DE2456995A1 - Katalysatormischung - Google Patents
KatalysatormischungInfo
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Description
/ UEXKÜLL Λ GTOLBKHG PATENTANWÄLTE
BESELERSTRASSE 4
DR. ULRICH GRAF STOLVERG DIPL.-INO. JÜRGEN SUCHANTKE
' Exxon Research and (Prio: 4. Dezember 1972
Engineering Company US 421 515 - 11807)
Florham Park ,
New Jersey, U.S.A.
New Jersey, U.S.A.
Hamburg, den 2. Dezember.1974 ·
Katalysatormischung
Die Erfindung betrifft zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen geeignete Katalysatormischungen, bzw. deren Anwendung.
Es ist bekannt, die Oktanzahl von Schwefelbenzinen durch
katalytisches Reformieren-bzw. Hydroformieren zu verbessern.
Die sum katalytischen Reformieren verwendeten Katalysatoren
sind zweifach- oder sogar vielfach wirksam, wobei die
Kataiysatormischunci eine oder mehrere Metallkomponenten,
oder eine oder mehrere Metallverbindungen enthält und eine Hydrier/Dehydrierwirkung (Wasserstoffübertragung),
eine Isomer is ierungsv/irkung, eine Hydrocrackwirkung, und/oder
eine Hydrolysierwirkung besitzt und eine saure Komponente
mit Isomerisierungs-, Crack-, und/oder Hydrocrackwirkungen aufweist. ' ■
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Die Gruppe VIII der Edelmetalle, nämlich Ruthenium, Osmium,
Rhodium, Iridium, Palladium und Platin haben sich seit langem als besonders geeignete Wasserstoffübertragungskomponenten
trotz ihrer hohen Kosten erwiesen. Platin selbst hat sich als äußerst wirksame Wasserstoffübertragungskomponente erwiesen
und besitzt eine Anzahl von Eigenschaften, welche es besonders als Komponente für wirtschaftliche Reformierungskatalysatoren
geeignet machen. Bekannte Reformierungskatalysatoren enthalten daher Platin in Verbindung
mit einem anorganischen Oxidträger, vorzugsweise Aluminiumoxid, dem zur Unterstützung der Isomerisierungswirkung
ein Halogei» zugesetzt ist.
Eine neue Gruppe von Reformierkatalysatoren mit nachgewiasensrmaßan
äußerst günstigen Eigenschaften ist weitgehend bimetallisch und die meisten weisen Platin als eine wesentliche
Komponente auf. Während sich eine Mischung aus Platin und Rhenium als wirksam erwies und nur Platin als Wasserstoffübertxagungs-Dehydro-Zyklisierungskomponente
im wirtschaftlichen Reformierungsverfahren übertrifft, ist eine weitere
Verbesserung solcher Katalysatoren äußerst wünschenswert.
Platin-Rheniumkatalysatoren besitzen ausreichende Aktivität zur Verwendung bei Reformierverfahren, wobei als Aktivität
die Eigenschaft, Aromaten zu bilden, definiert ist. Die Bildung von Aromaten oder die Oktanverbesserung wird im
allgemeinen abhängig von der Temperatur, dem Durchsatz
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etc. gemessen. Platin-Rheniumkatalysatoren besitzen auch
ausreichende Selektivität. Unter Selektivität versteht man die Fähigkeit eines Katalysators, eine hohe Ausbeute an
flüssigen C^ -Produkten mit hoher Oktanzahl zu liefern und
gleichzeitig nur eine geringe Bildung von normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffen, beispielsweise C1 bis
C^-Köhlenwasser stoff en, festen kohlenwasserstoff artigen
Nebenprodukten und Koks, die sich während der Reformierung bilden, zu bewirken. Diese Katalysatoren besitzen auch
gute Stabilitäts- oder Aktivitätsbe'ständigkeit, d.h. eine
gute Aktivität in Abhängigkeit von der Zeit. Gute Stabili-. täts- oder Aktivitätsbeständigkeit werden als hohe Beständigkeit
von guter Aktivität und Selektivität bezeichnet oder als dauernde hohe Aktivität und Stabilität über längere
Zeiträume während einer Kohlenwasserstoffumwandlung cder eines Reformierungsprozesses. ·
Wenngleich jeder wirtschaftliche Reformierungskatalysator diese Eigenschaften haben muß, kann dennoch kein Katalysator
tatsächlich ein Höchstmaß all dieser Eigenschaften enthalten. Eine von diesen Eigenschaften kann ein
Katalysator in hervorragendstem Maße aufweisen, aber die geringe Qualität der anderen Eigenschaften kann
den Wert des Katalysators im entgegengesetzten Sinne beeinflussen. Somit besitzt ein Katalysator mit guter Selektivität
nicht notwendigerweise gute Aktivität und umgekehrt. Eine kleine Abnahme der Ausbeute an flüssigen C1. kann auf
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diese Weise zu einem starken Nachteil für wirtschaftliche Reformierungsprozesse
werden. Umgekehrt kann der Wert eines Katalysators mit hoher Selektivität durch die hohen Kosten beeinträchtigt
werden, die bei Katalysatoren mit großen Mengen von Edelmetallen erforderlich sind. Ein günstiges Gleichgewicht
zwischen diesen verschiedenen Eigenschaften ist im Wirtschaftsleben wesentlich und eine Verbesserung einer dieser Eigenschaften
darf keinen'zu starken Verlust einer anderen Eigenschaft verursachen,
wenn der Katalysator wirtschaftlich arbeiten soll.
Obwohl Platin-Rheniumkatalysatoren ein im allgemeinen günstiges Gleichgewicht zwischen diesen verschiedenen erwünschten Eigenschaften
zu besitzen scheinen, ist es dennoch wünschenswert, den ursprünglichen Platin-Rheniumkatalysator weiter zu verbessern.
Wünschenswert, ist es auch, die zu verwendende Rhcnium-
und Platinmenge zu vermindern, da sowohl Rhenium als auch Platin seltene und sehr teure Metalle sind.
Es wurde überraschend gefunden, daß ein Katalysator mit katalytisch aktiven Mengen von Platin, Rhenium und Silber
und vorzugsweise Platin, Rhenium, Silber und einen Halogenid auf einem porösen anorganischen Träger, insbesondere Aluminiumoxid,
schwefelverträglicher, aktiver, sowie selektiver bei der Bildung von Treibstoffen unter Reformierungsbedingungen und
stabiler als ein sonst ähnlicher Katalysator ist, der kein Silber oder kein Silber und Halogenid enthält. Darüber
hinaus entspricht die Aktivität solcher Katalysatoren nahezu
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den platin- und rheniumhaltigen Katalysatoren, die den
erfindungsgemaßen Katalysatoren entsprechen, jedoch lediglich größere Mengen von Rhenium und Platin enthalten. Eine
bevorzugte Katalysatormischung enthält etwa zwischen 0,05 bis 3 % Platin, vorzugsweise etwa 0,1 bis 1 % Platin, etwa
0,05 bis 3 % Rhenium, vorzugsweise etwa 0,1 bis 1 Rhenium und etwa 0,005 bis 5 %, vorzugsweise etwa 0,1 bis 0,7 %
und insbesondere 0,2 bis 0,5 % Silber, ,basierend auf dem
Gesamtgewicht der Mischung (Trockenbasis). Vorzugsweise beträgt die Gesamtmenge von Silber und Rhenium in der Kata-
lysatormischung etwa 0,3 bis 1 %, insbesondere 0,45 bis 0,70 %,
basierend auf dem Trockengewicht der gesamten Katcilysatormischung.
In insbesondere verwendeten Mischungen betragen die Atomverhältnisse von Rhenium:Silber etwa 10:1 bis 1:12, vorzugsweise etwa 1:1
bis 1:5, wobei das Atomverhältnis von Platin:Rhenium etwa
0,25:1 bis 5:1, und vorzugsweise etwa 1:1 bis 2:1 liegt. Die absolute Konzentration der verwendeten Metalle, insbesondere
von Rhenium und Silber steht in Beziehung zu den angewandten Atomverhältnissen je nach der Art des verwendeten Trägers und dar
Art der Zufuhr und der Menge von Schwefel, Stickstoff, Sauerstoff,
Phosphor und der verschiedenen anderen im Zufuhrprodukt enthaltenen Elemente der Hauptgruppen 5 und 6 des periodischen
Systems der Elemente.
Ein bevorzugter erfindungsgemäßer Katalysator enthält nicht nur
Platin, Rhenium und Silber, sondern auch ein Halogen, vorzugsweise in relativ hoher Konzentration. Hierin ist das Halogen
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mit dem Silber so vermischt, daß vermutlich mindestens ein Teil des Metalles als Halogensalz und nicht als reduziertes
Silber vorliegt und auf diese Weise eine bessere Katalysatorstabilität gegenüber bekannten Katalysatoren ergibt, bei
denen das gesamte Metall oder der größte Teil in reduzierter Form vorliegt und ein größerer Anteil des Halogens leichter
während des Reformiervorganges verlorengeht. Die Katalysatormischungen
enthalten ursprünglich in jedem Fall etwa 0,1 bis 25 % Halogen, vorzugsweise etwa 0,5 bis 2,5 % Halogen. Die
Katalysatoren enthalten vorzugsweise etwa 0,001 bis 2 %, insbesondere 0,001 bis 0,15 % Schwefel, basierend auf dem
trockenen Gesamtgewicht der Katalysatormischung. Solche Katalysatoren besitzen unter günstigsten Bedingungen wesentlich
gx-ößere Aktivität, Aktivitätsbeständigkeit und verbesserte Selektivität selbst beim Vergleich mit entsprechenden
Katalysatoren, die jedoch eine gleiche oder größere Menge Platin und Rhenium, aber kein Silber oder Silberhalogenid
enthalten. In den bevorzugten Mischungen unter optimalen Bedingungen ist die Aktivität des Katalysators beträchtlich
höher und nahezu zweimal so hoch wie die Aktivität bekannter Platin-Rheniumreformierungskatalysatoren unter günstigsten
Bedingungen. Aufgrund der stark gesteigerten Aktivität lassen sich im Hinblick auf die Wirksamkeit von Rhenium und Platin
wirtschaftlich günstigere und leichter erhältliche Metalle
verwenden, d.h. Silber anstatt eines Teiles von Rhenium und Platin. Diese Katalysatoren besitzen auch bei günstigsten
Schwefelanteilen gesteigerte Selektivität und liefern erhöhte
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Ausbeuten an flüssigen C1. -Produkten im Gegensatz zu einem
sonst gleichen Katalysator, der kein Silber enthält, aber unter günstigsten Bedingung betrieben wird. Diese Platin-·
Rhenium-Silber oder Platin-Rhenium-Silberhalogenidkatalysatoren sind viel schv/efelverträglicher als ähnliche Katalysatoren,
die kein Silber enthalten.
Kalogen wira bei der Herstellung des Katalysators in Überschuß
zu der zum Aktivieren benötigten Menge zugesetzt, was eine bessere Verteilung der Metalle bewirkt und sicherstellt,
daß die Metalle in ihrer gewünschten Form vorliegen. Bei einem ReformierungsVorgang wird ein Großteil des ursprünglich zugesetzten
Halogens fortwährend aus dem Katalysator entfernt und der Katalysator enthält sehr bald nach Beginn seines Einsatzes,
insbesondere jedoch nach einem längeren Zeitraum trotz seiner relativ hohen Stabilität weniger als das ursprünglich zugesetzte
Halogen. Während der Anlaufphase wird die Halogenkonzentration
relativ schnell gemindert und neigt durch abnehmende Halogenverluste dazu, sich zu stabilisieren. Während der ursprünglichen
Herstellung dieser Katalysatoren sollen vorzugsweise ausreichende Halogenmengen eingebracht werden, die ein Molverhältnis von
Halogen zu Silber von etwa 3:1 bis 30:1, und vorzugsweise von etwa 10:1 bis 20:1 ergeben. Diese Katalysatoren enthalten
im allgemeinen nach dem Stabilisieren während eines Reformierungsprozesses
Halogen und Silber in einem Molverhältnis von Halogen:Silber von etwa 1:1 bis 20:1, vorzugsweise von
etwa 5:1 bis 15:1. Bei der Herstellung von Katalysatoren
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mit der insbesondere verwendeten oder günstigsten Silberkonzentration
liegt das Halogen:Silberverhältnis im allgemeinen zwischen etwa 12:1 bis 18:1 und nach dem Stabilisieren zwischen etwa
4:1 bis 12:1. Solche Katalysatoren enthalten im allgemeinen etwa 0,3 bis 1,5 % und allgemeiner etwa 0,5 bis 1 % Halogen,
basierend auf dem Trockengewicht der gesamten Katalysatormischung.
Aufgrund der hohen Affinität der Halogene gegenüber Silber, welche zumindest teilweise unter den üblicherweise verwendeten
Bedingungen für die Silberhalogenidbildung verantwortlich ist, ist die Silberkonzentration umso höher, je höher die Konzentration
ι
i
i
der von dem Katalysator getragenen Halogenida während eines Reformierungsprozesses ist.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren sind besonders zum Einsatz
in Verbindung mit andei'en Katalysatoren oder auch allein geeignet
und können in einer oder mehreren von verschiedenen Stufen oder Reaktionszonen eines mehrstufigen Reformierungsverfahren
eingesetzt werden, d.h. in einem Verfahren, in dein eine Anzahl von Reaktoren mit Katalysatorbetten vorgesehen
ist, die hintereinander von dem vorgewärmten Einsatzprodukt überstrichen werden. Sie sind auch besonders wirksam für die
Behandlung von paraffinartigen Einsatzprodukten, oder schwer reformierbaren Zufuhrprodukten, insbesondere unter ungünstigen
Arbeitsbedingungen oder unter den Bedingungen zur Erzeugung sehr hoher. Oktanzahlen, insbesondere bei Oktanzahlen
über 100 RON und ganz besonders für Oktanzahlen über 102 RON. Sie sind auch besonders v/irksam für die Behandlung sehr schwefelhaltiger
Einsatzprodukte und bewiesen außergewöhnliche Aktivität
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und Selektivität bei der Behandlung von Einsatzprodukten mit
10 ppm Schwefel und mehr, d.h. unter Bedingungen, bei denen ein sonst ähnlicher Katalysator jedoch ohne Silber oder Silberhalogenide
eine stark verminderte Aktivität zeigt. Die erfindungsgemäßen Katalysatoren sind für Reaktoren sehr geeignet,
die dem ersten Reaktor einer Reihe folgen. In einem bevorzugten Verfahren dieser Art sind feste Katalysatorbetten
in individuellen Reaktoren oder Reaktionszonen enthalten, das Einsatzprodukt wird in einem Zwischenstufenwiedererwärmungsofen
auf Reformierungstemperaturen:wiedererwärmt und mit Wasserstoff
aufeinanderfolgend durch die verschiedenen Reaktoren der Reihe geleitet. Der aus dem letzten Reaktor der Reihe austretende
Dampf ist ein stark wasserstoffhaltiges Gas, das üblicherweise kleine Mengen gasförmiger Kohlenwasserstoffe enthält und
von dem C,- -Flüssigprodukt getrennt und dem Verfahren zur Verhinderung
von Koksbildungen in den Katalysatoren wieder zugeleitet wird. Wasserstoff wird in dieser Reaktion rein erzeugt, was
ein besonderer Vorteil bei modernen Raffinierverfahren ist.
In Anwendung der Erfindung sind die Metalle auf ein geeignetes schwach- oder mittelsaures hitzesbeständiges anorganisches
Oxid als Trägermaterial aufgezogen, wozu beispielsweise Silizium, Silizium-Aluminium, Magnesium, Thorium, Bor, Titan, Zirkonium,
verschiedene Spinelle und ähnliche gehören einschließlich vor-
zugsweise Aluminiumoxid und insbesondere ^Aluminiumoxid. Andere
Träger enthalten Halogenide, Oxyhalogenide, gemischte Halogenide und ähnliche. Vorzugsweise werden Katalysatoren mit
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großen Oberflächen oder Katalysatoren mit Oberflächen von
etwa 10 und vorzugsweise 100 m /g (B.E.T.) verwendet. Insbesondere
haben sich Katalysatoroberflächen von etwa 150 bis
2
600 m /g als recht zufriedenstellend erwiesen.
600 m /g als recht zufriedenstellend erwiesen.
Die Platin, Rhenium, Silber und Silberhalogenidkomponenten
können mit einem porösen anorganischen Oxidträger oder einem anderen Träger durch verschiedene bekannte Verfahren wie
Ionenaustausch, gemeinsames Ausfällen oder physikalisches Vermischen von feinen Teilchen mit;dem Aluminiumoxid in SoI-
j
oder Gelform vermischt oder eng verbunden werden. Beispielsweise kann der Verbundkatalysator durch Zuführen geeigneter Reagenzien wie wasserlösliche Salze von Platin, Rhenium und/oder Silber, und Ammoniumhydroxid oder Ammoniumcarbonat, und ein Aluminiumsalz wie Aluminiumnitrat, Aluminium Sec-butoxid, oder Aluminiumsulfat zur Bildung von Aluminiumhydroxid geformt v/erden. Werden die Metalle bei der Herstellung des Trägers mitverwendet, dann sind oft höhere Metallkonzentrationen, insbesondere von Silber, notwendig. Das die Salze von Platin, Rhenium und Silber enthaltende Aluminiumhydroxid kann danach erwärmt, getrocknet, zu Tabeltten geformt oder extrudiert werden und anschließend in Stickstoff oder in nicht-zusammenballendem Gasstrom calciniert werden. Platin und Rhenium können einzeln oder zugleich dem Träger zugesetzt werden, und danach erfolgt die Zugabe von Silber. Dies kann auch umgekehrt geschehen, man kann dem Träger zuerst das Silber zusetzen und danach Platin und Rhenium gemeinsam oder hintereinander. Bevorzugt wird die Zugabe
oder Gelform vermischt oder eng verbunden werden. Beispielsweise kann der Verbundkatalysator durch Zuführen geeigneter Reagenzien wie wasserlösliche Salze von Platin, Rhenium und/oder Silber, und Ammoniumhydroxid oder Ammoniumcarbonat, und ein Aluminiumsalz wie Aluminiumnitrat, Aluminium Sec-butoxid, oder Aluminiumsulfat zur Bildung von Aluminiumhydroxid geformt v/erden. Werden die Metalle bei der Herstellung des Trägers mitverwendet, dann sind oft höhere Metallkonzentrationen, insbesondere von Silber, notwendig. Das die Salze von Platin, Rhenium und Silber enthaltende Aluminiumhydroxid kann danach erwärmt, getrocknet, zu Tabeltten geformt oder extrudiert werden und anschließend in Stickstoff oder in nicht-zusammenballendem Gasstrom calciniert werden. Platin und Rhenium können einzeln oder zugleich dem Träger zugesetzt werden, und danach erfolgt die Zugabe von Silber. Dies kann auch umgekehrt geschehen, man kann dem Träger zuerst das Silber zusetzen und danach Platin und Rhenium gemeinsam oder hintereinander. Bevorzugt wird die Zugabe
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f 1ί
von Silber vor der Platin- und Rheniumzugabe durch Imprägnieren
nach einer typischen "beginnenden Nässe" Technik, die ein Minimum an Lösung erfordert, so daß die gesamte Lösung ursprünglich
oder nach etwas Verdampfen absorbiert wird, oder durch Adsorption aus einer verdünnten oder konzentrierten
Lösung. Der Katalysator wird dann getrocknet und die anderen
Metalle in einem zweiten Imprägnierungsschritt zugesetzt. Calcinierung zwischen diesen Schritten ist nicht notwendig, wie
es bei der Herstellung der meisten zweifach imprägnierten
Katalysatoren der Fall ist. Platin, Rhenium und Halogen können
gleichzeitig zugesetzt und der Katalysator anschließend getrocknet werden. Wurden andererseits Silber, Platin und Rhenium
bereits durch gemeinsames Ausfällen aus einem Aluminiumoxid-· gel zugesetzt, dann kann das Halogenid nachfolgend zugefügt
werden, beispielsweise durch Imprägnieren aus einer wäßrigen HCl'-Lösung oder durch Gasphasenchlorierung mit einer
HCi-Cl^-Mischung oder einem anderen Halogenvorläufer. Der Stoff
wird danach in einem nicht zusammenballenden Gasstrom calciniert und dann mit Wasserstoff oder Schw°felwasserstoff oder beiden
in situ oder ex situ·zur Reduzierung der Salze'und Vervollständigung der Ausbildung des Verbundkatalysators behandelt.
In Weiterverfolgung des Imprägnierverfahrens werden poröse
hitzebeständige anorganische Oxide in trockenem oder gelöstem ,Zustand einzeln oder in Mischungen von einem Metall oder einer
metallhaltigen Lösung oder Lösungen überzogen und dadurch ent-
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weder mittels der "beginnenden Nässe" Technik oder durch eine
die Adsorption aus einer verdünnten oder konzentrierten Lösung oder Lösungen mit nachfolgendem Verdampfen zur Erzielung einer
vollständigen Flüssigkeitsaufnahme anwendenden Technik imprägniert. Der Katalysator wird hierauf getrocknet und, falls
er in kleinen Teilchen Verwendung finden soll, anschließend zu Teilchen mit gewünschter Korngröße zermahlen, beispielsweise
zu Korngrößen, die einer lichten Maschenweite Von 3,3 mm bis 0,074 mm entsprechen und vorzugsweise einen mittleren Durchmesser
von 2,5 mm bis 0,5 mm haben.' Der Träger kann durch Aufbringen
einer einzigen Lösung behandelt werden, die die gewünschten Mengen von Platin, Rhenium und Silber enthält, er
kann aber auch aufeinanderfolgend mit einer Lösung behandelt werden, die ein oder mehrere Metalle enthält und anschließend
von einer anderen Lösung behandelt werden, die ein anderes Metall oder Metalle in den gewünschten Mengenverhältnissen besitzt»
Vorzugsweise wird das Silber dem Träger zuerst zugesetzt und danach Platin und Rhenium gleichzeitig zugefügt, vorzugsweise
zusammen mit dem gewünschten Halogenid. Der auf eine dieser Arten erhaltene Katalysator kann dann getrocknet, .in
einem nicht zusammenballendem Gasstrom calciniert und mit Wasserstoff, Schwefelwasserstoff oder beiden in situ oder ex
situ zum Reduzieren eines Teils oder aller Metallsalze und zum Aktivieren des Katalysators in Berührung gebracht werden.
Besonders wünschenswert und bevorzugt ist das Einbringen einer sauren- oder Isomerisierungskomponente in die Katalysatormischung
anschließend an die Zugabe von Silber, so daß sich das
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unlösliche Silberhalogenid auf der Katalysatoroberfläche und nicht als Präzipitat aus der Lösung bildet. Insbesondere soll
die saure oder Isomerisierungswirkung dem Katalysator durch Zusatz von Halogenid wie beispielsweise Fluorid, Chlorid,
Bromid, Jodid und ähnliche eingeprägt werden s vorzugsweise
durch Chlorid oder Fluorid, und insbesondere Chlorid. Dies steuert die Isomerisierungs- und Crackrate. Günstigerweise
geschieht dies vorzugsweise teilweise oder vollständig nach dem Einbringen des Silbers und während des Aufbringens dar
anderen Metalle auf den Träger, ungünstiger ist es anschlie-
i - ' ■ ßend an die Zugabe aller Metalle auf den Träger. Die Metalle
können auf diese Weise als Halogenidsalze von Platin und/oder Rhenium nach der Zugabe von Silber und während der Herstellung
dieser Katalysatoren zugefügt werden.
Ein teilweise getrockneter Katalysator wird nach der·. Aufbringen
der Metalle und des Halogens vollständig getrocknet oder in Stickstoff oder einem anderen nicht zusammenballendem Gasstrom
entweder in situ oder ex situ in bezug auf den die Erdölproduktreformierungsreaktion
durchführenden Reaktor calciniert. Das .allgemein übliche Verfahren umfaßt das Trocknen in
einem Stickstoffstrom unter stufenweiser Erhöhung der Temperatur zur Vermeidung einer zu hohen Wasserdampfkonzentration.
Die Temperatur ist nicht kritisch, wird im allgemeinen jedoch auf 430 bis 54O°C erhöht und der Gasstrom bis zur im wesentlichen
vollständigen Trocknung des Katalysators" aufrecht erhalten. In diesem Schritt oder auch nach der Reduktion oder
während des Sulfidierens können, falls die .Halogenidkonaentra-
tion des Katalysators weiter erhöht werden soll Halogen,
Halogen-Halogenide oder Halogenidvorläufer in gasförmiger Form mit dem Katalysator·in situ oder ex situ in Verbindung
gebracht werden. Es ist sehr wichtig, den Katalysator vor dem Reduzieren oder überstreichen von Wasserstoff im wesentlichen
trocken zu halten, um Metallzusammenballungen zu vermeiden. Danach wird der Katalysator reduziert, was im allgemeinen mit
Wasserstoff oder einem Wasserstoff enthaltenden Gas geschieht, das Platin wird reduziert oder teilweise zu dem metallischen
Zustand reduziert und das Rhenium teilweise reduziert, jedoch nicht notwendigerweise zu seinem metallischen Zustand, ehe der
Katalysator den Reformierungsbedingungen unterworfen wird. Die Reduktion wird im allgemeinen durch überleiten des Wasserstoffs
durch die Kontaktzone mit dem Katalysator bei ausreichender Strömungsgeschwindigkeit zum schnellen Ausblasen des gebildeten
Wasserdampfes durchgeführt. Die Reduktionstemperatur ist nicht besonders kritisch, liegt aber im allgemeinen im Bereich von
etwa 260 bis 54O°C. Die zum Reduzieren der Edelmetalle benötigte
Zeit ist im allgemeinen kurz und beträgt nicht mehr als eine Stunde oder mindestens nicht mehr als 4 Stunden zur vollständigen
Reduktion.
Nach der Reduktion wird der Katalysator durch Kontakt mit einem Sulfid sulfidiert, welches im allgemeinen Schwefelwasserstoff
oder· eine Verbindung ist, die Schwefelwasserstoff in situ
eraeugt» Der Sulfidierungsschritt ist besonders deswegen erwünscht,
da hierdurch die Aktivität und Selektivität des Kata-
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lysators deutlich verbessert werden kann. Das Berühren des
Katalysators durch ein Schwefelwasserstoffhaltiges Gas ergibt
eine Anzahl von Wirkungen und hat einen deutlichen Einfluß auf die Reformiereigenschaften des Katalysators. Bei der Sulfidierung
des Katalysators wird dieser mit einer verdünnten gasförmigen
Lösung in Berührung gebracht, beispielsweise mit etwa 50 bis 5 000 ppm, vorzugsweise etwa 1 000 bis 3 000 ppm
Schwefelwasserstoff in Wasserstoff oder Wasserstoff plus anderen nicht reaktiven Gase. Das Berühren des Katalysators durch dieses
Gas wird bei 260 bis etwa 54O°C, vorzugsweise bei etwa 370 bis
510°C durchgeführt und solange fortgesetzt, bis Schwefelwasserstoff
in dem ausströmender. Gas gefunden wird. Eine solche Behandlung baut etwa 0,01 bis 2 Gew.% und vorzugsweise etwa 0,01
bis 0,15 Gew.% Schwefel in .den .Katalysator ein.
Im wesentlichen kann jede Paraffine, Erdölprodukte und ähnliche Stoffe enthaltende miteinander vermischte Kohlenwasserstofffraktion
oder in Beimischungen zu anderen Kohlenwasserstoffen mit dem erfindungsgemäßen Katalysatoren umgewandelt werden. Ein geeignetes
Einsatzprcdukt, wie beispielsweise unbehandeltes oder gecracktes Einsatzprodukt oder Fischer-Tropsch-Mischungen davon werden in
Anwesenheit von Wasserstoff (einmal durchgeleitet oder rezykliert) unter Reformierungsbedingungen mit einem Mischkatalysator
in Berührung gebracht, der aus einem Träger mit katalytisch aktiven Metallen besteht. Typische Einsatzproduktströme
enthalten Kohlenwasser Stoffmoleküle mit etwa 5 bis 1-2
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Kohlenstoffatomen, oder vorzugsweise etwa 6 bis 12 Kohlenstoff
atome s insbesondere etwa 7 bis 10 Kohlenstoffatome.
Zwischen etwa 2β,7 bis 2-32°Cff und. vorzugsweise zwischen 51,7 ,
und 1900C siedende Erdölfraktionen enthalten Kohlenwasserstoffe
oder Kohlenstoffatome innerhalb dieser angegebenen Grenzen. Typische Fraktionen enthalten somit üblicherweise
etwa 20 bis 80 VoI«,% Paraffine der sowohl normalen als auch
verzweigten Art, die in den Bereich von etva C^ bis C10 fallen
und etwa 20 bis 80 Vol.% im Bereich von etwa C,. bis C,~ siedenden
Erdölfraktionen. Typische Einsatzprodukte enthalten im allgemeinen etwa 5 bis 20 Vol.% von im Bereich vn etwa C, bis C.
siedenden Aromaten^ wie sie in typischer Weise aus den Erdölprodukten
und Paraffinen hergestellt werden.
Wesentlich zur Erzielung bester Ergebnisse ist eine Schwefelhaltigkeit
des Einsatzproduktes. Vorzugsweise soll das Einsatzprodukt etwa 0,1 bis 1 000 ppm des Einsatzproduktes, und
vorzugsweise von etwa 2 bis 50 ppm Schwefel enthalten. Die Art der Schwefelzugabe sum Einsatsprodukt ist nicht kritisch,
Schwefel wird im allgemeinen kontinuierlich oder mit Unterbrechungen dem Einsatzprodukt oder dem rezyklierenden Gas oder
beiden im allgemeinen als Schwefelwasserstoff oder als Vorgänger
davon zugesetzt.
Die Reformierungsreaktion kann aufgrund der hohen Aktivität
des Katalysators bei etwas geringeren Temperaturen durchgeführt werden, als sie für bekannte Katalysatoren notwendig
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sind. Günstigerweise wird die Reaktion jedoch in einem Temperaturbereich
von etwa 316 bis 566°C, und vorzugsweise zwischen etwa 427 und 538°C durchgeführt. Die Drücke liegen im allgemeinen
zwischen etwa 3,52 und 52,7 atü, und vorzugsweise zwischen etwa 7 und 35 atü. Die Reaktionen werden unter Anwesenheit
von Wasserstoff zur Unterdrückung von Nebenreaktionen durchgeführt, die im allgemeinen zur Bildung von ungesättigten
kohlenstoffhaltigen Resten oder Koksen führen, die sich auf dem Katalysator ablagern und eine Deaktivierung bewirken. Die
Wasserstoffrate bei einmaligem oder wiederholtem Durchströmen liegt im allgemeinen im Bereich von 1 000 bis etwa 10 000 SCF/
BbI, vorzugsweise zwischen 2 000 bis 7 000 SCF/Bbl. Der mit
Wasserstoff vermischte Zufuhrstrom wird über die Katalysatorbetten
mit Geschwindigkeiten zwischen etwa 0,1 bis 25 kg/kg/h, vorzugsweise von etwa 0,5 bis 7,0 kg/kg/h geleitet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beispiele näher erläutert.
Sofern nicht anders bezeichnet, sind alle Teile als Gewichtsteile zu verstehen.
Es würden verschiedene Katalysatoren zu Demonstrationszwecken aus körnigem Aluminiumoxid hergestellt, wie es für die Herstellung
von bekannten handelsüblichen Reformierungskatalysatoren Verwendung findet. Die Aluminiumoxidkörner wurden mit einer Metallsalzlösung
der aufzubringenden Metalle imprägniert, behandelt, aktiviert und dann als Katalysatoren in einer Reihe von'repräsentativen
Reformierungsreaktionen eingesetzt« Mit Ausnahme • der Anwendung eines bimetallischen •Platin-Rh'eniumkataly-
• . 809323/0880
sators (Katalysator A) als Kontrolle für Vergleichszwecke wurden die Aluminiumoxidkörner mit einer Mischung von wasserlöslichen
Salzen von Platin, Rhenium und Halogeniden enthaltender wäßriger Säurelösung in dem auf das Imprägnieren mit Silber folgenden
Schritt imprägniert (Katalysator B und C).
Der Platin-Rheniumkatalysator'(Katalysator A) wurde auf dieselbe Weise wie die Katalysatoren B und C mit der Ausnahme hergestellt,
daß der Silberimprägnierungsschritt weggelassen wurde.
Alle drei Katalysatoren wurden in einem ununterbrochen betriebenen
Reaktor zum Reformieren von Erdölprodukten bei im wesentlichen gleichen Temperatur-, Druck- und Wasserstoffratenbedingungen
betrieben. Der Durchsatz der verschiedenen Reaktionen wurde, v;ie es die Daten in den Tabellen angeben, verändert.
Die Katalysatorherstellung betreffenden Daten und die Erdölproduktreformier
ung sind in den Beispielen angegeben.
Katalysatorherstellung
2§t§iXSS£2£_^ (Platin-Rhenium)
2§t§iXSS£2£_^ (Platin-Rhenium)
Ein Teil von zuvor calciniertem, hochreinem^ Aluminiumoxidextrudat
wurde zerkleinert und mit einem Sieb von einer lichten Maschenweite zwischen 1,19 bis 0,42 mm gesiebt? und anschließend
2 Stunden lang in einem Luftstrom oder Stickstoff-
-SO 9823/0880
strom bei einer Temperatur von 538 C calciniert/ Das calcinierte
Aluminiumoxid (50,00 g) wurde mit einer Lösung aus einer Mischung von 6,00 ml Pt-Stammlösung von Hexachlorpiatinsäure (25,.O mg Pt/ml
und 27,3 mg Cl/mi), 2,89 ml Re Stammlösung von Perrheniumsäure
(52 mg Re/ml) und 8,23 ml Hydrochlorsäure Stammiösung (48,6 mg
Cl/ml) verdünnt mit etwa 65 ml deionisiertem Wasser imprägniert.
Die Lösung wurde eine Stunde lang stehen gelassen s die
eventuell vorhandene farblose Restlösung wurde abgegossen
und der Katalysator im Vakuumofen bei etwa 2O4°C getrocknet.
Danach wurde der Katalysator in eine widerstandsbeheizte Vycorröhre gebracht und bei 510 bis 538 C 3 Stunden lang in
einem Stickstoffstrom erhitzt und anschließend 2 Stunden
lang bei 482 bis 488°C in einem Wasserstoffstrom reduziert.
Danach wurde der Katalysator durch Behandlung eines Wasserstoff-H^S-Stromes
mit 0,3 % H3S sulfidiert, der weiter ra£t -Wasserstoff
und Stickstoff verdünnt war. Dies wurde bei einer Temperatur von 482 bis 488°C durchgeführt, bis das H3S durch den Boden des'
Bettes trat und mit feuchtxgkeitsleitfähigen Acetatfolien nach-, gewiesen wurde. '
Die Zusammensetzung des Katalysators A war folgendermaßen: Pt 0,3 %; Re 0,3"%? Cl 0,90 %; S 0,08 %.
§ (Platin-Rhenium-Silber),
Es wurde ein Teil eines zuvor calcinierten, hochreinen Äluminiümoxid-Extrudats sermahlen und mit einem Sieb der Maschengröße
1,19 bis 0,42 mm gesiebt, und anschließend 2 Stunden lang·
509823/0880
in einem Luft- oder Stickstoffstrom bei 538 C calciniert. Das
calcinierte Aluminiumoxid C50 s 00 g) wurde mit einer durch Lösen von
Oy2.36 g von reagierendem Silbernitrat in etwa 65 ml destilliertem
Wasser erhaltener Lösung imprägniert. iJachdem man die
Lösung eine Stunde lang stehenließ, wurde die Restlösung verdampft
und der Katalysator in einem Vakuumofen bei etwa 2O4°C getrocknet. Der Katalysator wurde dann mit einer durch Vermischen
von 6,00 ml Pt-Stammlösung von Hexachlorplatinsäure (25*0 mg Pt/ml und 27^3 mg Cl/ml) und 2,89 ml Re-Stammlösung
von Perrheniumsäure (52 mg Re/ml) und 13 ,,09 ml von Hydrochlorsäure
Stammlösung (48,6 mg Cl/ral) verdünnt mit 65 ml
destilliertem Wasser imprägniert« nachdem die Lösung eine Stunde lang stand, wonach die Restiösung farblos war, wurde
der Katalysator getrocknet s calciniert und wie bei der Herstellung
des Katalysators A sulfidiert.
Der Katalysator hatte folgende Zusammensetzung: Pt 0,3 %; Re 0,3 %; Ag 0,3 %; Cl 0,95 %; S O-, 1 %.
(Platin-Rhenium-Silber)
Die Herstellung des Katalysators C entsprach jener des Katalysators
B mit der Ausnahme, daß die 1,6 mm Äluminiumoxidextrudate
nicht zermahlen und gesiebt wurden» Die Endform des Katalysators G entsprach den 1,6 mm Extrudaten? während der Katalysator B
aus Teilchen mit Korngrößen zwischen 1,19"und 0,42 mm gebildet
war.
-50982 3/08 8 0
Die Zusammensetzung des Katalysators C war folgendermaßen:
Pt 0,3 %; Re 0,3 %; Ag 0,3 %,· .Cl 0,98 %,· S 0,12 %.
Man ließ die verschiedenen Katalysatoren nach ihrer Herstellung
in einer Stickstoffatmosphäre mit geringer Flußrate abkühlen, behandelte sie unter Stickstoff und lagerte sie unter Stickstoff
und/oder gereinigten und getrockneten Kohlenwasserstoffen, im allgemeinen n-Heptan. Jeder Katalysator wurde in ausgedehnten
Reformierungsprüfverfahren in einem kleinen Reaktor untersucht und anschließend ausgewertet, wobei das Einsatzprodukt ein
typisches hochparaffines Aramcoprodukt war. Der Reaktor
wurde kontinuierlich nur in einer Richtung durchs tr örr-t", und es
erfolgte kein Rezyklieren. Tabelle 1 gibt die Eigenschaften
des Einsatzproduktes an:
S09823/0880
456995
API Gravitation Oktant ROM
Gesamt Aromaten (Gew.) Gesamt Naphthene (Gew.) Gesamt Paraffine (Gew.)
Siedebeginn, 0C
5 %
Siedeende, C
Arameο
60^2
40,0
40,0
15,1
22,6
62,7
62,7
100
111,1 113,3 117,7 121,6 126f6
131,6 137,2 143,3 150,0 157,2 162,7 193,8
Es wurde eine Anzahl von Reformierversuchen mit jedem dieser einzelnen Katalysatoren entsprechend den Tabellen 2„ 3 und 4
durchgeführt, wobei der Katalysator A als Bezugsgröße zur Bestimmung der Effektivität der erfindungsgemäßen Katalysatoren
herangezogen wurde. Die erfindungsgemäßen Katalysatoren enthalten eine Gruppe von drei Metallen, nämlich Platin, Rhenium
und Silber (Katalysatoren B und C). Der Katalysator A wurde zum Reformieren des mit 1,0 ppm Schwefel versehenen Einsatzproduktes
verwendet, wobei dies® Schwefalkonsentration etwa d«n günstigsten Wert für Platin-Rheniumkatalysatoren bedeutet,
J 1 ·
Die Katalysatoren B und C wurden auch zum Reformieren des
Aramco-Einsatzproduktes bei im allgemeinen günstigsten Bedingungen
verwendet und das Einsatzprodukt enthielt in diesen Fällen 10,0 ppm Schwefelzusatz. Diese Katalysatoren, die.alle
Platin, Rhenium und Silber enthaltenr unterscheiden sich nur
darin, daß der Katalysator B zu Korngrößen von 1,19 bis
O,42 mm gesiebt wurde, während der Katalysator C in Form von
1,6 mm Extrudaten vorlag.
Jeder dieser·Reformierversuche wurde unter anderem unter folgenden
Bedingungen durchgeführt: '
Kohlenwasserstoff einsatzprodukt- ■——Aramco-Erdölprodukt.
Sandbad temperatur, C 496 {isothermisch)
- 49330Ci Ξ.1.Τ.5(1)
Druck, atm · ■ ·· -——1.4,1
Wasserstoff Rückführrate, SCF/B — -4 800
Kohlenwasserstoff Einsatzprodukt-Durchsatz 2,1 bis.2,2
(1) E...I.T. = äquivalente isothermische Temperatur des Katalysatorbettes.
Die während der verschiedenen Versuche veränderten Schwefelgehalte
des Einsatzproduktes sind in der folgenden Tabelle mit den aus den einzelnen Versuchen erhaltenen Resultaten aufgeführt', ·
wozu das Katalysatoralter in Stunden (h) die C,- -Produktausbeute
(Vol.%) und die analysierte Äromatenkonzentration im C5 -Produkt ; s
(Vol.%) gehören, wobei die letzteren zusammen mit der berechneten
ungefähren Oktanzahl (RON) angegeben sind.
509823/0880
Tabelle | 2 |
Q ο. α
Q % b |
|
Katalysator Äs 0,3 | % Pt? 0,3 % Re | ? 0,9 S Cl; 0,0 | |
Versucifctsbedingungen | S AxSiaC© AJiCiOJL | mit 1,0 ppm S | Oktanzahl |
Bstri-ebsstunden | C ^-Produkt | Aromatische | (berechnet) |
|Ende der Gleich- - | "Ausbeute | Cj. -Produkte | RON |
gewichtseiBstel- | CVoIoS) | ÄiVol.%) | |
liang) | 100,8 | ||
22 q 8 | 69,9 | -S7,0 | 99,8 |
29,8 | 64,5 | 98,4 | |
47,8 | 71,2 | 60,9 | 99,2 |
34,8 | 70,4 | 63,1 | 97,5 |
126,8 | 72,5 | 58,8 | 97,2 |
143,8 | 73,0 | 58,1 | 96,7 |
150,3 | 73,2 | 5β ,9 | 96,8 |
rs7,s |
Ί Ί ^)
ti %J> fj *s |
Ι 57,1 | 96,5 |
174,8 | 74,6 | I 56,4 | 96,5 |
191,8 | 74,3 | ; 56,4 | 95,8 |
198", 8 . | 74,9 | 54,7 | 96,3 |
215,8 | 74,4 | 55,8 | 95,9 |
222,8 | 75,j 2 | 54,8 | 94,5 |
294,8 | 51,4 | 94,4 | |
j ä ] ? ö | 77,1 | 51,1 | 93,7 |
318,S | 77,5 | 49,5 | 93,6 |
335,8 | 77,8 | 49,2 | 94,8 |
342,8 | 76,8 | 52,0 | 94,3 |
359,8 | 77,4- | 50,9 | 94,4 |
366,8 | 77,4 | 51 g% | 96.1 |
383,3 | 77,6 | 55,3 | 94,3 |
370,8 | 77,5 | 50,9 | 93,C |
462,8 | 78/S " | 49,2 | 93,9 |
479,8 | 78,9 | 49,9 | 94,4 |
486,8 | - 77,9 | 51,3 | |
Katalysator B; 0,3 Pt? 0,3 % Re; O,3 S Ag? 0,90 % Cl; 0,1 % S
r Forms 1,19 bis 0,420 mm Korngröße
Versuchsbedingungen; Aram'co Erdöl mit 10,0 ppm S
Betriebsstunden (Ende der Gleichgewichtseinstel lung)
25,3 49,3 145,3 169,3 193,3 217,3
C5 -Produkt Ausbeute |
Aromatische | Oktanzahl |
(Vol.%) | C5. -Produkte | (berechnet) |
64,5 | 3 CVoI.%) | RON |
64,4 | 65,6 | 100,2 |
66,5 | 66,5 | 100,6 |
66,0 | 59,8 | 97,9 |
66,0 | 62,9 | 99,1 |
66,2 | 62,3 | 98,9 |
-509823 | 61,8 | 98,7 |
/0880 |
.245.69
Betriebsstunden | C5 -Produkt | Aromatische | 4 | Oktanzahl" |
(Ende der Gleich | Ausbeute | Cj. -Produkte | (berechnet) | |
gewichtseinstel | (Vol.%) | (Vol.%) | RON | |
lung) | ||||
289,3 | 68,6 | 60,6 | 98,2 | |
313,3 | 67,9 | 60,8 | 98,3 | |
332,3 | 67,S | 60,8 | 98,3 | |
364,3 | 68,8 | - 62,4 | 99,0 | |
388,3 | 69,0 | 57,9 | 97,1 | |
460,3 | 7O,1 | 57,3 | 96,9 | |
494,3 | 70,7 | 57,2 | 96,8 | |
508,3 | 71,0 | 57,3 | 96,9 | |
Tabelle |
Katalysator C: 0,3 % Pt; 0,3 % Re,- 0,3 % Ag; 0,95 % Cl; 0,12 % S
Forim 1,6 nun Extrudat
Versuchsbedingungen: Aramco Erdöl mit 10,0 ppm S
Betriebsstunden | C1. -Produkt | Aromatische |
(Ende der GIeich- | Ausbeute | Cc -Produkte |
gewichtseins tei | (Vol.%) | D(Vol.%) |
lung) | ||
23,7 | 64,2 | 68,8 |
47,7 | 68,1 | 65,6 |
119,7 | 68,6 | 66,9 |
143,7 | 72,6 | 61,3 |
167,7 | 70,4 | 61,1 |
Oktanzahl (berechnet) RON
101,5
100/2
100,8
98,4
98,4
Werden die im wesentlichen unter günstigsten Versuchsbedingungen erhaltenen Ergebnisse für den Katalysator A aus Tabelle 2 mit
jenen für die Katalysatoren B und C der Tabellen 3 und 4 verglichen,
dann wird sofort deutlich, daß die Katalysatoren B und C viel aktiver sind; tatsächlich sind sie.etwa doppelt so aktiv
wie der Katalysator A, Darüber hinaus ist die Aktivitätsbeständigkeit
der Katalysatoren B und C wesentlich gegenüber jener des KataLysators
A verbessert. Außerdem stehen die im wesentlichen günstigsten
'Versuchsbedingungen für die Katalysatoren B und C für ein Einsatz-
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produkt mit ungefähr 10 ppm Schwefel in starkem Gegensatz zu
den im wesentlichen günstigsten Versuchsbedingungen für den.Katalysator
A, der hierbei einen Schwefelanteil im Einsatzprodukt im wesentlichen in der Größenordnung von 1 ppm benötigt„Tatsächlich
zeigt e'in Versuch mit dem Katalysator Ά unter gleichen Bedingungen
einschließlich eines 10 ppm Schwefelanteils im Einsatzprodukt und ein Vergleich mit den in den Tabellen 3 und 4
ausgewiesenen Ergebnissen der Versuche mit den Katalysatoren
B und C eine so ungeheuer kleine Aktivität cies Katalysators A, daß ein gültiger numerischer Vergleich im wesentlichen unmöglich
ist. Somit ist die Einsatzproduktschwefelverträglich für die Katalysatoren B und C deutlich erwiesen und eines der hervorragendsten
Merkmale, die aus der Anwendung von Silber oder· Silber und Halogen in Verbindung mit dem Reformierungskatalysator
herrühren. Ein Vergleich der Tabellen 2 und 4 zeigt darüber hinaus, daß der Katalysator C neben verstärkter Aktivität,
Aktivitätsbeständigkeit und Schwefelverträglich auch verbesserte Selektivität und etwa 4 % Cg T-Mehrausbeute gegenüber dem Katalysator
A bei hohen Abtrennoktanzahlen aufweist.
Pur die Erfindung ist es wesentlich, daß die Katalysatormischung
drei Metalle enthält, nämlich Platin, Rhenium und Silber, die auf einem porösen anorganischen Oxidträger aufgebracht oder auf
andere Art überzogen, vorzugsweise in katalytisch aktiven Konzentrationen imprägniert sind. Die katalytisch aktiven Metalle
können beispielsweise als metallische Metalle, oder als Oxid·;, Chloride, Oxychloride, Aluminate, Carbide, Hydride oder Mn teil I-
509823/0880
sulfide, oder auch als .Mischungen aus diesen, und in anderen nicht
so einfach beschreibbaren Strukturen vorliegen., unter, sich
ändernden Bedingungen der·Herstellung und Verwendung der Katalysatoren
ist es wahrscheinlich s daß öle Metalle sich in ihrer
tatsächlichen Verteilung alsOxide, Chloride, Oxychloride?.
Aluminate, Carbide, Hydride g Sulfide>
reduzierte Metalle oder Mischungen davon und als andere weniger leicht beschreibbare
Strukturen vorliegen. Die Metalle sind auf der Grundlage von metallischem Metall berechnet. Die kataiytiEch aktiven.Metalle
sind mit dem porösen anorganischen- Oxidträger mittels bekannter
Verfahren vermischt. Vorzugsweise wird das Silber durch Eintauchen
des Trägers in eine silbersalzhaltig© Lösung imprägniert
und die so gebildete Mischung zwischen etwa 93 und 2040C
oft bei reduziertem Druck oder In einem Gasstrom getrocknet=,
Die resultierende Mischung wird danach vorzugsweise mit eine?
oder mehreren die anderen Metalle {Platin und Rhenium) enthaltenden
sauren Lösungen imprägniert und die dabei erhaltene Mischung auf ähnliche Weis« getrocknet und anschließend weiter
getrocknet und bei Temperaturen bis zu 65O°C in einer eine Agglomerierung
der Metalle verbindenden Atmosphäre ealeiniert» Dio
Katalysatoren können dann in situ oder ®x situ mit den.Halogenen,
Halogenvorläufern, Halogeniden oder Halogsnidvorläufern überzogen
werden. Das Halogen, vorzugsweise Chlor und vorzugsweise Fluor, wird im allgemeinen zn dem'Zeitpunkt bei der Katalysatorherstellung
zugesetzt, in dem die Säure der Metallimprägnierungslösung zugesetzt wird. Um die gewünschten
Halogengehalte aufrechtzuerhalten, kann während des Reformie-
509823/0880
f I
rungsprozesses zusätzliches Halogen zugesetzt werden. Vorzugsweise
kann Halogenwasserstoff oder ein Halogenidvorläufer, beispielsweise
ein organisches oder ein anorganisches Halogenid, dein Einsatzprodukt
zur Erhöhung oder zum Aufrechterhalten des Halogenidgehaltes zugeführt werden. Die Halogenidkonzentration im Einsatzprodukt liegt
je nach Durchsatzgeschwindigkeit bei 0,01 ppm bis 1 000 ppm und Vacvn.
insbesondere etwa 0,1 ppm und 10 ppm Halogenid betragen. Der Katalysator wird dann im allgemeinen durch Kontakt mit H~S in
verdünnter gasförmiger Mischung sulfidiert, um mindestens einen Teil der Metalle in ihre entsprechenden Sulfide umzuwandeln.
Wie bei den Halogeniden kann das Einsatzprodukt auch mit Schwefelverbindungen
oder höherer Schwefelzufuhr versehen werden, uoi
dem Katalysator während des Prozesses Sulfide zuzusetzen. H2S, HCl oder andere schwefel- oder halogenhaltige Gase können
ebenfalls zur Veränderung der Katalysatorschwefel- und Kalogenidgehalte
in recyclierenden Gasströmen während des Prozesses zugesetzt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit in überraschender Weise die Oktanqualität von verschiedenen Kohlenwasserstoffeinsat
zprc-dukten, insbesondere von paraffinartigen Einsatzprodukten,
gesteigert und verbessert werden.
5 09823/0880
Claims (14)
- PatentansprücheZur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen geeignete Katalysatormischung, dadurch gekennzeichnet, daß sie, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Mischung etwa 0,05 bis 3 % Platin, etwa 0,05 bis 3 % Rhenium und etwa 0,005 bis 5 % Silber
auf einem porösen anorganischen Oxidträgermaterial enthält. - 2. Katalysatormischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß sie, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, etwaι
0,1 bis 1,0 % Platin, etwa 0,1'bis 1,0 % Rhenium und etwa0,1 bis 0,7 % Silber enthält. , . - 3. Katalysatormischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 0,2 bis 0,5 % Silber enthält.
- 4. Katalysatormischung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 0,1 bis 25 % und vorzugsweise etwa 0,5 bis 2,5 % Halogen enthält.
- .5. katalysatormischung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halogen Chlor ist.
- 6. Katalysatormischung nach einem der Ansprüche 1 big 5, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse anorganische Oxidträgermaterial ·> Aluminiumoxid ist.809823/0880
- 7. Katalysatormischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 0,001 bis 2 % und vorzugsweise etwa 0,01 bis 0,15 % Schwefel enthält.
- 8. Katalysatormischung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidträgermaterial y* Aluminiumoxid ist und daß die Gesamtmenge an Platin und Rhenium etwa 0,3 bis 1 % beträgt.
- 9. Katalysatormischung nach einem'der Ansprüche 1 bis 8, dadurchgekennzeichnet, daß die Gesamtmenge an Platin und Rhenium etwa 0,3 &is 1 % und das Atomverhältnis von Rhenium:Silber etwa 10:1 bis 1:12 beträgt. ·
- 10. Katalysatormischung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge an Platin und Rhenium etwa 0,45 bis 0,70 % und das Atomverhältnis von Rhenium:Silber etwa 1:1 bis 1:5 beträgt.
- 11. Katalyaatormischung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge an Platin und Rhenium etwa 0,3 bis 1 % und das Atomverhältnis von Platin:Rhenium etwa 0,25!1 bis 5:1 beträgt.
- 12. Katalysatormischung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge an Platin und Rhenium etwa 0,43 bis 0,70 % und das Atomverhältnis von Platin:Rhenium etwa\ TrI bis 2Ϊ1 beträgt.B0982 37 0880
- 13. Verfahren zur Verbesserung der Oktanqualität von Erdölprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß man das Erdöleinsatzprodukt unter Reformierungsbedingungen mit einer Katalysatormischung gemäß einem der Ansprüche' 1 bis 12 in Kontakt bringt.
- 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man den Reformierungsprozeß bei Temperaturen von etwa 316 bis 566°C, bei Drücken von etwa 3,52 bis 52,7 atü, bei Durchsätzen von etwa 0,1 bis 25 kg/h/kg und bei Wasserstoffdurch-Sätzen von etwa 1 000 bis 10 000 SCF/Bbl durchführt.ue: Ινα: bü509823/08 80
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/421,515 US3933622A (en) | 1973-12-04 | 1973-12-04 | Trimetallic hydrocarbon conversion catalyst |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2456995A1 true DE2456995A1 (de) | 1975-06-05 |
Family
ID=23670852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742456995 Pending DE2456995A1 (de) | 1973-12-04 | 1974-12-03 | Katalysatormischung |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3933622A (de) |
JP (1) | JPS5086491A (de) |
DE (1) | DE2456995A1 (de) |
FR (1) | FR2253081A1 (de) |
GB (1) | GB1488154A (de) |
IT (1) | IT1025976B (de) |
NL (1) | NL7414806A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0400904A1 (de) * | 1989-05-27 | 1990-12-05 | BP Chemicals Limited | Esterherstellung durch Hydrierung von Karbonsäuren oder deren Anhydriden |
DE102009006404B3 (de) * | 2009-01-28 | 2010-08-26 | Süd-Chemie AG | Diesel-Oxidationskatalysator mit guter Tieftemperaturaktivität |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2287496A1 (fr) * | 1974-10-11 | 1976-05-07 | Catalyse Soc Prod Francais | Nouveaux catalyseurs pour la conversion d'hydrocarbures |
US4085157A (en) * | 1974-10-11 | 1978-04-18 | Societe Francaise Des Produits Pour Catalyse | New catalysts for hydrocarbon conversion to aromatics |
US4048058A (en) * | 1975-08-13 | 1977-09-13 | Standard Oil Company (Indiana) | Methods to be used in reforming processes employing multi-metallic catalysts |
US4090952A (en) * | 1976-03-03 | 1978-05-23 | Uop Inc. | Hydrocarbon conversion with a sulfided acidic multimetallic catalytic composite |
US4206040A (en) * | 1977-09-14 | 1980-06-03 | Uop Inc. | Hydrocarbon conversion with an attenuated superactive multimetallic catalytic composite |
US4231898A (en) * | 1979-06-29 | 1980-11-04 | Exxon Research & Engineering Co. | Reforming with multimetallic catalysts |
US4295958A (en) * | 1979-04-13 | 1981-10-20 | Exxon Research & Engineering Co. | Reforming with multimetallic catalysts |
US4251391A (en) * | 1979-04-13 | 1981-02-17 | Exxon Research & Engineering Co. | Reforming with multimetallic catalysts |
US4295957A (en) * | 1979-04-30 | 1981-10-20 | Exxon Research & Engineering Co. | Reforming with multimetallic catalysts |
US4251392A (en) * | 1979-04-30 | 1981-02-17 | Exxon Research & Engineering Co. | Reforming with multimetallic catalysts |
FR2458314A1 (fr) * | 1979-06-07 | 1981-01-02 | Catalyse Soc Prod Francais | Nouveaux catalyseurs d'hydroreformage catalytique ou de production d'hydrocarbures aromatiques |
US4295959A (en) * | 1979-06-15 | 1981-10-20 | Uop Inc. | Hydrocarbon dehydrocyclization with an attentuated superactive multimetallic catalytic composite |
US4229319A (en) * | 1979-06-15 | 1980-10-21 | Uop Inc. | Attenuated superactive multimetallic catalytic composite |
US4539307A (en) * | 1984-03-12 | 1985-09-03 | Engelhard Corporation | Activation of platinum containing reforming catalysts |
JPS60171684U (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-14 | 三洋電機株式会社 | レ−ザ加工装置 |
US5718667A (en) * | 1993-05-27 | 1998-02-17 | Sunstar Kabushikigaisha | Oral hygiene instrument |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2752289A (en) * | 1950-01-27 | 1956-06-26 | Universal Oil Prod Co | Conditioning catalysts employed in the reforming of hydrocarbons |
US3632620A (en) * | 1968-06-26 | 1972-01-04 | Olin Mathieson | Preparation of isocyanates from carbodiimides |
US3567625A (en) * | 1969-02-06 | 1971-03-02 | Exxon Research Engineering Co | Hydroforming with promoted iridium catalyst |
US3801498A (en) * | 1969-03-17 | 1974-04-02 | Universal Oil Prod Co | Tetrametallic hydrocarbon conversion catalyst and uses thereof |
US3558479A (en) * | 1969-06-16 | 1971-01-26 | Chevron Res | Low pressure regenerative reforming process for high paraffin feeds |
US3770616A (en) * | 1970-05-15 | 1973-11-06 | Asahi Chemical Ind | Method of reforming hydrocarbons |
US3729408A (en) * | 1970-12-28 | 1973-04-24 | Exxon Research Engineering Co | Catalytic reforming process |
-
1973
- 1973-12-04 US US05/421,515 patent/US3933622A/en not_active Expired - Lifetime
-
1974
- 1974-11-07 GB GB48208/74A patent/GB1488154A/en not_active Expired
- 1974-11-13 NL NL7414806A patent/NL7414806A/xx unknown
- 1974-11-22 JP JP49133752A patent/JPS5086491A/ja active Pending
- 1974-11-25 IT IT29793/74A patent/IT1025976B/it active
- 1974-12-03 FR FR7439556A patent/FR2253081A1/fr not_active Withdrawn
- 1974-12-03 DE DE19742456995 patent/DE2456995A1/de active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0400904A1 (de) * | 1989-05-27 | 1990-12-05 | BP Chemicals Limited | Esterherstellung durch Hydrierung von Karbonsäuren oder deren Anhydriden |
WO1991001964A1 (en) * | 1989-07-27 | 1991-02-21 | Bp Chemicals Limited | Ester production by hydrogenation of carboxylic acids and anhydrides |
DE102009006404B3 (de) * | 2009-01-28 | 2010-08-26 | Süd-Chemie AG | Diesel-Oxidationskatalysator mit guter Tieftemperaturaktivität |
US8859454B2 (en) | 2009-01-28 | 2014-10-14 | Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh | Diesel oxidation catalyst with good low-temperature activity |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3933622A (en) | 1976-01-20 |
GB1488154A (en) | 1977-10-05 |
NL7414806A (nl) | 1975-06-06 |
FR2253081A1 (de) | 1975-06-27 |
IT1025976B (it) | 1978-08-30 |
JPS5086491A (de) | 1975-07-11 |
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