DD225671B1 - Herstellung mechanisch fester hydrospaltkatalysatoren auf basis roentgenamorpher alumosilikate - Google Patents

Description

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VEB Leuna-Werke Merseburg, 10. 5. 1984

"Walter Ulbricht"

LP 8435

Titel der Erfindung

Herstellung mechanisch fester Hydrospaltkatalysatoren auf Basis röntgenamorpher Alumosilikate

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für einen Katalysator zum Hydrospalten schwerer Kohlenwasserstofffraktionen·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Hydrospaltkatalysatoren für die bevorzugte Gewinnung von Mitteldestillaten aus insbesondere nichtraffinierten Kohlenwasserstoff fraktionen hoher Siedelage, die aus Elementen der 6, und 8* Febengruppe des Periodensystems und einem röntgenamorphen Alumosilikat bestehen, sind an sich bekannt· Es bereitet jedoch technische Schwierigkeiten, Formlinge von Katalysatoren des beschriebenen Typs herzustellen, die hochaktiv und-zugleich mechanisch fest sind.

Hierzu wurden verschiedene Herstellungsverfahren beschrieben, z.B. durch Aufbringen der Aktivkomponenten auf den Träger aus gemeinsamer Lösung (US-PS 3 956 104) oder durch konsekutive Tränkung (DE-AS 1 152 213). In allen Fällen sind die Herstellungsverfahren durch Glühstufen während der Katalysatorfertigung gekennzeichnet. Diese Glühstufen im Produktionsprozeß stellen nicht nur einen beträchtlichen Energieaufwand dar, sondern bedingen auch eine beträchtliche Verringerung der Herstellungskapazität bzw. eine Steigerung des Investitionsaufwandes, da die technischen Glühzeiten einschließlich Aufheiz- und Abkühlperiode zwischen 4 und etwa 10 Stunden betragen. Außerdem wirken sie sich nachteilig auf das katalytische Verhalten der erzeugten Katalysatoren aus.

In DD-PS 157 159 wird ein hochaktiver Hydrospaltkatalysator beschrieben, bei dessen Herstellung keine Glühstufe erforderlich ist. Ein solcher Katalysator wird erhalten, indem alle Komponenten in Form ihrer ungeglühten Verbindungen eingesetzt werden. Nachteilig ist, daß ein derart hergestellter Katalysator keine befriedigende mechanische Festigkeit besitzt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren zum Hydrospalten schwerer Kohlenwasserstofffraktionen, das Katalysatorformlinge liefert, die neben einer hohen katalytischen Aktivität eine besonders gute mechanische Festigkeit besitzen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe besteht darin, ein Herstellungsverfahren für mechanisch feste Hydrospaltkatalysatoren auf Basis röntgenamorpher Alumosilikate zu entwickeln, das technologisch einfach und energieökonomisch ist.

Fiese Aufgabe wird gelöst, indem erfindungsgemäß die verformten Katalysatoren bei 333 bis 373 K thermisch vorbehandelt, anschließend für 15 Minuten bis 3 Stunden in strömender Luft bei 273 bis 328 K zwischengelagert und danach bei 453 bis 553 K nachbehandelt werden.

Es ist günstig;, wenn die Katalysatoren während der Zwischenlagerung von Umgebungsluft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1 bis 3 v/vh durchströmt werden·

Vorteilhafterweise werden die Katalysatoren 15 Minuten bis 1 Stunde bei 278 bis 328 E zwischengelagert.

Wichtig ist, daß vor dieser Unterbrechung bereits mindestens 60 % des mit der Trocknung insgesamt verbundenen Masseverlusts eingetreten sind, Wider Erwarten wurde gefunden, daß durch eine solche Zwischenbehandlung die mechanische Festigkeit der Katalysatorformlinge gesteigert wird..

Durch die Yortrocknung erfolgt ein Masseverlust, der 60 bis 90 % der insgesamt durch die Trocknung erfolgenden Masseabnahme entspricht, !fach der Zwischenlagerung ist der Katalysator bei 453 bis 553 K nachzubehandeln, um weiteres Wasser zu entfernen und thermisch instabile Verbindungen zu zersetzen, wobei der Verfestigungsprozeß bis zum Erreichen der Gewichtskonstanz fortschreitet.

Der erfindungsgemäß hergestellte Katalysator zeichnet sich durch eine bis zu 40 % höhere mechanische Festigkeit aus als nach den üblichen Verfahren produzierte Hydrospaltkatalysatoren des beschriebenen Typs und erreicht die durch die bekannten Glühtechnologieen erzielten Festigkeitswerte. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens besteht somit darin, daß es energiesparend durchgeführt werden kann.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

5,3 kg eines röntgenamorphen Alumosilikates (SiOg-GehalV 18,8 Masse-%) werden mit 1,8 kg eines nickelhaltigen röntgenamorphen Alumosilikates (9,5 Masse-% Ui, 17,9 Masse-% SiO₂) sowie 1,35 kg MoOo (alle Rohstoffe auf eine Mahlfeinheit von O % Rückstand auf dem S3 pm-Trüfsieb gemahlen) in einem Kneter zunächst trocken innig gemischt und danach unter Zusatz von Wasser sowie 1,4 Masse-% Oxyäthylzellulose, bezogen auf das Gesamtgemisch, als Plastifikator und gelöst in Wasser, plastifiziert. Das plastische Material wird anschließend auf einer Einwellen-Schneckenstrangpresse zu zylindrischen Formlingen mit einem Durchmesser von 8 mm verformt· Alle in diesem Beispiel angegebenen Zusammensetzungswerte beziehen sich jeweils auf das wasserfrei Material·

Beispiel 2 (erfindungsgemäßer Katalysator)

Eine Katalysatorprobe gemäß Beispiel 1 wurde 5 Stunden bei 333 K in einem Trockenschrank getrocknet, anschließend 1 Stunde im schwachen Luftstrom von Umgebungsluft bei 295 K durchströmt und danach 553 K 2 Stunden weitergetrocknet. Der Gesamtmasseverlust betrug 51,3 Masse-%, bezogen auf die feuchte Ausgangsprobe· Bis zur Zwischenlagerung war ein Masseverlust von 31,8 % eingetreten. Eine Zufallsauswahl von 30 Formungen der so behandelten Katalysatorprobe wurde einer Festigkeitsprüfung unterzogen, wobei jeder Formling zwischen zwei planparallelen Stahlplatten in einer Universalfestigkeitsprüfmaschine bis zum Bruch belastet wurde. Der Mittelwert der Bruchlast betrug 62,2 Newton, der mittlere Fehler des Mittelwertes 3,7 %·

Beispiel 3 (Vergleichskatalysator)

Eine Probe des Katalysators gemäß Beispiel 1 wurde in einem Trockenschrank auf 553 K aufgeheizt und 2 Stunden bei dieser Temperatur getrocknet. Der eingetretene Masseverlust war innerhalb des Wägefehlers der gleiche wie der Gesamtmasseverlust bei Beispiel 2· Die Festigkeitsprüfung von 30 Formlingen gemäß Beispiel 2 ergab eine mittlere Bruchlast von 44,5 Newton mit einem mittleren Fehler des Mittelwertes von 3,0 %.

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Beispiel 4 (Vergleich)

Eine Probe des Katalysators gemäß Beispiel 1 wurde in einein Trockenschrank auf 473 K aufgeheizt und 4 Stunden bei dieser Temperatur getrocknet· Der eingetretene Masseverlust war 49,7 Masse-%. Die Festigkeitsprüfung analog Beispiel 2 ergab 41»7 Newton mit einem Fehler von 4>3 %· (nachg-ereicht am 03.03. 89)

Beispiel 5 (erfindungsgemäß)

Eine Katalysatorprobe gemäß Beispiel 1 wurde 4 Stunden bei 353 K vorgetrocknet, anschließend 3 Stunden in schwachem Luftstrom zwischengelagert und danach 3 Stunden bei 453 K weitergetrocknet· Der Gesamtmasseverlust betrug 49,8.LIasse-%, bezogen auf'die feuchte Ausgangsprobe. Bis zur Zwischenlagerung war ein Masseverlust von 33,5 Masse-% eingetreten. Die Festigkeitsprüfung analog Beispiel 2 ergab 60,9 Newton mit einem Fehler von 5,0 %,

(nachgereicht ar О3.ОЗ.Я9)'

Beispiel 6 (erfindungsgemäß)

Eine Katalysatorprobe gemäß Beispiel 1 wurde 2 Stunden bei 373 K vorbehandelt, anschließend 15 Minuten bei 328 K zwischengelagert und danach 4 Stunden bei 500 K weitergetrocknet. Der Gesamtmasseverlust betrug 52,8 Masse-%, der Masseverlust bis zur Zwiscbenlagerung 33,0 bIasse-% (Also 62,5 % des Gesaatmasseverlustes)· Die Festigkeitsprüfung analog Beispiel 2 ergab 56,4 Newton mit einem Fehler von 4,7 %·

(nachpereicht am 03.03.59)

Claims (4)

1. -7- ΖΖ5&Ϊ1

   Patentansprüche

   1. Herstellung mechanisch fester Hydrospaltkatalysatoren auf Basis röntgenamorpher Alumosilikate, die Elemente der 6. und 8· Hebengruppe des Periodensystems und ein röntgenamorphes Alumosilikat enthalten, wobei die ITebengruppenelemente im Katalysator in Form ungeglühter Verbindungen vorliegen, gekennzeichnet dadurch, daß die verformten Katalysatoren bei 333 bis 373 K bis zu einem Hasseverlust von mindestens 60 % des insgesamt mit der thermischen Behandlung verbundenen Masseverlustes thermisch vorbehandelt, anschließend für 15 Minuten bis 3 Stunden in strömender Luft bei 273 bis 328 K zwischengelagert und danach bei bis 553 K nachbehandelt werden·
2. 2. Herstellung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Katalysatoren während der Zwischenlagerung von Umgebungsluft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1 bis 3 v/vh durchströmt werden.
3. 3. Herstellung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, die die Katalystoren 15 Minuten bis 1 Stunde zwischengelagert werden.
4. 4. Herstellung nach Punkt 1 und 3» gekennzeichnet dadurch, daß die Zwischenlagerung bei 278 bis 328 K durchgeführt wird.