DD225671B1 - MANUFACTURE OF MECHANICAL SOLID HYDROSPECT CATALYSTS BASED ON ROENTGENAMORPHER ALUMOSILICATES - Google Patents
MANUFACTURE OF MECHANICAL SOLID HYDROSPECT CATALYSTS BASED ON ROENTGENAMORPHER ALUMOSILICATESInfo
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VEB Leuna-Werke Merseburg, 10. 5. 1984VEB Leuna-Werke Merseburg, May 10, 1984
"Walter Ulbricht""Walter Ulbricht"
LP 8435LP 8435
Titel der ErfindungTitle of the invention
Herstellung mechanisch fester Hydrospaltkatalysatoren auf Basis röntgenamorpher AlumosilikateProduction of mechanically strong hydrosoluble catalysts based on X-ray amorphous aluminosilicates
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für einen Katalysator zum Hydrospalten schwerer Kohlenwasserstofffraktionen·The invention relates to a preparation process for a hydrosolating catalyst for heavy hydrocarbon fractions.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
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.Hydrocolumn catalysts for the preferential recovery of middle distillates from, in particular, unrefined high boiling hydrocarbon fractions consisting of elements of the Periodic Table 6 and 8 * Feet Groups and an X-ray amorphous aluminosilicate are known per se. However, there are technical difficulties in making moldings of catalysts of the type described which are highly active and at the same time mechanically strong.
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.For this purpose, various production methods have been described, e.g. by applying the active components to the carrier from common solution (US Pat. No. 3,956,104) or by consecutive impregnation (DE-AS 1,152,213). In all cases, the manufacturing processes are characterized by annealing stages during catalyst production. These annealing stages in the production process not only represent a considerable expenditure of energy, but also require a considerable reduction in the production capacity or an increase in capital expenditure, since the technical annealing times including heating and cooling period between 4 and about 10 hours. In addition, they have an adverse effect on the catalytic behavior of the catalysts produced.
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.In DD-PS 157 159 a highly active hydrocracking catalyst is described in whose preparation no annealing stage is required. Such a catalyst is obtained by using all components in the form of their unannealed compounds. The disadvantage is that a catalyst produced in this way has no satisfactory mechanical strength.
Ziel der ErfindungObject of the invention
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.The aim of the invention is a process for the preparation of hydrocracking catalysts for heavy hydrocarbon fractions, which provides catalyst moldings which have a particularly good mechanical strength in addition to a high catalytic activity.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Die Aufgabe besteht darin, ein Herstellungsverfahren für mechanisch feste Hydrospaltkatalysatoren auf Basis röntgenamorpher Alumosilikate zu entwickeln, das technologisch einfach und energieökonomisch ist.The object is to develop a production process for mechanically strong hydrocracking catalysts based on X-ray amorphous aluminosilicates, which is technologically simple and energy-economical.
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.Fiese problem is solved by the present invention thermally pretreated the deformed catalysts at 333 to 373 K, then stored for 15 minutes to 3 hours in flowing air at 273 to 328 K and then post-treated at 453 to 553 K.
Es ist günstig;, wenn die Katalysatoren während der Zwischenlagerung von Umgebungsluft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1 bis 3 v/vh durchströmt werden·It is favorable when the catalysts are flowed through during the intermediate storage of ambient air at a flow rate of 1 to 3 v / vh.
Vorteilhafterweise werden die Katalysatoren 15 Minuten bis 1 Stunde bei 278 bis 328 E zwischengelagert.Advantageously, the catalysts are stored for 15 minutes to 1 hour at 278 to 328 E.
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..It is important that before this interruption already at least 60 % of the total weight loss associated with the drying occurred, contrary to expectations it was found that such an intermediate treatment, the mechanical strength of the catalyst moldings is increased.
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.By the Yortrocknung a mass loss, which corresponds to 60 to 90 % of the total by the drying mass reduction corresponds to !fach the intermediate storage, the catalyst at 453 to 553 K nachzubehandeln to remove more water and decompose thermally unstable compounds, the solidification process progresses until the weight constancy is reached.
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.The catalyst prepared according to the invention is characterized by an up to 40 % higher mechanical strength than hydrosoluble catalysts of the type described produced by the customary processes and achieves the strength values achieved by the known annealing technologies. A further advantage of the production method according to the invention is thus that it can be carried out in an energy-saving manner.
Ausführungsbeispiele Beispiel 1Exemplary embodiments Example 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·5.3 kg of an X-ray amorphous aluminosilicate (SiO 2 content 18.8% by mass) are mixed with 1.8 kg of a nickel-containing X-ray amorphous aluminosilicate (9.5% by mass of Ui, 17.9% by mass of SiO 2 ) and 1.35 kg MoOo (all raw materials milled to a fineness of O % residue on the S3 pm-Trüf sieve) in a kneader initially intimately mixed dry and then with the addition of water and 1.4% by mass oxyethyl cellulose, based on the total mixture, as plasticizer and dissolved in water, plasticized. The plastic material is then deformed on a single-screw extruder into cylindrical moldings with a diameter of 8 mm. All composition values given in this example relate to the anhydrous material.
Beispiel 2 (erfindungsgemäßer Katalysator)Example 2 (catalyst according to the invention)
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 %· A catalyst sample according to Example 1 was dried for 5 hours at 333 K in a drying oven, then flowed through for 1 hour in a weak air stream of ambient air at 295 K and then further dried 553 K for 2 hours. The total mass loss was 51.3% by mass based on the wet starting sample. A 31.8 % mass loss had occurred until storage. Random selection of 30 moldings of the catalyst sample thus treated was subjected to a strength test wherein each mold was loaded to break between two plane-parallel steel plates in a universal strength testing machine. The mean value of the breaking load was 62.2 Newton, the mean error of the mean 3.7 % ·
Beispiel 3 (Vergleichskatalysator)Example 3 (Comparative Catalyst)
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 %. A sample of the catalyst according to Example 1 was heated in a drying oven to 553 K and dried for 2 hours at this temperature. The weight loss occurred within the weighing error was the same as the total mass loss in Example 2. The strength test of 30 moldings according to Example 2 gave an average breaking load of 44.5 Newtons with a mean error of the mean value of 3.0 %.
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Beispiel 4 (Vergleich)Example 4 (comparison)
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)A sample of the catalyst according to Example 1 was heated in a drying oven to 473 K and dried for 4 hours at this temperature. The mass loss occurred was 49.7% by mass. The strength test analogous to Example 2 yielded 41 »7 Newton with an error of 4> 3 % · (complies with 03.03 89)
Beispiel 5 (erfindungsgemäß)Example 5 (according to the invention)
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 %, A catalyst sample according to Example 1 was predried for 4 hours at 353 K, then temporarily stored for 3 hours in a weak stream of air and then further dried for 3 hours at 453 K. The total mass loss was 49.8% by volume based on the moist initial sample. Until interim storage, a mass loss of 33.5 mass% had occurred. The strength test analogous to Example 2 gave 60.9 Newton with an error of 5.0 %,
(nachgereicht ar О3.ОЗ.Я9)'(later ar О3.ОЗ.Я9) '
Beispiel 6 (erfindungsgemäß)Example 6 (according to the invention)
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 %· A catalyst sample according to Example 1 was pretreated for 2 hours at 373 K, then temporarily stored for 15 minutes at 328 K and then further dried for 4 hours at 500 K. The total mass loss was 52.8% by mass, the mass loss to intermediate storage was 33.0% by mass (ie 62.5 % of the seed mass loss). The strength test as in Example 2 gave 56.4 Newton with a defect of 4.7 %.
(nachpereicht am 03.03.59)(nachpereicht 03.03.59)
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DD26351684A DD225671B1 (en) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | MANUFACTURE OF MECHANICAL SOLID HYDROSPECT CATALYSTS BASED ON ROENTGENAMORPHER ALUMOSILICATES |
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DD225671A1 DD225671A1 (en) | 1985-08-07 |
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DE4430588C2 (en) * | 1994-08-19 | 1999-02-25 | Petri Ag | Airbag (airbag) system for motor vehicles |
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- 1984-05-30 DD DD26351684A patent/DD225671B1/en not_active IP Right Cessation
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