DE10003489A1

DE10003489A1 - Homogenes Katalysatorbett und Verfahren zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in aromatische Verbindungen in diesem Bett

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Publication number: DE10003489A1
Application number: DE10003489A
Authority: DE
Inventors: Herve Cauffriez; Peltier Fabienne Le; Elisabeth Rosenberg
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1999-02-09
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2000-08-10
Also published as: US6451199B1; CN1263143A; FR2789332B1; BE1012516A3; CN1222356C; FR2789332A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein homogenes Bett aus Partikeln eines Katalysators, das wenigstens eine amorphe Matrix, wenigstens ein Edelmetall der Platinfamilie, wenigstens zwei Zusatzmetalle M1 und M2 und wenigstens ein Halogen umfaßt und bei dem für ein Katalysatorpartikel C¶pt¶ die lokale Konzentration an Edelmetall, C¶M1¶ die lokale Konzenttration an Zusatzmetall M1, C¶M2¶ die lokale Konzentration an Zusatzmetall M2 ist, Katalysatorpartikelbett, bei dem die Abweichung Typ Verteilung der lokalen Konzentrationsverhältnisse der Promotoren C¶M1¶/C¶M2¶ gemessesn längs des Durchmessers der Partikel besser als 25 % relativ liegt. Bevorzugt liegt die Abweichung vom Typ Verteilung der lokalen Verhältnisse C¶M1¶/C¶M2¶ besser als 20 %, 15 % sogar 10 % relativ. DOLLAR A Die Erfindung betrifft auch Verfahren zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in aromatische Verbindungen mit diesem Katalysator sowie das Verfahren zur Reformierung von Benzinen und das Verfahren zur Herstellung von Aromaten.

Description

Die Erfindung betrifft ein homogenes Katalysatorbett mit trimetallischen und verbesserten bifunktionellen Effekten, wobei die Katalysatorpartikel lokale reduzierte Zusammen setzungsschwankungen zeitigen, was sich durch katalytische Leistungen, insbesondere Aktivitäten und stark verbesserte Benzinausbeuten darstellt. Ein solches Bett wird "homogen im Mikronmaßstab" genannt. Ziel der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in aroma tische Verbindungen mit diesem Katalysator, beispielsweise das Verfahren zum Reformieren der Benzine und das Verfahren zur Herstellung von Aromaten.

Die Katalysatoren zur Reformierung der Benzine und/oder zur Herstellung von Aromaten sind an sich bekannt. Sie ent halten im allgemeinen eine Matrix, wenigstens ein Edel metall der Platinfamilie, wenigstens ein Halogen und wenig stens ein Promotormetall, auch Zusatzmetall genannt.

Unter den Promotormetallen werden insbesondere verwendet Zinn für die regenerativen Verfahren und Rhenium für die Verfahren im festen Bett. Oft wird ein zweiter Promotor, beispielsweise Wolfram, für die regenerativen Verfahren (Pt, Sn, W) und Indium für die Verfahren im festen Bett (Pt, Re, In) verwendet.

Die Katalysatoren zur Reformierung der Benzine und/oder zur Produktion von Aromaten sind bifunktionelle Katalysatoren, die zwei wesentliche Funktionen haben, um korrekte Leistun gen zu erhalten: eine hydrierende-dehydrierende Funktion, welche für die Dehydrierung der Naphtene und die Hydrierung der Koksvorläufer sorgt, sowie eine saure Funktion, welche für die Isomerierung der Naphtene und der Paraffine sowie die Zyklisierung der langen Paraffine sorgt. Die hydrieren de-dehydrierende Funktion kann sichergestellt werden durch ein Oxid wie das Oxid des Molybdäns MoO₃, das Oxid des Chroms Cr₂O₃ oder das Oxid des Galliums Ga₂O₃ oder durch ein Metall der Reihe 10 (Ni, Pd, Pt). Es ist bekannt, daß die Metalle, insbesondere das Platin, ganz erheblich aktiver als die oxidischen Phasen für die hydrierenden-dehydrie renden Funktionen sind; dies ist der Grund, aus dem die me tallischen Katalysatoren ersetzt wurden durch die oxidi schen Katalysatoren auf Träger zur Reformierung der Benzine und/oder zur Produktion von Aromaten. Die Metalle wie Ni, in geringerem Maße das Palladium und das Platin, sorgen gleichzeitig für eine hydrolysierende Aktivität zum Nach teil der Benzinausbeute, die bei der Reformierung der Ben zine und/oder der Produktion von Aromaten wünschenswert wäre. Diese hydrolysierende Aktivität kann stark reduziert sein und damit die Selektivität des Katalysators erhöht, und zwar durch Zugabe eines zweiten Metalls wie Zinn. Im übrigen erhöht die Zugabe eines zweiten Metalls wie Iridium oder Rhenium die hydrierenden Eigenschaften des Platins, was die Hydrierung der Vorläufer des Kokses und damit die Stabilität des Katalysators begünstigt. Diese verschiedenen Gründe haben den Erfolg der bimetallischen Katalysatoren gegenüber den monometallischen Katalysatoren der ersten Ge neration begünstigt. Neuerlich wurden trimetallische Kata lysatoren eingeführt, die es ermöglichen, die gesteigerte Stabilität der bimetallischen Katalysatoren beizubehalten, indem man die Benzinselektivitäten dieser Katalysatoren erhöhte.

Die Erhöhung der Selektivität kann durch verschiedene Mit tel erreicht werden. Genannt wird im Stand der Technik die US 5 128 300, welche für die Katalysatorextrudate eine ho mogene Verteilung des Zinns mit einer lokalen Zusammen setzung vorsieht, die um nicht mehr als 25% um den mitt leren Zinngehalt schwankt, was 0,1-2 Gew.-% des Kataly sators ausmacht.

Es wurde gefunden, und dies stellt die Aufgabe der Erfin dung dar, daß die Leistungen des Katalysators stark verbes sert werden konnten nicht nur, indem man die Veränderung eines einzigen Elementes begrenzte, sondern indem man die relativen Schwankungen des Verhältnisses der Zusammen setzungen der verschiedenen Promotoren regelte. Man hat so eine Homogenität des trimetallischen Effektes von Edelme tall-Promotoren, was das Partikelbett angeht, erhalten, wo durch die globalen Leistungen des Verfahrens, bei dem der Katalysator Anwendung findet, verbessert werden.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein homogenes Bett von Katalysatorpartikeln, wobei dieser Katalysator wenigstens eine amorphe Matrix umfaßt, wenigstens ein Edelmetall der Platinfamilie, wenigstens zwei Zusatzmetalle M1 und M2 und wenigstens ein Halogen und bei dem für eine Katalysatorpar tikel C_Pt die lokale Konzentration an Platin, C_M1 die lokale Konzentration an Zusatzmetall M1 und C_M2 die lokale Konzen tration an Zusatzmetall M2 ist, wobei das Bett aus Kata lysatorpartikeln, in welchem die Abweichung vom Typ Ver teilung der Verhältnisse C_M1/C_M2, gemessen längs des Durch messers der Partikel, besser als 25% relativ ist.

Die amorphe Matrix des Katalysators ist im allgemeinen ein feuerfestes Oxid, wie bespielsweise die Oxide des Magnesi ums, des Titans, des Zirkoniums, das Aluminiumoxid, das Si liziumoxid, allein oder im Gemisch miteinander. Der bevor zugte Träger enthält Aluminiumoxid oder ist Aluminiumoxid.

Für die Reaktionen der Reformierung der Benzine und/oder die Produktion der Aromaten ist die bevorzugte Matrix Alu miniumoxid und vorzugsweise liegt ihre spezifische Ober fläche bei 50-600 m²/g und bevorzugt 150-400 m²/g.

Der Katalysator enthält auch wenigstens ein Edelmetall der Familie des Platins (Pt, Pd, Rh, Ir) und bevorzugt Platin. Bevorzugt kann der Katalysator ein Edelmetall (wie Pt) ent halten.

Die Zusatzmetalle M1 und M2 werden gewählt aus der Gruppe, die gebildet ist durch Zinn, Germanium, Blei, Gallium, In dium, Thallium, Rhenium, Iridium, Mangan, Chrom, Molybdän und Wolfram. Im Falle der Verfahren zur Reformierung der Benzine und/oder Produktion von regenerativen Aromaten im beweglichen Bett ist das bevorzugte Metall Zinn und sehr vorteilhaft wird es dem Platin (Katalysatoren die Pt, Sn enthalten) zugeordnet oder noch vorteilhafter enthält der Katalysator im übrigen Wolfram oder Iridium (Katalysatoren, die Pt, Sn, W enthalten oder die Pt, Sn, Ir enthalten oder Pt, Sn, W, Ir enthalten oder Pt, Sn, In enthalten oder Pt, Ir, In enthalten).

Bei den Verfahren im festen Bett ist das bevorzugte Metall Rhenium und sehr vorteilhaft wird es dem Platin zugeordnet (Katalysatoren, die Pt und Re enthalten) und noch bevorzug ter enthält der Katalysator Indium (Katalysatoren, die Pt, Re, In enthalten), und im übrigen können Wolfram oder Iri dium vorhanden sein (Katalysatoren, die Pt, Re, W oder Pt, Re, In, W oder Pt, Re, Ir oder Pt, Re, In, Ir enthalten). Diese Katalysatoren sind oft bevorzugt sulfidisch vor oder nach ihrem Einsatz.

Das Halogen wird gewählt aus der durch Fluor, Chlor, Brom und Jod gebildeten Gruppe. Chlor wird bevorzugt.

Der Katalysator enthält im allgemeinen 0,02 bis 2 Gew.-% und bevorzugt 0,04 bis 2 Gew.-% Edelmetall, 0,1 bis 15% Halogen und 0,02 bis 10% und bevorzugt 0,04 bis 10% Zu satzmetall M1 und 0,02 bis 10% und bevorzugt 0,04 bis 10% Zusatzmetall M2. In bevorzugter Weise enthält der Kataly sator nach der Erfindung höchstens 2% des Zusatzmetalls M1 und höchstens 2% des Zusatzmetalls M2. Unter diesen bevor zugten Bedingungen weist der Katalysator die besten Leistungen bzw. das beste Verhalten aufgrund des optimier ten trimetallischen Effektes auf.

Der Katalysator liegt im Bett in Form von Partikeln vor, bei denen es sich um Kugeln, Extrudate, dreiblättrige Stücke, sogenannte Trilobes, oder jede gemeinhin verwendete Form handeln kann.

Man nennt C_Pt die lokale Konzentration an Edelmetall, aus gedrückt in Atomen/Meßeinheit (das Edelmetall ist nicht notwendigerweise gleich Platin), C_M1 die lokale Atomkonzen tration an Zusatzmetall M1, C_M2 die lokale Atomkonzentra tion an Zusatzmetall M2 und C_x die lokale Atomkonzentration an Halogen.

Die globale Zusammensetzung des Katalysators kann durch Röntgenstrahlfluoreszenz X am Katalysator im pulverförmigen Zustand oder durch Atomabsorption nach Säureangriff des Katalysators bestimmt werden.

Das Messen der lokalen Zusammensetzung im Mikronmaßstab, gegenüber der globalen Zusammensetzung des Katalysators, kann vorgenommen werden durch elektronische Mikrosonde und ggf. durch STEM (Scanning Transmission Electron Microscopy) vervollständigt werden. Diese Messung kann vorgenommen wer den, indem man die Gehalte an Platin und Zusatzmetall in den Zonen von etlichen Kubikmikron längs des Durchmessers einer Katalysatorpartikel bestimmt, was man Meßeinheiten nennt. Diese Messung ermöglicht es, die makroskopische Ver teilung der Metalle im Inneren der Partikel abzuschätzen, genauer ist es eine Elementaranalyse im Mikronmaßstab.

Die Analysen werden an einer elektronischen Mikrosonde JEOL JXA 8800 oder CAMEBAX Typ Microbeam durchgeführt, ausge stattet mit Wellenlängendispersionsspektrometern. Die Par tikel werden in das Harz eingehüllt und dann bis auf ihren Durchmesser poliert. Die Erfassungsparameter sind die fol genden: Beschleunigungsspannung 20 kV, Strom 30 nA, Strah len Pt Lα, Sn Lα und C1 Kα und Zählzeit 20 s.

Man sieht, daß die Bezeichnung "Durchmesser" sich nicht allein auf eine Form in Kugelgestalt oder Extrudat bezieht, sondern allgemein auf jede Form von Partikeln; sie wird mit Durchmesser bezeichnet, die für die Partikel repräsentative Länge ist es, an der die Messung vorgenommen wird.

Ausgehend von den Messungen von C_M1, C_M2, lokal (d. h. an einer bestimmten Position auf dem Durchmesser der Parti kel), läßt sich das lokale Verhältnis C_M1/C_M2 berechnen.

Die Messungen werden vorgenommen an einer repräsentativen Probe des Bettes oder der Katalysatormasse, welche für ein katalytisches Bett verwendet wird, und sind gleichförmig längs des Durchmessers der Partikel verteilt.

Erfindungsgemäß ist die Abweichung im mathematischen Sinne des Ausdrucks der Verteilung der lokalen Verhältnisse C_M1/C_M2 für das Katalysatorpartikelbett besser als 25%. Be vorzugt ist die Abweichung vom Typ Verteilung der lokalen Verhältnisse C_M1/C_M2 besser als 20%, 15% sogar 10%.

So bleibt an jedem Punkt des Katalysators eine Veränderung des Gehaltes an Element M1 begleitet durch eine geregelte Veränderung des Gehaltes an Element M2, derart, daß das Verhältnis M1/M2 in einer optimalen Gabel verbleibt. Diese Annäherung ermöglicht es, sich mit "trimetallischem Effekt" voll auszudrücken.

Der trimetallische Effekt entspricht der Qualität der Wech selwirkung zwischen den Promotoren M1 und M2, ein Effekt, der das Niveau der Leistung des Katalysators konditioniert.

Oft bleibt ein optimales Atomverhältnis C_M1/C_M2 über den "trimetallischen Effekt" hinaus und kann noch über diesen Effekt deutlich gemacht werden, oberhalb dessen die Aktivi tät des Katalysators durch einen Überschuß an Zusatzmetall vermindert wird. Ein solches Optimum wird ebenfalls im Fal le von bimetallischen Katalysatoren zwischen dem Edelmetall und dem Metall M beobachtet. Um voll den trimetallischen Effekt, der aus der Zugabe eines oder mehrerer Zusatzmetal le resultiert, auszunutzen, ist es wichtig, daß das Ver hältnis C_M1/C_M2, lokal gemessen an jeder Katalysatorparti kel, auch so benachbart wie möglich ist und auch so wenig wie möglich um den optimalen Wert schwanken sollte.

Ein anderer sehr wichtiger Parameter für die katalytischen Leistungen der Katalysatoren, die insbesondere zum Refor mieren der Benzine und/oder der Produktion von Aromaten Verwendung finden, ist der Gehalt an Halogen (Chlor), ins besondere die lokale Konzentration an Halogen bezogen auf die lokale Konzentration an Edelmetall. Es handelt sich um den bifunktionellen Effekt Metall-Säure.

Tatsächlich ist das Halogen (Chlor) verantwortlich für die saure Funktion der Katalysatoren, welches die Isomerierung und die Zyklisierung der C₆-C₁₁ Paraffine begünstigt. Für jeden Katalysator existiert ein optimaler Gehalt an Halogen (Chlor). Für Chlorgehalte unter diesem optimalen Wert lei den die Katalysatoren an einem Aktivitätsfehler, insbeson dere was die Dehydrozyklisierung der P₇-P₉ Paraffine an geht. Für Gehalte an Chlor, die höher als dieser optimale Wert liegen, weisen die Katalysatoren eine exzessive Crack aktivität auf, die sich als eine erhebliche Heizgas C₃-C₄ Produktion darstellt, d. h. als Abfall der Benzinausbeuten. Die optimale Konzentration an Chlor hängt ab von der Natur des Trägers, seiner spezifischen Oberfläche und seiner Struktur. Sie ist oft benachbart 1,0 Gew.-% in den handels üblichen Katalysatoren, kann aber auch signifikativ niedri ger oder höher als dieser Wert für gewisse besondere Träger oder in Anwesenheit von Dotierungselementen, wie Silizium, die im Träger eingeschlossen sind, liegen.

Ebenfalls ist es interessant, Katalysatoren herzustellen, welche Konzentrationen an C_Pt, C_M1 oder C_M2 in der Mitte und an unterschiedlichen Umfängen besitzen. Diese Katalysatoren verfügen über Verteilungsprofile, sogenannte "in der Scha le" oder "im Dom". Diese Katalysatoren mit C_Pt, C_M1 oder C_M2 in der Schale oder im Dom sind interessant für gewisse An wendungen, wo Diffusionsgeschwindigkeitseffekte der Reak tionsteilnehmer oder Produkte inmitten des Katalysators nachgesucht werden.

In diesem Fall variieren die Werte C_Pt, C_M1 oder C_M2 als Funktion des Durchmessers der Partikel. Erfindungsgemäß weisen die Promotoren M1 und M2 ähnliche Verteilungskurven auf, d. h., sie halten das Verhältnis C_M1/C_M2 konstant, und zeichnen sich dadurch aus, daß der Abweichungstyp der Ver teilung der lokalen Verhältnisse C_M1/C_M2 höher als 25% liegt.

Ein anderer Verteilertyp liegt in der "Kruste", wo das Edelmetall und/oder die Metalle M (M1 und M2) an der Ober fläche verteilt sind, und insbesondere wird das Edelmetall in die Kruste eingebaut oder gleichförmig verteilt und die Metalle M werden gleichförmig verteilt oder in die Kruste eingebaut. Beispielsweise werden wenigstens 40%, bevorzugt wenigstens 50% des Edelmetalls konzentriert in einer Kruste, die zwischen 50 µm und 100 µm Dicke ausmacht (aus gehend vom Umfang der Partikel). Bevorzugt ist die Konzen tration des Edelmetalls in der Kruste (und bevorzugt in der Kruste von 50 µm Dicke) 5 mal größer als in der Seele, wobei die Seele der zentralen Zone einem Durchmesser ent spricht, der 50% des Durchmessers der Partikel ausmacht (für den Fall eines Extrudats handelt es sich um den Durch messer des Zylinders).

Allgemein kann das Verhältnis Seele/Rand der Konzentration C_Pt, C_M1 oder C_M2 in der Seele und am Umfang der Katalysa torpartikel zwischen 0,1 und 5 variieren.

Ein anderer Verteilungstyp ist der in der Schale, wo das Edelmetall und/oder die Metalle M (M1 und M2) in der Schale verteilt sind, und insbesondere das Edelmetall in der Scha le oder gleichförmig verteilt ist, und die Metalle sich in der Schale befinden.

Nach einer bevorzugten Variante enthält der Katalysator we nigstens zwei Metalle M1 und M2 und das Edelmetall (Pt be vorzugt), die gleichförmig über den gesamten Katalysator verteilt sind.

Nach einer anderen Möglichkeit enthält der Katalysator we nigstens zwei Metalle M1 und M2, die gleichförmig über den gesamten Katalysator verteilt sind, das Edelmetall ist dann "in der Schale" verteilt.

Vorzugsweise ist in den obengenannten Fällen das Metall M1 Rhenium und das Metall M2 Indium.

Bevorzugt enthält der Katalysator wenigstens zwei Metalle M1 und M2, gleichförmig verteilt, wobei das Edelmetall ebenfalls gleichförmig in der Katalysatorpartikel verteilt ist.

Nach einer erfindungsgemäßen Technik wird der Katalysator durch Imprägnieren einer wässrigen oder organischen Lösung wenigstens einer Zusammensetzung dieses Metalls M1 erhal ten, wobei das Volumen der Lösung bevorzugt gleich dem Rückhaltevolumen des Träges oder im Überschuß bezüglich dieses Volumens ist. Feststoff und Imprägnierlösung werden mehrere Stunden lang in Kontakt miteinander gehalten. Der Feststoff wird dann gewaschen und filtriert. Der Feststoff wird anschließend durch eine wässrige oder organische Lö sung wenigstens einer Zusammensetzung dieses Metalls M2 imprägniert, das Volumen der Lösung ist bevorzugt gleich dem Rückhaltevolumen des Trägers oder liegt im Überschuß bezüglich dieses Volumens vor. Feststoff und Imprägnierlö sung werden mehrere Stunden lang in Kontakt belassen. Der Feststoff wird anschließend gewaschen und filtriert. Der erhaltene Feststoff wird anschließend mit Hilfe einer wäß rigen oder organischen Lösung wenigstens einer Zusammen setzung des Metalls der Gruppe VIII imprägniert, das Volumen der Lösung liegt bevorzugt im Überschuß bezogen auf das Rückhaltevolumen des Trägers vor oder ist gleich diesem Volumen. Nach etlichen Stunden des Kontaktierens wird das erhaltene Produkt dann getrocknet, dann unter Luft zwischen 300 und 600°C kalziniert, indem man bevorzugt ein Spülen mit Luft über mehrere Stunden vornimmt. Die Reihenfolge der Imprägnierstufen von M1, M2 und des Edelmetalls kann umgekehrt werden.

Die Metalle können auch entsprechend sämtlichen dem Fach mann bekannten Techniken eingeführt werden. Das Einführen der Metalle M1 und/oder M2 kann auch realisiert werden wäh rend sämtlicher Stufen der Herstellung des Katalysators, beispielsweise während der Synthese des Aluminiumoxids ent sprechend der Technik vom Sol-Gel-Typ (Copräcipitation) oder während der Formgebung des Katalysators (Extrusion, oil-drop . . .).

Erfindungsgemäß wird der vorbeschriebene Katalysator in den Verfahren des Reformierens der Benzine und der Produktion der Aromaten eingesetzt. Die Reformierungsverfahren ermög lichen es, die Oktanzahl der Benzinfraktionen zu erhöhen, die aus der Destillation des Rohöls und/oder anderer Raffi nierverfahren stammen. Die Verfahren der Produktion von Aromaten liefern Basen (Benzol, Toluol und Xylole), die in der Petrochemie verwendbar sind. Diese Verfahren zeigen ein zusätzliches Interesse, indem sie zur Produktion erhebli cher Mengen von Wasserstoff beitragen, der unerläßlich für die Verfahren der Hydrierung und des Hydrotreatments der Raffinerie ist. Diese beiden Verfahren unterscheiden sich durch die Wahl der Arbeitsbedingungen und die Zusammen setzung der Charge, was dem Fachmann bekannt ist.

Im allgemeinen enthält die typische nach diesen Verfahren behandelte Charge paraffinische, naphtenische und aromati sche Kohlenwasserstoffe, die 5 bis 12 Kohlenstoffatome pro Molekül enthalten. Diese Charge wird u. a. definiert durch ihre Dichte und ihre Gewichtszusammensetzung. Diese Charge wird mit dem Katalysator nach der Erfindung bei einer Tem peratur zwischen 400 und 700°C kontaktiert. Die spezifische Masse der behandelten Charge pro Masseneinheit des Kataly sators kann zwischen 0,1 bis 10 kg/kg/h variieren. Der Arbeitsdruck kann festgelegt werden zwischen dem atmosphä rischen Druck und 4 MPa. Ein Teil des erzeugten Wasser stoffes wird gemäß einem molaren Recyclierungsgrad zwischen 0,1 und 10 recycliert. Dieser Recyclierungsgrad ist das Molverhältnis von recycliertem Wasserstoffdurchsatz zu Chargendurchsatz.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne sie zu begrenzen.

BEISPIEL 1 (nicht erfindungsgemäß)

Der Katalysator A ist ein trimetallischer Katalysator Pt- Re-In, der 0,25 Gew.-% Platin, 0,3 Gew.-% Rhenium, 600 ppm Indium und 1,1 Gew.-% Chlor umfaßt. Der Träger ist ein y- Aluminiumoxid mit einer spezifischen Oberfläche von 210 m² pro Gramm. Zu 100 g Aluminiumoxidträger gibt man 500 cm³ einer Indiumnitratlösung zu. Man beläßt den Kontakt über 3 Stunden und trocknet. Man kontaktiert den Feststoff mit 500 cm³ einer Lösung aus Ammoniumperrhenat. Man läßt 3 Stunden im Kontakt und man trocknet oder zentrifugiert. Man kontak tiert den Feststoff mit 500 cm³ einer Lösung von Hexachlor platinsäure. Man kontaktiert 3 Stunden lang und trocknet 1 Stunde lang bei 120°C, kalziniert dann 2 Stunden lang bei 500°C.

Der Katalysator A verfügt über eine homogene Verteilung des Rheniums (M1) und nicht-homogene des Indiums (M2). In die sem Fall wird der am Verhältnis C_M1/C_M2 beobachtete Unter schied an 100 Messungen mit 29% angegeben. Der Katalysator A ist nicht-erfindungsgemäß.

BEISPIEL 2 (erfindungsgemäß)

Der Katalysator B ist ein trimetallischer Katalysator Pt- Re-In, der 0,25 Gew.-% Platin, 0,3 Gew.-% Rhenium, 600 ppm Indium und 1,1 Gew.-% Chlor umfaßt. Der Träger ist ein γ- Aluminiumoxid mit einer spezifischen Oberfläche von 210 m² pro Gramm. Zu 100 g Träger aus Aluminiumoxid gibt man 500 cm³ einer Lösung, die Indiumnitrat und 10 Gew.-% Chlorwasserstoffsäure enthält. Man beläßt den Kontakt über 3 Stunden und man trocknet. Der Feststoff wird mit 500 cm³ einer Lösung von Ammoniumperrhenat kontaktiert. Man beläßt den Kontakt über 3 Stunden und trocknet. Man kontaktiert den Feststoff mit 500 cm³ einer Lösung aus Hexachlorplatinsäure. Man beläßt den Kontakt über 3 Stunden und man trocknet 1 Stunde lang bei 120°C, kalziniert dann 2 Stunden lang bei 500°C.

Der Katalysator B weist eine homogene Verteilung des Rhe niums (M1) und homogene des Indiums (M2) auf. In diesem Fall liegt die bezüglich des Verhältnisses C_M1/C_M2 an 100 Messungen beobachtete Abweichung bei 10,5%. Der Katalysa tor B ist erfindungsgemäß.

BEISPIEL 3

Die Proben der Katalysatoren A und B, deren Herstellung vorher beschrieben wurde, wurden bei der Umwandlung einer Charge getestet, deren Eigenschaften die folgenden sind:
spezifisches Volumen bei 20°C: 0,753 kg/dm³
R.O.Z.: ~ 60
Gehalt an Paraffinen: 49,4 Vol.-%
Gehalt an Naphtenen: 35,1 Vol.-%
Gehalt an Aromaten: 15,5 Vol.-%

Diese Umwandlung wird in Anwesenheit von Wasserstoff unter Einhaltung der folgenden Arbeitsbedingungen realisiert:
Temperatur: 500°C
Gesamtdruck: 0,70 MPa
Chargendurchsatz: 3,3 kg pro kg Katalysator

Vor der Injektion der Charge werden die Katalysatoren bei hoher Temperatur unter Wasserstoff 2 Stunden lang akti viert. Die Katalysatoren werden dann mit Dimethyldisulfid unter Wasserstoff 2 Stunden lang geschwefelt. Die erhalte nen Leistungen mit Isooktan = 102 sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.

Die Menge der bei Isooktan durch den Katalysator B erzeug ten Reformate ist klar größer als die des Katalysators A.

Claims

1. Homogenes Bett aus Katalysatorpartikeln, wobei der Ka talysator wenigstens eine amorphe Matrix, wenigstens ein Edelmetall, wenigstens zwei Zusatzmetalle M1 und M2 und wenigstens ein Halogen umfaßt, und bei dem für eine Katalysatorpartikel
C_Pt die lokale Konzentration an Edelmetall,
C_M1 die lokale Konzentration an Zusatzmetall M1,
C_M2 die lokale Konzentration an Zusatzmetall M2 ist,
Katalysatorpartikelbett, bei dem die lokale Dispersion des Wertes C_M1/C_M2 statistisch homogen längs eines Par tikeldurchmessers ist, d. h. bei dem die Abweichung vom Typ Verteilung der lokalen Konzentrationsverhältnisse der Promotoren C_M1/C_M2, gemessen längs des Durchmessers der Partikel, höher als 25% relativ liegt.

2. Bett nach Anspruch 1, bei dem der Abweichungstyp besser als 20% relativ liegt.

3. Bett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Abweichungstyp besser als 15% relativ liegt.

4. Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er 0,02-2 Gew.-% Edelme tall, 0,02 bis 10 Gew.-% an Metall M1, 0,02 bis 10 Gew.-% an Metall M2 und 0,01 bis 15 Gew.-% Halogen enthält.

5. Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er 0,04 bis 2 Gew.-% Edel metall, 0,04 bis 2 Gew.-% Metall M1, 0,04 bis 2 Gew.-% Metall M2 und 0,1 bis 15 Gew.-% Halogen enthält.

6. Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelmetall Platin und das Halogen Chlor ist.

7. Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmetalle M1 und M2 gewählt sind aus der Gruppe, die durch Zinn, Germanium, Blei, Gallium, Indium, Thallium, Rhenium, Iridium, Man gan, Chrom, Molybdän und Wolfram gebildet ist.

8. Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er gewählt ist aus der Gruppe, die durch die Pt, Re, In enthaltenden Katalysa toren, die Pt, Re, W enthaltenden Katalysatoren, die Pt, Re, In, W enthaltenden Katalysatoren, die Pt, Re, Ir enthaltenden Katalysatoren und die Pt, Re, In, Ir enthaltenden Katalysatoren gebildet ist.

9. Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er gewählt ist aus der durch die Pt, Sn, W enthaltenden Katalysatoren, die Pt, Sn, Ir enthaltenden Katalysatoren und die Pt, Sn, W, Ir enthaltenden Katalysatoren, oder die Pt, Sn, In umfas senden Katalysatoren oder die Pt, Ir, In enthaltenden Katalysatoren.

10. Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen den Konzentrationen C_Pt, wo C_M1 oder C_M2 inmitten des Kataly sators gemessen werden und den jeweiligen Konzentratio nen C_Pt, wo C_M1 oder C_M2 am Umfang des Katalysators ge messen werden, bei 0,1 bis 5 liegt.

11. Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Zusatz metalle M1, M2 gleichförmig im gesamten Katalysator verteilt sind, wobei das Edelmetall ebenfalls gleich förmig in der Katalysatorpartikel verteilt ist.

12. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Zusatzmetalle M1, M2 gleichförmig im gesamten Katalysator verteilt sind, wobei das Edelmetall in der "Schale" verteilt ist.

13. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Zusatzmetalle M1, M2 gleichförmig im gesamten Katalysator verteilt sind, wobei das Edelmetall in der "Kruste" verteilt ist.

14. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Zusatzmetalle M1, M2 in der Schale verteilt sind.

15. Verfahren zum Umwandeln der Kohlenwasserstoffe in aro matische Zusammensetzungen oder Verbindungen mit einem Katalysator nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

16. Verfahren nach Anspruch 15 zum Reformieren der Benzine.

17. Verfahren nach Anspruch 15 zur Herstellung von Aroma ten.