DE1770019A1 - Verfahren zur Hydrierung von Aromaten - Google Patents
Verfahren zur Hydrierung von AromatenInfo
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Description
DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING.SCHÖNWALD 1 7 7 Q Q 1 9
DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES
KÖLN 1, DEICHMANNHAUS
Köln, den 12.5.1968 Pu/Ax
Britannic House, Moor Lane, London, jS.0.2 (England).
Verf ahren_zur_Hydrierung_von-_Aromaten
Die Erfindung "betrifft die Hydrierung von Aromaten in Gegenwart
Ton Schwefel.
Es ist bekannt, daß die Platingruppenmetalle gute Hydrierkatalysatoren
sind, daß jedoch ihre Aktivität für die Hydrierung von Aromaten durch die Anwesenheit von Schwefelverbindungen,
die die Metalloberfläche sulfidieren, "beeinträchtigt wird. Es wurde nun gefunden, daß der G-rad der
Verträglichkeit mit Schwefel "bei Platin und Palladium sehr
unterschiedlich ist. Beispielsweise "behält ein Platin-Aluminiumoxyd-Katalysator
"bei einem Verfahren zur Hydrierung
einer geringen Menge ("bis zu 5 G-ewo-$) Benzol in einer
paraffinischen Cc-Gg-Kohlenwasserstofffraktion, die gleichzeitig
1 "bis 3 Teile Schwefel pro Million enthält, seine Aktivität über eine lange Zeit (wenigstens 6000 Stunden).
Dagegen hat zwar ein Palladium-Aluminiumoxyd-Katalysator
zu Beginn eine gute Hydrieraktivität, jedoch fällt diese
Aktivität schnell derartig ab, daß der Katalysator nach einer Laufzeit von weniger als 200 Stunden inaktiv ist. Da
Palladium wesentlich billiger ist als Platin, besteht ein
starker Anreiz, es nach Möglichkeit bevorzugt vor Platin zu verwenden. Ein Verfahren, das die schnelle Vergiftung
des Palladiums vermeidet, ist daher besonders erwünscht.
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Es wurde nun gefunden, daß die Hydrieraktiv!tat von Palladiumkatalysatoren
für Aromaten in Gegenwart von Schwefel aufrecht erhalten werden kann, wenn ein Katalysator verwendet
wird, der aus Palladium und einem Zeolith "besteht. Es wurde ferner gefunden, daß gleichzeitig eine erhebliche
Entschwefelung erreicht werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß die Hydrierung von Aromaten in Gegenwart von 0,1 bis 1000 Gew.-Teilen Schwefel
pro Million Gewichtsteile Einsatzmaterial nach einem Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das aromatenhaltige
Einsatzmaterial bei einer Temperatur von 90 bis 4000O in Gegenwärt von Wasserstoff mit einem Katalysator
zusammenführt, der Palladium enthält, das in einen kristallinen Zeolith eingearbeitet ist, der Porenöffnungen von
wenigstens 6 Ä aufweist«
Es wurde bereits vorgeschlagen, Zeolithe, die eine Hydrierkomponente
enthalten, als Katalysatoren für die verschiedensten Reaktionen, z.B. die Isomerisierung und Hydrokrakkung,
zu verwenden. Im Rahmen der Erfindung ist die Hydrierung vorzugsweise die einzige Reaktion, d.h. es finden keine
zusätzlichen Reaktionen oder Nebenreaktionen, z.B· Isomerisierung und Hydrokrackung, statt, die durch den Zeolith
selbst katalysiert werden. Dies kann beispielsweise erreicht werden durch Anwendung niedriger Temperaturen und/oder
hoher Raumströmungsgeschwindigkeiten, die für die Hydrierung genügen, aber für andere durch Zeolithe katalysierte Reaktionen
ungenügend sind. Es ist auch möglich, einen Zeolith zu verwenden, der als solcher eine niedrige Aktivität hat,
z.B. einen Alkallzeolith.
Als Zeolithe eignen sich beispielsweise Zeolith Y oder Faujasit, der der bevorzugte Zeolith ist, Mordenit und
Zeolith X. Auch andere bekannte Zeolithe können verwendet werden. Wie bereits erwähnt, sollten die Zeolithe Porenöffnungen
von wenigstens 6 & haben, so daß die Aromaten in den
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Zeolith selbst eintreten können«, In der Praxis liegt die
obere Grenze der Porengröße der Zeolithe bei 15 5L
Das Palladium wird vorzugsweise in den Zeolith als Kation
durch Ionenaustausch in bekannter Weise eingearbeitet und kann in einer Menge von 0,01 bis 10 Gewo~$, vorzugsweise
0,1 bis 5 GewB-$, bezogen auf den Zeolith, vorliegen» Wenn
die PalladiummBoge geringer ist als die gesamte Kationenkapazität des Zeolithe, kann die verbleibende Kapazität
durch Kationen anderer Metalle besetzt sein, von denen bekannt ist, daß sie in die Zeolithkristallstruktur eingeschlossen
werden können, oder der Zeolith kann in der "dekationisierten" Form vorliegen,, Der in Verbindung mit
Zeolithen gebrauchte Ausdruck "dekationisiert" bedeutet einen Zeolith mit einem Unterschuss an Metallkationen. Vorzugsweise enthält der Zeolith weniger als 2 Gew,-$, insbesondere
weniger als 1 Gew,-# eines Metallkations außer Palladium.
Eine zweckmäßige Methode zur Dekationisierung besteht darin,
daß man den Zeolith mit einer Lösung behandelt, die Ammoniumionen enthält, wodurch Metallkationen durch Ammoniumionen
ersetzt werden, worauf man die Ammoniumform erhitzt, um
Ammoniak abzutreiben. Es wird angenommen, daß Wasserstoffkationen zurückbleiben, und zuweilen werden dekationisierte
Zeolithe als Wasserstoffzeolithe bezeichnet. Die genaue
Struktur von dekationisierten Zeolithen ist jedoch ungewiss,
Dekationisierte Zeolithe können auch aus gewissen Zeolithen hergestellt werden, indem der das Metallkation enthaltende
Zeolith mit einer Mineralsäure, ζ·Β· Salzsäure oder Schwefelsäure,
behandelt wird.
Wenn ein dekationisierter Zeolith verwendet wird, wird das
Palladium vorzugsweise nach der Dekationisierung zugesetzt. Im Falle der Dekationisierung durch Ammoniumaustausch und
Erhitzen kann das Metall auch zwischen dem Ammbniumaustausch
und dem Erhitzen zugesetzt werden.
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Der das Palladium enthaltende Zeolith wird vor dem Einsatz
vorzugsweise in reduzierender Atmosphäre erhitzt., Beispielsweise kann er 1 bis 10 Stunden in strömendem Wasserstoff
auf 250 bis 5000C erhitzt werden.
Das aromatenhaltige Einsatzmaterial kann von beliebiger Herkunft- sein, jedoch werden vorzugsweise Erdölfraktionen
verwendet. Bevorzugt werden Einsatzmaterialien, die im Bereich von 30 bis 2500C sieden. Der Aromatengehalt, des
Einsatzmaterials kann je nach dem Zweck der Hydrierung von
0,001 bis 100 Gew»-$ variieren» Beispielsweise kann das
Verfahren zur Hydrierung eines Einsatzmaterials, das wenigstens 95 Gew.-^ Aromaten enthält, zu den entsprechenden
üTaphthenen, insbesondere zur Hydrierung eines Einsatzmaterials,
das wenigstens 95 Gew.-^ Benzol enthält, zu Cyclohexan
dienen.
Die Aromaten liegen jedoch vorzugsweise in Mischung mit anderen Kohlenwasserstoffen vor. Diese anderen Kohlenwasserstoffe
können ungesättigte Kohlenwasserstoff z.B. Olefine und Acetylene, sein« In diesem Pail werden diese Kohlenwasserstoffe
Ebenfalls hydriert. Die anderen Kohlenwasserstoffe können auch gesättigte Kohlenwasserstoffe, insbesondere
acyclische Paraffine und/oder Cycloparaffine, sein. Eine der speziellen Anwendungen des Verfahrens gemäß der
Erfindung ist die Hydrierung von Aromaten in einem Einsatzmaterial, daa unter 204·° siedet und aus Paraffinkohlenwaseerstoffen,
0,001 bis 5 Gew·-^ Aromaten und 0,1 bis 1000 Gew.-Seilen
Schwefel pro Million Gewichtsteile Einsatzmaterial besteht, bei einer Temperatur von 90 bis 4000C in Gegenwart
Wasserstoff mit einem Katalysator, der aus Palladium "besteht $ das in einen kristallinen Zeolith mit Porenöffnungen
von wenigstens 6 £ eingearbeitet ist. Die Hydrierung der
Aromaten ist hierbei praktisch die einzige stattfindende
Reaktion*, während die Paraffine im wesentlichen unverändert bleiben«
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BAD ORIGINAL
Das Einsatzmaterial siedet vorzugsweise im Bereich von 35 "bis 1200C und besteht aus C5- und/oder Cg-Paraffinen
und Benzol und/oder Toluol«
Es ist "bekannt,, daß bereits sehr geringe Sehwefelmengen
genügen, um die Aktivität von Metallkatalysatoren der Gruppe VIII des-Periodischen Systems für die Hydrierung von
Aromaten zu zerstören«, Der Katalysator gemäß der Erfindung wird jedoch nicht nur durch Schwefel nicht vergiftet, sondern
er kann gleichzeitig eine erhebliche Entschwefelung erreichen,
Wie bereits erwähnt, kann der Schwefelgehalt des Einsatzmaterials
0,1 bis etwa 1000 Gew«-Teile Schwefel pro Million Gewichtstelle enthalten. Die Anwesenheit des' Schwefels
pflegt jedoch die Aktivität des Katalysators zu verringern, so daß schärfere Bedingungen (z0B0 eine höhere Temperatur
und/oder niedrigere Raumströmungsgeschwindigkeit) bei Einsatzmaterialien
mit dem höheren Schwefelgehalt erforderlich sein können. Zur Erzielung maximaler Hydrieraktivität liegt
der Schwefelgehalt des Einsatzmaterials zweckmäßig bei 0,1 bis 10 ppm» ' . . "
Die Art der vorhandenen Schwefelverbindung ist unwesentlich«
Die Erfindung ist bei allen Schwefelverbindungen einschließlich der Thiophene anwendbar, Da Thiophene die Schwefelverbindungen
sind, die sich am schwierigsten von Kohlenwasserstofffraktionen
entfernen lassen und auch dann in geringen Mengen hartnäckig zurückbleiben, wenn das Einsatzmaterial
einer üblichen hydrokatalytischen Entschwefelung unterworfen
worden ist, ist es besonders vorteilhaft, einen .Katalysator
und ein Verfahren verfügbar zu haben, mit denen die nachteiligen Auswirkungen von Thiophenechwefel ausgeschaltet
werden können»
Die VerfahrensbeSingungen für die Hydrierung hängen vom
Einsatzmaterial, der vorhandenen Schwefelmenge und dem erforderlichen
Grad der Hydrierung der Aromaten ab, jedoch können sie aus den folgenden Bereichen gewählt werden:
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Allgemeiner Bevorzugter Bereich Bereich
Temperatur, 0C 90-400 90-300
(wie oben erwähnt)
Druck, atü 0-210 3,5-70
Raumströmungsgeschwindigkeit, V/V/Std. 0,1-20 5-20
H0/Kohlenwasserstoff-
ά Molverhältnis 0,1J1-20:1 0,5-5
ά Molverhältnis 0,1J1-20:1 0,5-5
Die bevorzugten Einsatzmaterialien, die unter 204°C sieden
und aus Paraffinen, Aromaten und Schwefel bestehen, eignen sich für ein bei niedriger Temperatur durchgeführtes Verfahren
zur Isomerisierung von Paraffinen, das Gegenstand der britischen Patente 953 188 und 953 189 ist. Die Hydrierung
von Aromaten gemäß der Erfindung kann somit eine Vorbehandlungsstufe eines Isomerisierungsverfahrens sein. Die
Erfindung umfaßt somit ein Verfahren zur Isomerisierung von unter 2040C siedenden Paraffinkohlenwasserstoffen, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß man die.Aromaten in einem Einsatzmaterial, das unter 204°C siedet und aus Paraffinkohlenwasserstoffen,
0,001 bis 5 Gew.-$ Aromaten und 0,^1
bis 1000 Gew.-Teilen Schwefel pro Million Gewichtsteile Einsatzmaterial besteht, bei einer Temperatur von 90 bis
4000C in Gegenwart von Wasserstoff mit einem Katalysator
hydriert, der in einen kristallinen Zeolith mit Porenweiten von wenigstens 6 Ä eingearbeitetes Palladium enthält, wobei
die Hydrierung der Aromaten im wesentlichen die einzige stattfindende Reaktion ist und die Paraffine im wesentlichen
unverändert bleiben, und dann die Paraffine bei einer Temperatur unterhalb von 204°C in Gegenwart von Wasserstoff mit
einem Katalysator isomerisiert, der hergestellt worden ist durch Behandlung eines Wasserstoff enthaltenden Aluminiumoxyds
mit einer Verbindung der allgemeinen Formel
Cl
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in der X und Y gleich oder verschieden sind und für H, Gl,
Br, P oder SCl stellen oder X und Y gemeinsam O oder S sind,
unter nicht reduzierenden Bedingungen bei einer Temperatur von 149 bis 59j5°C in einer solchen Weise, daß Chlor vom
Aluminiumoxyd ohne Bildung von freiem Aluminiumchlorid aufgenommen wird.
Die bevorzugten Chlorierungsmittel, die unter die oben
genannte allgemeine Formel fallen, sind Methylenchlorid
(CHgClg), Chloroform (CHCl·,) und insbesondere Tetrachlorkohlenstoff
(CCljj).. Der Isomerisierungskatalysator enthält
vorzugsweise einen geringen Anteil eines Metalls oder einer Metallverbindung mit Hydrieraktivität aus den Gruppen VIa
öder VIII des Periodischen Systems, insbesondere 0,01 bis '
5 Gew.-Ji eines Platingruppenmetalls, vorzugsweise Platin
oder Palladium.
-4 Der Isomerisierungskatalysator enthält zweckmäßig 2,0 χ 10
bis 3,5 χ 10 g Chlor/m2 Oberfläche. Die Verfahrensbedingungen
für die Isomerisierung können aus folgenden Bereichen
gewählt werden;
Allgemeiner Bevorzugter Bereich Bereich
Temperatur, 0C 10 - 2O4 65 - 177
Druck, kg/cm2 , - 1 - l4l 17-71
Raumströmungsgeschwindigkeit, ,
V/V/Std. 0,05-10 0,2 - 5 '
^/Kohlenwasserstoff-Molverhältnis 0,01-20:1 1,5-15:1
Um die Aktivität* ties Isomerlslerungskatalysators 3u steigern
und aufrecht zu ©rli&iten, kaim die Isomerisierung in Gegenwart von 0,Oi bis 5 Saw* «J8>
öhlor> bezogen auf das Einsatamaterlal,
stattflsöes, das als Chlorwasserstoff oder als
Verbindung» öle imter.den Isomerisierungsbedingungen su
Chlorwasserstoff zer^ets'oar 1st, z.B. !üetrachlorkohlensfcoff,
zugesetzt wird,
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Die Erfindung wird durch die folgenden Vergleichsbeispiele
erläutert.
Ein Katalysator, der Palladium auf einem dekationisierten
Zeolith Y enthielt und die folgende Zusammensetzung hatte:
Pd | 0,52 Gew,- |
Si | 53,1 · |
Al | 13,4 n |
Na | 0,94 * |
Oberfläche | 676 m2/g |
Porenvolumen | 0,33 |
wurde in Wasserstoff 4 Stunden bei 2600C reduziert und dann
zur Hydrierung von Benzol in einem Einsatzmaterial verwendet, das einen Siedebereich von 45 bis 670C und folgende Zusammensetzung
hattet
Acyclische Cc-Paraffine 47 Gew.-9ε
Acyclische Cg-Paraffine 47 Gew.-#
Benzol 0,8 Gew.-$ (8000 ppm)
Naphthene und acyclische
C«-Paraffine Rest
C«-Paraffine Rest
Schwefel 1,5 ppm
Wasserstoff mit einmaligem Durchgang wurde bei 25,5 kg/cm
verwendet. Die übrigen Verfahrensbedingungen und die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 1 genannt.
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B. e a Temp« OQ |
!Da-belle 1 | * | Benz ol im Prcidukt (Durch schnitt) ppm |
Hydrierung ■ ■ > |
|
laafzeit | 260 | ± η g u η , Raum- strö- mungs- geschwin— digkeit, V/V/Std.* |
gen Molver hältnis H2/Koh- lenwasser- stoff |
1 | 100 |
0-289 | 260 | 4 | 2,5:1 | 4 | 99,95 |
289-359 | 260 | 6 | 1,7:1 | 25 | 99,69 |
359-383 | 260 | 8 | 1,3:1 | 4 | 99,95 |
383-413 | 204 | 8 | 2,6:1 | 15 | 99,81 |
413-463 | 204 | 6 | 1,7:1 | 10 | 99,88 |
463-4TB8 | 150 | 8 | 2,6x1 | 1500 | 81,25 |
478-502 | 177 | 8 | 2,6:1 | 285 | 96,44 |
502-544 | 8 | 2,6:1 | |||
* Bezogen auf iTüssigzustand
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß eine weitgehende Hydrierung während einer Zeit von 500 Stunden erreicht wurde*
Die Temperatur, die Raumströmungsgeschwindigkeit und das Hp/Kohlenwasserstoff-Molverhältnis wurden während des Versuchs
willkürlich verändert, um ihren Einfluss auf das Ausmaß der Hydrierung zu ermitteln,, Die höheren Benzolanteile
im Produkt gegen Ende des Versuchs weisen daher nicht auf eine Deaktivierung des Katalysators hin,
Nach einer Laufzeit von 544 Stunden wurden Toluol und Gg-Aromaten
sowie Benzol dem Einsatzmaterial zugesetzt« Die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 2 genannt»
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Laufzeit, Stde Einsatz 545-571 571-589 589-604
Temperatur,0C 177 204 232
Raumstrb'mungsge-
schwindigke it,
V/V/Std.(auf
Flussigζuatand
bezogen) 8 8 8
H?/Kohlenwasser- sx off -Molverh. |
> | 2,6:1 | 2,6:1 | 2,6:1 |
Aromaten im Produkt | ||||
ppm | 11000 | |||
Benzol | 15000 | 4500 | 850 | 60 |
Toluol | 3000 | 5500 | 900 | 60 |
Äthylbenzol | 1000 | 760 | 90 | 0 |
p-Xylöl | 8000 | 400 | 25 | 0 |
m-Xylol | 1000 | 2300 | 300 | 0 |
o-Xylol | 150 | 0 | 0 | |
Dieser Teil des Versuchs zeigte die Fähigkeit des Katalysators,
C«- und Cg-Aromaten zu entfernen. Nach einer Laufzeit
von 604 Stunden war der Katalysator noch nicht deaktiviert, und die in vor Einsatzmaterial/kg Katalysator ausgedrückte
Lebensdauer des Katalysators betrug 6,213·
Das Produkt von der 383· bis zur 413.Stunde (Tabelle 1)
wurde über einen 0,57 G-ew·-^ Platin auf Aluminiumoxyd enthaltenden
Katalysator, der mit Tetrachlorkohlenstoff in einer nicht reduzierenden Atmosphäre bei 26O0C so chloriert
worden war, daß ein Platin-Aluminiumoxyd-Chlor-Katalysator erhalten wurde, der 12 Gewe-$ Chlor enthielt, unter folgenden
Bedingungen geleitet:
Druck
Druck
Temperatur | 132 | 0C |
Raumströmungsgeschwin— | ||
digkeit, bezogen auf | ||
Flüssigzustand | 1 | V/V/Stde |
H2/Kohlenwasserstoff- | ||
Molverhältnis | 2,5 | :1 |
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aoa Analysen des Einsatzmaterials, des hydrierten Einsatzmaterials und des Produkts nach der Isomerisierung
über dem Platin-Aluminiumoxyd-Chlor-Katalysator
hatten die folgenden Ergebnisses
Einsatz
Hydrierter Einsatz Gew. -°/o
Isomerisiertes
Produkt Ge W0 -Jo
n-Butan
Isopentan
n-Pentan
2,2-Dimethylbutan
2,3-Dimethylbutan
Gyclopentan
2-Methylpentan,
3-Methylpentan
n-Hexan
Methylcyclopentan
2,2-Birnethylpentan
Benzol
Cyclohexan
14,2
32,1
12,4
22,5
0,5 14,0 32,0 0,5 1,7 1,7
12,9 9,8 22,3 3,1 0,1
1,4
1,0
31,5
15,0
13,0
5,5
2,0
14,5
8,0
5,5
2,0
2,0
Beispiel 2 v^
Bieses Vergleichsbeispiel veranschaulicht die Ergebnisse, die mit einem Katalysator erhalten wurden, der 0,6 Gew.-?6
Palladium auf einem Überwiegend aus fc-Aluminiumoxyd bestehaaden
Träger enthielt. Zwei Versuche wurden durchgeführt, einer davon mit einem nicht reduzierten Teil des 5 Stunden
in Wasserstoff bei 4820C reduzierten Katalysators.
Bas Einsatzmaterial hatte die in Beispiel 1 genannte Zusammensetzung
mit dem Unterschied, daß es wesentlich weniger Benzol
(0,6 Gew.-# « 6000 ppm) und weniger Schwefel (1 ppm) enthielt.
Folgende Verfahrensbedingungen wurden angewendet:
109838/137
Temperatur 26O0C
Druck 24,5 atü
Raumströ'mungsgeschwiidigkeit 4,0 V/V/Std0
Hp/Kohlenwasserstoff-Molverho 2,5:1
Beide Katalysatoren hatten eine hohe Anfangsaktivität. Die
Aktivität nahm jedoch schnell ab, wie die Werte in der
folgenden Tabelle 3 zeigen.
Tabelle | 3 | Nicht vorreduzierter Katalysator |
|
Laufzeit | Benzol im Produkt, ppm | 2 | |
Stunden | Vorreduzierter Katalysator |
1 | |
10 | 470 | 2 | |
30 | 1500 | 9 | |
50 | Versuch abge brochen |
36 | |
70 | 75 | ||
90 | 240 | ||
110 | 1120 | ||
130 | |||
150 |
Dieses Beispiel veranschaulicht die Hydrierung von Aromaten in Gegenwart wesentlicher Schwefelmengen« Der in Beispiel 1
beschriebene Katalysator wurde verwendete Als Einsatzmaterial wurde ein nicht entschwefeltes Straight-run-Leichtbenzin,
das einen Siedfibereich von C1- bis 1050C hatte und die
folgenden Mengen an Aromaten und Schwefel enthielt; verwendet:
Benzol 0,7 Gew.-^ (7000 ppm)
Toluol 0,25 " (2500 ppm)
Schwefel 0,014 " (140 ppm)
Dieses Einsatzmaterial wurde bei einem Druck von 24,5 atü
uiid einem Hp/Kohlenwasserstoff-Molverhältnis von 2,5 i1
hydriert· Die Temperatur und die Raumströmungsgeschwindigkeit
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wurden so eingestellt, daß der Einfluß dieser Variablen
auf die Hydrierung und Entschwefelung festgestellt werden konnte. Nach einer Laufzeit von 183 Stunden wurde auf das entschwefelte Einsatzmaterial von Beispiel 1 übergegangen. Die angewendeten Temperaturen und Raumströmungsgeschwindigkeiten und die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 4 genannte
auf die Hydrierung und Entschwefelung festgestellt werden konnte. Nach einer Laufzeit von 183 Stunden wurde auf das entschwefelte Einsatzmaterial von Beispiel 1 übergegangen. Die angewendeten Temperaturen und Raumströmungsgeschwindigkeiten und die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 4 genannte
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Nicht entschwefeltes Einsatzmaterial Entschwefeltes
Einsatzmaterial
0-42 | 42-65 | 65-84 | 84-117 | 117-139 | 139-183 | 183-287 |
260 | 275 | 290 | 305 | 320 | 305 | 260 |
Laufzeit, Stunden
Temperatur, 0C
Temperatur, 0C
Raumströmungsgeschwindigkeit, V/V/Std. 4.444,4 \# 8
Produkt
0,2
Benzol, ppm | 600-800 | 400-600 | 350 | 210 | 150 | 40 |
Toluol, ppm | 50-90 | 30-40 | 30 | 80 | 80 | 40 |
Schwefel, ppm | 5-6 | 1-3 | 0,3 | 0,1 | 0,1 | |
10 9838 |
Die Tabelle zeigt, daß bei 26O0C und 4 V/V/Stdo etwa 90$
des Benzols und 96-98$ des Toluole hydriert wurden und der
Schwefel zu etwa 97$ entfernt wurde» Durch Erhöhung der
Temperatur auf 3O5°C und Senkung der Raumströmungsgeschwindigkeit auf 2 wurde das Ausmaß der Benzolhydrierung auf 935$
erhöht und eine fast vollständige Entschwefelung erreichte Beim Übergang auf einen schwefelfreien Einsatz ergab sich
fast vollständige Hydrierung sowohl des Benzols als auch des Toluole, ein Zeichen, daß der Schwefel im Einsatzmaterial
zwar die Aktivität des Katalysators in der Zeit bis zur
183ο Stunde verschlechtert hatte, daß er jedoch keinen bleibenden
Einfluß hatte.
Die Ausbeute an normalerweise flüssigem Produkt, das den gleichen Siedebereich wie das Einsatzmaterial hatte, betrug
über 99 Gew.-%. Die Analyse des Einsatzmaterials und des Produkts ergab folgende Anteile an Einzelkohlenwasserstoffen;
Propan
Isobutan
n-Butan
Isopentan
n-Pentan
2,2-Dimethylbutan Cyclopentan
2,3-Dimethylbutan 2-Methylpentan
3-Methylpentan
n-Hexan
Methylcyclopentan 2,2-Dimethylpentan Benzol
2,4-Dimethylpentan
Oyclohexan
Einsatz | Produkt nach |
material | der 90«Stunde |
(siehe Tabelle 4) | |
-. | 0,3 |
0,2 | 0,1 |
7,6 | 6,5 |
15,9 | 15,7 |
27,4 | 26,4 |
0,3 | 0,4 |
1,1 | 1,2 |
1.4- | 2,2 |
9,4 | 10,7 |
7,3 | 7,4 |
17,8 | 17,8 |
2,8 | 3,5 |
Spur | Ppur |
0,8 | Spur |
0,3 | 0,1 |
1,1 | 1,2 |
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Emsatzmaterial | Prffidukt nach der | |
90eStunde | ||
(siehe Tabelle 4) | ||
2-Methylhexan | 1,4 | 1,2 |
2,3-Dime thylpentan | 0,4 | 0,2 |
3-Methylhexan | 1,7 | 1,5 |
3-1thylpentan | 0,2 | 0,1 |
n-Heptan | 2,4 | 2,1 |
Methylcyclohexan | 0,2 | 0,5 |
Toluol | 0,3 | — |
Es fand somit keine Krackung oder Isomeriserung des Einsatzmaterials
statt, und die Hydrierung der Aromaten war die einzige Reaktion, die außer der Entschwefelung stattfand.
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Claims (1)
1) Verfahren zur Hydrierung von Aromaten in Gegenwart von 0,1
bis 1000 Gew0-Teilen Schwefel pro Million Gew.-Teile Einsatzmaterial,
dadurch gekennzeichnet, daß man das aromatenhaltige Einsatzmaterial bei einer Temperatur von 90 bis
400°C in Gegenwart von Wasserstoff mit einem Katalysator
in Berührung bringt, der Palladium enthält, das in einen
kristallinen Zeolith mit Porenöffnungen von wenigstens 6 Ä
eingearbeitet ist.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Katalysator Zeolith Y enthält.
;}) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man einen Katalysator verwendet, der 0,01 bis 10 Gew.-$ des Zeoliths an Palladium enthält, das durch Ionenaustausch
in den Zeolith eingearbeitet worden ist.
4) Verfahren nach Ansprüchen 1, 2 oder 5, gekennzeichnet durch
einen Katalysator, der einen dekationisierten Zeolith enthält „
5) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Einsatzrnaterial eine Erdölfraktion vom Siedebereich 30 bis 250° verwendet.
6) Verfahren naoh Ansprüchen 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet,
daß man ein unterhalb 204°C siedendes und aus Paraffinkohlenwasserstoffen
und 0,001 bis 5 Gew,-# Aromaten bestehendes Einsatzmaterial mit 0,1 bis 1000 ppm Schwefel verwendet,
7) Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Verwendung
eines im Bereich von 40 bis 750C siedenden Einsatzmaterials, dessen Paraffine CV- und/oder Cg-Paraffine und dessen
Aromaten Benzol und/oder Toluol sind.
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8) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis J, gekennzeichnet durch ein
Einsatzmaterial mit einem Schwefelgehalt von 0,1 bis 10 ppm.
9) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Drucken von. 0 bis 210 atü^Raumströmungsgeschwindigkeiten
von 0,1 bis 20 V/V/h und Wasserstoff/Kohlenwasserstoff-Molverhältnissen von 0,1:1 bis 20:1 arbeitet.
l0) Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß rr:an
bei Temperaturen von JO bis j?00o » Drucken von 3*5 bis "[O atü,
Raumströmungsgeschwindigkeiten von 5 bis 20 V/V/h und './asserstoff/Kohlenwasserstoff-Molverhältnissen
von 0,5 bis 5 arbeitet.
/ 11) !verfahren zur Isomerisierung von unterhalb 204°C siedenden
Paraffinkohlenv/asserstoffen, dadurch gekennzeichnet, daL .,.an
die Aromaten In einem unterhalb 204°C siedenden, aus Paraffinkohlenwasserstoffen,
0,001 bis 5 Gew.-$ Aromaten und 0,i bis 1000 ppm Schwefel bestehendes Einsatzrnaterial bei Temperaturen
von 9° bis 400 C in Gegenwart von Wasserstoff mit einem
Katalysator hydriert, der in einem kristallinen Zeolith mit Porenweiten von wenigstens 6 8 eingearbeitetes Palladium
enthält,und dann die Paraffine bei Temperaturen unterhalb von 204°C in Gegenwart von V/asserstoff mit einem Katalysator
isotnerisiert, der hergestellt worden ist durch Behandlung eines Wasserstoff enthaltenden Aluminiumoxyds mit einer
Verbindung der allgemeinen Formel
Cl ι
X -C- Cl
in der X und Y gleich oder verschieden sind und für Wasser
stoff, Chlor, Brjjm, Fluor oder SCl stehen oder X und Y gemeinsam 0 oder S sind, unter nicht reduzierenden Bedingungen
bei einer Temperatur von 149 bis 593°C in einer solchen Wei-
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BAD ORIGINAL
se,, daß Chlor vom Aluminiumoxyd ohne Bildung von freiem AIuininlumchlorid
aufgenommen wird.
12) Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man
, einen Isomerisierungskatalysator mit einem Gehalt von 0,01
■ bis 5 Gew»-^.eines Platingruppenmetalls verwendet.
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BAD ORIGINAL
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