DE2200269C3 - Process for the preparation of a hydrodesulfurization catalyst and its application - Google Patents
Process for the preparation of a hydrodesulfurization catalyst and its applicationInfo
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Description
? ίΥ° Τ™*" WdSe her8estellte Aluminiumoxydhydrate.? ίΥ ° Τ ™ * " WdSe manufactured 8 aluminum oxide hydrates.
SSSS SiSSSSSS SiSS
fordert sormt ganz spezielle bzw m ganz spezieller 5 wendet werden. Da^ Verfahren isf
Weise hergestel te Alummiumoxydhydrate, was die zweistufiger KalzinSning nach der
Aawendungsbrejte_ des Verfahrensbetulichem- thermisch zersetzbaren &Αϊ^ίϊΑ&2
schickt FeX 15J d^ VerfJ«nJfrhalhusmaß,g aktiven Metallkompönenten durchzuführen, außerpmständlich
durchzufuhren, was insbesondere im gewöhnliche Behandlungen des Trägermaterials beHinblick
auf die .nderPraxjs benoügten großen to reits vor der Einbringung de? MeKmponenten,
Mengen derartiger Hydrodesulfunerungskatalysato- wie z.B. die hydrothermale Behandlung gemäß der
ren nachteilig ist. erörterten US-PS 33 40 180, sind nicht erforderlich.calls for very special or very special 5 turns. Da ^ procedure isf
Way produced aluminum oxide hydrates, what the two-stage calcination after the
Aawendungsbrejte_ des Prozessbetulichem- thermally decomposable & Αϊ ^ ίϊΑ & 2 sends F e X 15 J d ^ V erf J « n Jfrhalhus Maß, g active metal components to carry out, particularly in the usual treatments of the carrier material with regard to the .nder practices required already Contribution de? Components, amounts of such hydrodesulfurization catalysts, such as, for example, the hydrothermal treatment according to which it is disadvantageous. discussed US-PS 33 40 180 are not required.
Die nach den weiter oben genannten und die nach Trotzdem wird bei Einhaltung der erfindungsgemäßThe one according to the above-mentioned and the one after anyway, if the according to the invention is adhered to
dem zuletzt beschriebenen Verfahren hergestellten vorgeschriebenen Maßnahmen ein Hydrodefulfurie-prescribed measures established by the procedure described last, a hydrodefulfur-
Hydrodesulfunerungskatalysatoren we.sen zwar x5 rungskatalysator verbesserter Aktivität erhalten, wieHydrodesulfunerungskatalysatoren we.sen x 5 approximation catalyst of improved activity received, such as
brauchbare Entschwefelungsleistungen auf, jedoch auch durch die späteren Beispiele mit Vergleichs-useful desulphurisation performance, but also through the later examples with comparative
besteht naturgemäß ein starkes Interesse der Technik versuchen belegt wirdThere is naturally a strong interest in attempting the technology is evidenced
an hinsichtlich der Herstellung und/oder Wirksam- Wie bereits erwähnt, eignet sich der erfindungs-in terms of production and / or effective- As already mentioned, the inventive
ieii weiter verbesserten Katalysatoren. gemäß hergestellte Hydrodesulfurierungskatalysatorieii further improved catalysts. gem ä ß hydrodesulfurization catalyst prepared
Der Erfindung hegt demgemäß die Aufgabe zu- so insbesondere zur hydrierenden Entschwefelung vonThe object of the invention is accordingly in particular for the hydrogenative desulfurization of
gründe, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art Rückstandsölen. Unter Rückstandsölen sind die beireasons, a process of the type mentioned at the beginning of residual oils. Under residual oils are those at
zur Herstellung eine Hydrodesulfunerungskatalysa- Abtrennung leichterer Fraktionen aus Rohölen ver-for the production of a hydrodesulfurization catalyzer- separation of lighter fractions from crude oils
tors zu schaffen, das m einfacherer Weise durchzu- bleibenden Rückstandsmaterialien zu verstehen, wietors to make the m easier to understand how residual materials persist
führen ist und dabei einen Katalysator verbesserter sie häufig auch als Asphaltöle, flüssiger Asphalt,lead and thereby a catalyst they often improved as asphalt oils, liquid asphalt,
Leistungsfähigkeit, auch und insbesondere bei der as Schwarzöle, so benannt nach ihrer gewöhnlich tief-Performance, also and especially with the as black oils, so named after their usually deep
Hydrodesulfurierung von schweren Rückstandsölen, dunklen bis schwarzen Färbung, Erdölrückstände,Hydrodesulfurization of heavy residual oils, dark to black color, petroleum residues,
ergibt. getoppte Rohölrückstände oder Bunkerbrennöle beresults. topped crude oil residues or bunker fuel oils be
Überraschenderweise wurde gefunden, daß diese zeichnet werden. Gewöhnlich weisen diese RückAufgabe
bei einem Verfahren der eingangs angegebe- standsöle einen Siedebeginn von über 343° C auf.
nen Art durch eine besondere zweistufige Kalzinie- 3o Nachstehend werden Merkmale und bevorzugte
rungsbehandlung des Katalysators nach Einverlei- Ausführungsformen des Verfahrens weiter erläutert,
bung der thermisch zersetzbaren Verbindungen der Als schwer schmelzbare Trägermaterialien aus
katalytisch aktiven Metallkomponenten gelöst wird. anorganischen Oxyden kommen insbesondere Alu-Gegenstand
der Erfindung ist demnach ein Ver- miniumoxyd, Siliciumdioxyd, Zirkonoxyd, Thoriumfahren
zur Herstellung eines Hydrodesulfurierungs- 35 oxyd, Boroxyd sowie Kombinationen davon, beikatalysators
aus mindestens je einer katalytisch akti- spielsweise Aluminiumoxyd-Siliciumdioxyd oder
ven Metallkomponente aus den Gruppen VIa und Aluminiumoxyd-Zirkonoxyd, in Betracht. Das an-VIII
des Periodensystems der Elemente auf einem organische Oxydträgermaterial trägt bis zu einem geschwer
schmelzbaren anorganischen Trägermaterial, wissen Maße zu der Gesamtaktivität, Selektivität und
wobei die katalytisch aktiven Metallkomponenten 40 Stabilität des Katalysators bei. Aluminiumoxyd wird
dem Trägermaterial in Form thermisch zersetzbarer als Trägermaterial bevorzugt.Surprisingly, it has been found that these are drawn. Usually, this return task has an initial boiling point of over 343 ° C in a process for the oils mentioned at the beginning.
nen type by a special two-stage calcination 3o Features and preferred treatment of the catalyst after introducing embodiments of the method are explained in more detail, training of the thermally decomposable compounds of the poorly fusible support materials from catalytically active metal components is dissolved. Inorganic oxides come in particular from aluminum. The object of the invention is accordingly a minium oxide, silicon dioxide, zirconium oxide, thorium process for the production of a hydrodesulfurization oxide, boron oxide and combinations thereof, additional catalyst made of at least one catalytically active, for example aluminum oxide-silicon dioxide or metal component groups VIa and aluminum oxide-zirconium oxide. The an-VIII of the Periodic Table of the Elements on an organic oxide support material contributes to a hard-to-melt inorganic support material, measures the overall activity, selectivity and the catalytically active metal components contribute to the stability of the catalyst. Aluminum oxide is preferred to the carrier material in the form of thermally decomposable carrier material.
Verbindungen einverleibt werden und eine zwei- Das Trägermaterial wird vorzugsweise in der ge-Compounds are incorporated and a two- The carrier material is preferably used in the
fitufige Kalzinierungsbehandlung durchgeführt wird, wünschten Größe und Gestalt der endgültigen Kata-a thorough calcination treatment is carried out, the size and shape of the final cat-
bei der in der ersten Stufe in einer wasserdampfhalti- lysatorteilchen verwendet. Hierzu kann ein Pulverwhen used in the first stage in a water vapor holding lysatorteilchen. A powder can be used for this
gen und in der zweiten Stufe in einer im wesentlichen 45 des Trägermaterials mit einem Bindemittel gemischtgene and in the second stage in a substantially 45 of the carrier material mixed with a binder
trockenen Atmosphäre gearbeitet wird, welches da- und zu Pellets von gleichmäßiger Größe und Gestaltdry atmosphere is worked, which in turn leads to pellets of uniform size and shape
durch gekennzeichnet ist, daß man zunächst dem gepreßt werden. Alternativ kann ein pulverförmigesis characterized by the fact that you are first pressed to the. Alternatively, a powdery
Trägermaterial die thermisch zersetzbaren Verbin- Gemisch aus sämtlichen KatalysatorkomponentenCarrier material the thermally decomposable compound mixture of all catalyst components
düngen der katalytisch aktiven Metallkomponenten einer extrudierbaren Masse verarbeitet und durchfertilize the catalytically active metal components of an extrudable mass processed and through
in an sich bekannter Weise einverleibt und das dabei 50 öffnungen extrudiert und dann auf die gewünschteincorporated in a known manner and thereby extruded 50 openings and then to the desired
erhaltene Gemisch, gegebenenfalls nach vorhergehen- Länge geschnitten oder gebrochen werden. Geeigneteobtained mixture, optionally cut or broken according to the previous length. Suitable
der Trocknung, dann zuerst mindestens 0,5 Stunden Binder oder Gleitmittel sind Stärke, Polyvinylalkohol,drying, then first at least 0.5 hours Binder or lubricant are starch, polyvinyl alcohol,
bei einer Temperatur im Bereich von 260 bis 371° C Methylcellulose und Graphit.at a temperature in the range of 260 to 371 ° C, methyl cellulose and graphite.
in einer oxydierenden, mehr als 20 Volumprozent Ein besonders wirksamer Hydrodesulfurierungs-in an oxidizing, more than 20 percent by volume A particularly effective hydrodesulfurization
Wasserdampf enthaltenden A tmosphäre und danach 55 katalysator ergibt sich, wenn das Trägermaterial eine A steam-containing tmosphäre and thereafter 55 catalyst is obtained if the support material has a
etwa 1 bis 4 Stunden bei einer Temperatur im Be- spezifische Oberfläche von etwa 140 bis 270 m2/g, einabout 1 to 4 hours at a temperature in the specific surface area of about 140 to 270 m 2 / g
reich von etwa 427 bis 649° C in einer im wesent- mittleres Porenvolumen von etwa 0,3 bis 0,7 m3 /granging from about 427 to 649 ° C in an essentially mean pore volume of about 0.3 to 0.7 m 3 / g
liehen trockenen oxydierenden Atmosphäre kalziniert. und einen durchschnittlichen Porendurchmesser vonlent dry oxidizing atmosphere calcined. and an average pore diameter of
Vorzugsweise wird die erste Kalzinierungsbehand- etwa 60 bis 120 Angströmeinheiten aufweist. DiePreferably the first calcination treatment will be about 60 to 120 Angstrom units. the
lung in einer etwa 50 bis 95 Volumprozent Wasser- 60 physikalischen Eigenschaften des fertigen Katalysa-development in an approximately 50 to 95 volume percent water- 60 physical properties of the finished catalyst
dampf enthaltenden Atmosphäre durchgeführt. tors werden in weitem Maße durch die physikalischenvapor-containing atmosphere carried out. tors are largely determined by the physical
Der erfindungsgemäß hergestellte Hydrodesulfu- Eigenschaften des Trägermaterials bestimmt. Das be-The hydrodesulfu properties of the carrier material produced according to the invention are determined. The
rierungskatalysator eignet sich insbesondere zur kata- vorzugte Trägermaterial mit diesen physikalischenration catalyst is particularly suitable for the preferred carrier material with this physical
lyrischen hydrierenden Entschwefelung von Rück- Eigenschaften ist Aluminiumoxyd, insbesondere inlyric hydrative desulfurization of reverse properties is alumina, especially in
standsölen. 65 Form von kugelförmigen Teilchen.standing oils. 65 shape of spherical particles.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist Verfahren zur Herstellung kugelförmiger Alumi-The manufacturing method according to the invention is a method for manufacturing spherical aluminum
nicht wie das Verfahren der vorausgehend erörter- niumoxydteilchen sind bekannt; üblicherweise wirdnot known as the process of the previously discussed ternium oxide particles; usually becomes
ten US-PS 33 40 180 auf ganz spezielle bzw. in ganz dabei ein Aluminiumoxydsol hergestellt und das Solth US-PS 33 40 180 on very special or in completely thereby an aluminum oxide sol and the sol
22 OO22 OO
in Tropfenform in heißem öl dispergiert, wodurch cine Gelbildung unter dem Einfluß von alsNeutnJ-sierungsmittel anwesendem Ammoniak erfolgt. Die kugelilen Teilchen werden dann gealtert, getrocknet und kalziniert.dispersed in droplet form in hot oil, causing gel formation under the influence of a neutralizing agent ammonia is present. The spherical particles are then aged, dried and calcined.
Bei Einverleibung der katalytisch aktiven Metallkomponenten durch Imprägnierung kann dies in üblicher Weise durch Imprägnieren des Tragermaterials mit einer wäßrigen Lösung emer Verbindung der gewehten Metallkomponente erfolgen. Das imprägnierte Trägermaterial wird zweckmäßig danach getrocknet.When incorporating the catalytically active metal components by impregnation, this can be done in the usual way by impregnating the carrier material take place with an aqueous solution emer connection of the blown metal component. The impregnated carrier material is expediently dried afterwards.
Als katalytisch aktive Metallkomponenten kornmen Metalle aus den Gruppen VIa und VIII des Periodensystems in Betracht, d.h. Chrom, Molybdän iS und/oder Wolfram in Kombination mit einem oder mehreren Metallen der Gruppe VIII also Eisen, Nickel, Kobalt, Platin, Palladium, Ruthenium, Rho- dium, Osmium und Iridium. Geeignete thermisch !ersetzbare Verbindungen von Metallen der ao Gruppe VIa sind z. B. Ammoniummolybdat, Ammoniumparamolybdat, Molybdänsaure, Ammoniumchromat, Ammoniumperoxychromat, Chromacetat, Chrom(II)-chlorid, Chromnitrat, Ammomummetawolframat und Wolframsäure. Bei Einverleibung *5 durch die Imprägnierung wird zweckmäßig eine gemeinsame Lösung einer Verbindung eines Metalls der Gruppe VI a und einer Verbindung eines Metalls der Gruppe VIII verwendet. Geeignete löViche und thermisch zersetzbare Verbindungen von Metallen der Gruppe VIII sind z. B. Nickelnitrat, Nickelsulfat, Nickelchlorid, Nickelbromid, Nickelfluorid, Nickeljodid, Nickelacetat, Nickelformiat, Kobalt(II)-nitrat, Kobalt(II)-sulfat, Kobalt(II)-fluorid, Eisen(III)-fluorid, Eisen(III)-bromid, Eisen(III)-nitrat, Eisen(III)-sulf at, Ksen(ni)-f ormiat, Eisen(III)-acetat, Platinchlorid, Chlorplatinsäure, Chloφalladiumsäure und Palladiumchlorid. Von den Metallen der Gruppe VIa wird Molybdän bevorzugt. Das Metall der Gruppe Via wird zweckmäßig in einer Menge 4<> entsprechend etwa 5 bis 20 Gewichtsprozent der endgültigen Katalysatorzusammensetzung verwendet. Das Metall der Gruppe VIII, vorzugsweise Kobalt, sollte etwa 0,1 bis 10 Gewichtsprozent der endgültigen Katalysatorzusammensetzung ausmachen.As catalytically active metal components kornmen metals of Groups VIa and VIII of the Periodic Table, ie chromium, molybdenum i S and / or tungsten in combination with one or more metals of Group VIII ie iron, nickel, cobalt, platinum, palladium, ruthenium, Rhodium , osmium and iridium. Suitable thermally replaceable compounds of metals from group VIa are e.g. B. ammonium molybdate, ammonium paramolybdate, molybdic acid, ammonium chromate, ammonium peroxychromate, chromium acetate, chromium (II) chloride, chromium nitrate, ammonium metatungstate and tungstic acid. When incorporating * 5 through the impregnation, a common solution of a compound of a metal from group VI a and a compound of a metal from group VIII is expediently used. Suitable soluble and thermally decomposable compounds of Group VIII metals are e.g. B. Nickel nitrate, nickel sulfate, nickel chloride, nickel bromide, nickel fluoride, nickel iodide, nickel acetate, nickel formate, cobalt (II) nitrate, cobalt (II) sulfate, cobalt (II) fluoride, iron (III) fluoride, iron (III) bromide, iron (III) nitrate, iron (III) sulfate, ksenic (ni) formate, iron (III) acetate, platinum chloride, chloroplatinic acid, chloropalladic acid and palladium chloride. Of the Group VIa metals, molybdenum is preferred. The Via Group metal is conveniently used in an amount equal to about 5 to 20 percent by weight of the final catalyst composition. The Group VIII metal, preferably cobalt, should constitute from about 0.1 to 10 weight percent of the final catalyst composition.
Es können herkömmliche Impragnierungsmethoden angewendet werden, bei welchen das Trägermaterial getränkt, getaucht, suspendiert oder auf andere Weise mit der Imprägnierlösung bei Bedingungen in Berührung gebracht wird, bei denen die katalytischen Komponenten daran adsorbiert werden. Die Imprägnierung erfolgt vorzugsweise während einer relativ kurzen Zeitdauer mit einem geringen Volumen der Imprägnierlösung unter Herbeifühnmg einer gleichmäßigeTverteilimg der katalytischen Komponenten auf dem Trägermaterial. Vorzugsweise wird ein dampfmantelbeheizter Trommeltrockner verwendet. Das Trägermaterial wird in der in dem Trockner befindlichen Imprägnierlösung durch die Drehbewegung des Trockners umgewälzt. Durch Einführen von Wasserdampf in den Trocknermantel und Hindurchleiten eines Trockengases durch den Trockner, zweckmäßig Luft oder Stickstoff, wird die Lösung eingedampft.Conventional impregnation methods can be used be used, in which the carrier material is soaked, dipped, suspended or on is brought into contact with the impregnating solution in other ways under conditions in which the catalytic components are adsorbed thereon. The impregnation is preferably carried out during a relatively short period of time with a small volume of the impregnation solution with induction an even distribution of the catalytic Components on the carrier material. A drum dryer heated by steam jacket is preferred used. The carrier material is in the impregnation solution in the dryer circulated by the rotary motion of the dryer. By introducing water vapor into the dryer jacket and passing a drying gas through the dryer, suitably air or nitrogen the solution evaporated.
Die das Trägermaterial und die thermische zersetzbaren Verbindungen der katalytisch aktiven Metallkomponenten enthaltende Zusammensetzung wird dann, Regebenenfalls nach vorhergehender Trock-The support material and the thermal decomposable Compounds of the catalytically active metal components containing composition is then, if necessary after previous drying
dieendc das^alzkiTerTn in einer oxo^ mehr als 20 Volumprowährend einer Zeitf^siun bei einer Tempebis 3710C. Es wird eine um so ^J^SS>S!ngdes erzeugten Katalysators begroijere veru β Luftanteil vermindert wirddieendc the alzkiTerTn ^ oxo ^ in a more than 20 Volumprowährend a Zeitf ^ siun at a Tempebis 371 0 C. It is a so ^ J ^ SS> S! ngdes produced catalyst begroijere veru β air portion is verminder t
obachtet, £ star äre vorwiegend auswatch out, the rigidness predominates
'^ ^^fSt Vorzugsweise wird daher für Wasserdampf ^sten ^ stu{e ^ ^ ^'^ ^^ fSt Therefore, for water vapor ^ sten ^ stu {e ^ ^ ^
fjwa 5ObS 95 Volumprozent Wasserdampf ver-, . j Kalzinierungsatmosphäre verwendet. ™sc« **a die Difuer der Kalzinierung in Zweckmäßig some ui überschreiten. Infjwa 5ObS 95 percent by volume water vapor,. j calcination atmosphere used. ™ sc "** a the di f uer calcination in some expediently exceed ui. In
der ^J^^~ Katalysator in einer im der zweiten' ^™» *J™ di Atmosphäre, wiethe ^ J ^^ ~ catalyst in an im the second '^ ™ »* J ™ di atmosphere, like
Luft oder einem ander« 42? Air or another « 42?
den Gas be, «ner lemper ^ ^ ^turn off the gas
649 C etwa ι dis <t aiui.u e 649 C about ι dis <t aiui.u e
bei' ««y™^ wesentiichen trocken«, wie erat '«« y ™ ^ essential ii c hen dry «, like him
Der ™^Κ ^m e KennzeichnungThe ™ ^ Κ ^ m e marking
'n de° ™^™Atmocphäre der Kalzinierung in 'N de ° ™ ^ ™ atmo cp h ary calcination in
der oxyo ^^f A^J,n det wird, bedeutet, daßthe oxyo ^^ f A ^ J, n det , means that
der zweiten Stufe Verwendet wirthe second stage we used
diese Atmosphäre nicht mehr als voiump.o Wasserdampfent«alt·this atmosphere no longer than voiump.o water vapor is old ·
Zur Hydrodesul unerung mit£em:For hydrodesulence with £ em:
lenwasserstoffol und Wasserston am elenwasserstoffol and hydrogen at the e
temperatur ™ *^^££? 2^nZ Druck von hitzt und mit dem KatalysJ^J^"1^^ etwa 35 bis 341 atm ^ gtemperature ™ * ^^ ££? 2 ^ n Z pressure of heats and with the catalysJ ^ J ^ " 1 ^^ about 35 to 341 atm ^ g
i«^,^0.^^ SuTdei S^ wasser-i «^, ^ 0. ^^ SuTdei S ^ water-
^^ΐ^50^·^1^' 3"ur ^reinigung mt stoff reiche gasformige Phase..zur Ve «jg m^^ ΐ ^ 50 ^ * ^ 1 ^ '3 "ur ^ cleaning mt-rich gaseous phase .. Ve for" jg m
frischer KohlenwasseBtomeschidcung ^^fuhrt wird. Aus dem verbleibenden "fresh coal waterBtomeschidcung ^^ leads will. From the remaining "
gungen flussl.gf ,Αη1ει1^Γ^" ζJ^0H 3 die oder Abstreifkolonne SchwefeJw«*«™! und diegungen fl uussl .gf, Αη1ει1 ^ Γ ^ " ζ J ^ 0 H 3 the or stripping column SchwefeJw« * «™! and the
leichten Kohlenwasserstoffe Methanlight hydrocarbons methane
pan entfernt. Die unter KJ^^^i£^t mige Phase aus ^m Hochdruckabscheider kann zurpan away. The under K J ^^^ i £ ^ t mige phase from ^ m high pressure separator can be used
Entfernung des bei der ^^ Stickstoffverbindungen gebildeten ARemoval of the A formed in the ^^ nitrogen compounds
wärts vom Hochdruckabscheider W gtowards the high pressure separator W g
und das Wasser mit dann gelöstem Ammoniak aus dem Abscheider entfernt.and the water with then dissolved ammonia removed from the separator.
Ein kugelförmiges η^7"™™^ί£^£ rial von etwa 1,6 mm Durchmesser wurde nach der erläuterten öltropfmetiiode hergest eil-Hierzu wurde ein Alumimumch oridhydrosol, das durch Digerieren von Aluminium m verdünnter Salzsäure herges eil worden war, mit Hexamethylentetranim vermacht und als Tröpfchen in einem heißen Ölbad dispergiert. Die sich ergebenden Kugeln wurden über Nacht in dem ölbad gealtert und dann gewaschen, getrocknet und in einem Zweizonenofen 1 Munde oei 454° C und 2 Stunden bei 538 C kalziniert Das kugelförmige Trägermaterial hatte eine spezifische Oberfläche von 22OmVg und ein mittleres Porenvolumen von 0,65 crnVg.A spherical η ^ 7 "^ ™™ ί £ ^ £ rial of about 1.6 mm diameter was determined by the above-öltropfmetiiode mfd express purpose, a Alumimumch was oridhydrosol, which had been obtained by digesting aluminum m dilute hydrochloric acid herges express, with Hexamethylentetranim The resulting spheres were aged in the oil bath overnight and then washed, dried and calcined in a two-zone oven for 1 mouth at 454 ° C. and 2 hours at 538 C. The spherical support material had a specific surface area of 220 mVg and a mean pore volume of 0.65 mVg.
Das Aluminiumoxydtragerniatenai wurde_ dann mit 2 Gewichtsprozent Kobalt und 12 Gewichtspro-The aluminum oxide carrier was_ then with 2 percent by weight cobalt and 12 percent by weight
7 87 8
zent Molybdän unter Verwendung einer Imprägnier- wurde, ergab die Analyse des flüssigen Produktscent molybdenum using an impregnation agent was found by analysis of the liquid product
lösung aus Ammoniummolybdat und Kobaltnitrat- einen Schwefelgehalt von 1,35 Gewichtsprozent.Solution of ammonium molybdate and cobalt nitrate - a sulfur content of 1.35 percent by weight.
Hexahydrat, gelöst in 12gewichtsprozentigem wäßri- Zum weiteren Vergleich wurde ein kugelförmigerHexahydrate, dissolved in 12 percent by weight aqueous. For further comparison, a spherical one was used
gern Ammoniumhydroxyd, imprägniert. Hierzu wur- Katalysator wiederum in der gleichen Weise herge-like ammonium hydroxide, impregnated. For this purpose, the catalyst was again produced in the same way.
den die Aluminiumoxydkügelchen in der Imprägnier- 5 stellt, mit der Ausnahme, daß der Katalysator in derwhich the alumina spheres in the impregnation 5, with the exception that the catalyst in the
lösung in einem dampfmantelbeheizten Trommel- ersten Kalzinierungszone des Oxydationsofens in Be-solution in a drum heated by a steam jacket - first calcination zone of the oxidation furnace in
trockner zunächst 10 Minuten bei Raumtemperatur rührung mit einem 20 Volumprozent WasserdampfDryer first 10 minutes at room temperature, stirring with 20 percent by volume of water vapor
umgewälzt. Dann wurde Dampf in den Trockner- enthaltenden Luftstrom erhitzt wurde. Bei der Prü-circulated. Then steam was heated in the dryer-containing air stream. When testing
mantel eingeführt, wodurch die Lösung bis zur fung dieses Katalysators, wiederum in der gleichensheath introduced, making the solution to the action of this catalyst, again in the same
Trockenheit in Kontakt mit dem Trägermaterial in io Weise, ergab die Analyse des flüssigen ProduktsThe analysis of the liquid product revealed dryness in contact with the carrier material
etwa 2,5 Stunden eingedampft wurde. Die imprägnier- einen Schwefelgehalt von 1,2 Gewichtsprozent,evaporated for about 2.5 hours. The impregnation has a sulfur content of 1.2 percent by weight,
ten Kugeln zeigten einen Glühverlust bei 500° C von Das Verfahren der Erfindung ergibt also einenth balls showed a loss on ignition at 500 ° C. Thus, the method of the invention gives one
etwa 30 Gewichtsprozent. besseren Desulfurierungskatalysator, wobei eine umabout 30 percent by weight. better desulfurization catalyst, with a
Die getrockneten Kugeln wurden dann mittels so größere Verbesserung erzielt wird, je größer derThe dried spheres were then achieved by means of the greater the improvement, the greater the improvement
eines Bandförderers durch einen Zweizonenoxyda- 15 Wasserdampfgehalt in der ersten Kalzinierungsstufea belt conveyor through a two-zone oxide 15 water vapor content in the first calcination stage
tiorssofen geführt. Die Kugeln wurden in der ersten ist.tiorssofen led. The bullets were in the first is.
Zone in Berührung mit einem etwa 50 Volumprozent B e i s ο i e 1 2
Wasserdampf enthaltenden Luftstrom und in derZone in contact with an approximately 50 volume percent ice ο ie 1 2
Air stream containing water vapor and in the
zweiten Zone in Berührung mit einem 10 Volum- Zur Herstellung eines extrudierten Katalysatorssecond zone in contact with a 10 volume To make an extruded catalyst
prozent Wasserdampf enthaltenden Luftstrom erhitzt. 20 wurden 45 kg lein gepulvertes Aluminiumoxyd-percent air stream containing water vapor is heated. 20 45 kg of linen powdered aluminum oxide
Die Kugeln wurden durch die erste Zone in einer Monohydrat sorgfältig trocken gemischt mit 9,5 kgThe spheres were carefully dry mixed through the first zone in a monohydrate weighing 9.5 kg
Menge/Zeit, daß sich eine mittlere Verweilzeit in der fein gepulvertem Molybdänsäureaiihydrid und 2 kgAmount / time that there is an average residence time in the finely powdered molybdic acid anhydride and 2 kg
ersten Zone von 1 Stunde ergab, und durch die fein gepulvertem Kobaltcarbonat. Das Feststoff-first zone of 1 hour revealed, and through the finely powdered cobalt carbonate. The solid
zweite Zone in einer Menge/Zeit, daß sich eine Ver- gemisch wurde mit 42,9 kg einer 5,0gewichtsprozen-second zone in an amount / time that a mixture was possible with 42.9 kg of a 5.0 weight percent
weilzeit von 2 Stunden ergab, gefördert. Die erste 25 tigen Salpetersäure eine halbe Stunde vermischt, umresidence time of 2 hours resulted, promoted. The first 25 term nitric acid mixed for half an hour
Zone wurde bei einer Temperatur von 343° C gehal- einen cxlrudierbaren, plastischen Teig zu bilden. DieThe zone was kept at a temperature of 343 ° C to form an extrudable, plastic dough. the
ten, die zweite Zone bei einer Temperatur von 593° C. Mischung hatte einen Glühverlust bei 500° C vonth, the second zone at a temperature of 593 ° C. Mixture had a loss on ignition at 500 ° C of
Der erhaltene kugelförmige Katalysator wies eine 53,5 Gewichtsprozent. Die Mischling wurde durchThe spherical catalyst obtained had a 53.5 weight percent. The mongrel was through
spezifische Oberfläche von 177 m2/g und ein mittleres Öffnungen von 1,6 mm gepreßt, in Stücke vonspecific surface area of 177 m 2 / g and a mean openings of 1.6 mm pressed into pieces of
Porenvolumen von 0,43 cm3/g auf. 30 3,2 bis 6,4 mm Länge gebrochen und bei etwa 121° CPore volume of 0.43 cm 3 / g. 30 broken 3.2 to 6.4 mm in length and at about 121 ° C
Der auf diese Weise hergestellte Katalysator 2 Stunden lang getrocknet, wobei die flüchtigen Bewurde
für die Entschwefelung eines Rückstandsroh- standteile (Glühverlust bei (500° C) auf etwa 30 Geöls
geprüft. Das Rückstandsrohöl enthielt 3,73 Ge- wichtsprozent abnahmen. Die getrockneten extruwichtsprozent
Schwefel sowie 8,84 Gewichtsprozent dierten Teilchen wurden dann in dem Zweizonenheptanunlösliche
Asphaltenen und hatte ein spezifi- 35 oxydationsofen in der gleichen Weise wie im Beisches
Gewicht von 0,980 (15,6° C/15,60 C). spiel 1 behandelt, d. h., sie wurden in der ersten Zone
100 cm3 des Katalysators wurden in voneinander ge- des Oxydationsofens wiederum in Berührung mit
trennten Festbetten von je 25 cm3 angeordnet. Die einem 50 Volumprozent Wasserdampf enthaltenden
Beschickung wurde in Abwärtsfluß durch die Kata- Luftstrom erhitzt. Die oxydierten extrudierten Teillysatorbetten
in einmaligem Durchgang mit einer 40 chen hatten eine spezifische Oberfläche von 267 m2/g
stündlichen Raumströmungsgeschwindigkeit der und ein mittleres Porenvolumen von 0,5 cms/g. Bei
Flüssigkeit von 1,0 und in Vermischung mit rück- der Prüfung dieses extrudierten Katalysators in der
geführtem Wasserstoff geleitet. Der Wasserstoff beschriebenen Weise ergab die Analyse des flüssigen
wurde :u dem senkrecht angeordneten rohrförmigen Produkts 1,10 Gewichtsprozent Schwefel, gegenüber
Reaktor in einer Menge von 891 m3 (15° C, 1 atm) 45 3,73 Gewichtsprozent Schwefel in der Beschickung,
je m3 der flüssigen Kohlenwasserstoffbeschickung Bei Herstellung des extrudierten Katalysators in
(15° C) zurückgeführt. Die Beschickung wurde vor- der gleichen Weise mit der Ausnahme, daß die Teilerhitzt
und trat in das Katalysatorbett mit 368° C chen in der ersten Kaizinierungszone des Oxydabei
einem Wasserstoffdruck von 137 atm ein. Die tionsofens in Berührung mit einem nur 20 Volummaximale
Katalysatortemperatur betrug 397° C. Der 50 prozent Wasserdampf enthaltenden Luftstrom erhitzt
Reaktorausfluß wurde in einen Hochdruckabscheider wurden, stieg der Schwefelgehalt des flüssigen Progeleitet.
Überschüssiger Wasserstoff wurde über Kopf dukts auf 1,26 Gewichtsprozent unter den gleichen
abgezogen, mit Wasser gewaschen und zu dem Reak- Testbedingungen,
tor zurückgeführt. Der flüssige Anteil wurde aus demThe catalyst produced in this way was dried for 2 hours, the volatile evaporation for the desulphurization of a residual raw constituents (loss on ignition at (500 ° C.) to about 30 oils) being tested. The residual crude oil contained 3.73 percent by weight sulfur and 8.84 weight percent of all official particles were then in the Zweizonenheptanunlösliche asphaltenes and had a specific oxydationsofen 35 in the same manner as in Beisches weight of 0,980 (15.6 ° C / 15.6 0 C). Game 1 treated, ie They were placed in the first zone 100 cm 3 of the catalyst were placed in one another in the oxidation furnace, again in contact with separate fixed beds of 25 cm 3 each oxidized extruded partial lyser beds in a single pass with a 40 surface had a specific surface area of 267 m 2 / g hourly Space flow velocity and a mean pore volume of 0.5 cm s / g. At a liquid level of 1.0 and mixed with back testing, this extruded catalyst is passed into the guided hydrogen. In the manner described for hydrogen, the analysis of the liquid was: u the vertically arranged tubular product 1.10 weight percent sulfur, versus reactor in an amount of 891 m 3 (15 ° C, 1 atm) 45 3.73 weight percent sulfur in the feed, per m 3 of the liquid hydrocarbon charge in the production of the extruded catalyst recycled to (15 ° C). The feed was previously heated in the same way except that the part was heated and entered the catalyst bed at 368 ° C in the first oxide calcination zone at a hydrogen pressure of 137 atm. The ionic furnace in contact with only a 20 volume maximum catalyst temperature was 397 ° C. The air stream containing 50 percent water vapor heated reactor effluent was passed into a high pressure separator, the sulfur content of the liquid product increased. Excess hydrogen was stripped off overhead to 1.26 percent by weight under the same, washed with water and added to the reac test conditions,
gate returned. The liquid part was from the
Abscheider in eine Abstreifkolonne geleitet. Aus der 55 Vergleichsversuche zum Stand der TechnikSeparator passed into a stripping column. From the 55 comparative tests on the prior art
Abstreifkolonne wurde das flüssige Produkt gewon- ,,,.,, . . o _, _,Stripping column, the liquid product was won- ,,,. ,,. . o _, _,
nen. Nach 36 Betriebsstunden hatte das flüssige Pro- Als Vergleichskatalysator nach dem Stand dernen. After 36 hours of operation, the liquid product had As a comparative catalyst according to the prior
dukt einen Schwefelgehalt von 0,98 Gewichtsprozent, Technik wurde ein gemäß Beispiel I der eingangsproduct has a sulfur content of 0.98 percent by weight, the technique was a according to Example I of the introduction
gegenüber 3 73 Gewichtsprozent Schwefel in der Be- genannten US-PS 33 40 180 hergestellter Katalysatorcompared to 3 73 percent by weight sulfur in the aforementioned US Pat. No. 33 40 180 prepared catalyst
Schickung, sowie ein spezifisches Gewicht von 0,9261 60 verwendet Dieser Katalysator enthielt in Überein-Sending, as well as a specific weight of 0.9261 60 used This catalyst contained in accordance with
(15 6° C/15 6° O Stimmung mit den Angaben im Beispiel I der US-(15 6 ° C / 15 6 ° E mood with the information in Example I of the US
Zum Vergleich wurde ein kugelförmiger Katalysa- PS 0,5 Gewichtsprozent Nickel, 10 GewichtsprozentFor comparison, a spherical catalyst was 0.5 weight percent nickel, 10 weight percent
tor in der gleichen Weise hergestellt, mit der Aus- Kobalt und 8,0 Gewichtsprozent Molybdän. Dk spe-tor made in the same way, with the cobalt and 8.0 weight percent molybdenum. Dk spe-
nahme, daß der Katalysator in der ersten Kalzinie- zifische Oberfläche, gemessen nach der BET-Me-assumed that the catalyst in the first calcination-specific surface, measured according to the BET method
rungszone des Oxydationsofens in Berührung mit 65 thode durch Söckstoffadsorpöon, betrug 165 mVg,The oxidation zone of the oxidation furnace in contact with the 65 method by Söckstoffadsorpöon, was 165 mVg,
einem Strom von im wesentlichen trockener Luft er- und das mittlere Porenvolumen betrag 0,45 cmj/g.a flow of essentially dry air and the mean pore volume is 0.45 cmj / g.
hitzt wurde. Bei der Prüfung dieses Katalysators in Als erfindungsgemaß hergestellter Katalysatorwas heated. When testing this catalyst in As a catalyst produced according to the invention
der gleichen Weise wie das vorstehend beschrieben wurde der nach dem vorstehenden Beispiel 1 herge-in the same manner as that described above, the was prepared according to the above Example 1
ίοίο
stellte Katalysator verwendet. Seine Eigenschaften sind im vorstehenden Beispiel 1 aufgeführt.posed catalyst used. Its properties are listed in Example 1 above.
Die beiden Katalysatoren wurden unter genau übereinstimmenden Versuchsbedingungen nach der im vorstehenden Beispiel 1 beschriebenen Prüfmethode, bei den dort angegebenen Bedingungen und unter Verwendung des dort angegebenen Rückstandrohöls als Einsatzmaterial, auf ihre Entschwefelungsleistung geprüft. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.The two catalysts were under exactly matching test conditions after Test method described in Example 1 above, under the conditions and conditions specified there using the residual crude oil specified there as feedstock, on their desulphurisation performance checked. The results are shown in the table below.
strömungsgeschwindigkeit
der FlüssigkeitHourly space
flow rate
the liquid
StundenOperating time
hours
des Produkts
GewichtsprozentSulfur content
of the product
Weight percent
Vergleichcomparison
comparison
1,01.0
1.0
21 bis 2811 to 20
21 to 28
1,381.20
1.38
Erfindunginvention
invention
1,01.0
1.0
21 bis 2811 to 20
21 to 28
1,030.95
1.03
Erfindunginvention
invention
0,750.75
0.75
21 biß 2811 to 20
21 to 28
0,820.74
0.82
Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ohne weiteres ersichtlich, daß der erfindungsgemäß hergestellte Katalysator dem Vergleichskatalysator nach dem Stand der Technik überlegen ist. Bei übereinstimmender stündlicher Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit von 1,0 und auch sonst völlig übereinstimmenden Versuchsbedingungen ist die Entschwefelungsaktivität des erfindungsgemäß hergestellten Katalysators deutlich höher. Auch die Zunahme des Schwefelrestgehalts im Endprodukt bei ansteigender Betriebsdauer ist für den erfindungsgemäß hergestellten Katalysator wesentlich geringer als für den Vergleichskatalysator nach dem Stand der Technik, was eine verbesserte Stabilität des erfindungsgemäß hergestellten Katalysators aufzeigt.From the above results, it is readily apparent that the prepared according to the present invention Catalyst is superior to the comparative catalyst according to the prior art. If they match hourly space velocity of the liquid of 1.0 and otherwise completely identical The test conditions are the desulphurization activity of that produced according to the invention Catalyst significantly higher. The increase in the residual sulfur content in the end product also contributes increasing operating time is significantly less for the catalyst prepared according to the invention than for the comparative catalyst according to the prior art, which improves the stability of the invention shows produced catalyst.
»5 Die zusätzlich angefügten Ergebnisse bei Einhaltung einer stündlichen Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit von 0,75, unter sonst veränderten Betriebsbedingungen, zeigen, daß bei Verringerung des Durchsatzes, d. h. der stündlichen Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit, eine weitere deutliche Verringerung des Schwefelrestgehalts im Endprodukt bei etwa gleichbleibender Katalysatorstabilität erzielt wird.»5 The additionally attached results if adhered to an hourly space velocity of the liquid of 0.75, with otherwise changed Operating conditions show that as the throughput is decreased, i.e. H. the hourly Space flow velocity of the liquid, a further significant reduction in the residual sulfur content is achieved in the end product with approximately the same catalyst stability.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10569971A | 1971-01-11 | 1971-01-11 | |
US10569971 | 1971-01-11 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2200269A1 DE2200269A1 (en) | 1972-07-27 |
DE2200269B2 DE2200269B2 (en) | 1975-12-11 |
DE2200269C3 true DE2200269C3 (en) | 1976-10-14 |
Family
ID=
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