DD263049A5 - Shaped morbid bodies - Google Patents

Shaped morbid bodies

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DD263049A5
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Abstract

Die Erfindung betrifft geformte makroporoese Koerper, die zur Entfernung von kohleartigen und metallischen Verunreinigungen, einschliesslich Nickel und Vanadium, aus Kohlenwasserstoff-Einsatzprodukten durch kurzzeitigen, bei hoher Temperatur erfolgenden Kontakt geeignet sind, und die aus Mullit und kristallinem Siliciumdioxid bestehen. Bei dem Verfahren zum Decarbonisieren und Entmetallisieren werden die Verunreinigungen auf den Festkoerperteilchen abgelagert und wird der Hauptteil des Einsatzproduktes verdampft. Nach dem Abbrennen der kohleartigen Ablagerungen von den Teilchen werden die heissen, Nickel und Vanadium enthaltenen Teilchen zurueckgefuehrt und mit neuen Chargen des verunreinigten Einsatzproduktes in Beruehrung gebracht. Die Metalle werden periodisch von den vom Koks befreiten Teilchen durch Extraktion mit einer Mineralsaeure bei erhoehter Temperatur entfernt, ohne dass ein Aufloesen oder anderes Zerstoeren der Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Teilchen erfolgt. Die Teilchen werden dann in das System zurueckgefuehrt. Die Teilchen auf der Basis von Mullit und kristallinem Siliciumdioxid werden durch Calcinieren von Teilchen aus hochreinem Kaolin oder Kyanit unter kontrollierten Bedingungen erhalten, um eine wesentliche Umwandlung des Silicatgehaltes des Tons oder Kyanits in eine Mischung von Mullit und kristallinem Siliciumdioxid sicherzustellen. Wahlweise koennen noch geringe Anteile an saeureunloeslichem Aluminiumoxid in den Teilchen vorhanden sein.The invention relates to shaped macroporous bodies suitable for removing carbonaceous and metallic contaminants, including nickel and vanadium, from hydrocarbon feedstocks by short term high temperature contact and consisting of mullite and crystalline silica. In the decarburization and demetallization process, the impurities are deposited on the solid particles and the bulk of the feedstock is evaporated. After burning off the carbonaceous deposits from the particles, the hot particles containing nickel and vanadium are returned and brought into contact with new charges of the contaminated feedstock. The metals are periodically removed from the coke-liberated particles by extraction with a mineral acid at elevated temperature, without any dissolution or other destruction of the alumina-silica particles. The particles are then returned to the system. The mullite-based and crystalline silica-based particles are obtained by calcining particles of highly pure kaolin or kyanite under controlled conditions to ensure substantial conversion of the silicate content of the clay or kyanite to a mixture of mullite and crystalline silica. Optionally, even small amounts of acid-unalloyable alumina may be present in the particles.

Description

thermische Crackung der Produkte zu verringern. Die Teilchen des Kontaktmaterials, die nun die Niederschläge der Metalle sowie Schwefel, Stickstoff und kohleartigen Materialien enthalten, werden dem Brenner zugeführt, wo die brennbaren Verunreinigungen oxidiert und entfernt werden. Das regenerierte Kontaktmittel, das noch die Metalle enthält aber weniger Koks, verläßt den Brenner und wird der Berührungszone zur weiteren Entfernung von Verunreinigungen in dem Einsatzprodukt zugeführt. Die selektive Verdampfung kann auch in der als sog. Wanderbett bekannten Arbeitsweise ausgeführt werden unter Verwendung peletierter Teilchen des Kontaktmaterials, z. B. Pellets mit einem Durchmesser von 0,368 bis 0,399cm (0,145 bis 0,157inch) und einer Länge von 0,254 bis 0,762cm (0,1 bis 0,3inch). Vergl. hierzu auch die US-PS 4435272 von Bartholic et al. In der Praxis wird der Metallgehalt des Kontaktmaterials in dem System durch die Zugabe von frischem Kontaktmaterial und die Entfernung von verbrauchtem Kontaktmaterial gesteuert. Es kann so ein hoher Metallgehalt ohne eine nachteilige Beeinflussung der Leistung aufrecht erhalten werden.reduce thermal cracking of the products. The particles of contact material, now containing the precipitates of the metals as well as sulfur, nitrogen and carbonaceous materials, are fed to the burner where the combustible impurities are oxidized and removed. The regenerated contact agent, which still contains the metals but less coke, leaves the burner and is fed to the contact zone for further removal of impurities in the feedstock. The selective evaporation can also be carried out in the manner known as the so-called. Moving bed using peletierter particles of the contact material, for. B. pellets having a diameter of 0.368 to 0.399 cm (0.145 to 0.157 inches) and a length of 0.254 to 0.762 cm (0.1 to 0.3 inches). Comp. See also U.S. Patent 4,435,272 to Bartholic et al. In practice, the metal content of the contact material in the system is controlled by the addition of fresh contact material and the removal of spent contact material. Thus, a high metal content can be maintained without adversely affecting performance.

Insofern als das Kontaktmaterial im wesentlichen katalytisch inert ist, erfolgt nur eine geringe Umwandlung der leichten Gasöl-Fraktion und der noch leichteren Fraktionen.Insofar as the contact material is substantially catalytically inert, only a slight conversion of the light gas oil fraction and even lighter fractions occurs.

Dadurch bleibt der Wasserstoffgehalt dieser Ströme erhalten. Mit anderen Worten, die leichten Bestandteile werden selektiv verdampft. Die molekulare Umwandlung, die stattfindet, beruht auf der Disproportionierung der schweren, thermisch unstabilen Verbindungen, die in dem Rückstands-Einsatzprodukt vorhanden sind.As a result, the hydrogen content of these streams is maintained. In other words, the light components are selectively evaporated. The molecular transformation that occurs is due to the disproportionation of the heavy, thermally unstable compounds present in the residue feedstock.

Der Wasserstoffgehalt des auf dem Kontaktmaterial niedergeschlagenen Kokses ist im allgemeinen niedriger als 4%. Die Koksbildung entspricht bis 80% vom Conradson-Kohlerückstand des Einsatzproduktes. Die aus der Verbrennung des Kokses gewonnene Wärme wird innerhalb der ART-Einheit verwendet. Etwaige überschüssige Wärme kann zur Erzeugung von Dampf oder elektrischem Strom eingesetzt werden.The hydrogen content of the coke deposited on the contact material is generally lower than 4%. Coke formation is up to 80% of the Conradson carbon residue of the feedstock. The heat recovered from the combustion of the coke is used within the ART unit. Any excess heat can be used to generate steam or electricity.

Ein Koksprodukt wird nicht gebildet. Im Gegensatz dazu führen Verzögerungs- und Fließkoksanlagen zu einem Koksprodukt, das dem 1,3 bis 1,7fachen der Conradson-Kohle äquivalent ist.A coke product is not formed. In contrast, lag and fluid cokes produce a coke product that is equivalent to 1.3 to 1.7 times that of Conradson coal.

Im allgemeinen neigen die auf dem bei dem ART-Verfahren verwendeten Kontaktmaterial angesammelten Metalle weniger zur Bildung von Koks als die auf dem Crack-Katalysator niedergeschlagenen Metalle. Diese hat zur Folge, daß das ART-Verfahren noch wirkungsvoll arbeitet selbst mit höheren Anteilen an Metallen auf dem Kontaktmaterial, als dies bei dem Betrieb von FCC-Anlagen im allgemeinen toleriert werden kann. Es wurde z.B. noch effektiv gearbeitet, wenn der Gesamtgehalt an Nickel und Vanadium 2%, bezogen auf das Gewicht des Kontaktmaterials, überstieg.In general, the metals accumulated on the contact material used in the ART process tend less to form coke than the metals deposited on the cracking catalyst. This has the consequence that the ART process still works effectively even with higher levels of metals on the contact material than can be tolerated in the operation of FCC plants in general. It was e.g. worked effectively when the total content of nickel and vanadium exceeded 2%, based on the weight of the contact material.

Bei der Entwicklung des ART-Verfahrens wurden Kriterien für ein geeignetes Kontaktmaterial aufgestellt (vgl. US-PS 4263128). Diese betrafen die geringe Aktivität zum katalytischen Cracken, eine Umwandlung nach dem Mikroaktivitätstest (MAT-test) von weniger als 20% sowie eine geringe Grundfläche (surface area) vom im allgemeinen weniger als 20 m2/g (BET) und vorzugsweise im Bereich von 5 bis 15m2/g, und eine hohe Beständigkeit gegen Abrieb. In diesem Zusammenhang wird auf folgende US-Patentschriften mit David B. Bartholic als Erfinder hingewiesen: 4243514,4263128,43092274,4311 579,4311 580,4325809, 4374021 und 4427538. Die vorgenannten Patente geben Mikrokugeln aus calcinierter Kaolinerde den Vorzug, insbesondere Mikrokugeln, wie sie beim Ansteigen von in der Natur vorkommendem hydrierten Kaolin im Wasser, Sprühtrocknen zur Bildung von Mikrokugeln und Calcinierung derselben bei einer Temperatur und während einer Zeit, derart, daß der Ton die charakteristische Kaolin-Wärmeabgabe (kaolin exotherm) zeigt.Criteria for suitable contact material have been developed in the development of the ART method (see US Patent 4,263,128). These concerned low catalytic cracking activity, less than 20% microactivity test (MAT test) conversion, and a surface area of generally less than 20 m 2 / g (BET) and preferably in the range of 5 to 15m 2 / g, and high resistance to abrasion. In this connection reference is made to the following US patents to David B. Bartholic as inventor: 4243514.4263128,43092274,4311 579,4311 580,4325809, 4374021 and 4427538. The abovementioned patents give preference to calcined kaolin-derived microspheres, in particular microspheres. as in the rise of naturally occurring hydrogenated kaolin in the water, spray drying to form microspheres, and calcination thereof at a temperature and for a time such that the clay exhibits the kaolin exothermic kaolin output.

Die erhaltenen Mikrokugeln sind gemäß den vorgenannten Patenten weiter charakterisiert mit Grundflächen in dem üblichen Bereich, wobei der größte Anteil der Porosität durch Poren mit einem Durchmesser im Bereich von 15 bis60nm (150 bis600Ä) gebildet wird. Eine Aufzählung von anderem Kontaktmaterial findet sich in der vorerwähnten US-PS 4243514 in Sp. 5, Z. 15 bis 23. In Übereinstimmung mit der vorstehenden Bevorzugung von Mikrokugeln auf Basis von Kaolin, der bis zur typischen Wärmeabgabe calciniert wurde, sind solche Mikrokugeln auch beim praktischen Betrieb der ART-Anlagen eingesetzt worden. Die Fähigkeit solcher Mikrokugeln zur Entfernung von mehr als 90% der Metallverunreinigungen in schweren Einsatzprodukten und Bildung synthetischer Rohöle unter Verminderung eines katalytischen Crackens wurde bestätigt. Es wurden jedoch berichtet, daß gelegentlich die Mikrokugeln dazu neigen, sich zu coalescieren oder agglomerieren, wenn die Teilchen des Kontaktmaterials über eine längere Zeit hinweg eingesetzt wurden. Es wurde berichtet, das das Agglomerieren oder Coalescieren eintritt in Standrohren, Zyklonableitungen (cyclone diplegs) und Gebieten mit stagnierendem Fluß, resultierend in einem Verlust der Fluidität und der Fließfähigkeit (vgl. US-PS 4469588 von Hettinger et al.). Zwei Hypothesen, die beide auf den Einfluß der Metalle Bezug haben, wurden aufgestellt. Die erste war, daß Mikrokugeln.aus calciniertem Ton nicht hinreichend porös seien, um Metalle aufzusaugen. Diese Überlegung hatte zur Folge, daß Mikrokugeln mit einer größeren Porosität verwendet wurden, insbesondere solche mit einer Porosität von wenigstens 0,4cm3/g (vgl. US-PS 4469588). Ein entsprechendes Konzept ist der US-Anmeldung S. N. 505650 von Speronellozu entnehmen, gemäß der die Umwandlung von Ton zu porösem Mullit vorgeschlagen wird, indem der Ton über den „Exotherm-Punkt" hinaus unter Bildung von MuIMt und freiem Siliciumdioxid, insbesondere amorphem löslichen Siliciumdioxid, calciniert und dann das Siliciumdioxid ausgelaugt wird. Dieses Auslaugen führt zur Bildung von Poren. Die andere Hypothese, ist die, daß Vanadium Verbindungen bildet, welche relativ niedrige Schmelzpunkte haben und darum während der Regeneration in flüssigem Zustand vorliegen. Die Empfehlung, die aus dieser Anregung floß, war die. Mittel vorzusehen, um die Vanadiumverbindungen mit anorganischen Verbindungen umzusetzen z. B. solchen des Titans, Calciums, Magnesiums oder der seltenen Erden, und so Vanadiumverbindungen mit höheren Schmelzpunkten zu bilden (vgl. US-PS 4469588 von Hettinger et al.).The resulting microspheres are further characterized according to the aforementioned patents with base areas in the usual range, with the majority of the porosity being formed by pores having a diameter in the range of 15 to 60 nm (150 to 600 Å). An enumeration of other contact material can be found in the aforementioned US Pat. No. 4,243,514 in Sp. 5, lines 15 to 23. In accordance with the above preference of kaolin-based microspheres calcined to typical heat release, such microspheres are also used in the practical operation of ART systems. The ability of such microspheres to remove more than 90% of the metal impurities in heavy feeds and formation of synthetic crudes to reduce catalytic cracking has been confirmed. However, it has been reported that occasionally the microspheres tend to coalesce or agglomerate when the particles of contact material have been used for an extended period of time. Agglomeration or coalescence has been reported to occur in stanchions, cyclone diplegs, and regions of stagnant flow resulting in loss of fluidity and fluidity (see U.S. Patent 4,463,588 to Hettinger et al.). Two hypotheses, both relating to the influence of metals, have been put forward. The first was that microspheres of calcined clay were not sufficiently porous to absorb metals. The result of this consideration was that microspheres having a greater porosity were used, in particular those having a porosity of at least 0.4 cm 3 / g (see US Pat. No. 4,469,588). A similar concept can be found in US patent application SN 505650 to Speronello, according to which the transformation from clay to porous mullite is proposed by extending the clay beyond the "exotherm point" to form MuIMt and free silica, especially amorphous soluble silica, This leaching leads to the formation of pores, the other hypothesis being that vanadium forms compounds which have relatively low melting points and therefore are in a liquid state during regeneration For example, it was intended to provide means to react the vanadium compounds with inorganic compounds, such as those of titanium, calcium, magnesium or rare earth, to form vanadium compounds having higher melting points (see U.S. Patent 4,469,588 to Hettinger et al .).

Eine wünschenswerte Ausgestaltung eines verbesserten selektiven Verdampfungsverfahrens würde die Entfernung von Nickel und Vanadium aus dem verbrauchten Kontaktmaterial sein. Dies würde die Wiederverwendung eines so reaktivierten Kontaktmaterials in dem selektiven Verdampfungsprozess erlauben. Diese Ausgestaltung würde zu einer wirtschaftlicheren Verfahrensweise führen. Die gesamte Wirtschaftlichkeit der Entfernung von Metallen aus verbrauchtem Kontaktmaterial bei der Wiederverwendung in dem Verfahren ist abhängig von der Art der entfernten Metalle und der Komplexität der Metallentfernungsstufe. Dies würde auch den Betrieb einer Fabrik erlauben, von der jedes nicht in den Verkauf gelangende Produkt in einer Müllhalde (land fill) abgelagert werden kann.A desirable embodiment of an improved selective evaporation process would be the removal of nickel and vanadium from the spent contact material. This would allow the reuse of such reactivated contact material in the selective evaporation process. This embodiment would lead to a more economical procedure. The overall economics of removing metals from spent contact material when reused in the process is dependent upon the type of metals removed and the complexity of the metal removal step. This would also allow the operation of a factory from which any non-sale product can be dumped in a land fill.

Kaolin-Tone sind in der Natur vorkommende, hydratisierte Aluminiumsilikate der angenäherten Formel AI2O3 · 2SiO2 XH2O, worin X üblicherweise 2 ist. Kaolinit, Nacrit, Dickit und Halloysit sind Arten Von Mineralien aus der Kaolin-Ton-Gruppe. Es ist allgemein bekannt, daß beim Erhitzen von Kaolin-Ton in Luft eine erste Zustandsänderung eintritt bei 5500C, die verbunden ist mit einer endothermen Dehydroxylierungsreaktion. Das erhaltene Material wird im allgemeinen als Metakaolin bezeichnet. Der Metakaolin ist beständig bis zum Erhitzen auf etwa 975°C und beginnt dann einer exothermen Umwandlung zu unterliegen. Dieses Material wird häufig beschrieben als Kaolin, das der charakteristischen exothermen Reaktion unterworfen wurde. EinigeKaolin clays are naturally occurring, hydrated aluminum silicates of the approximate formula Al 2 O 3 .2SiO 2 XH 2 O, where X is usually 2. Kaolinite, Nacrit, Dickite and Halloysite are types of minerals from the kaolin clay group. It is well known that upon heating kaolin clay in air, a first change of state occurs at 550 ° C. associated with an endothermic dehydroxylation reaction. The resulting material is generally referred to as metakaolin. The metakaolin is stable until heated to about 975 ° C and then begins to undergo exothermic conversion. This material is often described as kaolin subjected to the characteristic exothermic reaction. Some

Sachverständige sehen dieses Material an als einen Störstellen aufweisenden Aluminium-Silikat-Spinell oder als Gamma-Tonerde (alumina)-Phase. Vergl. Donald W. Breck, Zeolite Molecular Sieves, veröffentlicht im Verlag John Wiley &Sons, 1974, S.314 bis 315). Beim weiteren Erhitzen auf etwa 10500C beginnt die Bildung von Mullit. Die Mullit-Bildungsreaktion, die stattfindet, wenn Kaolinton als die einzige Quelle von Siliciumdioxid und Aluminiumoxid verwendet wird, kann durch die folgende Gleichung wiedergegeben werden, sofern die angenäherte chemische Formel für Kaolin (ohne Hydratwasser alsExperts see this material as having an impurity aluminum silicate spinel or as a gamma alumina phase. Comp. Donald W. Breck, Zeolite Molecular Sieves, published by John Wiley & Sons, 1974, p.314-315). Upon further heating to about 1050 0 C, the formation of mullite begins. The mullite formation reaction that takes place when kaolin clay is used as the sole source of silica and alumina can be represented by the following equation, provided that the approximate chemical formula for kaolin (without water of hydration as

AI2O2- 2SiO2 und die Formel für Mullit mit 3Ai2O3 · 2SiO2 angenommen wird: 3(AI2O3 · 2SiO2) >Al 2 O 2 - 2SiO 2 and the formula for mullite with 3Ai 2 O 3 .2SiO 2 is assumed: 3 (Al 2 O 3 .2SiO 2 )>

3AI2O3 · 2SiO2 + 4SiO2.3AI 2 O 3 · 2SiO 2 + 4SiO 2 .

Der Ausdruck ,,4SiO2" stellt das gebildete freie Siliciumdioxid als Ergebnis der Umlagerung in Mullit dar. Das Ausmaß der Umwandlung in Mullit ist abhängig von der Zeit und Temperatur sowie der Gegenwart von Vererzungsmitteln, wie sie bekannt sind. Das freie Siliciumdioxid kann amorph oder kristallin sein, was wiederum abhängt von der Calcinierungstemperatur und Zeit sowie der Gegenwart von Vererzungsmitteln. Ein Kaolinton von hoher Reinheit kann theoretisch umgewandelt werden in 64% Mullit, bezogen auf Gewichtsbasis. Das freie Siliciumdioxid, welches bei der thermischen Umwandlung von Kaolinton in Mullit gebildet wird, ist amorph, sofern die Calcinierung bei etwa 1100°C erfolgt. Beim Erhitzen auf Temperaturen oberhalb von etwa 1260 °C kristallisiert das Siliciumdioxid und der Anteil an durch Röntgenstrahlen nachweisbarem Siliciumdioxid nimmt mit der Temperatur und Zeit zu. Das kristalline Siliciumdioxid kann alsTridymit oder Cristobalit oder als deren Gemisch vorliegen. Mullit wird im weiten Umfang eingesetzt für keramische Anwendungen, so z. B. bei der Herstellung von feuerfesten Körnern. Für diese Zwecke werden dichte, undurchlässige Produkte benötigt und eine Porosität ist unerwünscht (vgl. z. B. US-PS 3462 505). Es ist auch bekannt, daß die Reaktivität von Kaolintonen sich in Abhängigkeit von diesen thermischen Umwandlungen ändert, Vergl. hierzu die obengenannte Veröffentlichung von Breck, S. 315.The term "4SiO 2 " represents the free silica formed as a result of the rearrangement in mullite. The extent of conversion to mullite is dependent upon the time and temperature as well as the presence of mineralizing agents known in the art A kaolin clay of high purity can theoretically be converted to 64% mullite by weight, the free silica formed in the thermal conversion of kaolin clay to mullite , is amorphous if calcined at about 1100 ° C. When heated to temperatures above about 1260 ° C., the silica crystallizes and the proportion of X-ray detectable silica increases with temperature and time The crystalline silica may be tridymite or cristobalite or as a mixture thereof Mullite is widely used for ceramic applications, such. B. in the production of refractory grains. For these purposes, dense, impermeable products are needed and porosity is undesirable (see, for example, U.S. Patent 3,462,505). It is also known that the reactivity of kaolin clays changes depending on these thermal transformations. on this the above-mentioned publication by Breck, p. 315.

Die vorliegende Erfindung beruht z.T. auf Versuchen zur Schaffung einer kostenwirksamen Technologie zur Entfernung von abgelagerten Metallen, insbesondere Nickel und Vanadium, aus verbrauchtem Kontaktmaterial, welches periodisch aus ART-Einheiten abgezogen und durch frisches Material ersetzt wird. Frühere Versuche zur Entfernung größerer Anteile von sowohl Vanadium als auch Nickel mittels einer Säureextraktion hatten den Nachteil der Mitextraktion von wesentlichen Anteilen von Aluminiumoxid aus dem Kontaktmaterial, das beim Calcinieren von Mikrokugeln aus Kaolinton während der Wärmeabgabe gebildet wu rde.Eine Entfernung von Aluminiumoxid in mehr als minimalen Anteilen führt zu einer unerwünschten Zunahme der Grundfläche. Diese auf dem Gebiet des katalytischen Crackens bekannten Erkenntnisse besagen, daß die Zunahme der Grundfläche im allgemeinen verbunden ist mit einer erhöhten Crack-Aktivität. Darüber hinaus führt die Entfernung wesentlicher Anteile von Aluminiumoxid zu einer Abnahme der Abriebfestigkeit der Mikrokugeln oder in einigen Fällen sogar zur Zerstörung der Mikrokugel-Form. In jedem Falle ist die Wiederverwendung von metallverarmten (extrahierten) Mikrokugeln als ganzer oder teilweiser Ersatz bei einer frischen Beschickung von Kontaktmaterial nur in begrenztem Umfang möglich. Zusätzlich zu den vorgenannten Problemen führt die Gegenwart von Aluminiumoxid in dem Säureauszug zu Schwierigkeiten in der anschließenden separaten Wiedergewinnung von Nickel und Vanadium aus dem Auszug. Gleichzeitig mit den Untersuchungen, die auf die Bildung von einem für die einfache Säureextraktion von Metallen geeigneten Kontaktmajerial gerichtet waren, wurde auch versucht, ein Kontaktmaterial zu entwickeln, das gegen eine Agglomeration beständig ist. Diese Anstrengungen wurden durchkreuzt durch die unerwartete Feststellung, daß die Zunahme der Porosität nicht notwendigerweise zu einer Abnahme der Tendenz zum Agglomerieren führt. Im Gegenteil wurde sogar gefunden, daß einige Materialien, die das Kriterium einer Widerstandsfestigkeit gegen das Agglomerieren zeigten, von einer sehr geringen Gesamtporosität sind. Einige Materialien wiesen ein vielversprechendes Verhalten in bezug auf Agglomerationsbeständigkeit auf, selbst nach einer oder zwei Säureregenerationen, zersetzten sich jedoch körperlich, wenn sie weiteren Zyklen der Metallbeladung und Regeneration durch Säureextraktion unterworfen wurden.The present invention is based z.T. attempts to provide a cost-effective technology for removing deposited metals, particularly nickel and vanadium, from spent contact material which is periodically withdrawn from ART units and replaced with fresh material. Previous attempts to remove larger amounts of both vanadium and nickel by acid extraction have had the disadvantage of the co-extraction of substantial proportions of alumina from the contact material formed when calcining kaolin clay microspheres during heat release. Removal of alumina to more than minimal proportions leads to an undesirable increase in footprint. These findings, known in the field of catalytic cracking, indicate that the increase in footprint is generally associated with increased cracking activity. Moreover, the removal of substantial alumina levels leads to a decrease in the abrasion resistance of the microspheres, or in some cases even to the destruction of the microsphere shape. In any case, the reuse of metal-depleted (extracted) microspheres as a total or partial replacement with a fresh feed of contact material is only possible to a limited extent. In addition to the aforementioned problems, the presence of alumina in the acid extract leads to difficulties in the subsequent separate recovery of nickel and vanadium from the extract. Simultaneously with the investigations directed to the formation of a contact material suitable for the simple acid extraction of metals, it has also been attempted to develop a contact material which is resistant to agglomeration. These efforts have been frustrated by the unexpected finding that the increase in porosity does not necessarily result in a decrease in the tendency to agglomerate. On the contrary, it has even been found that some materials which have the criterion of resistance to agglomeration are of very low overall porosity. Some materials had promising agglomeration resistance, even after one or two acid regenerations, but physically decayed when subjected to further cycles of metal loading and regeneration by acid extraction.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten und wirtschaftlichen Verfahrens zur Herstellung von hochwertigen Produkten aus einer Charge von Erdöl-Kohlenwasserstoff-Einsatzprodukten unter Verwendung von geformten makroporösen Körpern als Kontaktmaterial.The object of the invention is to provide an improved and economical process for producing high quality products from a batch of petroleum hydrocarbon feedstocks using molded macroporous bodies as contact material.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zug runde, ein verbessertes teilchenförmiges Kontaktmaterial zur Verfügung zu stellen sowie ei η verbessertes selektives Verdampfungsverfahren zur Entfernung von Nickel und Vanadin aus dem verbrauchten Kontaktmaterial.The object of the invention is to provide an improved particulate contact material as well as an improved selective evaporation process for removing nickel and vanadium from the spent contact material.

Erfindungsgemäß werden als Kontaktmaterial geformte makroporöse Körper zur Verfügung gestellt, die in sich Mullit und kristallines Siliciumdioxid vereinigen und die abriebfest sowie im wesentlichen unlöslich in Säuren sind. Damit erfolgt erfindungsgemäß die Auflösung dieser scheinbar nicht miteinander in Beziehung stehenden Probleme mit der unerwarteten Feststellung, daß bei Verwendung eines Aluminiumoxid-Siliciumdioxid-Kontaktmaterials, das überwiegend aus Mullit und kristallinem Siliciumdioxid zusammengesetzt ist, beide Probleme durch Zufall gelöst werden. Dies war unerwartet, weil die Materialien, welche die Basis dieser Entdeckung bildeten, nur eine geringe Porosität hatten, und zwar weniger als 0,1 cm3/g. Im wesentlichen wurde die gesamte Porosität durch Makroporen gebildet, d. h. Poren mit einem Durchmesser größer als 100nm (1OOOÄ). In bezug auf die vielen Vorteile, die mit einem hauptsächlich aus kristallinem Mullit und kristallinem Siliciumdioxid bestehendem Kontaktmaterial erreichbar sind, möchten wir nicht an eine Theorie der Hypothese gebunden sein. Wir glauben, daß derartige Kontaktteilchen die Agglomeration deswegen herabsetzen, weil sie—wenn überhaupt—nur wenig an Siliciumdioxid, das nicht in kristalliner Form als Mullit und kristallinem Siliciumdioxid vorliegt, enthalten. Folglich ist weniger Siliciumdioxid in chemisch reaktiver Form vorhanden. Insoweit als die überwiegenden Bestandteile des Bindemittels der Agglomerate — wie angenommen wird — hauptsächlich aus Siliciumdioxid sowie Natrium- und Vanadiumreichen kristallinen Phasen bestehen, wird weniger Bindemittel unter den hydrothermischen Bedingungen gebildet, wie sie in einer ART-Einheit vorliegen. Wir glauben auch, daß durch die Herabsetzung des Gehaltes an reaktivem Siliciumdioxid weniger Vanadium und Nickel als Silikatverbindungen oder -komplexe erscheinen, die schwer mit starken Mineralsäuren zu lösen sind. Folglich kann ein größerer Anteil von beiden Metallen durch die Säureextraktion entfernt werden.According to the present invention, macroporous bodies formed as contact material are provided which combine mullite and crystalline silica and which are abrasion resistant and substantially insoluble in acids. Thus, according to the invention, these apparently unrelated problems are resolved with the unexpected discovery that, when using an alumina-silica contact material composed predominantly of mullite and crystalline silica, both problems are solved by chance. This was unexpected because the materials that formed the basis of this discovery, only had a low porosity, namely less than 0.1 cm 3 / g. Essentially, the total porosity was formed by macropores, ie pores with a diameter greater than 100nm (1000Å). In view of the many advantages that can be achieved with a contact material consisting primarily of crystalline mullite and crystalline silica, we do not want to be bound by any theory of hypothesis. We believe that such contact particles reduce agglomeration because they contain little, if any, silica which is not in crystalline form as mullite and crystalline silica. Consequently, less silica is present in chemically reactive form. Insofar as the major constituents of the binder of the agglomerates are mainly composed of silicon dioxide and sodium and vanadium rich crystalline phases, less binder is formed under the hydrothermal conditions present in an ART unit. We also believe that decreasing the level of reactive silica makes less vanadium and nickel appear as silicate compounds or complexes that are difficult to dissolve with strong mineral acids. Consequently, a greater proportion of both metals can be removed by the acid extraction.

Demzufolge besteht die Erfindung in der Bereitstellung von verbessertem teilchenförmigen Kontaktmaterial, das gekennzeichnet ist durch die Anwesenheit von sowohl MuIHt als auch freiem Siliciumdioxid (also Siliciumdioxid zusätzlich zu dem Siliciumdioxidanteil der Mullitkomponenten), wobei ein wesentlicher Anteil des freien Siliciumdioxids in kristalliner Form (Tridymit, Cristobalit oder beides) vorliegt. Die Mehrzahl der Poren liegt im Makroporenbereich bei einer minimalen Mikro- und Mesoporosität. Die Kontaktteilchen können auch geringe Anteile an Aluminiumoxid enthalten, das nicht im Mullit vorliegt, z.B. Aluminiumoxid in kristalliner Form, das gegen Säuren beständig istAccordingly, the invention resides in the provision of improved particulate contact material characterized by the presence of both MuIHt and free silica (ie, silica in addition to the silica content of the mullite components), wherein a substantial portion of the free silica in crystalline form (tridymite, cristobalite or both). The majority of pores are in the macroporous region with minimal microporosity and mesoporosity. The contact particles may also contain small amounts of alumina which is not present in mullite, e.g. Aluminum oxide in crystalline form resistant to acids

Die vorliegende Erfindung führt zu folgenden Verbesserungen des ART-Verfahrens: The present invention leads to the following improvements of the ART method:

1. Kontaktteilchen, welche in frischem und regeneriertem (säureextrahiertem) Zustand eine annehmbare Beständigkeit gegen Abrieb aufweisen und eine geringe katalytische Aktivität zeigen. '1. Contact particles, which in fresh and regenerated (acid-extracted) state have acceptable resistance to abrasion and show low catalytic activity. '

2. Kontaktteilchen, welche selbst in metallbeladenem Zustand während des Einsatzes in den ART-Einheiten einer wiederholten, direkten Säurebehandlung zur effektiven Entfernung von Nickel und Vanadium ohne Mitextraktion von Aluminiumoxid unterworfen werden können.2. Contact particles which, even in the metal loaded state during use in the ART units, may be subjected to repeated direct acid treatment for the effective removal of nickel and vanadium without the co-extraction of alumina.

3. Kontaktteilchen, welche eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Agglomeration sowohl im frischen als auch im säureextrahierten Zustand haben. Dies hat zur Folge, daß die Mikrokugeln wiederholt verwendet, extrahiert und in eine ART-Einheit rückgeführt werden können, ohne daß eine unerwünschte Crackaktivität oder Agglomerierungstendenz oder ein Erreichen oder Zersetzen während oder nach der Säurebehandlung eintritt.3. Contact particles which have improved resistance to agglomeration in both the fresh and acid-extracted states. As a result, the microspheres can be repeatedly used, extracted and recycled to an ART unit without undesirable cracking activity or agglomeration tendency or reaching or decomposing during or after the acid treatment.

4. Kontaktteilchen, welche aus leicht verfügbaren Mineralmaterial hergestellt werden können.4. Contact particles which can be made from readily available mineral material.

Darüber hinaus wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines neuen Kontaktmaterials bereitgestellt. Dazu werden naeh der Erfindung ein thermisch in Mullit und freies Siliciumdioxid überführbarer Ton oder Kyanit, der ebenfalls in Mullit und Siliciumdioxid überführt werden kann, zunächst mit einem flüchtigen Binder, insbesondere Wasser, gemischt und aus der Mischung Teilchen von der gewünschten Stärke und Form hergestellt. Bevorzugt werden Mikrokugeln durch Sprühtrocknen gebildet. Die gebildeten Verformprodukte werden dann erhitzt (calciniert) unter solchen Bedingungen der Temperatur und Zeit, die zu einerwesentlichen Umwandlung in Mullit führen und auch ausreichen, um das aus der Zersetzung des Tons oder Kyanits entstandene Siliciumdioxid in ausreichender Menge in den kristallinen Zustand zu bringen.In addition, according to the invention, a method for producing a new contact material is provided. For this purpose, a thermally mullite and free silica convertible clay or kyanite, which can also be converted into mullite and silica, are first mixed with a volatile binder, especially water, and the mixture is used to make particles of the desired strength and shape. Preferably, microspheres are formed by spray drying. The formed formed products are then heated (calcined) under conditions of temperature and time which result in substantial conversion to mullite and also sufficient to bring the silica resulting from the decomposition of the clay or kyanite into the crystalline state in sufficient quantity.

Weiterhin umfaßt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Produkten (premium products) aus einem . Erdölkohlenwasserstoff-Einsatzprodukt mit einem wesentlichen Anteil an Conradson-Kohlerückständen und Metallen, einschl. Vanadium und Nickel. Hierbei wird die Beschickung in einer Decarbonisier- und Entmetallisierungszone mit einem Kontaktmaterial in Berührung gebracht, das aus Mullit und kristallinem Siliciumdioxid besteht. Die verwendeten Kontaktmaterial-Teilchen haben eine geringe Mikroaktivität zum katajytischen Cracken bei geringer Belastung, einschl. einer Temperatur von wenigstens 482°C während einer Zeit, die geringer ist als die zum merklichen Cracken des Einsatzproduktes. Am Ende der Behandlungszeit wird das feste Kontaktmaterial von der in der Hauptsache verdampften Fraktion der Beschickung getrennt, und man erhält eine verdampfte, decarbonisierte und entmetallisierte Kohlenwasserstoff-Fraktion, die gegenüber dem Einsatzprodukt einen geringeren Gehalt an Conradson-Kohle und Metallen aufweist. Die abgetrennte Fraktion wird dann auf eine Temperatur abgekühlt, bei der kein thermisches Cracken eintritt.Furthermore, the invention comprises a process for the production of high quality products (premium products) from a. Petroleum hydrocarbon feedstock containing a significant proportion of Conradson carbon residues and metals, including vanadium and nickel. Here, the feed is contacted in a decarbonation and demetallization zone with a contact material consisting of mullite and crystalline silica. The contact material particles used have low microactivity for low stress kataytic cracking, including a temperature of at least 482 ° C for a time less than that for substantial cracking of the feedstock. At the end of the treatment time, the solid contact material is separated from the fraction of the feed which has been mainly vaporized to give a vaporized, decarboxylated and demetallised hydrocarbon fraction which has a lower content of Conradson coal and metals than the feedstock. The separated fraction is then cooled to a temperature at which no thermal cracking occurs.

Die nun die Metalle und kohleartigen Stoffe enthaltenden festen Teilchen des Kontaktmaterials werden alsdann bei erhöhter Temperatur in einer gesonderten Brennzone mit Luft in Berührung gebracht, um den Feststoff zu erhitzen und die brennbaren Ablagerungen zu entfernen. Wenigstens ein Teil der fließfähigen festen Teilchen wird aus der Brennzone in die Decarbonisierstufe zurückgeführt, um so einem weiteren Decarbonisieren und Entmetallisieren des Einsatzprodukts zu dienen. Vorzugsweise werden die metallbeladenen, periodisch aus der Brennzone abgezogenen Teilchen mit einer Mineralsäure ausgelaugt zur Entfernung (Extraktion) der Hauptmenge, insbesondere wenigstens 80Gew.-% und noch mehr, bevorzugt wenigstens 90Gew.-%, sowohl vom Nickel als auch vom Vanadium; die im Metallgehalt verminderten Teilchen werden zurückgewonnen und in den Brenner zur erneuten Verwendung bei dem Decarbonisieren und Entmetallisieren zurückgeführt. Bevorzugte Säuren zur Entfernung von Nickel und Vanadium sind Salzsäure und Schwefelsäure, die bei erhöhter Temperatur angewendet werden.The solid particles of the contact material now containing the metals and carbonaceous materials are then contacted with air at elevated temperature in a separate firing zone to heat the solid and remove the combustible deposits. At least a portion of the flowable solid particles are recycled from the firing zone to the decarbonation stage to further decarburize and demetallize the feedstock. Preferably, the metal-loaded particles periodically withdrawn from the firing zone are leached with a mineral acid to remove (extract) the majority, more preferably at least 80 wt%, and even more, preferably at least 90 wt%, of both nickel and vanadium; the metal-reduced particles are recovered and returned to the burner for reuse in the decarburization and demetallization. Preferred acids for removing nickel and vanadium are hydrochloric acid and sulfuric acid which are used at elevated temperature.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments shown in the drawing. Show it:

Fig. 1: eine graphische Darstellung, der Extraktion der Metalle (Nickel und Vanadium) aus Mikrokugeln aus Kaolinton, der in einem Muffelofen bei Temperaturen von 1149 bis 1371°C (2100 bis 25000F) calciniert wurde; das Schaubild schließt die Resultate ein, die unter Verwendung von zwei verschiedenen Tonen erhalten wurden;Fig. 1 is a graph showing the extraction of metals (nickel and vanadium) from microspheres of kaolin clay which was in a muffle furnace at temperatures of 1149-1371 ° C calcined (2100-2500 0 F); the graph includes the results obtained using two different clays;

Fig. 2: ein Fließschema einer bevorzugten Methode zur Entfernung der Metalle aus verbrauchtem Kontaktmaterial durch eine Säureextraktion mit anschließender getrennter Wiedergewinnungen Nickel und Vanadium aus dem Extrakt.Figure 2 is a flow chart of a preferred method of removing the metals from spent contact material by acid extraction followed by separate recoveries of nickel and vanadium from the extract.

Der Ton oder Kyanit, welcher in Mullit/kristallines Siliciumdioxid umgewandelt werden soll, soll von hoher Reinheit sein. Im allgemeinen sollen diese Mineralien einen niedrigen Gehalt an Eisen, Titandioxid, Alkalien und freiem Aluminiumoxid haben. Typisch ist ein Material, das wenigstens 95Gew.-% (nach Entfernung flüchtiger Stoffe) Siliciumdioxid und Aluminiumoxid enthält. Gegenwärtig werden die hochreinen, wassergewaschenen Kaolinit-Tone aus Vorkommen in der in Georgia gefundenen Art bevorzugt; solche Tone haben typischerweise ein Si02/AI203-Molverhältnisvon etwa 2:1.und enthalten, bezogen auf flüchtigkeitsfreie Gewichtsbasis, weniger als 2% Eisen (bestimmt als Fe2O3) und weniger als 1 % an Alkali- und Erdalkalioxiden insgesamt. Manche Fettone^. B. die Smectite, (ζ. B. Bentonite), Attapulgite und Hütte haben einen hohen Gehalt an Alkalien und Erdalkalien und manche Tone und Kyanite sind hoch im Eisengehalt, d. h. mehr als 3% berechnet als Fe2O3 auf Gewichtsbasis (ohne flüchtige Anteile). Von den Georgia-Tonen können sowohl die harten als auch die weichen Arten mit Erfolg verwendet werden.The clay or kyanite to be converted into mullite / crystalline silica should be of high purity. In general, these minerals should have a low content of iron, titanium dioxide, alkalis and free alumina. Typical is a material containing at least 95% by weight (after removal of volatiles) of silica and alumina. At present, the high purity, water washed kaolinite clays are preferred from occurrences in the manner found in Georgia; such clays typically have a Si0 2 / Al 2 O 3 molar ratio of about 2: 1 and contain, on a volatility-free basis, less than 2% iron (determined as Fe 2 O 3 ) and less than 1% total alkali and alkaline earth oxides , Some fatone ^. Eg smectites, (ζ B. bentonites), attapulgites and lodge have a high content of alkalis and alkaline earths and some clays and kyanites are high in iron content, ie more than 3% calculated as Fe 2 O 3 on a weight basis (without volatile) shares). From the Georgia clays, both the hard and soft types can be successfully used.

Die Teilchengrößenverteilung des Tons und die Abstufung von dessen Agglomerationsgrad in den grünen Körpern, also den Körpern, die nach der Teilchenbildung und vor dem Calcinieren vorliegen, beeinflußt die Härte und die Struktur der calcinierten Teilchen. Indessen kann ein zuviel an Makroporosität die Festigkeit und die Abriebbeständigkeit der Mullit kristallines SiliciumdioxidrKörper vermindern. Darum ist in bezug auf Teilchengröße und Grad der Agglomeration des Tons, der zur Herstellung der in Rede stehenden Mullit/Siliciumdioxid-Teilchen verwendet wird, ein Kompromiß zu schließen zwischen maximaler Festigkeit (d. h. minimaler Porosität) und einiger Makroporosität. Tone mit einer breiten Teilchengrößenverteilung führen im allgemeinen zu einer minimalen Porosität. Ein Beispiel eines solchen Tones ist das wasserhaltige ASP V2 900 Kaolin,The particle size distribution of the clay and the gradation of its degree of agglomeration in the green bodies, that is the bodies present after particle formation and before calcination, affects the hardness and the structure of the calcined particles. However, too much of the macroporosity can decrease the strength and abrasion resistance of the mullite crystalline silica body. Therefore, in terms of particle size and degree of agglomeration of the clay used to make the subject mullite / silica particles, there is a trade-off between maximum strength (i.e., minimum porosity) and some macroporosity. Clays with a broad particle size distribution generally result in minimal porosity. An example of such a clay is the hydrous ASP V2 900 kaolin,

derTeilchenbiszu20pm (microns) Durchmesser enthält bei einer durchschnittlichen Teilchengröße (Gewichtsbasis) von (microns) und etwa 25 Gew.-% feiner als 0,5 pm (micron). Tone mit einer engeren Teilchengrößenverteilung pressen sich nicht so wirkungsvoll zusammen wie Tone mit einer breiteren Verteilung, was zu einem größeren Anteil an Makroporosität führt. Ein Beispiel eines derartigen Tons ist der wasserhaltige ASP '/2 400 Kaolin, welcher Teilchen bis zu 20 pm (microns) Durchmesser enthält bei einer Durchschnittsteilchengröße von 5 pm (microns), aber keinem 0,5μηη (micron)-Anteil. Ein guter Kompromiß zwischen diesen Extremen, der zu einer Makroporosität von weniger als 0,1 cm3/g bei den Mikrokugeln nach dem Calcinieren führt, ist der wasserhaltige ASP V2 600 Kaolin; dieser enthält keine gröberen Teilchen als 8pm (microns), hat eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,9pm (micron) bei einem Anteil von 35% mit 0,5 pm. (Im vorliegenden Fall werden alle Teilchengrößen der wasserfeuchten Tone im Mikronbereich als diejenigen verstanden, wie sie durch Sedimentation bestimmt werden und darum auch in der üblichen Weise als „äquivalenter Kugeldurchmesser" (äquivalent spherical diameter) oder „e. s.d." bezeichnet werden.)Particle up to 20pm (microns) diameter contains at an average particle size (weight basis) of (microns) and about 25% by weight finer than 0.5μm (microns). Clays with a narrower particle size distribution do not compress as effectively as clays with a broader distribution, resulting in a greater proportion of macroporosity. An example of such a clay is the hydrous ASP '/ 2 400 kaolin which contains particles up to 20 microns in diameter with an average particle size of 5 microns but no 0.5 micron micron. A good compromise between these extremes, which results in a macroporosity of less than 0.1 cm 3 / g in the microspheres after calcination, the hydrous kaolin ASP 600 V2; this contains no coarser particles than 8pm (microns), has an average particle size of 0.9pm (microns) at a rate of 35% at 0.5pm. (In the present case, all particle sizes of the water-wet clays in the micron range are understood as those determined by sedimentation and therefore also referred to in the usual way as "equivalent spherical diameter" or "esd".)

Eine bevorzugte Quelle von hartem Ton ist die grobkörnige Fraktion von einem Rohkaolin, die als Nebenproduktstrom in der gewerblichen Produktion von calcinierten Tonpigmenten mit niedrigem Abrieb aus harten Tonen anfällt (vgl. US-PS 3586523 von Fanselow et al.). Dieser Nebenproduktstrom entsteht, wenn entsandeter harter Rohton in Zentrifugen bearbeitet wird, um einefeinteilige Fraktion zu gewinnen; diese ist typischerweise zu 90 Gew.-% feiner als 1 pm (micron) und wird anschließend calciniert. Die Verwendung des Nebenproduktstrom hat zur Folge, daß praktisch der gesamte entsandete Rohton dem Verbrauch zugeführt wird. Die Fraktion aus den feinen Teilchen wird zur Herstellung von hochwertigen Tonpigmenten mit niedrigem Abrieb eingesetzt, wobei die Pigmente im wesentlichen mullitfrei sind. Der Rest wird verwendet zur Herstellung des Kontaktmaterials aus Mullit/kristallinem Siliciumdioxid.A preferred source of hard clay is the coarse fraction of a crude kaolin obtained as a by-product stream in the commercial production of hard clay calcined clay pigments with low abrasion (see U.S. Patent No. 3,586,523 to Fanselow et al.). This by-product stream is formed when processed hard raw clay is processed in centrifuges to obtain a fine fraction fraction; this is typically 90% by weight finer than 1 micron and is then calcined. The result of using the by-product stream is that practically all of the raw clay emitted is supplied to consumption. The fine particle fraction is used to produce high quality, low abrasion clay pigments, which pigments are essentially mullite free. The remainder is used to prepare the mullite / crystalline silica contact material.

Darüber hinaus schafft die vorliegende Erfindung neue Körper, welche im wesentlichen aus Mullit und kristallinem Siliciumdioxid bestehen. Man kann zwar auch Körper herstellen, in denen andere,im wesentlichen säureunlösliche Bestandteile mit vorhanden sind. Beispiele dieser säureunlöslichen Materialien sind gewisse kristalline Formen von Aluminiumoxid, Zirkonoxid und Siliciumdioxid. Die Quelle dieser säureunlöslichen Zusatzkomponenten kann ein Material sein, das normalerweise in Säure löslich ist, aber durch Calcinierung in den säureunlöslichen Zustand gebracht werden kann. So kann z. B. Aluminiumoxid zugesetzt werden in der Form des wässerigen (löslichen) Oxids, welches dann während desCalcinierens in den säureunlöslichen Zustand überführt wird.Moreover, the present invention provides new bodies consisting essentially of mullite and crystalline silica. Although it is also possible to produce bodies in which other, substantially acid-insoluble constituents are present. Examples of these acid-insoluble materials are certain crystalline forms of alumina, zirconia and silica. The source of these acid insoluble additive components may be a material that is normally soluble in acid but can be brought into the acid insoluble state by calcination. So z. For example, alumina may be added in the form of the aqueous (soluble) oxide, which is then converted to the acid-insoluble state during the calcination.

Die Säurelöslichkeit wird bestimmt durch Rückflußbehandlung der festen Körper mit einer 35%igen Schwefelsäurelösung während einer Stunde bei einem Gewichtsverhältnis von 3 Teilen Säure zu einem Teil der festen Teilchen. Sofern Aluminiumoxid als ein Bestandteil bei der Herstellung der Kontaktmaterialien verwendet wird, soll es im geringerem Anteil im Vergleich zu dem Tonanteil eingesetzt werden. Würde das Aluminiumoxid beim Mischen mit dem Kaolinton in Mengen von mehr als 15 Gewichtsteilen zu 85 Gewichtsteilen des Tons bei der Bildung der Mikrokugeln, welche bei 1115 bis 1 370°C calciniert werden, eingesetzt, wäre eine übermäßige Agglomeration des Kontaktmaterials die Folge. Mikrokugeln mit einem akzeptablen Agglomerationsverhalten nach einer Calcinierung bei 1 26O0C kann man bei einem Anteil von zugesetztem Aluminiumoxid im Bereich von 45 bis 75 Gewichtsteilen zu 55 bis 25 Gewichtsteilen des Tons erhalten, jedoch wird die Abriebfestigkeit beeinträchtigt. Und zwar nimmt diese progressiv ab mit steigendem Anteil an zugesetztem Aluminiumoxid. Folglich kann ein Kontaktmaterial mit zu hohen Anteilen an Aluminiumoxidzusätzen zu weich werden oder sich während der Säurebehandlung zersetzen. Auf jeden Fall sollen aber — gleich ob Aluminiumoxid oder andere säureunlösliche Bestandteile vorliegen oder nicht — die Körper nicht mehr als 3 bis5Gew.-%an Gesamtoxiden von Alkalien, Erdalkalien und Eisen enthalten, da diese die Agglomerationsfestigkeit bei zu hohem Gehalt beeinflussen.The acid solubility is determined by refluxing the solid bodies with a 35% sulfuric acid solution for one hour at a weight ratio of 3 parts of acid to a part of the solid particles. If alumina is used as an ingredient in the preparation of the contact materials, it should be used in a lesser proportion compared to the clay content. If the alumina were used in mixing with the kaolin clay in amounts greater than 15 parts by weight to 85 parts by weight of the clay in the formation of the microspheres calcined at 1115-1,370 ° C, excessive agglomeration of the contact material would result. Microspheres having an acceptable agglomeration performance after calcination at 1 26O 0 C can be obtained at a proportion of added alumina in the range of 45 to 75 parts by weight to 55 to 25 parts by weight of the clay, but the abrasion resistance is impaired. And this decreases progressively with increasing proportion of added alumina. Consequently, a contact material with too high levels of alumina additives may become too soft or degrade during the acid treatment. In any case, whether alumina or other acid-insoluble constituents are present or not, the bodies should contain no more than 3 to 5% by weight of total oxides of alkalis, alkaline earths and iron, since these affect the agglomeration resistance at too high a content.

Die Formgebung kann nach in der Praxis üblichen Methoden erfolgen. Die Mikrokugeln können durch Sprühtrocknung einer Aufschlämmung des Tons in Wasser gewonnen werden. Man kann auch einen flüchtigen Binder, wie Polyvinylalkohol, der Aufschlämmung vor dem Sprühtrocknen zusetzen, um eine zusätzliche Festigkeit der grünen Mikrokugeln vor dem Calcinieren zu bewirken. Eine bevorzugte Methode zur Bildung der Mikrokugeln besteht darin, eine Aufschlämmung von 65Gew.-% des feinteiligen, hoch reinenwasserfeuchten Tons (z.B. ASP V2 600 Ton) und 0,3 Gew.-%Tetranatriumpyrophosphat bezogen auf den Ton, in Wasser herzustellen und die Aufschlämmung dann in einem Sprühtrockner zu versprühen, der mit einer Gaseintrittstemperatur von 540°C und einer Auslaßtemperatur von 1200C betrieben wird. Dies führt zu Mikrokugeln, die vor der Calcinierung eine Makroporosität von 0,25cm3/g aufweisen, jedoch keine wesentliche Meso- oder Mikroporosität. Die Teilchengröße der Mikrokugeln liegt im Bereich von 20 bis 150 pm (microns); die durchschnittliche Größe beträgt typischerweise 60 bis 90pm (microns).The shaping can be carried out according to methods customary in practice. The microspheres can be recovered by spray-drying a slurry of the clay in water. It is also possible to add a volatile binder such as polyvinyl alcohol to the slurry prior to spray drying to provide additional strength of the green microspheres prior to calcination. A preferred method of forming the microspheres is to prepare a slurry of 65% by weight of the finely divided high purity wet clay (eg, ASP V2 600 clay) and 0.3% by weight tetrasodium pyrophosphate based on the clay in water and the slurry then to spray in a spray dryer, which is operated with a gas inlet temperature of 540 ° C and an outlet temperature of 120 0 C. This results in microspheres having a macroporosity of 0.25 cm 3 / g prior to calcination, but no significant meso or microporosity. The particle size of the microspheres is in the range of 20 to 150 μm (microns); the average size is typically 60 to 90pm (microns).

Zylindrisch geformte Körper (Pellets) in dem Größenbereich von 0,79 bis 12,7mm (1/32" bis 1/2") Durchmesser können durch Extrudieren einer Mischung aus drei Gewichtsteilen hochreinen Georgia-Kaolintons und einem Gewichtsteil Wasser unter Verwendung eines Strängextruders (auger-type extruder) leicht hergestellt werden. . . Andere Verformungsverfähren können angewendet und auch andere Formen, z. B. mit Wabenstruktur, vorgesehen werden. Die Regelung der Calcinierungs-Bedingungen, wie Zeit und Temperatur, beeinflußt verschiedene Eigenschaften, z. B:Cylindrical shaped bodies (pellets) in the size range of 0.79 to 12.7 mm (1/32 "to 1/2") diameter can be made by extruding a mixture of three parts by weight of high purity Georgia kaolin clay and one part by weight of water using a strand extruder ( auger-type extruder) can be easily produced. , , Other Verformungsverfähren applied and other forms, such. B. with honeycomb structure, are provided. The control of the calcination conditions, such as time and temperature, affects various properties, e.g. B:

1. das Ausmaß der Tonumwandlung in Mullit und freies Siliciumdioxid;1. the extent of clay conversion to mullite and free silica;

2. die Umwandlung vom freien Siliciumdioxid in die gewünschte kristalline Form;2. the conversion of the free silica to the desired crystalline form;

3. die Porengröße, Schüttdichte und Grundfläche des Mullit/kristallinen Siliciumdioxid-Materials.3. The pore size, bulk density and footprint of the mullite / crystalline silica material.

Geeignete Calcinierungstemperaturen sind diejenigen, die zu einer Umwandlung des Tones in Mullit und kristallines Siliciumdioxid in annehmbar günstigen Zeiten führen. Die Calcinierungstemperatur ist bei einer spezifischen Durchführung der Calcinierung abhängig von der Art des Tones in den Teilchen. Dies wird belegt durch die Daten in den erläuternden Beispielen, die zeigen, daß mit harten Tonen bei niedrigeren Temperaturen gearbeitet werden kann als mit weichen Tonen. Unreinheiten in harten Tonen, die als Flußmittel wirken, können dafür verantwortlich sein. Geeignete Calcinierungstemperaturen und Zeiten in üblichen Muffelofen mit Laboratoriums-Abmessungen sind in den Beispielen angeführt. Die Temperätur-Zeit-Wechselbeziehungen variieren—wie gefunden wurde—in Abhängigkeit mit den verschiedenen Muffelofen. Die Resultate sind abhängig von dem Ofen, der zum Calcinieren der Teilchen verwendet wurde. Sich drehende Calcinieröfen und mehrstufige Herdofen sind geeignet. Die am besten geeigneten Bedingungen lassen sich leicht für jeden gegebenen Calcinieröfen ermitteln. Ein geeignetes Verfahren hierfür ist das folgende: Der theoretisch erreichbare Mullit-Gehalt wird berechnet aus der chemischen Zusammensetzung der grünen, vorgeformten Teilchen. So beträgt beispielsweise der maximale Mullitgehalt 64% bei Verwendung von vorgeformten Mikrokugeln aus einem hochreinen weichen Kaolin mit einem Verhältnis von SiO2/AI2O3 von 2,0. Bei Verwendung eines hochreinen Kyanits ist der maximale Mullitgehalt 88%. Der Rest besteht in beiden Fällen aus freiemSuitable calcination temperatures are those which result in conversion of the clay to mullite and crystalline silica in reasonably favorable times. The calcination temperature is dependent on the nature of the clay in the particles in a specific implementation of the calcination. This is evidenced by the data in the illustrative examples showing that hard clays can be worked at lower temperatures than soft clays. Impurities in hard clays that act as fluxes may be responsible. Suitable calcination temperatures and times in conventional muffle furnace with laboratory dimensions are given in the examples. The temperature-time relationships vary-as has been found-depending on the different muffle furnace. The results depend on the furnace used to calcine the particles. Rotating calcining ovens and multi-stage stove ovens are suitable. The most suitable conditions are easily determined for any given calciner. A suitable method for this is the following: The theoretically achievable mullite content is calculated from the chemical composition of the green, preformed particles. For example, the maximum mullite content is 64% using preformed microspheres of a high purity soft kaolin with a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 of 2.0. When using a high-purity kyanite, the maximum mullite content is 88%. The rest is free in both cases

Siliciumdioxid. Röntgenstrahlenmuster wurden erhalten aus Proben, die bei verschiedenen Temperaturen und Zeiten bis zu einem festgestellten Mullitgehalt ganz nahe beim theoretischen Maximalwert calciniert wurden. Im allgemeinen sollte ein Mullit-Index oberhalb 50 erhalten werden beim Calcinieren von Kaolinton und ein Index oberhalb 45 beim Calcinieren von Kyanit. Der Fortschritt der Bildung von kristallinem Siliciumdioxid kann durch Ermittlung der Höhe des Peaks bei d = 0,411 nm (4,11Ä) verfolgt werden. In dem Maße, wie sich die Mullit- und kristallinen Siliciumdioxid-Phasen ausbilden, nimmt das Porenvolumen und die Grundfläche ab und steigt die Schüttdichte.Silica. X-ray patterns were obtained from samples calcined at various temperatures and times to a detected mullite content very close to the theoretical maximum. In general, a mullite index above 50 should be obtained on calcining kaolin clay and an index above 45 on calcination of kyanite. The progress of the formation of crystalline silica can be monitored by determining the height of the peak at d = 0.411 nm (4.11 Å). As the mullite and crystalline silica phases form, the pore volume and footprint decreases and the bulk density increases.

Das Auffrischen von dem im wesentlichen inerten Kontaktmaterial in einer ART-Einheit hängt ab von der Menge der kontaminierenden Metalle in der Beschickung und von der gewünschten Beladung der Beschickung. So benötigt zrB. ein Lagerbestand von 350 Tonnen in einer ART-Einheit, die pro Tag 50000 Barrel eines Einsatzproduktes mit 150 ppm an Nickel und Vanadium verarbeitet, einerrAbzug und Verlustanteil von 42 Tonnen pro Tag zur Aufrechterhaltung einer 3 Gew.-%igen Beladung an Nickel und Vanadium in dem zirkulierenden Kontaktmaterial. Der tägliche Abzug und Verlust an Kontaktmaterial wird ersetzt durch Zugabe von frischem Kontaktmaterial. Die aus dem Brenner der ART-Einheit abgezogenen metallbeladenen Mikrokugeln enthalten typischerweise etwa 0,5 bis 0,01 Gew.-% Kohle. Das Vanadium kann in der fünf-oder vierwertigen Oxidationsstufe oder beiden vorliegen. Die Oxidationsstufe des Vanadiums variiert in Abhängigkeit von dem Anteil an überschüssigem Sauerstoff in dem Brenner.Refreshing the substantially inert contact material in an ART unit depends on the amount of contaminating metals in the feed and the desired load of the feed. So zrB needs. a 350 tonne stock in an ART unit processing 50,000 barrels of feedstock per day with 150 ppm nickel and vanadium, a withdrawal and loss rate of 42 tons per day to maintain a 3 wt% loading of nickel and vanadium the circulating contact material. The daily deduction and loss of contact material is replaced by the addition of fresh contact material. The metal-loaded microspheres withdrawn from the ART unit burner typically contain from about 0.5 to about 0.01 weight percent coal. The vanadium may be in the five- or four-valent oxidation state or both. The oxidation state of the vanadium varies depending on the proportion of excess oxygen in the burner.

DerSäureauslaugungs-Reaktivierungs-Prozess—wie er in der Fig. 2 dargestellt ist—wird eingesetzt, um die Metalle (Nickel und Vanadium) aus dem verbrauchten Kontaktmaterial nach dem Abzug aus dem Brenner einer ART-Einheit wiederzugewinnen und ein reaktiviertes Kontaktmaterial zu bilden, das für die Wiederverwendung in derselben oder einer anderen ART-Einheit brauchbar ist. Das derzeitige bevorzugte Verfahren verwendet eine Mineralsäure von hoher Temperatur zum Entfernen der Metalle aus dem Substratmaterial, dem eine Filtration zum Abtrennen der metallhaltigen Lösungen von dem Kontaktmaterial folgt. Die Metalle werden in getrennten Verfahrensstufen gereinigt und können als Nebenprodukte verkauft werden. Salzsäure- und Schwefelsäure-Extraktion bei Temperaturen oberhalb von etwa 88°C wurden mit Erfolg verwendet. Ein Fließschema für das gegenwärtig bevorzugte Verfahren ist in Fig.2 gezeigt und wird nachstehend beschrieben.The acid leaching reactivation process, as illustrated in FIG. 2, is employed to recover the metals (nickel and vanadium) from the spent contact material after being withdrawn from the burner of an ART unit and to form a reactivated contact material is useful for reuse in the same or another ART unit. The current preferred method uses a high temperature mineral acid to remove the metals from the substrate material followed by filtration to separate the metal-containing solutions from the contact material. The metals are purified in separate process steps and can be sold as by-products. Hydrochloric acid and sulfuric acid extraction at temperatures above about 88 ° C have been used successfully. A flow chart for the currently preferred process is shown in Fig. 2 and described below.

Die erste Verfahrensstufe 1 entfernt Fremdstoffe und übergroßes Material unter Verwendung einer Siebstufe. Dieser Strom soll zur Ablagerung in einer Standard-Müllhalde (standard land fill) geeignet sein. Indessen kann auch Vorsorge getroffen werden zwecks Behandlung dieses Materials vor der Ablagerung, sofern dies gewünscht wird.The first process stage 1 removes foreign matter and oversized material using a screening stage. This stream should be suitable for deposit in a standard landfill. However, care may also be taken to treat this material prior to deposition, if desired.

Die zweite Stufe 2 ist eine Hochtemperatur (649-8710C) -Fließbett-Berührungsstufe in Gegenwart von Sauerstoff zur Entfernung von anhaftender Kohle auf dem Kontaktmaterial und zum Oxidieren des Vanadiumsauf dem Substrat bis zum +5-Oxidationsstufe. Diese Oxidation ist erforderlich, sofern Vanadium als Vanadiumpentoxid von hoher Reinheit wiedergewonnen werden soll. In dem Falle, daß das Vanadium als Vanadylsulfat oder in Form anderen Vanadylsalzes wiedergewonnen werden soll, kann die Stufe 2 entfallen.The second stage 2 is a high temperature (649-871 0 C) -Fließbett contacting step in the presence of oxygen to remove carbon from adhering to the contact material and to oxidize the Vanadiumsauf the substrate to the +5 oxidation state. This oxidation is necessary if vanadium is to be recovered as vanadium pentoxide of high purity. In the event that the vanadium is to be recovered as vanadyl sulfate or in the form of other vanadyl salt, the stage 2 can be omitted.

Der Strom des Kontaktmaterials wird dann der Säurebeharjdlungsstufe 3 zugeführt, wo dieser mit heißer Schwefel/-Caro'scher Säure (Monoperoxidschwefelsäure) vorzugsweise oberhalb von etwa 88°C zusammengebracht wird. Das Auslaugen wird während etwa 30 Min. bei einem Gewichtsverhältnis der Flüssigkeit zu Festkörpern von 1,5:1 bis 3:1 durchgeführt. Die Stärke der Säure beträgt etwa 20 bis35Gew.-%. Die Konzentration der Caro'schen Säure wird festgelegt auf das etwa 1 bis 1V2facheder stöchiometrisch erforderlichen Menge zur Reaktion mit dem vorhandenen Vanadiumanteil. Diese Säure kann in einem separaten, gekühlten Tank 4 vor der Anwendung in der Säureauslaugung hergestellt werden. Andere Methoden zum Oxidieren von vierwertigem in fünfwertiges Vanadium können angewendet werden, z. B. elektrolytische Verfahren, Ozonbehandlungen, Behandlungen mit anorganischen Salzen, wie Chloraten, Persulfaten oder anderen in der Praxis bekannten Oxidationsmitteln. Wenn das Vanadium durch Flüssig-Ionen-Austausch (LIX treatment) wiedergewonnen wird, wird bevorzugt mit einem Filtrat gearbeitet, das einen pH-Wert von 0,3 bis !,vorzugsweise von etwa 0,8 hat. Der pH-Wert des Filtrates wird beeinflußt durch die Konzentration und Menge der Säure.The stream of contact material is then fed to the acid pretreatment stage 3, where it is contacted with hot sulfuric / coarse acid (monoperoxide sulfuric acid), preferably above about 88 ° C. The leaching is carried out for about 30 minutes at a weight ratio of the liquid to solids of 1.5: 1 to 3: 1. The strength of the acid is about 20 to 35% by weight. The concentration of Caro's acid is set at about 1 to 1-fold of the stoichiometrically required amount to react with the vanadium portion present. This acid can be prepared in a separate, cooled tank 4 prior to acid leaching. Other methods of oxidizing tetravalent into pentavalent vanadium may be used, e.g. As electrolytic processes, ozone treatments, treatments with inorganic salts, such as chlorates, persulfates or other known in practice oxidants. When the vanadium is recovered by liquid ion exchange (LIX treatment), it is preferred to use a filtrate having a pH of 0.3 to, preferably about 0.8. The pH of the filtrate is affected by the concentration and amount of acid.

Der resultierende Slurry aus der Säurebehandlungsstufe wird einem Filter 5 zugeführt, um in einem Gegenstrom-Wasch-System die Kontaktteilchen von den in Lösung befindlichen Metallen zu trennen. Der gewaschene Filterkuchen aus dem Filter 5 wird einem Rohrtrockner (flash dryer) 6 zugeführt und dort getrocknet bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt unter 1 %. Dieses getrocknete Material stellt das reaktivierte Mullit/kristallines Siliciumdioxid-Produkt dar, daß zur Wiederverwendung in dem ART-Verfahren geeignet ist. Das Filtrat aus dieser Stufe wird dem Metall-Wiedergewinnungsteil des Verfahrens zugeführt. In diesem Abschnitt zur Wiedergewinnung der Metalle wird zunächst das Vanadium aus der Lösung durch Flüssig-Ionen-Austausch (LIX) entfernt und dann das Nickel durch selektive Fällung wiedergewonnen. Während der Vanadium-Wiedergewinnung durch LIX wird der Strom aus der Säurebehandlung, der das Filtrat und die Wasch wässer enthält, in der Stufe 7 auf einen pH-Wert von 0,8 bis 2,5 in der LlX-Stufe 8 gebracht. In der LlX-Stufe wird dieser Strom in Berührung gebracht mit einem solchen Strom, der „Alamin E 1/2 336" in einem organischen Verdünnungsmittel enthält. Die Vanadiumionen in der wässerigen Lösung werden mit den Sulfationen durch den organischen Alamin 336-Strom ausgetauscht. Der an Vanadium arme wäßrige Strom wird einer weiteren, nachstehend beschriebenen Behandlung zugeführt. Der Vanadium enthaltende organische Strom wird gestrippt zur Gewinnung des Vanadiums als Ammoniummetavanadat und zur Rückführung der organischen Phase in die LIX-Einheit. Das Ammoniummetavanadat wird übergeführt in eine98%iges Vanadinpentoxid von schwarzer Flockenform in einem zweistufigen Ofensystem 9.The resulting slurry from the acid treatment stage is fed to a filter 5 to separate the contact particles from the metals in solution in a countercurrent washing system. The washed filter cake from the filter 5 is fed to a flash dryer 6 and dried there to a moisture content below 1%. This dried material is the reactivated mullite / crystalline silica product suitable for reuse in the ART process. The filtrate from this stage is fed to the metal recovery part of the process. In this section on recovering the metals, the vanadium is first removed from the solution by liquid-ion exchange (LIX) and then the nickel is recovered by selective precipitation. During the vanadium recovery by LIX, the stream from the acid treatment containing the filtrate and the washing is brought to a pH of 0.8 to 2.5 in the LlX stage 8 in the stage 7. In the LlX stage, this stream is contacted with such a stream containing "Alamin E 1/2 336" in an organic diluent The vanadium ions in the aqueous solution are exchanged with the sulfate ions by the organic Alamine 336 stream. The vanadium-poor aqueous stream is fed to a further treatment described below: The vanadium-containing organic stream is stripped to recover the vanadium as the ammonium metavanadate and return the organic phase to the LIX unit The ammonium metavanadate is converted to a 98% vanadium pentoxide black flake form in a two-stage furnace system 9.

Der an Vanadium arme wäßrige Strom aus der LIX-Einheit wird in einen pH-Einstelltank geführt, wo der pH-Wert auf 4,5 bis 5 angehoben wird, gefolgt von der Fällung von Aluminium, Eisen und geringen Anteilen an Vanadiumionen. Der Slurry wird zur Wiedergewinnung der Fällung durch den Filter 11 geschickt.The low-vanadium aqueous stream from the LIX unit is passed to a pH adjustment tank where the pH is raised to 4.5 to 5, followed by the precipitation of aluminum, iron and minor amounts of vanadium ions. The slurry is sent through the filter 11 to recover the precipitate.

Der Filterkuchen von dem Filter 11 wird in einem sich anschließenden Verfahrensabschnitt der Anlage (16-20) überführt und behandelt. Der pH-Wert des Filtrats wird in dem Tank 12 auf 8,0 erhöht zum Zwecke der Ausfällung von hydratisiertem Nickeloxid. Die Nickelfällung wird wiedergewonnen im Filter 13 und in einem Trockner 14 getrocknet. Das Filtrat aus dieser Stufe wird in einer Kristallisiervorrichtung 15 eingedampft zur Gewinnung von Natriumsulfat als verkauf bares Nebenprodukt. Die Mutterlauge aus der Kristallisiervorrichtung 15 wird in dem Tank 16 zur Beseitigung zusammen mit der Aluminiumoxid/Eisenfällung vereinigt. Das erhaltene flüssige Filtrat, welches nur noch Natrium- und Calciumionen enthält, wird über eine Reproduktionsstufe 17, eine Füllstufe 18 und einen Filter 19 in ein ausgelegtes Becken 20 zur Lagerung und Wiederverwendung geleitet. Repräsentative kugelförmige Kontaktmaterialien gemäß der Erfindung können nur hergestellt werden aus Kaolintonen hoher Reinheit mit einer für die Wirbelung geeigneten Teilchengrößenverteilung. Typischerweise beträgt die durchschnittliche Teilchengröße 60—90 μηη (microns). Die Teilchen sollen im wesentlichen katalytisch inert sein, d.h., daß die AktivitätThe filter cake from the filter 11 is transferred and treated in a subsequent process section of the system (16-20). The pH of the filtrate in the tank 12 is increased to 8.0 for the purpose of precipitating hydrated nickel oxide. The nickel precipitate is recovered in the filter 13 and dried in a dryer 14. The filtrate from this stage is evaporated in a crystallizer 15 to obtain sodium sulfate as a by-sale by-product. The mother liquor from the crystallizer 15 is combined in the tank 16 for disposal along with the alumina / iron precipitation. The resulting liquid filtrate, which contains only sodium and calcium ions, is passed through a replenishment stage 17, a filling stage 18 and a filter 19 into a designed basin 20 for storage and reuse. Representative spherical contact materials according to the invention can only be prepared from high purity kaolin clays having a particle size distribution suitable for turbulence. Typically, the average particle size is 60-90 μηη (microns). The particles should be essentially catalytically inert, that is, the activity

(Umwandlung) geringer als 20 und vorzugsweise geringer als 10 ist, wenn sie nach dem Mat-Verfahren gemessen wird. Dieses Verfahren ist beschrieben in der europäischen Patentanmeldung 8410946.6. Die Schüttdichte liegt im Bereich von 1,1 bis 1,5cm3/g. Der EAI-Wert ist weniger als 2%/sec. vorzugsweise unter 1%/sec. und ganz bevorzugt unter 0,5%/sec. Das Porenvolumen ist weniger als 0,1 cm3/g,z. B. 0,01 bis 0,09cm3/g. Das Porenvolumen bewegt sich typischerweise bei Poren mit Durchmessern größer als lOOnm (1000Ä).(Conversion) is less than 20 and preferably less than 10 when measured by the Mat method. This process is described in European Patent Application 8410946.6. The bulk density is in the range of 1.1 to 1.5 cm 3 / g. The EAI value is less than 2% / sec. preferably below 1% / sec. and most preferably below 0.5% / sec. The pore volume is less than 0.1 cm 3 / g, z. B. 0.01 to 0.09cm 3 / g. The pore volume typically moves at pores with diameters greater than 100 nm (1000 Å).

Die Agglomeration der metallbeladenen Mikrokugeln soll weniger als 45, vorzugsweise weniger als 25 sein gemäß der Bestimmungsmethode, wie sie nachfolgend beschrieben ist und ausgedrückt als mittlere (mean) Teilchengröße. Bei Rückflußbehandlung mit 35%iger Schwefelsäure während 1 Std. bei einem Flüssigkeits/Festkörper-Verhältnis von 3:1 soll der Aluminiumoxidgehalt um nicht mehr als 5Gew.-%, vorzugsweise weniger als 3 Gew.-% reduziert werden; der EAI-Wert der Mikrokugeln soll im wesentlichen unverändert bleiben und die Grundfläche sollte 20m2/g nicht übersteigen. Die Grundfläche von frischen Mikrokugeln beträgt höchstens 20m2/g, vorzugsweise weniger und signifikanterweise weniger als 5m2/g, z. B. 1-3m2/g. Vorzugsweise sollen mehr als 80% des abgelagerten Vanadiums und Nickels für die Entfernung durch Extraktion zugänglich sein. Insbesondere soll die Entfernung von Nickel und Vanadium größer als 90% sein. Auch im Falle von bereits" früher verwendeten Mikrokugeln sollen die Ablagerungen an Nickel und Vanadium um mehr als 80%, vorzugsweise mehr als 90%, durch die Säurebehandlung entfernt werden können, während reaktivierte Mikrokugeln mit körperlichen wirkungsmäßigen und Eigenschaften entsprechend denen von frischen Mikrokugeln resultieren. Eine mögliche Abweichung ist die, daß die erhaltenen reaktivierten Mikrokugeln leicht in der Grundfläche zunehmen können, vorzugsweise aber nicht auf Werte oberhalb 20 m2/g. Nach einer besonderen bevorzugten Ausführung sollen die Mikrokugeln für eine Mehrzahl von Zyklen, z. B. 3 oder mehr Zyklen der Metallbeladung und Reaktivierung durch Säureextraktion geeignet sein, um Mikrokugein sicherzustellen, die körperliche und wirkungsnötige Eigenschaften ähnlich denen von frischen Mikrokugeln haben. Definition und Einzelheiten von den hier verwendeten Untersuchungsmethoden:The agglomeration of the metal-loaded microspheres should be less than 45, preferably less than 25, according to the method of determination as described below and expressed as the mean particle size. In the case of refluxing with 35% sulfuric acid for 1 hour at a liquid / solid ratio of 3: 1, the alumina content should be reduced by not more than 5% by weight, preferably less than 3% by weight; the EAI value of the microspheres should remain substantially unchanged and the base should not exceed 20m 2 / g. The footprint of fresh microspheres is at most 20m 2 / g, preferably less and significantly less than 5m 2 / g, e.g. B. 1-3m 2 / g. Preferably, more than 80% of the deposited vanadium and nickel should be accessible for removal by extraction. In particular, the removal of nickel and vanadium should be greater than 90%. Also in the case of previously used microspheres, the deposits of nickel and vanadium should be removed by more than 80%, preferably more than 90%, by the acid treatment, while reactivated microspheres having physical and functional properties will result in the same as fresh microspheres. One possible departure is that the resulting reactivated microspheres can increase in surface area, but preferably not to levels in excess of 20 m 2 / g According to a particular preferred embodiment, the microspheres are intended for a plurality of cycles, e.g. more cycles of metal loading and reactivation by acid extraction may be appropriate to ensure microcuge which has physical and efficacious properties similar to those of fresh microspheres Definition and details of the methods of investigation used herein:

Identifizierung der Mullit-Kristallphase unter Verwendung einer Röntgenstrahlen-Pulverbrechung: Als Bezugmuster für das Mullit-Röntgenstrahlen-Pulverbrechungsbild wird aus der Röntgenstrahlen-Pulverbrechungskartei von Leonard G.Berry, Joint Commitee on Powdeer Diffraction Standards, 1601 Park Lane, Swarthmore, Pa. 19081, aus 1972, die Karte Nr. 15-776 verwendet.Mullite Crystal Phase Identification Using X-Ray Pulse Counting: As a reference pattern for the mullite X-ray powder refractive image, the X-ray powder refractive index chart of Leonard G.Berry, Joint Committee on Powder Diffraction Standards, 1601 Park Lane, Swarthmore, Pa. 19081, from 1972, card no. 15-776 used.

Der Mullit-Index wird gemessen durch eine übliche quantitative Röntgenstrahlen-Brechungstechnik, die bezogen wird auf die 100%Mullit-Referenzund unter Verwendung einer Kupfer K-alpha-Strahlung. Ein Mullit-Index von 100 besagt, daß die MuIMt-Röntgenstrahlen-Peakintensität bei den Peaks von 16,33,40 und 60° 20 Intensitäten aufweist entsprechend der 100% MuIMt Referenz.The mullite index is measured by a standard quantitative X-ray diffraction technique based on the 100% mullite reference and using copper K alpha radiation. A mullite index of 100 indicates that the MuIMt X-ray peak intensity at the peaks of 16,33,40 and 60 ° has 20 intensities corresponding to the 100% MuIMt reference.

Identifizierung von Tridymit-und Cristobalit-Kristallphasen unter Verwendung von Röntgenstrahlenbrechung: Es ist bekannt, daß quantitative Analysen von Cristobalit- oder Tridymit-Phasen durch Röntgenstrahlenbrechung sehr schwierig sind wegen der Einflüsse einer Kristallverzerrung und dem Mangel an einem geeigneten Standard. Qualitative Phasenbestimmung kann erreicht werden für Cristobalit entsprechend der Karte Nr. 11-695 und für Tridymit entsprechend den Karten Nr. 18-1169 und 18-1170.Identification of tridymite and cristobalite crystal phases using X-ray diffraction: It is known that quantitative analyzes of cristobalite or tridymite phases by X-ray diffraction are very difficult because of the effects of crystal distortion and the lack of a suitable standard. Qualitative phase determination can be achieved for cristobalite according to map no. 11-695 and for tridymite according to maps no. 18-1169 and 18-1170.

Grundfläche und Volumen der Poren im Bereich von 2 bis 10nm (20-100Ä): Die Grundfläche und das Volumen von Poren mit Durchmessern im Bereich von 2 bis 10nm werden bestimmt durch übliche Stickstoff-Adsorptions- und Desorptions-Techniken, z. B. unter Verwendung eines Geräts mit dem Namen „Micromeritics V2 Digisorb 2500 Automatic Multi-Gas Surface Area and Pore Volume Analyzer". Vor der Untersuchung der Grundfläche und des Volumens der Poren mit einem Durchmesser in einem Bereich von 2 bis 10nm wird das Material zunächst vorbehandelt durch Erhitzen im Vakuum bei etwa 250°C während 16Std. Volumen von Poren im Bereich von 10 bis200nm (100 bis20000Ä): Das Volumen von Poren mit diesem Durchmesser wird bestimmt durch eine übliche Quecksiiber-Instrutions-Porenmesstechnik unter Verwendung eines Abtast-Quecksilber-Porosimeters, wie es von der Quantachrome Corp. hergestellt wird. Die Wechselbeziehung zwischen Porendurchmesser und Intrusionsdruck wird berechnet unter Verwendung der Washburn-Gleichung und Annahme eines Kontaktwinkels von 1400C sowie einer Oberflächenspannung von 484.10"73/cm2.Base Area and Volume of Pores in the range of 2 to 10nm (20-100Å): The footprint and volume of pores having diameters in the range of 2 to 10nm are determined by conventional nitrogen adsorption and desorption techniques, e.g. Using a device named "Micromeritics V2 Digisorb 2500 Automatic Multi-Gas Surface Area and Pore Volume Analyzer." Prior to examining the footprint and volume of pores having a diameter in the range of 2 to 10nm, the material will first pre-treated by heating in vacuo at about 250 ° C for 16h. volume of pores in the range of 10 to 200nm (100-20000A): the volume of pores of this diameter is determined by a standard mercury-intrusion pore measurement technique using a scanning mercury porosimeter, such as that manufactured by Quantachrome Corp.. the interrelationship between pore diameter and intrusion pressure is calculated using the Washburn equation and assuming a contact angle of 140 0 C and a surface tension of 484.10 "7 3 / cm 2.

Bevor diese Bestimmung erfolgt, werden die zu untersuchenden Teilchen vorbehandelt durch Erhitzen in Luft bis etwa 3500C während einer Std. und Abkühlen in einem Dessiccator. Der Ausdruck „Gesamtporenvolumen", wie er hier in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, bezieht sich auf das Porenvolumen, das in Poren mit Durchmessern indem Bereich von 10 bis 2000nm vorliegt.Before this determination is made, the particles to be examined are pretreated by heating in air to about 350 0 C for hrs., And cooling in a Dessiccator. The term "total pore volume" as used herein in the specification and claims refers to the pore volume present in pores with diameters in the range of 10 to 2000 nm.

Mikroporen: Poren mit einem Durchmesser unterhalb 10 nm (100Ä) werden bestimmtdurch Stickstoff-Porositätsmessungen. Mesoporen: Poren mit Durchmesser in dem Bereich von 10 bis 60nm (100-600Ä) werden gemäß der Quecksilber-Porositätsmessung bestimmt.Micropores: Pores with a diameter below 10 nm (100 Å) are determined by nitrogen porosity measurements. Mesopores: Pores with diameters in the range of 10 to 60nm (100-600Å) are determined according to the mercury porosimetry.

Makroporen: Poren mit einem Durchmesser im Bereich von 60 bis 2000nm (600 bis 20000Ä) werden mittels der Quecksilberporosimetrie bestimmt.Macropores: Pores with a diameter in the range of 60 to 2000nm (600 to 20,000 Å) are determined by means of mercury porosimetry.

Engelhard-Abtrieb (EAI)-Test: Vorzugsweise sollen die in dem ART-Verfahren verwendeten Mikrokugeln hart genug sein, damit sie keinen übermäßig hohen Abrieb in der selektiven Verdampfungseinheit zeigen. Beispielsweise soll der Engelhard-Abrieb-Index (= „ΕΑΓ'-Wert) der eingesetzten Mikrokugeln vorzugsweise weniger als 2%/sec. sein, noch mehr bevorzugt weniger als 1%/sec. und insbesondere weniger als 0,5%/sec. Der EAI-Wert wird bestimmt gemäß einem Verfahren, wie es in der Veröffentlichung mit dem Titel „Engelhard Attrition Index" beschrieben ist. Eine Kopie dieser Veröffentlichung befindet sich in der Bücherei des Technical Information Center der Engelhard Corporation, Edision, New Jersey 08818 (Dewey Decimal No. 665.533EC/EAI). Zugang zu dieser Bücherei wird erhalten durch Anschreiben oder Antelefonieren des Managers vom Technical Information Center. Darüber hinaus kann eine Kopie dieser Veröffentlichung erhalten werden durch ein Anschreiben an: Director of Patents, Engelhard Corporation, Edison, New Jersey 08818.Engelhard Downforce (EAI) Test: Preferably, the microspheres used in the ART process should be hard enough not to exhibit excessive abrasion in the selective evaporation unit. For example, the Engelhard attrition index (= "ΕΑΓ 'value) of the microspheres used should preferably be less than 2% / sec. more preferably less than 1% / sec. and in particular less than 0.5% / sec. The EAI value is determined according to a method as described in the publication entitled "Engelhard Attrition Index." A copy of this publication is in the library of the Engelhard Corporation Technical Information Center, Edison, New Jersey 08818 (Dewey Decimal No. 665.533EC / EAI) Access to this library may be obtained by writing to or telephoning the Manager from the Technical Information Center or by sending a copy to: Director of Patents, Engelhard Corporation, Edison, New Jersey 08818.

Schüttdichte-Bestimmung: Die scheinbare Packungsdichte oder scheinbare Schüttdichte der geformten Teilchen wird bestimmt gemäß einem Verfahren, das im wesentlichen dem in der ASTM-Vorschrift D-4164-82 entspricht mit der Maßgabe, daß eine 100 ml Probe verwendet wird und 5000 Schläge (taps) angewendet werden.Bulk Density Determination: The apparent packing density or apparent bulk density of the shaped particles is determined according to a procedure substantially as described in ASTM Specification D-4164-82, provided that a 100 ml sample is used and 5000 strokes (taps ) be applied.

Belastungs-Agglomerations-Test: Hierzu wurde ein Verfahren entwickelt, das die Tendenz der Materialien zum Agglomerieren unter solchen Bedingungen bestimmt,wiesiebeidem hier beschriebenen selektiven Verdampfungsprozeß ermittelt wurden. Im allgemeinen wird die Veränderung der Teilchengrößen-Verteilung einer Probe geprüft, nachdem es einer Dampfbehandlung bei hoher Temperatur ausgesetzt war. Insbesondere sieht dieses Verfahren die folgenden Behandlungsstufen vor: (a) eine Probe wird unter Vibrationen in einem Rotations-(Rotap)-apparat gesiebt mittels eines Siebs mit Maschenweite 70 während 20 Minuten;Stress Agglomeration Test: To this end, a method was developed that determines the tendency of the materials to agglomerate under conditions determined by the selective evaporation process described herein. In general, the change in the particle size distribution of a sample is tested after being subjected to high-temperature steaming. In particular, this method provides for the following treatment steps: (a) a sample is sieved under vibration in a rotary (Rotap) apparatus by means of a 70 mesh sieve for 20 minutes;

(b) 25g der—70 Maschenfraktion werden abgewogen;(b) weighing 25g of the -70 mesh fraction;

(c) die Teilchengrößenverteilung der 25 g — Probe wird unter Vibration in dem Rotations-(Rotap)-appa rat während einer Minute bestimmt durch Sieben mittels einer Zusammenstellung von Sieben mit Maschenweiten 70,100,140,200 und 270;(c) the particle size distribution of the 25 g sample is determined under vibration in the Rotapapa for one minute by sieving using a collection of sieves having mesh sizes of 70, 100, 140, 200 and 270;

(d) die 25 g — Probe wird dann in einem porösen Korb aus der Legierung „Inconel" (oder einen anderen porösen Korb, z. B. aus Aluminiumoxid) eingebracht und der Korb anschließend in einen Ofen gestellt, der von 100% Dampf während 48 Stunden bei einerTemperatur von 8710C durchströmt wird;(d) The 25 g sample is then placed in a porous basket of "Inconel" alloy (or other porous basket such as alumina) and the basket is then placed in an oven exposed to 100% steam during Flows through 48 hours at a temperature of 871 0 C;

(e) die 25 g — Probe wird entnommen und die Teilchengrößenbestimmung—wie unter (c) angeführt—wird erneut vorgenommen;(e) the 25 g sample is taken and the particle size determination as given in (c) is repeated;

(f) die durchschnittliche (mean) und mittlere (median) Teilchengrößenverteilung der 25 G — Probe—vor und nach der Dampfbehandlung—werden unter Berücksichtigung derfolgender Gleichungen berechnet:(f) the mean and median particle size distributions of the 25 G sample before and after steam treatment are calculated taking into account the following equations:

(w d)(wd)

dmean =dmean =

dmedian =dmedian =

antilog(w · logd)antilogue (w · logd)

worin dmean die durchschnittliche (mean) Teilchengröße, dmedian die mittlere (median) Teilchengröße (beide in pm (microns), w das Gewicht einer Teilchengrößenfraktion und d die Teilchengröße darstellen, welche wie nachstehendwhere dmean mean particle size, median mean particle size (both in pm (microns), w the weight of a particle size fraction, and d the particle size, which are as follows

beschrieben ermittelt ist:described is described:

Teilchengröße der Fraktion Teilchengröße inParticle size of fraction particle size in

aus dem Sieb mit Maschenweit pm (microns)from the sieve with mesh width pm (microns)

+70 250+70 250

-70/+100 177-70 / + 100 177

-100/+140 125-100 / + 140 125

-140/+200 88-140 / + 200 88

-200/+270 63-200 / + 270 63

-270 44-270 44

(g) die Differenzen zwischen der mean- und der median-Teilchengröße und nach der in (d) beschriebenen Dampfbehandlung(g) the differences between the mean and median particle size and after the steam treatment described in (d)

werden nach den folgenden Gleichungen berechnet:are calculated according to the following equations:

ömean = dmean nach der Dampfbehandlung —dmeanvorderDampfbehandlungömean = dmean after the steaming -dmeanbefore steam treatment

Smean = dmediah nach der Dampfbehandlung —dmedian vor der Dampfbehandlung.Smean = dmediah after steaming -dmedian before steaming.

Die nach dieser Methode enthaltenen ömean und ömedian bei einem Material sind offenbar ein geeignetes Maß für denjenigen Agglomerationsanteil, der bei der Anwendung dieses Materials im Zuge der selektiven Verdampfung der hier beschriebenen Art eintritt. Insbesondere weisen offenbar Materialien mit hohen ömean- und JJmedian-Werten eine größere Tendenz zum Agglomerieren bei dem Verdampfungsverfahren auf als solche mit niedrigeren ömean- und (5median-Werten. Zur Bestimmung der Wirkung, die von der Gegenwart von Vanadium auf die Agglomerations-Tendenz der Kontaktteilchen ausgeht, wurden verschiedene Mengen an Vanadium auf einzelne Proben aufgebracht. Alsdann wurden diese Proben untersucht zur Bestimmung der ömean und ömedian-Werte. Weil bei einem selektiven Verdampfungsverfahren der hier beschriebenen Art Nickel typischerweise ebenfalls auf dem teilchenförmigen Kontaktmaterial niedergeschlagen wird, wurde auch Nickel auf den Teilchen abgelagert.The ömean and ömedian contained in this material for a material are evidently a suitable measure of the agglomeration fraction which occurs when this material is used in the course of the selective evaporation of the type described here. In particular, materials with high ömean and JJmedian values appear to have a greater tendency to agglomerate in the evaporation process than those having lower ömean- and 5median values to determine the effect of the presence of vanadium on the agglomeration tendency of the When various amounts of vanadium were applied to individual samples, these samples were then tested for determination of ömean and ömedian values Because, in a selective evaporation process of the type described herein, nickel is also typically deposited on the particulate contact material, nickel also has grown deposited on the particles.

Typischerweise wurden die Proben mit 8Gew.-% der Metalle mit einem Gewichtsverhältnis für V/Ni von 4:1 beladen. Metallauftragsverfahren:Typically, the samples were loaded with 8 wt% of the metals at a weight ratio for V / Ni of 4: 1. Metal Application:

Das in den erläuternden Beispielen angewendete Verfahren zum Auftragen (Imprägnieren) der Metalle beruht auf dem Inberührungbringen von reinen Mikrokugeln mit verdünnten wässerigen Lösungen, die Nickelnitrat (Ni(NO3J2 · 6H2O) und Ammoniummetavanadat enthalten. Die Metalle werden auf die Mikrokugeln in einem V/Ni Gewichtsverhältnis von 4:1 aufgetragen. Eine Anwendung von 9,16g Nickelnitrat in 35 ml Wasser und zehn Anwendungen von 1,7 g Ammoniummetavanadat in 35 ml heißem Wasser erfolgen, um 100g der reinen Mikrokugeln mit 6,4% V und 1,6% Ni zu beladen. Ein Ansatz der reinen Mikrokugeln wird in eine flache Schale gebracht, woraufhin geringe Mengen der wässerigen Lösungen zugegeben und mit den Mikrokugeln unter Bildung einer Paste gemischt werden. Die Paste wird in einem Konvektionsofen bei einer Temperatur von 1100C getrocknet. Der erhaltene Kuchen wird in kleinen Klumpen aufgebrochen, und ein weiterer Teil der wässerigen Lösung kann aufgebracht werden. Aufgrund der hohen Löslichkeit von Nickelnitrat kann die erforderliche ' Nickelmenge auf die Mikrokugeln in einem einzigen Auftrag der Lösung erfolgen; bei dem Ammoniummetavenadat dagegen sind wegen der sehr geringen Löslichkeit viele Anwendungen der wässerigen Lösung erforderlich, um eine Vanadiumbeladung von mehr als 0,76% zu erhalten.The method of applying (impregnating) the metals used in the illustrative examples is to contact pure microspheres with dilute aqueous solutions containing nickel nitrate (Ni (NO 3 J 2 .6H 2 O) and ammonium metavanadate.) The metals are applied to the microspheres in a V / Ni weight ratio of 4: 1, an application of 9.16 g of nickel nitrate in 35 ml of water and ten applications of 1.7 g of ammonium metavanadate in 35 ml of hot water are performed to obtain 100 g of pure microspheres at 6.4% vol and 1.6% Ni. A batch of the pure microspheres is placed in a shallow dish, whereupon small amounts of the aqueous solutions are added and mixed with the microspheres to form a paste The paste is heated in a convection oven at a temperature of 110 0 C dried. the resulting cake is broken up in small lumps, and a further part of the aqueous solution may be applied. Due to the h Without solubility of nickel nitrate, the required amount of nickel can be applied to the microspheres in a single application of the solution; however, in the case of the ammonium metavenadate, because of the very low solubility, many applications of the aqueous solution are required to obtain a vanadium loading of more than 0.76%.

Die Metalle werden in den Mikrokugeln in einer Serie von Konditionier-Stufen dispergiert. So werden die metallbeladenen Proben zunächst bei 5930C in einem Muffelofen während einer Stunde calciniert und dann bei 760"C in einem Fließbett-Rohrreaktor während 4 Stunden dampfbehandelt. Diese Dampfbehandlung der imprägnierten Teilchen mit 100% Dampf bei 7600C während 4 Stunden ist beschrieben indem „Appendix A" der Veröffentlichung mit dem Titel „Engelhard-Procedureforthe Hydrothermal Deaktivation of Fluid Catalytic Cracking Catalysts". Diese Veröffentlichung befindet sich in der Bücherei vom Technical Information Center, Engelhard Corporation, Edison, New Jersey 08818 (Dewey Decimal Number 665.533 Ec/H). Zugang zu dieser Bücherei einschl. dieser Veröffentlichung kann erhalten werden durch Anschreiben oder Antelefonieren des Managers vom Technical Information Center. Darüber hinaus kann eine Kopie dieser Veröffentlichung erhalten werden durch ein Schreiben an: Director of Patents, Engelhard Corporation, Edison, New Jersey 08818.The metals are dispersed in the microspheres in a series of conditioning steps. Thus, the metal-loaded samples are first calcined at 593 0 C in a muffle furnace for one hour and then at 760 "C in a fluidized-bed tube reactor for 4 hours steaming. This steam treatment of the impregnated particles with 100% steam at 760 0 C for 4 hours is described in "Appendix A" of the publication entitled "Engelhard Procedures for Hydrothermal Deactivation of Fluid Catalytic Cracking Catalysts." This publication is in the library of the Technical Information Center, Engelhard Corporation, Edison, NJ 08818 (Dewey Decimal Number 665,533 Ec Access to this library, including this publication, may be obtained by writing or telephoning the Manager from the Technical Information Center or by sending a copy to: Director of Patents, Engelhard Corporation, Edison, New Jersey 08818.

Alsdann wird die Probe durch ein70-Sieb mit Maschenweite während 20 Min. über einen Rotationssichter (Rotap sifter apparatus) geführt. Diese Siebung bricht nicht nur die weichen Agglomerate auseinander, sondern entfernt auch Fremdmaterial, wie eventuelle „Brocken" von Metallsalzen. Die Probe ist dann fertig für den Test.The sample is then passed through a 70 mesh screen for 20 minutes via a Rotap sifter apparatus. This screen not only breaks up the soft agglomerates, but also removes foreign material, such as any "chunks" of metal salts, and the sample is ready for the test.

AusführungsbeispieiAusführungsbeispiei

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, diese jedoch nicht einschränken.The following examples are intended to further illustrate the invention, but not to limit it.

Beispiel 1example 1

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von makroporösen fließfähigen Mikrokugeln mit niedrigem Porenvolumen aus Mullit/ kristallinem Siliciumoxid sowohl aus harten als auch aus weichen Kaolintonen; es zeigt, daß beide Tontypen zu Kontaktmaterialteilchen führen, die mit heißer Schwefelsäure reaktiviert werden können unter Entfernung von über 80%, ohne daß eine wesentliche Mitextraktion von Aluminiumoxid eintritt. Das Beispiel erläutert ferner, wie die Calcinierungsbedingungen die physikalischen Eigenschaften verändern und die Extraktion von Nickel und Vanadin beeinflussen. ASP 1/2 600 Kaolinton (weicher Kaolinton) wird bei einem Festkörperanteil von 60% in Wasser angeteigt, welches 0,3%, bezogen auf das Trockengewicht des Tons, an Tetranatriüm-pyrophosphat als Dispergiermittel enthält. Der Slurry wird in einem Düsensprühtrockner (System Bowen) getrocknet unter den folgenden Bedingungen: Einlaßtemperaturen 300 bis 3500C, Auslaßtemperatur 120 bis 15O0C, rückwärtiger Druck -5,6-105 N/m2 (80 psig), vorderer Druck ~ 1,7 · 105 N/m2 (25psig) und relative Beschickungseinstellung 0,2.This example illustrates the preparation of mullite / crystalline silica macroporous low pore volume flowable microspheres from both hard and soft kaolin clays; it shows that both types of clay result in contact material particles that can be reactivated with hot sulfuric acid to remove over 80% without substantial aliquot extraction of alumina. The example further illustrates how the calcination conditions alter the physical properties and affect the extraction of nickel and vanadium. ASP 1/2 600 kaolin clay (soft kaolin clay) is pasted into water at a solids content of 60%, which contains 0.3%, based on the dry weight of the clay, of tetra-sodium pyrophosphate as a dispersant. The slurry is in a nozzle spray dryer (Bowen system) dried under the following conditions: inlet temperature 300 to 350 0 C, outlet temperature of 120 to 15O 0 C, backside pressure -5,6-10 5 N / m 2 (80 psig), front pressure ~ 1.7 · 10 5 N / m 2 (25 psig) and relative feed setting 0.2.

Die durchschnittliche Teilchengröße der Mikrokugeln beträgt 75-85pm (microns) im Durchmesser.The average particle size of the microspheres is 75-85pm (microns) in diameter.

Anteile der Mikrokugeln werden calciniert bei Temperaturen von 1149 bis 13710C während 2Std. in einem Muffelofen (System Harrop). Während der Calcinierung wurden die Mikrokugeln auf Cordierit-Böden gehalten, die unbedeckt belassen wurden. Die Arbeitsweise wurde wiederholt mit einer Mischung aus den gröberen „AbfalT'-Fraktionen von hartem Georgia-Ton, der bekannt ist als „Dixie"-Ton. Diese gröberen Fraktionen wurden aus einer Anlage bezogen unter folgendem Verfahren: Roher Dixie-Ton wird in Wasser gerührt, von Teilchen, befreit die größer als einem Sieb mit Maschenweite 325 entsprechend sind und sodann in einer üblichen „Bird"-Zentrifuge fraktioniert zwecks Gewinnungen einer feinteiligen Fraktion mit annähernd 90% feiner als 1 pm (micron) als Zentrifugen-Überlauf-Produkt. Die Unterlauf-Produkte, welche die sog. groben Abgänge („Coarse rejects") enthalten, werden gesammelt und zwecks Entfernung der 325-Maschenweiten-Teilchen gesiebt; Teile der gesiebten Suspensionen werden in einer Pilot-Bird-Zentrifuge zentrifugiert zwecks Gewinnung einer feinteiligen Fraktion mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,4pm (micron) bei einem Anteil von etwa 78Gew.-% feiner als 2 pm (microns). Die Suspensionen werden mit Schwefelsäure ausgeflockt, filtriert und redispergiert bei einem Festkörperanteil von 60% unter Mitverwendung von Tetranatriumpyrophosphat vor dem Sprühtrocknen, wie oben beschrieben. Teile der sprühgetrockneten Mikrokugeln werden — wie unten beschrieben — calciniert. Die Eigenschaften der calcinierten Mikrokugeln aus ASP 600 -Ton und Dixie-Ton sind in der Tabelle I angegeben. Die erhaltenen calcinierten Mikrokugeln wurden dann mit3Gew.-%an Metallen (2,4% V und 0,6% Ni) imprägniert und später reaktiviert.Parts of the microspheres are calcined at temperatures of 1149 to 1371 0 C for 2h. in a muffle furnace (Harrop system). During the calcination, the microspheres were kept on cordierite trays which were left uncovered. The procedure was repeated with a mixture of the coarser "waste" fractions of hard Georgia clay known as "Dixie" clay, these coarser fractions being obtained from a plant by the following procedure: raw Dixie clay in water stirred, freed of particles larger than a 325 mesh sieve and then fractionated in a standard "Bird" centrifuge to obtain a finely divided fraction of approximately 90% finer than 1 micron as a centrifuge overflow product. The underflow products containing the so-called coarse rejects are collected and screened to remove the 325 mesh particles, and portions of the sieved suspensions are centrifuged in a Pilot Bird centrifuge to obtain a finely divided fraction with an average particle size of 0.4 μm (micron) at a level of about 78% by weight finer than 2 μm (microns) The suspensions are flocculated with sulfuric acid, filtered and redispersed at a solids content of 60% with the use of tetrasodium pyrophosphate before Spray drying as described above Parts of the spray dried microspheres are calcined as described below The properties of the calcined microspheres of ASP 600 clay and Dixie clay are shown in Table I. The resulting calcined microspheres were then added as 3 wt% Metals (2.4% V and 0.6% Ni) impregnated and later reactivated.

Das typische laboratoriumsmäßige Reaktivierungsverfahren besteht in dem Auswiegen von 50g der metallbeladenen Mikrokugeln in einen 100ml Kolonnenkolben, der 85g einer 35Gew.-%igen Schwefelsäure (flüssig/fest-Verhältnis 1,7) enthält und mit einem magnetischen Rührstab mit 2,5cm Länge ausgerüstet ist. Der Kolben wird mit einem Rückflußkühler verbunden und über einen Heizmantel zum Sieden erhitzt. Die Zeit des Auslaugens wird ab dem Einsetzen des Rückflusses gemessen und dauert typischerweise eine Stunde. Der Slurry wird mit einer minimalen Geschwindigkeit gerührt, die ein Absetzen der Mikrokugeln verhindert. Nach einer Stunde wird der Slurry über einen mittelporösen gesinterten Glasfilterfiltriert; die Festkörper werden zweimal mit etwa 20ml deionisiertem Wasser gewaschen. Danach werden die reaktivierten Mikrokugeln bei 1100C ofengetrocknet und anschließend auf die verschiedenen physikalischen bzw. körperlichen Eigenschaften hin untersucht und der Restgehalt an Nickel und Vanadium ermittelt. Zu Vergleichszwecken wird im Handel befindliches Kontaktmaterial reaktiviert und bewertet. Dieses Material wurde hergestellt durch Calcinieren von Mikrokugeln aus weichem Georgia-Kaolinton bis zum exothermen Umwandlungspunkt und hatte einen Mullit-Index von 5 (Probe A). Für weitere Vergleichswerte diente ein ebenfalls aus weichem Ton hergestelltes Kontaktmaterial, das bis zu einem Mullit-Index von 39 (Probe B) calciniert worden war und nach der Reaktivierung ebenfalls untersucht wurde. Die physikalischenEigenschaften der Mikrokugeln vor und nach der Schwefelsäure-Reaktivierung sind in der Tabelle Il (Dixie-Ton) und Tabelle III (ASP 600-Ton) gezeigt. Die Metallanalysen und physikalischen Eigenschaften von reaktivierten Mikrokugeln werden nach der Säureextraktion gemessen, um sowohl die Effektivität der Entfernung von Nickel und Vanadium zu ermitteln als auch mögliche Änderungen der Eigenschaften der resultierenden reaktivierten Mikrokugeln festzustellen, aufgrund derer sie für die Wiederverwendung in einer ART-Einheit ungeeignet wären. Die Resultate für die Nickel- und Vanadium-Extraktion von Mikrokugeln aus Dixie-Ton aus ASP 600-Ton sind in Fig. 1 und den Tabellen IV und V dargelegt.The typical laboratory reactivation procedure consists of weighing 50g of the metal loaded microspheres into a 100ml column flask containing 85g of a 35wt% sulfuric acid (liquid / solid ratio 1.7) and equipped with a magnetic stir bar 2.5cm in length , The flask is connected to a reflux condenser and heated to boiling over a heating mantle. The time of leaching is measured from the onset of reflux and typically lasts one hour. The slurry is stirred at a minimum rate which prevents settling of the microspheres. After one hour, the slurry is filtered through a medium-pored sintered glass filter; the solids are washed twice with about 20 ml of deionized water. Thereafter, the reactivated microspheres are oven dried at 110 0 C and then examined for various physical or physical properties to and determines the residual content of nickel and vanadium. For comparison purposes, commercially available contact material is reactivated and evaluated. This material was prepared by calcining soft Georgia kaolin clay microspheres to the exothermic transformation point and had a mullite index of 5 (Sample A). For further comparison, a contact material also made of soft clay was used which had been calcined to a mullite index of 39 (sample B) and was also examined after reactivation. The physical properties of the microspheres before and after the sulfuric acid reactivation are shown in Table II (Dixie clay) and Table III (ASP 600 clay). The metal analyzes and physical properties of reactivated microspheres are measured after acid extraction to determine both the effectiveness of removal of nickel and vanadium, as well as to detect possible changes in the properties of the resulting reactivated microspheres, rendering them unsuitable for reuse in an ART unit would. The results for nickel and vanadium extraction of Dixie clay microspheres from ASP 600 clay are set forth in Figure 1 and Tables IV and V.

Es wurde gefunden, daß Nickel nur schwach (20%) aus üblichem Kontaktmaterial (Kontrollprobe A) durch die Rückflußbehandlung mit 35%iger Schwefelsäure extrahiert werden konnte, wohingegen die Vanadiumextraktion lediglich gut (63%) war. Die Extraktion von Vanadium und Nickel aus dem anderen üblichen Material (Kontrollprobe B) war besser (75% Ni und 80% V). Die Ergebnisse für die erfindungsgemäßen Proben erhalten durch Calcinieren von Mikrokugeln aus ASP 600-Ton und hartem Ton, zeigen, daß die Nickelextraktion rasch ansteigt mit der Calcinierungstemperatur oberhalb des Bereichs 1093 bis 12600C und dann langsamer zwischen 1260 und 1 3710C. Die Vanadiumextraktion aus Weichton-Mikrokugeln zeigt ein lineares Ansteigen mit Erhöhung der Calcinierungstemperatur, wohingegen Mikrokugeln aus harten Tonen eine größere Extraktionszunahme zwischen 1204 und 12600C als Calcinierungstemperatur aufweisen.It was found that nickel could be extracted only slightly (20%) from conventional contact material (Control A) by the reflux treatment with 35% sulfuric acid, whereas the vanadium extraction was only good (63%). The extraction of vanadium and nickel from the other common material (Control B) was better (75% Ni and 80% V). The results for the inventive samples obtained by calcining microspheres of ASP 600 clay and hard clay show that nickel extraction increases rapidly with calcination temperature over the range 1093 to 1260 0 C and then more slowly 1260-1371 0 C. Vanadium extraction from soft-clay microspheres shows a linear increase with increase in the calcination temperature, whereas hard-clay microspheres have a larger extraction increase between 1204 and 1260 ° C. than the calcination temperature.

Die Mikrokugeln mit dem Mullit-Index 39 (Kontrollprobe B) zeigen ein Metall-Extraktionsverhalten entsprechend dem bei Caclinierungstemperaturen zwischen 1204 und 1 2600C. Darüber hinaus sind die physikalischen Eigenschaften dieses Kontaktmaterials vergleichbar mit donen aus ASP 600-Ton-Mikrokugeln, gewonnen durch eine Laboratoriums-Calcinierung bei 1 204°C.The microspheres with the mullite index of 39 (Control Sample B) show a metal extraction performance corresponding to the at Caclinierungstemperaturen 1204-1260 0 C. In addition, the physical properties of this contact material are comparable to Donen from ASP 600 clay microspheres obtained by a laboratory calcination at 1 204 ° C.

Die Ergebnisse in Fig. 1 und den Tabellen IV und V lassen erkennen, daß Calcinierungstemperaturen oberhalb von 126O0C und 1316°C benötigt werden für Mikrokugeln aus hartem Ton bzw. aus weichem Ton, um eine größer als 80%ige Metallextraktion zu erreichen.Blank IV and V recognize the results in Fig. 1 and the tables that calcination temperatures are required in excess of 126o 0 C and 1316 ° C for microspheres of hard clay and soft clay in order to achieve a greater than 80% metal extraction.

Die Ergebnisse in den Tabellen Il und III zeigen, daß die Schwefelsäureaktivierung kaum einen Einfluß auf die physikalischen Eigenschaften hat, außer einer leichten Zunahme der Grundfläche. Wie oben dargelegt, ist eine Calcinierungstemperatur von 1316°C bei Verwendung von Mikrokugeln aus dem weichen Ton notwendig. Solche Bedingungen für die Calcinierung resultieren in reaktivierten Produkten mit Grundflächen im Bereich von 10 bis 12m2/g. Diese Werte entsprechen denen von handelsüblichen gebrauchten Kontaktmaterialien; insoweit ist davon auszugehen, daß sie nur geringe Probleme bei der Rückführung bringen. Indessen kann mit einer Calcinierung.von 788 bis 9820C eine Verminderung der Grundfläche auf einem Bereich von4bis5m2/g erzielt werden.The results in Tables II and III show that the sulfuric acid activation has little influence on the physical properties except for a slight increase in the area. As stated above, a calcination temperature of 1316 ° C is necessary when using microspheres from the soft clay. Such conditions for calcination result in reactivated products with footprints in the range of 10 to 12m 2 / g. These values correspond to those of commercial used contact materials; In that regard, it can be assumed that they bring only minor problems in repatriation. Meanwhile, 0, a reduction of the base surface on a portion von4bis5m 2 / g are obtained with a C Calcinierung.von 788-982.

Beispiel 2Example 2

Proben aus ASP 600-Kaolin, die sprühgetrocknet und in einem Muffelofen bei Temperaturen von 1149 bis 13710C calciniert worden waren, wurden zur Bestimmung ihres Verhaltens bei der Verwendung in einer ART-Einheit untersucht und zeigten folgende Eigenschaften: EAI weniger als 0,5%/s, Auslaugbarkeit der Nickel- und Vanadium-Auftragung von mehr als 80% (Ni und V) mit 35%iger Schwefelsäure unter Rückflußbedingungen sowie einer Beständigkeit gegen das Agglomerieren gemäß dem statischen Agglomerationstest von unter 25. Die Resultate sind in Tabelle Vl zusammen mit anderen Eigenschaften festgehalten. Bei dem Agglomerationstest wurden die Metalle bis zu einem Gesamtbetrag von 8% aufgebracht, um eine Unterscheidung zwischen den Proben zu zeigen. Bei dem Auslaugen wurden die Metalle in einer Höhe von insgesamt 3% aufgebracht. Calcinierte Mikrokugeln mit vorzüglichem Agglomerations-Verhalten, d.h. weniger als 25, zeigen auch exzellente Metallextraktionsergebnisse, d. h. daß mehr als 85% sowohl von Nickel als auch Vanadium entfernt werden.Samples of ASP 600 kaolin that had been spray dried and calcined in a muffle furnace at temperatures of 1149 to 1371 ° C were tested to determine their behavior when used in an ART unit and showed the following characteristics: EAI less than 0.5 % / s Leachability of nickel and vanadium plots greater than 80% (Ni and V) with 35% sulfuric acid under reflux conditions and resistance to agglomeration according to the static agglomeration test below 25. The results are summarized in Table VI recorded with other properties. In the agglomeration test, the metals were deposited to a total of 8% to show a distinction between the samples. During leaching, the metals were applied at a total of 3%. Calcined microspheres with excellent agglomeration performance, ie less than 25, also show excellent metal extraction results, ie more than 85% are removed from both nickel and vanadium.

Beispiel 3Example 3

Die katalytischen Eigenschaften der Mikrokugeln aus ASP 600, calciniert bei 1149 bis 13710C, werden gemäß dem MAT-Test bestimmt; die Ergebnisse sind nachstehend zusammengefaßt: Katalytische Eigenschaften der ASP 600-Mikrokugeln:The catalytic properties of the ASP 600 microspheres, calcined at 1149 to 1371 ° C., are determined according to the MAT test; the results are summarized below: Catalytic properties of the ASP 600 microspheres:

Probenrehearse Calcinie-calcination Wasserwater UmAround Kok!Kok! Nr.No. rungs-Tem-approximately tem- stoffmaterial wandwall %% perator°Cator ° C %% lung %% 238238 11491149 0,020.02 5,925.92 0,710.71 239239 12041204 0,020.02 4,664.66 0,600.60 240240 12601260 0,010.01 3,263.26 0,370.37 241241 13161316 00 5,375.37 0,30.3 242242 13711371 00 2,172.17 0,160.16

Beispiel 4Example 4

Herstellung von Mikrokugeln aus rohem Kyanit:Production of Raw Kyanite Microspheres:

Das rohe Material war ein uncalcinierter, hochreiner Kyanit mit der folgenden Zusammensetzung:The crude material was an uncalcined, high purity kyanite having the following composition:

AI2O3: 57,93% TiO2: 0,93%Al 2 O 3 : 57.93% TiO 2 : 0.93%

SiO2: 40,69% CaO: 0,02%SiO 2 : 40.69% CaO: 0.02%

Fe2O3: 1,0% MgO: 0,04%Fe 2 O 3 : 1.0% MgO: 0.04%

K2O: 0,02% Na2O: 0,09% L.O.I.: 0,34%K 2 O: 0.02% Na 2 O: 0.09% LOI: 0.34%

Das Material hatte eine Teilchengröße von etwa 90% entsprechend einem Sieb mit Maschenweite 325.The material had a particle size of about 90% corresponding to a 325 mesh screen.

Das Material wurde flüssig vermählen und dann 20 Std. in einer Kugelmühle behandelt bei einem Festkörperanteil von 60% unter Zusatz von 0,3% Calgon T als Dispergiermittel; Achate wurden als Mahlmedium verwendet in der 5,6facher Gewichtsmenge desThe material was ground liquid and then treated in a ball mill for 20 hours at a solids content of 60% with the addition of 0.3% Calgon T as a dispersant; Agates were used as a grinding medium in the 5.6 times the weight of the

Kyanits. Die durchschnittliche Teilchengröße nach der Behandlung in der Kugelmühle war 1,5μηη (microns).Kyanits. The average particle size after treatment in the ball mill was 1.5μηη (microns).

Das in der Kugelmühle zermahlene Produkt wurde behandelt mit Natriumsilikat (Typ „N"-Brand) in einer Menge von 3%,The ball milled product was treated with sodium silicate (type "N" brand) in an amount of 3%,

bezogen auf Kyanitgewicht, und dann sprühgetrocknet.based on kyanite weight, and then spray dried.

Das sprühgetrocknete Produkt wurde in einem Harrop-Ofen calciniert zur Erzielung folgender Eigenschaften:The spray dried product was calcined in a Harrop oven to obtain the following properties:

Calcinierungstemperatur 126O0CCalcination temperature 126O 0 C

Behandlungszeit 1 StundeTreatment time 1 hour

Hg-Porenvolumencm3/g 0,27Hg pore volume cm 3 / g 0.27

BET-Grundflächem2/g 1,5BET surface area 2 / g 1.5

EAI %/s 1,4EAI% / s 1.4

Größere Mengen des calciniertem Kyanits wurden hergestellt zur Bestimmung der Agglomeration. Diese Proben wurden aus Mikrokugeln bereitet, die unter Verwendung eines 3%-Natriumsilikat-Bindemittels gewonnen worden waren.Larger amounts of calcined kyanite were prepared to determine agglomeration. These samples were prepared from microspheres recovered using a 3% sodium silicate binder.

Die einzigen Unterschiede zwischen diesen Proben und den früheren waren die längere Verweilzeit in dem Ofen und derThe only differences between these samples and the earlier ones were the longer residence time in the furnace and the

Natriumsilikatanteil als Bindemittel.Sodium silicate content as a binder.

Teile dieser calcinierten Mikrokugeln wurden auf ihre physikalischen Eigenschaften hin untersucht. Andere wurden gemäß der oben beschriebenen Imprägnierungstechnik bis zu einem Gesamtmetallgehalt beladen und auf ihr Agglomerationsverhalten hinParts of these calcined microspheres were examined for their physical properties. Others were loaded according to the impregnation technique described above to a total metal content and their agglomeration behavior

untersucht. Die Ergebnisse sind nachstehend zusammengefaßt:examined. The results are summarized below:

Kyanit-MikrokugelnKyanite microspheres

°C/2° C / 2

Calc.-Bding.(°C/h)Calc.-Bding. (° C / h) 1148°C/21148 ° C / 2 1260°C/21260 ° C / 2 13"13 " Agglomeration, 5% MetalleAgglomeration, 5% metals δ mean μιη (micron)δ mean μιη (micron) 69,369.3 4,94.9 5,75.7 ömedian um (micron)ömedian um (micron) 54,754.7 4,94.9 5,55.5

7474 -13- 263 049-13- 263 049 4747 0,2834.2834 0,2713.2713 53005300 44004400 530530 440440 1,31.3 1,71.7

Physik. Eigenschaften der reinen Mikrokugeln Mullit-Index 0*Physics. Properties of Pure Microspheres Mullite Index 0 *

Hg-Porenvolumencm3/g 0,2667Hg pore volume cm 3 / g 0.2667

mittlerer Porenradius Ä 3500average pore radius Ä 3500

nm 350nm 350

Grundfläche m2/g 2,0Base area m 2 / g 2.0

* Störpeaks — Wert möglicherweise nicht sinnvoll* Noise peaks - value may not make sense

Beispiel 5Example 5

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines fließfähigen, kugelförmigen Kontaktmaterials aus Mischungen von hochreinen Kaolintonen mit verschiedenen calcinierten und wasserhaltigen Aluminiumoxiden. Als Tonmaterialien wurden dabei verwendet der oben genannte ASP 600 Kaolinton sowie ein harter Kaolinton, der eine nominale Teilchengröße von etwa 80% bis 2μηη (microns) hatte und, wie oben beschrieben, aus einem entsandeten Nebenstrom der grobkörnigen Fraktion des harten Tones und Gewinnung derfeinteiligen Fraktion hergestellt war. Die Aluminiumoxide waren: calciniertes Aluminiumoxid vom Typ Alcoa A-3, schmelzcalciniertes Aluminiumoxid vom Typ FGA sowie ein Übergangs-Aluminiumoxid vom Typ TGA, alle erhalten von Reynolds Metals Company. Die Anteile von Aluminiumoxid bei dem Mischen mit dem Ton wurden variiert, und zwar in einem Bereich von 15 bis 75 Gewichtsteilen Aluminiumoxid (wasserfreie Basis) bis zu 100 Gewichtsteilen der Gesamtmischung (Trockengewichtsbasis).This example illustrates the preparation of a flowable, spherical contact material from mixtures of high purity kaolin clays with various calcined and hydrous aluminas. The clay materials used were the above-mentioned ASP 600 kaolin clay and a hard kaolin clay having a nominal particle size of about 80% to 2μηη (microns) and, as described above, from a discharged sidestream coarse-grained hard clay fraction to obtain the fine-particle fraction was made. The aluminas were: Alcoa A-3 type calcined alumina, FGA type calcined alumina, and TGA transition alumina, all obtained from Reynolds Metals Company. The proportions of alumina mixed with the clay were varied, ranging from 15 to 75 parts by weight of alumina (anhydrous basis) to 100 parts by weight of the total mixture (dry weight basis).

Die Herstellung des Kontaktmaterials auf der Basis der Ton-Aluminiumoxid-Mischungen wurde wie folgt vorgenommen. Tetranatriumpyrophosphat wurde in einer Menge von 0,5Gew.-%, bezogen auf den Tonanteil der Mischungen, dem Wasser zugesetzt. Der pH-Wert der Pyrophasphatlösung von zunächst 9,8 wurde durch Zusatz von konzentrierter Phosphorsäure auf 7,0 eingestellt. Mischungen aus Ton und Aluminiumoxid werden zu den erhaltenen Lösungen zugegeben unter Einstellung eines Festkörperanteils von 60%. Die erhaltene Slurries wur'den in einem „Cowles"-Mischer durchgearbeitet und dann in einem Sprühtrockner (System Stork-Bowen) getrocknet. Die Arbeitsbedingungen des Sprühtrockners waren: Einlaßtemperatur 250 bis 2600C, Auslaßtemperatur 110 bis 120°C, Düsendruck ~2,5 · 105N/m2 (35psig) und Druckabfall 6 bis 7 in Wassersäule. 500g einer jeden Probe wurden in einem Harrop-Ofen bei zwei verschiedenen Temperaturen (1260 und 13710C) calciniert während zwei Stunden.The preparation of the contact material based on the clay-aluminum oxide mixtures was carried out as follows. Tetrasodium pyrophosphate was added to the water in an amount of 0.5% by weight, based on the clay content of the mixtures. The pH of the pyrophosphate solution, initially 9.8, was adjusted to 7.0 by the addition of concentrated phosphoric acid. Mixtures of clay and alumina are added to the resulting solutions, setting a solids content of 60%. The slurries obtained wur'den in a "Cowles" mixer worked and then in a spray dryer (System Stork-Bowen) dried The operating conditions of the spray dryer were:. Inlet temperature 250 to 260 0 C, outlet temperature 110 to 120 ° C, nozzle pressure ~ 2 5 × 10 5 N / m 2 (35 psig) and pressure drop 6 to 7 in water column 500 g of each sample were calcined in a Harrop oven at two different temperatures (1260 and 1371 ° C.) for two hours.

BeispieleExamples

DiePorengrößenverteilungen (Quecksilber der calcinierten Tonkugeln aus Beispiel 1 und den Kontrollproben A und B sind in der Tabelle VII zusammengestellt. Die bevorzugten Mikrokugeln mit einem ausgezeichneten Metall-Extraktionsverhalten und niedriger Agglomerationstendenz zeigen ein niedriges Gesamtporenvolumen und enthalten überwiegend Proben mit Durchmessern größer als 100 nm(1 000Ä). Die Messungen der Stickstoff-Porengrößenverteilung zeigt auch, daß die bevorzugten Mikrokugeln nur ein geringes oder kein Mikroporenvolumen haben.The pore size distributions (mercury of the calcined clay spheres of Example 1 and Control Samples A and B are summarized in Table VII.) The preferred microspheres with excellent metal extraction performance and low agglomeration tendency exhibit a low total pore volume and contain predominantly samples with diameters greater than 100 nm (FIG The measurements of the nitrogen pore size distribution also show that the preferred microspheres have little or no micropore volume.

ω οω ο

bo CJlbo CJl

to Oto O

TABELLE I Physikalische Eigenschaften der MikrokugelnTABLE I Physical properties of the microspheres

Probesample verwendeteused Calcinierungs-calcination Schüttdichte . «^Bulk density. "^ 1.171.17 Gesamttotal Grundf1 acheBasic fact EAI %/sec.EAI% / sec. Mil lit IndexMil lit Index Cristobal itCristobal it A teakA teak Nr.No. ToneTone terop. 0Cterop. 0 C %/ατι% / Ατι fläche m /garea m / g m2/gm 2 / g d = 4.11d = 4.11 'rei-te ·''t-shirt ·' 23«23 " ASP 600ASP 600 11*911 * 9 0.2390239 7.57.5 0.620.62 1616 2 392 39 12041204 0.1880188 5.55.5 0.4212:42 3737 7*07 * 0 12f>012f> 0 0.1340134 2.92.9 0.2212:22 5252 241241 13161316 0.0810081 1.61.6 0.2512:25 5353 2*22 * 2 13711371 0.0370037 1.01.0 0.2012:20 5858 «——"- 25*25 * ASF 600ASF 600 114 9'114 9 ' 0.2480248 β. ββ. β 1.001:00 77 nichtsNothing \ 30 .\ 30. 755755 (Wiederholungen)(Repeats) 12041204 0.2100210 6.96.9 0.670.67 2626 3737 .34.34 256256 l2ftOl2ftO 0.1500150 3.9 /3.9 / 0.3712:37 4949 303303 .34.34 257257 13161316 0.0940094 1.81.8 0.2912:29 5252 102*102 * .30.30 25«25 " 13711371 0.0460046 1.21.2 0.1912:19 5959 1*141 * 14 — —- - 2*52 * 5 Coara« DlMl«Coara "DlMl" 11491149 0.2040204 7.47.4 0.740.74 I*I * I*I * - 246 7*7246 7 * 7 (-325 Maschen)(-325 mesh) 1760 13711760 1371 0.082 0.0170.082 0.017 0.5 0.70.5 0.7 I.IO 0.59I.O. 0.59 50 5450 54 73* 89473 * 894 7*87 * 8 Coara· Dtil«Coara · Dtil « 10931093 0.2)90.2) 9 17.)17.) 1.201.20 «" H itΊ/CH it Ί / C .62.62 249249 [Schnitt 78% zu[Cut 78% too 11491149 0.2120212 8.88.8 1.001:00 1313 2525 .46.46 250250 2 μη)2 μη) 120*120 * 1.261.26 0.1510151 5.75.7 0.4712:47 2929 5959 .28.28 251251 12601260 1.381:38 0.0570057 0.70.7 0.600.60 5353 751751 • 28• 28 257257 13161316 .43.43 0.0240024 0.50.5 0.930.93 5*5 * 11291129 .76.76 253253 13711371 1.451:45 0.0220022 I.Ji.j 0.4112:41 5*5 * 11*211 * 2 .14.14 .21.21 .32.32 .42.42 .49.49 .21.21 .40 .45.40 .45 .10.10 .18.18 .29.29 .45.45 .46.46 1.491:49

* Peak-Höhe ist ei ne quäl i tat i ve Messung der Bestandtei 1 konzentrat! ons.;* Peak height is a very good measure of the constituent 1 concentrate! ons .;

Peak-Breite ist eine qualitative Messung des Kristal1itätsgrades ** bestimmt durch Hg-Porosimetrie (Volumen der Poren mit DurchmessernPeak width is a qualitative measure of the degree of crystallinity ** determined by Hg porosimetry (volume of pores with diameters

zwischen 10 und 2000 nm (100 bis 20000 Ä).between 10 and 2000 nm (100 to 20000 Å).

ω οω ο

to Oto O

cncn

Cncn

TABELLE IITABLE II

Eigenschaften von'caicinierten Mikrokugeln aus hartem Dixie-Toη vor und nach der Reaktivierung mit Schwefel säureProperties of Caicin Dixie-Toη hard and dry microspheres before and after reactivation with sulfuric acid

Probe . Nr.Sample. No. Calcinierungs- Temperatur (0C) · .Calcination temperature ( 0 C) ·. nach der Calcinierungafter calcination Hg PV* 3 cm /gHg PV * 3 cm / g EAI · W see.) EAI · W see.) Mullit- IndexMullite index nach der Inprägnierung undafter impregnation and Hg3PV* cm /gHg 3 PV * cm / g ReaktivieruncReaktivierunc )) Hillit IndexHillite Index IU* jIU * j Grundf1äche (m /g) .,,1Basis (m / g). ,, 1 0.2112:21 1.01.0 1313 Grund!fache (πΓ/g)Reason! Times (πΓ / g) 0.2)0.2) EAI (%/sec.)EAI (% / sec.) 3939 120* i120 * i B.β ,B.β, 0.1)0.1) 0.4712:47 2929 17.317.3 0.2012:20 0.640.64 4242 12601260 i.i ; ii ; 0.0612:06 .0.60.0.60 >J> J J 3.JJ 3.J 0.0612:06 O.)lOil )3) 3 11161116 o.;O.; 0.0212:02 0.9)0.9) 5454 12.712.7 0.0612:06 0.2912:29 5656 1)711) 71 o.j ;o.j; 0.0212:02 0.4112:41 5454 11.011.0 0.0)0.0) 0.3612:36 )7) 7 1.)1.) 9.29.2 1.281.28

* PV = Porenvolumen* PV = pore volume

cncn

cncn

TABELLE IIITABLE III

Eigenschaften von calcinierten Mikrokugeln aus ASP 600 vor und nach der Reaktivierung mit SchwefelsäureProperties of ASP 600 calcined microspheres before and after reactivation with sulfuric acid

Calcinierungs-calcination nach der Calcinierungafter calcination Hg PV* 3, cm /gHg PV * 3, cm / g EAI (%/sec.)EAI (% / sec.) Mullit- Index ·Mullite Index · nach Imprägnierung und Reaktivierungafter impregnation and reactivation Hg PV* cm /gHg PV * cm / g EAI (%/sec.)EAI (% / sec.) Millit- IndexMillit index Probesample Tenperatur (0C)Tenperature ( 0 C) Grundf1ächeGrundf1äche 0.2412:24 0.620.62 1616 Grundf1äche (m2/g)Basic area (m 2 / g) 0.23 ;0.23; 0.57  12:57 3434 Nr.No. 11491149 7.57.5 0.1912:19 0.4212:42 3737 19.619.6 0.18 ;0.18; 0.5112:51 4646 12041204 5.55.5 0.1312:13 0.2212:22 5252 17.117.1 0.11 >0.11> 0.2412:24 4242 12601260 2.92.9 0.0812:08 0.2512:25 5353 12.312.3 0.0712:07 0.2012:20 5757 13161316 1.61.6 0.0412:04 0.2012:20 5858 10.310.3 • 0.03• 0.03 0.1812:18 5858 13711371 1.01.0 7.87.8

* PV = Porenvolumen* PV = pore volume

ω οω ο

cncn

TABELLE IVTABLE IV

Extraktion von V, Ni und Al O3 aus Mikrokugeln, hergestellt aus Dixie-Ton, mit 35%iger SchwefelsäureExtraction of V, Ni and Al O 3 from microspheres made of Dixie clay with 35% sulfuric acid

Probe Nr.Sample No. Calcinierungs- Tenperatur (0C)Calcination Tenperature ( 0 C) Anfangsgehalt Metalle (%)Initial content of metals (%) derthe Metall-EndgehaltMetal final content (*)(*) ^Extraktion^ extraction Nlnl Al7O1*Al 7 O 1 * VV Nlnl VV Hlhl VV 41.741.7 6.16.1 249249 11491149 2.252.25 0.3712:37 1.171.17 0.3512:35 30.6"6.30 " 50.950.9 4.64.6 250250 12041204 2.3030.2 0.600.60 1.031:03 0.2612:26 57.657.6 79.279.2 3.03.0 ; 251; 251 12601260 2.25 '2.25 ' 0.610.61 0.5012:50 O.O;ò.ó; 79.079.0 92.692.6 2.32.3 252252 1316 '1316 ' 2.29 I2.29 I 0.630.63 0.4612:46 0.0312:03 Si.2SI.2 90.990.9 1.91.9 233233 13711371 2.452:45 0.620.62 0.4412:44 0.0612:06 83.283.2

b) bezogen auf den Al „0.,-Gehal t in den metallfreien Mikrokugelnb) Based on the Al "0., - Gehal t in the metal-free microspheres

ω οω ο

to Oto O

TABELLE VTABLE V

Extraktion von V, Ni und Al2O3 aus calcinierten Mikrokugeln, hergestellt aus ASP 600 - Tonen, durch 35%ige SchwefelsäureExtraction of V, Ni and Al 2 O 3 from calcined microspheres, prepared from ASP 600 clays, by 35% sulfuric acid

Probe Nr.Sample No. Calcinierungs- Tenperatur (0C)Calcination Tenperature ( 0 C) Anfangs-Metal1gehaltInitial Metal1gehalt NiNi Endmetallgehaltfinal metal NINI ^Extraktion^ extraction Nlnl Al1O1*Al 1 O 1 * VV 0.5712:57 VV 0.2712:27 νν 5353 8.28.2 238238 11491149 2.342:34 0.600.60 1.071:07 0.1612:16 56 ·56 · 7171 6.56.5 239239 12041204 2.222.22 0.660.66 0.810.81 0.0712:07 6464 8282 1.91.9 240240 12601260 2.232.23 0.640.64 0.5512:55 0.0512:05 7171 8585 1.31.3 241241 13161316 2.132.13 0.5812:58 0.4012:40 0.0512:05 8181 9595 1.01.0 242242 13711371 1.931.93 0.4212:42 0.3112:31 0.3512:35 8585 2121 5.55.5 Vergleich AComparison A - 5% Mil lit- 5% mil lit 1.591:59 0.610.61 0.610.61 0.1712:17 6363 7575 4.94.9 Vergleich BComparison B - 39% Mill it- 39% Mill it 2.322:32 0.5012:50 8080

b) bezogen auf den Al η -Gehalt in den metal 1 frei en Mikrokugelnb) based on the Al η content in the metal 1 frei en microspheres

2 32 3

ω οω ο

to cnto cn

to Oto O

TABELLE VITABLE VI

Physikalische und Verhaltenseigenschaften von Mikrokugeln aus calcinieren ASP 600 Tonen in Abhängigkeit von der CalcinierungstemperaturPhysical and behavioral properties of microspheres from calcine ASP 600 clays as a function of the calcination temperature

Probe Nr.Sample No. Cacinierungstempe- ratur 0CCuring temperature 0 C Schütt dichte g/cmBulk density g / cm MuI lit-IndexMulti-index Porenvolime cm /gPore volume cm / g ι EAI %/sec.ι EAI% / sec. Verhalten beim Agglomerations- Test (Mean, un (micron)Behavior in agglomeration test (Mean, un (micron) Auslaugung von Ni und V %Leaching of Ni and V% ** K. OK.O. 2)82) 8 11491149 1.171.17 1616 0.2390239 0.620.62 109109 7OX or below7OX or below 239239 12041204 1.261.26 3737 0.1880188 0.4212:42 9999 II 240240 12601260 1.3«1.3 ' 5252 0.1340134 0.2212:22 4343 241241 13161316 1.431:43 5353 O.OSIO.OSI 0.2512:25 1.21.2 85Z +85Z + t 242;t 242; 13711371 1.451:45 5858 0.0370037 0.2012:20 O 'O ' ι ι II i Vergleich A Vergleich BComparison A Comparison B 1.07 1.161.07 1.16 5 395 39 0.26 0.160.26 0.16 1.0 0.211.0 0.21 :: 55 8055 80

nicht bestimmt bei 8% Metallgehaltnot determined at 8% metal content

-Jo--Jo-

66

N W IU M W WN W IU M W W

Ui Ui Ui Ui Ui rUi Ui Ui Ui Ui r

> (Ρ OD --«J ON Ul t· W> (Ρ OD - «J ON Ul t · W

W W IU -C- CO OJ O VO OOW W IU C- CO OJ O VO OO

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OOOOOOOOOOOOO ~OOOOOOOOOOOOO ~

oooooooooooo roOOOMHrOMMI-JroOJ Ο—JOJJS-MOOOOOJfUCAroCAoooooooooooo roOOOMHrOMMI-JroOJ Ο-JOJJS-MOOOOOJfUCAroCA

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,_,_ _ OO OO ,_,_ _ JrJr MM OO OO OO roro ,_,_ _ II JTJT OO OJOJ CACA OO ΜΜ UIUI MM Ulul OOOO OJOJ roro Xrxr OO uiui UIUI OJOJ OO OO OO OO roro OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO II OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO roro .Cr.cr Ulul OO OO OO OO OO OO OO OO OO OO -J-J Ulul roro JrJr roro OJOJ roro CACA CACA OO OO OO OO OO OO OO OO OO ρρ OO OO OO OO OO

CA VO CA ruCA VO CA ru

Xr(-> r OO O VOXr (-> r OO O VO

O h-> m roO h-> m ro

OD OJ OO OJOD OJ OO OJ

J=- Xr OD VDJ = - Xr OD VD

σ cσ c

roro

C OC O

rcrc

C C CC C C

ClCl

'J.'J.

Claims (33)

1. Geformte makroporöse Körper wie in Form wirbelfähiger Mikrokugeln und in Form von Pellets, Waben, sowie dergleichen extrudierbaren Formen, gekennzeichnet dadurch, daß sich in Mullit und kristallines Siliciumdioxid vereinigen und abriebfest sowie im wesentlichen unlöslich in Säurensind.1. Shaped macroporous bodies such as vortex-capable microspheres and in the form of pellets, honeycombs and the like extrudable forms, characterized in that they combine into mullite and crystalline silica and are abrasion-resistant and substantially insoluble in acids. 2. Körper nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie zusätzlich zu dem im Mullit enthaltenen Aluminiumoxid noch eine kleine Menge an säureunlöslichem Aluminiumoxid enthalten.2. Body according to item 1, characterized in that in addition to the alumina contained in the mullite still contain a small amount of acid-insoluble alumina. 3. Körper nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß in ihnen im wesentlichen alles Siliciumdioxid in dem Mullit und als kristallines Siliciumdioxid vorliegt sowie im wesentlichen alles Aluminiumoxid in dem Mullit bzw. einer Kombination von Mullit und säureunlöslichem Aluminiumoxid vorhanden ist und die sich zu wenigstens 95Gew.-% aus SiO2 und AI2O3 zusammensetzen.A body according to item 1 or 2, characterized in that it contains substantially all of the silica in the mullite and crystalline silica, and substantially all of the alumina in the mullite or a combination of mullite and acid-insoluble alumina is present and is present at least 95% by weight of SiO 2 and Al 2 O 3 . 4. Mikrokugein nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Poren überwiegend größer als 10O nm (1000Ä)im Durchmesser sind und Poren kleiner als 10nm (100Ä) in wesentlichen Mengen vorliegen.4. Mikrokugein according to item 4, characterized in that the pores are predominantly greater than 10O nm (1000Ä) in diameter and pores smaller than 10nm (100Ä) in substantial quantities. 5. Mikrokugeln nach Punkt5, gekennzeichnet dadurch, daß ein Gesamtporenvolumen unter 0,1 cm3/ g haben.5. microspheres according to item 5, characterized in that a total pore volume below 0.1 cm 3 / g. 6. Mikrokugeln nach einem der Punkte 4 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen EAI-Wert unterhalb von 2% see. haben.6. microspheres according to one of the items 4 to 6, characterized in that they have an EAI value below 2% see. to have. 7. Mikrokugeln nach einem der Punkte 4 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen EAI-Wert unterhalb 1 % see. haben.7. microspheres according to one of the items 4 to 6, characterized in that they see an EAI value below 1%. to have. 8. Mikrokugeln nach einem der Punkte 4 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß sie eine BET-Grundfläche unter 20m2/g8. microspheres according to one of the items 4 to 8, characterized in that they have a BET surface area below 20m 2 / g 9. Mikrokugeln nach einem der Punkte 4 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen Mullit-Index von wenigstens 45 haben.9. Microspheres according to any one of items 4 to 9, characterized in that they have a mullite index of at least 45. 10. Mikrokugeln nach einem der Punkte 4 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß sie eine Agglomerationsbeständigkeit unter 25 haben im Falle der Messung nach der weiter oben beschriebenen statischen Agglomerationsmethode bei einer Metallbeladung von 8Gew.-% Nickel und Vanadium und einem Vanadium/Nickel-Gewichtsverhältnis von 4/1.10. Microspheres according to any one of items 4 to 10, characterized in that they have an agglomeration resistance below 25 in the case of the measurement according to the static agglomeration method described above at a metal loading of 8Gew .-% nickel and vanadium and a vanadium / nickel weight ratio from 4/1. 11. Körper nach einem der Punkte 1 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß sie wirbelfähige, sich zu wenigstens 95Gew.-% aus vereinigtem Siliciumdioxid/Aluminiumoxid zusammensetzende Mikrokugeln sind, welche im wesentlichen aus Mullit-Kristallen und kristallinem Siliciumdioxid bestehen, wobei im wesentlichen alles Siliciumdioxid in den Mikrokugeln in dem Mullit und als kristallines Siliciumdioxid vorliegt und im wesentlichen alles Aluminiumoxid in dem Mullit oder in dem Mullit und als säureunlösliches Aluminiumoxid vorhanden ist, einen EAI-Wert unter 1 %/sec, eine Grundfläche unter 5m2/g, ein Gesamtporenvolumen unter 0,1 cm3/g und eine solche Porenstruktur haben, daß die Mehrzahl der Poren einen Durchmesser von mehr als 100 nm (1 000Ä) aufweisen.A body according to any one of items 1 to 11, characterized by being swirlable microspheres composed of at least 95% by weight of combined silica / alumina, consisting essentially of mullite crystals and crystalline silica, substantially all of them Silica is present in the microspheres in the mullite and as crystalline silica and substantially all of the alumina is present in the mullite or in the mullite and as acid-insoluble alumina, an EAI below 1% / sec, a footprint less than 5m 2 / g Total pore volume below 0.1 cm 3 / g and such a pore structure have that the majority of the pores have a diameter of more than 100 nm (1000 Å). 12. Mikrokugeln nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß sie eine Schüttdichte im Bereich von 1,1 bis 1,5g/cm3 haben.12. Microspheres according to item 12, characterized in that they have a bulk density in the range of 1.1 to 1.5 g / cm 3 . 13. Mikrokugeln nach Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß sie ein Si02/AI203-Molverhältnisvon etwa 2 haben und durch Calcinieren von aus hochreinem Kaolin bestehenden Mikrokugeln bei einer Temperatur und während einer Zeit erhalten wurden, die zur Ausbildung von einem Mullitindex oberhalb 50 und einem nennenswerten Anteil an kristallinem Siliciumdioxid bei dessen Bestimmung durch Röntgenstrahlen-Brechung ausreicht.13. Microspheres according to item 13, characterized in that they have a SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of about 2 and obtained by calcining microspheres of high purity kaolin at a temperature and for a time sufficient to form a mullite index above 50 and a significant amount of crystalline silica as determined by X-ray refraction sufficient. 14. Mikrokugeln nach Punkt 12 oder 13, gekennzeichnet dadurch, daß sie ein SiO2AI2O3-Molverhältnis von etwa 1 zu 2 haben und durch Calcinieren von aus hochreinem Kyanit bestehenden Mikrokugeln bei einer Temperatur und während einer Zeit erhalten wurden, die zur Bildung von Mikrokugeln mit einem Mullitindex oberhalb 45 und einem nennenswerten Anteil an kristallinem Siliciumdioxid ausreicht.14. Microspheres according to item 12 or 13, characterized in that they have a SiO 2 Al 2 O 3 molar ratio of about 1 to 2 and have been obtained by calcining microspheres of high purity kyanite at a temperature and for a time sufficient to form of microspheres with a mullite index above 45 and a significant amount of crystalline silica sufficient. 15. Mikrokugeln nach Punkt 12 oder 13, gekennzeichnet dadurch, daß sie ein Si02/AI203-Molverhältnis von weniger als 2 haben und durch Calcinieren von Mikrokugeln erhalten wurden, die aus einer Mischung von hochreinem Kaolinton und einem geringen Anteil hochreinem calcinierten oder hydratinierten Aluminiumoxid bestehen, bei einer Temperatur und während einer Zeit, die zur Bildung von kristalinem Mullit, kristallinem Siliciumdioxid und kristallinem Aluminiumoxid ausreicht.15. Microspheres according to item 12 or 13, characterized in that they have a SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of less than 2 and have been obtained by calcining microspheres which are calcined from a mixture of high-purity kaolin clay and a small proportion of high-purity hydrated alumina, at a temperature and for a time sufficient to form crystalline mullite, crystalline silica and crystalline alumina. 16. Mikrokugeln nach einem der Punkte 12 bis 1.6, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen EAI-Wert von 0,5%/sec. oder weniger haben.16. Microspheres according to any one of items 12 to 1.6, characterized in that they have an EAI value of 0.5% / sec. or less. 17. Verfahren zur Herstellung von geformten Körpern auf Basis Aluminiumoxid-Siliciumdioxid, die als Kontaktmaterial zur Entfernung von Metallen und kohleartigen Verunreinigungen aus Kohlenwasserstoff-Einsatzprodukten geeignet sind, gekennzeichnet dadurch, daß ein mineralisches Material, welches thermisch in Mullit und freies Siliciumdioxid umwandelbar ist, mit einem flüchtigen Binder zu einer Masse vermischt wird, aus dieser Masse geformte Körper hergestellt werden, daß dann diese Körper während einer Zeit und bei einer Temperatur calciniert werden, welche zur Umwandlung im wesentlichen aller Kieselerde in Mullit und kristallines Siliciumdioxid ausreicht, und daß diese Körper ohne Auslaugung von Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid und ohne Vermahlung oder andere Formveränderung der Körper gewonnen werden.17. A process for the preparation of shaped bodies based on alumina-silica, which are suitable as a contact material for the removal of metals and carbonaceous contaminants from hydrocarbon feedstocks, characterized in that a mineral material which is thermally convertible into mullite and free silica, with a volatile binder is compounded into a mass, are formed from this mass molded body, that then these bodies are calcined for a time and at a temperature sufficient for the conversion of substantially all silica in mullite and crystalline silica, and that these bodies without Leaching of silica or alumina and without grinding or other change in shape of the body can be obtained. 18. Verfahren nach Punkt 17, gekennzeichnet dadurch, daß die Masse frei von ungesetzten kohlehaltigen Stoffen ist, die beim Calcinieren der Körper Hohlräume bilden würden.18. The method according to item 17, characterized in that the mass is free from unreacted carbonaceous materials that would form cavities when calcining the body. 19. Verfahren nach Punkt 17 oder 18, gekennzeichnet dadurch, daß das mineralische Material Kaolinton ist.19. The method according to item 17 or 18, characterized in that the mineral material is kaolin clay. 20. Verfahren nach Punkt 17 oder 18, gekennzeichnet dadurch, daß.das mineralische Material eine Mischung aus Kaolinton und Aluminiumoxid ist.20. Method according to item 17 or 18, characterized in that the mineral material is a mixture of kaolin clay and aluminum oxide. 21. Verfahren nach Punkt 17 oder 18, gekennzeichnet dadurch, daß das mineralische Material Kyanit ist.21. The method according to item 17 or 18, characterized in that the mineral material is kyanite. 22. Verfahren nach einem der Punkte 17 bis 21, gekennzeichnet dadurch, daß die Masse in Luft bei einer Temperatur oberhalb 1260°C calciniert wird. '22. The method according to any one of items 17 to 21, characterized in that the mass is calcined in air at a temperature above 1260 ° C. ' 23. Verwendung geformter makroporöser Körper nach einem der Punkte 1 bis 16 als Kontaktmaterial zur Entfernung von Metallen und kohleartigen Verunreinigungen aus einer Charge von Erdöl-Kohlenwasserstoff-Einsatzprodukten, welche einen wesentlichen Gehalt an Conradson-Kohle und Metallen, einschließlich Vanadium und Nickel aufweisen, gekennzeichnet durch das in Berührungsbringen des Einsatzproduktes in einer Decarbonisier- und Entmetallisier-Zone mit den geformten Körpern mit niedriger Mikroaktivitätzum katalytischen Cracken bei niedriger Belastung (Severity), einschließlich einer Temperatur von wenigstens 4820C, während einer ein wesentliches thermisches Cracken vermeidenden Zeit, die auf dieses Behandlung folgende Trennung der geformten Körper von der decarbonisierten verflüchtigten Kohlenwasserstoff-Fraktion mit einem gegenüber dem Einsatzprodukt geringeren Gehalt an Conradsön-Kohle und Metallen, das Herabsetzen der Temperatur der Fraktion mit einem gegenüber dem Einsatzprodukt geringeren Gehaltan Conradson-Kohle und Metallen, das Herabsetzen der Temperatur der Fraktion auf einen Wert, unterhalb dem ein wesentliches thermisches Cracken stattfinden würde, das Behandeln der geformten Körper durch die Berührung mit Luft bei erhöhter Temperatur in einer getrennten Heizzone zur Entfernung von brennbaren Ablagerungen von dem Feststoff und Erhitzen der geformten Körper und das Rückführen wenigstens eines Teils der geformten Körper aus der Heizzone zu der Decarbonisier- und Entmetallisier-Zone zum weiteren Decarbonisieren und Entmetallsieren des Einsatzproduktes.Use of molded macroporous bodies according to any one of items 1 to 16 as a contact material for removing metals and carbonaceous contaminants from a batch of petroleum hydrocarbon feedstocks having a substantial content of Conradson coal and metals, including vanadium and nickel by contacting said feedstock in a Decarbonisier- and Entmetallisier zone with the shaped bodies with low Mikroaktivitätzum catalytic cracking at low load (severity), including a temperature of at least 482 0 C, for a a substantial thermal cracking avoiding time on This treatment involves separating the shaped bodies from the decarboxylated volatilized hydrocarbon fraction with a lower content of Conradsön coal and metals than the feedstock, lowering the temperature of the fraction with respect to the feed For example, by reducing the temperature of the fraction to a level below which substantial thermal cracking would occur, treating the shaped bodies by contact with air at elevated temperature in a separate heating zone to remove combustible deposits from the solid and heating the shaped bodies and returning at least a portion of the shaped bodies from the heating zone to the decarburization and demetallation zone to further decarburize and demetallize the feedstock. 24. Verwendung nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß wenigstens periodisch ein zusätzlicher Teil der geformten Körper aus der Heizzone abgezogen wird und mit einer Lösung einer Mineralsäure zur Extraktion von Nickel und Vanadium, ohne wesentliche Mitextraktion von Aluminiumoxid aus den geformten Körpern und ohne nennenswerte Änderung von deren Größe und Härte in Berührung gebracht wird, und die wenigstens ein Teil der so extrahierten geformten Körper in die Heizzone zur anschließenden Wiedereinführung in die Decarbonsier- und Entmetallisier-Zone rückgeführt wird.24. Use according to item 23, characterized in that at least periodically an additional part of the shaped bodies is withdrawn from the heating zone and with a solution of a mineral acid for the extraction of nickel and vanadium, without substantial co-extraction of alumina from the formed bodies and without appreciable change the size and hardness of which are brought into contact and at least part of the thus extracted shaped bodies is returned to the heating zone for subsequent reintroduction into the decarburizing and demetallizing zone. 25. Verwendung nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß der geformte Körper in der Form von wirbelfähigen Mikrokugeln vorliegt und die Behandlung in einem Steigrohr stattfindet.Use according to item 23, characterized in that the shaped body is in the form of vortex-capable microspheres and treatment takes place in a riser. 26. Verwendung nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß die Säure Schwefelsäure ist.26. Use according to item 23, characterized in that the acid is sulfuric acid. 27. Verwendung nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß Vanadium und Nickel bei erhöhter Temperatur extrahiert werden. '27. Use according to item 23, characterized in that vanadium and nickel are extracted at elevated temperature. ' 28. Verwendung nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß die Säure Schwefelsäure ist, die zusätzlich Monoperoxyschwefelsäure zum Oxidieren des Vanadiums in die V+-5-Stufe enthält, und das Vanadium aus dem Extrakt durch Flüssig-Ionen-Austausch oder Ausfüllung wiedergewonnen wird.Use according to item 23, characterized in that the acid is sulfuric acid which additionally contains monoperoxy sulfuric acid for oxidizing the vanadium to the V + -5 stage and the vanadium is recovered from the extract by liquid ion exchange or filling. 29. Verwendung nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß die Säure Salzsäure ist.29. Use according to item 23, characterized in that the acid is hydrochloric acid. 30. Verwendung nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß wenigstens 80% des Nickels und wenigstens 80% des Vanadiums extrahiert werden.30. Use according to item 23, characterized in that at least 80% of the nickel and at least 80% of the vanadium are extracted. 31. Verwendung nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß das Nickel und das Vanadium mit der Lösung der Mineralsäure extrahiert werden, ohne daß eine andere Vorbehandlung zur Erleichterung der Extraktion erfolgt als das Brennen in Luft zur Entfernung der Rückstandkohle und zum Oxidieren des Vanadiums in die fünfwertige Valenzstufe.31. Use according to item 23, characterized in that the nickel and the vanadium are extracted with the solution of the mineral acid, without any other pre-treatment to facilitate the extraction than the burning in air to remove the charcoal and to oxidize the vanadium in the pentavalent valence state. 32. Verwendung nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß die geformten Körper als Kontaktmaterial von dem Säureextrakt durch Filtration oder dgl. abgetrennt werden und das Filtrat einenpH-Wert im Bereich von 0,3 bis 1 hat.Use according to item 23, characterized in that the shaped bodies as contact material are separated from the acid extract by filtration or the like, and the filtrate has a pH in the range of 0.3 to 1. 33. Verwendung nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß im wesentlichen alles in den geformten Körpern vorhandene Vanadium, das durch Extraktion von Vanadium und Nickel mit einer Mineralsäure entfernt ist, in fünfwertiges Vanadium entweder vor, während oder nach der Extraktion mit der Säure überführt wird.33. Use according to item 23, characterized in that essentially all vanadium present in the shaped bodies removed by extraction of vanadium and nickel with a mineral acid is converted into pentavalent vanadium either before, during or after the extraction with the acid , Hierzu 7. Seiten TabellenFor this 7. pages tables Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft geformte makroporöse Körper.The invention relates to shaped macroporous bodies. Diese Erfindung betrifft unter anderem auch die Verwendung dieser geformten Körper als das wesentliche, nicht katalytische Kontaktmaterial im Zuge von Verfahren zur Verbesserung von mit Conradso.n-Kohlerückständen und Metallkontaminaten verunreinigten Erdöl-Einsatzprodukten, z.B. Rückständen oder schweren Rohölen, gemäß der technischen Neuerung, die in der Erdölindustrie bekannt ist als „Asphalt Residual Treatment" oder „ART"-Verfahren. Dieses Verfahren wird in der Literatur beschrieben als selektive Verdampfung („selective vaporazitation"). Insbesondere betrifft diese Verkörperung der Erfindung die Verbesserung einer verminderten Bildung von Agglomeraten aus dem Kontaktmaterial während des Gebrauchs. Die Erfindung betrifft femer die Verbesserung des ART-Verfahrens, welche Bezug zu einer direkten Säureauslaugung der auf dem verbrauchten Kontaktmaterial niedergeschlagenen Metalle und die Rückführung des ausgelaugten Kontaktmaterials in die ART-Einheit mit wahlweiser Wiedergewinnung von einem oder mehreren Metallen aus dem Säure-Extraktionsverfahren hat.Among other things, this invention relates to the use of these shaped bodies as the essential non-catalytic contact material in the process of improving petroleum feedstocks contaminated with Conradso.n coal residues and metal contaminants, e.g. Residues or heavy crude oils, according to the technical innovation known in the petroleum industry as "Asphalt Residual Treatment" or "ART" process. This process is described in the literature as "selective vaporization." In particular, this embodiment of the invention relates to the enhancement of reduced formation of agglomerates from the contact material during use.The invention further relates to the improvement of the ART process, which is incorporated herein by reference to direct acid leaching of the metals deposited on the spent contact material and recycling the leached contact material to the ART unit with optional recovery of one or more metals from the acid extraction process. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Das „Asphalt Residual Treating" (ART)-Verfahren ist ein Verfahren zum Decarbonisieren und Entmetallisieren, das zur Behandlung von Rückstandsbeständen und schweren Rohölen zwecks Entfernung von Kontaminationen Verunreinigungen entwickelt wurde. Das Verfahren ist in zahlreichen Veröffentlichungen beschrieben worden, so unter dem Titel („The ART Process Offers Increased Refinery Flexibility" von R. P. Haseltine et al., präsentiert auf der NPRA-Konferenz in San Francisco, im Jahre 1983. Es wird weiterhingewiesen auf die US-PS 4263128 von Bartholic. Das Verfahren ist eine nicht katalytische, technologische Neuerung zur Entfernung von vergiftenden Verunreinigungen und entfernt typisch über 95% der Metalle, im wesentlichem alle Asphaltene und 30 bis 50% des Schwefels und Stickstoffs aus dem Rückstandsöl unter Erhalt des Wasserstoffgehaltes in dem Einsatzprodukt.The "Asphalt Residual Treating" (ART) process is a decarbonation and demetallization process developed for the treatment of residues and heavy crude oils for the purpose of contaminant contamination removal.The process has been described in numerous publications, entitled "(" The ART Process Offers Increased Refinery Flexibility "by RP Haseltine et al., Presented at the NPRA conference in San Francisco in 1983. Further reference is made to Bartholic's US Patent 4,263,128, which is a non-catalytic, technological innovation to remove contaminant contaminants and typically removes over 95% of the metals, substantially all asphaltenes, and 30 to 50% of the sulfur and nitrogen from the residual oil to maintain the hydrogen content in the feedstock. Dies führt zu einer großen Verbesserung des Kostenwirkungsgrades auf Grund der Bildung von geringen Mengen an unerwünschten Nebenprodukten und dem Verbrauch geringerer Energie als bei konkurrierenden Verfahren. Das ART-Verfahren fördert auch die folgenden Umwandlungsstufen in der Behandlung von Rückstandsölen, welche in üblichen Fallstrom-Kohtaktverfahren-Anlagen durchgeführt werdert.This leads to a large improvement in cost efficiency due to the formation of small amounts of unwanted by-products and the consumption of lower energy than competing processes. The ART process also promotes the following conversion steps in the treatment of residual oils, which is carried out in conventional falling-stream co-pulsing plants. Das ART-Verfahren benützt ein festes teilchenförmiges Kontaktmaterial, das die wertvollen niedermolekularen und wasserstoffreichen Bestandteile der Beschickung selektiv verdampft. Das Kontaktmaterial ist im wesentlichen katalytisch inert und führt — sofern überhaupt — nurzu einem geringen Cracken, sofern das Verfahren unter ausgewählten Bedingungen in Bezug auf Temperatur, Zeit und Partialdruck ausgeführt wird.The ART method utilizes a solid particulate contact material which selectively vaporizes the valuable low molecular weight and hydrogen rich constituents of the feed. The contact material is essentially catalytically inert and results in little cracking, if any, provided that the process is carried out under selected conditions of temperature, time and partial pressure. Schwermetalle lagern sich auf dem Kontaktmaterial ab und werden entfernt. Hochmolekulare Asphaltene lagern sich ebenfalls auf dem Kontaktmaterial ab;'ein Teil der Asphaltene wird in leichtere Produkte überführt.Heavy metals deposit on the contact material and are removed. High molecular weight asphaltenes also deposit on the contact material, and some of the asphaltenes are converted to lighter products. Das ART-Verfahren ist geeignet, um unter kontinuierlichem Wärmeausgleich in einer Anlage durchgeführt zu werden, die aus einer Berührungszone, einem Brenner und einem Bestand von umgewälztem fließfähigen Kontaktmaterial besteht. Das Einsatzprodukt wird mit Teilchen des heißen wirbelfähigen Kontaktmaterials während einer kurzen Verweilzeit in der Berührungszone (contactor) in Berührung gebracht. In der Berührungszone werden die leichteren Bestandteile der Beschickung verdampft; die Asphaltene und die hochmolekularen Verbindungen, welche Metall-, Schwefel- und Stickstoff-Verunreinigungen enthalten, werden auf den Teilchen des Kontaktmaterials niedergeschlagen. Die unveränderlich vorhandenen Metalle schließen Vanadium und Nickel ein. Ein Teil der Asphaltene und hochmolekularen Verbindungen wird thermisch gecrackt unter Bildung von leichteren Bestandteilen und Koks. Die vorhandenen Metalle und auch ein Teil der an Schwefel und Stickstoff gebundenen Bestandteile in dem unverdampften Produkt werden von den Teilchen des Kontaktmaterials zurückgehalten. Am Ausgang der Kontaktzone werden die Öldämpfe rasch von dem Kontäktmaterial getrennt und dann sofort abgekühlt, um eine beginnendeThe ART method is suitable to be carried out under continuous heat balance in a plant consisting of a contact zone, a burner and a stock of circulated flowable contact material. The feedstock is contacted with particles of the hot swirlable contact material for a short residence time in the contactor. In the contact zone, the lighter components of the feed are evaporated; the asphaltenes and the high molecular compounds containing metal, sulfur and nitrogen impurities are deposited on the particles of the contact material. The invariably present metals include vanadium and nickel. Part of the asphaltenes and high molecular compounds are thermally cracked to form lighter components and coke. The metals present as well as some of the sulfur and nitrogen bonded components in the unvaporized product are retained by the particles of contact material. At the exit of the contact zone, the oil vapors are rapidly separated from the Kontkt material and then immediately cooled to a beginning

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