DD248294A1 - METHOD FOR INCREASING THE SELECTIVITY OF CATALYSTS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhoehung der Selektivitaet von Katalysatoren fuer die Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in Aromaten- oder Vergaserkraftstoffkomponenten. An Katalysatoren kann es waehrend der Aktivierungs- bzw. Reaktivierungsbehandlungen zur Ausbildung hochaktiver katalytischer Zentren kommen, die in der Startphase der Rohstoffzufuhr durch ihre hohe Hydrogenolyseaktivitaet zu unerwuenschter Entaktivierung und im Extremfall irreversibler Schaedigung fuehren. Das Ziel der Erfindung liegt darin, diesen Mangel zu beseitigen. Mit dem erfindungsgemaessen Verfahren, wonach der Katalysator mit einem Gasgemisch, welches C2 -Kohlenwasserstoffe enthaelt und deren kontrollierter Umwandlung in Methan als Testreaktion verfolgt wird, behandelt wird, kann eine Verfahrensweise vorgeschlagen werden, durch die Verbesserungen in bezug auf Anfahrzeit, Katalysatorlaufzeit und Qualitaet der Zielprodukte erreicht werden.The invention relates to a process for increasing the selectivity of catalysts for the conversion of hydrocarbons into aromatic or gasoline fuel components. Catalysts may during the activation or reactivation treatments lead to the formation of highly active catalytic centers, which in the start phase of the raw material supply lead to undesirable deactivation and in extreme cases irreversible damage due to their high hydrogenolysis activity. The aim of the invention is to eliminate this deficiency. By the process according to the invention, whereby the catalyst is treated with a gas mixture containing C2-hydrocarbons and their controlled conversion into methane as a test reaction, a procedure can be proposed by the improvements with respect to start-up time, catalyst life and quality of the target products be achieved.
Description
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung von Katalysatoren für die Umwandlung von Kohlenwasserstoffen zu finden, bei dem durch Anwendung leicht verfügbarer Gasmedien bei Temperaturen, die denen der Kohlenwasserstoffumwandlung vergleichbar sind, der hydrogenolyse- bzw. hydrospaltaktive Katalysator so beeinflußt wird, daß eine Entaktivierung bzw. Schädigung desselben insbesondere in der Startphase der Umwandlung der Kohlenwasserstoffe unterdrückt wird.The invention has for its object to find a method for the treatment of catalysts for the conversion of hydrocarbons, in which by using readily available gas media at temperatures which are comparable to those of the hydrocarbon conversion, the hydrogenolysis or hydrospaltaktiven catalyst is so influenced that Deactivation or damage thereof is suppressed, especially in the start-up phase of the conversion of hydrocarbons.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Erhöhung der Selektivität von Katalysatoren für die Umwandlung von Kohlenwasserstoffen im Benzinsiedebereich in Festbett- oder Bewegtbettreaktoren gelöst, bei dem man nach der Oxychlorierung und der-Reduktion des Katalysators die Wasserkonzentration im Kreislaufgas unter 100 ppm hält und die Eintrittstemperaturen der Reaktoren auf 525-725 K und den Wasserstoffpartialdruck auf maximal 3,0MPa einstellt. In den Gaskreislauf wird vor den Reaktionszonen stufenweise ein Gasgemisch, welches neben Wasserstoff Schwefelverbindungen, wie Schwefelwasserstoff oder solche, die unter reduzierenden Bedingungen Schwefelwasserstoff bilden, wie RSH'R2S, R2S2 u.a.,wobei R- für unterschiedliche Alkyl reste steht, und als Indikatormaterial zur Verfolgung des Abbaus der unerwünschten Spaltaktivität C2 +-KOhlenwasserstoffe, die unter Normalbedingungen im wesentlichen gasförmig sind, zwischen 0,5 und 20VoI.-% enthält, dosiert.The object is achieved by a method for increasing the selectivity of catalysts for the conversion of hydrocarbons in the gasoline boiling range in fixed bed or moving bed reactors, wherein after the oxychlorination and reduction of the catalyst, the water concentration in the cycle gas keeps below 100 ppm and the inlet temperatures of Reactors to 525-725 K and the hydrogen partial pressure to a maximum of 3.0MPa sets. In the gas circulation before the reaction zones gradually a gas mixture, which in addition to hydrogen sulfur compounds such as hydrogen sulfide or those which form hydrogen sulfide under reducing conditions, such as RSH'R 2 S, R 2 S 2, etc., wherein R is different alkyl radicals, and as indicator material for tracking the degradation of the undesired cleavage activity, C 2 + hydrocarbons, which are substantially gaseous under normal conditions, contains between 0.5 and 20% by volume.
In diesem Gasgemisch muß erfindungsgemäß das Molverhältnis von (^-Kohlenwasserstoffen zu Schwefelwasserstoff mehr als 1 aber weniger als 50 betragen. Die Behandlung des Katalysators ist abgeschlossen sobald nach Unterbrechung der Zufuhr des Gasgemisches mit den Anteilen an C2 +-Kohlenwasserstoffen die absolute Abnahme der C2 +-Kohlenwasserstoffe im Kreislaufgas weniger als 0,5VoI.-% beträgt.In this gas mixture, the molar ratio of (^ hydrocarbons to hydrogen sulfide must be more than 1 but less than 50. The treatment of the catalyst is complete as soon as the supply of the gas mixture with the proportions of C 2 + hydrocarbons, the absolute decrease of the C 2 + hydrocarbons in the recycle gas is less than 0.5VoI .-%.
Anschließend wird bei gleicher oder höherer Reaktoreintrittstemperatu.r der Rohstoffzufuhr aufgenommen. Es ist ein Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß durch die Behandlung von Katalysatoren für die Umwandlung von Kohlenwasserstoffen im Benzinsiedebereich und einem Gasgemisch in Gegenwart geringer Anteile leichter Kohlenwasserstoffe eine kontrollierte Dämpfung der durch die Aktivierung oder Reaktivierung bewirkten Ausbildung von Zentren, die die unselektiv ablaufenden Spaltreaktionen fördern, erfolgt.Subsequently, the feedstock is added at the same or higher reactor inlet temperature. It is a feature of the process of the invention that by treating catalysts for the conversion of hydrocarbons in the gasoline boiling range and a gas mixture in the presence of small amounts of light hydrocarbons, a controlled damping of the activation or reactivation caused by the formation of centers that promote the nonselectively proceeding cleavage reactions , he follows.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß durch die Nutzung der kontrollierten Umwandlung von ^+-Kohlenwasserstoffen in Methan als Testreaktion die Phase zwischen Dämpfung und Schädigung als Folge der Einwirkung von Schwefelverbindungen genau erfaßt und somit reproduzierbar gestaltet werden kann. Dadurch werden ökonomische Vorteile erzielt. Die erforderlichen Gasgemische zur Behandlung der Katalysatoren stehen prinzipiell in jeder Raffinerie zur Verfügung und lassen sich daher problemlos in den Anlagen einsetzen.It is particularly advantageous that by using the controlled conversion of ^ + - hydrocarbons in methane as a test reaction, the phase between attenuation and damage as a result of the action of sulfur compounds can be accurately detected and thus made reproducible. This provides economic benefits. The required gas mixtures for the treatment of the catalysts are available in principle in every refinery and can therefore be used without problems in the plants.
Mit der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Zeitdauer von der Aufnahme der Rohstoffzufuhr bis zum Anfall qualitätsgerechter Produkte verkürzt werden. Durch die Unterdrückung der beschleunigten Entaktivierung der Katalysatoren in der Anfangsphase der Umwandlung der Kohlenwasserstoffe wird eine längere Katalysatorlaufzeit erreicht. Außerdem ergeben sich durch die Erhöhung der Selektivität für die Verarbeitung der Rohstoffe Vorteile in der Weise, daß bei gleichbleibenden Qualitätsanforderungen mit niedrigerer Reaktionstemperatur gearbeitet werden kann, wodurch ebenfalls eine Verlängerung der Katalysatorlaufzeit eintritt. Darüber hinaus ist es bei sonst unveränderten Prozeßbedingungen möglich, Reformate mit höherer Qualität zu erzeugen. Die Behandlungsweise hat auch zur Folge, daß die Wasserstoffkonzentration im Kreislaufgas erhöht wird und somit ein Gas höherer Güte bereitsteht, welches in anderen Anlagen der Erdölverarbeitung bzw. der Petrolchemie, die Wasserstoff verbrauchen, eingesetzt werden kann.With the application of the method according to the invention, the period of time from the intake of the raw material supply to the accumulation of quality-compliant products can be shortened. By suppressing the accelerated deactivation of the catalysts in the initial phase of the conversion of hydrocarbons, a longer catalyst life is achieved. In addition, by increasing the selectivity for the processing of the raw materials advantages in such a way that it can be worked at lower reaction temperature with consistent quality requirements, which also occurs an extension of the catalyst life. In addition, it is possible under otherwise unchanged process conditions to produce reformates with higher quality. The treatment also has the consequence that the hydrogen concentration is increased in the recycle gas and thus a higher quality gas is ready, which can be used in other plants of petroleum processing or petrochemicals, which use hydrogen.
Ausführungsbeispieleembodiments
Ein Katalysator zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen im Benzinsiedebereich, bei dem γ-Aluminiumoxid als Trägermaterial verwendet wurde, enthält 0,27 Ma.-% Platin, 0,25 Ma.-% Rhenium und 1,1 Ma.-% Chlor. Dieser Katalysator wurde in denA gasoline boiling range conversion hydrocarbon using γ-alumina as a carrier material contains 0.27 mass% of platinum, 0.25 mass% of rhenium and 1.1 mass% of chlorine. This catalyst was used in the
Reaktionszonen einer Anlage zur Umwandlung einer Fraktion des Siedebereiches 375 bis 455 K aus Romashkino-Erdöl ,Reaction zones of a plant converting a fraction of the boiling range 375 to 455 K from Romashkino petroleum,
eingesetzt.used.
Die Anlage umfaßt Aufheizsystem, Festbettreaktor und Trocknungsvorrichtung. Der Katalysator wurde einer Aktivierungsbehandlung unterzogen, bei dereine Sauerstoffbehandlung bei 750K und eine Dosierung einer chlororganischen Verbindung in Anwesenheit von Sauerstoff bei gleicher Temperatur erfolgte. Das Anlagensystem wurde anschließend inertisiert, worauf die Reduktion des Katalysators bei 770K, einem Wasserstoffpartialdruck von 1,0MPa und 30ppm Wasser im Kreislauf folgte.The plant comprises heating system, fixed bed reactor and drying device. The catalyst was subjected to an activation treatment in which oxygen treatment was carried out at 750K and dosing of an organochlorine compound in the presence of oxygen at the same temperature. The plant system was then rendered inert, followed by reduction of the catalyst at 770K, a hydrogen partial pressure of 1.0MPa and 30ppm of water in the circuit.
Die Bedingungen für Zugabe des Rohstoffes wurden auf 675 Kund 2,0 MPa eingestellt. Danach erfolgte die Dosierung von Dimethyldisulfid in einer Menge, um 0,025 Ma.-% Schwefel, bezogen auf die Katalysatormenge, einzubringen.The conditions for adding the raw material were set to 675 Kund 2.0 MPa. Thereafter, the dosage of dimethyl disulfide was carried out in an amount to 0.025 wt .-% sulfur, based on the amount of catalyst to bring.
Mit der Aufnahme der Rohstoffzugabe trat eine ausgeprägte exotherm verlaufende Spaltreaktion in Erscheinung, der Gehalt an Methan im Kreislaufgas stieg sofort von 2 Vol.-% auf 18 Vol.-%, während der Wasserstoffgehalt auf 57 Vol.-% fiel. Die Bedingungen und Ergebnisse der kleintechnischen Aktivitätsprüfung sind in derTabelle 1 dargestellt.With the inclusion of the raw material addition occurred a pronounced exothermic cracking reaction in appearance, the content of methane in the recycle gas immediately increased from 2 vol .-% to 18 vol .-%, while the hydrogen content fell to 57 vol .-%. The conditions and results of the small-scale activity test are shown in Table 1.
Versuchsbedingungen der AktivitätsprüfungTest conditions of the activity test
Rohstoff: Kohlenwasserstofffraktion der Siedelage 375-455 KRaw material: Hydrocarbon fraction of Siedelage 375-455 K
Temperatur783KTemperatur783K
Druck 1,8 MPaPressure 1.8 MPa
Katalysatorbelastung 2 v/vhCatalyst load 2 v / vh
Gas-Produkt-Verhältnis 1 000:1Gas-to-product ratio 1 000: 1
Versuchsdauer (h) 50 100 250 500 750 1000 2 000Duration of test (h) 50 100 250 500 750 1000 2 000
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde angewandt, indem der Katalysator nach der Aktivierungsbehandlung gemäß Beispiel 1 bei 675 K und einem Wasserstoffpartialdruckvon 1,8MPa mit einem Gasgemisch, welches 86 Vol.-% Wasserstoff und 6,5 Vol.-% Methan, enthielt, behandelt.The process according to the invention was applied by treating the catalyst after the activation treatment according to Example 1 at 675 K and a hydrogen partial pressure of 1.8 MPa with a gas mixture which contained 86% by volume of hydrogen and 6.5% by volume of methane.
Das Molverhältnis von C2 +-Kohlenwasserstoffen zu Schwefelwasserstoff betrug in diesem Fall 4. Nach 65 Minuten Dosierzeit wurde die Zufuhr des Gasgemisches unterbrochen und im Kreislaufgas eine absolute Abnahme der C2 +-Kohlenwasserstoffe um 1,9VoI. -% festgestellt. Danach wurde die Dosierung erneut aufgenommen und für 30 Minuten aufrechterhalten. Die absolute Abnahme der C2+-Kohlenwasserstoffe betrug nun 0,3Vol.-% und es war keine weitere Dosierung erforderlich.The molar ratio of C 2 + hydrocarbons to hydrogen sulfide in this case was 4. After 65 minutes of metering time, the feed of the gas mixture was interrupted and in the recycle gas an absolute decrease of C 2 + hydrocarbons by 1.9VoI. -% detected. Thereafter, the dosage was resumed and maintained for 30 minutes. The absolute decrease in C2 + hydrocarbons was now 0.3% by volume and no further dosing was required.
Darauf wurde mit der Rohstoffzugabe begonnen. Bei dieser Inbetriebnahme zeigte sich während der Startphase ein Verlauf, bei dem die starke Methanbildung als Folge hoher Hydrogenolyseaktivität ausblieb. Der Wasserstoffgehalt im Kreislaufgas stellte sich bei 86 Vol.-% ein. Die Verbesserung der Selektivität wird durch die höhere Aromaten-und Wasserstoffausbeute während der kleintechnischen Aktivitätsprüfung unter vergleichbaren Bedingungen deutlich, die in Tabelle 1 dargestellt wird.This started with the addition of raw materials. During this start-up, a course was observed during which the strong methane formation as a result of high hydrogenolysis activity did not occur. The hydrogen content in the cycle gas turned on at 86% by volume. The improvement in selectivity is evidenced by the higher aromatics and hydrogen yield during the small scale activity test under comparable conditions, which is presented in Table 1.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD28932986A DD248294A1 (en) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | METHOD FOR INCREASING THE SELECTIVITY OF CATALYSTS |
Applications Claiming Priority (1)
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DD28932986A DD248294A1 (en) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | METHOD FOR INCREASING THE SELECTIVITY OF CATALYSTS |
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DD248294A1 true DD248294A1 (en) | 1987-08-05 |
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ID=5578359
Family Applications (1)
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DD28932986A DD248294A1 (en) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | METHOD FOR INCREASING THE SELECTIVITY OF CATALYSTS |
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DD (1) | DD248294A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106944158A (en) * | 2017-03-21 | 2017-07-14 | 南京大学 | A kind of activation method of oxidation catalyst |
-
1986
- 1986-04-18 DD DD28932986A patent/DD248294A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106944158A (en) * | 2017-03-21 | 2017-07-14 | 南京大学 | A kind of activation method of oxidation catalyst |
CN106944158B (en) * | 2017-03-21 | 2020-05-19 | 南京大学 | Activation method of oxidation type catalyst |
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