DE1645716A1 - Verfahren zur hydrierenden Umwandlung von Kohlenwasserstoffen und Katalysator zur Durchfuehrung desselben - Google Patents
Verfahren zur hydrierenden Umwandlung von Kohlenwasserstoffen und Katalysator zur Durchfuehrung desselbenInfo
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Description
26. JuH fO67
Frankiiu; a. M. -Höchst
Unsere Ιίο. 15
Chevron Research Company
San Francisco, CaI., Y.St.A.
Verfahren zur hydrierenden Umwandlung von Kohlenv/assers
t offen und Katalysator zur Durchführung desselben
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur hydrierenden Umwandlung
von Kohlenwasserstoffen, insbesondere auf ein Verfahren zum Hydrolcracken von Kohlenwasserstoffen. Die Erfindung bezieht
sich weiterhin auf einen neuen Katalysator, in dessen G-egenwart die
hydrierende Umwandlung der Kohlenwasserstoffe vorgenommen wird. Der neue Katalysator besteht aus Nickel oder einer iJickelverbindung
und Zinn oder einer Zinnverbindurig in Kombination mit einem
porösen anorganischen oxydischen l'rägermaterial.
Die hydrierende Umwandlung von Kohlenwasserstoffen wie das fiydro-Kracken,
das Hydrieren, das Hydrof!nieren und Isomerisieren ist in
der Petroleumindustrie von großer Bedeutung, weil man hier ein Mittel zur Verbesserung der Qualität und .Brauchbarkeit von Kohlen-
OO0Ö3S/t77O
Wasserstoffen zur Verfügung hat. Bei der hydrierenden Umwandlung handelt es sich um Verfahren, bei welchen Wasserstoff der Reaktion
als notwendiger Bestandteil zugeführt wird; d.h., dass Verfahren, in welchen kein Wasserstoff erforderlich ist, wie z.B. das katalytische
Kracken, nicht unter die hydrierenden Umwandlungen, die erfindungsgemäß
in Betracht gezogen sind, fallen. Das Bedürfnis nach einer großen Anzahl verschiedener Kohlenwasserstoffprodukte, zu
denen beispielsweise auch Benzin hoher Qualität gehört, hat zur Entwicklung vieler Katalysatoren und Verfahren zur Umwandlung von
Kohlenwasserstoffen in Gegenwart von Wasserstoff geführt. Ein besonders wichtiges hydrierendes Umwandlungsverfahren für Kohlenwasserstoffe
ist das Hydrokrackverfahren. Obwohl die vorliegende .Erfindung
grundsätzlich auf alle möglichen hydrierenden Umwandlungsverfahren anwendbar ist, wird sie nachstehend in ihren Hauptzügen ·
nur im Hinblick auf das Hydrokrackverfahren erläutert.
Das katalytische Hydrokracken von Kohlenwasserstoffen ist in der Petroleumindustrie ein wohl bekanntes Verfahren zur Umwandlung von
Mischungen, von Kohlenwasserstoffen in Produkte mit niedrigerem Siedepunkt, wobei man in Gegenwart von Wasserstoff und einem Katalysator
bei erhöhten Temperaturen und Drucken arbeitet. Die beiden wichtigsten Reaktionen, die beim Hydrokracken ablaufen, sind das
Kracken und das Hydrieren. Im allgemeinen können die Reaktionsbedingungen und die Katalysatorzusammensetzung verändert werden, um
das AusmafS der Reaktion zu manipulieren. Ein wesentliches Kennzeichen
der Hydrokrackverfahren ist im allgemeinen die Verwendung von Katalysatoren, die auf einem porösen Trägermaterial, welches insbesondere
aus einem porösen anorganischen Oxyd besteht, 'eine hydrierende Metallkomponente aufweisen. Zu den Metallen, die in der Patentliteratur
als hydrierende Bestandteile in Hydrokrackkatalysatoren
vorgeschlagen worden sind, gehören beispielsweise die Metalle der Gruppen II, IV, VI und VIII des Periodischen Systems der Elemente,
beispielsweise Zink, Quecksilber, Titan, Zinn, Blei, Chrom, Molybdän, Wolfram, Kupfer, Silber, Gold, Eisen, Kobalt, Nickel und
die Edelmetalle. Es hat sich gezeigt, daß Katalysatoren, die viele der vorstehenden Metalle enthalten, nur unzureichende Hydrier-
und/oder Krackwirkung haben, um für die praktische Durchführung von
Hydrokrackverfahren von Bedeutung zu sein. Typische, hydrierende
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Metallkomponenten, die in Hydrokrackverfahren ausgedehnte Verwendung
gefunden haben, sind die Metalle der G-ruppe VIII sowie deren Verbindungen. Eine Hauptrichtung der Entwicklung des katalytischen
Hydrokrackens "betraf insbesondere die Verwendung von
Hickel und/oder Nickelsulfid, welche auf porösen, anorganischen
Oxyden als Trägermaterial, beispielsweise siliziumdioxydhaltigen
!Trägern, niedergeschlagen sind, als Katalysatoren. Dennoch geht die Suche nach verbesserten nickelhaltigen Katalysatoren weiter.
Gegenstand der Erfindung ist ein neuer Katalysator, der für die 'hydrierende Umwandlung von Kohlenwasserstoffen geeignet ist.
Der erfindungsgemäße neue Katalysator besteht aus einer aktiven, die hydrierende Umwandlung der Kohlenwasserstoffe bewirkenden *
Komponente - bei der es sich um katalytisch wirksame Mengen von Nickel und Zinn oder Verbindungen derselben, d.h. Nickel oder
eine Nickelverbindung und Zinn oder eine Zinnverbindung handelt —
in Kombination mit einem porösen, anorganischen Oxyd als Trägermaterial.
Genauer ausgedrückt besteht der Katalysator aus einem porösen, anorganischen Oxyd als Trägermaterial und Nickel oder
einer Nickelverbindung sowie einer die Aktivität erhöhenden Menge
an Zinn oder einer Zinnverbindung. In Abwesenheit von Nickel
ist selbst eine große Menge Zinn als Hydrokraclü praktisch unwirksam.
In Gegenwart von Nickel bewirkt dagegen selbst eine kleine Menge Zinn eine erhebliche Erhöhung der Hydrokrackaktivität,
so daß "die Nickelmenge, die zusammen mit Zinn zur Gewinnung eines aktiven Katalysators verwendet wird, kleiner sein kann, (
als die minimale 'Nickelmenge, die zur Herstellung eines aktiven Katalysators ohne Zinn erforderlich wäre. Der erfindungsgemäße
Katalysator für die hydrierende Umwandlung von Kohlenwasserstoff enthält vorzugsweise Nickel und Zinn oder Verbindungen dieser
Metalle in einer Menge von 2 bis 50 Gewichtsprozent (beide Metalle zusammen), wobei das Gewichtsverhältnis von Nickel zu Zinn
bei 0,25 bis 20 liegt.
Gemäß einer "besonderen Ausführungsform der Erfindung enthält
der Katalysator ein gleichzeitig ausgefälltes Gemisch katalytisch
wirksamer Mengen von Nickel und Zinn - oder Verbindungen der beiden Metalle - auf einem porösen anorganischen Oxyd. Die
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gleichzeitig ausgefällte Mischung wird vorzugsweise so hergestellt,
daß man eine l-iischung der /erbindungen der hydrierend wirkenden
Metalle, d.h. iiicicel und Zinn, und Verbindungen der Metalle und/oder nichtmetalle, deren Oxyde das anorganische Oxyd, welches als l'rägermaterial dient., bilden, der gleichzeitigen Fällung oder tielierung
unterwirft.
Metalle, d.h. iiicicel und Zinn, und Verbindungen der Metalle und/oder nichtmetalle, deren Oxyde das anorganische Oxyd, welches als l'rägermaterial dient., bilden, der gleichzeitigen Fällung oder tielierung
unterwirft.
Gemäß einer weiteren Ausfuhrungsforta der Erfindung besteht der Katalysator
aus einem kristallinen zeolitischen. AluminosiliJ<:ät, welches
sorgfältig mit einem amorphen, porusen, anorganischen Oxyd vermischt
ist, wobei die Mischung liickel und Zirjo. oder Verbindungen dieser
Metalle in einer Menge von 2 bis 50 Gewichtsprozent (beide Metalle
zusammen) enthält und das uickeltzinn-Gewichtsverhältnis bei O,25 -20 liegt. Das kristalline zeolitische Aluminosilikat weist vorzugsweise gleichmäßige Porendimensionen aber 6 Angstrom auf.
Metalle in einer Menge von 2 bis 50 Gewichtsprozent (beide Metalle
zusammen) enthält und das uickeltzinn-Gewichtsverhältnis bei O,25 -20 liegt. Das kristalline zeolitische Aluminosilikat weist vorzugsweise gleichmäßige Porendimensionen aber 6 Angstrom auf.
erf indunes p-emäis en
Mit Hilfe eines vorstehend beschriebenen/Katalysators läßt sich die hydrierende Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in verbesserter V.eise durchführen. Die wesentlichen Bestandteile des Katalysators sind wie bereits gesagt - die Metalle Wickel und Zinn oder deren Verbindungen in Mengen von Z bis 50 Gewichtsprozent (beide Metalle zusammen) bei einem Gewichtsverhältnis von liickel zu Zinn von 0,25
bis Zu; als !Trägermaterial dient ganz allgemein für die hydrierende Umwandlung ein poröses anorganisches Oxyd oder -speziell für das
Hydrokracken ein icristallines zeolitisches Aluminosilikat mit Porendurchmessern von wenigstens "6 SngstrÖm., = welches in inniger Mischung mit eineöT amorphen, porösen, anorganischen Oxyd vorliegt.
Mit Hilfe eines vorstehend beschriebenen/Katalysators läßt sich die hydrierende Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in verbesserter V.eise durchführen. Die wesentlichen Bestandteile des Katalysators sind wie bereits gesagt - die Metalle Wickel und Zinn oder deren Verbindungen in Mengen von Z bis 50 Gewichtsprozent (beide Metalle zusammen) bei einem Gewichtsverhältnis von liickel zu Zinn von 0,25
bis Zu; als !Trägermaterial dient ganz allgemein für die hydrierende Umwandlung ein poröses anorganisches Oxyd oder -speziell für das
Hydrokracken ein icristallines zeolitisches Aluminosilikat mit Porendurchmessern von wenigstens "6 SngstrÖm., = welches in inniger Mischung mit eineöT amorphen, porösen, anorganischen Oxyd vorliegt.
Die Anwesenheit von Zinn in einem Katalysator, der Nickel und ein
jporüöes anorganisches Oxyd enthält, verleiht diesem erhöhte Hydrier- und Krackwirkung verglichen mit einem Katalysator, der
HiCiCel aber kein Zinn enthält. Mit Hilfe des erfindungsgemäi3en
Katalysators lassen sich Vorteile bei hydrierenden Umv/andlungsprozessen von Kohlenwasserstoffen erreichen, bei welchen eine
erhuhte Hydrier- und Krackwirüung erwünscht ist. In Abhängigkeit
jporüöes anorganisches Oxyd enthält, verleiht diesem erhöhte Hydrier- und Krackwirkung verglichen mit einem Katalysator, der
HiCiCel aber kein Zinn enthält. Mit Hilfe des erfindungsgemäi3en
Katalysators lassen sich Vorteile bei hydrierenden Umv/andlungsprozessen von Kohlenwasserstoffen erreichen, bei welchen eine
erhuhte Hydrier- und Krackwirüung erwünscht ist. In Abhängigkeit
von den anorganischen Oxyden, die als Trägermaterial ausgewählt werden,
und von der Konzentration und dem Mengenverhältnis von ilickel und Zinn (bzw. deren Verbindungen) läßt sich das Ausmaß der Hydrierung
im Verhältnis zum Krackprozess regulieren . Der erfindungsgemäße
neue Katalysator kann infolgedessen auch bei Verfahren wie einer Isomerisation
oder einer Dehydrierung benutzt werden, bei welchen der Krackvorgang soweit wie möglich vermindert werden soll. Andererseits
läßt sich der erfiridungsgemaße Katalysator auch beim Hydrokracken
und Hydroflnieren verwenden, bei welchen Operationen ein Kracken der
Verbindungen erwünscht ist. Der Grund für die erhöhte Hydrier- und
Krackwirkung bei Anwesenheit von Zinn in einem Katalysator, der aus
Nickel und einem porösen anorganischen Oxyd als Trägermaterial besteht,
kann nicht völlig erklärt werden. Es ist. bekannt, daß Zinn ' |
an sich als Metallkomponente für Hydrierkatalysatoren ungeeignet ist.
Ein Katalysator, der nur Zinn auf einem porösen anorganischen Oxyd
als Trägermaterial enthält, ist als Hydrokrackkatalysator praktisch unwirksam und technisch unbrauchbar. ·
Es wurde weiterhin gefunden, daß die Anwesenheit von Blei, welches
aus derselben Gruppe (Gruppa IVa) des Periodischen dystems der Elemente stammt wie Zinn, in einem nickelhaltigen Katalysator nicht
zu einer Verbesserung der Krack- und Hydrierwirkung - verglichen mit
einem nickelhaltigen Katalysator, der bleifrei ist - führt. Es hat
sich weiterhin gezeigt, daß die Anwesenheit von Metallen wie beispielsweise
Mangan, Eisen, Kobalt, Kupfer, Zink, Platin oder Palla- *
dium in einem nickelhaltigen Katalysator entweder keinen nennenswerten Effekt auf die Krack- oder Hydrierwirkung hat (verglichen mit,
einem nickelhaltigen Katalysator, der frei von irgendeinem anderen Metall ist) oder aber anderaafalls die Krackwirkung scharf senkt,
während die Hydrierwirkung steigt. Es ist außerdem bemerkenswert, daß
die Anwesenheit von Zinn in einem Katalysator, der Kobalt auf einem
porösen, anorganischen Oxyd enthält, keine Verbesserung der Hydrier-
oder Krackwirkung ergibt', verglichen mit einem Katalysator, der Kobalt
ohne Zinn enthält. Die Kombination von ifiekel und Zinn oder
Verbindungen dieser Metalle mit einem porösen anorganischen Oxyd als
Trägermaterial ergibt als Katalysator für die hydrierende Umwandlung
von Kohlenwasserstoffen eine außergewöhnliche Überlegenheit.
Ö091äS/
-6 - 16Λ5716
Abgesehen von einer erhöhten Hydrier- und Kracicwirkung beim Hydrokracken
von Kohlenwasserstoffen weisen die neuen erfindungs—
gemäßen Katalysatoren, die aus katalytisch, wirksamen. Mengen Nickel
und Zinn auf einem porösen anorganischen Oxyd als Trägermaterial
"bestehen, auch noch andere günstige Eigenschaften auf. So hat
sich gezeigt, daß die neuen Katalysatoren bei verwendung in Hydrokrackverfahren
eine außergewöhnlich geringe Vergiftungsgeschwindigkeit aufweisen; d.h., der 'Temperaturanstieg in der üeaktionszone,
der notwendig ist, um eine konstante Umwandlung des zugeführten Kohlenwasserstoffes in niedriger siedende Produkte
zu erreichen, ist erheblich niedriger als bei einem Katalysator, fe der Nickel aber kein Zinn enöiält. "Weiterhin konnte festgestellt
werden,, daß die außergewöhnlich geringe Vergiftungsgeschwindigkeit
der neuen Katalysatoren bis zu weitaus höheren Reaktionstemperatüren
als bisher/DleLbt, ohne daß es zu einer Beschleunigung der
Vergiftungsgeschwindigkeit-kommt. Die Gesamtlebensdauer der Katalysatoren
wird auf diese Weise ganz erheblich verlängert; d.h., die Zeitdauer, in v/elcher der Katalysator für Hydrokrackverfahren
verwendet werden kann, ohne daß seine Hydrokrackaktivitäb soweit
abnimmt, daß das Hydrokrackverfahren zur Reaktivierung des Katalysators
unterbrochen werden muß ,ist sehr viel größer, was als Ergebnis der Anwesenheit von Zinn in dem nicjcelhaitigen Katalysator zu verstehen ist.
" Es wurde weiterhin noch gefunden, daß während des Hydrokrackverfahrens
die erfindungsgemäßen neuen Katalysatoren geg"en die Anwesenheit von Schwefel in der Reaktionszone im Hinblick auf die
aromatische Natur des Produktes bemerkenswert empfindlich sind.'
Diese Empfindlichkeit oder Sensibilität oder Selektivität ist reversibel. Bisher hatte man angenommen, daß nur Katalysatoren,
die Edelmetalle, insbesondere Platin und.Palladium, enthalten,
eine nennenswerte reversible Selektivität hinsichtlieh der aromatischen
Natur des Produktes als Funktion der Schwefelkonzentration im Reaktionsgemisch zeigen. So geht beispielsweise aus der USA
Patentschrift 3.132.090 hervor, daß die reversible Sensibilität gegenüber der Schwefelkonzentration nicht in größerem Maße von
Hydrokrackkatalysatoren gezeigt wird, in welchen die hydrierend
00Ö83S/177Ö
7645718
wirkende l-ietallkoinponente aus Nickel "besteht.ils ist infolgedessen
überraschend, daß die Anwesenheit von Zinn in einem Katalysator, der aus Wickel und einem porösen anorganischen Oxyd besteht, dieser
katalysator eine Eigenschaft verleiht, von der man bisher annahm, dai-i sie nur bei Edelmetallkatalysatoren zu finden ist. Andere Vorteile,
die sich bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Latalysators
fur die h. drierende Umwandlung, insbesondere das H,, drokracken
von Kohlenwasserstoffen ergeben, werden nachstehend noch näher erläutert.
Zur weiteren Ex'läuterung der Erfindung wird außerdem auf die beiliegenden
Zeichnungen verwiesen. In Figur 1 ist zu Vergleichszwekken die durchschnittliche Katalysatortemperatur, die zur Aufrecht- f
erhaltung einer 8ü>jigen Umwandlung des Ausgaiigsmateriales in einem
Hydrokracleverfahren in niedriger siedende Produkte erforderlich
ist, als Funktion der Betriebsstunden dargestellt;, und zwar unter
Verwendung eines Katalysators, der aus wickel in kombination mit ν
einem porösen anorganischen Oxyd besteht (Kurve 1) und unter Verwendung
des erfindungsgemäßen Katalysators, der aus Nickel und
Zinn in Verbindung mit einem porösen anorganischen Oxyd besteht
(Kurve 2). Hie Vergiftungsgeschwindigkeit kann aus der ■Temperaturerhöhung
abgelesen werden, die notwendig ist, um den gewünschten Umwandlungsgrad aufrechtzuerhalten. Die "Überlegenheit des aus
Nickel und Zinn oder dessen Verbindungen bestehenden Katalysators für Hydrokrackverfahren ist in seiner geringeren Vergiftungsge- |
schwindigkeit zu sehen.
In Figur 2 ist zu Vergleichszwecken der Einfluß einer Schwefelzugabe
zu einem Kohlenwasserstoffausgangsmaterial auf den Anilinpunkt äes Produktes dargestellt; das Hydrokrackverfahren wird mit
einer konstanten Umwandlung von SQjO in niedriger siedende Produkte durchgeführt, wobei als Katalysator Nickel und Zinn auf einem
porösen anorganischen Qyd (Kurve 1) oder ein üblicher Katalysator
aus Nickel auf einem porösen anorganischen Oxyd (Kurve 2.) verwendet
wird. Der Anilinpunkt ist ein relatives Maß für den Aromätengehalt
des Produktes öder - anders ausgedrückt - ein Maß für die-.
Hydrierungsak't'ivität des Katalysators. Eine Verminderung'.des•.Ani-n
linpunktes stellt^ eine Erhöhung des Aromatengehaltes des-Produk-
00 98 35/1770 8ao
tes dar. Die bemerkenswerte reversible Selektivität des erfindungs-■"gemäßen
Katalysators bezüglich, des Aromatengehaltes des Produktes
erkennt man an Kurve 1 in IPigur 2. Die Erhöhung des Schwefelgehaltes
im Ausgangsmaterial von etwa Ί2 Teilen pro Million auf etwa 2.DOO
Teile pro Million bewirkt einen starken Anstieg des Aromatengehaltes
des Produktes. Bei Entfernung des Schwefels aus dem Ausgangsmaterial·
bis auf den ursprünglichen niedrigen Ivert von etwa i2 Teilen pro
Million vermindert sich der Aromatengehalt des Produktes reversibel
nahezu auf den vorherigen niedrigen Wert. Eine Erhöhung und/oder eine Erniedrigung des Schwefelgehaltes des Ausgangsmateriales in
einem Hydrokrackverfahren ergibt bei Verwendung üblicher Katalysatoren,
die Nickel aber kein Zinn enthalten, keine nennenswerte ivndefe
rung des Aromatengehaltes des Endproduktes, wie dies bei Verwendung
des erfindungsgemäßen Katalysators möglich ist.
Das Trägermaterial, welches für die Zwecke der vorliegenden Erfindung
verwendet wird, besteht aus einem porösen anorganischen Oxyd. Unter einem "porösen" anorganischen Oxyd wird ein anorganisches
Oxyd verstanden, welches eine große Oberfläche besitzt, d.h. eine Oberfläche, die größer als50=qm/g, vorzugsweise größer als 150 qm/g
ist. Im allgemeinen haben poröse anorganische^ Oxyde, die als Trägen,
materialien für Katalysatoren gemäß vorliegender Erfindung geeignet sind, Oberflächen von etwa 50 bis 700 qm/g. Geeignete anorganische
Oxyde, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind Oxyde der
Metalle und Fichtmetalle der Gruppen II bis VI des Periodischen Sy-P
stems der Elemente. Natürliche oder synthetisch hergestellte anorganische
Oxyde oder Gemische dieser Produkte können verwendet werden Als geeignete anorganische Oxyde können beispielsweise die Oxyde,
von Silizium, Aluminium, Magnesium, Titan, Zirkon - oder auch Gemische
solcher Oxyde - verwendet werden. Im allgemeinen ist es vorteilhaft, wenigstens ein poröses anorganisches Oxyd zu verwenden,
welches saurer lMatur ist. Typische poröse, saure, anorganische Oxyde
sind mit Säure behandelte Tone und Siliziumdioxyd enthaltende gemischte Oxyde, i'ür Hydrokrackverfahren ist es vorteilhaft, wenn das
Trägermaterial aus einem Siliziumoxyd besteht. Geeignete Siliziumoxyd enthaltende Katalysatoren sind beispielsweise: Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd
, Siliziumoxyd-Magnesiumoxyd, Siliziumoxyd-Zirkonoxyd,
Silizluraoxyd-Magnesiumoxyd-Titanoxyd sowie Siliziumoxyd-Aluminium-
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oxyd-Zirkonoxyd. Insbesondere wählt man für die Katalysatoren SiIiziiimoxyd-Aluminiumoxyde,
insbesondere SiIiζiumoxyd-Aluminiumoxyde
mit Siliziumoxydgehalten zwischen 30 und 99 Gewichtsprozent.
Andere für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Trägermaterialien
sind kristalline zeolitische AluminoSilikate, die sowohl
natürlicher als auch synthetischer Herkunft sein können. Kristalline zeolitische Alumino-Silikate, die häufig als Zeolite bezeichnet werden,
weisen eine Aluminosilikat-Gitterstruktur auf, in welcher AIuminiumoxyd-
und Siliziumoxyd-Tetraeder eng miteinander in einem offenen !/-dimensionalen letz verknücft sind. Die Tetraeder sind über
gemeinsame Sauerstoffatome miteinander vernetzt. Die Abstände zwischen den Tetraedern sind vor .eier Entwässerung im allgemeinen von
wassermolekülen besetzt. Bei einer Entwässerung entstehen im Kristallgitter
Kanäle oder lOren mit molekularen Dimensionen;diese Kanäle
oder Poren begrenzen selektiv die Große und IPorm der Fremdsubstanzen,
die adsorbiert werden können. Kristalline zeolitische AluminoSilikate werden daher häufig auch als Molekularsiebe bezeichnet.
Im allgemeinen weisen die kristallinen zeolitischen Alumino-Silikate
austauschbare zeolitische Kationen auf, die mit den Siliziui oxyd-Aluminiumoxyd-Tetraederri assoziiert sind und die negative
Elekbrovalenz der Tetraeder ausgleichen.. Bei den Kationen kann es
sich um eine beliebige .anzahl von Ionen handeln, z.B. um Alkalimetallioueu,
Erdalkalimetall!onen, und Ionen von seltenen Erden. Die
Kationen können ein-, zwei- und dreiwertig sein. Im allgemeinen sind
die bevorzugben i'ormen solche, in welchen die austauschbaren zeolitischen
Kationen zweiwertige Metalle und/oder Wasserstoff sind,
üonnalerv/eise werden die Zeolite zunächst In der Natrium- oder Kaliumform
hergestellt, worauf die einwertigen Kationen durch Ionenaustausch
gegen die gewünschten zweiwertigen Metallkationen wie Kalzium-,
Magnesium- oder Mangankationen ausgetauscht werden; ist die Wasserstofform erwünscht,·so wird der Ionenaustausch mit Ammoniumkationen
vorgenommen, worauf sich ein ErhitzungsVorgang anschließt,
um die Ammoniumkationen zu zersetzen, so daß die Wasserstoffionen
zurückbleiben. Die wasserstofform wird häufig auch als "entkationisiert"
bezeichnet.
Die kristallinen zeolitischen Alumlnoeilikate besitzen verhaltnis-
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- VO -
mäßig gut definierte Porenstrukturen. Für die Zwecke der vor- .
liegenden Erfindung soll die Porenstruktur der kristallinen zeolitis^chen
AluminoSilikate Öffnungen aufweisen, deren Porendurchmesser
mehr als 6 Angstrom "betragen, wobei insbesondere gleichmäßige
Porendurchmesser von etwa 6 bis 1 5 Ängstrom erwünscht sind.
Die gleichmäßige Porenstruktur mit Porenöffnungen über 6 Angstrom erlaubt den Kohlenwasserstoffen den Zugang zu dem Katalysator.
Die Zeolite, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind, haben im allgemeinen Siliziumoxyd/Aliiminiumoxyä-Verhältnisse
in der Kristallform über etwa 2. Beispiele für geeignete kristalline zeolitische Aluminosilikate sind natürliche Faujasite
sowie folgende synthetische Zeolite: Zeolit X (USA-Patentschrift 2.882.24-4), Zeolit Ϊ (USA-Patentschrift 3.130.00?), Zeolit L
(USA-Patentschrift 3.216.789) und entkationisierter Zeolit Ϊ
(USA-Patentschrift 3.130*006).
Der erfindungsgemäße Katalysator enthält Nickel und Zinn oder
Verbindungen dieser Metalle, die vorzugsweise in Mengen von 2 bi£ 50 Gewichtsprozent (beide Metalle zusammen) vorhanden sind. D.h.,
■i unabhängig von der Form, in welcher Nickel und Zinn in dem
Katalysator vorliegen - beispielsweise als metallisches Wickel
und Zinn oder als Verbindungen wie Oxyde oder Sulfide - sollte die G-esamt-Gewichtsprozentmenge Nickel und Zinn zusammen in
dem Katalysator, als Metalle berechnet, 2-50 betragen. Ein
Katalysator, der weniger als 2 Gewichtsprozent hydrierend wirkendes Metall enthält, weist eine zu geringe Hydrierwirkung auf,·
so daß er beispielsweise für das Hydrokracken von Kohlenwasserstoffen nicht brauchbar ist; bei Verwendung eines scLchen Katalysators
beim Hydrokracken würde sich eine übermäßige Koksablagerung ergeben, was wiederum zu einer raschen Deaktivierung= das
Katalysators führen würde. Katalysatoren, deren Gesamtgehalt an hydrierend wirkendem Metall 50 Gewichtsprozent überschreitet,
können hergestellt und für hydrierende Umwandlungen von Kohlenwasserstoffen
verwendet werden. Es ist im allgemeinen aber nicht vorteilhaft, daß der Gehalt an hydrierend wirkendem Metall in
dem Katalysator 50 Gewichtsprozent übersteigt, weil die hohen
Kosten für die hydrierend wirkende Metallkomponente dem entgegen·
stehen und auch, weil"ein. zu hoher Gehalt au nydrieren-d wirken-
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- 11 -
dem Metall die Menge an porösem anorganischen Oxyd stark einschränkt. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Katalysatoren
Nickel und Zinn oder deren Verbindungen in Mengen von 5 bis 3ö Gewichtsprozent (beide Metalle zusammen) und vorzugsweise
7 bis 25 Gewichtsprozent. Nickel und Zinn oder deren Verbindungen sollten in dem Katalysator in einem Gewichtsverhältnis von Nickel
zu Zinn von O,25bis 20 (bezogen auf die Metalle) vorliegen. Noch besser ist ein Nickel ϊ Zinn-Gewichtsverhältnis von O,5bis2O, am
besten 0,5-10. Im allgemeinen ist es günstig, bei Verwendung
größerer Gewichtsmengen an Nickel und Zinn auch ein hohes Nickel: Zinn-Gewichtsverhältnis anzuwenden. Die hydrierend wirkenden Metalle,
d.h. Nickel und Zinn, können in der metallischen Form oder in Form von Verbindungen, d.h. als Oxyde oder Sulfide vorliegen. .
Die Sulfidform der Metalle ist für die Zwecke der vorliegenden Erfindung die geeignetste Verbindungsform derselben. Davon abgesehen
können auch beliebige andere Verbindungen der Metalle, die als hydrierend wirkende Komponente brauchbar sind, verwendet werden.
'
Der Katalysator gemäß der Erfindung kann mit.Hilfe beliebiger
üblicher Methoden, die zur Verbindung katalytisch wirksamer Mengen hydrierender Metalle mit einem Trägermaterial anwendbar sind,
hergestellt.werden. So kann man beispielsweise die Nickel- und Zinnkomponenten auf das poröse anorganische Oxyd durch Imprägnieren
oder "durch Ionenaustausch aufbringen. Das Imprägnieren wird im allgemeinen so durchgeführt, daß man eine wäßrige Lösung
einer geeigneten Nickelverbindung und/oder Zinnverbindung verwendet.
Die Metallkomponenten können entweder gleichzeitig oder aufeinanderfolgend durch Imprägnieren aufgebracht werden. Ein
Ionenaustausch wird im allgemeinen so durchgeführt, daß man eine
wäßrige Lösung eaaes geeigneten Metallsalzes, in welchem Nickel und/joder Zinn als Kationen vorliegen, verwendet. Im Falle der
Herstellung eines Katalysators, in welchem das Trägermaterial aus einem amorphen Siliziurnoxyd-Aluminiurnoxyd besteht, werden Nickel
und Zinn normalerweise durch'Imprägnieren aufgebracht. Bei der
Herstellung eines Katalysators, in welchem das Trägermaterial'·,
ein kristallines zeÖlitisehes Aluminosilikat ist, könnendNi-efcel
und Zinn mit dem Zeolit' entweder durch Imprägnieren o&er: durch
Ionenaustausch vereinigt werden. Typische Nickel- und Zinnverbindungen,
die zum Imprägnieren oder für den Ionenaustausch verwen-
" ■'"■"■' _ 12---- 00 9835/1770
det werden können, sind Chloride, Hitrate, Sulfate, Acetate und Ammin
komplexe. Das Zinn kann in Form von Stanno- und Stanni-Verbindungen
verwendet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die
Herstellung der Katalysatoren durch gleichzeitige Fällung oder G-e—
lierung einer Mischung von Nickel- und Zinnverbindungen und Verbindungen von Metallen und/oder Nichtmetallen, deren Oxyde das anorga- ·
nische Oxyd bilden, welches als Trägermaterial dient;· Die Herstellung
des kombinierten Niederschlages wird im allgemeinen so durchgeführt, daß man eine lösung und/oder ein Sol derVerbindungen herstellt
anschließend die Mischung, vorzugsweise bei einem pH-Wert von etwa
5,5 bis 8, durch Zugabe eines geeigneten Fällmittels, z.B. einer Base, ausfällt und dann den. kombinierten Niederschlag .auswäscht, um
äußerlich anhaftendes Material zu entfernen. Schließlich wird der kombinierte Niederschlag getrocknet und dann bei erhöhter Temperatur
kalziniert. Eine Niederschlagskombination aus Nickel und Zinn in inniger Verbindung mit Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd kann beispielsweise
so hergestellt werden, daß man eine wäßrige Lösung von Aluminiumchlorid, Natriumsilikat, Nickelchlorid und Stannochlorid herstellt.
Diese Lösung wird dann durch Zugabe von Ammoniumhydroxyd gleichzeitig
zur Fällung gebracht; anschließend wird der kombinierte Niederschlag
gewaschen, getrocknet und kalziniert.
Zur Herstellung eines kombinierten Niederschlages aus ρorösei/anorganischen
Oxyden und Nickel- und Zinnkomponenten ist es wünschenswert, daß die Ausgangskomponenten derart gewählt werden, .daß beim Zusammenmischen
die entstehende Mischung eine Lösung und/oder ein Sol bildet, so daß sich eine gleichmäßige Dispergierung durch die Mischung
erzielen läßt.
Die Verbindungen der ursprünglichen Mischung sind vorteilhafterweise
Salze wie Nitrate, Zitrate, Formiate, Alkoxyde und Sulfate. Wegen der Leichtigkeit, mit der sie mit anderen Verbindungen Lösungen
bilden, ihrer leichten kommerziellen Verfügbarkeit und ihres ver- ■;■_
hältnismäßig geringen Preises ist es im allgemeinen vorteilhaft,
die Chloride zu verwenden. Der Aniongehalt, d.h. das Chlorid, in ·
dem schließlich kombinierten Niederschlag wird vorzugsweise auf
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unter etwa 0,25?&, bezogen auf das Ge samt gewicht des Niederschlages,
vermndert. Zur wirksamen Erniedrigung des Aniongehaltes bis auf den
gewünschten V/ert genügt häufig ein einfaches Waschen mit Wasser.
Sind in dem kombinierten Niederschlag Anionen vorhanden, die durch
Waschen mit Wasser schwierig zu entfernen sind, so können solche
Anionen durch Ionenaustausch gegen andere Anionen ausgetauscht werden,
die darm leicht durch Waschen mit Wasser- zu entfernen sind.
Anionen, die vorzugsweise bei einem Ionenaustausch verwendet werden,
sind Bicarbonate, Carbonate, Acetate und Formate.
Es ist im allgemeinen günstig, daß in Hydrokrackkatalysatoreh SIIizlumdioxyd
einen Teil des Trägermateriales bildet. Bei der Herstellung
des kombinierten Niederschlagesaus katalytisch wirksamen Men- ((
gen an ETiekel und Zinn oder deren Verbindungen und einem porösen
anorganischen Oxyd soll daher eine Form von Siliziumoxyä in der ,
Mischung von Metall- und/oder Nichtmetallverbindungen vor der gemein
samen Ausfällung vorhanden sein. Häufig ist es günstig, Siliziumoxydsole
(Kieselsäuresole) zu verwenden, wenn Siliziumoxyd (Kieselsäure)
als Komponente in dem kombinierten Niederschlag vorliegen soB In solchen fällen kann das Siliziumoxydsol (Kieselsäuresol) in
üblicher Iveise hergestellt werden. Beispielsweise lassen sich Kieselsäuresole
durch Hydrolisieren von Setraäthylorthosilikat mit
wäßriger HCl-I/ösung herstellen. Eine weitere Möglichkeit der Herstellung von Kieselsäuresolen besteht in der Umsetzung von Siliziumtetrachlorid
mit einer kalten Lösung von Methanol und Wasser oder λ
mit 95/3igem Äthylalkohol oder mit kaltem Wasser oder Eis. Kieselsäuresole
können auch hergestellt werden, indem man Natriumsilikat
mit einem Ionenaus taus ehe rhaiarz zusammenbringt, mit dessen Hilfe das
Natrium entfernt wird/ oder indem man Natriumsilikat mit einer Säure
bei einem pH-Wert von etwa 2,5 oder darunter umsetzt.
Nach Bildung des Ausgangsgemisches wird die gemeinsame Ausfällung
mit Hilfe üblicher Methoden durchgeführt. Die !Fällung soll vorzugsweise
bei einem pH-Wert zwischen etwa 5»5 und 8 vorgenommen werden.
Ist die itusgangsmischung sauer, so kann die Fällung durch Zugabe
einer Base vorgenommen werden. Ist die Mischung basisch,, so kann
die Fällung mit einer Säure vorgenommen werden. Die Ausfällung kann
stufenweise, beispielsweise in Form einer !pjtratlon, oder gleich-
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zeitig durch Vermischen der sauren oder basischen Lösungen - je nach
Lage des Falles· - in dren geeigneten Mengen erreicht werden. Es ist
"darauf zu achten, daß das Fällmittel keine Komponenten in die Mischung einbringt, die für diese schädlich.sind. .
Im Anschluß an die Ausfällung der Mischung der Verbindungen wird die
überschüssige Flüssigkeit durch Filtrieren entfernt. Anschließend wird der Niederschlag gewasehen und einem Ionenaustausch unterworfen,
um Verunreinigungen zu entfernen. Das Waschen wird im allgemeinen nicht ein- sondern mehrstufig durchgeführt, wobei Wasser oder
verdünnte wäßrige Lösungen von Ammoniumsalzen, z.B. Ammoniumacetat,
verwendet werden. Der kombinierte Niederschlag.wird dann an der Luft
oder in inerten Gasen bei einer Temperatur unter 204°C, vorzugsweise
zwischen etwa 66 und 1490G, getrocknet. Anschließend wird der kombinierte
Niederschlag kalziniert, gewöhnlich bei einer Temperatur' ^
von etwa 399 bis 760 0-, und zwar in Anwesenheit eines sauerstoff|
tigen Gases. ..
Wie weiter vorn bereits erwähnt,, hat es sieh als besonders günstig
erwiesen, Katalysatoren zu verwenden, die aus kristallinen zeolitischen Aluminosilikaten in inniger Mischung mit einem amorphen, porösen,
anorganischen Oxyd, vorzugsweise einem amorphen Siliziumoxyd,
d.h. aus Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd bestehen und Nickel und Zinn oder deren Verbindungen enthalten. Das kristalline zeolitische Aluminosilikat
kann mit dem amorphen, porösen, anorganischen Oxyd durch einfaches physikalisches Vermischen in trocknem Zustand oder
in Gegenwart von Wasser hergestellt werden. Bei der Herstellung eines
Katalysators, der aus einem kristallinen zeolitischen Aluminosilikat
in inniger Mischung mit einem amorphen,porösen,anorganischen .Oxyd
besteht und Nickel und Zinn oder deren Verbindungen enthält, kann das kristalline zeolitische Aluminosilikat in jeder beliebigen Stuf.e
der Katalysatorherstellung zugesetzt werden. Im allgemeinen ist es
günstig, wenn das kristalline zeolitische Aluminosilikat fein durch das amorphe, poröse, anorganische Oxyd verteilt ist. Zur Vereinigung
der Komponenten gibt man vorzugsweise das kristalline zeolitische Aluminosilikat zu einer Mischung, z.B. einer Lösung und/oder einem
Sol .von Nickel- und Zinnverbindungen und Verbindungen von Metallen
und/oder Nichtmetallen, deren Oxyde nach 5er Eällung der Mischung y
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- 15 -
•"αieuporösen anorganischen- Oxyde bilden. Es ist wichtig, daß die
Mischung nicht zu sauerist, damit die Kristallinität des Zeolites
nicht zers-fcört wird. DaS Zeolit sollte vorzugsweise in dem fertigen
Katalysator in einer Menge von 5 bis 80 Gewichtsprozent, besser 5 bis 50 Gewichtsprozent, am besten 10 bis 35 Gewichtsprozent, vorhanden
sein. "---■-·-
Die Hydrökrackaktivität des erfindungsgemäßen Katalysators kann
durch die Zugabe von Halogeniden weiter verbessert werden. Vorzugsweise verwendet man Fluoride für diesen Zweck. Der Gesämtfluoridge-.
halt soll in dem Katalysator vorzugsweise 0,1 bis 5 Gewichtsprozent
ausmachen. Das Fluorid kann dem Katalysator in jeder beliebigen Stufe der Herstellung desselben zugesetzt werden, beispielsweise
vor oder nach der Zugabe von Nickel und Zinn oder deren Verbindungen -n dem Trägermaterial. Im allgemeinen vereinigt man das Fluorid
^z dem Katalysator, indem man geeignete Verbindungen wie Ammoniumfluorid
oder Fluorwasserstoff in Form von wäßrigen Lösungen oder Gasen auf den Katalysator einwirken läßt. Vorzugsweise bringt man
das Fluorid aus einer wäßrigen Lösung, die das Fluorid enthält, auf
den Katalysator auf. Bei der Herstellung eines kombinierfcen Niederschlages
kann das Fluorid während der Fällung zugesetzt werden.
Es ist im allgemeinen vorteilhaft, daß Nickel und Zinn wenigstens
während eines Teiles der hydrierenden Umwandlungsverfahren für die Kohlenwasserstoffe in sulfidierter Form vorliegen. Insbesondere
ist es günstig, wenn der Katalysator wenigstens 0,2 Gewichtsprozent Schwefel enthält. Das Sulfidieren kann vor dem Überleiten des als
Ausgangsmaterial eingesetzten Kohlenwasserstoffes über den Katalysator
vorgenommen werden, z.B. indem man den nickel- und zinnhaltigen Katalysator mit einem Schwefel bildenden Gas, z.B. Schwefelwasserstoff
unter solchen Bedingungen behandelt, daß eine Sulfidierung der Metalle, d.h. Nickel und Zinn, erreicht wird. Andere
Schwefel abgebenden Gase sind Mischungen aus Viasserstoff und HpS
sowie Mischungen aus Wasserstoff und organischen Schwefelverbindungen,
die unter den für die Sulfidierung angewandten Bedingungen zu H2S reduzierbar sind. Die Katalysatortemperatur sollte während
der Sulfidierung unter 454°G und vorzugsweise unter 3990O liegen.
Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn man den Katalysator mit einer
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Mischung aus Wasserstoff und verdampften organischen Verbindungen
wie Dimethyiyäulf id, Isopropanolmercaptan oder Schwefelkohlenstoff
"bei Temperaturen zwischen 4-54 und 543 G zusammenbringt. Ein weiteres
Kennzeichen der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Nickel und Zinn
oder deren Verbindungen enthaltende Katalysator vor dem Sulfidieren mit einem Wasserstoffstrom behandelt werden kann.
Soll der Katalysator während der Berührung mit dem Kohlenwasserstoff,
sulfidiert werden, so kann eine kleine Menge des Schwefels oder der
Schwefelverbindung wie Dirnethyldisulfid oder Schwefelwasserstoff
dem zu behandelnden Kohlenwasserstoffstrom während des Verfahrens
beigemischt werden. Man kann auch einen'Kohlenwasserstoffstrom verwenden,
der bereits organische Schwefelverbindungen enthält. Die Form, in der der Schwefel bei dem erfinäungsgemäßen Verfahren vorliegt,
ist nicht kritisch. Der Schwefel kann in die Reaktionszone in jeder beliebigen Form und an jeder beliebigen Stelle eingeführt
v/erden. Er kann in dem frisch zugeführten flüssigen Kohlenwasserstoff j dem Wasserstoffgas, einem zurückgeführten flüssigen Strom
oder einem zurückgeführten Gasstrom oder an mehreren der genannten Stellen vorhanden sein.
Eines der wesentlichen Kennzeichen der vorliegenden Erfindung ist
darin zu sehen, daß die Sulfidierung mit dem Hydrokrackverfahren
vereinigt werden kann, so daß sich ein zusammenhängender Prozeß ergibt. So kann beispielsweise ein^ Katalysator, der aus einem
porösen anorganischen Oxyd und 2 bis 50 Gewichtsprozent Nickel und Zinn oder deren Verbindungen bei einem Nickel+Zinn-Gewichtsverhältnis
von 0,25 *- 20 besteht, mit einem Schwefel abgebenden Gas unter
solchen Bedingungen zusammengebracht werden, daß der Katalysator .
wenigstens 0,2 Gewichtsprozent Schwefel aufnimmt; über den sulfidierten
Katalysator wird dann ein Kohlenwasserstoff in Gegenwart von Wasserstoff unter Hydrokrackbedingungen geleitet, so daß sich
ein niedriger siedendes Produkt ergibt.
Die Form, in welcher der Katalysator verwendet wird, hängt von der
Art des bei der hydrierenden Umwandlung eingesetzten Verfahrens ab,
d.h. davon, ob es sich um ein Festbettverfahren, um ein Verfahren mit bewegtem Bett oder ein Wirbelsohichtbettverfahren handelt. Im
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allgemeinen liegt der Katalysator in Formvon Kügelchen, kleinen
rfabletten, Körnchen, kugelförmigen !eichen oder länglichen Üleilchen
vor, die sich für Pestbettverfahren oder Verfahren mit "bewegtem Bett
eignen; in Wirbelschichtbettverfahren liegt der Katalysator dagegen
im allgemeinen in fein zerteilter oder pulvriger lorm vor. Der Katalysator
kann ggfs. mit einem weiteren*Irägermaterial oder Bindemittel vermischt werden, um ihm weitere wünschenswerte Eigenschaften,
z.B. größere Kompaktheit oder größere Abriebsfestigkeit, zu verleihen
Die jeweilige chemische Zusammensetzung des Trägermat.eriales oder
Bindemittels ist von untergeordneter Bedeutung. Selbstverständlich
ist es notwendig, daß das verwandte Irägermaterial oder Bindemittel
unter den Bedingungen, bei welchen die hydrierende Umwandlung des Kohlenwasserstoffes durchgeführt wird, thermisch stabil ist. |
Der erfindungsgemäße Katalysator kann für verschiedene hydrierende
Umwandlungsverfahren von Kohlenwasserstoffen wie Hydrof!nieren, Hydrieren, Reformieren, Dealkylieren, Isomerisieren und Hydrokracken
verwendet werden. Insbesondere eignet sich der erfindungsgemäße Katalysator für das Hydrokracken. Die Kohlenwasserstoffe, die als
Ausgangsmaterial eingesetzt werden und die Reaktionsbedingungen, die
angewandt werden, hängen von dem im Einzelfall eingesetzten Kohlenwasserstoff
und den Reaktionsbedingungen ab; die Auswahl erfolgt in
bekannter !»eise, l'ypische Ausgangsmaterialien, die für die Zwecke
der Erfindung verwendbar sind, sind beispielsweise Materialien mit Siedepunkten zwischen'etwa 149 und 593 0. Besondere Ausgangsmaterialien, die benutzt werden können, sind schwere Rohöle, Rückstände von '*
Vakuumdestillationen, katalytisch^ Kreislauföle, G-asöle aus der
Spaltung (Visbreaking) von Schwerölen, mit Lösungsmittel entasphaltierte
üle sowie Kohlenwasserstoffdestillate. Diese Kohlenwasserstoffraktionen
können von Petroleumrohölen, fiilsonit, Schieferölen,
I1 eersandölen, aus Kohle-Hydrierungs- und öarbohisierungsproäukte#n
u.a. stammen.
Die l'emperatur-und Druckbedingungen, die Wasserstoffließgeschwinäigkeit
und die stündliche DurchsatzgesOhwindigkeit im Reaktor können
je nach dem gewählten Ausgangsmaterial, dem betreffenden hydrierenden
Umwandlungsverfahren und den herzustellen-den Produkten aufeinanderabgestimmt
und eingestellt werden.. Pur ein Hydrofinierverfahren
ßoms/mo
■ wählt man im allgemeinen eine Temperatur zwischen 260 und 454-0G,
einen Druck zwischen 28,1 und 281^2 kg/cm , eine stündliche Durch-,
"satzgeschwindigkeit (liquid hourly space velocity; LHSY), das ist
die Fließgeschwindigkeit des Kohlenwasserstoffes im Verhältnis zum
Katalysator, von 0,2 bis 10 und eine Wasserstoffließgeschwindigkeit
über etwa 8,65 m^/hl Ausgangsmaterial (500 SCi1ZbI)I).
Zum Hydrokracken wählt man im allgemeinen eine Temperatur zwischen
etwa 233 und 4820G und einen Druck zwischen etwa 35 und 7.030 kg/
ρ
cm . Die höheren Temperaturen und Drucke werden für höher siedende Ausgangsmaterialien angewandt. Vorzugsweise arbeitet man bei Drucken zwischen 84 und 422 kg/cm . Die Wasserstoffließgeschwindigkeit im Reaktor wird zwischen 17,30 nr/hl und 346 nrVhl, vorzugsweise 69,2 · bis 173m /hl Ausgangsmaterial eingestellt. Der Wasserstoffverbrauch schwankt in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Aus gangsmat er tales sowie den übrigen Hydrokrackbedingungen; im allgemeinen be- ~\\y trägt der Wasserstoff verbrauch der Hydrokrackzone wenigstens 8,65 nr/hl Ausgangsmaterial. Gan'z allgemein liegt der Wasserst off verbrauch zwischen 8,65 und 86,5 nr/hl. überschüssiger Wasserstoff, der bei der Umsetzung nicht verbraucht wird, wird von dem behandelten Ausgangsmaterial abgetrennt und vorzugsweise gereinigt und rückgeführt. Die stündliche Durchsatzgeschwinüigkeit (LHSV) liegt im allgemeinen zwischen 01, bis 10, vorzugsweise 0,3 bis 5.
cm . Die höheren Temperaturen und Drucke werden für höher siedende Ausgangsmaterialien angewandt. Vorzugsweise arbeitet man bei Drucken zwischen 84 und 422 kg/cm . Die Wasserstoffließgeschwindigkeit im Reaktor wird zwischen 17,30 nr/hl und 346 nrVhl, vorzugsweise 69,2 · bis 173m /hl Ausgangsmaterial eingestellt. Der Wasserstoffverbrauch schwankt in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Aus gangsmat er tales sowie den übrigen Hydrokrackbedingungen; im allgemeinen be- ~\\y trägt der Wasserstoff verbrauch der Hydrokrackzone wenigstens 8,65 nr/hl Ausgangsmaterial. Gan'z allgemein liegt der Wasserst off verbrauch zwischen 8,65 und 86,5 nr/hl. überschüssiger Wasserstoff, der bei der Umsetzung nicht verbraucht wird, wird von dem behandelten Ausgangsmaterial abgetrennt und vorzugsweise gereinigt und rückgeführt. Die stündliche Durchsatzgeschwinüigkeit (LHSV) liegt im allgemeinen zwischen 01, bis 10, vorzugsweise 0,3 bis 5.
Der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als Ausgangsmaterial verwandte
Kohlenwasserstoff kann Stickstoff- und/oder Schwefelverbindungen enthalten. Dabei ist jedoch zu beachten, daß das Ausgangsmaterial
vor dem Hydrokracken mit äem. erfindungsgemäßen Katalysator
hydrofiniert werden sollte. In den !fällen, in denen der Stickstoff-
und/oder Schwefelgehalt im Ausgangsmaterial vor äem Hydrokracken
gesenkt werden soll, können annehmbare Werte erreicht werden, wenn .
man das Ausgangsmaterial in einer Hyärofinierzone über einem geeigneten
Hydrofinierkatalysator hydriert. Ein geeigneter Katalysator für die Hydrofinierung ist beispielsweise ein Siliziumoxyö-=·
Aluminiumoxyd-Irägermaterial, auf welchem sich lickel und Molybdän
befinden. Der in dem Ausgangsmaterial enthaltene Stickstoff wird in Ammoniak umgewandelt! der im Ausgangsmaterial vorhandene SoMefel
wird in Schwefelwasserstoff umgewandelt j beide Verbindungen
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.■■■- 19 - ·
164571?
können vor dem Hydrokracken in üblicher "bekannter Weise entfernt
werden. -
Erfindungsgemäß soll der Schwefelgehalt im Ausgangsmaterial während
des Hydrokraekverfahrens kontrolliert werden.3Wie weiter vorn "bereits
angedeutet wurde, hat sich, gezeigt, daß ein Katalysator, der aus
nickel und Zinn oder deren "Verbindungen in Kombination mit einem
porösen anorganischen Oxyd "besteht, eine reversible Selektivität für
Schwefel im Hinblick auf den Aromatengehalt des Produktes aufweist.
D.h., daß eine Erhöhung des Schwefelgehaltes im Ausgangsmaterial zu einer Erhöhung des Aromatengehaltes des Produktes führt, während eine
Abnahme des Schwefelgehaltes.im Ausgangsmaterial auch zu einer Abnahme
des Aromatengehaltes im Produkt führt. Es konnte also festge- I
stellt werden, dal3 Schwefel die Hydrierungsaktivität des Katalysators
: "csibel beeinflusst. Der Schwefelgehalt im Ausgangsmaterial wird
vorzugsweise von 12 auf 2000 Teile pro Million, besser von 12 auf
200 Teile pro Million einreguliert. Die !Batsache, daß die Hydrierungs
aktivität eines Katlysators gemäß der Erfindung durch Veränderung des
Schwefelgehaltes im Ausgangsmaterial auf Werte unter 200 Teile pro Million in nennenswertem Ausmaß erhöht oder erniedrigt werden kann,
muß als* ein großer Torteil angesehen werden; dieser Vorteil - der dem
erf inäungs gemäßen Katalysator eignen reversible! Selektivität kann
in bereits vorhandenen Hydrokrackanlagen ausgenutztnwerden, in welchen die Korrosionstoleranzen die zulässige Schwefelmenge im Ausgangsmaterial
auf weniger als 200 ieile pro Million einschränken. j
Es ist notwendig, daß der als Ausgangsmaterial eingesetzt-e Kohlenwasserstoff,
der einem Hydrokrackverfahren unterworfen werden soll, in welchem der Aromatengehalt des Produktes selektiv durch Schwefelzugabe
verändert werden soll, einen stärker aromatischen Charakter besitzt, d.h. zu wenigstens etwa iO Volumenprozent aus Aromaten besteht.
Die Temperatur und Druckbeäingungen, öle bei der Hydrokrackop
era ti on angewandt werden^ entsprechen im allgemeinen nicht denen
für eine Synthese von Aromaten aus Hicht-Aromaten. Die Fähigkeit des
Katalysators zur reversiblen Selektivität mit Bezug auf den Aromatengehalt äes Produktes hängt ^aher von der Fälligkeit des Katalysators
ab, bereits im Ausgangsmaterial Vorhandenail Aromaten su hydrieren»
Die Temperatur während eines Hyärokrackverfahrens, bei welchem der
Schwefelgehalt zur Regulierung des Aromatengehaltes des Produktes
009835/1770
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verändert wird, sollte vorzugsweise zwischen etwa 204 399 ö liegen.
Die reversible Selektivität des erfindungsgemäßen Katalysators
hinsichtlich des Aromatengehaltes des Endproduktes macht diesen für viele Verwendungszwecke geeignet. So kann der erfindungsgemäße
Katalysator in Hydrokrackverfahren benutzt werden, in denen abwechselnd
Motorenbenzin (wenn der Schwefelgehalt erhöht ist) und Düsentreibstoff hoher Qualität (wenn der Schwefelgehalt vermindert
wird) hergestellt wird. Plan erkennt vor allem, daß bei einem Hydrokrackverfahren,
in welchem ein Aromaten enthaltender Kohlenwasserstoff zur Herstellung niedriger siedender Produkte in Gegenwart
von Wasserstoff und unter Hydrokrackbedingungen über einen Katalysator gemäß der Erfindung geleitet wird, der Aromatengehalt des
Produktes kontrolliert und verändert werden kann, und zwar lassen sich bei einer relativ hohen kontinuierlichen Schwefelkonzentration
in der Hydrokrackzone über etwa 12 Teile pro Million Produkte mit relativ hohem Aromatengehalt und bei einer relativen kontinuierlichen
Schwefelkonzentration unter etwa 2000 Teile pro Million, vorzugsweise unter etwa 200 Teile pro Million, Produkte mit reaktiv
niedrigem Aromatengehalt gewinnen. Als Trägermaterial verwendet
man für den erfindungsgemäßen Katalysator vorzugsweise ein poröses
Siliziumoxyd, z.B. Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd.
Der erfindungsgemäße Katalysator kann weiterhin zum Hydrokracken
von Kohlenwasserstoffen verwendet werden, die Aromaten enthalten und über dem Siedebereich des Motorenbenzins sieden, um Benzin mit
hoher Octanzahl herzustellen. Bei diesem Verfahren führ-t man einen Kohlenwasserstoff zusammen mit Wasserstoff unter Hydrokrackbedingungen
über einen Katalysator gemäß der Erfindung, wobei man
während der Umsetzung im Ausgangsmaterial eine Schwefelkonzentratior
über etwa 12 Teilen pro Million aufrechterhält; auf diese Weise gewinnt man einProdukt, welches im Bereich des Motorenbenzins siedet
und eine hohe Octazahl aufweist.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Katalysatoren in Hydrokrackver·
fahren lassen sich noch viele andere Vorteile erzielen. So kann^s bei einem Hydrokrackverfahren beispielsweise vorteilhaft sein, den
Aromatengehalt des Produktes während der Dauer des Verfahrens kon-
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starrt; zu halten. Das Produkt, das "bei einem üblichen Hydrokrackverfahren
mit einem üblichen Katalysator.,, der z.B. aus nickel als hydrierender
Komponente und Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd besteht, erhalten
wird, weist im allgemeinen jedoch mit zunehmender lebensdauer
des Katalysators einen zunehmenden Aromaijengehalt auf, und zwar
infolge der Temperaturerhöhung, die notwendig ist, um den erforderlichen
Umwandlungsgrad aufrechtzuerhalten. Da der erfIndungsgemäße
Katalysator gegen Schwefel mit Bezug auf den Aromatengehalt des Produktes reversibel selektiv ist, d.h., daß der Aromatengehalt des
Produktes abnimmt, wenn der Schwefelgehalt im Ausgangsmaterial abnimmt,
kann der Katalysator in einem Hydrokrackverfahren dazu dienen, Produkte mit verhältnismäßig konstantem Aromatengehalt zu erzeugen.
Erhöht sich bei einem Hydrokrackverfahren, in welchem ein ä
Aromajziten und Schwefel enthaltender KohlenwasserstOff zur Erzeugung
niedriger siedender Produkte unter geeigneten Bedingungen in Gegenwart von Wasserstoff über einen Katalysator gemäß der Erfindung geführt
wird,, der Aromatengehalt im Produkt mit zunehmender Verwendung
dauer des Katalysators infolge des Verlustes der Hydrierungsaktivität
desselben, so kann in dem Produkt trotzdem ein .verhältnismäßig
konstanter Aromatengehalt aufrechterhalten werden, wenn man den Schwefelgehalt im Ausgangsmaterial von dem ursprünglichen hohen
Wert, z.B. über 200 Teilen pro Million, soweit erniedrigt, daß der Anstieg der Aromaten bei längerer Benutzungsdauer des Katalysators
ausgeglichen wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß man ein "
Hydrokrackverfahren, welches zur Herstellung niedriger siedender Produkte dient, so durchführen kann, daß der Wasserstoffverbrauch
während des ganzen Verfahrens verhältnismäßig konstant bleibt. Im allgemeinen nimmt der Wasserstoffverbrauch bei längerer Benutzungsdauer
des Katalysators ab/wenn übliohe Hydrokrackkatalysatoren
verwendet werden. Bei Verwendung von Katalysatoren gemäß der Erfindung kann erreicht werden^ daß in einem Hydrokrackverfahren, in
welchem sin Kohlenwasserstoff,. der aromatische Kohlenwasserstoffe
und Schwefel enthält9 in niedriger sie&enüe Produkte umgewandelt
wird, der Waaserstoffverbrauoh während des Ablaufes des Verfahrens
verhältnismäßig konstant feieibts indem man wahlweise den Schwefelgenalt ü@& Ausgangsmatsriales entweder erhöht oder erniedrigt,
/OQiSSS/1770"
- 22 >
; -ti-
und zwar in dem Maße, daß der Wasserstoffverbrauch, der mit der
Länge der Benutzungsdauer-des Katalysators schwankt,.ausgeglichen
wird.
Die Erfindung kann außerdem auf ein zweistufiges Hydrofinier-Hydrokrackverfahren
Anwendung finden. In dem Hydrofinierverfahren, "bei welchem ein Kohlenwasserstoff, der Aromaten und Schwefel enthält,
in Anwesenheit eines üblichen Hydrofini'erkatalysators unter solchen
Bedingungen mit Wasserstoff "behandelt wird, daß die organischen Schwefel- und Stickstoffverbindungen versetzt und entfernt werden,
weisen die behandelten abziehenden Produkte im allgemeinen" einen erhöhten
Ar oma t engehalt auf, was zu einer Deaktivierung des Hydrofinierkatalysators
führt. Der Anstieg des Aromatengehaltes in dem abziehenden
Produktstrom, der anschließend mit dem Hydrokrackkatalysator
zusammentrifft, führt auch zu einer Erhöhung der Yergiftungsgeschwindigkeit oder Deaktivierung des Hydrokrackkatalysators. Verwendet
man jedoch einen Katalysator gemäß der Erfindung, so kann,*/
die Hydrieraktivität erhöht werden, indem man den Sehwefelgehart
in dem vorbehandelt en Produktstrom vermindert. Die Erhö'hung der Hydrierungsaktivität
wirkt der deaktivierenden Wirkung des erhöhten Aromatengehaltes in dem Produktstrom entgegen. So hat sich gezeigt,
daß die G-esamtlebensdauer dBS Hydrokrackkatalysators erheblich verlängert
werden kann, wönn man die Deaktivierung desselben je
nach dem vorhandenen Aromatengehalt steuert, z.B. durch Messen der
Temperatur, die zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Umwandlungsgrades
notwendig ist und durch Vermindern des Schwefelgehaltes in dem aus der Hydrofinierzone abziehenden Produktstrom, und zwar durch
Einstellen der Hydrofinierbedingungen in einer solchen"Weise, daß
die Deaktivierung infolge des Aromatengehaltes ausgeglichen wird.
Im vorliegenden Zusammenhang wird häufig dieKatalysatoraktivität
erwähnt, worunter die Fähigkeit des Katalysators, Hjörokrackrealc- ,
tionen zu fördern, verstanden, wird. Die Aktivität ei3s.es bestimmten
Katalysators kann am besten mit Hilfe γοη Standardversuchen ges©igt
weräen, aus welchen ein "Aktivitätsimüex" des Katalysators abgelQi-..
tet werden kann» Eine Definition und Beschreibung des "AktiYttätsinäüües"
findet sioh in äer USA-Patentschrift 5.243e368. Der Aktivitätaindes
lann dazu flien©ng verschieäene Katalysatoren zu-verglei-
9 ''S ■ —
chen. Bs muß jedoch hervorgehoben "werden, "daß die Unterschiede in
"den. Aktivitätsindices verschiedener Katalysatoren .bedeutend und
nicht linear sind. So kann beispielsweise eine zweifache Erhöhung
des Aktivitätsindexes tatsächlich i*i einejr dreifache/f Erhöhung
der Umwandlung in niedriger siedende Produkte hervorrufen. Ebenso kann, was" nur eine nominelle Erhöhung des· Aktivitätsindexes zu
sein scheint, tatsächlich eine erhebliehe Bedeutung haben, wobei
der Unterschied nicht so sehr im Ausmaß als in der Art liegt»
Bei der Untersuchung eines Katalysators zur Bestimmung seines Aktivität
sind exes- wird ein Kohlenwasserstoff zusammen mit !wasserstoff
in einer Menge von 208 nrVhl Ausgangsmaterial über den zu prüfenden katalysator, der sich in einem Reaktor befindet, geleitet, und
zwar mit einer stündlichen Durchsatzgeschwindigkeit von 2" bei einer
"^aktortemperatur von 299°C -Die Reaktortemperatur wird .dann auf
^_~Ό vermindert und das Ausgansmaterial wird eine weitere Zeitspanne
mit derselben Geschwindigkeit durehgeleitet. Eroben des
gebildeten Produkteswerden in etwa 2 Stunden Abständen während
der letzteren Zeitspanne aufgefangen. Diese Proben,werden bei
Umgebungstemperatur und —druck von den leichten Kohlenwasserstoffen
befreit, worauf sich eine Bestimmung der API-Dichte jeder Probe anschließt. Der Anilinpunkt der Proben wird ebenfalls bestimmt,
wenn gemessen werden soll, in welchem Ausmaß ein bestimmter Katalysator zur Hydrierung der in dem Ausgangsmaterial vorhandenen Aromaten
befähigt ist. Die einzelnen API-Diohte—Werte werden dann aufgetragen,
worauf man eine glatte Kurve zieht, so daß man einen
Durchschnittswert erhält. Proben, die nach Sstündiger Betriebsdauer
bei 2820C aufgefangen werden, werden im allgemeinen als representativ
für stetige Betriebsbedingungen angesehen, sie können zur Bestimmung der Umwandlung in Produkte mit niedrigerem Siedepunkt
als dem Siedepunkt des Ausgangsmateriales destilliert werden. Diese
Umwandlung unter stetigen Yersuchsbedingungen ist ein exaktes
Maß für die Aktivität des Katalysators. Der Unterschied zwischen
der API*-Dichte der Proäulrfcproben und der API-Dichte des Auegangsmateriales
ist ein-leicht bestimmbarer Wert, der den Katalysator
charakterisiert und in guter Übereinstimmung mit der Umwandlung
steht. Die Änderung der API-Dichte des Ausgangsmateriales in die
API-Dichte des gewonnenen Produktes wird als Aktivitätsindex des
. . ... 009835/1770
-24 -
Katalysators bezeichnet.-'
Zur Messung der Aktivitätsindices bestimmter Katalysatoren für die
Zwecke der Erfindung wird ein einfach destilliertes Ausgangsmaterial, welches in der Tabelle I als Ausgangsmaterial 1 bezeichnet ist,
bei 299°ö 34 Stunden über den Katalysator geleitet; anschließend
wird die Reaktortemperatur auf 2820O gesenkt und das Ausgangsmaterial
wird weitere 34 Stunden über den Katalysator geleitet. Anschließend
wurde ein anderes .ausgangsmaterial verwendet, und zwar
ein leichtes katalytisches Kreislauföl, welches als Ausgangsmaterial
2 bzw. als Ausgangsmaterial 3 in Tabelle I bezeichnet ist; diese Materialien wurden 30 stunden bei 2820C über den Katalysator geleitet.
Während der letzten 30 Stunden wurde die API-Dichte des Produktes alle 2 Stunden gemessen und der Aktivitätsindex bestimmt.
In einigen wenigen Fällen wurde das einfach destillierte Ausgangsmaterial
(Ausgangsmaterial 1) 30 Stunden über den Katalysator geleitet und die API-Dichte des Produktes zur Bestimmung des Aktivitätsindexes
herangezogen.
TABELLE I | 10,8 | Ausgangs | Aus gangs- | |
Ausgangs | 72,2 · | material 2 | material * | |
material 1' | 17,1 | 28,5 | 29,3 | |
Dichte, 0API | 31,5 | ! AUS- σ) . ■ ' " |
43,6 | 48,5 |
An i1inpunkt ° 0 | 78,3 | 391 (200) | > 0,55 | 0,14 |
Stickstoff, Teile pro Million 0,44 | 495(256) | 35,1 | 29,4 | |
Aromatengehalt, YoI. -fo | 554 (278) | 51,6. | 59,6 | |
Naphthene, Vol.-Jb | 602 (517) | 13,4 | 11,0 | |
Paraffine, ToI.-^ | 643 (340) | |||
Destillationsbereich üea gangsmateriales, /SE ( |
676 (557) | 415(219) | 406 (207) | |
Ausgangspunkt | 720 (382) | 449(231) | 438 (226) | |
5# - | 756 (591) | 462(239) | 455 (254) | |
10$i | 809(431) | 482(250) | 480 (249) | |
50Jb · | 510 (266) | 511 (267) | ||
50?έ ■ | 548(287) | 557 (292)'· | ||
lOfö | 608 (520) | 624 (529) | ||
90^ | 629 (551) | 658 (548) | ||
95?S | 727 586) | 719(381) | ||
!Endpunkt |
-25 -
IS*57 to
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der vorliegend,
en Erfindung. -
Ein Katalysator,, der aus Micke!- und Zinnoxyden auf einem porösen
anorganischen Oxyd besteht, wurde hergestellt mit Hilfe der gleichzeitigen Ausfällung gemäß vorliegender Erfindung. Man stellte
eine lösung her, indem man 39 g SnGl2.2H2O, 1464 Ϊ^ΙΪΟΙ^-"Lösung,
die 117 g Aluminium im Liter enthielt, und 335 g einer
iTiOlp-Lösung, die 181 g Nickel im Liter enthielt, direkt in ein
Gefäß gab, welches 4 Ltr. Wasser und 180 ml Eisessig enthielt. Anschließend fügte man 878 g handelsübliches Batriumsilikat (29,6^
SiO2 und 9>2^ Ia2O), welches in 3 Ltr. Wasser gelöst war, zu und ■ *
rührte die erhaltene Mischung schnell, bis eine klare Lösung·
und/oder ein Sol erhalten worden war. Die Komponenten wurden dann
gemeinsam bis zu einem En§p Η-Wert von etwa 7»5 ausgefällt, und
zwar durch langsame Zugabe - unter Äühren - einer Lösung, die aus
750 ml 15 m NH.OH in 2 itr. Wasser bestand. Man ließ die so erhaltene
Aufschlämmung eine halbe Stunde bei einer Temperatur von
65,5 altern, wobei der pH-Wert der Aufschlämmung während der Alterungsperiode
bei etwa 6,5 bis 7>5 lag. Anschließend wurde die Aufschlämmung abgekühlt und filtriert, um überschüssiges Wasser
zu. entfernen{der Niederschlag wurde aufgefangen. Der Niederschlag
wurde dann nacheinander viermal mit einer Taigen wäßrigen
Lösung von Ammoniumacetat und dann noch einmal mit destilliertem >
Wasser gewaschen. Alle Waschoperationen wurden bei einer Tempera- (
tür von etwa 660G und einem pH-Wert von etwa-6,5 durchgeführt.
Der nach dem letzten Waschvorgang zurückbleibende Niederschlag wurde 15 Stunden bei 660O getrocknet und anschließend an der
Luft bei einer Temperatur von 204-5380O in 6 Stunden kalziniert;
anschließend wurde nochmals in trockner Luft bei einer Temperatur von 732 C 3 Stunden behandelt. Das auf diese Weise erhaltene Metalloxydgemisch
enthielt 11,2 Gewichtsprozent Nickeloxyd und 4,9 Gewichtsprozent Zinnoxyd sowie 83,9 Gewichtsprozent Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd,
wobei das SiliziumoxydjAluminiumoxyd-Gewichtsverhältnis
bei 1,9 lag. .
Das gemeinsam ausgefällte G-emisch, der Metalloxyde wurde anschlies-
0 8 3 5/1770 '
- 26 - .
send sülfidiert, indem man in. einen Reaktor einsetzte, der bei einer
Temperatur von 2710G gehalten wurde, einen Druck von etwa 84 kg/cm
aufwies und in welchen Wasserstoff etwa eine Stunde lang eingeleitet
wurde. Zur Sulfidierung des Katalysators wurde.in den stromenden
Wasserstoff ein Gemisch aus Dime thy Id isulf id und gemischten Hexanen
eingeleitet (äie Mischung enthielt 7*3 Volumenprozent Dimethyldisulfid).
Die Zufuhr des Sulfidiermitteis wurde eine Stunde bei einer
!Temperatur von etwa 2820O fortsetzt und dann abgestellt.
Der sulfidierte Katalysator wurde auf seine Brauiibarkeit für das
Hydrokrackverfahren geprüft, wobei eine erhöhte Krackwirkung und eine erhöhte Hydrierwirkung - verglichen mit Katalysatoren, die
Nickel ohne Zinn enthalten - f!gestellt wurde,
Beispiel 2 '.. .-,
Eine Reihe von Katalysatoren, die verschiedene Konzentrationen von
Nickel und Zinn in Kombination mit porösem- Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd
enthielten, wurde hergestellt und sulfidiert wie in Beispiel 1 angegeben.
Zu Yergleichszwecken wurden außerdem Katalysatoren hergestellt die nur Nickel auf porösem Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd aufwiesen;
auch diese Katalysatoren wurden wie in Beispiel 1 angegeben, sulfidiert.
Schließlich wurden noch Katalysatoren hergestellt, die verschiedene
andere Kombinat ionen von hydrierend wirkenden Metallkomponenten
enthielten. Alle Katalysatoren wurden unter Bedingungen, die eine Bestimmung ihrer Aktivitätsindices erlauben, auf ihre Hydrokrackaktivität
geprüft. Die Aktivitätsindices der Katalysatoren sowie die Menge an hydrierend wirkender Metallkomponente in den" einzelnen Katalysatoren sind in Sabelle II zusammengestellt. Die gewichtsprozentuale
Menge hydrierend -wirkendes Metall ist auf das Ge- . samtgewieht des Katalysators bezogen. Das Siliziumoxyä;AlumiTiiumoxyä-Gewichtsverhältnis
lag in allen Fällen bei 1,9» Weiterhin sind äie Ausgangsmaterialien (von Tabelle I) angegeben, die sur Bestimmung
der Aktivität sind ices herangezogen "wurden. '
- 27 009835/1770
!TABELLE II
Katalysator Ni Sn Metall Ausgangs- Aktivitäsindex
(Gew.-^a) (Gew.-5*) (Gew.-^) material
A | 8,8 | 0 | — | 2 | 14,1 |
B | 8,8 | 4,3 | 2 | 29,0 | |
O | 8,1 | 4,5 | - | 2 | 24,3 |
D | 8,5 | 8,2 | - | : 2 | 25,0 |
E | 8,2 | 2,15 | - | 2 | 20,0 |
P | 10,0 | 17,6 | - | 1 | 17,5 |
G | 7,9 | -6,0 | " ■_ -. | 1 | 27,0 |
H | 10,0 | 1 ,1 | - | 2 | 25,3 |
I | 2,5 | 0 | "" — | 2 | 8,6 |
J | 2,5 | 1,0 | 10 (Go) | 2 | 11,8 |
K | — | 8,8 | 4 (Zn) | 2 | - |
L | -~-J 8,8 | — | 4,7 (Pb) | 2 | 12,8 |
M | r~J 8,8 | — | 2 | 5,2 | |
N | 0 | 9.0 | 2 | _ | |
Der Katalysator A, der 8,8 GewichtsprozentNickel auf Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd,
aber kein Zinn enthält, hat einen Aktivitätsindex
von 14,1. Die Zugabe kleiner Zinnmengen zu dem Katalysator erhöht den Aktivitätsindex erheblich. Beispielsweise weist der Katalysator
B, der 4,3 Gewichtsprozent Zinn und 8,8 Gewichtsprozent Nickel enthält, einen Aktivit'ätsindex von 29 auf. Selbst die Anwesenheit von
nur 1 Gewichtsprozent Zinn in einem Katalysator, der Nickel enthält,
führt zu einer Erhöhung der Aktivität gegenüber einem Katalysator, der gar kein Zinn enthalte In diesem Zusammenhang wird auf
die Aktivitäts indices der Katalysatoren I und J verwiesen. Ein Katalysator,
der nur Zinn als hydrierende Metallkomponente auf SiIiziumoxyd-AluminiiWEuxyß
enthält* das ist der Katalysator N5 hat praktisch
einen Aktivitätsindex von .Q0 Die Katalysatoren, die Kobalt
und Zinn (Katalysator Ii)5 Micke! und Zink (Katalysator L) und
Nickel und Blei (Katalysator M) enthalten, besitzen nur sehr geringe
AktivitätsIndices. Ans dieser Zusammenstellung erigbt sich ohne
weitere Erläuterungen die außergewöhnliche Überlegenheit der Korn-
0 0 8 8 3 5/1770
- 28■ - .
binätion von Nickel und Zinn mit einem porösen anorganischen Trägermaterial.
Es wurden Katalysatoren hergestellt, deren hydrierend wirkende nickel
und Zinnkömponenten auf ein poröses anorganisches Oxyd aufgebracht =
wurde. Ein Katalysator mit 3 Gewichtsprozent STiekel und 4 Gewichtsprozent
Zinn, bezogen auf den fertigen Katalysator,, wurde hergestellt
indem man ein Siliziurnoxyd-Aluminiurnoxyd-Trägermaterial mit einez1
Nickelchlorid- und Zinnchloriäldsung imprägnierte. Anschließend wurde
der imprägnierte Katalysator getrocknet, in Dampf bei 4270O äjklziniert,
um äußerlich anhaftendes Material, z.B. ühlorid zu entfernen
und anschließend in trockner Atmosphäre _^tf kalzinie: t . Danach wurde
der Katalysator sulfidiert und auf seine HydrokrackaKtivität untersucht.
Ein weiterer imprägnierter Katalysator wurde hergestellt, indem man ein4cristallines zeolitisch.es Aluminosilikat (Zeolit x)
mit einer Hickelchlorid- und Zinnchloridlosung imprägnierte. Der-imprägnierte
Zeolltkatalysator wurde in üblicher ./eise getrocknet,
kalziniert und sulfidiert und dann auf seine Hydrokrackwirkung geprüft.
- · . ." ■ .
Die imprägnierten Katalysatoren gemäß der Ez'findung erwiesen sich
als wirksame Hydrokrackkatalysatoren, obwohl ihre Wirkung beim Hydrokracken
nicht ganz so gut war wie die der in Beispiel 1 beschriebener
gemeinsam ausgefällten Katalysatoren.
Beispiel 4- . -
Bs wurde eine üeihe von. Katalysatoren hergestellt, die verschiedene
Mengen eines kristallinen zeolitischen Aluminosilikates (Zeolit 1)
in inniger.-Hischung mit einem amorphen Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd
enthieltenT auf dieses Gemisch der Trägermaterialienwar Hiekel und
Zinn in verschiedenen -Konzentrationen aufgebracht. Die Katalysatoren
wurden hergestellt und sulfidiert wie in Beispiel ί angegeben. Bei
der Herstellung der Katalysatoren /wurde das Zeolit zu der Losung
und/ode.r. deiil· üol der Verbindungen während der Fällung zugesetzt.· -Die
Katalysatoren wurden .unter solchen Bedingungen auf ito?e; 'By:u ro krache:
Winamp_ ^ujpruf ü., daß eine .Uestiminuag der iiktivitUtsindiÄÄss muglich
00 98 35/1 77 0 ^- BADORiGiMM.
war. .Die Ergebnisse'sind in l'abelle III'zusammengestellt.
HT
Katalysator | Fi | Sn | Jeolit | Ausgangs- | Aktivitats- |
(Gew. | (Gew»-p) | (Gew*->ä) | mätöriSfl | index | |
0 | 9*2 | 4,0 | ' ■ 19 | 3 | ~32>2 |
Y, 6 | 2*9 | 30 | : 3 ·""■ | 27,0 | |
y | 9,8 | B, 6 | 30 | 3 | 19,5 |
Beispiel 5 | |||||
Üin Katalysator aus 11,1 G-ewichtSpröMent Ifiökelj 6,8 Göwiöhtsprözent
Zinn, 15 öe-wichtsprozent. kriötäilitteiä zeölitis"Öiieö Altaaitio-T
silikat (Zeoiit ϊ) und aäiorpheiü SiliMiiMo^i-AluminilMöxyd als
Restmeiige wurde liergesteilt und BtiliidieSt Wie in Sölsiiiei 1 alge^
geben* Dieser Eätalysatöi? wuide ä11s'ön.ligBen4fiiiöriaiiäier*t itideiü
man v/änrend der fällung ZM der liösüng üäd/odef de± Söl eine' iVuMöniumfluöridlüsung
zusetzte* Der l^l-löriSgeiialt lag bei etv/a M^S
VTÖwicUtsprözent*'i)er fluoridisierte Katalysator wüfäe' auf ssine
Hydrokraokwirküng untersucht; däbe:i Beigte slöhj daS #r öine'n Aktivitätsindex
von 30j6 aufwies»
(ü)s wurde festgestellt j daß Hydrokr&ökkätalysatorens die aus Itiökel ■ *
auf eitleiü porösen anorganiädhen ölcyd als irägerüiateriäi bestehen^
während der Berührung mit dem Kohlenwässgrötöff Unter" Hydrökräökbedinguiigen
yeränderungen erieideni Biese auftretend eil Yeräiid eruiigen
scheinen mit einem KristäliwäehstuM der hydriii?giide:is Fiokelkomponente
in deii Katalysätö3?e*n zü'sänimehzuhängen» iJiti- Wachstum der
Hickelkristallit'e führt ansöheinehd SiU einer Kätälyöatordeäktivierung
und darüber hinaus zu Schwierigkeiten bei derftegenerierung.
Obwohl jfluorid in nickelhältigen Hyarökrackkatälysatoren in vielen fällen günstig ist, weil es den Kätalyiäätöreh züsätziiiehe Acidität
und Selektivität verleiht* hat ffluoriä-den unerwühöchten
iiebeneffekt, daß dasWachstum der Eickelkriställite weiter erhöht
wird>.was wiederum zu einer s.ohneileren Deäktivierung'des Katälysa·
toro'führt. 'iJbarraschendei'weise^hat sich jetzt gezeigt^ daß die
Anwesenheit, von l'lüorid ia einem Katalysator,, dej: Micke! und Zinn
oder deren Verb indungen auf einem porösen anorganischen Oxyd als
Trägermaterial enthält, das Wachstum der Fickelkristallite nicht in nennenswertem Ausmaß beschleunigt. Die Zugabe von Zinn zu einem
nickelhaltigen Katalysator, in dem außerdem kleine Mengen ITluorid
vorhanden sind, hat also die Lösung eines der schwierigsten Probleme bei fluoridisierten Katalysatoren gebrächt.
Auch Katalysatoren, die aus Nickel und kristallinen zeolitischeh
Äluminosilikateii bestehen, aber.kein Zinn enthalten, weisen Während des Kydrökrackens ein erhebliches Wachstum der Nlckelkrlställite
auf* Das Wachs turn.der Kristallite tritt ein, gleichgültig ob
fluojeid anwesend ist oder nicht* Wegen dieses Phänomens sitlä biöher
andere stäbil/ere hydrierende Metällkömponenten wie Paliädtuffl
in Kombination iüit Zeolit verwendet woieäehi Katalysatoren r die
Nickel und Zinn oder deren Verbindungen und kristalline zeolitische
Alumihosilikate enthalten, zeigen dieöes Wachstiim dea? Nickelkiiställite
während der Benutzung im Hyärokräckverfähren riieht»
Beispiel 6 . "
Mehrere Katalysatoren der in Beispiel 2 beschriebenen Arü* die
unterschiedliche Mengen an Nickel ünd/oder Zinn auf einem
oxyd-Alümihiurnoxyd-Träger enthaltett, wurden mit Hilfe des Ausgangs*
inateriäles 2 gemäß Tabelle' I auf ihre Hydrokrackwirküng geprüft $
Und zwar unter Bedingungen, die eine Bestimmung des Aktivitätäindexes
erlauben. Aus der gemessenen Umwandlung des Ausgangsmateriales
in niedriger siedende Produkte bei 299 und 282°Ö wurde die
Temperatur, die für eine 6O$ige Umwandlung notwendig ist, bestimnit
Der Anilinpunkt bei öOföiger Umwandlung würde ebenfalls bestimmt»...
Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusaramengestellt. , .r-, ,!χ ...
Katalysator | Ni (Gew. |
,8 | Sn | -*) | 60 lernp. |
jyige | Umwandlung Anilinpühkt |
A | 8 | ,1 | 0 | 303 | 122,2 | ||
0 | 8 | ,2 | 4, | 5 """" | 293 | 128,2 | |
■ E | 8 | 2, | 15 | zn | 124,8 | ||
N | 0 | 9 | 399 | MO,5 ' '.. | |||
00 98 3 5 | /1770 | ||||||
_ | 31 - |
Die Zugabe von Zinn zu einem Katalysator, der aus nickel auf einem
porösen anorganischen Oxyd "besteht, erhöht meßbar die Aktivität des Katalysators, was man aus der Abnahme der Temperatur erkennt,
die zur Erzielung einer 6Qc/o±gen Umwandlung des Ausgaiigsmateriales
in niedriger siedende Produkte notwendig ist (Katalysatoren 0 und verglichen mit einem Katalysator, der Nickel aber kein Zinn enthält (Katalysator A). Darüber hinaus ist die Hydrierungsaktivität
von Katalysatoren, die Mickelund Zinn enthalten, erheblich gegnüber
der Hydrierungsaktivität von Katalysatoren erhöht, die zwar Hickel aber kein Zinn enthalten, was man aus der Erhöhung der Anilinpurikte
bei den Katalysatoren G und E gegenüber dem Katalysator A erkennt. Ein Anstieg bei den Anilinpunkten ist ein Maß für die
Zunahme der Hjrdrierungsaktivität äes Katalysators.
.Beispiel 7
Die Hydrokraekaktivität über längere Zeitspannen bei einem Kataly~
sator, der auf einem innigen Gemisch von kristallinem zeolitischen
Aluminosilikat und amorphem Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd katalytisch
λ/irksame Mengen Sicke! und Zinn enthält (Katalysator Q in TaOeIIe
III, Beispiel 4), wurde mit der Hydrokrackaktivität eines Katalysators
: verglichen, der Nickel aber kein Zinn avt einem Siliziuraoxj
Aluminiumoxyd-Trägermaterial enthielt, (KatalysucorA' 'Tabelle lly
Beispiel Z). Die Katalysatoren wurden hei'gestellt und sulfidiert
wie in'Beispiel t angegeben. Der Katalysator tr enthielt 30 Gewichts
Prozent kristallines zeolitisches Aluminosilikat, 9,8 Gewichtsprozent'
Nickel und "b,.6 Gewichtsprozent Zinn sowie Siliziumoxyd-Aluminiumoxyd
als Restmenge, Der Katalysator A enthielt etwa 8,8 GewichtSporzent Nickel.auf SiTiziumöxyä-Aluminiumoxyd als Trägermaterial.
Die Katalysatoren1 wurden getrennt mit dem gleichen Ausgangsmaterial
und "Wasserstoff in' einem Hydrokrackreaktor zusammengebracht,
wobei die Eeaktiönsbedingungen mit Ausnahme der Temperatur
die gleichen waren« Sas Ausgangsmaterial war ein hydrofiniertes leichtes Itücka^ufö.l aus einer,* fcatalytischen Krackeinhi^et,
welches, ,in der; Tabelle ,J^aIs Ausgangsmaterial 3 bezeichnet ist.
'Die Heak^ionabeditiKttngo^WliloSiieir^^inen. Druck von 84 kg/cm und
eine ^asserstof f geschwind igkeit von 97 mV hl ein. Die Reaictionstemporatiix'
vmrüo so eingestellt, daß sich während· des Yersuches
üü/oige Uaiviandlung des Ausgangsmateriales iu "Produlcte er^ab,
009835/177 0
deren Siedepunkt niedriger war als der Anfangssiedepunkt des ausgangsmateriales.
Die notwendigen Einstellungen an den Reaktionsteiaperaturan
ermöglichten die Bestimmung der Vergiftuiigsgeschwinäigkeit. In dem
Maße wie der Katalysator deaktiviert wird, werden höhere 'Temperaturen
notwendig, um die geforderte 8O';»ige Umwandlung des Ausgangsmate rial es
zu erreichen. Je schneller eine .Erhöhung der Temperatur notwendig
wird, desto hoher ist die Vergiftungsgeschwindigkeit des-Katalysators.
Die yergiftungsgeschwindigkeit bzw. die Iieaktivierung kann sowohl mit
Bezug auf die Temperatur als auch auf die Zeit- ausgedrückt werden.
Der Katalysator η hatte eine Yergiftungsgeschwindigkeit von etwa ü.,025
G-rad Oelsius pro Stunde, was "bedeutet, daß*'die Reaktlonstempera tür „.r
in 1üO Stunden Abständen um etwa 2,50U erhöht werden mußte, wenn $ieine-80)jige
Umwandlung aufrechterhalten werden sollte. Die Kurven 1 und 2 in. I1IgUr i zeigen einen Vergleich der Katalysatoren t] und A, wobei
die zur Aufrechterhaltung einer 6U/.> Umwandlung erforderlichen durch- =
schnittlichen Katalysator^yitemperaturen im Hydrokrackreaktor als
Funktion der Benutzungsdauer der Katalysatoren in Stunden, aufgetragen
sind. Aus der Figur erkennt man, daß die Reaktionstemperatür, die
zur Aufrechterhaltung des gewünschten Umwandlungsgrades notwendig ist,
sehr schnell anstieg, wenn der Katalysator Ifickel aber kein Zinn
enthielt (Kurve; 2) während dies für den erfindungsgemäßen Katalysator
(Kurve 1) nicht der I'all ist,. . . ,-"■.-■
Beisüiel 8 . _ ..--.-.
m der in!..Beispiel· 1 angegebenen weise-wurden zwei Katalysatoren: her·1·
gestellt ι Katalysator Cj. (,s. l'abelle III, Beispiel 4) und Katalysator
R, der aus einem kristallinen zeolitischen Aluminosilikat, welches
gleichzeitig mit-amorphen SiIiζiumoxyd-Aluminiumoxyd ausgefällt worden war>\ bestand^.und IQ,3 Gewichtsprozent Nickel aber kein Zinn enthielt. Das, ζβοΐ,ΐί; war in Mengen von. etwa 50 Grewichtspro.zent vorhanden. Die^. Katalysatoren wurden auf ihre Hydrokrackwirktffig geprüft, '
indem man sie mit einem Ausgangsmaterial (Ausgangsmaterial 2 gemäß Tabelle I) zusammenbrachte, wobei die stündliche Durchsatzgeschwindig-Ice
it 2, der Druck 84 leg/cm^" und die ivasserstOffließgeschwinäigkeit-208
m-Yhl betrugen. Die iiatalysatortempera^tr wurde so eingestellt,
■daß siel eine öü^ige Umwandlung des Ausgangsmateriales in niedrigez1'
stedehde Produkte ergab." Das Ausgangsmate-rial hat!i;e einen Ursprung- "
.liehen * Schwefelgehalt von. 12 Teilen'pro·;'Million, während des
i/; - ; Ö 09 8 3 571'YfO
krackverfahrens wurde Schwefel in Eorm von Dimethyldisulf id dem Ausgangsmaterial
zugemischt, um den Schwefelgehalt auf etwa 2000 Teile
pro Million zu erhöhen» Anschließend wurde der Schwefelgehalt wieder
auf die ursprüngliche Höhe (12 Teile pro Million) gesenkt.
Die Änderung des Anilinpunktes des Produktes aus einem Hydrokrackver-'.
fahren bei 6Q^iger Umwandlung als Punktion des Schwefelgehaltes in dem
Ausgangsmaterial ist in figur 2 dargestellt. Der Anilinpunkt ist ein
relatives Maß für den Aromatengehalt des Produktes oder die HjdrierungS'
aktivität des Katalysators. Aus der Kurve 1 erkennt man, daß der erfindungsgemäße Katalysator, d,h. der Katalysator Q, welcher sowohl-ITickel
als auch Zinn enthält, eine starke Verminderung des Anilin*·.
Punktes "bewirkt, welcher einer ebenso kräftigen Erhöhung des Aromatengehaltes
im Produkt entspricht, wenn der Slohwefelgehalt des Ausgangs«-
materiales von 12 Teilen pro Million (Punkt a) auf 2000 Teile pro .
Million (Punkt b) erhöht wird, Die reversible Selektivität des Käta**
lysator-s ergibt sich; aus eier, d.eutlic.hen Erhöhung des Aniiuipunktes
naoh der Verminderung; des Sehweielf ehalt eg im Auagangsjooaterial (Punkt
q}* Der Katalysator-, üev liiok.el sibea? keim ^tam. gathält? i.tUt clas-Äata»
lyaatQr K,, ge,igt dagegen mw ©toi sehr- b^gr-iiigte Selektivität
siah.tli.eh des. Aramatengeh^lteg des. P^oäukt§§
YQ&. Schwefel aus.-ήem Amsgangamate^tsylL* Di.§ lu^ve S a
eine kleine itnäer-umg Im As'Qlia.iigmgtfealt ä§i irQäukteai wenn,
der Seh^e;felgeha.lt im. Auafa.iigsm^töria,! vqii 12 Sieile auf"2000 Seslle umö
fe auf 12 Te.ile. pr©
ι Teil p^a Hülion lag« £ie_-Äe£ötöuftg tit afe«5 aue^ atif
ils Mm su IQ
Beispiel 1 he^geat^i^te^ %aJml$mtfmv mit It^fe
umoxyä W/isi#e 9U;lf i^iar-t und zum. %i¥akrat§ken eines
vetrwaiiötii!, i©p zwisahen ^twai 1ß1,.5 unä Q
13 feile: pro Million §]gpiiieafee;?
die eine, Ang^ba Hi? tie
ill im # it ti .
= ist, lag-bei 3550O, was mit einer .ausgangs temp era tür von 370, i? 0 zu
vergleichen ist, die für einen "Katalysator mit Uickel aber ohne Zinn
auf Siiiziumoxyd-Aluminiumoxyd (hergestellt- gemä,ß Beispiel i) gilt;
das Hydrokrackverfahren wurde mit jeweils dem gleichen Ausgangsmaterial
unter jeweils gleichen Bedingungen durchgeführt. Die Yergiftungsgeschwindigkeit
des Mickel-Zinn-Katalysators war geringer als die des
Klckel-Katalysators. · s
Aus dem vorstehenden Beispiel erkennt }man, daß ein Katalysator gemäß
der Erfid^iung auch zum Hydrokracken von stickstoffhaltigen Ausgangsmaterialien
verwendet werden kann'. Es ist am günstigsten, den Gehalt an organischem Stickstoff im ü.usgangßmaterial unter etwa 200 Teilen
pro Million zu halten; es können aber auch Ausgangsmaterialien mit höheren Konzentrationen an organischem Stickstoff erfolgreich mit
Hilfe der erfindungsgemäßen liickel-Zinn-Katalysatoren einem Hydrokrackverfahren
unterworfen werden. Stickstoff in JOrm von Ammoniak
kaian im Ausgangsmaterial vorhanden sein.
Claims (1)
- Patentansprüche _ τ> J - 1 6 4 1I 7 1 61) Katalysator für die hydrierende Umwandlung von Kohlenwasserstoffen bestehend aus katalytisch wiissamen Mengen Nickel und Zinn oder deren Verbindungen und einem porösen anorganischen Oxyd als Trägermaterial.2) Katalysator gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Oxyd aus Siliziumoxyd besteht.5-) Katalysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Siliziumoxyd ein Siliziumoxyä-Aluminiumpxyd ist.4) Katalysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Siliziumoxyd ein kristallines zeolitisches. Aluminosilikat ist.5) Katalysator nach Anspruch I1, dadurch gekennzeichnet, daß Nickel und Zinn oder deren Verbindungen in Mengen von 2 bis Gewichtsprozent (beide Metalle zusammen) bei einem Nickel:Zinn-Gewichtsverhältnis von 0,25 bis 20 vorhanden sind.6) Katalysator nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet-, daß Nickel und Zinn oder deren Verbindungen in Mengen von 5 bis Gewichtsprozent (beide Metalle zusammen) bei einem Nickel:Zinn-Gewichtsverhältnis von 0,25 bis 20 vorhanden sind.7) Katalysator für die hydrierende Umwandlung von Kohlenwasserstoffen bestehend aus einem gleichzeitig ausgefällten Gemisch von katalytisch aktiven Mengen an Nickel und Zinn oder deren Verbindungen und einem porösen anorganischen Oxyd.8) Katalysator für die hydrierende Umwandlung von Kohlenwasserstoffen bestehend aus einem innigen Gemisch aus einem kristallinen zeolitischen Aluminosilikat und einem amorphen,porösen, anorganischen Oxyd sowe Nickel und Zinn oder deren Verbindungen in einer Menge von 2 bis 50 Gewichtsprozent (beide Metalle zusammen), wobei das Nickel:Zinn-Gewichtsverhältnis bei ΰ,25ΐ>1 ■ 20 liegt.9) Kataly>c3alor nach Ansfjruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das009835/17702 T Τ; ■ \ Z ν y 2 ^ & BAD ORIQiNAt.kristalline zeolitische Alum!nosilikat ein Zeolit vom !"-Kristall10) Verfahren zur hydrierenden Umwandlung von kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kohlenwasserstoffe unter für eine hydrierende Umwandlung geeigneten Bedingungen zusammen mit Viasserstoff über einen Katalysator leitet, der aus katalytisch v/irksamen Mengen Hickel und Zinn oder deren Verbindungen auf einem porösen anorganischen Oxyd als Trägermaterial besteht.11) Verfahren zur hydrierenden Umwandlung von Kohlenwasserstoffen, dadurch, ^kennzeichnet, daß man die Kohlenwasserstoffe unter für eine hydrierende Umwandlung geeigneten Bedingungen zusammen mit wasserstoff über einen Katalysator leitet, der aus einem gleichzeitig ausgefällten Gemisch von katalytisch wirksamen Mengen liickel und Zinn oder deren Verbindungen, und einem porösen anorganischen Oxyd besteht.12) Verfahren zum Hydrokracken von Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man die kohlenwasserstoffe in einer Reaktionszone unter für das fiydrokracken geeigneten .Bedingungen zusammen mit Ivassex's'toff über einen Katalysator leitet, der aus katalytisch wirksamen Mengen Irickel und Zinn oder deren Verbindungen und einem porösen anorganischen Oxyd besteht. ' " ■ ■ -13) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator wenigstens 0,2 Gewichtsprozent Schwefel enthält.14) Verfahren.nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefel :i"h die UeaktioiiBzone während,des Hydrokraekverfahrens eingeführt wird. - · =- - : . · 'i lj) Verfahren nach Anspruah -12,-""dadurch gekennzeichnet r daß das por@s!e-;anOrga-tiisehe Oxyd>. aus· Siliziumox5rd besteht. : =16) VeffaEreh--:nä0h Anspruch r5,...dadurch gekennzeichnet-, daß das'üilisiunioxyä:-AluminiuTaQX/.d ist. ' ■ ■■-.....-.--.?..■■",■■-,i?) Verfahren nach-Anspruch t2, dadurch -g-eiiennsöiehtiet,.- daß der-- - ν- Λ üü983 h/ 177 03*Katalysator Michel und Zinn oder deren Verbindungen in Mengen ■von 2 "bis 50 Gewichtsprozent (beide Metalle zusammen) bei einem Nickel:Zinn-Gewichtsverhältnis von 0,25^is2O enthält.18) Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator mit 0,1 bis 5 Gewichtsprozent li'luorid verbessert wird.19) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator nickel und Zinn oder deren Verbindungen in einer Menge von 5 bis ?0 Gewichtsprozent (bezogen auf beide Metalle) bei einem Mckel: Zinn-Gewichtsverhältnis von 0,25 bis 20 enthalt. . . I20) Verfahren zum Hydrokracken von Kohlenwasserstoffen, dadurch · gekennzeichnet, daß man ein,Kohlenwasserstoff mit Wasserstoff unter für das Hydrokraoken geeigneten Bedingungen über einen Katalysator leitet, der aus einem kristallinen zeolitisciien Aluminosilikat mit Porendurchmessern von wenigstens 6 Angstrom in. inniger Mischung mit einem amorphen,porösen,anorganischen Oxyd besteht und welcher nickel und Zinn oder deren Verbindungen in Mengen von 2 bis 50 Gewichtsprozent (beide Metalle zusammen) enthalt* wobei das Hickel:Zinn-Gewichtsverhältnis bei 0,25 bis 20 liegt. .21) Verfahren zum Hydrokracken von Kohlenwasserstoffen* dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst einen Katalysator* der aus Nickel und Zinn oder deren Verbindungen und einem porösen anorganischen Oxyd als trägermaterial besteht - wobei-Nickel und Zinn oder deren Verbindungen in Mengen von 2 bis 50 Gewichtsprozent (beide Metalle susäiimien) vorhanden sind und äas Nickels Zinn-GewiQhtsverhältnis 0,25 bis EO bitragt - mit einem Schwefel abgebenden Gas unter solchen Bedingungen behandelt, daß der Katalysator wenigstens 0,2 Gewichtsprozent Schwefel aufnimmt, und dann über den so gewonnenen sulfidierten Katalysator den Kohlenwasserstoff zusammen mit Wasserstoff unter füijaas Hydro-■kracken geeigneten Bedingungen leitet, so daß man niedriger sie· dende Produkte gewinnt«. ;:;/,:/ 00983S/1770 "'■■■-'■-- . - 4 -22) Verfahren zum Hydrokracken von Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Kohlenwasserstoff und wenigstens 17,3 m eines wasserstoffreichen G-ases pro hl Ausgangsmaterial bei einer Temperatur von 232 - 4820G, einem Druck von wenigstens 35 kg/cm u. einer stündlichen Durchsatzgeschwin digkeit von 0,1 bis 10 Volumenteilen Ausgangsmaterial pro Volumenteil Katalysator pro Stunde durch eine Reaktionszone leitet, die feste Teilchen eines Katalysators enthält, der aus Nickel und Zinn oder deren Oxyden oder Sulfiden auf einem sauren,porösen, anorganischen Oxyd als Trägermaterial besteht, welches sich aus 30-99 Gewichtsprozent Siliziumoxyd und 1 - 70 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd zusammensetzt,'wo-φ bei die Gesamtmenge an Nickel und Zinn im Katalysator 2-50 Gewichtsprozent ausmacht und das Gewichtsverhältnis von Nickel zu Zinn zwischen 0,25 und 20 liegt, .23) Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der als Ausgangsmaterial dienende Kohlenwasserstoff weniger als 200 Teile pro Million Stickstoff enthält.24) Verfahren nach Anspruch 23»dadurch gekennzeichnet, daß der als Ausgangsmaterial eingesetzte Kohlenwasserstoff ein hydröfiniertes'01 mit einem Siedebereich zwischen 149 und 5930O ist,■ 25) Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenwasserstoff weniger als 10 Teile pro Million Stickstoff enthält.26) Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator durch gleichzeitige Ausfällung oder Gelierung von Verbindungen des Nickels, Zinns, Siliziums und AluminiuiiB hergestellt worden ist . 'Pur öhevron liesearch CompanySan £rancisco, Oal», V.St.A.009835/1770 Heanwalt■ρLeerseite
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