in solution, where a diluted solution 52 of one or more salts, including the cations to be exchanged, is stirred, and the support material is added to the solution. During ion exchange, cations in solution progressively replace cations ionically bonded to the basic support structure, and the resulting solution 53 from the ion exchange process is discarded.

[00109] A solução pode ser aquecida para aumentar a velocidade na qual acontece a troca. Para se obter os níveis de troca de íons desejáveis na invenção atual, poderá ser necessário executar-se mais de um processo de troca de íons,[00109] The solution can be heated to increase the speed at which the exchange takes place. To obtain the desired ion exchange levels in the current invention, it may be necessary to carry out more than one ion exchange process,

35/47 porque a troca completa poderá não ser obtida em uma só etapa.35/47 because the complete exchange may not be obtained in one step.

[00110] A capacidade de troca de ions de um material do zeótipo específico poderá ser calculada se for conhecida a relação entre silica e alumina, e é possível determinar-se o conteúdo de um metal em um material do zeótipo e comparar o teor de um material em um material do zeótipo com a capacidade calculada de troca. Isto indica se foi obtida uma troca completa, ou se foi retido mais ou menos metal do que a capacidade máxima de troca no material do zeótipo.[00110] The ion exchange capacity of a specific zeotype material can be calculated if the relationship between silica and alumina is known, and it is possible to determine the content of a metal in a zeotype material and to compare the content of a material in a zeotype material with the calculated exchange capacity. This indicates whether a complete exchange was obtained, or whether more or less metal was retained than the maximum exchange capacity in the zeotype material.

[00111] Nas realizações de exemplo da invenção, a troca de ions foi executada utilizando-se como material de suporte o zeólito Na-Y e carbonato ou bicarbonato de potássio como a fonte de equilíbrio de carga, e também o precipitante. Depois de cada etapa de troca de ions, foi executada a lavagem do material resultante com água. A etapa final de troca de ions pode resultar no material que contém o excesso de carbonato ou bicarbonato de potássio na estrutura porosa do zeólito que funciona como precipitante. Neste caso, pode ser executada uma etapa final de lavagem que visa a remover parcialmente a solução de sal de carbonato ou bicarbonato de potássio que permanece sobre a superfície externa do material, mas não a solução de sal em excesso da parte interna dos poros do suporte. Alternativamente, depois da etapa final de troca de ions, o material de zeólito de troca de ions pode ser lavado intensamente depois de ser completada a troca de ions, e posteriormente ser secado, antes que o material resultante seja tratado subsequentemente com a solução em excesso de carbonato ou bicarbonato de potássio, por exemplo, através de impregnação de umidade incipiente usando uma solução de carbonato ou bicarbonato de potássio, para adicionar carga no zeólito com o precipitante de carbonato ou bicarbonato de potássio. Neste ponto, pode ser executada uma lavagem/rinsagem suave para a remoção de carbonato ou bicarbonato de potássio em excesso da superfície externa, para evitar a precipitação de aglomerados de metal cataliticamente ativo sobre a superfície externa. Alternativamente, essa lavagem pode ser evitada, o que pode ajudar a proteger a superfície externa do suporte catalítico contra danos por meio de uma solução ácida contendo o metal cataliticamente ativo. É vantajoso o uso de uma impregnação de umidade incipiente[00111] In the example embodiments of the invention, the ion exchange was carried out using the Na-Y zeolite and potassium carbonate or bicarbonate as the source of charge balance, as well as the precipitant as the support material. After each ion exchange step, the resulting material was washed with water. The final step of ion exchange can result in the material containing the excess of potassium carbonate or bicarbonate in the pore structure of the zeolite that functions as a precipitant. In this case, a final washing step can be performed which aims to partially remove the solution of carbonate or potassium bicarbonate salt that remains on the outer surface of the material, but not the excess salt solution on the inner part of the support pores . Alternatively, after the final ion exchange step, the ion exchange zeolite material can be washed thoroughly after the ion exchange is completed, and subsequently dried, before the resulting material is subsequently treated with the excess solution. of potassium carbonate or bicarbonate, for example, by impregnating incipient moisture using a solution of potassium carbonate or bicarbonate, to add charge to the zeolite with the precipitate of potassium carbonate or bicarbonate. At this point, a mild wash / rinse can be performed to remove excess potassium carbonate or bicarbonate from the outer surface, to prevent precipitation of catalytically active metal agglomerates on the outer surface. Alternatively, such washing can be avoided, which can help to protect the outer surface of the catalytic support from damage by means of an acidic solution containing the catalytically active metal. It is advantageous to use an incipient moisture impregnation

36/47 final do precipitante, porque o uso de uma solução de precipitante com concentração conhecida, e com o conhecimento do volume de poros do suporte do catalisador, pode ser adicionada uma quantidade conhecida de precipitante dentro dos poros internos do suporte, o que pode ajudar a controlar a carga final dos aglomerados que contêm o metal cataliticamente ativo.36/47 final precipitant, because the use of a precipitant solution with known concentration, and with the knowledge of the pore volume of the catalyst support, a known amount of precipitant can be added within the internal pores of the support, which can help control the final charge of agglomerates containing the catalytically active metal.

[00112] Depois da etapa de lavagem, o material resultante é secado para remover o excesso de umidade. A secagem pode ser executada por qualquer dos métodos convencionais de secagem conhecidos na arte, por exemplo, o material pode ser secado em uma fornalha a 100 a 120 ° C durante a noite.[00112] After the washing step, the resulting material is dried to remove excess moisture. Drying can be performed by any of the conventional drying methods known in the art, for example, the material can be dried in a furnace at 100 to 120 ° C overnight.

[00113] Depois do material ter sido secado, pode ser preparada uma solução ou suspensão coloidal contendo o metal A cataliticamente ativo, usando, por exemplo, um método de impregnação de umidade incipiente. A técnica de impregnação de umidade incipiente envolve a produção de uma solução ou suspensão coloidal contendo o metal cataliticamente ativo, por exemplo, na forma de um ou mais sais dissolvidos, que devem ser incorporados no material de suporte do catalisador. O volume de líquido (solução ou suspensão coloidal) a ser misturado com o suporte é próximo ou ligeiramente maior do que o volume de poros do suporte usado, de forma que substancialmente todo o liquido entra nos poros do suporte. A quantidade usada de sal para produzir a solução ou suspensão coloidal irá determinar a carga final de metal do catalisador. Tipicamente, o metal cataliticamente ativo (e qualquer outro metal, tais como promotores ou co-catalisadores) são impregnados no suporte usando-se uma solução aquosa. Realizações de exemplo da invenção utilizam água deionizada em dobro como o solvente para os sais, tais como os sais de ferro, cério e cobre, no método de impregnação úmida incipiente. No entanto, a invenção se aplica ao uso de outros sais metálicos e solventes.[00113] After the material has been dried, a colloidal solution or suspension containing catalytically active metal A can be prepared, using, for example, an incipient moisture impregnation method. The incipient moisture impregnation technique involves the production of a colloidal solution or suspension containing the catalytically active metal, for example, in the form of one or more dissolved salts, which must be incorporated into the catalyst support material. The volume of liquid (colloidal solution or suspension) to be mixed with the support is close to or slightly greater than the pore volume of the support used, so that substantially all of the liquid enters the pores of the support. The amount of salt used to produce the colloidal solution or suspension will determine the final metal charge of the catalyst. Typically, the catalytically active metal (and any other metal, such as promoters or co-catalysts) are impregnated on the support using an aqueous solution. Example embodiments of the invention use double deionized water as the solvent for salts, such as iron, cerium and copper salts, in the incipient wet impregnation method. However, the invention applies to the use of other metallic salts and solvents.

[00114] Durante a impregnação de umidade incipiente 42a, a solução contendo o metal cataliticamente ativo 54, pode ser uma solução ácida, por exemplo, ela pode conter um sal de nitrato que é ácido. A solução penetra nos poros do suporte, onde está presente um precipitante como um sal de carbonato ou bicarbonato de metal do Grupo I ou Grupo II. Neste momento, o pH da solução aumenta devido à presença[00114] During the incipient moisture impregnation 42a, the solution containing the catalytically active metal 54, may be an acidic solution, for example, it may contain a nitrate salt that is acidic. The solution penetrates the pores of the support, where a precipitant such as a Group I or Group II metal carbonate or bicarbonate salt is present. At this time, the pH of the solution increases due to the presence

37/47 do precipitante básico, até o ponto onde o precipitado de metal cataliticamente ativo 42b precipita, por exemplo, na forma de um óxido ou hidróxido. Este aumento de pH provoca a precipitação efetiva e uniforme dos sais de precursor que contêm o metal cataliticamente ativo dentro dos poros e gaiolas do suporte para formar aglomerados contendo o metal cataliticamente ativo. O método, portanto, é um método de precipitação por deposição por meio de impregnação úmida incipiente. O material resultante pode ser lavado neste estágio para remover o excesso de íons de nitrato de potássio da estrutura básica e da superfície externa.37/47 of the basic precipitant, to the point where the catalytically active metal precipitate 42b precipitates, for example, in the form of an oxide or hydroxide. This increase in pH causes the effective and uniform precipitation of the precursor salts that contain the catalytically active metal within the pores and cages of the support to form agglomerates containing the catalytically active metal. The method, therefore, is a method of precipitation by deposition by means of incipient wet impregnation. The resulting material can be washed at this stage to remove excess potassium nitrate ions from the base structure and the outer surface.

[00115] Antes da impregnação, o pH da solução que contém o metal cataliticamente ativo pode ser ajustado para fazer com que ele seja mais básico, até um pouco imediatamente abaixo do pH do ponto de precipitação, para maximizar a extensão da precipitação dentro dos poros internos e também para reduzir os efeitos negativos de acidez, que pode atacar a estrutura básica do zeólito. O controle do pH também pode ajudar a melhorar a extensão da precipitação pelo precipitante.[00115] Before impregnation, the pH of the solution containing the catalytically active metal can be adjusted to make it more basic, even just below the pH of the precipitation point, to maximize the extent of precipitation within the pores internal and also to reduce the negative effects of acidity, which can attack the basic structure of the zeolite. PH control can also help to improve the extent of precipitation by the precipitant.

[00116] Depois da etapa de impregnação 43, o material é secado. A suspensão pode ser secada em uma fornalha ou ela pode ser secada por outro método convencional. A água 55 é removida do material.[00116] After impregnation step 43, the material is dried. The suspension can be dried in a furnace or it can be dried by another conventional method. Water 55 is removed from the material.

[00117] Quando o material tiver sido secado, o material é calcinado 44. Esta etapa de calcinação é um tratamento térmico em ar 56 que remove os ânions do sal usado no tratamento de impregnação e produz os óxidos metálicos que agem como espécie ativa catalítica. Por exemplo, os sais de nitrato são decompostos para formarem óxidos metálicos e compostos voláteis de nitrogênio 57. Os óxidos metálicos formados durante a calcinação são localizados predominantemente nas gaiolas do material zeolítico, onde os compostos de nitrogênio, se não tiverem sido removidos do material durante a lavagem, deixam o suporte como um gás. Nos métodos anteriores, onde o metal cataliticamente ativo foi adicionado em um suporte catalítico (por exemplo, um zeólito) como um cátion de equilíbrio de carga, o procedimento de calcinação pode afetar parcialmente a estrutura básica de zeótipo cristalina transformando a mesma parcialmente em um material amorfo. A agregação excessiva dos aglomerados de óxido também pode produzir danos[00117] When the material has been dried, the material is calcined 44. This calcination step is a heat treatment in air 56 that removes the anions from the salt used in the impregnation treatment and produces the metal oxides that act as an active catalytic species. For example, nitrate salts are decomposed to form metal oxides and volatile nitrogen compounds 57. Metal oxides formed during calcination are located predominantly in the cages of the zeolitic material, where the nitrogen compounds, if not removed from the material during washing, leave the support like a gas. In previous methods, where the catalytically active metal was added to a catalytic support (for example, a zeolite) as a charge-balance cation, the calcination procedure can partially affect the basic structure of the crystalline zeotype by partially transforming it into a material amorphous. Excessive aggregation of the oxide agglomerates can also produce damage

38/47 estruturais na estrutura básica de zeótipo do material. No entanto, na realização atual, acredita-se que devido ao precipitante, é produzido um efeito de estabilização, de forma que os óxidos metálicos não sejam agregados durante a calcinação (ou durante o seu uso subsequente). Desta forma, os danos na estrutura básica do zeótipo podem ser limitados, e os aglomerados de óxido de metal ativo são conservados, e é produzido um precursor de catalisador de aglomerados de óxidos misturados suportados estabilizados 58.38/47 structural in the basic zeotype structure of the material. However, in the current realization, it is believed that due to the precipitant, a stabilizing effect is produced, so that the metal oxides are not aggregated during calcination (or during its subsequent use). In this way, damage to the basic structure of the zeotype can be limited, and the active metal oxide agglomerates are conserved, and a stabilized mixed oxide agglomerate precursor catalyst is produced 58.

[00118] O catalisador pode ser usado em reatores de leito fixo, reatores de leito fluidizado ou reatores em suspensão. Para ser usado em reatores de leito fixo, é benéfica a combinação do catalisador com um aglutinante ou aglutinantes, e a formação de partículas ou grânulos de tamanho adequado para evitar queda de pressão excessiva através do reator, para melhorar a integridade estrutural e a resistência a atrito do catalisador. Aglutinantes adequados incluem argila de caulim, dióxido de titânio, óxido de cálcio, óxido de bário, silica, alumina, misturas dos mesmos e outros aglutinantes conhecidos na arte. Os catalisadores preparados de acordo com a invenção atual tendem a ter uma alta resistência a atrito, mesmo sem o aglutinante, o que é vantajoso em processos de leito fixo, leito fluidizado e em suspensão.[00118] The catalyst can be used in fixed bed reactors, fluidized bed reactors or suspended reactors. To be used in fixed bed reactors, it is beneficial to combine the catalyst with a binder or binders, and to form particles or granules of adequate size to prevent excessive pressure drop through the reactor, to improve structural integrity and resistance to catalyst friction. Suitable binders include kaolin clay, titanium dioxide, calcium oxide, barium oxide, silica, alumina, mixtures thereof and other binders known in the art. Catalysts prepared according to the current invention tend to have a high resistance to friction, even without the binder, which is advantageous in fixed bed, fluidized bed and suspension processes.

[00119] O catalisador pode ser usado em processos de produção de hidrocarbonetos, tais como o processo Fischer-Tropsch, em processos de absorção de dióxido de carbono, para reduzir as emissões de dióxido de carbono e produzir hidrocarbonetos valiosos, e outros processos de conversão de hidrocarbonetos, tais como a desidrogenação de etil benzeno ou a hidro-isomerização de hidrocarbonetos. Os catalisadores feitos de acordo com a invenção atual também podem ser usados em conversões que não envolvem a síntese ou conversão de hidrocarbonetos, por exemplo, a produção de amônia a partir de nitrogênio e hidrogênio, ou a síntese de metanol a partir de singas.[00119] The catalyst can be used in hydrocarbon production processes, such as the Fischer-Tropsch process, in carbon dioxide absorption processes, to reduce carbon dioxide emissions and produce valuable hydrocarbons, and other conversion processes hydrocarbons, such as the dehydrogenation of ethyl benzene or the hydroisomerization of hydrocarbons. Catalysts made according to the current invention can also be used in conversions that do not involve the synthesis or conversion of hydrocarbons, for example, the production of ammonia from nitrogen and hydrogen, or the synthesis of methanol from singles.

[00120] Os princípios da invenção faz com que a mesmas produza catalisadores bifuncionais, com base em uma ou mais realizações da invenção. A figura 4 mostra um catalisador bifuncional, geralmente indicado como 60, preparado pela[00120] The principles of the invention cause them to produce bifunctional catalysts, based on one or more embodiments of the invention. Figure 4 shows a bifunctional catalyst, usually indicated as 60, prepared by

39/47 combinação de um catalisador de óxido de metal primário 30 de acordo com uma realização da invenção, com um catalisador ácido sólido 62 (que é o zeólito H-ZMS5 nesta realização). O catalisador bifuncional 60 é combinado com um aglutinante de alumina peptizável para formar um grânulo 64. Podem ser utilizados outros catalisadores ácidos sólidos para a produção de catalisadores bifuncionais.39/47 combination of a primary metal oxide catalyst 30 according to an embodiment of the invention, with a solid acid catalyst 62 (which is the H-ZMS5 zeolite in this embodiment). The bifunctional catalyst 60 is combined with a peptizable alumina binder to form a granule 64. Other solid acid catalysts can be used for the production of bifunctional catalysts.

[00121] O catalisador bifuncional desta realização poderá ser usado, por exemplo, em um processo de produção de hidrocarbonetos que utiliza uma matéria-prima rica em dióxido de carbono. A função do catalisador ácido sólido é a reforma dos produtos primários produzidos no catalisador de aglomerado de óxido metálico primário, em produtos com taxas de octanagem mais altas, através de reações tipicamente produzidas sobre catalisadores ácidos sólidos. Tais reações incluem isomerização, aromatização, oligomerização e reações de hidro-craqueamento. O catalisador bifuncional produz um produto na faixa de gasolina refinada, a partir de um processo de produção de hidrocarbonetos com valor comercial melhorado.[00121] The bifunctional catalyst of this realization can be used, for example, in a hydrocarbon production process that uses a raw material rich in carbon dioxide. The function of the solid acid catalyst is the reforming of the primary products produced in the primary metal oxide agglomerate catalyst, in products with higher octane rates, through reactions typically produced on solid acid catalysts. Such reactions include isomerization, aromatization, oligomerization and hydro-cracking reactions. The bifunctional catalyst produces a product in the refined gasoline range, from a hydrocarbon production process with improved commercial value.

[00122] Uma característica especifica do catalisador bifuncional na figura 4 é que a desativação por meio de envenenamento do catalisador ácido sólido devido à migração dos cátions do Grupo I ou do Grupo II do catalisador primário é significativamente reduzida em comparação com outros catalisadores conhecidos na arte. Isto apesar do teor elevado de cátions do Grupo I ou do Grupo II ligados na estrutura básica do catalisador primário. Este envenenamento reduzido é atribuído às características do catalisador primário da invenção. O catalisador da figura 4, portanto, é um catalisador bifuncional com um alto teor de cátions de promoção do Grupo I e do Grupo II, que apresenta um nível reduzido de envenenamento devido à migração de cátions do Grupo I ou do Grupo II para dentro do catalisador ácido HZSM-5, permitindo assim que a sua função de reforma seja mantida por tempos maiores em operação.[00122] A specific feature of the bifunctional catalyst in figure 4 is that deactivation by poisoning the solid acid catalyst due to migration of the Group I or Group II cations from the primary catalyst is significantly reduced compared to other catalysts known in the art . This is despite the high cation content of Group I or Group II bonded in the basic structure of the primary catalyst. This reduced poisoning is attributed to the characteristics of the primary catalyst of the invention. The catalyst in figure 4, therefore, is a bifunctional catalyst with a high content of Group I and Group II promotion cations, which has a low level of poisoning due to the migration of Group I or Group II cations into the acid catalyst HZSM-5, thus allowing its reform function to be maintained for longer periods in operation.

[00123] A figura 5 representa um processo de produção de hidrocarbonetos básico 70 que é executado em um reator de leito fluidizado 72, que é uma aplicação típica para a catálise da invenção. O reator é constituído por elementos de refrigeração e aquecimento 74. O resfriamento é feito por circulação de água através[00123] Figure 5 represents a basic hydrocarbon production process 70 that is carried out in a fluidized bed reactor 72, which is a typical application for the catalysis of the invention. The reactor consists of cooling and heating elements 74. Cooling is done by circulating water through

40/47 do interior do reator, e o aquecimento é feito pela circulação de vapor d'água através de uma serpentina de aquecimento colocada no interior do reator.40/47 inside the reactor, and heating is done by circulating water vapor through a heating coil placed inside the reactor.

[00124] A corrente de alimentação do reator é uma corrente de gás de síntese que é introduzida por uma entrada 76 no fundo do vaso de reação 78. A pressão do fundo do reator é suficiente para superar a queda de pressão do suporte do meio de reação e fluidizar o leito do catalisador.[00124] The reactor supply stream is a stream of synthesis gas that is introduced through an inlet 76 at the bottom of the reaction vessel 78. The pressure at the bottom of the reactor is sufficient to overcome the pressure drop of the media support. reaction and fluidize the catalyst bed.

[00125] O gás de síntese é transformado em produtos de hidrocarbonetos quando escoa através do leito fluidizado 80. Os produtos de hidrocarbonetos são extraídos através de uma conexão de saída 82 no topo do vaso de reação. O leito fluidizado contém um catalisador de acordo com uma realização da invenção atual mais outros materiais que ajudam a manter o leito catalítico no estado fluidizado e manter uma temperatura uniforme através de todo o leito catalítico.[00125] The synthesis gas is transformed into hydrocarbon products when it flows through the fluidized bed 80. The hydrocarbon products are extracted through an outlet connection 82 at the top of the reaction vessel. The fluidized bed contains a catalyst according to an embodiment of the current invention plus other materials that help to maintain the catalytic bed in the fluidized state and maintain a uniform temperature throughout the entire catalytic bed.

Exemplos [00126] Segue-se uma descrição detalhada das realizações de exemplo da invenção. Os exemplos foram testados em um conjunto experimental mostrado esquematicamente na figura 6. O conjunto experimental 90 inclui um reator 92 com um volume de 840 ml determinado gravimetricamente por meio de enchimento com água.Examples [00126] The following is a detailed description of the example embodiments of the invention. The examples were tested in an experimental set shown schematically in figure 6. Experimental set 90 includes a reactor 92 with a volume of 840 ml determined gravimetrically by filling with water.

[00127] Durante as experiências, a vazão de alimentação foi normalmente mantida constante em 1.000 cm cúbicos standard por minuto (sccm), que algumas vezes foi alterada para 200 sccm ou 100 sccm durante os testes. Com 5 g de catalisador e uma vazão de alimentação de 1.000 sccm, o tempo de residência modificado se torna 0,3 g seg por cm cúbico standard (g.s/sccm). A velocidade espacial horária do gás é de 7.800 por hr (11-1).[00127] During the experiments, the feed flow was normally kept constant at 1,000 standard cubic cm per minute (sccm), which was sometimes changed to 200 sccm or 100 sccm during the tests. With 5 g of catalyst and a feed rate of 1,000 sccm, the modified residence time becomes 0.3 g sec per standard cubic cm (gs / sccm). The hourly space velocity of the gas is 7,800 per hr (11 -1 ).

[00128] A cesta de catalisador 94 (diâmetro de 7 cm) é constituída por duas grades circulares com abertura de 3 mm cada uma delas retendo um filtro de aço inoxidável sinterizado de 15 mícrons (ou abertura de 15 microns) instalado. O catalisador (5 g), colocado entre os dispositivos de fechamento superior e inferior da peneira/feltro, tem um diâmetro médio de partícula de 35 microns depois da peneiragem para remover a fração menor de 25 microns. O catalisador enche as[00128] The catalyst basket 94 (7 cm diameter) consists of two circular grids with an opening of 3 mm each, retaining a sintered stainless steel filter of 15 microns (or opening of 15 microns) installed. The catalyst (5 g), placed between the upper and lower sieve / felt closing devices, has an average particle diameter of 35 microns after sieving to remove the smaller fraction of 25 microns. The catalyst fills the

41/47 aberturas da peneira, cobrindo uniformemente a área do piso da cesta até uma profundidade de 2 mm.41/47 sieve openings, uniformly covering the basket floor area to a depth of 2 mm.

[00129] Antes do início da reação os catalisadores foram reduzidos in situ em hidrogênio a 723 K durante 18h. Uma pequena parte do efluente do reator passa através de uma válvula agulha 96 parar a válvula de amostragem GC-FID 98 (equipada com uma coluna capilar não polar CP-Sil 5B) de onde retorna para um estágio de separação 99 para condensar a água e os hidrocarbonetos C5+ antes que o micro-GC-TCD retire uma amostra para análise dos gases permanentes: Ar, CO, CH4) CO2 em uma coluna de COX com um gás de arraste H2 e uma coluna de peneira molecular para a separação de H2, CH4, CO com gás de arraste de Ar.[00129] Before the start of the reaction the catalysts were reduced in situ in hydrogen at 723 K for 18h. A small part of the reactor effluent passes through a needle valve 96 to stop the sampling valve GC-FID 98 (equipped with a non-polar capillary column CP-Sil 5B) from where it returns to a separation stage 99 to condense the water and the C5 + hydrocarbons before the micro-GC-TCD takes a sample for analysis of the permanent gases: Air, CO, CH 4) CO2 in a CO X column with H2 carrier gas and a molecular sieve column for separation H2, CH 4 , CO with Ar carrier gas.

Exemplo 1 - Catalisador A [00130] Foram tomadas as seguintes providências para a preparação do catalisador A (Fe/Ce/Cu/KY).Example 1 - Catalyst A [00130] The following steps have been taken to prepare catalyst A (Fe / Ce / Cu / KY).

[00131] O zeólito Y foi preparado na forma de troca de cátions Na+. No entanto, foi feita uma troca de íons com K+ porque K+ é um promotor melhor do que Na+ para um catalisador HTFT com base em Fe.[00131] The zeolite Y was prepared in the form of Na + cation exchange. However, an ion exchange was made with K + because K + is a better promoter than Na + for an HTFT catalyst based on Fe.

[00132] A troca de íons de NaY foi feita adicionando-se 12 g de NaY a 600 ml de uma solução 0,5M K2CO3 em água duplamente deionizada. A quantidade de K2CO3 na solução representa um excesso de seis vezes K+ com relação á quantidade de carga de sítios de troca de cátions do zeólito. A suspensão resultante foi agitada e aquecida a 80 0 C com resfriamento por refluxo por um mínimo de 4h. Posteriormente, 0 zeólito resultante de troca de íons foi filtrado e lavado com água duplamente deionizada.[00132] The exchange of NaY ions was done by adding 12 g of NaY to 600 ml of a 0.5M K2CO3 solution in doubly deionized water. The amount of K2CO3 in the solution represents an excess of six times K + in relation to the amount of charge of zeolite cation exchange sites. The resulting suspension was stirred and heated at 80 0 C with cooling by refluxing for at least 4h. Subsequently, the zeolite resulting from ion exchange was filtered and washed with doubly deionized water.

[00133] Este procedimento foi repetido três vezes para obter-se uma troca de íons completa e fornecer cátions em excesso além da capacidade de troca de íons da estrutura básica, e foi secado antes do uso.[00133] This procedure was repeated three times to obtain a complete ion exchange and to provide excess cations in addition to the ion exchange capacity of the basic structure, and was dried before use.

[00134] O zeólito KY resultante foi impregnado com uma quantidade adequada de solução de Fe(NO3)2, Ce(NC>3)2 e Cu(NO3)2· [00135] O volume de solução usado era igual ao volume de poros do zeólito adicionado. Estes sais de nitrato são altamente solúveis e permitem que a[00134] The resulting KY zeolite was impregnated with an appropriate amount of Fe (NO 3 ) 2, Ce (NC> 3) 2 and Cu (NO3) 2 · solution [00135] The volume of solution used was equal to the volume of pores of the added zeolite. These nitrate salts are highly soluble and allow the

42/47 impregnação de metais seja feita simultaneamente.42/47 metal impregnation is done simultaneously.

[00136] A suspensão resultante foi secada a 120 ° C e foi calcinada em ar a 550 ° C durante 18h.[00136] The resulting suspension was dried at 120 ° C and calcined in air at 550 ° C for 18h.

[00137] A composição geral dos ions metálicos de transição impregnados do catalisador reflete então as seguintes proporções atômicas: Fe:Ce:Cu = 86: 9,5: 4,5. Um zeólito Y com uma relação Si/AI de 2,9 contém 14,4% em peso K teórico quando totalmente trocados.[00137] The general composition of the transition metal ions impregnated with the catalyst then reflects the following atomic proportions: Fe: Ce: Cu = 86: 9.5: 4.5. A zeolite Y with a Si / AI ratio of 2.9 contains 14.4% by weight theoretical K when fully exchanged.

[00138] 5 g do catalisador resultante foram adicionados dentro do reator. Antes da reação, o catalisador foi reduzido in situ em hidrogênio a 723 K durante 18h.[00138] 5 g of the resulting catalyst was added inside the reactor. Before the reaction, the catalyst was reduced in situ in hydrogen at 723 K for 18h.

[00139] A corrente de alimentação do reator consiste de 159 ml/min de CO, 100 ml/min de Ar, 635 ml/min de H2 e 106 ml/min de CO2, que são misturados antes de entrarem no reator. A relação H2/(2CO + 3 CO2) é igual. A temperatura da reação é 603 K e a velocidade espacial horária do gás (GHSV) é 7800 h'1. A pressão no reator era de 20 bar.[00139] The feed stream of the reactor consists of 159 ml / min of CO, 100 ml / min of Air, 635 ml / min of H2 and 106 ml / min of CO2, which are mixed before entering the reactor. The H2 / (2CO + 3 CO2) ratio is the same. The reaction temperature is 603 K and the hourly space velocity of the gas (GHSV) is 7800 h ' 1 . The pressure in the reactor was 20 bar.

[00140] A hidrogenação de CO2 é um processo em duas etapas, primeiramente o catalisador mostra atividade elevada para a reação de troca reversa água-gás, convertendo CO2 em CO seguido pela conversão de CO em hidrocarbonetos, [00141] Os resultados do teste são representados graficamente na figura 7 e resumidos na tabela A.[00140] CO2 hydrogenation is a two-step process, first the catalyst shows high activity for the water-gas reverse exchange reaction, converting CO2 to CO followed by the conversion of CO to hydrocarbons, [00141] The test results are represented graphically in figure 7 and summarized in table A.

[00142] Pode ser visto que a conversão de CO no estado constante é de 74% e não há nenhuma desativação do catalisador, conforme pode ser observado na figura 7. Também pode ser observado que no período transitório existe uma tendência de redução da atividade de reação de troca água-gás, conforme fica evidente pela redução da seletividade de dióxido de carbono, e uma tendência de aumento na seletividade de hidrocarbonetos C5+ e na conversão de monóxido de carbono. A seletividade do metano apresenta um perfil muito estável.[00142] It can be seen that the conversion of CO in the constant state is 74% and there is no deactivation of the catalyst, as can be seen in figure 7. It can also be observed that in the transitional period there is a tendency to reduce the activity of water-gas exchange reaction, as evidenced by the reduced selectivity of carbon dioxide, and a tendency to increase in the selectivity of C5 + hydrocarbons and in the conversion of carbon monoxide. The selectivity of methane has a very stable profile.

[00143] É muito significativo 0 valor elevado da probabilidade de crescimento de cadeia obtido neste exemplo, o qual não é observado em catalisadores convencionais HTFT. Valores típicos de probabilidade de crescimento de cadeia (cujo valor teórico máximo é 1) de catalisador com base em ferro Fischer-Tropsch de[00143] The high value of the chain growth probability obtained in this example, which is not observed in conventional HTFT catalysts, is very significant. Typical values of chain growth probability (whose maximum theoretical value is 1) of a catalyst based on Fischer-Tropsch iron

43/47 alta temperatura comercial são em torno de 0,70 nas condições de reação deste teste. No entanto, o catalisador deste exemplo tem uma probabilidade de crescimento de cadeia de 0,81 nos testes executados descritos neste exemplo, e apresenta altas conversões de monóxido de carbono (74%), baixa seletividade de metano (8,4%) e alta fração de condensado (59,2%) no estado estável.43/47 high commercial temperatures are around 0.70 in the reaction conditions of this test. However, the catalyst in this example has a chain growth probability of 0.81 in the tests performed described in this example, and has high conversions of carbon monoxide (74%), low selectivity of methane (8.4%) and high condensate fraction (59.2%) in the steady state.

[00144] O bom desempenho observado é estável ao longo do tempo e não foram notados efeitos de desativação durante os testes. Esta estabilidade de desempenho faz com que esta invenção seja muito adequada para a realização comercial de um processo de formação de hidrocarbonetos usando-se os catalisadores feitos de acordo com o método descrito na invenção atual.[00144] The good performance observed is stable over time and no deactivation effects were noted during the tests. This performance stability makes this invention very suitable for the commercial realization of a hydrocarbon formation process using catalysts made according to the method described in the current invention.

Tabela ATable A

Cat A Cat A GHSV (hf1)GHSV (hf 1 ) 7800 7800 H2/(3CO2 + 2CO)H 2 / (3CO 2 + 2CO) 1 1 Temperatura (K) Temperature (K) 603 603 Pressão Bar Pressure Bar 20 20 Conversão CO Conversion from CO 74 74 Seletividade (% mois C) CO2 Selectivity (% mo C) CO 2 18,5 18.5 C1 C1 8,4 8.4 C2-C4 C2-C4 24,9 24.9 C5+ C5 + 39,7 39.7 Oxigenatos Oxygenates 8,7 8.7 Fração de condensado (%) Condensate fraction (%) 59,2 59.2 (C5+ + oxig.)/HC(C5 + + oxygen) / HC Probabilidade cresc. cadeia Increased probability jail 0,81 0.81 Olefinicidade ol./(ol. + para.) Olefinity ol./(ol. + Para.) 83,9 83.9

[00145] O catalisador A também foi testado em relação à hidrogenação de dióxido de carbono. Os resultados do teste do catalisador A na hidrogenação de dióxido de carbono são resumidos na tabela B.[00145] Catalyst A has also been tested for hydrogenation of carbon dioxide. The results of the catalyst A test on carbon dioxide hydrogenation are summarized in table B.

[00146] A corrente de alimentação do reator consiste de 100 ml/min de Ar, 675 ml/min de H2 e 225 ml/min de CO2 que são misturados antes de entrarem no reator. A relação H2 / (2CO + 3CO2) é igual a um. A temperatura da reação é 603 K e a velocidade espacial horária gasosa (GHSV) é 7800 h’1. A pressão no reator é 20 bar.[00146] The feed stream of the reactor consists of 100 ml / min of air, 675 ml / min of H 2 and 225 ml / min of CO 2 which are mixed before entering the reactor. The H 2 / (2CO + 3CO2) ratio is equal to one. The reaction temperature is 603 K and the hourly gas space velocity (GHSV) is 7800 h ' 1 . The pressure in the reactor is 20 bar.

[00147] A fração de condensado obtida é 45,6% de produtos. A probabilidade de[00147] The fraction of condensate obtained is 45.6% of products. The probability of

44/47 crescimento de cadeia é em torno de 0,7. A seletividade de metano é 9,3 e a seletividade para hidrocarbonetos C5+ é 21,8.44/47 chain growth is around 0.7. The selectivity of methane is 9.3 and the selectivity for C5 + hydrocarbons is 21.8.

[00148] Para fins de comparação, outro catalisador, o catalisador B, foi preparado seguindo-se o mesmo procedimento de preparação do catalisador A, exceto que não foi adicionado nenhum sal de cobre na etapa de impregnação de umidade incipiente. Os resultados de teste do catalisador B na hidrogenação de dióxido de carbono são resumidos na Tabela B.[00148] For comparison purposes, another catalyst, catalyst B, was prepared following the same procedure for preparing catalyst A, except that no copper salt was added in the incipient moisture impregnation step. The test results of catalyst B on hydrogenation of carbon dioxide are summarized in Table B.

[00149] A conversão de CO2 e a seletividade de CO são semelhantes para ambos os catalisadores A e B.[00149] CO2 conversion and CO selectivity are similar for both catalysts A and B.

[00150] O catalisador A produz um pouco mais de oxigenatos e a seletividade do metano é menor do que com 0 catalisador Β. A probabilidade de crescimento de cadeia é maior com o catalisador A, assim como a seletividade C5+. A fração de condensado obtida com 0 catalisador A é 45,6 enquanto que aquela obtida com o catalisador B é 33,7.[00150] Catalyst A produces a little more oxygen and the selectivity of methane is less than with 0 catalyst Β. The probability of chain growth is higher with catalyst A, as well as C5 + selectivity. The fraction of condensate obtained with catalyst A is 45.6 while that obtained with catalyst B is 33.7.

[00151] Esta comparação exemplifica que a adição de um metal escolhido do grupo C, neste caso 0 cobre, para formar um catalisador de aglomerado de óxido misturado suportado tem benefícios adicionais em relação ao catalisador de aglomerados de óxidos misturados suportados que não contêm nenhum metal do grupo C.[00151] This comparison exemplifies that the addition of a metal chosen from group C, in this case 0 copper, to form a supported mixed oxide agglomerate catalyst has additional benefits over the supported mixed oxide agglomerate catalyst that does not contain any metals group C.

Tabela BTable B

Cat A Cat A Cat B Cat B GHSV (hr'1)GHSV (hr ' 1 ) 7880 7880 7880 7880 H2/(3CO2 + 2CO)H 2 / (3CO 2 + 2CO) 1 1 1 1 Temperatura (K) Temperature (K) 603 603 603 603 Pressão Bar Pressure Bar 20 20 20 20 Conversão CO2 CO 2 conversion 22,1 22.1 22,2 22.2 Seletividade (% rnols C) C1 Selectivity (% rnols C) C1 9,3 9.3 12,5 12.5 C2-C4 C2-C4 25,7 25.7 29,3 29.3 C5+ C5 + 21,8 21.8 16,8 16.8 Oxigenatos Oxygen 7,6 7.6 4,5 4.5 Fração de condensado (%) (C5 + oxig.)/HC Condensate fraction (%) (C5 + oxygen) / HC 45,6 45.6 33,7 33.7 Probabilidade crescimento cadeia Chain growth probability 0,71 0.71 0,65 0.65

45/4745/47

Olefinicidade ol./(ol. + para.) Olefinity ol./(ol. + Para.) 79,8 79.8 77,4 77.4

Exemplo 2 - Catalisador E [00152] Conforme foi descrito acima, os catalisadores da invenção atual são também componentes adequados para a preparação de catalisadores bifuncionais. Neste exemplo, o catalisador E foi preparado combinando-se 5 g do catalisador A com 5 g de extrusados do zeólito ZSM-5 (80% do zeólito H-ZSM-5, 20% de aglutinante de alumina) que foram colocados no topo do catalisador A na sexta de catalisador do reator STIRR. Este arranjo é equivalente a um catalisador bifuncional contendo o catalisador A e o zeólito H-ZSM-5.Example 2 - Catalyst E [00152] As described above, the catalysts of the present invention are also suitable components for the preparation of bifunctional catalysts. In this example, catalyst E was prepared by combining 5 g of catalyst A with 5 g of ZSM-5 zeolite extrudates (80% of H-ZSM-5 zeolite, 20% of alumina binder) that were placed on top of the catalyst A in the catalyst sixth of the STIRR reactor. This arrangement is equivalent to a bifunctional catalyst containing catalyst A and zeolite H-ZSM-5.

[00153] O catalisador E foi testado na hidrogenação de monóxido de carbono em velocidades espaciais horárias pesadas diferentes. Os resultados do teste são mostrados na figura 8 e a tabela C resume os resultados do teste na velocidade espacial horária pesada maior utilizada.[00153] Catalyst E was tested in hydrogenation of carbon monoxide at different heavy hourly spatial speeds. The test results are shown in figure 8 and table C summarizes the test results at the highest heavy hourly space speed used.

[00154] Na figura 8, o catalisador E apresenta uma conversão de monóxido de carbono de 74,3% em estado constante com uma velocidade espacial horária gasosa de 7800 h’1 com uma fração de condensado nos produtos de 43,4% e uma seletividade C5* de 35,9%. A seletividade de metano é 19,3%.[00154] In figure 8, catalyst E shows a conversion of carbon monoxide of 74.3% in constant state with an hourly gaseous spatial velocity of 7800 h ' 1 with a fraction of condensate in the products of 43.4% and a C5 * selectivity of 35.9%. The selectivity of methane is 19.3%.

Tabela CTable C

CatE CatE GHSV (hr'1)GHSV (hr ' 1 ) 7800 7800 H2/(3CO2 + 2CO)H 2 / (3CO 2 + 2CO) 1 1 Temperatura (K) Temperature (K) 603 603 Pressão Bar Pressure Bar 20 20 Conversão CO2 CO 2 conversion 74,3 74.3 Seletividade (% rnols C) Selectivity (% rnols C) CO2 CO2 18 18 C1 C1 19,3 19.3 C2-C4 C2-C4 27,3 27.3 C5+ C5 + 35,9 35.9 Oxigenatos Oxygen 0,3 0.3 Fração de condensado (%) (C5 + oxig.)/HC Condensate fraction (%) (C5 + oxygen) / HC 43,4 43.4

[00155] A tabela D é uma comparação dos resultados de teste na hidrogenação de dióxido de carbono do catalisador A e do catalisador E nas mesmas condições de teste. As diferenças principais estão na seletividade C5+, 21,8% para o catalisador A[00155] Table D is a comparison of the test results on the carbon dioxide hydrogenation of catalyst A and catalyst E under the same test conditions. The main differences are in the C5 + selectivity, 21.8% for catalyst A

46/47 e 30,0% para o catalisador E, e na seletividade para oxigenatos, que é 7,6% para o catalisador A e 0,9% para o catalisador E. A fração de condensado de catalisador E é 49,3%, enquanto que para o catalisador A é 45,6%.46/47 and 30.0% for catalyst E, and in selectivity for oxygenates, which is 7.6% for catalyst A and 0.9% for catalyst E. The condensate fraction of catalyst E is 49.3 %, while for catalyst A it is 45.6%.

[00156] Pela comparação dos resultados do teste pode-se concluir que o catalisador E produz mais produto líquido de hidrocarbonetos e menos oxigenados do que o catalisador A.[00156] By comparing the test results it can be concluded that catalyst E produces more liquid hydrocarbon product and less oxygenated than catalyst A.

[00157] A estabilidade de desempenho do catalisador E pode ser vista na figura 8, que não mostra nenhum sinal de queda da conversão. Tipicamente a função ácida do catalisador bifuncional é envenenada pelos cátions básicos que migram do catalisador principal para os sítios ácidos do catalisador ácido sólido. A seletividade constante para aromáticos depois de 340 horas em operação é evidenciada pelo fato da função ácida permanecer não afetada devido a ausência de migração dos cátions do grupo I ou do grupo II do catalisador primário. As alterações a 268 horas em operação na figura 8 são devidas a GHSV neste ponto ter sido alterada de 7800 para 1560.[00157] The performance stability of catalyst E can be seen in figure 8, which shows no sign of a drop in conversion. Typically the acidic function of the bifunctional catalyst is poisoned by the basic cations that migrate from the main catalyst to the acidic sites of the solid acid catalyst. The constant selectivity for aromatics after 340 hours in operation is evidenced by the fact that the acid function remains unaffected due to the absence of migration of the cations of group I or group II of the primary catalyst. The changes to 268 hours in operation in figure 8 are due to GHSV at this point having been changed from 7800 to 1560.

Tabela DTable D

Cat A Cat A Cat B Cat B GHSV (hr'1)GHSV (hr ' 1 ) 7800 7800 7800 7800 H2/(3CO2 + 2CO)H 2 / (3CO 2 + 2CO) 1 1 1 1 Temperatura (K) Temperature (K) 603 603 603 603 Pressão Bar Pressure Bar 20 20 20 20 Conversão CO2 CO 2 conversion 22,1 22.1 24,2 24.2 Seletividade (% mois C) CO Selectivity (% mo C) CO 35,5 35.5 37,1 37.1 C1 C1 9,3 9.3 12,0 12.0 C2-C4 C2-C4 25,7 25.7 20,5 20.5 C5+ C5 + 21,8 21.8 30,0 30.0 Oxigenatos Oxygen 7,6 7.6 0,9 0.9 Fração de condensado (%) (C5 + oxig.)/HC Condensate fraction (%) (C5 + oxygen) / HC 45,6 45.6 49,3 49.3

[00158] A tabela E mostra o efeito do precipitante de potássio na estrutura porosa interna da estrutura básica de suporte do catalisador. O catalisador A foi analisado a 19% K e o catalisador A 2880 foi analisado a 13% K.[00158] Table E shows the effect of the potassium precipitant on the internal porous structure of the basic catalyst support structure. Catalyst A was analyzed at 19% K and catalyst A 2880 was analyzed at 13% K.

Tabela ETable E

Cat A Cat A Cat A2880 Cat A2880

47/4747/47

GHSV (hr'1)GHSV (hr ' 1 ) 7800 7800 7800 7800 H2/(3CO2 + 2CO)H 2 / (3CO 2 + 2CO) 1 1 1 1 Temperatura (K) Temperature (K) 603 603 603 603 Pressão Bar Pressure Bar 20 20 20 20 Conversão CO2 CO 2 conversion 22,1 22.1 6,7 6.7 Seletividade (% mois C) Selectivity (% mo C) C1 C1 9,3 9.3 26,4 26.4 C2-C4 C2-C4 25,7 25.7 12,2 12.2 C5+ C5 + 21,8 21.8 1.5 1.5 Oxigenatos Oxygen 7,6 7.6 0,0 0.0 Fração de condensado (%) Condensate fraction (%) (C5 + oxig.)/HC (C5 + oxygen) / HC 45,6 45.6 3,8 3.8 Probabilidade cresc.cadeia Chain probability 0,71 0.71 0,48 0.48 Olefinicidade ol./(ol. + para.) Olefinity ol./(ol. + Para.) 79,8 79.8 11,4 11.4

[00159] Poderão ser feitas várias modificações dentro do escopo da invenção, conforme é a intenção aqui, e as realizações da invenção poderão incluir combinações de características diferentes daquelas expressamente reivindicadas aqui.[00159] Various modifications may be made within the scope of the invention, as is the intention here, and the embodiments of the invention may include combinations of characteristics different from those expressly claimed here.

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES 1. Método para a preparação de um catalisador suportado, cujo método é caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:1. Method for the preparation of a supported catalyst, whose method is characterized by the fact that it comprises the steps of: (i) fornecer um suporte de catalisador poroso compreendendo uma estrutura básica tendo uma estrutura interna de poros compreendendo um ou mais poros e cuja estrutura interna de poros compreende um precipitante básico;(i) providing a porous catalyst support comprising a basic structure having an internal pore structure comprising one or more pores and the internal pore structure of which comprises a basic precipitant; (ii) contatar o suporte do catalisador na forma seca com uma solução ou suspensão coloidal compreendendo um metal cataliticamente ativo, de tal forma que quando em contato com o precipitante, as partículas compreendendo o metal cataliticamente ativo são precipitadas dentro da estrutura interna de poros da estrutura principal de suporte do catalisador.(ii) contacting the catalyst support in dry form with a colloidal solution or suspension comprising a catalytically active metal, such that when in contact with the precipitant, particles comprising the catalytically active metal are precipitated within the internal pore structure of the main catalyst support structure. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura porosa interna tem uma ou mais regiões (gaiolas) que são acessíveis através de seções com diâmetro menor dos poros (janelas), em que opcionalmente as partículas compreendendo metal cataliticamente ativo tem um diâmetro efetivo maior do que as janelas e em que opcionalmente o diâmetro dos poros ou o diâmetro janela é maior do que 0,2 nm.2. Method according to claim 1, characterized by the fact that the internal porous structure has one or more regions (cages) that are accessible through sections with a smaller pore diameter (windows), in which optionally the particles comprising metal catalytically active has a larger effective diameter than windows and where optionally the pore diameter or window diameter is greater than 0.2 nm. 3. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que o suporte do catalisador tem uma estrutura zeótipo, opcionalmente adotando a estrutura FAU, BEA ou MWW, de acordo com o banco de dados da International Zeolite Association de estruturas de zeólito.Method according to any of claims 1 to 2, characterized by the fact that the catalyst support has a zeotype structure, optionally adopting the FAU, BEA or MWW structure, according to the International Zeolite Association database of structures of zeolite. 4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o suporte do catalisador é um zeolito de alumino-silicato, opcionalmente tendo uma relação molar entre silício e alumínio menor do que 10, por exemplo, na faixa de 2 a 5.4. Method according to claim 3, characterized by the fact that the catalyst support is an aluminum-silicate zeolite, optionally having a molar ratio between silicon and aluminum less than 10, for example, in the range of 2 to 5 . 5. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o suporte do catalisador compreende uma estrutura básica com carga negativa, equilibrado por uma ou mais cargas de cátions de equilíbrio.Method according to any of claims 1 to 4, characterized in that the catalyst support comprises a basic structure with a negative charge, balanced by one or more charges of equilibrium cations. 6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato 6. Method according to claim 5, characterized by the fact 2/3 de que os cátions de equilíbrio de carga são escolhidos de cátions de metal alcalino ou metal alcalino terroso, de preferência, de potássio, no qual o cátion de equilíbrio de carga da estrutura básica pode agir, opcionalmente, como um promotor ou cocatalisador.2/3 that the charge-balance cations are chosen from alkali metal or alkaline earth metal cations, preferably potassium, in which the charge-balance cation of the basic structure can optionally act as a promoter or cocatalyst . 7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que:7. Method according to claim 6, characterized by the fact that: a) o precipitante compreende o mesmo cátion que o cátion de equilíbrio de carga, e o teor total de cátions no catalisador suportado é maior do que a capacidade total de troca de íons do suporte do catalisador; e/oua) the precipitant comprises the same cation as the charge equilibration cation, and the total cation content in the supported catalyst is greater than the total ion exchange capacity of the catalyst support; and / or b) o metal cataliticamente ativo é escolhido de um ou mais elementos do grupo que consiste em níquel, cobalto, ferro, rutênio, ósmio, platina, irídio, rênio, molibdênio, cromo, tungstênio, vanádio, ródio, manganês; e/oub) the catalytically active metal is chosen from one or more elements of the group consisting of nickel, cobalt, iron, ruthenium, osmium, platinum, iridium, rhenium, molybdenum, chromium, tungsten, vanadium, rhodium, manganese; and / or c) o catalisador suportado compreende Fe, Cu, K.c) the supported catalyst comprises Fe, Cu, K. 8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:8. Method according to claim 7, characterized in that it additionally comprises: a) contatar o suporte do catalisador com uma solução ou suspensão coloidal compreendendo um ou mais metais escolhidos do grupo que consiste em ítrio, lantânio, cério, e qualquer outro metal lantanídio, cujos metais também formam parte das partículas que contêm metal cataliticamente ativo; e/oua) contacting the catalyst support with a colloidal solution or suspension comprising one or more metals chosen from the group consisting of yttrium, lanthanum, cerium, and any other lanthanide metal, whose metals also form part of the particles containing catalytically active metal; and / or b) contatar o suporte do catalisador com um ou mais elementos escolhidos do grupo que consiste em cobre, zinco, gálio, zircônio, paládio, cujos elementos também formam parte das partículas contendo metal cataliticamente ativo.b) contacting the catalyst support with one or more elements chosen from the group consisting of copper, zinc, gallium, zirconium, palladium, whose elements also form part of the particles containing catalytically active metal. 9. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende a(s) etapa(s) adicional(is) de:Method according to any of claims 1 to 8, characterized in that it comprises the additional step (s) of: a) calcinação do material resultante compreendendo um suporte de catalisador com partículas que contêm metal cataliticamente ativo em ar, opcionalmente depois da secagem do material resultante; e/oua) calcination of the resulting material comprising a catalyst support with particles containing catalytically active metal in air, optionally after drying the resulting material; and / or b) redução química das partículas que contêm metal cataliticamente ativo, por exemplo, em temperatura elevada e na presença de gás b) chemical reduction of particles containing catalytically active metal, for example, at high temperature and in the presence of gas 3/3 hidrogênio.3/3 hydrogen. 10. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o precipitante é primeiramente carregado para dentro da estrutura interna porosa da estrutura básica de suporte do catalisador.Method according to any of claims 1 to 9, characterized in that the precipitant is first charged into the porous internal structure of the basic catalyst support structure. 11. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o precipitante é um carbonato ou bicarbonato, por exemplo, carbonato ou bicarbonato de potássio.Method according to any of claims 1 to 10, characterized in that the precipitant is a carbonate or bicarbonate, for example, potassium carbonate or bicarbonate. 12. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o suporte do catalisador é contatado com uma solução ou suspensão coloidal compreendendo o metal catalíticamente ativo, usando impregnação de umidade incipiente.Method according to any of claims 1 to 11, characterized in that the catalyst support is contacted with a colloidal solution or suspension comprising the catalytically active metal, using incipient moisture impregnation. 13. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o catalisador suportado é um catalisador FischerTropsch.Method according to any of claims 1 to 12, characterized in that the supported catalyst is a FischerTropsch catalyst. 14. Catalisador suportado, caracterizado pelo fato de ser produzido por um método como definido em qualquer das reivindicações 1 a 13.14. Supported catalyst, characterized in that it is produced by a method as defined in any of claims 1 to 13. 15. Uso do catalisador suportado como definido na reivindicação 14, caracterizado pelo fato de ser como um catalisador em um processo químico catalisado, tal como um processo Fischer-Tropsch.15. Use of the supported catalyst as defined in claim 14, characterized in that it is like a catalyst in a catalyzed chemical process, such as a Fischer-Tropsch process.
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