DE1221389B - Process for the conversion of high-boiling hydrocarbons into lower-boiling hydrocarbons - Google Patents
Process for the conversion of high-boiling hydrocarbons into lower-boiling hydrocarbonsInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
Int. α.:Int. α .:
ClOgClog
Deutsche Kl.: 23 b-1/04 German class: 23 b -1/04
Nummer: 1221389Number: 1221389
Aktenzeichen: Stl9127IVd/23bFile number: Stl9127IVd / 23b
Anmeldetag: 19. April 1962Filing date: April 19, 1962
Auslegetag: 21. Juli 1966Opening day: July 21, 1966
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überführung von höhersiedenden Kohlenwasserstoffen in niedrigersiedende Kohlenwasserstoffe, insbesondere von Erdöldestillaten zu Produkten, die überwiegend im Benzinsiedebereich, d. h. zwischen den Siedepunkten der Butane bis zu etwa 2050C, sieden.The invention relates to a process for the conversion of relatively high-boiling hydrocarbons to lower boiling hydrocarbons, especially of petroleum distillates to products that predominantly gasoline boiling range, ie up to about 205 0 C, boiling between the boiling points of the butanes.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überführung höhersiedender Kohlenwasserstoffe in niedrigersiedende Kohlenwasserstoffe an einem aus einem Crackbestandteil und einem Hydrierungsbestandteil bestehenden Katalysator in Gegenwart eines wasserstoffhaltigen Gases besteht darin, daß als Katalysator ein aus einem metallischen Hydrierungsbestandteil, einem festen sauren Crackbestandteil und einem der Elemente Phosphor, Arsen, Antimon oder Wismut bestehender, gegebenenfalls 0,5 bis 6 Gewichtsprozent Fluor enthaltender, Katalysator verwendet wird.The process according to the invention for converting higher-boiling hydrocarbons into lower-boiling ones Hydrocarbons on one consisting of a cracking component and a hydrogenation component Catalyst in the presence of a hydrogen-containing gas is that as a catalyst of a metallic hydrogenation component, a solid acidic cracking component and one of the elements Phosphorus, arsenic, antimony or bismuth, optionally containing 0.5 to 6 percent by weight of fluorine, Catalyst is used.
Bei Kohlenwasserstoffgemischen, die mehrkernige aromatische Verbindungen enthalten, können die Verfahrensvarianten so geregelt werden, daß sich ein an Alkylbenzolen und Isoparaffinen reiches Produkt ergibt, die beide wertvolle Bestandteile von Benzinen mit hoher Octanzahl darstellen. Weiterhin werden normale Paraffine in Produkte mit einem höheren Gehalt an Isoparaffinen, als sie normalerweise vorhanden sind, übergeführt. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht auch darin, daß die Gaserzeugung niedrig ist, d. h., daß nur ein sehr kleiner Anteil der Beschickungsmasse in unerwünschte Leichtgase übergeführt wird, und daß das Produkt überwiegend im Benzinsiedebereich siedet.In the case of hydrocarbon mixtures containing polynuclear aromatic compounds, the Process variants are regulated so that a product rich in alkylbenzenes and isoparaffins is obtained results, both of which are valuable components of high octane gasolines. Continue to be normal paraffins in products with a higher content of isoparaffins than they are normally present are convicted. An advantage of the method according to the invention is that the Gas generation is low, d. that is, only a very small proportion of the feed mass is converted into undesirable light gases is transferred, and that the product boils predominantly in the gasoline boiling range.
Nach bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird das Umwandlungsverfahren durchgeführt, indem ein Kohlenwasserstoffdestillat, das zwischen etwa 150 und 450° C siedet, in Gegenwart von Wasserstoff bei einer Temperatur zwischen 260 und etwa 3710C, einem Druck zwischen 13,1 kg/cm2 und 141 kg/cm2 und einer stündlichen Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit zwischen 0,1 und 10 Volumen Öl je Stunde je Volumkatalysator mit einem Katalysator, der aus einem Hydrierungsbestandteil, nämlich Metallen der Gruppe VIII des Periodensystems, insbesondere Nickel, Platin, Kobalt oder Palladium, einem festen sauren Crackbestandteil, insbesondere Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd und Arsen besteht, in Berührung gebracht wird. Vorzugsweise ist Fluor im Katalysator enthalten, um eine außergewöhnlich hohe Katalysatoraktivität zu ergeben.According to preferred embodiments of the invention, the conversion process is carried out by adding a hydrocarbon distillate boiling between about 150 and 450 ° C, in the presence of hydrogen at a temperature between 260 and about 371 0 C, a pressure of between 13.1 kg / cm 2 and 141 kg / cm 2 and an hourly liquid space velocity between 0.1 and 10 volumes of oil per hour per volume catalyst with a catalyst consisting of a hydrogenation component, namely metals from group VIII of the periodic table, in particular nickel, platinum, cobalt or palladium, a solid acidic Crack constituent, in particular silicon dioxide-aluminum oxide and arsenic, is brought into contact. Preferably, fluorine is included in the catalyst in order to give an exceptionally high catalyst activity.
Bei der Durchführung des Verfahrens wird die gewählte Beschickungsmasse in eine Reaktionszone eingeleitet, die den Katalysator zusammen mit einem wasserstoffhaltigen Gas, ζ. B. Wasserstoffgas, kataly-In carrying out the process, the selected feed mass is transferred to a reaction zone initiated that the catalyst together with a hydrogen-containing gas, ζ. B. hydrogen gas, catalytic
Verfahren zur Überführung von
höhersiedenden Kohlenwasserstoffen
in niedrigersiedende KohlenwasserstoffeProcedure for the transfer of
higher boiling hydrocarbons
in lower boiling hydrocarbons
Anmelder:Applicant:
Standard Oil Company, Chicago, JU. (V. St. A.)Standard Oil Company, Chicago, JU. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr. F. Zumstein,Dr. F. Zumstein,
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. AssmannDipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann
und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,and Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,
Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4Patent Attorneys, Munich 2, Bräuhausstr. 4th
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Louis Charles Gutberiet, Cedar Lake, Ind.;Louis Charles Gutberiet, Cedar Lake, Ind .;
Harry Michael Brennan,Harry Michael Brennan,
Hammond, Ind. (V. St. A.)Hammond, Ind. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 19. April 1961 (104 014),
vom 13. April 1962 (187186)V. St. v. America April 19, 1961 (104 014),
dated April 13, 1962 (187186)
tischem Reformierungsgas oder einem im Kreislauf geführten wasserstoffreichen Gas, aus dem erfindungsgemäßen Verfahren enthält. Das Verfahren kann in der flüssigen Phase, der Dampfphase oder in gemischter Dampf-Flüssigkeits-Phase durchgeführt werden. Das Katalysatorsystem kann aus dem Festbettyp ebenso wie aus einem Fließbett oder einem anderen geeigneten System bestehen. Die angewandten Beschickungsmassen können aus Erdöl, Schieferöl, Gilsonit oder weiteren derartigen Quellen herstammen. Ebenfalls kann es wünschenswert sein, einen Teil des Ablaufs zu der Reaktionszone zurückzuführen.table reforming gas or a circulated hydrogen-rich gas, from the invention Procedure contains. The process can be in the liquid phase, the vapor phase or in mixed Vapor-liquid phase can be carried out. The catalyst system can be of the fixed bed type as well as a fluidized bed or other suitable system. The loading masses used can come from petroleum, shale oil, gilsonite or other such sources. It may also be desirable to recycle some of the effluent to the reaction zone.
Die Beschickungsmassen, die nach dem Verfahren zufriedenstellend der Hydrocrackung unterworfen werden können, können Zusammensetzungen von praktisch vollständig gesättigten bis zu vollständig aromatischen Zusammensetzungen aufweisen. Gesättigte Verbindungen werden zu Paraffinen im Benzinsiedebereich mit einer größeren Konzentration an Isoparaffinen als der Gleichgewichtskonzentration desThe feed stocks which are satisfactorily hydrocracked by the process Compositions can be practically completely saturated to completely have aromatic compositions. Saturated compounds become paraffins in the gasoline boiling range with a greater concentration of isoparaffins than the equilibrium concentration of the
609 590/353609 590/353
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Produktes mit Wasserstoff gecrackt, während im Fall stellung des gewünschten Produktes wirksam· bleibt,Product cracked with hydrogen, while remaining effective in the case of the desired product,
von mehrgh'edrigen aromatischen Verbindungen diese aufrechtzuerhalten. Bei höheren Stickstoffgehaltenof multi-grain aromatic compounds to maintain them. At higher nitrogen contents
teilweise hydriert werden und der hydrierte Ringanteil in der Beschickungsmasse sind häufigere Regene-are partially hydrogenated and the hydrogenated ring portion in the feed mass is more frequent regeneration
durch Hydrocrackung ein alkylsubstituiertes Benzol rierungen und/oder höhere Temperaturen erforderlich,Hydrocracking requires an alkyl-substituted benzene and / or higher temperatures,
und ein Isoparaffin bildet. 5 um eine geeignete Kreislauflebensdauer; zu erzielen.and forms an isoparaffin. 5 µm a suitable cycle life ; to achieve.
Hochsiedende Fraktionen von Rohöl stellen vorteil- Typischerweise kann die Beschickung' weniger alsHigh boiling fractions of crude oil are beneficial- typically the feed can be less than
hafte Beschickungsmassen für das erfindungsgemäße etwa 0,01 Gewichtsprozent Stickstoff enthalten und,adhesive charge masses for the inventive nitrogen contain about 0.01 percent by weight and,
Verfahren dar. Im allgemeinen liegen die Beschik- falls bei einer Temperatur von etwa 3700C oderProcess. In general, the Beschik- falls at a temperature of about 370 0 C or
kungsmassen im Bereich von Schwerbenzin und niedriger gearbeitet wird, ist es wünschenswert, dieKung masses in the range of heavy gasoline and lower is worked, it is desirable that the
Leuchtöl bis zu den leichten und schweren Gasölen. io Stickstoffmenge auf etwa 0,001 bis 0,0015 % zu halten,Luminous oil to light and heavy gas oils. to keep the amount of nitrogen at around 0.001 to 0.0015%,
Die Beschickungsmassen sieden normalerweise ober- vorteilhafterweise bei etwa 0,0001 %.The feed stocks will normally, and most advantageously, boil at about 0.0001%.
halb etwa 150° C und können bis zu etwa 540° C sieden. Die erfindungsgemäß angewandten Verfahrens-half about 150 ° C and can boil up to about 540 ° C. The method used according to the invention
Vorteilhafterweise Hegt der Siedebereich der Be- bedingungen können innerhalb eines ziemlich weitenAdvantageously, the boiling range of the conditions can be within a fairly wide range
schickungsmassen zwischen 150 und 4500C. Beispiele Bereiches gewählt werden und werden entsprechendSend masses between 150 and 450 0 C. Examples range can be chosen and are accordingly
für bevorzugte Beschickungsmassen sind leichtes 15 der Art der Beschickungsmasse und dem speziellpreferred batches are lightweight 15, batch type and special
katalytisches Kreislauföl mit einem Siedebereich angewandten Katalysator darauf abgestellt, daß ent-catalytic cycle oil with a boiling range applied catalyst adjusted to the fact that
zwischen 150 und 3400C, schweres katalytisches weder eine gewünschte Umwandlung, 'd.h. derbetween 150 and 340 0 C, heavy catalytic neither a desired conversion, 'ie the
Kreislauföl mit einem Siedepunkt im Bereich von Prozentsatz der in das Produkt überführten Be-Circulation oil with a boiling point in the range of the percentage of the load transferred into the product
260 bis 450° C, rohes Gasöl mit einem Siedepunkt im schickungsmasse, oder ein Produkt mit einer ge-260 to 450 ° C, crude gas oil with a boiling point in the charge mass, or a product with a
Bereich zwischen 204 und 4500C und Koksgasöl mit 20 wünschten Oktanzahl erhalten wird. Die Bildung vonRange between 204 and 450 0 C and coke gas oil with 20 desired octane number is obtained. The formation of
einem Siedepunkt im Bereich von 150 bis 4300C. Alkylbenzolen aus mehrkernigen, aromatischen Ver-a boiling point in the range from 150 to 430 0 C. Alkylbenzenes from polynuclear, aromatic compounds
Die Produktausbeuten sind insbesondere von der bindungen wird durch höhere Drücke und mäßigeThe product yields are particularly dependent on the higher pressures and moderate bonds
Art der Beschickungsmasse, den Verfahrensbedin- Temperaturen begünstigt, und ein Anstieg dieserType of feed mass favoring process condition temperatures and an increase in this
gungen und dem berm Verfahren angewandten beiden Variablen hat den Einfluß auf die SteigerungThe two variables used and the two variables used over the procedure have an influence on the increase
Katalysator abhängig. In jedem Fall ist es erforderlich, 25 des Umwandlungsgrades. Zufriedenstellende Um-Catalyst dependent. In any case, it is necessary to 25 of the degree of conversion. Satisfactory environment
die vorstehend aufgeführten Faktoren entsprechend Wandlungen werden mit den vorstehend beschriebenenthe above-listed factors corresponding to conversions are similar to those described above
dem gewünschten Produkt einzustellen. Beschickungsmassen bei Drücken im Bereich vonset the desired product. Charging masses at pressures in the range of
Die Umwandlung von Kohlenwasserstoffen an etwa 13,1 bis 141 kg/cm2 und Temperaturen im Bereich Hydrocrack-Katalysatoren ist bekannt; ebenso sind von etwa 204 bis 5400C erzielt, obwohl auch Drücke Katalysatoren bekannt, die Arsen enthalten. Jedoch 30 und Temperaturen außerhalb dieser Bereiche bei wird bei diesen Katalysatoren eine basische Grund- Verwendung bestimmter Beschickungsmassen, inssubstanz yerwendet. In ähnlicher Weise wirkt ein mit besondere von hohen Refraktionsbeschickungen anSilber modifizierter Katalysator, während nach der gewandt werden können. Vorteilhafterweise werden USA.-Patentschrift 2 944 006 ein aus einem sul- Drücke im Bereich von etwa 52,7 bis 105 kg/cm2 und fidierten Hydrierungsbestandteil auf einer Crack- 35 Temperaturen zwischen etwa 260 bis 371° C angewandt, katalysatorunterlage bestehender Katalysator Ver- Es kann wünschenswert sein, während des Verlaufs wendung findet. Der erfindungsgemäße Katalysator eines Ansatzes die Temperatur innerhalb der Reakerlaubt ein Arbeiten bei weit niedrigeren Tempe- tionszone zu steigern, wenn der Katalysator sich raturen und erwies sich um 200 bis 400% aktiver als desaktiviert, um einen Abfall der Katalysatoraktivität die bekannten Katalysatoren. Darüber hinaus ergeben 40 auszugleichen. So kann es mit einem frischen oder sich auch bei seiner Regenerierung keine Schwierig- gerade regenerierten Katalysator wünschenswert sein, keiten. bei einer Temperatur von etwa 260 C im Strom zuConversion of hydrocarbons at about 13.1 to 141 kg / cm 2 and temperatures in the range of hydrocracking catalysts is known; similarly, from about 204 to 540 ° C. are achieved, although pressures are also known as catalysts which contain arsenic. However, and temperatures outside these ranges, a basic basic use of certain feed masses is used in these catalysts. A catalyst modified with a special high refractive load of silver acts in a similar way, while after the can be turned. Advantageously, USA. Patent 2,944,006 be used a a sulfonic pressures in the range of about 52.7 to 105 kg / cm 2 and fidierten hydrogenation component on a crack 35 temperatures between about 260 to 371 ° C, existing catalyst catalyst pad Ver - It may be desirable to take a turn during the course. The inventive catalyst of a batch allows the temperature inside the Reaker to work at a much lower temperature zone when the catalyst is heated and has been found to be 200 to 400% more active than deactivated, in order to reduce the catalyst activity of the known catalysts. In addition, give 40 balance. So it can be desirable with a fresh or even with its regeneration no difficulties - just regenerated catalyst. at a temperature of about 260 C in the stream
Bei den bisherigen Hydrocrackverfahren wurde arbeiten und allmählich die Betriebstemperatur aufThe previous hydrocracking process was working and the operating temperature was gradually increased
Schwefel in dem System als Katalysatorgift angesehen, etwa 3710C während des Verlaufs des Ansatzes zuSulfur in the system is viewed as a catalyst poison, increasing to about 371 0 C during the course of the approach
d. h., daß er in unerwünschter Weise die Katalysator- 45 steigern. In den meisten Fällen ist es wünschenswert,d. that is, it undesirably increases the catalyst level. In most cases it is desirable
aktivität vermindert. Weiterhin stellte die Ablagerung eine niedrige Betriebstemperatur aufrechtzuerhalten,activity decreased. Furthermore, the deposit provided to maintain a low operating temperature,
von Schwefelniederschlägen auf dem Katalysator da sich bei höheren Temperaturen eine gesteigerteof sulfur deposits on the catalytic converter, as the higher temperatures increase
Probleme bei der Regenerierung eines desaktivierten Verkokung und eine gesteigerte Gasbildung einstellen.Problems with the regeneration of a deactivated coke and an increased gas formation set.
Katalysators dar, weil sich dabei Sulfate auf dem Die Raumströmungsgeschwindigkeit kann zwischenCatalyst because it contains sulfates on the The space flow velocity can between
Katalysator bilden, wodurch die Katalysatoraktivität 50 etwa 0,1 bis 10, normalerweise zwischen etwa 0,2 bis 5Form catalyst, whereby the catalyst activity 50 is about 0.1 to 10, usually between about 0.2 to 5
weiterhin erniedrigt wird. Es wurde gefunden, daß die und vorzugsweise zwischen etwa 0,25bis 2VoI./VoL/Std.continues to be humiliated. It has been found that the and preferably between about 0.25 to 2 vol / vol / hr.
normalen Mengen Schwefel, die in den oben auf- Bei niedrigeren Raumströmungsgeschwindigkeiten trittnormal amounts of sulfur that occurs in the above- At lower space air velocities
geführten Beschickungsmassen enthalten sind, den eine Steigerung des Umwandlungsgrades auf.guided charging masses are included, an increase in the degree of conversion.
entsprechend der Erfindung angewandten Katalysator Während des Verfahrens wird Wasserstoff ver-according to the invention applied catalyst During the process, hydrogen is consumed
nicht nachteilig beeinflussen, und zwar weder während 55 braucht, und es ist erforderlich, einen Überschuß andoes not adversely affect neither during 55 needs, and it is necessary to use an excess
der Zeit, wo er unter dem Öl steht, noch während der Wasserstoff in der Reaktionszone aufrechtzuerhalten,the time it is under the oil, while still maintaining the hydrogen in the reaction zone,
Zeit, wo der Katalysator regeneriert wird. Obwohl die jedoch wird das Verfahren relativ wenig durchTime when the catalyst is regenerated. Although that, however, the procedure is relatively little through
entsprechend der Erfindung angewandtenKatalysatoren Änderungen in dem Verhältnis Wasserstoff zu ÖlCatalysts used in accordance with the invention changes in the hydrogen to oil ratio
eine geeignete Kreislauflebensdauer aufweisen, können innerhalb der allgemeinen Betriebsbedingungen beein-have a suitable cycle life, can affect within the general operating conditions
sie nach einer verlängerten Verwendungszeitdauer auf 60 flußt. Das angewandte Verhältnis Wasserstoff zu Ölit flows to 60 after an extended period of use. The applied ratio of hydrogen to oil
Grund der Ablagerung von kohlenstoffhaltigen Nieder- liegt im Bereich von 28,3 bis 283 m3 WasserstoffgasThe reason for the deposition of carbonaceous deposits is in the range of 28.3 to 283 m 3 of hydrogen gas
schlagen desaktiviert werden, und sie können leicht je 0,1635 m3 Beschickung, vorteilhafterweise zwischenbeat are deactivated, and they can easily be charged per 0.1635 m 3 , advantageously between
regeneriert werden. 56,6 und 142 m3.be regenerated. 56.6 and 142 m 3 .
Günstigerweise werden Stickstoff und Sauerstoff Es wurde gefunden, daß innerhalb weiter Bereiche als Bestandteile der Verbindungen in der Beschickungs- 65 der Betriebsbedingungen die Produkte des Hydromasse so niedrig wie möglich gehalten, um eine crackungsverfahrens überwiegend innerhalb des Benwünschenswert lange Kreislauflebensdauer, d. h. den zinsiedebereich.es sieden. Die Trockengaserzeugung, Zeitraum, während dem der Katalysator zur Her- d. h. von Methan, bis Propan, beträgt im allgemeinenConveniently, nitrogen and oxygen are found to be within wide ranges as constituents of the compounds in the feed 65 of the operating conditions are the products of the hydromass kept as low as possible in order to achieve a cracking process predominantly within the range of desirably long cycle life, i.e. H. the interest boiling range. The dry gas generation, Period during which the catalytic converter is used to d. H. from methane to propane is generally
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weniger als etwa 5 Gewichtsprozent und liegt typischer- Gruppe VIII des Periodensystems, die bekanntlichless than about 5 weight percent and is more typically Group VIII of the Periodic Table, which is known
weise in der Größenordnung von etwa 2 bis 3 Ge- eine zufriedenstellende Hydrierungsaktivität aufweisen,wise in the order of about 2 to 3 Ge have a satisfactory hydrogenation activity,
wichtsprozent. Die Butan-Pentan-Fraktion des Pro- insbesondere Nickel, Platin, Kobalt und Palladium,weight percent. The butane-pentane fraction of the pro - in particular nickel, platinum, cobalt and palladium,
duktes liegt ebenfalls niedrig, wobei die erzeugte Der Hydrierungsbestandteil des Katalysators kannThe hydrogenation constituent of the catalyst can also be produced
Menge von den Betriebsbedingungen und der Art der 5 vorteilhafterweise in den Katalysator durch Im-Amount of the operating conditions and the type of 5 advantageously in the catalyst by im-
Beschickungsmasse abhängig ist. Bei Verwendung prägnierung des porösen sauren CrackbestandteilsCharging mass is dependent. If using, impregnation of the porous acidic cracking component
einer Beschickungsmasse, wie leichtes katalytisches mit einer sich in der Wärme zersetzenden Verbindunga feed mass, such as light catalytic with a compound which decomposes under heat
Kreislauföl, beträgt die Pentan- bis 204° C-Fraktion des Hydrierungsmetalls einverleibt werden und an-Cycle oil, the pentane up to 204 ° C fraction of the hydrogenation metal is incorporated and
des Produktes im allgemeinen mehr als etwa 70 Ge- schließend zur Herstellung der Masse calciniertof the product generally more than about 70 finally calcined to make the mass
wichtsprozent des gesamten umgewandelten Produktes. io werden. Typischerweise wird ein Siliziumdioxyd-weight percentage of the total converted product. be io. Typically a silicon dioxide
Der beim erfindungsgemäßen Verfahren angewandte Aluminiumoxyd-Crackkatalysator oder eine säure-Katalysator
besteht aus einem Hydrierungsbestandteil, behandelte Aluminiumoxydbase mit einer Lösung von
einem festen sauren Bestandteil und einem normaler- Nickelacetat, Chlorplatinsäure od. dgl. imprägniert
weise festen Element der Gruppe VA des Perioden- und dann getrocknet; anschließend wird er pelletiert
systems (College Chemistry, 2nd Edition von Paul i5 und bei erhöhter Temperatur (etwa 54O0C) calciniert.
R. F r e y , Prentice-Hall, Inc., 1958), d. h. Phosphor, Jedoch kommt auch in Betracht, daß der fertig-Arsen,
Antimon und Wismut. Bisher wurde an- gestellte Katalysator nach verschiedenen Verfahren
genommen, daß Elemente wie Arsen, Antimon u. dgl. hergestellt werden kann, z. B. durch Mischgelbildung
im Hinblick auf die Zerstörung der Wirksamkeit der der verschiedenen Bestandteile oder nach anderen
bei Erdölverfahren angewandten Katalysatoren, ins- a° bekannten Variationen der Katalysatorherstellungsbesondere
denjenigen, die Platin oder Nickel enthalten, techniken, so daß sich ein fertiger Katalysator mit den
wirken würden. Es wurde jedoch gefunden, daß durch gewünschten Eigenschaften ergibt.
Einverleibung dieser Elemente in die bei der Erfindung Die Menge des in den Katalysator einverleibten
angewandten Katalysatoren sich verbesserte Ergeb- Hydrierungsbestandteils kann innerhalb ziemlich
nisse beim hier beschriebenen Verfahren erzielen 25 weiter Grenzen variieren, wobei die Menge so gelassen.
Zu den günstigen Wirkungen, die bei Ver- wählt wird, daß sich die gewünschte Katalysatorwendung
dieser Katalysatoren beim erfindungs- aktivität ergibt. Zum Beispiel können große Mengen
gemäßen Verfahren erzielt werden, gehören die von Nickel, z. B, bis zu etwa 30 Gewichtsprozent,
gesteigerte Erzeugung von verzweigtkettigen Paraf- angewandt werden, und relativ kleine Mengen von
finen, die günstigere Kontrolle der Katalysator- 3° Nickel, z. B. bis herab zu etwa 0,1 Gewichtsprozent,
aktivität und die Vereinfachung der Katalysator- sind ebenfalls wirksam, wobei 0,5 bis 10 Gewichts-Reaktivierungstechnik,
wodurch ein leicht regenerier- prozent Nickel bevorzugt werden. Etwa 0,1 bis 2 Gebarer
Katalysator bei dem Verfahren angewandt wichtsprozent Platin sind im Katalysator wirksam,
werden kann. und bevorzugt werden etwa 0,1 bis 1 GewichtsprozentThe aluminum oxide cracking catalyst used in the process according to the invention or an acid catalyst consists of a hydrogenation component, treated aluminum oxide base with a solution of a solid acid component and a normal nickel acetate, chloroplatinic acid or the like then dried; then it is pelletized systems (College Chemistry, 2nd Edition by Paul i5 and calcined at elevated temperature (about 54O 0 C). R. Frey, Prentice-Hall, Inc., 1958), ie phosphorus, however, it is also possible to that the finished-arsenic, antimony and bismuth. So far, employed catalyst has been used according to various processes that elements such as arsenic, antimony and the like can be produced, e.g. B. by mixed gel formation with a view to the destruction of the effectiveness of the various constituents or other catalysts used in petroleum processes, in particular known variations of the catalyst production techniques, especially those containing platinum or nickel, so that a finished catalyst interacts with the would. However, it has been found that through gives desirable properties.
Incorporation of These Elements in the Invention The amount of catalyst employed incorporated in the catalyst, the improved resultant hydrogenation component achieved in the process described herein, may vary widely, the amount being left as it is. In addition to the favorable effects which are chosen when the desired use of these catalysts as catalysts results in the activity of the invention. For example, large quantities can be obtained in accordance with methods including those of nickel, e.g. B, up to about 30 weight percent, increased production of branched-chain paraf- can be applied, and relatively small amounts of fine, the more favorable control of the catalyst- 3 ° nickel, z. B. down to about 0.1 weight percent, activity and simplification of the catalyst are also effective, with 0.5 to 10 weight reactivation technique, whereby a slightly regenerative percent nickel is preferred. About 0.1 to 2 percent by weight of platinum catalyst used in the process are effective in the catalyst. and about 0.1 to 1 percent by weight is preferred
Der saure Crackbestandteil des Katalysators kann 35 Platin angewandt. Die Menge des angewandten
einen oder mehrere feste, saure Bestandteile, wie z. B. Hydrierungsbestandteils in dem Katalysator hängt
Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd (entweder natürlich demzufolge von den katalytischen Eigenschaften und
vorkommendes und/oder synthetisches) Siliziumdi- von wirtschaftlichen Faktoren ab.
oxyd-Magnesiumoxyd, Siliziumdioxyd-Aluminium- Der Bestandteil aus der Gruppe VA der Kataoxyd-Zirkonoxyd
und ähnliche enthalten. Ebenfalls 40 lysatorzusammensetzung kann z. B. während der
können säurebehandelte Aluminiumoxyde mit oder Katalysatorherstellung einverleibt werden, indem eine
ohne Halogenen, z. B. fiuorbehandeltes Aluminium- Nickel-Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Masse dervoroxyd,
Boroxyd-Aluminiumoxyd und die mit Hetero- stehend beschriebenen Art mit einer Lösung einer
polysäuren behandelten Aluminiumoxyde, d.h. die organischen Verbindung des Elementes der Gruppe VA,
mit Phosphorwolframsäure, Phosphorvanadinsäure, 45 wie z. B. aryl- oder alkylsubstituierten Organo-Silicowolframsäure,
Silicomolybdänvanadinsäure und Metallverbindungen, wie Triphenylarsin, Triphenylähnlichen,
angewandt werden. Jedoch liegt der kri- stibin u, dgl., imprägniert wird, wobei anschließend
tische Wert darin, daß diese Materialien eine wesent- das Lösungsmittel verdampft wird, wobei eine Abliche
Crackaktivität in der fertiggestellten Katalysator- lagerung auf der Grundmasse hinterbleibt. Ebenfalls
zusammensetzung aufweisen. Ein bevorzugter saurer 50 kann die Katalysatorgrondmasse mit anorganischen
Bestandteil der vorliegenden Katalysatorzusammen- Verbindungen wie den Säuren, Ammoniumsalzen,
setzung besteht aus einem der technisch erhältlichen Nitraten, Halogeniden u, dgl. der normalerweise
synthetischen Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Crack- festen Elemente der Gruppe VA imprägniert werden,
katalysatoren, die etwa 4 bis 40 Gewichtsprozent z. B. mit Arsentrioxyd in ammoniakalischer Lösung,
Aluminiumoxyd enthalten. Vorzugsweise wird der 55 und anschließend getrocknet werden. Vor der Versaure
Bestandteil des Katalysators als Unterlage wendung wird der Katalysator mit Wasserstoff bei
verwendet und ist stark porös mit einem Oberflächen- erhöhter Temperatur (etwa 4500C) behandelt. Jedoch
bereich zwischen etwa 100 und 500 m2 je Gramm. kommt es auch in Frage, daß diese Elemente in die
Herstellung und Eigenschaften der sauren Crack- Reaktionszone, z. B. während des Zeitraums, wo der
bestandteile sind bekannt und brauchen nicht weiter 60 Katalysator auf dem Öl steht, oder während der Reerläutert
zu werden. Hierzu wird auf die Veröffent- generierung eingebracht werden, so daß die Katalichung
»Catalysis« von Emmett (Reinhold Publi- lysatorgrundmasse in situ in Berührung kommt,
shing Corporation), insbesondere Bd. VII S. 1 bis 91, wodurch diese Elemente in den Katalysator einververwiesen.
leibt werden. Beispielsweise kann eine organischeThe acidic cracking component of the catalyst can be used 35 platinum. The amount of one or more solid, acidic ingredients used, such as. B. hydrogenation constituent in the catalyst depends on silicon dioxide-aluminum oxide (either naturally, consequently, of the catalytic properties and occurring and / or synthetic) silicon dioxide from economic factors.
oxide-magnesium oxide, silicon dioxide-aluminum- The component from the group VA of the Kataoxyd-Zirkonoxyd and similar contain. Also 40 lysatorverbindungen z. B. during the acid treated alumina with or catalyst preparation can be incorporated by using a without halogens, e.g. B. fluorine-treated aluminum-nickel-silicon dioxide-aluminum oxide mass dervoroxide, boron oxide-aluminum oxide and the type described with hetero standing with a solution of a polyacid treated aluminum oxides, ie the organic compound of the element of group VA, with phosphotungstic acid, phosphorus vanadic acid, 45 as z. B. aryl- or alkyl-substituted organo-silicotungstic acid, Silicomolybdenvanadinsäure and metal compounds such as triphenylarsine, triphenyl-like, can be used. However, the crystalline substance and the like are impregnated, and then it is of great value that these materials have a substantial amount of solvent evaporated, with some cracking activity remaining in the completed catalyst storage on the base material. Also have composition. A preferred acidic 50 can be the catalyst bulk with inorganic constituents of the present catalyst compositions such as acids, ammonium salts, composition consists of one of the commercially available nitrates, halides and the like. The normally synthetic silicon dioxide-aluminum oxide crack-solid elements of group VA impregnated are, catalysts containing about 4 to 40 percent by weight z. B. with arsenic trioxide in ammoniacal solution, contain aluminum oxide. Preferably the 55 and then will be dried. Before the acidic component of the catalyst is used as a substrate, the catalyst is used with hydrogen and is highly porous with an elevated surface temperature (about 450 ° C.). However, in the range between about 100 and 500 m 2 per gram, it is also possible that these elements are involved in the preparation and properties of the acidic cracking reaction zone, e.g. B. during the period when the constituents are known and do not need further 60 catalyst is on the oil, or during the re-explained. For this purpose, the publication will be introduced so that the Catalysis "Catalysis" from Emmett (Reinhold Publilysatorgrundmasse comes into contact in situ, Shing Corporation), in particular Vol. VII pp. 1 to 91, whereby these elements are incorporated into the catalyst entrusted. become alive. For example, an organic
Irgendeiner der bekannten metallischen Hydrie- 65 Verbindung des Arsens in die Reaktionszone mit derAny of the known metallic hydration of arsenic in the reaction zone with the
rungskatalysatoren kann in den Katalysator einverleibt Hydrocrackungsbeschickung eingebracht werden, soRation catalysts can be incorporated into the catalyst, hydrocracking feed, so
werden, jedoch besteht vorzugsweise der metallische daß der Katalysator in situ mit Arsen versorgt wird.but preferably the metallic one is that the catalyst is supplied with arsenic in situ.
Bestandteil dieser Verbindung aus den Metallen der Für die Herstellung des erfindungsgemäß angewandtenComponent of this compound from the metals of the For the production of the used according to the invention
7 87 8
Katalysators wird im Rahmen der Erfindung kein beiten bei gesteigerter Temperatur, aufgehoben werden, Schutz beansprucht. - um die gewünschte Produktqualität aufrechtzuer-In the context of the invention, the catalyst will not work at an increased temperature, Protection claimed. - to maintain the desired product quality
Normalerweise sind nur geringe Mengen der EIe- halten. Wenn die Katalysatoraktivität bis zu einem
mente der Gruppe VA in dem Katalysator erforder- Punkt abgefallen ist, wo sie nicht mehr zufriedenlich.
Die gesamte angewandte Menge wird häufig 5 stellend ist, kann der Katalysator wieder auf einen
durch die Menge des in dem Katalysator einver- zufriedenstellenden Grad aktiviert werden,
leibten Hydrierungsmetalls und von der chemischen Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren ErForm
bestimmt, d. h., Arsen kann entweder als Ar- läuterung der Erfindung, ohne sie zu begrenzen,
senid oder sub-Arsenid vorhanden sein. AllgemeinUsually only small amounts of the egg holdings are held. When the catalyst activity has dropped to a point of group VA in the catalyst required point where it is no longer satisfactory. The total amount applied will often be sufficient, the catalyst can be reactivated to a degree satisfactory by the amount of the catalyst,
The following examples are intended to provide further information, ie, arsenic can either be used as a refinement of the invention without limiting it,
senide or sub-arsenide may be present. Generally
ausgedrückt ist nicht mehr als l'Atom des normaler- io B e i s ρ i e 1 Iexpressed is no more than l'Atom des normaler- io B e i s ρ i e 1 I
weise festen Elements der Gruppe VA je Atom Hydrierungsmetall in dem Katalysator erforderlich, ob- Ein Katalysator wurde hergestellt aus 5 Gewichtswohl größere Mengen angewandt werden können, prozent Nickel und 2,5 Gewichtsprozent Arsen auf soweit die gewünschte Katalysatoraktivität aufrecht- einer Siliziumdioxyd-AlumMurnoxyd-Unterlage, welerhalten wird. Zum Beispiel kann Arsen im Verhältnis 15 ehe etwa 25 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd entbis zu etwa 2 Atome je Atom Hydrierungsmetall im hielt. Zur Herstellung des Katalysators wurde ein im Katalysator eingesetzt werden. Vorteilhafterweise Handel erhältlicher SilMumdioxyd-Aluminiumoxydwird jedoch 0,01 bis 1 Atom dieser Elemente je Crackkatalysator mit hohem Aluminiumgehalt mit Atom Hydrierungsmetall angewandt, wobei Ver- einer wäßrigen Lösung von Nickelacetat imprägniert, hältnisse zwischen etwa 0,1 bis 0,5 bevorzugt werden. 20 Die imprägnierte Masse wurde bei etwa 2040C ge-wise solid element of group VA per atom of hydrogenation metal in the catalyst required, whether a catalyst was prepared from 5 weight or larger amounts can be used, percent nickel and 2.5 weight percent arsenic to the extent that the desired catalyst activity maintains- a silicon dioxide-alumumum oxide underlay which is preserved. For example, arsenic can contain up to about 2 atoms per atom of hydrogenation metal in the ratio of 15 to about 25 percent by weight of aluminum oxide. A was used in the catalyst to produce the catalyst. Advantageously commercially available silicon dioxide-aluminum oxide is used, however, 0.01 to 1 atom of these elements per cracking catalyst with a high aluminum content with atom of hydrogenation metal, with an aqueous solution of nickel acetate impregnated, ratios between about 0.1 to 0.5 being preferred. 20 The impregnated mass was at about 204 0 C
Der bevorzugte Katalysator, der eine ausnehmend trocknet, mit 4% hydriertem Kokosnußöl vermischt,
hohe Aktivität aufwies, besteht im wesentlichen aus zu einer Größe von 0,32 cm pelletiert und 6 Stunden
einem Hydrierungsmetallbestandteil der Gruppe VIII bei 538° C calciniert. Der calcinierte Katalysator wurde
des Periodensystems, insbesondere Nickel, einem dann auf eine Maschenzahl/cm2 zwischen 49 bis 400
normalerweise festen Element der Gruppe VA, ins- 25 zermahlen und mit einer Lösung von Triphenylarsin
besondere Arsen, Fluor, und einer Katalysatorgrund- in n-Heptan imprägniert. Das Heptan wurde verdampf t
masse aus Silmumdioxyd-Aluminiumoxyd. Das SiIi- und der arsenbehandelte Katalysator dann in ein
ziumdioxyd-Aluminiumoxyd ist vorzugsweise ein SiIi- Reaktionsgefäß eingebracht, in welchem er mit ströziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Crackkatalysator,
und es mendem Wasserstoffbei Atmosphärendruckund454° C
kann entweder das sogenannte »Hochaluminiumoxyd« 30 behandelt wurde, um das Arsen zu zersetzen, wobei
(etwa 20 bis 30 % Al2O3) oder das »Niedrigaluminium- sich ein arseniertes Nickel auf einem Siliziumdioxyd
oxyd« (etwa 10 bis 15% Al2O3) verwendet werden. Aluminiumoxyd-Katalysator ergab.
Die Menge des in dem Katalysator angewandtem Hy- Während des ersten Zeitraumes des BetriebsThe preferred catalyst, which dries exceptionally, has high activity mixed with 4% hydrogenated coconut oil, consists essentially of pelletizing to 0.32 cm and calcining a Group VIII hydrogenation metal component at 538 ° C for 6 hours. The calcined catalyst of the periodic table, in particular nickel, a then normally solid element of group VA to a mesh number / cm 2 between 49 to 400, was ground and treated with a solution of triphenylarsine, special arsenic, fluorine, and a catalyst base in n -Heptane impregnated. The heptane was evaporated from silicon dioxide-aluminum oxide. The silicon and arsenic-treated catalyst is then placed in a silicon dioxide-aluminum oxide, preferably a silicon reaction vessel, in which it has been treated with strözium dioxide-aluminum oxide cracking catalyst and using hydrogen at atmospheric pressure and 454 ° C to decompose the arsenic, whereby (about 20 to 30% Al 2 O 3 ) or the "low aluminum - an arsenated nickel on a silicon dioxide" (about 10 to 15% Al 2 O 3 ) are used. Alumina catalyst yielded.
The amount of Hy applied in the catalyst during the first period of operation
drierungsmetalls variiert entsprechend der gewünschten wurden etwa 90 cm3 des Katalysators in Gegenwart
Aktivität. Beispielsweise werden etwa 0,5 bis 5 Ge- 35 von Wasserstoff mit einem leichten katalytischen
wichtsprozent Nickel auf die Katalysatorgrundlage Kreislauföl mit einem Siedepunkt im Bereich von
aufgebracht, obwohl bis zu 10 Gewichtsprozent Nickel etwa 204 bis 316° C in Kontakt gebracht.
in einigen Fällen verwendet werden können. Etwa Das leicht katalytische Kreislauföl, das als Be-drierungsmetalls varied according to the desired, about 90 cm 3 of the catalyst in the presence of activity. For example, about 0.5 to 5 percent by weight of hydrogen with a slight catalytic weight percent nickel is applied to the catalyst base, cycle oil with a boiling point in the range of, although up to 10 weight percent nickel is brought into contact with about 204 to 316 ° C.
can be used in some cases. For example, the slightly catalytic cycle oil, which is
0,5 bis 6 Gewichtsprozent und vorzugsweise etwa schickungsmasse verwendet wurde, war vorhergehend
2 bis 4 Gewichtsprozent Halogenid werden in den Kata- 40 über einem Kobalt-Molybdän-Katalysator hydrodelysator
einverleibt, indem die Katalysatorgrundlage sulfuriert worden. Der Aromatengehalt des hydroentweder
mit oder ohne Hydrierungsmetall mit einer desulfurierten leichten katalytischen Kreislauföls war
organischen oder anorganischen Halogenidverbin- vorhergehend auf eine Menge vermindert worden,
dung, die damit reagiert, imprägniert wird. Das be- die niedriger lag als die normalerweise bei einem
vorzugte Halogenid ist Fluor, da es sich zeigte, daß es 45 Strom, der derartig raffiniert wurde, gefundene Menge,
dem Katalysator eine außergewöhnlich hohe Aktivität jedoch war der Aromatengehalt der Beschickung erverleiht.
Die verschiedenen Bestandteile können mit heblich. Die Beschickungsmasse enthielt etwa 0,002%
dem Katalysatorgrundstoff entweder gleichzeitig oder Schwefel, 0,0012 % Stickstoff und hatte ein spezistufenweise
verbunden, anschließend getrocknet und fisches Gewicht von 0,8304. Der Katalysator wurde
calciniert werden. Im letzteren Fall wurden außer- 50 mit der Beschickungsmasse bei 141 kg/cm2, einer
gewöhnlich gute Ergebnisse erzielt, indem ein nickel- stündlichen Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit von 0,25
haltiges Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd mit einer Volumen Öl je Stunde je Volumenkatalysator und
anorganischen Fluoridlösung,- z. B.. Flußsäure, Am- einem Verhältnis Wasserstoff zu Öl von etwa 85 m3
moniumfluorid u. dgl., imprägniert wird, jedoch kann je 0,1635 m3 in Kontakt gebracht. Die Temperatur
der Katalysatorgrundstoff mit einer einzigen Lösung, 55 des Katalysatorbettes wurde während der verschiedie
eine Nickelverbindung, eine Arsenverbindung und denen Zeiträume des Ansatzes, wie aus der nachfoldas
Halogenid enthält, imprägniert werden, und z. B. genden Tabelle ersichtlich, variiert,
kann mit Vorteil Nickelfluorid verwendet werden. Anschließend wurde während des zweiten Zeit-0.5 to 6 weight percent, and preferably about charge weight, was previously 2 to 4 weight percent halide is incorporated into the catalyst over a cobalt-molybdenum catalyst hydrodelyizer by sulfurizing the catalyst base. The aromatic content of the hydrated organic or inorganic halide compound, either with or without hydrogenation metal, with a desulfurized light catalytic cycle oil had previously been reduced to an amount that will react with it. This was lower than that normally found with a preferred halide, fluorine, since it was found to be the amount found of the stream so refined but gave the catalyst an exceptionally high activity but the aromatics content of the feed. The various ingredients can use up considerably. The feed mass contained about 0.002% catalyst base either concurrently or sulfur, 0.0012% nitrogen and had a specific stage combined, then dried and fish weight of 0.8304. The catalyst was being calcined. In the latter case, apart from the charging mass at 141 kg / cm 2 , one usually achieved good results by using a nickel-hourly liquid space velocity of 0.25 containing silicon dioxide-aluminum oxide with a volume of oil per hour per volume catalyst and inorganic fluoride solution, - z. B. Hydrofluoric acid, Am- a ratio of hydrogen to oil of about 85 m 3 of monium fluoride and the like, is impregnated, but 0.1635 m 3 can be brought into contact. The temperature of the catalyst base with a single solution, 55 of the catalyst bed was impregnated during the various times a nickel compound, an arsenic compound and periods of the approach, such as from which the halogenide contains, and e.g. B. in the table below, varies,
Nickel fluoride can be used to advantage. Subsequently, during the second time
Nachdem der hier beschriebene Katalysator einen raums des Ansatzes die Beschickungsmasse zu einem bestimmten Zeitraum im Betrieb stand, kann ein So rohen, leichten, katalytischen Kreislauföl mit einem Aktivitätsabfall eintreten, wobei kohlenstoffhaltige spezifischen Gewicht von 0,8805 und mit einem Gehalt Ablagerungen auf dem Katalysator angehäuft sind. von 1,23 Gewichtsprozent Schwefel und 0,024% Der Aktivitätsäbfall wird durch einen niedrigeren Stickstoff geändert. Die Ergebnisse dieses Ansatzes Umwandlungsgrad in dem Ausfluß der Reaktionszone sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. Aus den oder durch einen Abfall in der Oktanzahl des um- 65 Werten der Tabelle und aus der vorstehenden Begewandelten Produktes angezeigt. Wie vorstehend Schreibung ergibt sich, daß die Kreislauflebensdauer ausgeführt, kann der Katalysatoraktivitätsabfall durch des Katalysators, der nach der Erfindung verwendet Steigerung der Arbeitsbedingungen, z. B. durch Ar- wird, bei einer Beschickungsmasse mit hohem Stick-After the catalyst described here a space of the approach the feed mass to a has been in operation for a certain period of time, a so crude, light, catalytic cycle oil can be mixed with a Decrease in activity occur, with carbonaceous specific gravity of 0.8805 and with a content Deposits have accumulated on the catalytic converter. of 1.23 percent by weight sulfur and 0.024% The decrease in activity is changed by a lower nitrogen. The results of this approach The conversion rates in the effluent from the reaction zone are shown in the table below. From the or by a decrease in the octane number of the converted values from the table and from the above Product displayed. As noted above, the cycle life carried out, the catalyst activity drop due to the catalyst used according to the invention Increase in working conditions, e.g. B. by Ar- is, with a charge mass with high stick-
ίοίο
stoffgehalt, ζ. Β. dem vorstehenden rohen, leichten katalytischen Kreislauföl, verkürzt wird, jedoch ist offensichtlich, daß der Katalysator geeignet ist, derartige Beschickungsmassen während beachtlicher Zeiträume zu hydrocracken.substance content, ζ. Β. the above raw, light catalytic cycle oil, but it is obvious that the catalyst is capable of such Hydrocracking feed masses for considerable periods of time.
Anschließend an den vorstehend erwähnten zweiten Zeitraum wurde die Strömung der Beschickung und des Wasserstoffes zu dem Reaktionsgefäß abgebrochen und Katalysatorbett und Reaktionsgefäß mit Stickstoff bei Atmosphärendruck ausgespült und hierauf unter Abbrennen mit Sauerstoff regeneriert.Subsequent to the aforementioned second period, the flow of the feed and of the hydrogen to the reaction vessel is terminated and the catalyst bed and reaction vessel are filled with nitrogen flushed out at atmospheric pressure and then regenerated with oxygen while burning off.
Während der dritten Periode des Ansatzes wurde der reaktivierte Katalysator mit derselben Beschickung,
die während des ersten Ansatzzeitraumes angewandt worden war, in Kontakt gebracht. Die Ergebnisse von
diesem dritten Zeitraum sind in der folgenden Tabelle aufgeführt, aus denen sich ergibt, daß der reaktivierte
Katalysator einen hohen Grad von Aktivität nach vorhergehender Aussetzung gegenüber einer schwefel-
und stickstoffreichen Beschickung aufweist.
Während des vierten Zeitraums des Ansatzes wurde die Beschickung wiederum auf das leichte, rohe
katalytische Kreislauföl, das vorhergehend verwendet wurde, umgestellt. Auch die Ergebnisse dieses vierten
Ansatzzeitraums sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. During the third period of the run, the reactivated catalyst was contacted with the same feed that had been used during the first run period. The results from this third period are shown in the following table, from which it can be seen that the reactivated catalyst exhibits a high level of activity after prior exposure to a sulfur and nitrogen-rich feed.
During the fourth period of the run the feed was again switched to the light, crude catalytic cycle oil previously used. The results of this fourth preparation period are also listed in the following table.
Die Oktanwerte des erhaltenen hydrogecrackten Materials im Benzinbereich von C6 bis 1800C, das mit frischem Katalysator hergestellt war, lagen im Bereich von 98 bis 100 F-I+3 cc TEL, und mit reaktiviertem Katalysator lagen die Oktanwerte im selben Bereich wie bei frischem Katalysator.The octane values of the resulting hydrocracked material in the gasoline range from C 6 to 180 0C, which was prepared with fresh catalyst were in the range of 98 to 100 F-I + 3 cc TEL, and reactivated catalyst were the octane values in the same range as for fresh catalyst.
Hydrocrackungsansatz Katalysator: 5°/0 Ni + 2,5 % As auf Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd mit hohem AluminiumoxydgehaltHydrocracking batch catalyst: 5 ° / 0 Ni + 2.5% As on silicon dioxide-aluminum oxide with a high aluminum oxide content
Gas3weight statement
gas
2,0
3,03.7
2.0
3.0
6,2
0,516.3
6.2
0.5
9,9
3,137.2
9.9
3.1
40,3
16,235.2
40.3
16.2
4,2
1,3
0,3
1,04.8
4.2
1.3
0.3
1.0
41,3
29,3
41,8
10,243.0
41.3
29.3
41.8
10.2
112 bis 136
208 bis 232
328 bis 352
452 bis 4764 to 18
112 to 136
208 to 232
328 to 352
452 to 476
30,2
6,9
20,6
0,731.0
30.2
6.9
20.6
0.7
wasserstoffbehandelt bei 3160C und !Atmosphäre mit 0,15regenerates at 454 ° C and 1 atmosphere 0.4 m 3 2 ° / 0 O 2 in N 2 ,
hydrotreated at 316 ° C. and 0.15 atmosphere
92,5
43,4
69,5
12,499.0
92.5
43.4
69.5
12.4
II**I *
II **
Katalysator
Wendungcatalyst
catalyst
turn
314
292
309
334312
314
292
309
334
16,8
5,8
6,9
0,520.2
16.8
5.8
6.9
0.5
m3 Hz vor der Verthen 0.51 m 3 of air;
m 3 Hz before ver
528 bis 552
672 bis 696476 to 500
528 to 552
672 to 696
309
362310
309
362
IV**III *
IV **
58,4
22,892.4
58.4
22.8
* Hydrodesulfurierte Beschickung — spezifisches Gewicht 0,8304; 0,002 % S; 0,0012% N. ** Rohe Beschickung — spezifisches Gewicht 0,8805; 1,23 Gewichtsprozent S; 0,024°/o N.* Hydrodesulfurized feed - specific gravity 0.8304; 0.002% S; 0.0012% N. ** Raw feed - specific gravity 0.8805; 1.23 weight percent S; 0.024% N.
25 Gramm eines Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Crackkatalysators mit hohem Aluminiumgehalt (etwa 25 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd) wurde mit einer ammoniakalischen Lösung von Nickelacetat-Tetrahydrat (10 Gramm) imprägniert, wobei der Katalysator darin eine Stunde eingeweicht wurde. Es wurde getrocknet bei 2040C und 4 Stunden bei 538° C calciniert. Die nickelhaltige Masse wurde dann mit einem Gemisch aus As2O3 (0,8 g) in 3Oo/oigem H2O2 und NH4F (1,5 g) in Wasser imprägniert, anschließend getrocknet und wie vorstehend beschrieben calciniert. Der fertiggestellte Katalysator enthielt etwa 9,4 Gewichtsprozent Nickel, 2,4 Gewichtsprozent Arsen und 3,0 Gewichtsprozent Fluor. Vor der Berührung mit der Kohlenwasserstoffbeschickung wurde der Katalysator mit strömendem Wasserstoff während einer Stunde bei 399° C und einer Atmosphäre Druck vorbehandelt.25 grams of a high aluminum silica-alumina cracking catalyst (about 25 weight percent alumina) was impregnated with an ammoniacal solution of nickel acetate tetrahydrate (10 grams) and the catalyst was soaked therein for one hour. It was dried calcined at 204 0 C and 4 hours at 538 ° C. The nickel-containing mass was then treated with a mixture of As 2 O 3 (0.8 g) in 3O o / pc alcohol H 2 O 2 and NH 4 F impregnated (1.5 g) in water, then dried and calcined as described above. The finished catalyst contained about 9.4 weight percent nickel, 2.4 weight percent arsenic, and 3.0 weight percent fluorine. Prior to contact with the hydrocarbon feed, the catalyst was pretreated with flowing hydrogen for one hour at 399 ° C and one atmosphere pressure.
Ein leichtes, katalytisches Kreislauföl, das über einem Kobalt-Molybdänoxyd-Katalysator mit Wasserstoff behandelt worden war, wurde als Beschickungsmasse verwendet. Die Beschickungsmasse enthielt etwa 0,0003 °/0 Schwefel, 0,0013 °/0 Stickstoff und zeigte ein spezifisches Gewicht von 0,8644. Bei der Beschickungsuntersuchung (simulierte Destillation) zeigte sich ein anfänglicher Siedepunkt von 2050C, 50°/0 bei 280° C und 100% bei 396° C.A light, catalytic cycle oil which had been hydrogenated over a cobalt-molybdenum oxide catalyst was used as the feedstock. The feed composition contained about 0.0003 ° / 0 sulfur, 0.0013 ° / 0 nitrogen and showed a specific gravity of 0.8644. In the feed analysis (simulated distillation) to an initial boiling point of 205 0 C, 50 ° / 0 at 280 ° C and 100% at 396 ° C showed
Der vorstehend hergestellte Katalysator wurde in ein Reaktionsgefäß eingebracht und mit der vorstehend beschriebenen Beschickungsmasse bei einer Temperatur von 311° C, einem Druck von 141 kg/cma, einer stündlichen Raumgeschwindigkeit von 2,6 und einem Verhältnis Wasserstoff zu Öl von 198 m3 Wasserstoff je 0,1635 m3 Öl in Kontakt gebracht. Das flüssige Produkt aus dem Reaktionsgefäß wurde durch Gaschromatographie unter Verwendung der simulierten Destillationstechnik analysiert und das Gas durch Massenspektrometrie analysiert. Die Produktverteilung war wie folgt:The catalyst prepared above was placed in a reaction vessel and charged with the above-described charge mass at a temperature of 311 ° C., a pressure of 141 kg / cm a , an hourly space velocity of 2.6 and a hydrogen to oil ratio of 198 m 3 of hydrogen brought 0.1635 m 3 of oil into contact. The liquid product from the reaction vessel was analyzed by gas chromatography using the simulated distillation technique and the gas analyzed by mass spectrometry. The product distribution was as follows:
Produktverteilung Gewichtsprozent
C1 I C2 bis 69° C I C2 bis 196° C I C2 bis 217° CProduct distribution percent by weight
C 1 IC 2-69 ° CIC 2-196 ° CIC 2-217 ° C
0,10.1
41,041.0
92,992.9
94,594.5
Das Verhältnis von Q-Isoparaffin zu normalem Paraffin betrug 5,3.The ratio of Q isoparaffin to normal paraffin was 5.3.
Der vorstehend beschriebene Arsen-Nickel-Fluor-Katalysator auf Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Katalysator erwies sich etwa 200 bis 235 °/0 aktiver als einThe arsenic nickel-fluoro-catalyst described above on silica-alumina catalyst proved to be about 200 to 235 ° / 0 active than a
609 590/353609 590/353
Katalysator auf Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Basis, der 7,2 Gewichtsprozent Ni, 2,4 Gewichtsprozent As und 0 Gewichtsprozent F auf Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd enthielt, und er war etwa 300 bis 400 % . wirksamer als ein Katalysator auf Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Basis, der etwa 5 °/0 Ni, 0 °/o As und 0% F auf Süiziumdioxyd-Aluminiumoxyd enthielt. Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren zur Hydrocrackung eines höhersiedenden Kohlenwasserstoffdestillates, wie z. B. leichtem katalytischen Kreislauföl, zu niedrigersiedenden Kohlenwasserstoffen geeignet ist. Es ist auch ersichtlich, daß die Produkte nach dem Verfahren überwiegend innerhalb des Benzinsiedebereiches sieden und sehr zufriedenstellende Oktanwerte aufweisen. Weiterhin ist zu ersehen, daß nach dem Verfahren ein leicht regenerierbarer Katalysator verwendet wird, der durch eine einfache Technik zur Wiederherstellung seiner katalytischen Eigenschaften reaktiviert werden kann.Silica-alumina based catalyst containing 7.2 percent by weight Ni, 2.4 percent by weight As, and 0 percent by weight F on silica-alumina and it was about 300 to 400%. effectively contained as a catalyst on silica-alumina basis of about 5 ° / 0 Ni, 0 ° / 0% As and F on Süiziumdioxyd-alumina. From the above description it can be seen that the inventive method for hydrocracking a higher boiling hydrocarbon distillate, such as. B. light catalytic cycle oil, is suitable for lower-boiling hydrocarbons. It can also be seen that the products of the process boil predominantly within the gasoline boiling range and have very satisfactory octane values. It can also be seen that the process uses an easily regenerable catalyst which can be reactivated by a simple technique to restore its catalytic properties.
Claims (6)
USA.-Patentschriften Nr. 2 911 356, 2 112 387,
926 130;
Chemisches Zentralblatt, 1943/1, S. 356/357.Considered publications:
U.S. Patents Nos. 2 911 356, 2 112 387,
926 130;
Chemisches Zentralblatt, 1943/1, pp. 356/357.
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