DE1418009C3 - - Google Patents
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- DE1418009C3 DE1418009C3 DE1418009A DE1418009A DE1418009C3 DE 1418009 C3 DE1418009 C3 DE 1418009C3 DE 1418009 A DE1418009 A DE 1418009A DE 1418009 A DE1418009 A DE 1418009A DE 1418009 C3 DE1418009 C3 DE 1418009C3
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
- B01J23/42—Platinum
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/22—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
- C07C5/27—Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
- C07C5/2702—Catalytic processes not covered by C07C5/2732 - C07C5/31; Catalytic processes covered by both C07C5/2732 and C07C5/277 simultaneously
- C07C5/2724—Catalytic processes not covered by C07C5/2732 - C07C5/31; Catalytic processes covered by both C07C5/2732 and C07C5/277 simultaneously with metals
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Description
in Lösung befindlichen Platinverbindungen. Daher sind die Träger nicht alle gleich wirksam. Ein besonders
wirksamer Träger besteht aus Aluminiumoxyd mit einer wirksamen Oberfläche von 50 bis 400 m*/g,
gemessen durch die Stickstoftadsorptionsmethode nach Brunnauer, Emmett und Teller
(Journal of the American Chemical Society, Bd. 60. 1938, S. 309ff.).
Der Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Crackbestandteil des Katalysators ist ein handelsüblicher synthetischer
Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Crackkatalysator, der 7 bis 30 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd
enthält. Der Rest ist Siliciumdioxyd. Die in der Petroleumindustrie für Crackverfahren üblichen synthetischen
Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Crackkalalysatoren mit 12 bis 25 Gewichtsprozent Aluminiümoxyd
sind besonders für die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Katalysatoren geeignet.
Der Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Crackbestandteil ist entweder ein frisch hergestellter Crackkatalysator,
dessen Aktivität nach der Methode von B i r khimer et al., »A Bench Scale Test Method for
Evaluating Cracking Catalysts«, in Proceeding of the American Petroleum institute. Division of
Refining. Bd. 27 (III), (1947), S. 90, gemessen werden kann, oder ein Katalysator, dessen Aktivität geändert
wurde.
Es ist eine Anzahl von Verfahren zur Änderung der Crackaktivität synthetischer Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Crackkatalysatoren
beschrieben worden. Für die erfindungsgemäß verwendeten Katalysatoren besteht die bevorzugte Methode in einer Behandlung
des Katalysators mit Wasserdampf bei 480 bis 7600C
und Drücken von Atmosphärendruck bis zu mehreren Zehnereinheiten ata, bis das gewünschte Maß an
Änderung erreicht ist.
Die Verfahren zur Herstellung von synthetischen Siliciumdioxyd - Aluminiumoxyd - Crackkatalysatoren
sind aus der Patentliteratur sowie der technischen Literatur bekannt.
Der am besten geeignete Katalysator-Crack bestandteil
hat eine Aktivität zwischen 45 i> \ ι. und 90 i>
t i., bestimmt nach der Methode von Birkhimer.
Die Katalysatoren mit einer η · ι-Aktivität von 90 sind weiterhin durch eine wirksame Oberfläche von
400 bis 425 m2/g, gemessen nach der Methode von
Brunnaue r, Emmett und To 11 e r, charakterisiert.
Ein in seiner Aktivität verminderter Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Katalysator
mit einem i> »· i-Wert
von ungefähr 45 hat eine wirksame Oberfläche von annähernd 80 m*/g. Der Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Bestandteil
des für die erfindungsgemäße Verwendung geeigneten Katalysators hat dementsprechend
eine wirksame Oberfläche zwischen 80 und 400 bis 420 m*/g. Innerhalb dieses Aktivitätsbereichs
für den Silici umdioxyd- Aluminiumoxyd-Crack bestand teil
liegt ein besonders bevorzugter Bereich zwischen 45 und 75 i>
t L mit den entsprechenden wirksamen Oberflächen von 80 bis 225 m2/g.
Das Platin wird auf den Träger aus der wäßrigen Lösung einer Platinverbindung niedergeschlagen. Beispielsweise
werden dazu wäßrige Lösungen von Platin(lV)-chlorwasserstoffsäure, Platintetramminchlorid,
Platintetramminhydroxyd, Platinhexamminhydroxyd,Platinhexamminchlorid, Platin(IIV-chlorwasserstoffsäure,
Platin(IV)-ch}orid oder Annoniumchlorplatinat
verwendet.
Nach dem Vermischen des inerten Trägers mit der Lösung der Platin verbindung wird gegebenenfalls
vorhandene überschüssige Lösung entfernt und der Träger getrocknet. Das Platin wird als Metall durch
Kalzinieren an der Luft oder durch Wasserstoffreduktion nach bekannten Verfahren niedergeschlagen.
Die Menge des auf dem Träger niedergeschlagenen metallischen Platins liegt zwischen 0,1 und 2,5 und
vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,5 Gewichtsprozent, bezogen auf den endgültigen Katalysator.
ίο Um das Platin aus der Verbindung in den metallischen
Zustand zu überführen, wird der die Platin-Verbindung enthaltende Träger getrocknet und dann
mit Luft auf 260 bis 59O°C erhitzt oder mit Wasserstoff
bei 205 bis 535°C behandelt. Danach wird der Träger mit dem darauf niedergeschlagenen Metall
mit dem Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Bestandteil gemischt. Qewüns-htenfalls kann die Kalzinierung
oder die Wasserstoffreduktion zur Umwandlung des Platins in den metallischen Zustand auch nach dem
Vermischen der beiden Katalysatorkomponenten erfolgen.
Die miteinander vermischten Crackbestandteile und Trägerbestandteile mit dem darauf niedergeschlagenen
Platin werden in Stückform übergeführt
as oder nach üblichen Verfahren stranggepreßt, um zur
Verwendung in katalytischen Isomerisierungsverfahren mit F-stbettkatalysatoren geeignet zu sein.
Zur Überführung der Bestandteile in Stückform ist es zur Erzielung günstigster Resultate erforderlich,
die einzelnen Bestandteile zunächst auf eine Teilchengröße mit einem Querschnitt von nicht über I mm
zu verarbeiten. Vorzugsweise stellt man ein Pulver her, das durch ein 80-mesh-US-Standardsieb hindurchgeht.
Der Trägerbestandteil, auf dem das
Platin niedergeschlagen wird, liegt zwischen 5 und
75 Gewichtsprozent des endgültigen Katalysators Die günstigste Zusammensetzung ist. wenn das Gewicht
des absorbierenden Trägerbestandteils annähernd dasselbe ist wie die des Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Bestandteils,
d. h., wenn beide Bestandteile jeweils annähernd 50 Gewichtsprozent der Mischung
betragen.
Die folgenden Beispiele erläutern die Verwendung des Zweikomponenten-Katalysator« zum Isomeri-
sieren von Methyl- und Äthylgruppen enthaltenden Benzolkohlenwasserstoffen mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen.
Alle Analysen wurden mit dem Massenspektrometer durchgeführt und sind in den Tabellen
in Gewichtsprozent angegeben.
Eine xylolreiche Kohlenwasserstoff-Fraktion (Zusammensetzung
I in Tabelle I) wurde zusammen mit Wasserstoff über einen Katalysator geleitet, der aus
einem stückigen Gemisch aus 50 Gewichtsprozent eines frischen handelsüblichen Siliciumdioxyd-AIuminiumoxyd-Crackkatalysators
mit dem r> - i-Wert 90 und einem AI2O3-Gehalt von annähernd 12 his
13 Gewichtsprozent und von 50 Gewichtsprozent platiniertem Aluminiumoxydbestandteil, bestehend aus
einer Mischung von χ- und y-Aluminiumoxyden, auf
denen 0,51 °/0 Platin aus einer Platinchlorwasserstoffsäurelösung,
bezogen auf das Gewicht des fertigen Katalysators, niedergeschlagen worden waren. Die
Reaktionsbedingungen waren folgende: Temperatur 4800C, Druck 12,3 ata, stündliche Durchsatzgeschwindigkeit
des flüssigen Materials 1,0 V/V/Std., molares Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenwasser-
stoff 10 : 1. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 unter Versuch 1 wiedergegeben.
Dieselbe xylolreiche Kohlenwasserstoff-Fraktion wie im Beispiel 1 wurde unter denselben Reaktionsbedingungen
wie im Beispiel 1 über einen Katalysator geleitet. Der Katalysator entsprach dem des Beispiels
1, mit der Abänderung, daß der Süiciumdioxyd-Alumiiiumoxyd-Bestandteil eine Crackaktivitätszahl
von 75 D+L (225m*/g wirksame Oberfläche) besaß.
Dieser Wert wurde durch Verminderung der Aktivität des handelsüblichen frischen Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Katalysators
durch Behandlung mit Wasserdampf erhaltin. Die Ergebnisse sind in Tabelle I
unter Versuch 2 aufgeführt.
Eine an Xylolen reiche Kbhlenwasserstoff-Fiaktion
(Zusammensetzung II in Tabelle I) wurde zusammen mit Wasserstoff über einen Katalysator geleitet, der
aus einem stückigen Gemisch aus 50 Gewichtsprozent eines Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Crackbestandteils
mit annähernd 13 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd, der vorher mit Wasserdampf zur Verminderung
seiner Aktivität auf einen D+i.-Wert von 60 (140 m2/g
wirksame Oberfläche) behandelt worden war, und 50 Gewichtsprozent platziertem jj-Aluminiumoxyd
(0,60 Gewichtsprozent Platin, bezogen auf das Gewicht des fertigen Katalysators, niedergeschlagen aus
einer wäßrigen Platintetramminhydroxydlösung), bestand. Die Reaktionsbedingungen waren folgende:
Temperatur 4800C, Druck 12,3 ata, Durchsatzgeschwindigkeit
1,5 V/V/Std., molares Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenwasserstoff 9,5 : 1. Die Ergebnisse
dieses Versuchs sind in Tabelle I unter Versuch 3 wiedergegeben.
Dieselbe xylolreiche Kohlenwasserstoff-Fraktion wie im Beispiel 1 wurde unter denselben Reaktionsbedingungen
wie im Beispiel 1 über einen Katalysator geleitet, der dem des Beispiels 1 entsprach, mit der
Abänderung, daß der Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Bestandteil
durch Behandlung mit Wasserdampf einen Crackaktivitätswert von 46 d+l (84 m*/g wirksame
Oberfläche) besaß. Der Platingehalt des Katalysators betrug 0,60%. Die Ergebnisse sind in Tabelle I
unter Versuch 4 wiedergegeben.
Eine an Xylolen reiche Kohlenwasserstoff-Fraktion (Zusammensetzung HI in Tabelle 1) wurde zusammen
mit Wasserstoff unter denselben Reaktionsbedingungen, wie im Beispiel 1 angegeben, über einen Katalysator
geleitet, der dem des Beispiels 1 entsprach, mit der Abänderung, daß der Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Bestandteil
durch Behandlung mit Wasserdampf einen Crarkaktivitätswert von nur 35 d+l (56m2/g wirksame Oberfläche) besaß. Der Platingehalt
des Katalysators betrug 0,55%. Die Ergebnisse sind in Tabelle I unter Versuch 5 wiedergegeben.
Zusammen
setzung I |
Ver
1 I |
such
2 I |
90 | 75 | |
1,9 | 400 bis 425 6,0 1,0 |
225 6,9 0,4 |
3,8 0,3 |
0,8 2,9 10,3 |
0,5 2,7 7,6 |
9,7 | 6,8 | |
1,2 | 0,7 | |
12,8 30,3 44,5 6,4 |
67,9 3,8 17,7 31,0 15,4 |
74,4 3,2 19,6 34,0 17,6 |
22,7 | 23,7 | |
95,8 | 95,8 |
Zusammensetzung Il
Versuch
3
Π
Π
Zusammensetzung III
Versuch
UI
D+L-Wert des Silicium-
dioxyd-Aluminiumoxyd-
Bestandteils
Wirksame Oberfläche des
Siliciumdioxyd-Alu-
miniumoxyds (m^g) ...
Q-CVParaffine
C6- und schwerere Paraffine 1,9 1,0 0,4 2,1
C6- und schwerere Cycloparaffine
3,8 0,8 0,5 1,8
Benzol 2,9 2,7 0,6
Toluol 0,3 10,3 7,6 2,6
Molgewicht 120 (aromatische Ce-Fraktion) .... 9,7 6,8 0,1*)
Molgewicht 134 (Fraktion
der C10- und schwereren
Kohlenwasserstoffe)
der C10- und schwereren
Kohlenwasserstoffe)
Molgewicht 106 (aromatische C8-Fraktion) .... 67,9 74,4 92,8
Äthylbenzol 12,8 3,8 3,2 5,0
o-Xylol 30,3 17,7 19,6 20,6
m-Xylol 44,5 31,0 34,0 54,3
P-Xylol 6,4 15,4 17,6 12,9
% p-Xylol in Fraktion
mit Molgewicht 106 ...
mit Molgewicht 106 ...
Gesamtausbeute an
flüssiger Substanz
(Gewichtsprozent) ....
flüssiger Substanz
(Gewichtsprozent) ....
*) Einschließlich der schwereren aromatischen Kohlenwasserstoffe.
60
140
2,04
1,25
0,23
1,09
5,87
1,09
5,87
2,35*)
87,17
6,62
19,85
42,60
18,10
6,62
19,85
42,60
18,10
20,73
97,9
4,8
2,2
2,2
1,7
2,4
5,7
2,4
5,7
1,3
0,2
81,6
2,0
23,0
37,5
19,1
2,0
23,0
37,5
19,1
23,4
94,5
0,9
0,4 0,3 0,5
10,3
31,5
47,8
8,3
35
56
3,9 0,2
0,1 0,5 4,2
1,4
0,2
89,6 9,8
25,7 38,2 15,9
17,8
96,1
Die Ergebnisse der Versuche zeigen, daß eine xylolreiche Kohlenwasserstoff-Fraktion, die weniger
als die Gleichgewichtsmenge eines der Isomeren (in diesen Beispielen p-Xylol) enthält, durch das erfindungsgemäße
Verfahren isomerisiert werden kann, so daß man ein nahezu sich im thermodynamischen
Gleichgewicht befindliches Gemisch der Isomeren erhält, wobei der Aktivitätswert des Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Bestandteils
des Katalysators zwischen 45 und 90 D+L (80 und 400 bis 425 m2/g wirksame
Oberfläche), vorzugsweise zwischen 45 und 75 D+L (80 und 225 ma/g wirksame Oberfläche) liegt.
Dieselbe xylolreiche Kohlenwasserstoff-Fraktion, wie im Beispiel 1 wurde zusammen mit Wasserstoff über
einen Katalysator geleilet, der aus einem stückigen Gemisch aus 50 Gewichtsprozent eines Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Crackkatalysators
(mit annähernd ao 13 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd), der zur Verminderung seiner Aktivität auf einen D+L-Wert von
75 (225 m2/g wirksame Oberfläche) mit Wasserdampf behandelt worden war, und aus 50 Gewichtsprozent
eines platinierten Aluminiumoxyds, hergestellt aus as
α-Aluminiumoxydtrihydrat, das zur Erzielung eines
Gemisches von annähernd 90 Gewichtsprozent χ-Aluminiumoxyd
und annähernd lOGewichtsprozenty-Aluminiumoxyd
bei 48O0C kalziniert worden war. Das Platin war auf dem Aluminiumoxyd aus einer wäßrigen
Platintetramminhydroxydlösung in solcher Menge niedergeschlagen worden, daß der fertige Katalysator
0,56 Gewichtsprozent Platin enthielt. Die Reaktionsbedingungen waren folgende:1 Druck 12,3 ata, Durchsatzgeschwindigkeit
1,0 V/V/Std., molares Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenwasserstoff 10 :1. Die verwendeten
Temperaturen und die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle II unter Versuch 6 und 6 a wiedergegeben.
Aus nur einem Bestandteil bestehende Katalysatoren aus Platin auf Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd,
sind für die Isomerisierung von Xylolen als geeignet beschrieben worden. Es wurden daher Vergleichsversuche
darüber durchgeführt, ob die erfindungsgemäß verwendeten stabilen Katalysatoren aus 2 Bestandteilen
vergleichbare Aktivität aufweisen, wie die weniger stabilen, bisher verwendeten platinhaltigen Katalysatoren.
Vergleichsversuch 1
Eine xylolreiche Kohlenwasserstoff-Fraktion (Zusammensetzung
IV in Tabelle II) wurde zusammen mit Wasserstoff über einen Katalysator geleitet, dei
aus einem platinierten Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Crackkatalysator bestand, dessen Siliciumdioxid-Aluminiumoxyd-Anteil
durch Behandlung mit Wasserdampf auf einen Crackaktivitätswert von 7Od-M
(215 m2/g wirksame Oberfläche) gebracht worder war. Annähernd 0,46% Platin, bezogen auf da:
Gewicht des fertigen Katalysators, waren auf dem Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd aus einer Platinlösung
entsprechend dem Beispiel 6 niedergeschlagen worden Die verwendeten Reaktionsbedingungen waren genau
dieselben wie die des Beispiels 6. Die Ergebnisse bei zwei verschiedenen Temperaturen werden in Tabelle Il
unter Versuch 7 und 7a wiedergegeben.
Beschickung
Versuch 6A
1
Zusammensetzung IV
(Vergleichsversuche)
7 I 7A
Temperatur, 0C
Gesamt-Paraffine
Gesamt-Cycloparaffine
Benzol
Toluol
Molgewicht 120, Fraktion der aromatischen
C„-Kohlenwasserstoffe
Molgewicht 134, Fraktionen der schwereren
aromatischen C10-Kohlenwasserstoffe
Molgewicht 106
Äthylbenzol
o-Xylol
m-Xylol
p-Xyiol
Vo p-Xylol in Fraktion mit Molgewicht 106
Gesamtausbeute an flüssiger Substanz
Gesamtausbeute an flüssiger Substanz
(Gewichtsprozent)
455 7,9 3.0 1,8 9,0
1,6
0,6 76,1
5,2 20,5 34,2 16,2 21,3
93,5 480
8,0
1,8
1,8
6,2
8,0
1,8
1,8
6,2
2,2
0,3
79,7
79,7
4,9
21,6
35,3
17,9
22.4
21,6
35,3
17,9
22.4
94.6
0,5
0,6
0,5
0,6
0,5
0,1
19,6
31,9
46,1
0,7
455
2,7
1,2
1,1
3,3
2,7
1,2
1,1
3,3
3,6
0,7
87,4
11,0
20,6
37,0
18,8
21,5
87,4
11,0
20,6
37,0
18,8
21,5
480
2,1
0,4
2,0
5,0
2,1
0,4
2,0
5,0
4,9
0,9
84,8
14,4
20,2
33,0
17,2
20,3
84,8
14,4
20,2
33,0
17,2
20,3
96.7
Die Zahlenwerte in Tabelle II zeigen, daß der stabile Katalysator aus zwei Bestandteilen eine Isomerisicrungsaktivität
besitzt, die der der bisher bekannten platinicrt<*n Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Katalysatorcn
entspricht.
Die Lebensdauer eines üblichen platinierten SiIiciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Katalysatori·
zur Isomerisierung von Xylol und alkylaromatischen Kohlenwasserstoffen
beträgt üblicherweise einige Wochei bis zu 2 oder 3 Monaten. Der erfindungsgemäß ver
wendete Katalysator bleibt während der mehrfache) Zeit der üblichen Isomerisierungskatalysatoren stabil
Fs ist daher weiterhin ein Versuch vorzunehmen, υ dem der Unterschied in der Stabilität der Kataly
satoren gezeigt werden kann. Die Isomerisierung is eine der Reaktionen, die bei der katalytischen Refor
9 10
mierung von alkylaromatischen Kohlenwasserstoff- API-Dichte und der Anilinpunkt bestimmt. In der
mischungen vor sich geht. Diese Mischungen von Petroleumindustrie wird die Stabilität des Kataly-
Kohlenwasserstoffen haben beim Überleiten über sators und seine Lebensdauer ausgedrückt in der
. Isomerisierungskatalysatoren einen sehr schnell ein- während des ganzen Versuches angegebene Menge
tretenden großen Entaktivierungseffekt auf die Kataly- 5 an Beschickungsmaterial (Barrels bzw. m3) pro
satoren. Es wurde daher ein Versuch gemacht, bei Katalysator (pounds bzw. kg),, der in der Einheit
dem Kohlenwasserstoffgemische verwendet wurden, während eines solchen Versuchs enthalten ist. Die
die üblicherweise als Beschickung für Reformierungs- im Stabilitätsversuch erhaltenen Werte wurden in
verfahren dienen. Außerdem wurde der Versuch unter Beziehung gesetzt zu Werten aus einer technischen
extrem schweren Reaktionsbedingungen durchgeführt. io Anlage. Die Stabilitätswerte sind in »Barrels pro
Bei derartigen Versuchsbedingungen zeigen sich die pound« bzw. ms/kg) ausgedrückt.
Unterschiede in der Stabilität deutlich und schnell. Zwei Proben eines handelsüblichen Siliciumdioxyd-
Aluminiumoxyd-Crackkatalysators (annähernd 13 Ge-
Vergleichsversuch 2 wichtsprozent Aluminiumoxyd) wurden zur Ver-
15 minderung ihrer Aktivität auf einen D + L-Wert von 60
Im Stabilitätsversuch wurden 50 ml des stückigen (140m2/g wirksame Oberfläche) mit Wasserdampf
Katalysators auf eine Größe von 8 bis 12 mesh-US- behandelt. Eine Probe des entaktivierten Silicium-
Standard-Siebgröße zermahlen und in ein Umsatz- dioxyd-Aluminiumoxyds wurde in Stückform ge-
gefäß mit einem inneren Durchmesser von annähernd bracht und mit Platin beladen, und ergab den be-
2,5 cm als Festbett gebracht. Ein Destillat aus Ost- ao kannten Katalysator mit 0,75 Gewichtsprozent Platin,
Texas-Rohöl mit den folgenden Eigenschaften: bezogen auf das Gewicht des fertigen Katalysators.
ASTM D tU f ^'e 2V*e'te PrODe des Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyds
DestÜMionsbeginn, °C 82 wurde mit de'S|fiche" Gewichtsmjnge aktiviertem
Cq0, β ' Aluminiumoxyd der gleichen Handelssorte wie im
n5 o',°
-,ct as Beispiel 1 vermischt, das vorher mit Platin beladen
Endpunkt 185 worden war, so daß der fertige Katalysator 0,52 Ge-
Klar nwtanyähl
wichtsprozent Platin enthielt. Das Gemisch aus ent-
(ASl M-Methode D 908-53) 55 aktiviertem Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd und plati-
APID' ht b " 16° C 56 5 niertem Aluminiumoxyd wurde in Stückform ge-
' 30 bracht. Die zwei Katalysatoren wurden dann in dem
wurde über einen Katalysator unter den folgenden vorstehend beschriebenen Stabilitätsversuch geprüft.
Bedingungen geleitet: DerplatinierteSiliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Kataly-Einlaßtemperatur
zum Katalysatorbett 515° C, sator nach dem Stand der Technik hatte eine Stabilität
Durchschnittstemperatur in der Mitte des Bettes und von 18,8 Barrels pro pound (6,6 m3/kg), während der
-über dessen gesamte Länge 480°C, stündliche Durch- 35 erfindungsgemäß verwendete Katalysator, der aus
Satzgeschwindigkeit an Flüssigkeit 8 V/V/Std., Druck einer Mischung von platinisiertem Aluminiumoxyd
35 ata, molares Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlen- und Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd bestand, eine
wasserstoff 8,5 : 1, Versuchsdauer 110 Stunden. Stabilität von 64,8 Barrels pro pound (22,7 m3/kg)
Proben des flüssigen Produkts wurden in gleich- besaß. Die Ergebnisse zeigen deutlich, daß die ermäßigen
Zeitabschnitten während der Versuchszeit 40 findungsgemäß zu verwendenden Katalysatoren eine
entnommen und die Oktanzahl (CFRR — O), die wesentlich größere Stabilität besitzen.
Claims (1)
- Patentanspruch- ien Zweikomponenten-Kataljrsators ergibt eine Isop ' merisierung der Methyl- und Äthylgruppen enthalten-Verwendung eines Zweikomponenten-Kataly- den Benzolkohlenwasserstoffe zu einem praktisch sators aus 5 bis 75 Gewichtsprozent eines inerten im thermodynamischen Gleichgewicht befindlichen Trägers mit einem Platingehalt von 0,1 bis 2,5 Ge- 5 Gemisch der verschiedenen möglichen Isomeren. Die wichtsprozent und 95 bis 25 Gewichtsprozent eines Brauchbarkeit eines derartigen Verfahrens ist darin Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Crackkatalysators, zu sehen, daß das gewünschte Isomer aus einer bezogen jeweils auf das Gewicht des Gesamtkata- solchen Mischung entfernt werden kann und die lysators, zum Isomerisieren von Methyl- und restlichen Isomeren in den Prozeß zurückgeführt Äthylgruppen enthaltenden Benzolkohlen wasser- io werden können, um zusätzliche Mengen des erstoffen mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen im Molekül wünschten Isomere zu erhalten. Auf diese Weise kann in Gegenwart von 1 bis 20, besonders 3 bis 12 man praktisch die ganze ursprüngliche Isoineren-MoI Wasserstoff je Mol des Benzol kohlen wasser- mischung in das gewünschte Isomer umwandeln.
Stoffs bei Temperaturen von 370 bis 535° C, Ein besonderes Beispiel einer derartigen Isomeri-Drücken von 3,5 bis 35 ata und einer Durchsatz- 15 sierung ist die Herstellung von p-Xylol aus Gemischen geschwindigkeit von 0,5 bis 6,0 Volumen flüssigen der verschiedenen Xylol-Isomeren und Äthylbenzol, Benzolkohlenwasserstoffs je Volumen Kataly- d. h. von alkylierten aromatischen C8-Verbindungen. sator je Stunde. Man kann das p-Xylol aus einem solchen Gemischdurch Kristallisation bei niedriger Temperatur undso anschließende Abtrennung der flüssigen Isomeren vom festen p-Xylol durch Filtration oder Zentri-Es ist aus der französischen Patentschrift 1 134 825 fugieren isolieren. Die Isomerfraktion, aus der das bekannt, einen Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Crack- p-Xylol entfernt worden ist, wird dann zur Herkatalysator zur Isomerisierung von Parafinen, Öle- stellung eines im thermodynamischen Gleichgewicht finen und Cycloolefinen zu verwenden. Aus »Industrial 25 befindlichen Gemisches aus aromatischen C8-lsomeren and Engineering Chemistry«, Bd. 47, 1955, S. 770 bis isomerisiert, aus der man das p-Xylol wiederum ab-773, ist ferner bekannt, daß der Versuch, Silicium- trennen und die restlichen Isomeren zusammen mit dioxyd-Aluminiumoxyd-Katalysatoren zur Isomeri- zusätzlicher Beschickung kontinuierlich in die lsosierung von Alkylaromaten zu verwenden, vorwiegend merisiei ungsanlage zurückleitet,
zu einer Entalkylierung unter Bildung des entsprechen- 30 Die Isomerisierung wird vorzugsweise bei 425 bis den Alkans und von Benzol führte. 480 C, einem Druck von 7 bis 14 ata, einer Durch-Auch die Verwendung verschiedener Katalysatoren Satzgeschwindigkeit von 1,0 bis 4,0 Volumen flüssigen für die Isomerisierung von Xylolen und ähnlichen Benzolkohlenwasserstoffs je Volumen Katalysator niedermolekularen Alkylbenzolen ist seit langem be- je Stunde und einem Molverhältnis von Wasserstoff zu kannt; beispielsweise aus der französischen Patent- 35 Kohlenwasserstoff von 3:1 bis 12 : 1 durchgeführt, schrift 1082 941. Die bei der Isomerisierung erfindungsgemäß ver-Dabei haben die verwendeten Katalysatoren ent- wendeten Katalysatoren werden in bestimmter Weise weder den Nachteil, daß sie nicht genügend aktiv hergestellt. Der Hydrierungs-Dehydrierungs-Katalysind, um die Isomerisierung zu fördern, oder daß sie — sator wird für sich hergestellt und besteht aus auf falls sie ausreichend aktiv sind — eine zu kürze Lebens- 40 einem inerten stabilen Träger gleichmäßig niedergedauer besitzen, um von wirtschaftlichem Interesse schlagenen Platin. Dieser Hydrierungs-Dehydrierungszu sein. Bestandteil wird mit dem Siliciumdioxyd-Aluminium-Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß oxyd-Crackbestandteil des Katalysators vermischt, unter Verwendung bestimmter Zweikomponenten- der ebenfalls für sich hergestellt worden ist. Diese Katalysatoren diese Nachteile bei der Isomerisierung 45 Katalysator-Kombination zeigt eine hohe Wirksamvon Methyl- und Äthylgruppen enthaltenden Benzol- keit für die oben beschriebenen Isomerisierungsverkohlenwasserstoffen mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen fahren während langer Zeiträume. Wird ein solcher vermieden werden können. Katalysator nach längerer Verwendung regeneriert. Die Erfindung betrifft daher die Verwendung eines so kann seine ursprüngliche Aktivität und seine Zweikomponenten-Katalysators aus 5 bis 75 Ge- 50 ursprüngliche Stabilität wiederhergestellt werden,
wichtsprozent eines inerten Trägers mit einem Platin- Der inerte Träger, auf dem das Platin niedergegehalt von 0,1 bis 2,5 Gewichtsprozent und 95 bis schlagen worden ist, ist irgendeine der handelsüblichen 25 Gewichtsprozent eines Siliciumdioxyd-Aluminium- Aluminiumoxyd-Sorten oder ein Gemisch mehrerer Crackkatalysators, bezogen jeweils auf das Gewicht dieser Sorten, beispielsweise χ-Aluminiumoxyd, y-Aludes Gesamtkatalysators,zum Isomerisieren von Methyl- 55 miniumoxyd, »7-Aluminiumoxyd oder Λ-Aluminium- und Äthylgruppen enthaltenden Benzolkohlenwasser- oxyd-Monohydrat. Derartige Aluminiumoxyde werstoffen mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen im Molekül den in dem Aufsatz von H. C. Stumpf, A. S. in Gegenwart von 1 bis 20, besonders 3 bis 12 Mol Rüssel, J. W. Newsome und C. M. Tu c k e r, Wasserstoff je Mol des Benzolkohlenwasserstoffs »Thermal Transformations of Aluminas and Alumina bei Temperaturen von 370 bis 5j35°C, Drücken von 60 Hydrates« in Industrial and Engineering Chemistry, 3,5 bis 35 ata und einer Durchsatzgeschwindigkeit Bd. 42, 1950, S. 13 928ff. beschrieben. Zusätzlich von 0,5 bis 6,0 Volumen flüssigen Benzolkohlenwasser- können auch andere inerte Träger verwendet werden Stoffs je Volumen Katalysator je Stunde. wie Magnesiumoxyd, Calciumoxyd, Titanoxyd, SiIi-Der erfindungsgemäß verwendete Katalysator weist ciumdioxydgel, Fullererde, Kaolin, Kieselgur, Dibei einer beträchtlich längeren Lebensdauer eine 65 atomeenerde, Bauxit und natürlich vorkommende, höhere Aktivität als die bisher für diese Isomerisie- adsorbierende Tone. Die verschiedenen, als inerte rungsreaktion bekannten Katalysatoren auf. Träger verwendbaren. Stoffe unterscheiden sich in Die erfindungsgemäße Verwendung eines bestimm- ihrer Fähigkeit zur Absorption oder Adsorption von
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