DE19827951A1 - EU-1-Zeolith, Katalysator und Verfahren zur Verbesserung des Stockpunktes von Paraffine enthaltenden Chargen - Google Patents
EU-1-Zeolith, Katalysator und Verfahren zur Verbesserung des Stockpunktes von Paraffine enthaltenden ChargenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern des Stock-
oder Fließpunktes von Chargen, die lineare und/oder wenig ver
zweigte lange (mehr als 10 Kohlenstoffatome) Paraffine enthal
ten, insbesondere um bei einer guten Ausbeute Chargen umzuwan
deln, welche erhöhte Stockpunkte in wenigstens einer Fraktion
enthalten, die einen niedrigen Stockpunkt und einen hohen Vis
kositätsindex für die Basisöle aufweisen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein EU-1-Zeo
lith, bei dem ein Teil der Elemente Al, Fe, Ga oder B ent
fernt, beispielsweise entaluminisiert wurde, und betrifft wei
ter den diesen Zeolith enthaltenden Katalysator, seine Verwen
dung zur Umwandlung der Kohlenwasserstoffe sowie das Verfahren
zur Reduzierung des Stockpunktes mit diesem Katalysator.
Die Schmiermittel hoher Qualität sind von vorherrschender
Wichtigkeit für das richtige Funktionieren der modernen Ma
schinen, der Automobile und der Lastwagen. Die Menge der di
rekt aus dem Erdöl stammenden Paraffine jedoch, die nicht be
handelt sind und die adäquate Eigenschaften zur Bildung guter
Schmiermittel besitzen, ist sehr gering bezogen auf die stei
gende Nachfrage in diesem Sektor.
Die Behandlung der schweren Erdölfraktionen mit starken Gehal
ten an linearen oder wenig verzweigten Paraffinen ist notwen
dig, um Basisöle guter Qualität zu erhalten und dies mit den
bestmöglichen Ausbeuten, durch einen Vorgang, der darauf ge
richtet ist, die linearen oder sehr wenig verzweigten Paraffi
ne aus den Chargen zu eliminieren, die dann als solche als
Basisöle oder als Kerosin oder als Düsentreibstoff (jet fuel)
Verwendung finden.
Tatsächlich führen die Paraffine mit hohem Molekulargewicht,
die linear sind oder sehr gering verzweigt sind und die in den
Ölen oder im Kerosin oder Düsentreibstoff vorhanden sind, zu
hohen Stockpunkten und damit zu Stockphänomenen für Verwendun
gen bei niedriger Temperatur. Um die Werte der Stockpunkte zu
vermindern, sollen diese linearen oder sehr wenig verzweigten
Paraffine vollständig oder teilweise eliminiert werden.
Dieser Vorgang kann durch Extraktion durch Lösungsmittel wie
dem Propan oder dem Methylethylketon durchgeführt werden; man
spricht von der Entparaffinierung mit Propan oder mit
Methylethylketon (MEK). Diese Techniken sind jedoch teuer,
langwierig und nicht leicht zu verwirklichen.
Ein anderes Mittel ist ein selektives Cracken der linearen
längsten paraffinischen Ketten, was zur Bildung von Zusammen
setzungen mit geringerem Molekulargewicht führt, und deswegen
kann ein Teil durch Destillation entfernt werden.
Unter Berücksichtigung ihrer Formselektivität sind die
Zeolithe unter den am häufigsten verwendeten Katalysatoren zu
nennen. Die Idee, die bei ihrer Verwendung vorherrschend ist,
besteht darin, daß zeolithische Strukturen existieren, deren
Porenöffnungen derart sind, daß sie den Eintritt in ihre Mi
kroporosität der langen linearen oder sehr wenig verzweigten
Paraffine ermöglichen, hierbei aber die verzweigten Paraffine,
die Naphthene und die Aromate ausschließen. Dieses Phänomen
führt so zu einem selektiven Cracken der linearen oder sehr
wenig verzweigten Paraffine.
Katalysatoren auf der Basis von Zeolithen mit Zwischenporen
abmessungen, wie die ZSH-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSN-22, ZSM-23,
ZSM-35 und ZSM-38, wurden für ihre Verwendung in diesen Ver
fahren beschrieben.
Die diese Zeolithe verwendenden Verfahren ermöglichen es, Öle
durch Cracken von Chargen zu erhalten, welche Mengen an linea
ren oder sehr wenig verzweigten Paraffinen mit weniger als
50 Gew.-% enthalten. Für Chargen jedoch, die Mengen von mehr
dieser Zusammensetzungen enthalten, scheint es, daß ihr
Cracken zur Bildung von erheblichen Mengen von Produkten mit
geringeren Molekulargewichten führt, wie Butan, Propan, Ethan
und Methan, was ganz erheblich die Ausbeute an den nachgesuch
ten Produkten reduziert.
Um diesen Nachteilen zu begegnen, hat die Anmelderin ihre For
schungskräfte auf die Verwirklichung von Katalysatoren gerich
tet, die ebenfalls eine Isomerierung dieser Verbindungen be
günstigen.
Ein Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung des
Stockpunkts einer paraffinischen Charge mit Paraffinen von
mehr als 10 Kohlenstoffatomen, wobei die zu behandelnde Charge
mit einem Katalysator auf der Basis des EU-1-Zeolithen kontak
tiert wird und wenigstens ein hydrierendes-dehydrierendes Ele
ment umfaßt, und zwar bei einer Temperatur zwischen 170 und
500°C, einem Druck zwischen 1 und 250 bar und einer stündli
chen Volumengeschwindigkeit zwischen 0,05 und 100 h-1, in Anwe
senheit von Wasserstoff mit einem Durchsatz von 50 bis
2000 l/l Charge.
Der EU-1-Zeolith, in der Wasserstofform, bezeichnet mit H-EU-1
und erhalten durch Calcinierung und/oder Ionenaustausch des
rohen EU-1-Synthesezeolithen, verwendet im Verfahren nach der
Erfindung sowie sein Syntheseverfahren sind beschrieben in der
EP-42226 B1. Dieser Zeolith hat als Molzusammensetzung 0,5 bis
1,5 R2O:T2O3:wenigstens 10 XO2:0 bis 100 H2O, wobei R ein mono
valentes Kation oder 1/n eines Kations der Valenz n ist und X
Silicium und/oder Germanium ist, T gleich Al, Fe, Ga oder B,
und das Wasser ist Hydratationswasser, das sich zum Wasser,
das ursprünglich, wenn R gleich H ist, addiert. Dieser EU-1-Zeolith
ist charakterisiert durch eine Tabelle der Brechungs
strahlen X, die die folgende ist:
Brechungs- oder Beugungstabelle der Spektrallinien X des Zeo lith in der Na-H-EU-1-Form, d. h. der vollständig in der Was serstofform vorliegt und Natrium enthält.
Brechungs- oder Beugungstabelle der Spektrallinien X des Zeo lith in der Na-H-EU-1-Form, d. h. der vollständig in der Was serstofform vorliegt und Natrium enthält.
l/lo gibt die relativen Stärken der gemäß der folgenden Skala
abgestuften Peaks:
f = gering (l/lo zwischen 0 und 20),
m = mittel (l/lo zwischen 20 und 40),
F = stark (l/lo zwischen 40 und 60),
TF = sehr stark (l/lo zwischen 60 und 100).
m = mittel (l/lo zwischen 20 und 40),
F = stark (l/lo zwischen 40 und 60),
TF = sehr stark (l/lo zwischen 60 und 100).
Der EU-1-Zeolith vom Strukturtyp EUO, verwendet bei der vor
liegenden Erfindung, besitzt ein mikroporöses, monodimensiona
les Netz, dessen Porenöffnung durch 10 Atome T (tetraedrische
Atome: Si, Al, Ga, Fe . .) begrenzt ist und dessen Porendurch
messer bei 4,1 × 5,7 Å liegt. Diese Struktur ist beschrieben
in "l'Atlas of Zeolites Structure Types", W.M. Meier und D.H.
Olson und Ch. Baerlocher, Fourth Edition, 1996. Dieser Zeolith
besitzt auch längs seiner Hauptkanäle große seitliche Taschen,
deren Porenöffnungen durch 10 Atome T (tetraedrische Atome:
Si, Al, Ga, Fe . .) begrenzt sind und deren Abmessungen bei
etwa 6,8 × 5,8 Å liegen. Unter dem Ausdruck Porenöffnungen mit
10 oder 12 tetraedrischen Atomen (T) versteht man Poren, die
mit 10 oder 12 Seiten gebildet sind.
Vorzugsweise ermöglicht es dieses Verfahren, eine Charge, die
einen hohen Stockpunkt besitzt, in ein Gemisch (beispielsweise
Öl) umzuwandeln, das einen niedrigeren Stockpunkt besitzt, und
im Falle von Öl einen hohen Viskositätsindex. Es ist ebenfalls
anwendbar für die Reduzierung des Stockpunktes beispielsweise
der Gasöle.
Die Charge ist u. a. zusammengesetzt aus linearen und/oder we
nig verzweigten Paraffinen, die wenigstens 10 Kohlenstoffato
me, bevorzugt 15 bis 50 Kohlenstoffatome und vorteilhaft 15
bis 40 Kohlenstoffatome besitzen. Die schweren Chargen umfas
sen Paraffine, die im wesentlichen mehr als 30 Kohlenstoffato
me besitzen und die Basisöle liefern; die Gasöle sind leichter
und umfassen Paraffine mit 10 bis 30 Kohlenstoffatomen.
Die isomerierten Produkte können bis 65-80% der Produkte mit
einem Zweig und etwa 20-35% der Produkte mit mehreren Zweigen
besitzen. Man versteht unter Produkten mit einem Zweig lineare
Paraffine, die eine einzige Methylgruppe umfassen, und unter
Produkten mit zwei Zweigen lineare Paraffine, die 2 Methyl
gruppen besitzen, die nicht durch das gleiche Kohlenstoffatom
getragen sind. Durch Erweiterung bzw. Extension definiert man
die Mehrfachzweige.
Andererseits umfaßt der Katalysator wenigstens eine hydrieren
de-dehydrierende Funktion, beispielsweise ein Metall der Grup
pe VIII (edel oder nichtedel) oder eine Kombination wenigstens
eines Metalls oder einer Verbindung der Gruppe VIII und wenig
stens eines Metalls oder einer Verbindung der Gruppe VI, und
die Reaktion wird unter den nachstehend beschriebenen Bedin
gungen durchgeführt.
Die Verwendung des EU-1-Zeolith nach der Erfindung unter den
vorbeschriebenen Bedingungen ermöglicht insbesondere die Pro
duktion von Produkten mit geringem Stockpunkt und Ölen mit
hohem Viskositätsindex bei guten Ausbeuten.
Der EU-1-Zeolith weist ein Atom-Si/T-Verhältnis zwischen 5 und
600 und insbesondere zwischen 10 und 300 auf.
Das Si/T-Globalverhältnis des Zeolith sowie die chemische Zu
sammensetzung der Proben sind bestimmt durch Röntgenstrahl
fluoreszenz und Atomabsorption.
Der beim Verfahren nach der Erfindung verwendete EU-1-Zeolith
kann mit dem gewünschten Si/T-Verhältnis durch katalytische
Anwendung nach der Erfindung direkt auf die Synthese erhalten
werden, indem man die Synthesearbeitsbedingungen einstellt.
Dann wird der Zeolith calciniert und durch wenigstens eine
Behandlung mit einer Lösung wenigstens eines Ammoniumsalzes
derart ausgetauscht, daß die Ammoniumform des Zeolith erhalten
wird, was, nachdem er einmal calciniert wird, zur Wasser
stofform des Zeolith führt.
Vorzugsweise hat in anderen Fällen der EU-1-Zeolith eine Be
handlung erfahren, die darauf gerichtet ist, zum Teil T-Ele
mente zu eliminieren (zu entfernen), beispielsweise das Alumi
nium (in diesem Fall spricht man von Entaluminisierung), der
art, daß das niedrige, durch Synthese erhaltene Si/T-Verhält
nis erhöht wird.
Dieser Zeolith wird erhalten ausgehend vom Synthesezeolith und
enthält somit Silicium und ein Element T, das gewählt ist aus
der Gruppe, die durch Al, Fe, Ga, B gebildet ist. Ein Teil der
T-Elemente wurde aus dem Gerüst des Zeolith entfernt, und sie
werden aus der Probe extrahiert (sie gehen dann in Lösung im
Falle eines Säureangriffs).
Somit liegt das Atom-Globalverhältnis Si/T des Zeolith über
dem des Ausgangszeolith, die Differenz (Erhöhung) ist wenig
stens gleich 10% des Si/T-Verhältnisses des Ausgangszeolith.
Das Si/T-Verhältnis an der Oberfläche (erhalten durch XPS-Mes
sung) nimmt nicht ab, und im allgemeinen steigt es in klarer
Weise.
Das Si/T-Globalverhältnis liegt bei wenigstens 10, bevorzugt
bei wenigstens 20 oder besser bei mehr als 60; im allgemeinen
werden EU-1-Zeolithe mit Si/Al-Verhältnissen von höchstens 600
und bevorzugt von mehr als 300 verwendet. Si/T-Verhältnisse
von 20 bis 200 oder besser 20 bis 100 sind besonders vorteil
haft.
Ein anderes Ziel der Erfindung wird durch diesen Zeolith
selbst gebildet.
Um den entaluminisierten EU-1-Zeolith nach der Erfindung her
zustellen, können im bevorzugten Fall, wo T gleich Al ist,
zwei Entaluminisierungsverfahren verwendet werden, ausgehend
vom rohen EU-1-Synthesezeolith, der ein organisches Struktur
bildnermittel umfaßt. Sie werden nachstehend beschrieben. Ein
anderes dem Fachmann bekanntes Verfahren jedoch tritt auch im
Rahmen der Erfindung auf. Diese für Aluminium (Al) beschriebe
nen Verfahren können ebenfalls für die anderen Elemente T gül
tig werden.
Das erste Verfahren (bevorzugt), das sogenannte mit direktem
Säureangriff, umfaßt eine erste Calcinierungsstufe unter einem
Strom trockener Luft bei einer Temperatur, die im allgemeinen
zwischen 450 und 550°C liegt, und hat als Ziel, den organi
schen Strukturbildner zu eliminieren, der in der Mikroporosi
tät des Zeolith vorhanden ist, gefolgt von einem Behandlungs
schritt durch eine wäßrige Lösung einer Mineralsäure wie HNO3
oder HCl oder einer organischen Säure wie CH3CO2H. Die letzt
genannte Stufe kann so oft wie notwendig wiederholt werden, um
das gewünschte Entaluminisierungsniveau zu erhalten. Zwischen
diesen beiden Schritten ist es möglich, einen oder mehrere
Ionenaustauschervorgänge durch wenigstens eine NH4NO3-Lösung
derart zu realisieren, daß wenigstens zum Teil, bevorzugt
praktisch vollkommen das Alkalikation, insbesondere das Natri
um, entfernt wird. So ist es bei Ende der Entaluminisierungs
behandlung durch direkten Säureangriff möglich, einen oder
mehrere Ionenaustauschervorgänge durch wenigstens eine NH4NO3-
Lösung zu realisieren, derart, daß die restlichen Alkalikatio
nen und insbesondere das Natrium eliminiert werden.
Um das gewünschte Si/Al-Verhältnis zu erreichen, ist es not
wendig, die Arbeitsbedingungen gut zu wählen; von diesem Ge
sichtspunkt aus sind die kritischsten Parameter die Behand
lungstemperatur durch die wäßrige saure Lösung, die Konzentra
tion der letzteren, ihre Natur, das Verhältnis zwischen der
Menge an saurer Lösung und der behandelten Zeolithmasse, die
Dauer der Behandlung und die Anzahl der realisierten Behand
lungen.
Man kann auch Entaluminisierungsbehandlungen durch chemische
entaluminisierende Verbindungen wie (beispielsweise, aber
nicht als begrenzend anzusehen) Siliciumtetrachlorid (SiCl4),
Ammoniumhexafluorsilicat [(NH4)2SiF6], Ethylendiamintetraessig
säure (EDTA) sowie seine Mono- oder Dinatriumform durchführen.
Diese Reaktionsteilnehmer können in Lösung oder in Gasphase,
beispielsweise im Falle von SiCl4, Verwendung finden.
Das zweite Verfahren, das sogenannte thermische Verfahren
(insbesondere mit Wasserdampf oder "Steaming") + Säureangriff
umfaßt in einem ersten Takt die Calcinierung unter einem Strom
trockener Luft bei einer Temperatur, die im allgemeinen zwi
schen etwa 450 und 550°C liegt und wo das Ziel darin besteht,
den organischen Strukturbildner zu eliminieren, der in der
Mikroporosität des Zeolith eingeschlossen war. Dann wird der
so erhaltene Feststoff einem oder mehreren Ionenaustauscher
vorgängen durch wenigstens eine NH4NO3-Lösung derart ausge
setzt, daß wenigstens zum Teil, bevorzugt praktisch total das
Alkalikation, insbesondere das Natrium, eliminiert wird, das
in kationischer Stellung im Zeolith vorhanden ist. Der so er
haltene Zeolith wird wenigstens einem Entaluminisierungszyklus
seines Gitters ausgesetzt und umfaßt wenigstens eine thermi
sche Behandlung, die gegebenenfalls und bevorzugt in Anwesen
heit von Wasserdampf bei einer Temperatur im allgemeinen zwi
schen 500 und 900°C durchgeführt wird, und gefolgt von wenig
stens einem Säureangriff durch eine wäßrige Lösung einer Mine
ralsäure oder organischen Säure, wie oben definiert. Die Cal
cinierungsbedingungen in Anwesenheit von Wasserdampf (Tempera
tur, Druck des Wasserdampfs und Dauer der Behandlung) sowie
die Säureangriffe der Post-Calcinierung (Dauer des Angriffs,
Konzentration der Säure, Natur der verwendeten Säure und das
Verhältnis zwischen dem Säurevolumen und der Zeolithmasse)
sind so ausgelegt, daß das gewünschte Entaluminisierungsniveau
erhalten wird. Zum gleichen Zweck kann man auch auf die Anzahl
der Zyklen thermische Behandlung-Säureangriff, die beeinflußt
werden, eingehen.
Eine Variante dieses zweiten Verfahrens kann darin bestehen,
die Stufe des sogenannten Säureangriffs, d. h. der Behandlung
durch eine saure Lösung, durch eine Behandlung mit einer Lö
sung einer chemischen entaluminisierenden Verbindung zu erset
zen, wie beispielsweise die vorgenannten, nämlich Siliciumte
trachlorid (SiCl4), Ammoniumhexafluorsilicat [(NH4)2SiF6],
Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) sowie ihre Mono- oder Di
natriumform.
Im bevorzugten Fall, wo T gleich Al ist, kann der Entalumini
sierungszyklus des Gitters, der wenigstens eine Stufe der
thermischen Behandlung, gegebenenfalls und bevorzugt durchge
führt in Anwesenheit von Wasserdampf, sowie wenigstens eine
Stufe des Angriffs in saurer Umgebung des EU-1-Zeolithen um
faßt, so oft wie notwendig wiederholt werden, um den entalumi
nisierten EU-1-Zeolithen zu erhalten, der die gewünschten Ei
genschaften besitzt. Genauso können anschließend an die ther
mische Behandlung, gegebenenfalls und bevorzugt durchgeführt
in Anwesenheit von Wasserdampf, mehrere aufeinanderfolgende
Säureangriffe mit Säurelösungen unterschiedlicher Konzentra
tionen durchgeführt werden.
Eine Variante dieses zweiten Calcinierungsverfahrens kann dar
in bestehen, die thermische Behandlung des EU-1-Zeolithen, der
den organischen Strukturbildner enthält, bei einer Temperatur,
die im allgemeinen zwischen 500 und 850°C liegt, eventuell und
bevorzugt in Anwesenheit von Wasserdampf, zu realisieren. In
diesem Fall werden die Stufen der Calcinierung des organischen
Strukturbildners und der Entaluminisierung des Gitters gleich
zeitig realisiert. Dann wird der Zeolith gegebenenfalls durch
wenigstens eine wäßrige Lösung einer Mineralsäure (beispiels
weise von HNO3 oder HCl) oder organischer Säure (CH3CO2H bei
spielsweise) behandelt. Schließlich kann der erhaltene Fest
stoff gegebenenfalls wenigstens einem Ionenaustausch durch
wenigstens eine NH4NO3-Lösung ausgesetzt werden, derart, daß
praktisch jedes Alkalikation eliminiert wird, insbesondere das
Natrium, das in kationischer Stellung im Zeolith vorhanden
ist.
Der modifizierte EU-1-Zeolith (und vorzugsweise der, bei dem
das Si/T-Globalverhältnis wenigstens 20 oder mehr als 20 be
trägt) nach der Erfindung ist wenigstens zum Teil, bevorzugt
praktisch vollständig, in saurer Form gegeben, d. h. in der
Wasserstofform (H+).
Das Atomverhältnis Na/T liegt im allgemeinen unter 10%, bevor
zugt unter 5% und noch bevorzugter unter 1%. Bevorzugt weist
der modifizierte EU-1-Zeolith ein Si/T-Globalverhältnis von 20
bis 200, oder besser 20 bis 100 auf.
Der Katalysator nach der Erfindung enthält einen EU-1-Zeolith
von einem Si/T-Verhältnis von wenigstens 10, gegebenenfalls im
Gemisch mit einer Matrix, und gegebenenfalls wenigstens ein
hydrierendes-dehydrierendes Element, bei dem es sich um ein
Edelmetall oder um eine Kombination wenigstens eines Metalls
oder einer Verbindung der Gruppe VI und wenigstens eines Me
talls oder einer Verbindung der Gruppe VIII handelt.
Der im Verfahren nach der Erfindung verwendete Katalysator
enthält wenigstens ein hydrierendes-dehydrierendes Element,
beispielsweise ein Metall der Gruppe VIII. Es kann sich um ein
Edelmetall handeln, bevorzugt ausgesucht aus der Gruppe, die
durch Pt oder Pd gebildet ist, welches in das Molekularsieb,
beispielsweise durch Trockenimprägnierung, durch Ionenaus
tausch oder durch ein irgendein anderes dem Fachmann bekanntes
Verfahren eingeführt wird oder welches in die Matrize einge
führt wird.
Der Gehalt an so eingeführtem Metall, ausgedrückt in Gew.-%
bezogen auf die eingesetzte Molekularsiebmasse, ist im allge
meinen kleiner als 5% und bevorzugt kleiner als 3%, wobei der
Gehalt an Edelmetall im Katalysator im allgemeinen unter
2 Gew.-% liegt.
Das hydrierende-dehydrierende Element kann auch eine Kombina
tion wenigstens eines Metalls oder einer Verbindung der Gruppe
VI (beispielsweise Molybdän oder Wolfram) und wenigstens eines
Metalls oder einer Verbindung der Gruppe VIII (beispielsweise
Nickel oder Kobalt) sein. Die Gesamtkonzentration an Metallen
der Gruppen VI und VIII, ausgedrückt als Metalloxide bezogen
auf den Träger, liegt im allgemeinen zwischen 5 und 40 Gew.-%,
bevorzugt zwischen 7 und 30 Gew.-%. Der Gewichtsanteil (ausge
drückt in Metalloxiden) der Metalle der Gruppe VIII auf Metal
len der Gruppe VI liegt bevorzugt zwischen 0,05 und 0,8; be
vorzugt zwischen 0,13 und 0,5.
Dies kann ebenfalls Rhenium und/oder Niob, allein oder in Kom
bination mit den Elementen der Gruppen VIII und VI sein.
Dieser Katalysatortyp kann vorzugsweise Phosphor enthalten,
dessen Gehalt, ausgedrückt in Phosphoroxid P2O5 bezogen auf den
Träger, im allgemeinen unter 15 Gew.-%, bevorzugt unter
10 Gew.-% liegt.
Im Falle der Behandlung einer reellen Charge wird das Moleku
larsieb nach der Erfindung zunächst in Form gebracht. Nach
einer ersten Variante kann das Molekularsieb der Abscheidung
wenigstens eines Metalls der Gruppe VIII ausgesetzt sein, be
vorzugt gewählt aus der Gruppe, die durch Platin und Palladium
gebildet ist und nach irgendeiner dem Fachmann bekannten Tech
nik geformt werden. Es kann insbesondere vermischt werden mit
einer im allgemeinen amorphen Matrix, beispielsweise einem
feuchten Pulver von Aluminiumoxidgel. Das Gemisch wird dann
geformt, beispielsweise durch Extrusion aus einer Düse. Der
Gehalt an Molekularsieb des so erhaltenen Gemisches liegt im
allgemeinen zwischen 0,5 und 99,9% und bevorzugt zwischen 5
und 90 Gew.-% bezogen auf das Gemisch (Molekularsieb + Matri
ze) oder auch zwischen 10 und 90% und bevorzugt zwischen 20
und 70%.
Im folgenden Text ist unter dem Ausdruck Träger das Gemisch
aus Molekularsieb + Matrize gemeint.
Die Formgebung kann realisiert werden mit anderen Matrizen
außer Aluminiumoxid, beispielsweise mit Magnesiumoxid, den
amorphen Siliciumoxiden-Aluminiumoxiden, den natürlichen Tonen
(Kaolin, Bentonit, Sepiolit, Attapulgit), Siliciumoxid, Titan
oxid, Boroxid, Zirkoniumoxid, den Phosphaten des Aluminiums,
den Phosphaten des Titans, den Phosphaten des Zirkoniums und
deren Gemischen. Andere Techniken als die Extrusion, bei
spielsweise die Pelletisierung oder die Drageeifizierung kön
nen verwendet werden.
Das hydrierende Metall der Gruppe VIII, bevorzugt Pt oder Pd,
kann ebenfalls sehr bevorzugt auf dem Träger durch irgendein
dem Fachmann bekanntes Verfahren abgeschieden sein und die
Abscheidung des Metalls auf das Molekularsieb ermöglichen. Man
kann die Ionenaustauschertechnik mit Konkurrenz verwenden, wo
das Konkurrenzmaterial bevorzugt Ammoniumnitrat ist und das
Konkurrenzverhältnis wenigstens gleich etwa 20 und bevorzugt
etwa 30 bis 200 ist. Im Falle des Platins oder des Palladiums
verwendet man üblicherweise einen Platintetraminkomplex oder
einen Palladiumtetraminkomplex; letztere werden dann praktisch
insgesamt auf dem Molekularsieb abgeschieden. Diese Kationen
austauschertechnik kann auch verwendet werden, um direkt das
Metall auf das Molekularsiebpulver vor seinem eventuellen Ge
misch mit einer Matrix abzuscheiden.
Die Abscheidung des Metalls (oder der Metalle) der Gruppe VIII
wird im allgemeinen gefolgt von einer Calcinierung unter Luft
oder Sauerstoff, üblicherweise zwischen 300 und 600°C, 0,5 bis
10 Stunden lang, bevorzugt zwischen 350°C und 550°C, 1 bis 4
Stunden lang. Man kann dann zu einer Reduktion unter Wasser
stoff, im allgemeinen bei einer Temperatur zwischen 300 und
600°C, 1 bis 10 Stunden lang, fortschreiten; bevorzugt arbei
tet man zwischen 350° und 550°C, 2 bis 5 Stunden lang.
Platin und/oder Palladium kann man auch nicht mehr direkt auf
das Molekularsieb, sondern auf die Matrize (das aluminiumhal
tige Bindemittel) vor oder nach der Stufe der Formgebung ab
scheiden, indem man einen Anionenaustausch mit der Hexachlor
platinsäure, der Hexachlorpalladiumsäure und/oder dem Palladi
umchlorid in Anwesenheit eines Konkurrenzmittels, beispiels
weise der Chlorwasserstoffsäure, einsetzt. Im allgemeinen wird
nach der Abscheidung des Platins und/oder des Palladiums der
Katalysator wie vorher einer Calcinierung ausgesetzt und dann
unter Wasserstoff wie oben angegeben reduziert.
Was die hydrierende Funktion einschließlich der Metalle der
Gruppe VIII, nichtedel, oder die Zuordnung der Metalloxide der
Gruppen VI und VIII, nichtedel, angeht, so kann sie in den
Katalysator auf verschiedenen Niveaus der Herstellung und in
verschiedenster Weise eingeführt werden.
Sie kann nur als Teil (Teil der Assoziationen der Metalloxide
der Gruppen VI und VIII) oder insgesamt im Augenblick des
Durchknetens des Molekularsiebs nach der Erfindung mit dem als
Matrize gewählten Geloxid eingeführt werden. Sie kann auch
eingeführt werden durch einen oder mehrere Ionenaustauscher
vorgänge auf dem calcinierten Träger, der aus dem Molekular
sieb nach der Erfindung, dispergiert in der gewählten Matrix,
mit Hilfe von Lösungen gebildet ist, die Vorläufersalze der
gewählten Metalle enthalten, wenn diese zur Gruppe VIII gehö
ren. Sie kann durch ein oder mehrere Imprägnierungsvorgänge
des geformten und calcinierten Trägers, durch eine Lösung der
Vorläufer der Metalloxide der Gruppe VIII (insbesondere des
Kobalts und des Nickels) eingeführt werden, wenn die Vorläufer
der Oxide der Metalle der Gruppe VI (insbesondere das Molybdän
oder das Wolfram) vorher im Augenblick des Durchknetens des
Trägers eingeführt wurden. Sie kann auch eingeführt werden
durch einen oder mehrere Imprägnierungsvorgänge des calcinier
ten Trägers, bestehend aus einem Molekularsieb nach der Erfin
dung und der Matrize, durch Lösungen, welche die Vorläufer der
Oxidmetalle der Gruppen VI und VIII enthalten, wobei die Vor
läufer der Oxide der Metalle der Gruppe VIII bevorzugt nach
denen der Gruppe VI oder gleichzeitig mit diesen letzteren
eingeführt werden. Die Verfahren durch Imprägnierung führen
zur Abscheidung des Metalls der Gruppe VIII, im wesentlichen
auf dem Bindemittel.
Für den Fall, wo die Metalloxide an mehreren Imprägnierungen
der entsprechenden Vorläufersalze eingeführt werden, sollte
eine Zwischencalcinierungsstufe des Katalysators bei einer
Temperatur zwischen 250 und 600°C vorgenommen werden.
Die Imprägnierung des Molybdän kann erleichtert werden durch
Zusatz von Phosphorsäure in den Lösungen von Ammoniumparamo
lybdat.
Das Gemisch wird dann geformt, beispielsweise durch Extrusion
durch eine Düse. Der Gehalt an Molekularsieb des so erhaltenen
Gemisches liegt im allgemeinen zwischen 0,5 und 99,9% und be
vorzugt zwischen 10 und 90 Gew.-% bezogen auf das Gemisch (Mo
lekularsieb + Matrize), und bevorzugt zwischen 20 und 70%.
Der Abscheidung des letztgenannten Metalls folgt im allgemei
nen eine Calcinierung unter Luft oder Sauerstoff, üblicherwei
se zwischen 300 und 600°C, 0,5 bis 10 Stunden lang, bevorzugt
zwischen 350°C und 550°C, 1 bis 4 Stunden lang.
Man geht dann im allgemeinen zu einer Schwefelung des Kataly
sators vor seiner Kontaktierung mit der Charge nach irgendei
nem dem Fachmann bekannten Verfahren über. In diesem Fall ent
hält der Katalysator also vorzugsweise Schwefel.
Der Katalysator nach der Erfindung wird zur Umwandlung der
Kohlenwasserstoffe und insbesondere in einem Verfahren zur
Verminderung des Stockpunktes der jetzt definierten Art einge
setzt.
Dieses Reduktionsverfahren des Stockpunktes der nachstehend
definierten Art kann auch eingesetzt werden bei einem einen
EU-1-Zeolith enthaltenden Katalysator. So wie durch die Syn
these mit der vorher ausgedrückten Formel erhalten, insbeson
dere mit einem Si/T-Verhältnis von 5 bis 600, vorzugsweise von
10 bis 300. Die Zeolithe, welche Si/T-Verhältnisse unter 10
haben, sind ebenfalls eingeschlossen.
Die Chargen, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behan
delt werden können, sind vorzugsweise Fraktionen, welche rela
tiv hohe Stock- oder Fließpunkte haben, deren Wert vermindert
werden soll.
Das Verfahren nach der Erfindung kann verwendet werden zur
Behandlung verschiedenartigster Chargen, die von relativ
leichten Fraktionen wie den Kerosinen und den Düsentreibstof
fen bis zu Chargen gehen, welche höhere Siedepunkte besitzen,
wie die mittleren Destillate, die Vakuumrückstände, die Gas
öle, die mittleren, aus dem FCC (LCO und HCO) stammenden De
stillate und die Hydrocrack-Rückstände.
Die zu behandelnde Charge ist zum größeren Teil der Fälle eine
C10⁺-Fraktion mit einem anfänglichen Siedepunkt von mehr als
etwa 175°C, bevorzugt eine schwere Fraktion mit einem Siede
punkt von wenigstens 180°C und bevorzugt einem Siedepunkt von
wenigstens 380°C. Das Verfahren nach der Erfindung ist beson
ders ausgelegt, um paraffinische Destillate wie die mittleren
Destillate zu behandeln, welche die Gasöle, die Kerosine, die
Düsentreibstoffe, die Vakuumdestillate und jegliche andere
Fraktionen umfassen, deren Siedepunkt und Viskosität angepaßt
werden sollen, um in den Rahmen der Normen zu passen.
Die Chargen, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behan
delt werden können, können Paraffine, Olefine, Naphthene, Aro
mate und auch Heterocyclate und mit einem erheblichen Anteil
n-Paraffine mit hohem Molekulargewicht und sehr wenig ver
zweigte Paraffine, ebenfalls mit hohem Molekulargewicht, ent
halten.
Die Reaktion wird derart durchgeführt, daß der Grad der Crack-Reaktionen
ausreichend gering bleibt, um das Verfahren wirt
schaftlich durchführbar zu machen. Die Rückkopplungsfaktoren
der Crack-Reaktionen liegen im allgemeinen unter 40%, bevor
zugt unter 30% und vorteilhaft unter 20%.
Typische Chargen, die vorzugsweise erfindungsgemäß behandelt
werden können, besitzen im allgemeinen einen Stockpunkt unter
0°C. Die aus der Behandlung gemäß dem Verfahren resultierenden
Produkte haben Stockpunkte unter 0°C und bevorzugt unter etwa
-10°C.
Diese Chargen besitzen Gehalte an n-Paraffinen und sehr wenig
verzweigten Paraffinen mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen und
mit hohem Molekulargewicht, das oft oberhalb von 30% liegt und
bis zu etwa 90% reichen kann, sogar in gewissen Fällen über
90 Gew.-% betragen kann. Das Verfahren ist besonders interes
sant, wenn dieser Anteil wenigstens 60 Gew.-% beträgt.
Als Beispiel kann man andere behandelbare Chargen nach der
Erfindung nennen und als nicht begrenzend die Grundstoffe für
Schmieröle, die Syntheseparaffine, die aus dem Fischer-Tropsch-Verfahren
stammen, die Polyalphaolefine mit hohem
Stockpunkt, die Syntheseöle etc. Das Verfahren läßt sich an
wenden auf andere Verbindungen, die eine n-Alcankette, wie sie
vorher definiert wurde, enthalten, beispielsweise n-Alkylcy
cloalcan-Verbindungen, oder die wenigstens eine aromatische
Gruppe umfassen.
Die Arbeitsbedingungen, unter denen das Verfahren nach der
Erfindung abläuft, sind die folgenden:
- - die Reaktionstemperatur liegt zwischen 170 und 500°C und bevorzugt zwischen 180 und 470°C, vorteilhaft zwischen 190-450°C;
- - der Druck liegt zwischen 1 und 250 bar und bevorzugt zwi schen 10 und 200 bar;
- - die Raumgeschwindigkeit pro Stunde (vvh, ausgedrückt als Volumen eingespritzter Charge pro Volumeneinheitkatalysa tor und Stunde) beträgt zwischen etwa 0,05 und etwa 100 und bevorzugt zwischen etwa 0,1 und etwa 30 h-1.
Der Kontakt zwischen der Charge und dem Katalysator wird in
Anwesenheit von Wasserstoff realisiert. Das verwendete Wasser
stoffverhältnis, ausgedrückt in Litern Wasserstoff pro Liter
Charge, liegt zwischen 50 und etwa 2000 Litern Wasserstoff pro
Liter Charge und bevorzugt zwischen 100 und 1500 Litern Was
serstoff pro Liter Charge.
Die zu behandelnde Charge besitzt bevorzugt einen Wassergehalt
an stickstoffhaltigen Verbindungen von weniger als etwa
200 ppm Gewicht und vorteilhaft weniger als 100 ppm Gewicht.
Der Gehalt an Schwefel liegt unter 1000 ppm Gewicht, bevorzugt
unter 500 ppm und noch bevorzugter unter 200 ppm Gewicht. Der
Gehalt an Metallen der Charge, wie Ni oder V, ist extrem redu
ziert, d. h. liegt unter 50 ppm Gewicht und noch bevorzugter
unter 10 ppm Gewicht und noch weiter bevorzugt unter 2 ppm
Gewicht.
Die nach diesem Verfahren gemäß der Erfindung erhaltenen Ver
bindungen können solche mit einem Zweig, solche mit zwei Zwei
gen und solche mit Mehrfachzweigen, vorzugsweise mit Methyl
gruppen sein.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu
begrenzen.
Das verwendete Ausgangsmaterial ist ein EU-1-Zeolith, der ge
mäß Beispiel 1 der EP 42226 B1 hergestellt wurde und ein
Si/Al-Atomgesamtverhältnis gleich 17,5 und ein Atomverhältnis
Na/Al gleich 0,8 aufwies.
Dieser EU-1-Zeolith erfährt zunächst eine sogenannte trockene
Calcinierung bei 550°C unter einem trockenen Luftstrom,
18 Stunden lang. Dann wird der erhaltene Feststoff vier Ionen
austauschervorgängen in einer Lösung von NH4NO3 10N bei etwa
100°C 4 Stunden lang für jeden Austausch ausgesetzt. Der so
erhaltene Feststoff wird NH4-EU-1/1 genannt und besitzt ein
Si/Al-Verhältnis von 18,1 und ein Na/Al-Verhältnis = 0,003.
Seine anderen physikochemischen Eigenschaften sind in Tabel
le 1 zusammengefaßt.
Die Kristallite des EU-1-Zeolith stellen sich in Form von Kri
stallen dar, deren Abmessungen von 0,6 µm bis 3 µm variiert.
Der NH4-EU-1/1-Zeolith wird mit Aluminiumoxid vom Typ SB3 ver
mischt und verknetet, der von der Firma Condéa geliefert wird.
Die verknetete Paste wird dann durch eine Düse mit einem
Durchmesser von 1,4 mm extrudiert. Die Extrudate werden an
schließend bei 500°C 2 Stunden lang unter Luft calciniert,
dann trocken durch eine Lösung von Platintetraminchlorid
[Pt(NH3)4]Cl2 imprägniert und schließlich unter Luft bei 550°C
calciniert. Der Platingehalt des endgültigen so erhaltenen
Katalysators C1 liegt bei 0,7 Gew.-% und der Zeolithgehalt,
ausgedrückt als Verhältnis zur Gesamtheit der Masse des Kata
lysators, liegt bei 30 Gew.-%.
Das verwendete Ausgangsmaterial ist ein EU-1-Zeolith, der ge
mäß Beispiel 4 der EP 42226 B1 hergestellt und ein Si/Al-Atom
gesamtverhältnis gleich 38,4 besitzt und Natrium enthält.
Dieser EU-1-Zeolith erfährt zunächst eine sogenannte trockene
Calcinierung bei 550°C unter einem Strom trockener Luft,
18 Stunden lang. Dann wird der erhaltene Feststoff vier Ionen
austauschervorgängen in einer NH4NO3 10N-Lösung bei etwa 100°C
4 Stunden lang für jeden Austausch ausgesetzt. Der so erhalte
ne Feststoff wird als NH4-EU-1/1 bezeichnet und besitzt ein
Si/Al-Verhältnis von 39,6 und ein Na/Al-Verhältnis von 0,002.
Seine anderen physikochemischen Eigenschaften sind in Tabelle
2 zusammengefaßt.
Der NH4-EU-1/2-Zeolith, der so erhalten wurde, wird dann einem
Ionenaustausch durch eine Platintetraminchloridlösung
[Pt(NH3)4]Cl2 nach der folgenden Arbeitsweise ausgesetzt. Der
NH4-EU-1/2-Zeolith wird in einer Lösung von Ammoniumnitrat der
art in Suspension gebracht, daß das Molverhältnis
R=[NH4⁺]/2*[Pt(NH3)4]Cl2 gleich 25 wird. Die Menge des eingeführ
ten Komplexes [Pt(NH3)4]Cl2 ist derart, daß der Gehalt an me
tallischem Platin (Pt) auf dem Zeolith, auf Trockenbasis, 0,8%
beträgt.
Der Pt/NH4-EU-1/2-Zeolith, wenn er so hergestellt ist, wird
dann mit Aluminiumoxid vom Typ SB3, geliefert von der Firma
Condéa, vermischt. Die verknetete und vermischte Paste wird
dann durch eine Düse von einem Durchmesser von 1,4 mm extru
diert. Die Extrudate werden dann bei 550°C 4 Stunden lang un
ter Luft calciniert. Der Gehalt des endgültigen Katalysators
C2 an Platin in der so erhaltenen Weise liegt bei 0,16 Gew.-%
und der Gehalt an Zeolith, ausgedrückt durch die Gesamtheit
der Masse des Katalysators, bei 50 Gew.-%.
Das verwendete Ausgangsmaterial ist ein EU-1-Zeolith, der her
gestellt wird gemäß Beispiel 5 der EP-Patentschrift 42226 B1
und ein Si/Al-Atomgesamtverhältnis von etwa 60 besitzt und
Natrium enthält.
Dieser EU-1-Zeolith erfährt dann zunächst eine sogenannte
trockene Calcinierung bei 550°C unter einem Trockenluftstrom,
18 Stunden lang. Dann wird der so erhaltene Feststoff vier
Ionenaustauschervorgängen in einer Lösung von NH4NO3 10N etwa
bei 100°C 4 Stunden lang für jeden Austausch ausgesetzt. Der so
erhaltene Feststoff wird als NH4-EU-1/3 bezeichnet und besitzt
ein Si/Al-Verhältnis = 63 und ein Na/Al-Verhältnis von weniger
als 0,002. Seine anderen physikochemischen Eigenschaften sind
in Tabelle 3 zusammengefaßt.
Der Zeolith NH4-EU-1/3 wird mit Aluminiumoxid vom Typ SB3 ver
mischt und verknetet, das von der Firma Condéa geliefert wird.
Die vermischte und verknetete Paste wird dann durch eine Düse
vom Durchmesser von 1,4 mm extrudiert. Die Extrudate werden
trocken durch eine Lösung eines Gemisches aus Ammoniumheptamo
lybdat, Nickelnitrat und Orthophosphorsäure imprägniert und
schließlich unter Luft bei 550°C in situ im Reaktor calci
niert. Die Gewichtsverhältnisse an aktiven Oxiden sind die
folgenden (bezogen auf den so hergestellten C3-Katalysator):
5,2 Gew.-% Phosphoroxid P2O5
15,2 Gew.-% Molybdänoxid MoO3
2,8 Gew.-% Nickel NiO
15,2 Gew.-% Molybdänoxid MoO3
2,8 Gew.-% Nickel NiO
Der Gehalt an EU-1/3-Zeolith in der Gesamtheit des Katalysa
tors C3 liegt bei 70%.
Das verwendete Ausgangsmaterial ist ein EU-1-Zeolith, der ge
mäß Beispiel 1 der EP 42226 B1 hergestellt wurde und ein
Si/Al-Atomgesamtverhältnis von 17,5 und ein Atomverhältnis
Na/Al gleich 0,8 besitzt.
Dieser Zeolith EU-1 erfährt zunächst eine sogenannte trockene
Calcinierung bei 550°C unter einem Strom trockener Luft, 18
Stunden lang. Dann wird der erhaltene Feststoff 3 Ionenaustau
schervorgängen in einer Lösung von NH4NO3 10N etwa bei 100°C
4 Stunden lang für jeden Austausch ausgesetzt. Der so erhalte
ne Feststoff wird dann zwei aufeinanderfolgenden Behandlungen
durch Lösungen von 13N Salpetersäure bei einem Volumenverhält
nis der Lösung aus Salpetersäure/Masse des Zeolith gleich
10 ml/g bei Rückfluß 4 Stunden lang ausgesetzt. Der so erhal
tene Feststoff wird als NH4-EU-1/4 bezeichnet und besitzt ein
Si/Al-Verhältnis = 59,7 und ein Na/Al-Verhältnis = 0,002. Sei
ne anderen physikochemischen Eigenschaften sind in Tabelle 4
zusammengefaßt.
Die Kristallite des EU-1-Zeolith stellen sich in Form von Kri
stallen dar, deren Abmessung zwischen 0,6 µm und 3 µm variiert.
Der NH4-EU-1/4-Zeolith wird mit Aluminiumoxid vom Typ SB3 ver
mischt und geknetet, der von der Firma Condéa geliefert wird.
Die vermischte Paste wird dann durch eine Düse von 1,4 mm
Durchmesser extrudiert. Anschließend werden die Extrudate bei
500°C 2 Stunden lang unter Luft calciniert und dann trocken
durch eine Lösung von Platintetraminchlorid [Pt(NH3)4]Cl2 im
prägniert und anschließend unter Luft bei 550°C calciniert.
Der Platingehalt des so erhaltenen endgültigen Katalysators C1
liegt bei 0,7 Gew.-% und der Zeolithgehalt, ausgedrückt gegen
über der Gesamtheit der Masse des Katalysators, bei 80 Gew.-%.
Die Katalysatoren C1, C2 und C4 wurden bewertet, um einen
Rückstand des Hydrocrackens, der aus einem Vakuumdestillat
stammte, zu behandeln.
Die Charakteristiken dieser Charge sind die folgenden:
Die Katalysatoren C1 und C2, deren Herstellung jeweils in den
Beispielen 1 und 2 beschrieben wurde, wurden verwendet, um ein
Basisöl aus der vorbeschriebenen Charge herzustellen.
Der Katalysator wird vorher unter Wasserstoff bei 450°C vor
dem katalytischen Test in situ im Reaktor reduziert. Diese
Reduktion erfolgt in Stufen. Sie besteht aus einer Stufe bei
150°C 2 Stunden lang, dann einem Temperaturanstieg bis 450°C
bei der Geschwindigkeit von 1°C/min, dann einer Stufe von 2
Stunden bei 450°C. Während dieses Reduktionsprotokolls liegt
der Wasserstoffdurchsatz bei 1000 Liter H2 pro Liter Katalysa
tor.
Die Reaktion findet bei 315°C unter einem Gesamtdruck von
12 MPa, einer stündlichen Volumengeschwindigkeit von 2 h-1 und
einem Wasserstoffdurchsatz von 1000 Liter H2 pro Liter Charge
statt. Unter diesen Arbeitsbedingungen liegt die Nettoumwand
lung in 400⁻-Verbindungen (mit einem Siedepunkt unter 400°C)
bei 25 Gew.-% und die Ausbeute an Basisöl bei etwa 75 Gew.-%.
Die Charakteristiken des erhaltenen Öls sind in der nachste
henden Tabelle zusammengefaßt.
Diese Beispiele zeigen jedes Interesse, Katalysatoren gemäß
der Erfindung zu verwenden, die es ermöglichen, den Stockpunkt
der Ausgangscharge, in diesem Fall einen Rückstand des Hydro
crackens, abzusenken und dabei einen hohen Viskositätsindex
(VI) beizubehalten.
Der in Beispiel 3 hergestellte Katalysator C3 wurde hinsicht
lich der Hydroisomerierung eines Rückstands des Hydrocrackens,
der aus einem Vakuumdestillat stammte, bewertet.
Die Charakteristiken der Charge sind die folgenden:
Die katalytische Testeinheit umfaßt einen Reaktor im festen
Bett mit aufsteigender Zirkulation der Charge ("up-flow"), in
die man 80 ml Katalysator einführt. Jeder der Katalysatoren
wird durch ein Gemisch von n-Hexan/DMDS + Anilin bis 350°C
geschwefelt. Der Gesamtdruck liegt bei 12 MPa, der Wasser
stoffdurchsatz bei 1000 Litern gasförmigem Wasserstoff pro Li
ter injizierter Charge, die stündliche Volumengeschwindigkeit
bei 1,0 h-1.
Die Reaktion findet bei 330°C unter einem Gesamtdruck von
12 MPa, einer Volumengesamtgeschwindigkeit von 1,1 h-1 und ei
nem Wasserstoffdurchsatz von 1000 l H2 pro Liter Charge statt.
Die Charakteristiken des Öls nach der Hydroisomerierung sind
in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt.
Dieses Beispiel zeigt das Gesamtinteresse, das man hat, einen
Katalysator nach der Erfindung zu verwenden, wodurch der
Stockpunkt der Ausgangscharge gesenkt werden kann, im vorlie
genden Fall eines Rückstands des Hydrocrackens, wobei ein ho
her Viskositätsindex (VI) beibehalten wird.
Claims (30)
1. Modifizierter EU-1-Zeolith, Silicium und ein Element T
umfassend, das aus der durch Al, Fe, Ga, B gebildeten
Gruppe gewählt ist und bei dem ein Teil der Elemente T
entfernt wurde, modifizierter Zeolith, bei dem das Atom-Si/T-Gesamtverhältnis
wenigstens gleich 10 beträgt und
das Si/T-Gesamtatomverhältnis größer als das des Aus
gangszeolith ist, wobei die Differenz wenigstens gleich
10% des Si/T-Verhältnisses des Ausgangszeolith beträgt.
2. Zeolith nach Anspruch 1, bei dem Si/T wenigstens gleich
20 ist.
3. Zeolith nach Anspruch 1, bei dem Si/T größer als 60 ist.
4. Zeolith nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
Si/T wenigstens gleich 600 ist.
5. Zeolith nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
Si/T wenigstens gleich 300 ist.
6. Zeolith nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
T Aluminium (Al) ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Zeolith nach einem der
vorhergehenden Ansprüche durch eine Behandlung eines EU-Zeolith,
der durch Synthese mit Hilfe wenigstens einer
Lösung einer Säure erhalten wurde.
8. Verfahren zur Herstellung eines Zeolith nach einem der
Ansprüche 1 bis 6 durch wenigstens eine thermische Be
handlung eines EU-1-Zeolith, der durch Synthese erhalten
wurde, gefolgt durch wenigstens eine Behandlung durch
eine Lösung einer Säure.
9. Verfahren zum Herstellen eines Zeolith nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, bei dem der durch Synthese erhaltene
EU-1-Zeolith durch wenigstens eine thermische Behandlung,
gefolgt von wenigstens einer Behandlung durch eine chemi
sche entaluminisierende Verbindung erhalten wurde, wie
Ammoniumhexafluorsilicat, Siliciumtetrachlorid, Ethylen
diamintetraessigsäure sowie seiner Natrium- und Dinatri
umform.
10. Verfahren zur Herstellung eines Zeolith nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, bei dem der durch Synthese erhaltene
EU-1-Zeolith durch wenigstens eine Behandlung entalumini
siert wurde, und zwar durch eine Behandlung mit einer
chemischen entaluminisierenden Verbindung wie Ammoniumhe
xafluorsilicat, Siliciumtetrachlorid, Ethylendiamintetra
essigsäure sowie seine Natrium- und Dinatriumform.
11. Katalysator, einen EU-1-Zeolith nach einem der Ansprüche
1 bis 6 umfassend oder einen Zeolith EU-1, erhalten gemäß
dem Verfahren der Herstellung eines der Ansprüche 7 bis
10.
12. Katalysator nach Anspruch 11, wenigstens eine Matrix und
0,5 bis 99,5 Gew.-% EU-1-Zeolith bezogen auf das Gemisch
Matrix + Zeolith umfassend.
13. Katalysator nach einem der Ansprüche 11 bis 12, im übri
gen wenigstens ein hydrierendes-dehydrierendes Element
umfassend.
14. Katalysator nach Anspruch 13, bei dem das hydrierende-
dehydrierende Element ein Edelmetall ist.
15. Katalysator nach Anspruch 13, bei dem das hydrierende-
dehydrierende Element eine Kombination wenigstens eines
Metalls oder einer Verbindung der Gruppe VI und wenig
stens eines Metalls oder einer Verbindung der Gruppe VIII
(nichtedel) ist.
16. Katalysator nach Anspruch 15, Phosphor enthaltend.
17. Katalysator nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem
das hydrierende-dehydrierende Element Niob und/oder Rhe
nium ist.
18. Verwendung des Katalysators nach einem der Ansprüche 11
bis 17 für die Umwandlung der Kohlenwasserstoffe.
19. Verfahren zur Verbesserung des Stockpunkts einer Charge,
Paraffine mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen umfassend,
bei dem die zu behandelnde Charge mit einem Katalysator
auf der Basis eines EU-1-Zeolith kontaktiert wird, der
wenigstens zum Teil in saurer Form vorliegt, und wenig
stens ein hydrierendes-dehydrierendes Element, bei einer
Temperatur zwischen 170 und 500°C, einem Druck zwischen 1
und 250 bar und einer Volumenstundengeschwindigkeit zwi
schen 0,05 und 100 h-1 in Anwesenheit von Wasserstoff mit
50 bis 2000 l/l Charge.
20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das hydrierende-dehy
drierende Element zur Gruppe VIII (edel) gehört.
21. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das hydrierende-dehy
drierende Element eine Kombination wenigstens eines Me
talls oder einer Verbindung der Gruppe VI und wenigstens
eines Metalls oder einer Verbindung der Gruppe VIII
(nichtedel) ist.
22. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem der Katalysator Phos
phor enthält.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, bei dem der
Katalysator eine Matrix und zwischen 0,5 und 99,9 Gew.-%
EU-1-Zeolith bezogen auf das Gemisch aus Matrix + Zeolith
enthält.
24. Verfahren nach Anspruch 19 mit einem Katalysator gemäß
einem der Ansprüche 11 bis 17.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, bei dem die
Charge einen Anfangssiedepunkt von mehr als 175°C auf
weist.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, bei dem die
Charge einen Anfangssiedepunkt von mehr als 280°C auf
weist.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, bei dem die
Charge einen Anfangssiedepunkt von mehr als 380°C auf
weist.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, bei dem die
Charge Paraffine mit 15 bis 50 Kohlenstoffatomen enthält.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, bei dem die
Charge Paraffine mit 15 bis 40 Kohlenstoffatomen enthält.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 29, bei dem die
zu behandelnde Verbindung in einer kohlenwasserstoffhal
tigen Charge vorhanden ist, die gewählt ist aus der Grup
pe, die durch die mittleren Destillate, die Gasöle, die
Vakuumrückstände, die Hydrocrackrückstände, die aus der
Fischer-Tropsch-Synthese stammenden Paraffine, die Syn
theseöle, die Gasölfraktionen und die mittleren aus FCC
stammenden Destillate, die Öle und die Polyalphaolefine
gebildet ist.
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