DE1256824B - Process for the hydrocracking of hydrocarbons - Google Patents

Process for the hydrocracking of hydrocarbons

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DE1256824B
DE1256824B DEU8503A DEU0008503A DE1256824B DE 1256824 B DE1256824 B DE 1256824B DE U8503 A DEU8503 A DE U8503A DE U0008503 A DEU0008503 A DE U0008503A DE 1256824 B DE1256824 B DE 1256824B
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hydrocracking
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pills
zeolite
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German (de)
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Rowland Curtis Hansford
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Union Oil Company of California
Original Assignee
Union Oil Company of California
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    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/08Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y
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    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
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    • C10G47/02Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
    • C10G47/10Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used with catalysts deposited on a carrier
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Description

DEUTSCHES W9TW> PATENTAMT DeutscheKl.: 23 b-1/04 GERMAN W9TW> PATENT OFFICE DeutscheKl .: 23 b -1/04

AUSLEGESCHRIFT Nummer EDITORIAL NUMBER

Aktenzeichen: U8503IVd/23b J 256 824 Anmeldetag: 28. November 1961File number: U8503IVd / 23b J 256 824 Filing date: November 28, 1961

Auslegetag: 21. Dezember 1967Opened on: December 21, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Hydrocracken von Kohlenwasserstoffen zur Erzeugung niedriger siedender Kohlenwasserstoffe, bei dem die Kohlenwasserstoffe in Anwesenheit von zugegebenem Wasserstoff unter Hydrocrack-Temperatur- und Druckbedingungen mit einem tablettenoder pillenförmigen Katalysator in Berührung gebracht werden.The invention relates to a process for hydrocracking hydrocarbons for production lower boiling hydrocarbons, in which the hydrocarbons are in the presence of added hydrogen under hydrocracking temperature and pressure conditions with a tablet or pill-shaped catalyst are brought into contact.

Zum Hydrocracken von Kohlenwasserstoffen wurden bisher im allgemeinen Katalysatoren mit gelartig amorpher Kieselerde-Tonerdecrackbasis verwendet. Da diese Katalysatoren hinsichtlich ihrer Aktivität wenig selektiv sind und außerdem das Verfahren bei relativ hohen Temperaturen durchgeführt werden muß, tritt eine unerwünscht hohe Koks- und Methanbildung auf. Aus diesem Grund leiden die Hydrocrackverfahren, die unter Verwendung der bekannten Katalysatoren durchgeführt werden, unter gewissen schwerwiegenden Mängeln. Im allgemeinen werden die Verfahren bei relativ hohen Temperaturen oberhalb etwa 455: C ausgeführt. Diese Temperaturen begünstigen jedoch die Dehydrierung und die Verkokung. Um einen wesentlichen Hydriereffekt durch den zugegebenen Wasserstoff zu erreichen und um die Verkokungsrate zu erniedrigen. ist es notwendig, relativ hohe Drücke von 210 bis 560 at anzuwenden. Ein Katalysator, der schon bei niedrigen Temperaturen aktiv ist, ist daher sowohl vom Standpunkt der Verringerung der Koksniederschlagsrate als auch vom Standpunkt der Verwendung niederer Drücke sehr wünschenswert.For the hydrocracking of hydrocarbons, catalysts with a gel-like amorphous silica-alumina cracking base have generally been used up to now. Since these catalysts are not very selective in terms of their activity and, moreover, the process has to be carried out at relatively high temperatures, undesirably high levels of coke and methane formation occur. For this reason, the hydrocracking processes carried out using the known catalysts suffer from certain serious shortcomings. In general, the processes are carried out at relatively high temperatures, above about 455 : C. However, these temperatures favor dehydration and coking. To achieve a significant hydrogenation effect through the added hydrogen and to reduce the coking rate. it is necessary to use relatively high pressures of 210 to 560 at. A catalyst which is already active at low temperatures is therefore very desirable both from the standpoint of reducing the rate of coke deposition and from the standpoint of using low pressures.

Die bei der Verwendung der bekannten Katalysatoren auftretenden Mängel machen sich vor allem bei Arbeitsverfahren mit festem Bett störend bemerkbar. Ist doch bei diesen Verfahren das Hauptproblem die Verlängerung der Betriebsdauer zwischen den einzelnen Katalysatorregenerationen. Wird eine Regeneration alle paar Tage erforderlich, ist es im allgemeinen notwendig, zwei Katalysatoren vorzusehen, wodurch die erforderliche Menge an Katalysatoren je Reaktor verdoppelt wird. Stets ist dann nur ein Reaktor in Betrieb, während der andere regeneriert wird. Behält ein Katalysator seine Aktivität über mehrere Wochen, so ist es im allgemeinen ökonomischer, die Anlage zu regenerieren und abzustellen als einen zusätzlichen Reaktor vorzusehen. In jedem Fall ist jedoch eine Regenerierung ein kostspieliger Vorgang und führt darüber hinaus zu irreversiblen Schädigungen der Katalysatoren. Um eine maximale Katalysatorgesamtlebenszeit zu erhalten und um die Betriebskosten auf ein Minimum zu bringen, ist es daher notwendig, maximale Be-Verfahren zum Hydrocracken von
Kohlenwasserstoffen
The deficiencies occurring when using the known catalysts are particularly noticeable in working processes with a fixed bed. The main problem with these processes is the extension of the operating time between the individual catalyst regenerations. If regeneration is required every few days, it is generally necessary to have two catalysts, which doubles the amount of catalysts required per reactor. Only one reactor is then always in operation while the other is being regenerated. If a catalyst maintains its activity for several weeks, it is generally more economical to regenerate and shut down the plant than to provide an additional reactor. In any case, however, regeneration is an expensive process and, moreover, leads to irreversible damage to the catalysts. In order to obtain maximum overall catalyst life and to keep operating costs to a minimum, it is therefore necessary to use maximum loading processes for hydrocracking
Hydrocarbons

Anmelder:Applicant:

Union Oil Company of California,
Los Angeles, Calif. (V. St. A.)
Union Oil Company of California,
Los Angeles, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dr.-Ing. A. Weickmann,Dr.-Ing. A. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. WeickmannDipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,and Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, patent attorneys,

München 27, Möhlstr. 22Munich 27, Möhlstr. 22nd

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Rowland Curtis Hansford, FuUerton, Calif.Rowland Curtis Hansford, FuUerton, Calif.

(V. St. A.)(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 29. November 1960
(72 325)
Claimed priority:
V. St. ν. America November 29, 1960
(72 325)

triebsdauern zwischen den Regenerierungen zu erreichen. drive times between regenerations.

Da ein frischer Katalysator im allgemeinen maximale Aktivität zeigt und da relativ konstante Umwandlungs- und Durchgangsraten in großtechnischen Betrieben erwünscht sind, ist es üblich, den Betrieb mit einer relativ niedrigen Temperatur zu beginnen. Wenn dann der Katalysator weniger aktiv wird, hebt man die Temperatur periodisch an, um die gewünschte Umwandlungsrate beizubehalten. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis eine Endtemperatur erreicht ist, bei der die Deaktivierungsrate des Katalysators wegen des einsetzenden beschleunigten Niederschlags von Kohleprodukten exponentiell ansteigt. Die Differenz zwischen den Anfangs- und Endtemperaturen kann dabei etwa zwischen 14 bis 165 °C oder in einem noch größeren Bereich liegen.Since a fresh catalyst generally shows maximum activity and since it is relatively constant Conversion and throughput rates are desired in large-scale operations, it is common to use the Start operation at a relatively low temperature. If then the catalyst becomes less active the temperature is raised periodically to maintain the desired rate of conversion. This process continues until a final temperature is reached at which the deactivation rate of the catalyst because of the accelerated precipitation of coal products increases exponentially. The difference between the start and end temperatures can be about between 14 and 165 ° C or in an even larger range.

Bei Hydrocrackverfahren, die bei unter 175 at durchgeführt werden, liegt die Endtemperatur beiIn the case of hydrocracking processes that are carried out below 175 at, the final temperature is at

709 709/415709 709/415

leichten Einsatzkohlenwasserstoffgemischen mit einem Endsiedepunkt von etwa 315 C in der Regel bei 415 bis 455 C. Bei schweren Einsatzkohlenwasserstoffgemischen mit einem Endsiedepunkt von 485 C liegt die Endtemperatur bei etwa 400 bis 415 C. Proportionale Verhältnisse ergeben sich für andere Einsatzkohlenwasserstoffgemische je nach ihren Endsiedepunkten und ihrer allgemeinen Brennbarkeit. Es ist daher klar, daß bei vorgegebenen Arbeitsbedingungen und vorgegebenem Einsatzkohlenwasserstoffgemisch die Dauer des Betriebs durch die zulässige Anfangstemperatur bestimmt ist. Wenn eine vorgegebene Umwandlungsrate mit einem Temperaturanstieg von 0.28 C pro Tag erhalten werden kann und wenn die Endtemperatur 440" C ist, so kann eine Betriebsdauer von 300 Tagen erreicht werden, wenn die gewünschte Umwandlung mit dem frischen Katalysator bei 345 C ausgelöst wird. Die Betriebsdauer vermindert sich jedoch auf 100 Tage, wenn die Anfangstemperatur 400°C betragen muß.light feed hydrocarbon mixtures with a final boiling point of about 315 C as a rule at 415 to 455 C. For heavy feed hydrocarbon mixtures with a final boiling point of 485 C, the final temperature is around 400 to 415 C. Proportional ratios result for other feed hydrocarbon mixtures depending on their final boiling points and their general flammability. It is therefore clear that under given working conditions and given hydrocarbon mixture the duration of operation is determined by the permissible initial temperature. When a predetermined rate of conversion with a rise in temperature of 0.28 C per day and if the final temperature is 440 "C so an operating time of 300 days can be achieved if the desired conversion is carried out with the fresh catalyst is triggered at 345 C. However, the operating time is reduced to 100 days if the initial temperature has to be 400 ° C.

Die Wichtigkeit der Katalysatoraktivität bei niedrigen Temperaturen wird hierdurch ersichtlich.This shows the importance of the catalyst activity at low temperatures.

Hydrocracken wird bevorzugt bei Raumgeschwindigkeiten von etwa 0,5 bis 5.0 und bei Temperaturen zwischen 235 und 315 C begonnen. Es ergeben sich dann Umwandlungsraten in Leichtbenzin zu 30 bis 800/rt pro Durchlauf. Diese Umwandlung hält bis zu einer Endtemperatur von etwa 400 bis 455 C an, wobei etwa die Hälfte des Betriebs bei unter etwa 400:C durchgeführt wird. So können Drücke von 56 bis 210 at angewendet werden. Betriebsdauern von wenigstens 60 Tagen sind leicht zu erreichen und können gegebenenfalls bis auf etwa 6 Monate erhöht werden.Hydrocracking is preferably started at space velocities of about 0.5-5.0 and at temperatures between 235-315C. This then results in conversion rates in mineral spirits to 30 to 80 0 / rt per pass. This conversion continues to a final temperature of about 400 to 455 C, with about half of the operation being carried out below about 400: C. So pressures from 56 to 210 at can be used. Operating times of at least 60 days are easy to achieve and can be increased to about 6 months if necessary.

Die Katalysatoren können unter folgenden Bedingungen bei der Durchführung von Hydrocrackprozessen eingesetzt werden.The catalysts can be used under the following conditions when carrying out hydrocracking processes can be used.

BrauclibarBrewing bar

Temperatur, C Temperature, C

Druck, at Pressure, at

Raumströmungsgesch windigkeit
Η-,-ΌΊ-Verhältnisse m3 hl
Room air flow velocity
Η -, - ΌΊ ratios m 3 hl

bis 455
bis 350
0,2 bis 6,0
17,5 bis 350
to 455
up to 350
0.2 to 6.0
17.5 to 350

BevorzugtPreferred

260 bis 400
56 bis 140
0.5 bis 5.0
52,5 bis 175
260 to 400
56 to 140
0.5 to 5.0
52.5 to 175

Aufgabe der Erfindung ist daher diese bei der Verwendung der bekannten Hydrocrack-Katalysatoren auftretenden Mängel zu beheben und wirksamere und selektivere Hydrocrack-Katalysatoren anzugeben, die eine maximale Umwandlung eines Kohlenwasserstoffgemisches zu Kohlenwasserstoffen im Benzinsiedebereich bei einem Minimum destruktiver Degradierung diese Produkte zu Stoffen wie etwa Methan oder Koks bewirken.The object of the invention is therefore this when using the known hydrocracking catalysts to remedy deficiencies and more effective and selective hydrocracking catalysts indicate the maximum conversion of a hydrocarbon mixture to hydrocarbons in the gasoline boiling range with a minimum of destructive degradation these products to substances such as cause methane or coke, for example.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es. Katalysatoren anzugeben, die ihre Aktivität über eine lange Benutzungsdauer zwischen den notwendigen Regenerationen behalten. Dabei ist es als besonders wichtig anzusehen, daß Katalysatoren zur Anwendung kommen, die nur eine geringe Koksbildung zulassen und mit deren Hilfe das Hydrocracken unter relativ niedrigen Wasserstoffdrücken durchgeführt werden kann, wobei gleichzeitig die Betriebs- und Anlagekosten vermindert und die Gefahr von Explosionen und Kettenreaktionen auf ein Minimum gebracht werden soll.Another object of the invention is. Catalysts indicate that their activity over a long period of time Retain the duration of use between the necessary regenerations. In doing so, it is considered particularly important to see that catalysts are used that allow only a small amount of coke formation and with the aid of which the hydrocracking can be carried out under relatively low hydrogen pressures can, while at the same time reducing the operating and plant costs and the risk of explosions and chain reactions should be kept to a minimum.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, Katalysatoren anzugeben, die zum Hydrocracken von hohe Hydrocracktemperaturen erfordernden Beschichtungen geeignet sind, wie etwa zyklische öle von üblichen katalytischen oder thermischen Crackverfahren, wobei dann zusätzlich noch eine Umwandlung zu Benzin vorgenommen werden kann. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, Katalysatoren anzugeben, die bei niedrigen Temperaturen aktiv sind, wodurch noch weiter die Koksbildung verringert und die Betriebslebensdauer der Katalysatoren zwischen aufeinanderfolgenden Regenerationen verlängert wird.It is a further object of the invention to provide catalysts for the hydrocracking of high Coatings which require hydrocracking temperatures are suitable, such as cyclic oils from conventional ones catalytic or thermal cracking process, with an additional conversion can be made to gasoline. In addition, it is an object of the invention to provide catalysts indicate that are active at low temperatures, which further reduces coke formation and the operating life of the catalysts between successive regenerations is extended.

Zur Lösung dieser Aufgaben wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, einen Katalysator zu verwenden, der wenigstens teilweise dekationisiertes zeolithisches Tonerdesilikatmolekularsieb mit einem relativ gleichmäßigen Kristallporendurchmesser zwischen etwa 6 und 14 A und einem SiCVAliQi-Molverhältnis größer als etwa 3 enthält, in dem sich eine kleine Menge eines hydrierenden Ubergangsmetalls befindet und das innig mit einem relativ inerten pulverförmigen, feuerfesten Zuschlagmaterial vermischt ist, das eine mittlere Korngröße hat, die wesentlich größer ist als die mittlere Kristallgröße des Molekularsiebs. To solve these problems, it is proposed according to the invention to use a catalyst, the at least partially decationized zeolitic alumina silicate molecular sieve having a relative uniform crystal pore diameter between about 6 and 14 Å and a SiCVAliQi molar ratio greater than about 3, which contains a small amount of a hydrogenating transition metal and intimately mixed with a relatively inert powdery, refractory aggregate material which has an average grain size which is substantially larger than the average crystal size of the molecular sieve.

Als besonders günstig ist dabei anzusehen, daß ein Katalysator verwendet wird, dessen Molekularsieb vom Kristalltyp Y ist und mindestens etwa 40% dekationisiert ist sowie ein Edelmetall derGruppeVIII des Periodischen Systems enthält.It is particularly advantageous to use a catalyst whose molecular sieve is used is of crystal type Y and is at least about 40% decationized and a Group VIII noble metal of the periodic table.

Bei einer speziellen Ausführungsform ist vorgesehen, daß ein Katalysator verwendet wird, bei dem bei der Herstellung der Wassergehalt des Molekularsiebs vor dem Mischen mit dem Zuschlagmaterial auf etwa 10 bis 25 Gewichtsprozent eingestellt worden ist und die Verfestigung der Tabletten oder Pillen mit einem Druck durchgeführt worden ist, der einerseits ausreichte, um den Tabletten oder Pillen eine hinreichende Härte zu geben, andererseits aber nicht so hoch war, daß das Volumen der Makroporen von etwa 20 bis etwa 10 000 Ä Durchmesser auf weniger als etwa 5% des Volumens der Tabletten oder Pillen verringert worden ist, und bei dem die Tabletten oder Pillen in bekannter Weise getrocknet und aktiviert worden sind.In a special embodiment it is provided that a catalyst is used in that in the manufacture of the water content of the molecular sieve before mixing with the aggregate material has been adjusted to about 10 to 25 percent by weight and the solidification of the Tablets or pills was carried out with a pressure that was sufficient on the one hand to keep the tablets or to give pills a sufficient hardness, but on the other hand was not so high that the volume of the macropores from about 20 to about 10,000 Å in diameter to less than about 5% of the volume of the tablets or pills has been reduced, and in which the tablets or pills in a known manner have been dried and activated.

Wie Untersuchungen gezeigt haben, zeigen die zu Pillen oder Tabletten verarbeiteten Katalysatoren, die Zuschläge enthalten, eine wesentlich höhere effektive Aktivität als gleiche Volumina des zu Tabletten oder Pillen verarbeiteten Metallzeolithbestandteils allein.
Als besonders überraschendes Ergebnis beirn Vorgehen nach der Erfindung ist es anzusehen, daß sich außerordentlich hohe Iso-Normal-Paraffinmengenverhältnisse in den CaCe-Fraktionen vorfanden. Die Katalysatoren, wie sie nach der Erfindung ver-
As studies have shown, the catalysts processed into pills or tablets which contain aggregates show a significantly higher effective activity than equal volumes of the metal zeolite component processed into tablets or pills alone.
It is to be regarded as a particularly surprising result when proceeding according to the invention that extremely high ratios of iso-normal paraffin amounts were found in the CaCe fractions. The catalysts, as they are according to the invention

wendet werden, besitzen außerordentlich günstige Isomerisationsaktivitäten für niedrigere Paraffine. Die Isomerisationsaktivität in Anwesenheit von Hydrocrack-Einsatzkohlenwasserstoffgemischen war teilweise so weit unterdrückt, daß sich weit höhere als die thermodynamischen Gleichgewichtsverhältnisse von Iso- zu Normalparaffinen ergaben.are used, have extremely favorable isomerization activities for lower paraffins. The isomerization activity in the presence of hydrocracking feed hydrocarbon mixtures was partially suppressed to such an extent that they are far higher than the thermodynamic equilibrium conditions from iso- to normal paraffins.

Als besonders vorteilhaft ist es anzusehen, daß Hydrocracktemperaturen anzuwenden sind, die wesentlich niedriger als bei den üblichen Verfahren liegen, nämlich zwischen etwa 235 und 440 C, vorzugsweise zwischen etwa 260 und 400 C Die Wirksamkeit bei niedrigeren Temperaturen ist vor allem auf die verbesserte Aktivität der Katalysatoren zurückzuführen. Die Selektivität der Umwandlung ist als Begleitresultat der niedrigeren Temperaturen und der Eigenselektivität der Katalysatoren anzusehen. It is to be regarded as particularly advantageous that hydrocracking temperatures are to be used which are essential lower than with the usual methods, namely between about 235 and 440 C, preferably between about 260 and 400 C. The effectiveness at lower temperatures is above all attributable to the improved activity of the catalysts. The selectivity of the conversion is to be regarded as an accompanying result of the lower temperatures and the intrinsic selectivity of the catalysts.

Die Vorteile des Vorgehens nach der Lehre der Erfindung treten insbesondere bei Arbeitsverfahren mit festem Bett in Erscheinung, da durch die Verringerung der Verkokungsrate durch die Selektivität der Katalysatoraktivität und durch die zur Anwendung kommenden niedrigeren Temperaturen die Betriebsdauer zwischen den notwendigen Katalysatorregenerationen wesentlich verlängert werden kann.The advantages of the procedure according to the teaching of the invention occur in particular with working methods with a fixed bed in appearance, because of the reduction in the coking rate due to the selectivity the catalyst activity and the lower temperatures used the operating time between the necessary catalyst regenerations can be significantly extended can.

Der Anwendungsbereich des Verfahrens nach der Erfindung ist verhältnismäßig breit. So können in der Regel beliebige Mineralölfraktionen behandelt werden, die höher als die üblichen Benzine sieden, d. h. oberhalb etwa 150 C und in der Regel oberhalb etwa 205 C, und die einen Endsiedepunkt von bis zu etwa 555 C haben. Hierzu gehören durch Rohöldestillation erhaltene Gasöle und Schweröle. Koksdestillatgasöle und Schweröle, entasphaltierte Rohöle, aus katalytischem oder thermischen Crackprozessen entstandene zyklische öle u. dgl. Diese Fraktionen können aus Erdölrohölen, Schieferölen, Teersandölen. Kohlenhydrierungsprodukten u. dgl. gewonnen sein. Bevorzugt sind Einträge, die zwischen etwa 205 und 345 C sieden, ein spezifisches Gewicht von 0,9340 bis 0,8498 haben und wenigstens etwa 30 Volumprozent säurelösliche Bestandteile (Aromate und Olefine) enthalten.The scope of the method according to the invention is relatively broad. So in the As a rule, any mineral oil fractions that boil higher than the usual gasoline are treated, d. H. above about 150 C and usually above about 205 C, and the one final boiling point of up to have about 555 C. These include gas oils and heavy oils obtained through crude oil distillation. Coke distillate gas oils and heavy oils, deasphalted crude oils, from catalytic or thermal cracking processes resulting cyclic oils and the like. These fractions can be obtained from crude petroleum oils, shale oils, tar sand oils. Carbohydrate products and the like. Entries that are between approximately Boil 205 and 345 C, have a specific gravity of 0.9340 to 0.8498 and at least about 30 percent by volume Contain acid-soluble components (aromatics and olefins).

Manchmal ergeben sich Schwierigkeiten beim direkten Hydrocracken von ölen mit Endsiedepunkten oberhalb etwa 345 C Diese öle verursachen in manchen Fällen eine schnellere Verkokungsrate des Katalysators, woraus ein schneller Abfall der Katalysatoraktivität resultiert. Um dieses Problem zu überwinden, können Einsatzkohlenwasserstoffgemische, die oberhalb etwa 345 C sieden, einer Vorhydrierungsbehandlung unterworfen werden, um wenigstens teilweise die schweren polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe, die drei oder mehr kondensierte Ringe enthalten, zu sättigen. Die Vorhydrierung kann unter üblichen Hydrierbedingungen erfolgen, indem ein Hydrierkatalysator verwendet wird, der irgendwelche Oxyde und/oder Sulfide der Ubergangsmetalle enthält, insbesondere ein Oxyd oder Sulfid eines Metalls der Gruppe VIII (vorzugsweise Eisen, Kobalt oder Nickel), vermischt mit einem Oxyd oder Sulfid eines Metalls der Gruppe VI B (vorzugsweise Molybdän oder Wolfram). Diese Katalysatoren werden in der Regel auf einen Absorbierträger in Mengenanzahl zwischen etwa 2 und 25 Gewichtsprozent aufgebracht. Der bevorzugte Hydrierkatalysator besteht aus Kobaltoxyd und/oder Sulfid plus Molybdänoxyd und/oder Sulfid auf einem Träger aus aktivierter Tonerde oder einer mit Kieselsäure stabilisierten Tonerde, die etwa 3 bis 15 Gewichtsprozent mit ihr gemeinsam niedergeschlagenes Kieselsäuregel enthält. Die Hydrierung erfolgt normalerweise bei Temperaturen von 290 bis 440 C. Drücken von 35 bis 210 at, Raumgeschwindigkeiten von 0,5 bis 10 mit Wasserstoffraten von 8.75 bis ίο 210 m3 hl des Kohlen wasserstoff gemisches.Difficulties sometimes arise in the direct hydrocracking of oils with final boiling points above about 345 ° C. These oils sometimes cause a faster rate of coking of the catalyst, resulting in a rapid drop in catalyst activity. To overcome this problem, feed hydrocarbon mixtures boiling above about 345 C can be subjected to a prehydrogenation treatment to at least partially saturate the heavy polycyclic aromatic hydrocarbons containing three or more condensed rings. The prehydrogenation can be carried out under conventional hydrogenation conditions by using a hydrogenation catalyst which contains any oxides and / or sulfides of the transition metals, in particular an oxide or sulfide of a metal from group VIII (preferably iron, cobalt or nickel), mixed with an oxide or sulfide a Group VI B metal (preferably molybdenum or tungsten). These catalysts are usually applied to an absorbent support in quantities between about 2 and 25 percent by weight. The preferred hydrogenation catalyst consists of cobalt oxide and / or sulfide plus molybdenum oxide and / or sulfide on a carrier of activated alumina or an alumina stabilized with silica which contains about 3 to 15 percent by weight of co-precipitated silica gel. The hydrogenation is normally carried out at temperatures from 290 to 440 C. Pressures from 35 to 210 at, space velocities from 0.5 to 10 with hydrogen rates from 8.75 to 210 m 3 hl of the hydrocarbon mixture.

Die niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffgemische, also diejenigen, die unterhalb 345 C sieden, können ebenfalls der Hydrierung unterworfen werden, um ihren Stickstoff- und Schwefelgehalt zu verringern und um auch ihre Empfindlichkeit gegenüber der nachfolgenden Hydrocrackbehandlung zu erhöhen.The low-boiling hydrocarbon mixtures, i.e. those that boil below 345 C, can can also be subjected to hydrogenation in order to reduce their nitrogen and sulfur content and also to increase their sensitivity to subsequent hydrocracking treatment.

Die besonderen Eigenschaften der nach der Lehre der Erfindung verwendeten Katalysatoren sollen im folgenden ebenso wie ihre Darstellung aus Gründen der Vollständigkeit beschrieben und erläutert werden, wobei jedoch lediglich ihre Verwendung zum Hydrocracken von Kohlenwasserstoffen und nicht ihre Herstellung als erfindungswesentlich angesehen wird.The special properties of the catalysts used according to the teaching of the invention should in the following as well as their representation are described and explained for the sake of completeness but only their use for hydrocracking hydrocarbons and their production is not regarded as essential to the invention.

Diese Eigenschaften beruhen wahrscheinlich hauptsächlich auf den physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften der an Kieselsäure reichen zeolithischen Molekularsieb-Crackträger in ihrer»dekationisierten« oder hydrogenisierten Form. Diese kristallinen Zeolithe bestehen fast völlig aus Kieselsäure und Tonerde. Das Si02-Al20:s-Molverhältnis ist mindestens 3 und vorzugsweise etwa 3 bis 6. Sie sind dadurch von den Molekularsieb - Zeolithen des »X«-Typs, wie sie beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 882 244 beschrieben sind, darin unterschieden, daß die X-Zeolithe ein SiOo-AloO:;-Verhältnis von nur etwa 2.5 haben und nicht in hohem Maße dekationisiert werden können, ohne daß ihre Kristallstruktur zerstört wird. Die stark kieselsäurehaltigen Zeolithe, wie sie nach der Lehre der Erfindung zur Anwendung kommen, sind näher in den ausgelegten Unterlagen des belgischen Patents 589582 beschrieben. Die gebräuchlichsten Zeolithe sind die vom »Y«-Kristalltyp. Der »L«-Kristalltyp ist ebenfalls im Rahmen der Erfindung geeignet.These properties are likely due primarily to the physical and / or chemical properties of the silica-rich zeolitic molecular sieve cracking carriers in their "decationized" or hydrogenated form. These crystalline zeolites consist almost entirely of silica and alumina. The SiO 2 -Al 2 O : s molar ratio is at least 3 and preferably about 3 to 6. This distinguishes them from the molecular sieve zeolites of the "X" type, as described, for example, in US Pat. No. 2,882,244 that the X-zeolites have a SiOo-AloO :; ratio of only about 2.5 and cannot be decationized to a high degree without their crystal structure being destroyed. The highly silica-containing zeolites, as they are used according to the teaching of the invention, are described in more detail in the documents laid out in Belgian patent 589582. The most common zeolites are those of the "Y" crystal type. The "L" crystal type is also suitable within the scope of the invention.

Die Y-Zeolithe können in ihrer Natriumform durch Erhitzen einer wäßrigen Natrium-Aliiminium-Silikatmischung bei Temperaturen zwischen etwa 25 und 125 C (vorzugsweise 80 bis 125 C) bis zur Kristallbildung und anschließender Abtrennung der Kristalle von der Mutterlauge hergestellt werden. Wird ein Kolloidal-Kieselsäuresol als Quelle der Kieselsäure verwendet, so kann die wäßrige Natrium-Aluminium-Silikatmischung folgende Zusammensetzung. ausgedrückt in Molverhältnissen, haben:The Y zeolites can be obtained in their sodium form by heating an aqueous sodium-aluminum-silicate mixture at temperatures between about 25 and 125 C (preferably 80 to 125 C) until crystals form and the subsequent separation of the Crystals are produced from the mother liquor. Used as the source of the colloidal silica sol If silica is used, the aqueous sodium-aluminum-silicate mixture can have the following composition. expressed in molar ratios, have:

Na2O SiO2 0.2 bis 0.8Na 2 O SiO 2 0.2 to 0.8

SiO2 Al2O3 10 bis 30SiO 2 Al 2 O 3 10 to 30

H2Oz Na2O 25 bis 60H 2 Oz Na 2 O 25 to 60

Wird Natriumsilikat als Ausgangsstoff für die Kieselsäure verwendet, so sind die optimalen Molverhältnisse wie folgt:If sodium silicate is used as the starting material for the silica, the optimal molar ratios are as follows:

Na2O SiO2 0,6 bis 2,0Na 2 O SiO 2 0.6 to 2.0

SiO2 Al2O« 10 bis 30SiO 2 Al 2 O «10 to 30

H2OZNa2O 30 bis 90H 2 OZNa 2 O 30 to 90

11

Die sich ergebenden Y-Zeolithe entsprechen der allgemeinen FormelThe resulting Y zeolites conform to the general formula

0.9- 0,2 Na2O zu Al2O, zu «SiO2 zu λΉ20,0.9- 0.2 Na 2 O to Al 2 O, to «SiO 2 to λΉ 2 0,

in der /; eine Zahl zwischen 3 bis etwa 6 ist und χ irgendeine Zahl bis zu etwa 10.in the /; is a number between 3 to about 6 and χ is any number up to about 10.

Die dekationisierte oder hydrierte Form des Y-Zeolithen kann durch Ionenaustausch der Alkalimetall-Kationen gegen Ammonium-Ionen oder andere leicht zersetzbare Kationen, wie etwa methyl- ίο substituierte quaternäre Ammonium-Ionen, unter nachfolgender Erhitzung bis zu etwa beispielsweise 300 bis 400 C zum Austreiben des Ammoniaks gewonnen werden. Dieses Verfahren ist näher in den ausgelegten Unterlagen des belgischen Patents 598 683 beschrieben. Der Grad der Dekationisierung oder des Wasserstoffaustausches soll mindestens etwa 20"·'» betragen, vorzugsweise mindestens etwa 40" (l des maximal theoretisch Möglichen. Die Endzusammensetzung soll vorzugsweise weniger als etwa 6 Gewichtsprozent Na2O aufweisen.The decationized or hydrogenated form of the Y-zeolite can be driven off by ion exchange of the alkali metal cations for ammonium ions or other easily decomposable cations, such as methyl- ίο substituted quaternary ammonium ions, with subsequent heating up to, for example, 300 to 400 C of ammonia can be obtained. This process is further described in the laid-open documents of Belgian patent 598,683. The degree of decationization or hydrogen exchange should be at least about 20 "·", preferably at least about 40 " (1 of the maximum theoretically possible. The final composition should preferably have less than about 6 percent by weight Na 2 O.

Gemischte Wasserstoff-, mehrwertige Metallformen des Y-Zeolithen sind ebenfalls in Betracht zu ziehen. Im allgemeinen werden solche Mischformen dadurch hergestellt, daß ein bereits einem Austauschprozeß unterworfener Zeolith, der mehrwertige Metalle enthält, einem weiteren Ionenaustausch mit Ammonium-Kationen unterworfen wird, die später unter Verlust an Ammoniak bei einer thermischen Aktivierungsbehandlung zersetzt werden. Auch hier wird bevorzugt, daß wenigstens etwa 40" 0 der einwertigen Metall-Kationen durch Wasserstoff-Ionen ersetzt werden.Mixed hydrogen, polyvalent metal forms of the Y zeolite are also contemplated. In general, such mixed forms are produced by subjecting a zeolite which has already been subjected to an exchange process and which contains polyvalent metals to a further ion exchange with ammonium cations which are later decomposed with loss of ammonia in a thermal activation treatment. Here, too, it is preferred that at least about 40 " 0 of the monovalent metal cations are replaced by hydrogen ions.

Der Ausdruck »dekationisiert«, wie er hier benutzt wird, bezieht sich auf die Beseitigung von zeolithischem Natrium oder anderen einwertigen Gittermetall-Ionen aus dem Zeolith und/oder deren Ersatz durch Wasserstoff-Ionen. Es ist noch fraglich, ob die aktivierte Endform des Zeolithen tatsächlich in dem Sinne »dekationisiert« ist. daß ein Kationenmangel erreicht ist oder ob die anfangs erzeugten Wasserstoff-Ionen in ihm verblieben sind. Es wird jedoch angenommen, daß ein wesentlicher Anteil an Wasserstoff-Ionen in dem dekationisierten Zeolithen verbleibt.As used here, the term "decationized" refers to the elimination of zeolite sodium or other monovalent lattice metal ions from the zeolite and / or their Replacement by hydrogen ions. It is still questionable whether the final activated form of the zeolite actually occurs is "decationized" in the sense. that a cation deficiency has been reached or whether those initially generated Hydrogen ions have remained in it. It is believed, however, that a substantial proportion of hydrogen ions remains in the decationized zeolite.

Die Hydrierkomponente kann in den Zeolithen auf irgendeine Weise eingeführt werden, die zu einer im wesentlichen innigen Mischung führt. Zu den brauchbaren Methoden gehörenThe hydrogenation component can be introduced into the zeolite in any way that results in a leads to substantially intimate mixing. Useful methods include

5050

1. Kationenaustausch unter Verwendung einer wäßrigen Lösung eines geeigneten Metallsalzes, wobei das Metall selbst das Kation bildet,1. Cation exchange using an aqueous solution of a suitable metal salt, where the metal itself forms the cation,

2. Kationenaustausch unter Verwendung einer wäßrigen Lösung einer geeigneten Metallverbindung, in der das Metall in Form eines Komplexkations mit komplexbildenden Koordinationsmitteln, wie etwa Ammoniak, ist, mit nachfolgender thermischer Zersetzung des ^ kationischen Komplexes.2. Cation exchange using an aqueous solution of a suitable metal compound, in which the metal in the form of a complex cation with complex-forming coordination agents, such as ammonia, with subsequent thermal decomposition of the cationic complex.

3. übliche Imprägnierung mit einer wäßrigen Lösung eines geeigneten Metallsalzes gefolgt von Trocknen und thermischer Zersetzung der Metallverbindung.3. Customary impregnation with an aqueous solution of a suitable metal salt followed of drying and thermal decomposition of the metal compound.

Die Ionenaustausch-Verfahren 1 und 2 sind zu bevorzugen, da eine gleichmäßigere und vollständi-Ion exchange methods 1 and 2 are preferred because a more uniform and complete

824824

gere Aufteilung des Metalls auf den Zeolithen erhalten wird.more division of the metal on the zeolite is obtained.

Die Methode 1 wird im allgemeinen zur Einführung von Metallen der Eisengruppe verwendet, während die Methode 2 im allgemeinen am besten zur Einführung von Edelmetallen der Gruppe VIII verwendet wird. Wird die Methode 1 zur Einführung eines Metalls der Eisengruppe verwendet, so ist es wünschenswert, die nachfolgende thermische Aktivierung in einer nichtoxydierenden oder reduzierenden Atmosphäre durchzuführen, um eine Oxydierung des Metalls zu vermeiden und ein Hinaussetzen des Metalls aus dem Zeolithgitter zu vermeiden. Für Edelmetalle der Gruppe VIII sind solche Vorsichtsmaßnahmen in der Regel nicht notwendig. Die thermische Zersetzung des kationischen Komplexes kann in diesen Fällen, falls gewünscht, in Luft durchgeführt werden.Method 1 is generally used to introduce iron group metals, while Method 2 is generally best for introducing Group VIII precious metals is used. If Method 1 is used to introduce an iron group metal, it is desirable, the subsequent thermal activation in a non-oxidizing or reducing Atmosphere to avoid oxidation of the metal and exposure to avoid the metal from the zeolite lattice. For Group VIII precious metals are such precautionary measures are usually not necessary. The thermal decomposition of the cationic In these cases, the complex can, if desired, be carried out in air.

Der Ionenaustausch des H'ydrierungsmetalls auf dem Zeolithen kann mittels der üblichen Methode erfolgen, beispielsweise durch die in den ausgelegten Unterlagen des belgischen Patents 598 686 beschriebenen Methoden. Die Metallverbindung wird in einem Uberschuß an Wasser aufgelöst, und zwar in einer Menge, die derart berechnet ist, daß sich die gewünschte Menge an Metall in dem fertigen Katalysator ergibt. Diese Lösung wird dann einem vorher ammoniakionenausgetauschten Zeolith beigegeben, wobei umgerührt wird, und danach, wenn der Ionenaustausch eingetreten ist, wird der der Austauschbehandlung unterworfene Zeolith durch Filtrierung abgetrennt. Der gefilterte Zeolith kann dann in dem Maße ausgewaschen werden, wie es notwendig ist, um irgendwelche restlichen eingeschlossenen Salze zu entfernen. Danach erfolgt eine Trocknung, wodurch sich ein zu Tabletten oder Pillen verarbeitbares Pulver ergibt.The ion exchange of the hydrogenation metal on the zeolite can be carried out using the usual method such as those described in the laid-open documents of Belgian patent 598,686 Methods. The metal compound is dissolved in an excess of water, namely in an amount calculated to provide the desired amount of metal in the finished catalyst results. This solution is then added to a zeolite that has previously been exchanged with ammonia ions, with stirring, and then, when the ion exchange has occurred, that of the exchange treatment subjected zeolite separated by filtration. The filtered zeolite can then to the extent that it is necessary to remove any remaining trapped Remove salts. This is followed by drying, which turns into tablets or Pills yields workable powder.

Zu Imprägnierungszwecken wird zunächst eine geeignete Salzlösung des gewünschten Hydriermetalls hergestellt. Der pulverisierte oder pelletisierte Zeolith wird dann in die Lösung eingeführt. In dieser Lösung bleibt er einige Minuten eingetaucht, wird dann abgetropft, getrocknet und schließlich calciniert, bei etwa 260 bis 670° C Bevorzugte Metallsalze für die Imprägnierung sind unter anderem Nitrate, Azetate, Formiate und Sulfate.For impregnation purposes, a suitable salt solution of the desired hydrogenation metal is first used manufactured. The powdered or pelletized zeolite is then introduced into the solution. It remains immersed in this solution for a few minutes, is then drained, dried and finally calcined, at about 260 to 670 ° C. Preferred metal salts for the impregnation are including nitrates, acetates, formates and sulfates.

Wie im Fall des X-Zeolithen enthalten auch die Y-Zeolithe Poren relativ gleichmäßigen Durchmessers in den einzelnen Kristallen. Im Fall der X-Zeolithe können die Durchmesser der Poren im Bereich von etwa 6 bis 14 Ä liegen, je nachdem, welche Metallionen vorhanden sind. Dies ist gleichermaßen der Fall bei Y-Zeolithen, obwohl diese in der Regel Kristallporen mit Durchmessern von etwa 9 bis 10 Ä haben.As in the case of the X zeolite, the Y zeolites also contain pores of relatively uniform diameter in the individual crystals. In the case of the X zeolites, the diameter of the pores in Range from about 6 to 14 Å, depending on which metal ions are present. This is alike the case with Y zeolites, although these usually have crystal pores with diameters of about 9 to 10 Å.

Die Tabelle zeigt das Röntgenstrahlen-Pulver-Diagramm des Y-Zeolithen. Um dieses Diagramm zu erhalten, wurden übliche Techniken benutzt. Als Strahlenquelle diente das Kri-Doublett von Kobalt (/. = 1,7889 Ä). Zur Aufzeichnung wurde ein Geigerzähler-Spektrometer mit einem Bandschreiber verwendet. Von dem Spektrometerband wurden die Spitzenhöhen / und die Werte der jeweiligen Bragg-Winkel abgelesen. Daraus wurden die relativen Intensitäten Uli abgeschätzt, wobei die höchste Spitze = 100 gesetzt wurde, und es wurden die Ebenenabstände i/(Ä) aus der Gleichung ?. = 2d sin (-),The table shows the X-ray powder diagram of the Y zeolite. Common techniques were used to obtain this diagram. The Kri doublet of cobalt (/. = 1.7889 Å) served as the radiation source. A Geiger counter spectrometer with a tape recorder was used for recording. The peak heights / and the values of the respective Bragg angles were read from the spectrometer tape. From this, the relative intensities Uli were estimated, the highest peak being set = 100, and the plane distances i / ( λ) from the equation ?. = 2d sin (-),

(/ -: Wellenlänge der Röntgenstrahlen, (-) der Bragg-Winkel und d der Ebenenabstand in Ängström) berechnet.(/ -: wavelength of the X-rays, (-) the Bragg angle and d the plane spacing in angstroms).

TabelleTabel

cl(A)cl (A)

lhlh

14,614.6

8,85
7,50
5,69
4,75
4,37
3,50
3.76
3,46
3,30
3,32
3,02
2,91
2,85
2,76
2,70
2,63
2,59
2,37
8.85
7.50
5.69
4.75
4.37
3.50
3.76
3.46
3.30
3.32
3.02
2.91
2.85
2.76
2.70
2.63
2.59
2.37

100 15 10 25 15 17 <10 30 <10 20 <10 <10 <10 14 <10 <10 <10 <10 <10100 15 10 25 15 17 <10 30 <10 20 <10 <10 <10 14 <10 <10 <10 <10 <10

2525th

3030th

Als Hydrierkomponente dienen die Metalle Platin, Rhodium, Palladium. Chrom, Molybdän, Wolfram, Eisen, Kobalt und Nickel sowie die Oxyde und Sulfide von diesen. Mischungen von irgend zwei oder mehr dieser Stoffe können verwendet werden. Insbesondere werden Edelmetalle der Gruppe VIII und von diesen wiederum Palladium bevorzugt.The metals platinum, rhodium and palladium serve as hydrogenation components. Chromium, molybdenum, tungsten, Iron, cobalt, and nickel, and the oxides and sulfides of these. Mixtures of any two ors more of these substances can be used. In particular, Group VIII precious metals are used and of these, in turn, palladium is preferred.

Die Hydriermetalle werden vorzugsweise in Mengen verwendet, die zwischen etwa 0,1 bis 20 Gewichtsprozent des Endproduktes liegen, berechnet auf freies Metall. Für die meisten Zwecke liegt der optimale Anteil zwischen etwa 0,5 und 10°/o. Werden Edelmetalle benutzt, wie etwa Palladium oder Platin, so liegen die optimalen Anteile im allgemeinen im Bereich zwischen 0,05 und 2 Gewichtsprozent.The hydrogenation metals are preferably used in amounts that are between about 0.1 to 20 percent by weight of the end product, calculated on free metal. For most purposes, the optimal proportion between about 0.5 and 10%. Are precious metals used, such as palladium or Platinum, the optimal proportions are generally in the range between 0.05 and 2 percent by weight.

Da die Zeolithkatalysatoren in der Regel Mikrokristalline sind (kubisches Gitter) und eine Kristallgröße von etwa 1 bis 5 Mikron haben, führt das Pelletisieren oder Agglomerieren solcher Kristalle zu großen Körnern, Tabletten oder Pillen, häufig zu einer relativ undurchdringlichen Masse, die sich durch Packung der Kristalle ergibt. Das Resultat ist, daß die äußere Oberfläche der Körner eine relativ undurchdringliche Grenze für die Diffusion von Gasen bildet. Dadurch werden die aktiven Stellen in den Mikroporen im Inneren der Tabletten u. dgl. nur unzureichend ausgenutzt. Aus diesen und anderen Gründen wurde gefunden, daß eine erhöhte Aktivität zu erreichen ist, wenn man den gepulverten Katalysator mit einem relativ inerten, pulverförmiger feuerfesten Zuschlagmaterial mischt, das unter anderem den Abstand der Zeolithkristalle untereinander bewirkt und die Bildung relativ großer Poren veranlaßt, die in das Innere der Katalysatorkörner führen. Die mittlere Körnergröße des Zuschlagmaterials ist vorzugsweise größer als die Kristallgröße des Zeolithen. Die Mischung des pulverförmigen Katalysators und des Zuschlags wird in Tabletten, Pillen oder Körner gepreßt. Sie kann auch erst angefeuchtet werden und dann durch eine Düse gepreßt werden, die Pellets liefert. Diese können dann getrocknet, calciniert und, falls gewünscht, gebrannt werden, um gegebenenfalls angewendete Schmiermittel oder Bindemittel zu entfernen. Since the zeolite catalysts are usually microcrystalline (cubic lattice) and one crystal size of about 1 to 5 microns will result in pelletizing or agglomeration of such crystals to large grains, tablets or pills, often to a relatively impenetrable mass that can be by packing the crystals. The result is that the outer surface of the grains is relatively one forms impenetrable limit for the diffusion of gases. This will become the active posts in the micropores inside the tablets and the like are only insufficiently exploited. From these and For other reasons it has been found that increased activity can be achieved when using the powdered Mixes catalyst with a relatively inert, powdery refractory aggregate material that among other things causes the distance between the zeolite crystals and the formation relative causes large pores which lead into the interior of the catalyst grains. The mean grain size of the aggregate material is preferably larger than the crystal size of the zeolite. The mix of powdered catalyst and the aggregate is compressed into tablets, pills or granules. she can also be moistened first and then pressed through a nozzle that delivers pellets. These can then be dried, calcined and, if desired, calcined, to be used if necessary Remove lubricants or binders.

Geeignete feuerfeste Materialien die als Katalysatorzuschläge verwendet werden können, sind unter anderem anorganische Oxyde, Halogenide. Sulfate, Phosphate, Sulfide und Silikate, die bei Temperaturen oberhalb 485 C stabil und die gegenüber dem Zeolith-Katalysator-Komponenten inert sind. Verbindungen einwertiger Metalle, insbesondere solche mit Alkalimetallen, sollen nicht verwendet werden, ebenso nicht Verbindungen verdampfbarer Metalle oder solche, die Katalysatorgifte enthalten, wie PH? oder M0O3. Niedrigschmelzende Verbindungen, wie etwa V2Os, B2O3, ZnClo u. dgl., die leicht schmelzen oder die Zeolithkomponente zum Schmelzen bringen, sollen ebenfalls nicht verwendet werden. Amorphe, nicht kristalline Materialien sind bevorzugt, wenn auch nicht entscheidend.Suitable refractory materials that can be used as catalyst additives include inorganic oxides and halides. Sulphates, phosphates, sulphides and silicates, which are stable at temperatures above 485 C and which are inert towards the zeolite catalyst components. Compounds of monovalent metals, in particular those with alkali metals, should not be used, nor should compounds of vaporizable metals or those that contain catalyst poisons, such as PH? or M0O3. Low-melting compounds such as V 2 Os, B2O3, ZnClo and the like, which melt easily or melt the zeolite component, should also not be used. Amorphous, non-crystalline materials are preferred, although not critical.

In der Regel soll das Zuschlagmaterial relativ inert hinsichtlich seiner Hydrocrack-Aktivität im Vergleich zum Molekularsieb-Katalysator sein. Es soll jedoch nicht die Verwendung solcher Materialien ausgeschlossen werden, die selbst einige wünschenswerte katalytische Aktivität haben. Vorzugsweise wird das Zuschlagmaterial auf eine Maschengröße (Tyler) gröber als etwa 325 und feiner als etwa 50 mesh (gröber als lichte Maschenweite 0,044 mm, feiner als lichte Maschenweite 0,25 mm) gemahlen und in Mengenanteilen verwendet, die zwischen etwa 10 und 80 Gewichtsprozent des Katalysatorendprodukts liegen, vorzugsweise zwischen 30 und 75%. Beispiele geeigneter Zuschlagstoffe sind folgende :As a rule, the aggregate material should be relatively inert in terms of its hydrocracking activity Compared to the molecular sieve catalyst. However, it is not intended to use such materials which themselves have some desirable catalytic activity. Preferably the aggregate material is one mesh size (Tyler) coarser than about 325 and finer than about 50 mesh (coarser than the clear mesh size 0.044 mm, finer than the clear mesh size 0.25 mm) and used in proportions comprised between about 10 and 80 percent by weight of the final catalyst product preferably between 30 and 75%. Examples of suitable aggregates are as follows :

OxydeOxides HalogenideHalides SulfateSulfates Tonerde (gamma, eta oder kappa)Clay (gamma, eta or kappa) Magnesium-FluoridMagnesium fluoride Magnesium-SulfatMagnesium sulfate KieselsäuregelSilica gel Aluminium-FluoridAluminum fluoride CaIcium-SulfatCalcium sulfate Magnesium-OxydMagnesium oxide Calcium-FluoridCalcium fluoride Strontium-SulfatStrontium sulfate Titan-OxydTitanium oxide Magnesium-ChloridMagnesium chloride Barium-SulfatBarium sulfate Chrom-OxydChromium oxide Calcium-ChloridCalcium chloride Zink-OxydZinc oxide seltene Erdoxyderare earth oxides Beryllium-OxydBeryllium oxide

709 709/415709 709/415

PhosphatePhosphates

SulfideSulphides SilikateSilicates

Bor-PhosphatBoron phosphate

Magnesium-PyrophosphatMagnesium pyrophosphate

Aluminium-PhosphatAluminum phosphate

Calcium-PhosphatCalcium phosphate

Calcium-PyrophosphatCalcium pyrophosphate

Zink-PyrophosphatZinc pyrophosphate

Zirkonium-PhosphatZirconium phosphate

Eisen-Sulfid Kobalt-Sulfid Nickel-Sulfid Mangan-Sulfid Tone (geringer Na20-Gehalt)Iron sulfide Cobalt sulfide Nickel sulfide Manganese sulfide clays (low Na20 content)

Aluminium-SilikatAluminum silicate

Magnesium-SilikatMagnesium silicate

Calcium-SilikatCalcium silicate

Titan-SilikatTitanium silicate

Zusätzlich können andere Materialien einschließlieh Tierkohle, aktivierter Kohlenstoff und Siliziumkarbid benutzt werden.In addition, other materials can include animal charcoal, activated carbon, and silicon carbide to be used.

Der Druck, mit dem das Zeolith-Katalysatorpulver mit dem Pulver des Zuschlagmaterials zu Tabletten u. dgl. gepreßt wird, soll einerseits niedrig genug sein, daß ein beträchtliches Volumen an Zwischengitterporen verbleibt, an sogenannten Makroporen, die einen Durchmesser von größer als etwa 20 Ä haben. Insbesondere wird bevorzugt, daß die sich endgültig ergebenden Katalysatorpillen usw. wenigstens etwa 5 Volumprozent Makroporen mit Durchmessern von 20 bis 1000 Ä haben (gemessen mit dem Quecksilberporosimeterverfahren, wie es in der Zeitschrift Industrial and Engineering Chemistry, Band 41, S. 780 [1949], beschrieben ist oder mit der Desorption-Isotherm-Methode. wie sie in dem Journal of the American Chemical Society, Band 73. S. 373 [1951], beschrieben ist). Um derartige poröse Pellets zu erhalten und um zugleich einen hinreichenden Zusammenhalt der Mikropartikeln zu erreichen, so daß sich Pellets mit hinreichender mechanischer Festigkeit ergeben, ist es besonders unzweckmäßig, die völlig trockenen Pulver zu pelletisieren. Die Kohäsionskräfte zwischen den trockenen Pulverpartikeln sind so niedrig, daß sehr hohe Preßdrücke erforderlich werden, die das Volumen der Makroporen verringern können. Wird jedoch der Feuchtigkeitsgehalt des Zeolithen (vorzugsweise auch des Zuschlagmaterials) auf etwa 10 bis 25% eingestellt (gemessen durch Gewichtsverlust oder Brennen bei Temperaturen von etwa 485 C). so wurde gefunden, daß Pellets hinreichender mechanischer Festigkeit bei Pelletisierungsdrücken erhalten werden, die niedrig genug sind, um wenigstens etwa 5 Volumprozent der Makroporen im Durchmesserbereich von 20 bis 1000 Ä bestehen zu lassen.The pressure with which the zeolite catalyst powder increases with the powder of the aggregate material Tablets and the like is pressed, on the one hand should be low enough that a considerable volume of Interstitial pores remain on so-called macropores that have a diameter greater than have about 20 Å. In particular, it is preferred that the final catalyst pellets etc. have at least about 5 percent by volume macropores with diameters of 20 to 1000 Å (measured with the mercury porosimeter method, as described in the journal Industrial and Engineering Chemistry, Volume 41, p. 780 [1949], or with the desorption isotherm method. like them in that Journal of the American Chemical Society, vol. 73, p. 373 [1951]). To such porous To obtain pellets and at the same time to ensure adequate cohesion of the microparticles achieve, so that pellets with sufficient mechanical strength result, it is special inconvenient to pelletize the completely dry powders. The cohesive forces between the dry powder particles are so low that very high pressing pressures are required, which the volume of macropores can decrease. However, if the moisture content of the zeolite (preferably also of the aggregate material) set to about 10 to 25% (measured by weight loss or firing at temperatures of about 485 C). so it has been found that pellets are sufficiently mechanical Strength can be obtained at pelletizing pressures low enough to be at least about To allow 5 volume percent of the macropores in the diameter range from 20 to 1000 Å to exist.

Bei der Einstellung des Feuchtigkeitsgehalts der Zeolithe muß jedoch Sorgfalt angewandt werden. Sind die Zeolithkristalle vorher dehydratisiert worden, so kann man einen beträchtlichen Verlust an Kristallinität bei schneller Re-Hydratisierung mit flüssigem Wasser erhalten. Der gewünschte Wassergehalt wird daher entweder durch sorgfältige Uberwach ung der Anfangsdehydratisierung des Zeolithen erreicht oder durch Re-Hydratisierung bei mittleren Temperaturen von beispielsweise 24 bis 95: C in Anwesenheit von Wasserdampf bei atmosphärischem Druck oder niedriger.However, care must be taken in adjusting the moisture content of the zeolites. If the zeolite crystals have been previously dehydrated, a considerable loss in crystallinity can be obtained upon rapid rehydration with liquid water. The desired water content is therefore achieved either by careful monitoring of the initial dehydration of the zeolite or by rehydration at medium temperatures of, for example, 24 to 95 : C in the presence of water vapor at atmospheric pressure or lower.

Werden die Katalysatoren durch Strangpressen angefeuchteter plastischer Mischungen der Pulverkomponenten hergestellt, so wird aus mechanischen Gründen ein Wassergehalt größer als 25% erforderlich. Dieser Wassergehalt kann erreicht werden, ohneThe catalysts are made by extrusion of moistened plastic mixtures of the powder components produced, a water content greater than 25% is required for mechanical reasons. This water content can be achieved without

5050

55 die Kristallinität zu mindern, indem man entweder den nassen Zeolithen verwendet, wie er sich aus dem Hydriermetall-Ionenaustausch- oder Imprägnierungsschritt ergibt oder durch sorgfältige Hydratisierung mit Wasserdampf bei niedrigem Druck, wie oben beschrieben, und nachfolgende Zugabe von flüssigem Wasser. 55 reduce crystallinity either by using the wet zeolite as it results from the hydrogenation metal ion exchange or impregnation step or by careful hydration with steam at low pressure as described above and subsequent addition of liquid water.

In einer abgeänderten Ausführungsform kann das gepulverte Zuschlagmaterial durch Einbau einer Hydrierkomponente modifiziert werden. Diese Hydrierkomponente kann die gleiche sein oder eine andere als die Hydrierkomponente, die für die zeolithische Komponente benutzt wird. Diese Modifikation ist insbesondere brauchbar bei der Behandlung von Kohlenwasserstoffgemischen mit hohen Endsiedepunkten oberhalb etwa 345 0C und hinauf bis zu etwa 555 C. Schwere polyzyklische Materialien in den Kohlenwasserstoffgemischen mit hohem Endsiedepunkt neigen dazu, die Poren der ZeoIithkristalle zu verstopfen. Sie können jedoch wirksam hydriert oder — falls gewünscht — hydrogecrackt werden, indem man sie in Kontakt mit dem aktiven Oberflächenbereich des Zuschlagmaterials bringt, wenn dieses durch Einbau einer Hydrierkomponente modifiziert ist. Dies ist in Anbetracht des großen mittleren Porendurchmessers des Zuschlagmaterials, der in der Regel in dem Bereich zwischen etwa 50 bis 150 Ä liegt, erreichbar. Die Hydrierkomponente wird vorzugsweise dem Zuschlagmaterial beigegeben, bevor in dieses die zeolithische Komponente eingebaut wird.In a modified embodiment, the powdered aggregate material can be modified by incorporating a hydrogenation component. This hydrogenation component can be the same as or different from the hydrogenation component used for the zeolitic component. This modification is particularly useful tend in the treatment of hydrocarbon blends with high final boiling points above about 345 0 C and up to severe to about 555 C. polycyclic materials in the hydrocarbon mixtures with a high final boiling point to clog the pores of the ZeoIithkristalle. However, they can be effectively hydrogenated or - if desired - hydrocracked by bringing them into contact with the active surface area of the aggregate material, if this is modified by the incorporation of a hydrogenation component. This can be achieved in view of the large mean pore diameter of the aggregate material, which is generally in the range between approximately 50 and 150 Å. The hydrogenation component is preferably added to the aggregate material before the zeolitic component is incorporated into it.

Geeignete Beispiele besonderer Katalysatoren, die für die Zwecke der Erfindung verwendbar sind, sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt. Die angeführten Prozentsätze beziehen sich auf das trockene Gewicht. In allen Fällen ist der Crackträger ein 90 bis 95% dekationisierter Y-MoIekularsieb-Zeolith mit einem Porendurchmesser von 9 bis 10 Ä, der etwa 75 Gewichtsprozent Kieselsäure, 25 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd und etwa 1 Gewichtsprozent Natrium enthält und entsprechend ein Röntgenstrahlendiagramm gemäß Tabelle 1 hat.Suitable examples of particular catalysts which are useful for the purposes of the invention are compiled in the following table. The percentages given relate to that dry weight. In all cases the cracking carrier is a 90 to 95% decationized Y molecular sieve zeolite with a pore diameter of 9 to 10 Å, containing about 75 percent by weight of silica, Contains 25 percent by weight of aluminum oxide and about 1 percent by weight of sodium and accordingly has an X-ray diagram as shown in Table 1.

Beispiele für KatalysatorenExamples of catalysts

1. Dekationisierter Zeolith Y, ionenausgetauscht mit einer wäßrigen Lösung von Tetramminpalladium-Chlorid [Pd(NHj)J] Cl»; getrocknet und calciniert. Endprodukt enthält 0,5% Pd.1. Decationized zeolite Y, ion-exchanged with an aqueous solution of tetrammine palladium chloride [Pd (NHj ) J] Cl »; dried and calcined. End product contains 0.5% Pd.

2. Dekationisierter Zeolith Y, imprägniert mit Kobaltnitrat, calciniert und sulfidisiert. Endprodukt enthält 10% Co als CoS.2. Decationized Y zeolite, impregnated with cobalt nitrate, calcined and sulfidized. End product contains 10% Co as CoS.

3. Dekationisierter Zeolith Y, ionenausgetauscht mit einer wäßrigen Lösung aus Nickelnitrat, calci-3. Decationized zeolite Y, ion-exchanged with an aqueous solution of nickel nitrate, calci-

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niert und reduziert in Wasserstoff. Endprodukt enthält 10% Ni.nates and reduces in hydrogen. End product contains 10% Ni.

4. Dekationisierter Zeolith Y, imprägniert mit Ammoni ummolybdat, getrocknet und calciniert. Endprodukt enthält 10% Mo als MoO3.4. Decationized zeolite Y, impregnated with ammonium molybdate, dried and calcined. End product contains 10% Mo as MoO 3 .

5. Zusammensetzung 1 (50 Teile gemahlen [0,048 mm lichte Maschenweite] und Re-Hydratisierung mit Wasserdampf bis zu einem Wassergehalt von etwa 20%), mischpelletisiert mit 50 Teilen aktivierter Tonerde mit einer Korngröße entsprechend 0,15 bis 0,044 mm lichte Maschenweite.5. Composition 1 (50 parts ground [0.048 mm mesh size] and rehydration with water vapor up to a water content of about 20%), mixed pelletized with 50 parts of activated Alumina with a grain size corresponding to 0.15 to 0.044 mm clear mesh size.

6. Zusammensetzung 1, wie oben angegeben (50 Teile gemahlen auf lichte Maschen weite 0,04 mm und Re-Hydratisierung mit Wasserdampf auf etwa 20% Wassergehalt), mischpelletisiert mit 50 Teilen aktivierter Tonerde, entsprechend einer Korngröße von 0,15 bis 0,048 mm lichte Maschen weite, imprägniert mit IO 0Zct Ni.6. Composition 1, as stated above (50 parts ground to a mesh size of 0.04 mm and rehydration with steam to about 20% water content), mixed pelletized with 50 parts of activated alumina, corresponding to a grain size of 0.15 to 0.048 mm clear mesh size , impregnated with IO 0 Zct Ni.

7. Zusammensetzung 1, wie oben angegeben (50 Teile gemahlen auflichte Maschen weite 0.04 mm und Re-Hydratisierung mit Wasserdampf zu einem Wassergehalt von etwa 20%), mischpelletisiert mit 50 Teilen Kieselsäure-Tonerde-Gel (85% SiO2 zu 15% Al2O:!) mit einer Korngröße entsprechend 0,15 bis 0,048 mm lichte Maschenweite imprägniert mit 10% Ni.7. Composition 1, as stated above (50 parts of ground, clear mesh size 0.04 mm and rehydration with steam to a water content of about 20%), mixed pelletized with 50 parts of silica-alumina gel (85% SiO 2 to 15% Al 2 O :!) with a grain size corresponding to 0.15 to 0.048 mm clear mesh size impregnated with 10% Ni.

Nähere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der folgenden Beispiele, die sich insbesondere auf die Vorbehandlung des verwendeten Katalysatormaterials beziehen, erläutert.Further details of the invention are given with reference to the following examples, which are in particular refer to the pretreatment of the catalyst material used, explained.

Beispiel IExample I.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein nichtumgewandeltes zyklisches öl mit den folgenden MerkmalenIn this embodiment, an unconverted cyclic oil is obtained with the following Features

Spezifisches Gewicht 0,8333Specific gravity 0.8333

Siedepunkt, Engler 230 bis 295 CBoiling point, Engler 230 to 295 C

Säurelösliche Bestandteile .. 18,5 Volumprozent Schwefel, Gewichtsprozent 0,1 (dazugefügt) Stickstoff, Gewichtsprozent 0,0007Acid-soluble components .. 18.5 volume percent sulfur, weight percent 0.1 (added) Nitrogen, weight percent 0.0007

Anilinpunkt, C 66,2Aniline point, C 66.2

einem als Test durchgeführten Hydrocrackprozeß unterworfen. Dieses zyklische öl war einer vorangehenden Hydrierung und Hydrocrackbehandlung unterworfen worden, in der ein Koksgasöl zunächst einer Hydrierung über einen Katalysator von Kobalt-Molybdat-Aluminiumoxyd-Typ unterworfen wurde und dann unmittelbar in eine Hydrocrackzone über einen Hydrocrack-Katalysator lief, der auf einem gemeinsam ausgefällten vorsulfidisierten Gemisch von Nickelhydroxyd, Kieselsäure, Zirkon und Titan bestand. Die Hydrocrackprodukte wurden dann fraktioniert, um Benzin und geringe Bodenfraktionen zu entfernen. Das verbleibende Gasöl bildete dann das für das Beispiel verwendete Ausgangsmaterial. Zum Hydrocracken dieses Gasöls nach der Lehre der Erfindung wurde dann ein Katalysator verwendet, der durch Zusammenmischen von 43 Gewichtsteilen von vorsulfidierten, in Form von Pillen oder Tabletten der Größe 4,76-3.18 mm vorliegenden Isomerisierungs-Katalysators. der durch Ionenaustausch an einem zu 90% dekationisierten Y-Zeolithen mit Palladium hergestellt worden war und 5 Gewichtsprozent Palladium 75^0.5% SiO2, 25-0,5% Al2O3 und 1,5% Na2O enthielt (sein Röntgenstrahlenpulverdiagramm ist aus der Tabelle ersichtlich), mit 75 Gewichtsteilen aktivierter Tonerde. Der Katalysatorsubjected to a hydrocracking process carried out as a test. This cyclic oil had been subjected to a preliminary hydrogenation and hydrocracking treatment in which a coke gas oil was first subjected to hydrogenation over a cobalt-molybdate-alumina type catalyst and then immediately passed into a hydrocracking zone via a hydrocracking catalyst co-precipitated a presulphided mixture of nickel hydroxide, silica, zirconium and titanium. The hydrocracked products were then fractionated to remove gasoline and minor bottoms. The remaining gas oil then formed the starting material used for the example. For the hydrocracking of this gas oil according to the teaching of the invention, a catalyst was then used which was prepared by mixing together 43 parts by weight of presulphided isomerization catalyst in the form of pills or tablets of size 4.76-3.18 mm. which had been produced by ion exchange on a 90% decationized Y zeolite with palladium and contained 5 percent by weight palladium 75 ^ 0.5% SiO 2 , 25-0.5% Al 2 O 3 and 1.5% Na 2 O (his X-ray powder diagram can be seen from the table), with 75 parts by weight of activated alumina. The catalyst

824824

wurde vor dem Vermischen gemahlen (lichte Maschenweite 0,048 mm), während die Korngröße der aktivierten Tonerde lichte Maschen weite 0,15 bis 0,044 mm betrug. Das Gemisch wurde dann zu Pillen bzw. Tabletten von einem Durchmesser von 3,17 mm verpreßt. Der derart hergestellte Katalysator wurde dann vor der Verwendung zum Hydrocracken bei 370CC über 1 Stunde in Wasserstoff und anschließend bei 345 C 2 Stunden lang unter einem Druck von 70 at reduziert. Anschließend wurde er mit Leuchtöl sulfidisiert, das 10% Schwefel (als Thiophen) enthielt. Die Sulfidisierung erfolgte während einer Dauer von 2 Stunden bei 345 C 70 at und mit einer Raumströmungsgeschwindigkeit von 175 m3/hl an Wasserstoff. Anschließend wurde die Temperatur auf 315°C verringert und das Leuchtöl durch das zyklische öl ersetzt. Die übrigen Bedingungen blieben während der Durchführung des Hydrocrackprozesses die gleichen. Die Umwandlung zu Benzin mit einem Endsiedepunkt von 205 0C betrug trotz der hohen Raumgeschwindigkeit, der niedrigen Temperatur und des niedrigen Druckes 81,4 Volumprozent des Eintrags gegenüber 61,5 Volumprozent bei Verwendung des unvermischten, d. h. ohne Zuschlagmaterial verwendeten Katalysators, wie durch Parallelversuche festgestellt werden konnte. Die Aktivität des Katalysators sank innerhalb 16 Stunden nicht wesentlich ab. Wie eine visuelle Untersuchung des Katalysators am Ende des Prozesses zeigte, hatte sich auf ihm praktisch kein Koks niedergeschlagen.was ground before mixing (clear mesh size 0.048 mm), while the grain size of the activated alumina was clear mesh size 0.15 to 0.044 mm. The mixture was then compressed into pills or tablets with a diameter of 3.17 mm. The catalyst prepared in this way was then reduced in hydrogen for 1 hour at 370 ° C. for 1 hour and then at 345 ° C. for 2 hours under a pressure of 70 atm before being used for hydrocracking. It was then sulfidized with luminous oil containing 10% sulfur (as thiophene). The sulfidation took place over a period of 2 hours at 345 ° C. 70 at and with a space flow rate of 175 m 3 / hl of hydrogen. The temperature was then reduced to 315 ° C. and the luminescent oil was replaced by the cyclic oil. The other conditions remained the same while the hydrocracking process was carried out. Despite the high space velocity, low temperature and low pressure, the conversion to gasoline with a final boiling point of 205 0 C was 81.4 volume percent of the entry compared with 61.5 percent by volume with the use of the neat, that is used without additional material catalyst, as determined by parallel experiments could be. The activity of the catalyst did not decrease significantly within 16 hours. A visual inspection of the catalyst at the end of the process showed that it had practically no coke deposited on it.

Beispiel IIExample II

Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde ein Teil des durch Zusammenpressen von Katalysator und Zuschlagmaterial (Tonerde) hergestellten Katalysators bei 485 C in Wasserstoff reduziert, um den Sulfidschwefel zu entfernen. Anschließend wurde der Katalysator zum Hydrocracken des im vorangehenden Beispiel verwendeten zyklischen Öls verwendet. Das Öl enthielt dabei weniger als 0,05% Schwefel. Unter den gleichen Hydrocrackbedingungen wie im vorangehenden Beispiel betrug die Umwandlungsrate zu Benzin mit einem Endsiedepunkt von 205CC 97,1%. Daraus geht hervor, daß der Katalysator in der endsulfidierten Form sogar aktiver ist als in sulfidierter Form. Die Umwandlungsrate von 97,1% bei 315°C und bei einer effektiven Raumgeschwindigkeit von mehr als 4 (berechnet in bezug zum reinen Katalysator) zeigt an, daß der Katalysator eine größere Aktivität hatte als andere bekannte Hydrocrack-Katalysatoren.In this exemplary embodiment, part of the catalyst produced by pressing together the catalyst and aggregate material (alumina) was reduced in hydrogen at 485 ° C. in order to remove the sulphide sulfur. The catalyst was then used to hydrocrack the cyclic oil used in the previous example. The oil contained less than 0.05% sulfur. Under the same hydrocracking conditions as in the preceding example, the rate of conversion to gasoline was 97.1% with a final boiling point of 205 C C. It can be seen from this that the catalyst in the end-sulfided form is even more active than in the sulfided form. The conversion rate of 97.1% at 315 ° C and an effective space velocity of more than 4 (calculated with respect to the pure catalyst) indicates that the catalyst had a greater activity than other known hydrocracking catalysts.

Beispiel IIIExample III

Gibt man zu der aktivierten auf lichte Maschenweite 0,15 bis 0,048 mm gemahlenen Tonerde, wie sie entsprechend Beispiel I als Zuschlagmaterial verwendet wird, 10% NiS und verpreßt diese mit 50Teilen des im vorhergehenden genannten Isomerisations-Katalysators, der auf eine Korngröße vermählen worden war (lichte Maschenweite 0,048 mm), zu Pillen bzw. Tabletten, so erhält man einen Katalysator, der, wie die vergleichsweise Durchführung des Hydrocrackprozesses nach den vorangegangenen Beispielen zeigt, in seiner sulfidisierten Form noch wesentlich aktiver ist als der Katalysator nach Beispiel I.Add to the activated clay that has been ground to a mesh size of 0.15 to 0.048 mm, such as it is used as an aggregate material according to Example I, 10% NiS and presses this with 50 parts of the aforementioned isomerization catalyst, which grind to a grain size had been (clear mesh size 0.048 mm) into pills or tablets, a catalyst is obtained, how the comparative implementation of the hydrocracking process according to the previous one Examples shows, in its sulfidized form, is still significantly more active than the catalyst according to Example I.

Claims (3)

15 16 Die vergleichenden Untersuchungen mit anderen Kohlenwasserstoffe, bei dem die Kohlenwasser-Hydrocrack - Kohlenwasserstoffgemischen zeigten, stoffe in Anwesenheit von zugegebenem Wasserdaß dieser Katalysator besonders für Hydrocrack- stoff unter Hydrocrack-Temperatur- und Druck-Kohlenwasserstoffgemische geeignet ist, die einen bedingungen mit einem tabletten- oder pillen-Endsiedepunkt oberhalb 345 c aufweisen. Die 5 förmigen Katalysator in Berührung gebracht obere Grenze des Endsiedepunktes liegt dabei bei werden, dadurch gekennzeichnet, daß 555 C. ein Katalysator verwendet wird, der wenigstens Wie diese Beispiele zeigen, wird durch das Zu- teilweise dekationisiertes zeolithisches Tonerdemischen körniger Zuschlagmaterialien eine wesent- silikat-Molekularsieb mit einem relativ gleichliche Erhöhung der Ausbeute erreicht. Diese Er- 10 mäßigen Kristallporendurchmesser zwischen etwa höhung der Ausbeute gelingt dabei ohne Beein- 6 und 14ä und einem SiCVAl-aCVMolverhältnis trächtigung der Katalysatorwirksamkeit, wie sie größer als etwa 3 enthält, in dem sich eine kleine beispielsweise dann gegeben ist. wenn der Kataly- Menge eines hydrierenden Ubergangsmetalls besator zu kleinen Körnern oder einem Pulver ver- findet und das innig mit einem relativ inerten mahlen wird. Wird beispielsweise der Katalysator 15 pul verförmigen, feuerfesten Zuschlagmaterial ver-Zii Körnern mit einer Korngröße vermählen (1,6 bis mischt ist, das eine mittlere Korngröße hat, die 0,84 mm lichte Maschenweite), so erhält man zwar wesentlich größer ist als die mittlere Kristallgröße eine Steigerung der Ausbeute an Benzin mit einem des Molekularsiebs. Endsiedepunkt von 205 c von 61,5% auf 73,4%. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Dabei macht es sich jedoch störend bemerkbar, 20 zeichnet, daß ein Katalysator verwendet wird, daß die feinen Katalysatorkörner im Festbettbetrieb dessen Molekularsieb vom Kristalltyp Y ist und ein dicht gepacktes Bett bilden, wodurch im all- mindestens zu etwa 40% dekationisiert ist sowie gemeinen ein hoher Druckabfall hervorgerufen wird. ein Edelmetall der Gruppe VIII des Periodischen Eine Analyse der erhaltenen Benzinprodukte Systems enthält, hinsichtlich ihrer Iso-Normal-Paraffinverhältnisse 25 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 zeigten die folgenden Resultate: und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kataly-Fraktion ^"'ί-Γ11?1" sator verwendet wird, bei dem bei der Herverhältnis stellung der Wassergehalt des Molekularsiebs p"j vor dem Mischen mit dem Zuschlagmaterial auf P° j^'q 30 etwa 10 bis 25 Gewichtsprozent eingestellt worden 6 ' ist und die Verfestigung zu Tabletten oder Pillen Wie aus diesen Werten zu ersehen ist, sind die mit einem Druck durchgeführt worden ist, der erhaltenen Werte wesentlich höher als dem thermo- einerseits ausreichte, um den Tabletten oder dynamischen Gleichgewichtsverhältnis entspricht. Pillen eine hinreichende Härte zu geben, andererEntsprechende Resultate werden erhalten, wenn 35 seits aber nicht so hoch war, daß das Volumen in dem Molekularsieb vom Y-Typ an Stelle des der Makroporen von etwa 20 bis etwa 1000 Ä Palladiums andere die Hydrierung begünstigende Durchmesser auf weniger als etwa 5% des Vo-Substanzen verwendet werden. Außerdem können lumens der Tabletten oder Pillen verringert als körnige Zuschlagmaterialien auch andere Mate- worden ist, und bei dem die Tabletten oder rialien als in dem Beispiel genannte Tonerde bzw. 40 Pillen in bekannter Weise getrocknet und akti-Nickelsulfidtonerde verwendet werden. viert worden sind. Patentansprüche: ~15 16 The comparative investigations with other hydrocarbons, in which the hydrocarbons - hydrocarbon mixtures showed, substances in the presence of added water, that this catalyst is particularly suitable for hydrocrackers under hydrocracking temperature and pressure hydrocarbon mixtures, which a conditions with one tablet - or have the final boiling point of the pill above 345 c. The 5-shaped catalyst brought into contact with the upper limit of the final boiling point is characterized in that 555 C. A catalyst is used which at least As these examples show, the partially decationized zeolitic clay mixing of granular aggregate materials results in a substantial silicate -Molecular sieve achieved with a relatively equal increase in yield. This moderate crystal pore diameter between approximately an increase in the yield succeeds without impairment 6 and 14- and a SiCVAl-aCV molar ratio impairment of the catalyst effectiveness, as it contains greater than about 3, in which a small one is then given, for example. when the catalyst quantity of a hydrogenating transition metal is found to be small grains or a powder and this is intimately ground with a relatively inert one. If, for example, the catalyst 15 pulverulent, refractory aggregate material is ground ver-Zii grains with a grain size (1.6 to mixed, which has a mean grain size, the 0.84 mm clear mesh size), one obtains, although much larger than that mean crystal size an increase in the yield of gasoline with one of the molecular sieves. Final boiling point of 205 c from 61.5% to 73.4%. 2. The method according to claim 1, characterized in this, however, it is noticeable disturbing, 20 is characterized in that a catalyst is used that the fine catalyst grains in fixed bed operation whose molecular sieve is of the crystal type Y and form a tightly packed bed, whereby in all- is at least about 40% decationized and generally a high pressure drop is caused. a noble metal of group VIII of the periodic An analysis of the gasoline products obtained contains, with regard to their iso-normal paraffin ratios 25 3. The method according to one of claims 1 showed the following results: and 2, characterized in that a catalyst fraction ^ "' ί-Γ11? 1 "sator is used in which the water content of the molecular sieve p" j before mixing with the aggregate material has been set to P ° j ^ 'q 30 about 10 to 25 percent by weight in the production ratio 6' and the solidification to tablets or pills As can be seen from these values, the pressure has been carried out, the values obtained are substantially higher than the thermo sufficient on the one hand to give the tablets or dynamic equilibrium ratio, to give pills a sufficient hardness, on the other hand corresponding results are obtained if, on the other hand, it was not so high that the volume in the Y-type molecular sieve instead of that of the macropore n from about 20 to about 1000 Å palladium, other diameters which favor hydrogenation, can be used to less than about 5% of the Vo substances. In addition, the lumens of the tablets or pills can be reduced as granular aggregate materials, and in which the tablets or materials are dried in a known manner as the clay or 40 pills mentioned in the example and activated nickel sulfide clay is used. have been fourth. Claims: ~ 1. Verfahren zum Hydrocracken von Kohlen- In Betracht gezogene ältere Patente:1. Process for Hydrocracking Coals- Older Patents Considered: Wasserstoffen zur Erzeugung niedrigersiedender 45 Deutsche Patente Nr. 1 136 990, 1 162 332.Hydrogen for the production of lower boiling 45 German patents No. 1 136 990, 1 162 332. 709 709/415 12.67 Q Bundesdruckerei Berlin709 709/415 12.67 Q Bundesdruckerei Berlin
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