DE3038231A1 - CATALYTIC REFORMING PROCESS - Google Patents

CATALYTIC REFORMING PROCESS

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DE3038231A1
DE3038231A1 DE19803038231 DE3038231A DE3038231A1 DE 3038231 A1 DE3038231 A1 DE 3038231A1 DE 19803038231 DE19803038231 DE 19803038231 DE 3038231 A DE3038231 A DE 3038231A DE 3038231 A1 DE3038231 A1 DE 3038231A1
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    • B01J23/656Manganese, technetium or rhenium
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Description

Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein katalytisches Reforming-Verfahren zur Verbesserung der Oktanqualität von Naphtha in einem Reforming-Aggregat, das aus einer Vielzahl von hintereinander geschalteten Reaktoren besteht.Description The present invention relates to a catalytic Reforming process to improve the octane quality of naphtha in a reforming unit, which consists of a large number of reactors connected in series.

Das katalytische Reforming- oder Hydroforming-Verfahren ist ein in der Erdölindustrie gut eingeführtes industrielles Verfahren, das der Verbesserung der Oktanqualität von Naphtha oder Destillationsbenzinen dient. Beim Reforming-Verfahren wird ein multifunktioneller Katalysator angewendet, der ein oder mehrere Metallhydrierungs-Dehydrierungskomponenten (Wasserstoffübertragungskomponenten) enthält, die im wesentlichen atomar auf der Oberfläche eines Trägers aus porösem anorganischen Oxid, vornehmlich Aluminiumoxid, dispergiert sind. Bislang wurden Edelmetallkatalysatoren, vor allem Platinkatalysatoren, angewendet. Der Vorgang des Reformierens wird durch die Gesamtwirkung der molekularen Änderungen oder Kohlenwasserstoffreaktionen definiert, die bei der Dehydrierung von Cyclohexanen und Dehydroisomerisierung von Alkylcyclpentanen zur Herstellung von Aromaten auftreten, ferner bei der Dehydrierung von Paraffinen zur Herstellung von Olefinen, bei der Dehydrozyklisierung von Paraffinen und Olefinen zur Herstellung von Aromaten, bei der Isomerisierung von n-Paraffinen, der Isomerisierung von Alkylcycloparaffinen zur Gewinnung von Cyclohexanen, der Isomerisierung von substituierten Aromaten und dem Hydrocracken von Paraffinen, bei denen ein Gas und unvermeidlicherweise Koks entstehen, wobei sich letzterer auf dem Katalysator niederschlägt.The catalytic reforming or hydroforming process is an in Industrial process well established in the petroleum industry, that of improvement serves the octane quality of naphtha or distilled spirits. In the reforming process a multifunctional catalyst is used which comprises one or more metal hydrogenation-dehydrogenation components (Hydrogen transfer components) contains, which are essentially atomic on the Surface of a carrier made of porous inorganic oxide, primarily aluminum oxide, are dispersed. So far, noble metal catalysts, especially platinum catalysts, applied. The reforming process is driven by the overall action of the molecular Changes or hydrocarbon reactions that occur during dehydrogenation are defined of cyclohexanes and dehydroisomerization of alkylcyclpentanes for the production of aromatics occur, also in the dehydration of paraffins for production of olefins, in the dehydrocyclization of paraffins and olefins for production of aromatics, in the isomerization of n-paraffins, the isomerization of alkylcycloparaffins for the production of cyclohexanes, the isomerization of substituted aromatics and the hydrocracking of Paraffins, which are a gas and inevitably Coke is formed, the latter being deposited on the catalyst.

Es ist bekannt, Platin bei der Herstellung von Reforming-Katalysatoren in weitem Umfange industriell einzusetzen, und Katalysatoren auf der Basis Platin auf Aluminiumoxid wurden in den letzten Jahrzehnten in Raffinerien kommerziell angewendet. Im letzten Jahrzehnt sind dem Platin zusätzliche Metallkomponenten als Aktivatoren zugesetzt worden, um die Aktivität und/oder Selektivität des Platin-Grundkatalysators zu verbessern, z.B. mit Iridium, Rhenium, Zinn u. dgl. Einige dieser Katalysatoren besitzen im Vergleich zu anderen Katalysatoren eine höhere Aktivität und/oder Selektivität. Platin-Rhenium-Katalysatoren besitzen beispielsweise, verglichen mit Platinkatalysatoren, eine ausgezeichnete Selektivität, wobei die Selektivität definiert wird als die Fähigkeit des Katalysators, hohe Ausbeuten an C5 -Flüssigprodukten neben der konkurrierenden geringen Produktion von normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffen, d.h. Methan und anderen gasförmigen Kohlenwasserstoffen, sowie Koks zu erzielen.It is known to use platinum in the manufacture of reforming catalysts to be widely used industrially, and catalysts based on platinum on alumina have been used commercially in refineries for the past few decades. In the last decade, platinum has had additional metal components as activators added to the activity and / or selectivity of the platinum base catalyst to improve, e.g. with iridium, rhenium, tin and the like. Some of these catalysts have a higher activity and / or selectivity compared to other catalysts. For example, compared to platinum catalysts, platinum-rhenium catalysts have excellent selectivity, which selectivity is defined as that Ability of the catalyst to produce high yields of C5 liquid products in addition to competing low production of normally gaseous hydrocarbons, i.e. methane and other gaseous hydrocarbons, as well as coke.

Bei einem konventionellen Verfahren besteht das Herz des Reforming-Aggregats aus einer Reihe von Reaktoren. Jeder Reforming-Reaktor wird in der Regel mit festen Katalysatorbetten versehen, über die die Beschickung aufwärts oder abwärts gerichtet strömt, und jeder Reaktor ist ferner mit einem Vorerhitzer oder einem Zwischenerhitzer versehen, weil die stattfindenden Reaktionen endotherm verlaufen.In a conventional process, the heart of the reforming aggregate is from a number of reactors. Everyone Reforming reactor is used in the Usually provided with fixed catalyst beds, over which the feed upwards or flows downwards, and each reactor is further equipped with a preheater or equipped with a reheater because the reactions that take place are endothermic.

Eine Naphtha-Beschickung wird zusammen mit Wasserstoff oder zurückgeführtem Gas durch einen Vorerhitzerofen und einen Reaktor geleitet und danach der Reihe nach durch die nachfolgenden Zwischenerhitzer und Reaktoren der Reihe geführt.A naphtha feed is combined with hydrogen or recycled Gas passed through a preheater furnace and reactor and then in turn passed through the subsequent reheaters and reactors in sequence.

Das Produkt aus dem letzten Reaktor wird in eine flüssige Fraktion und Abgas getrennt. Das Abgas ist reich an Wasserstoff und enthält normalerweise geringe Mengen an~normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffen, von denen der Wasserstoff für das C5 -Flüssigprodukt abgetrennt und in den Prozeß zurückgeführt wird, um die Koksproduktion zu verringern.The product from the last reactor is turned into a liquid fraction and exhaust gas separated. The exhaust gas is rich in hydrogen and usually contains small amounts of ~ normally gaseous hydrocarbons, one of which is hydrogen for the C5 liquid product is separated and returned to the process to the Decrease coke production.

Die Katalysatoraktivität fällt stufenweise infolge der Zunahme der Koksbildung. Man nimmt an, daß die Koksbildung auf der Ablagerung von Koksvorläufern wie Anthracen, Coronen, Ovalen und anderen aromatischen Molekülen mit kondensierten Ringen auf dem Katalysator beruht, die unter Koksbildung polymerisieren. Während des Betriebs wird die Verfahrenstemperatur stufenweise erhöht, um den Aktivitätsverlust, der durch die Koksablagerung verursacht wird, zu kompensieren. Gegebenenfalls bestimmen jedoch ökonomische Gründe die Notwendigkeit zur Reaktivierung des Katalysators. Folglich muß bei allen Verfahren dieses Typs der Katalysator notwendigerweise periodisch durch Abbrennen des Kokses unter kontrollierten Bedingungen regeneriert werden.The catalyst activity gradually falls due to the increase in Coke formation. The coke formation is believed to be due to the deposit of coke precursors such as anthracene, corones, ovals and other aromatic molecules with condensed Rings based on the catalyst, which polymerize to form coke. While during operation, the process temperature is increased in stages to avoid the loss of activity, caused by the coke deposit. Determine if necessary but economical Reasons the need to reactivate the Catalyst. Thus, in all processes of this type, the catalyst must necessarily be used periodically regenerated by burning off the coke under controlled conditions will.

Zwei Haupttypen des Reforming-Verfahrens werden in der Regel in Aggregaten mit mehreren Reaktoren durchgeführt, wobei bei jedem der beiden Verfahrenstypen eine periodische Reaktivierung des Katalysators erforderlich ist, die mit einer Regenerierung, d.h. dem Abbrennen des Kokses auf dem Katalysator, beginnt. Die Reaktivierung des Katalysators wird dann in einer Folge von Stufen vervollständigt, in denen die agglomerierten Metallhydrierungs-Dehydrierungskomponenten wieder atomar dispergiert werden.Two main types of reforming are typically used in aggregates carried out with several reactors, with each of the two types of processes periodic reactivation of the catalyst is required with a Regeneration, i.e. the burning of the coke on the catalyst, begins. The reactivation of the catalyst is then completed in a series of stages in which the agglomerated metal hydrogenation-dehydrogenation components again atomically dispersed will.

Bei dem ersten Verfahrens typ wird in einem Semi-Regenerierungsverfahren so vorgegangen, daß in dem gesamten Aggregat stufenweise fortschreitend die Temperatur erhöht wird, um die durch Koksablagerung beeinträchtigte Katalysatoraktivität aufrechtzuerhalten, bis schließlich das gesamte Aggregat stillgelegt wird, um den Katalysator zu regenerieren und zu reaktivieren. Bei dem zweiten oder cyclischen Verfahrenstyp sind die Reaktoren einzeln isoliert, oder man kann sie mit Hilfe verschiedener Einrichtungen, motorisch angetriebener Ventile u.dgl. ausschwenken. Der Katalysator wird regeneriert, um die Köksablagerungen zu entfernen, und dann reaktiviertr während die anderen Reaktoren der Reihe in Betrieb sind. Ein "Schwenkreaktor" ersetzt zeitweilig den Reaktor, der aus der Reihe zwecks Regenerierung und Reaktor vierung des Katalysators entfernt wurde, bis er in die Reihe zurückgefahren wird.The first type of process is a semi-regeneration process proceeded in such a way that the temperature gradually increased in the entire unit is increased to maintain the catalyst activity impaired by coke deposition, until finally the entire unit is shut down in order to regenerate the catalytic converter and reactivate. In the second or cyclic type of process, the reactors are individually isolated, or they can be motorized with the help of various devices Swing out driven valves and the like. The catalyst is regenerated to to remove the deposits of biscuits, and then reactivated during the other reactors in the series are in operation. A "swivel reactor" temporarily replaces the reactor, which is out of the series for the purpose of regeneration and reactor vation of the catalyst removed until it is brought back into line.

Es wurden verschiedene Verbesserungen in diese Verfahren eingeführt zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Reforming-Katalysatoren, um die Kapitalinvestitionen zu verringern oder die Ausbeute an C5+-Flüssigkeiten zu verbessern und die Oktanqualität der Naphthas und Destillationsbenzine zu erhöhen.Various improvements have been made to these processes to increase the efficiency of the reforming catalysts to increase the capital investment to reduce or improve the yield of C5 + liquids and the octane quality increase in naphthas and distilled spirits.

Platin-Rhenium-Katalysatoren nehmen unter der Handvoll erfolgreicher bekannter Industriekatalysatoren in Bezug auf ihre Selektivität eine hervorragende Stellung ein: außerdem haben sie eine gute Aktivität.Platinum-rhenium catalysts are among the handful of more successful ones of well-known industrial catalysts in terms of their selectivity an excellent one Position on: they also have good activity.

Man hat sowohl die Menge als auch die Art der Katalysatoren geändert, mit denen die verschiedenen Reforming-Reaktoren einer Reihe beschickt wurden, um die Art der Produkte zu modifizieren oder zu ändern oder um die Ausbeute an C5 -Flüssigkelt zu verbessern.Both the amount and the type of catalysts have been changed, with which the various reforming reactors in a number were charged in order to to modify or change the nature of the products or to reduce the yield of C5 liquid to improve.

Es wurden ferner in den verschiedenen Reaktoren der Reihe unterschiedliche Katalysatoren mit verschiedenen katalytischen Metallkomponenten eingesetzt. In der US-PS 3 684 692 wird die Anwendung von Platin-Rhenium-Katalysatoren in den verschiedenen Reaktoren beschrieben, wobei in die Einführungsreaktoren ein neutraler Aluminiumoxidträger eingesetzt wurde, während die Schlußreaktoren mit. einem sauren Oxidträger für die Dehydrozyklisierung ausgerüstet wurden. Der saure Träger enthält 90 % Aluminiumoxid und 10 % wasserstoffausgetauschten synthetischen Faujasit; beide Katalysatoren sind chloriert.There were also different ones in the various reactors in the series Catalysts with various catalytic metal components are used. In the U.S. Patent 3,684,692 discloses the use of platinum-rhenium catalysts in the various Reactors described, with a neutral alumina support in the introduction reactors was used while the final reactors with. an acidic oxide carrier for the Dehydrocyclization. The acidic carrier contains 90% alumina and 10% hydrogen exchanged synthetic faujasite; both are catalysts chlorinated.

In US-PS 3 660 271 (Keith et al.) wird ein katalytisches Reforming-Verfahren für Naphthen und paraffinhaltige Kohlenwasserstoffe zur Gewinnung von Produkten mit verbesserter Oktanqualität beschrieben. Der erste Reaktor bzw. die ersten Reaktoren der Reihen enthalten einen auf Trägermaterial aufgebrachten, ein Metall der Platingruppe enthaltenden, schwach sauren Katalysator, der im wesentlichen frei von Rhenium ist, d.h. er enthält weniger als etwa 0,05 Gew.%, vorzugsweise weniger als 0,01 Gew.% bzw. keine nachweisbare Menge an Rhenium. Dieser Katalysator dient zur Dehydrierung von Naphthenen. Der Schlußreaktor bzw. die Schlußreaktoren, vorzugsweise der letzte Reaktor der Reihe, enthalten einen auf Trägermaterial aufgebrachten, ein Metall der Platingruppe und Rhenium enthaltenden Katalysator von hoher Azidität, der zur Dehydrocyclisierung der Paraffine dient. In einem Beispiel wird ein System mit vier Reaktoren beschrieben, in dem ein chlorierter Platinmetall-Katalysator (0,6 z Pt/0,7 % Cl/Al203) in den ersten drei Reaktoren der Reihe verwendet wird, und einen chlorierten Platin-Rhenium- Katalysator (0,6 % Pt/0,6 % Re/10,7 % Cl/90 % Al203/10 % H-Faujasit), der in dem letzten Reaktor der Reihe eingesetzt wird.In U.S. Patent 3,660,271 to Keith et al., A catalytic reforming process is disclosed for naphthene and paraffinic hydrocarbons for the production of products described with improved octane quality. The first reactor or reactors of the rows contain a platinum group metal coated on a substrate containing, weakly acidic catalyst which is essentially free of rhenium, i.e. it contains less than about 0.05% by weight, preferably less than 0.01% by weight or no detectable amount of rhenium. This catalyst is used for dehydrogenation of naphthenes. The final reactor or reactors, preferably the last Reactors of the series contain a metal applied to a carrier material the platinum group and rhenium containing catalyst of high acidity, which is used for Dehydrocyclization of the paraffins is used. In one example, a system with four Described reactors in which a chlorinated platinum metal catalyst (0.6 z Pt / 0.7 % Cl / Al203) is used in the first three reactors in the series, and one is chlorinated Platinum rhenium Catalyst (0.6% Pt / 0.6% Re / 10.7% Cl / 90% Al203 / 10 % H-faujasite), which is used in the last reactor in the series.

In US-PS 3 705 095 (M.H.Dalson et al.) wird ein sehr ähnliches Verfahren beschrieben wie in der vorgenannten US-PS, es unterscheidet sich jedoch dadurch, daß die den verschiedenen Reaktoren zugegebenen Katalysatoren auf Aluminiumoxid aufgetragen sind. Gemäß US-PS 3 658 691 und US-PS 3 705 094 (beide von Keith et al.) wird der Rhenium enthaltende Katalysator in den Einführungsreaktoren der Reihe angewendet.A very similar process is used in U.S. Patent 3,705,095 to M.H. Dalson et al described as in the aforementioned US-PS, but it differs in that that the catalysts added to the various reactors are based on aluminum oxide are applied. According to U.S. Patent 3,658,691 and U.S. Patent 3,705,094 (both to Keith et al.) the rhenium-containing catalyst in the induction reactors of the series applied.

So wird in der ersteren Patentschrift ein Verfahren beschrieben, in dem ein Platin-Rhenium-Chlorid/saures Oxid-Katalysator in dem Ausgangsreaktor für die Dehydrierung angewendet wird, und in dem ein Platinchlorid/Aluminiumoxid-Katalysator in dem Schlußreaktor für die Dehydrocyclisierung eingesetzt wird. Gemäß US-PS 3 705 094 wird Platin-Rhenium-Chlorid/Aluminiumoxid-Katalysator in den ersten drei Reaktoren und ein Platinchlorid/Aluminiumoxid-Katalysator im letzten Reaktor der Reihe eingesetzt. Aufgrund der GB-PS 1 470 887 wird auch ein Platin-Rhenium-Katalysator in den ersten Stufen verwendet, und ein Platin-Iridium-Katalysator wird im Schlußreaktor eingesetzt. Weitere interessante Patentschriften, die sich mit diesem Gebiet befassen, sind die US-PS 4 167 473, 3 516 924 und 4 174 270.Thus, in the first patent specification, a method is described in which a platinum rhenium chloride / acid oxide catalyst in the output reactor for the dehydrogenation is applied and in which a platinum chloride / alumina catalyst is used in the final reactor for the dehydrocyclization. According to US-PS 3 705 094 will be platinum rhenium chloride / alumina catalyst in the first three Reactors and a platinum chloride / alumina catalyst in the last reactor of the Row used. A platinum-rhenium catalyst is also used on the basis of GB-PS 1 470 887 used in the first stages, and a platinum-iridium catalyst is used in the final reactor used. Other interesting patents dealing with this area, U.S. Patents 4,167,473, 3,516,924 and 4,174,270.

Während auf diese Weise durch Variationen und Modifikationen versucht wurde, das Verfahren in Bezug auf einige ausgewählte Ziele, die die Durchführung des Verfahrens betreffen, zu verbessern, gibt es nichtsdestoweniger noch wünschenswerte Verbesserungen an den bekannten Reforming-Verfahren, so daß der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrundeliegt, ein Reforming-Verfahren zu schaffen, das höhere Umwandlungen des Beschickungsmaterials in flüssige C5+-Naphthas ermöglicht, als dies mit den herkömmlichen Reforming-Verfahren erreicht werden kann.While in this way through variations and modifications tries has been carrying out the procedure in relation to some selected objectives the process, there are nonetheless still desirable ones Improvements to the known reforming process, making the present invention the underlying task is to create a reforming process that enables higher conversions of the feed material in liquid C5 + naphthas than this with the conventional reforming process can be achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein katalytisches Reforming-Verfahren zur Verbesserung der Oktanqualität von Naphtha in einem Reforming-Aggregat gelöst, das aus einer Vielzahl von hintereinander geschalteten Reaktoren einschließlich eines Einführungsreaktors, eines Schlußreaktors und wahlweise eines oder mehrerer zwischen dem Einführungs-und dem Schlußreaktor liegender Reaktoren besteht, von denen jeder einen Platin-Rhenium-Katalysator enthält, wobei das Naphtha nacheinander von einem Reaktor der Reihe zum anderen strömt und dabei mit dem Katalysator unter Reforming-Bedingungen in Gegenwart von Wasserstoff in Kontakt tritt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Katalysator des Schlußreaktors eine größere Rheniumkonzentration in Bezug auf die Konzentration des Platins aufrechterhalten wird als in den Katalysatoren der anderen Reaktoren, wobei das Atomverhältnis von Rhenium:Platin im Schlußreaktor bei wenigstens etwa 1,5:1 aufrechterhalten wird, während in den anderen Reaktoren eine geringere bis höchstens gleich große Konzentration an Rhenium in Bezug auf die Konzentration des Platins eingehalten wird.According to the invention, this object is achieved by a catalytic reforming process dissolved in a reforming unit to improve the octane quality of naphtha, that from a large number of reactors connected in series including an introductory reactor, a final reactor and optionally one or more between the introductory and the final reactor lying reactors consists of each of which contains a platinum-rhenium catalyst, with the naphtha in sequence flows from one reactor in the series to the other, with the catalyst flowing under it Reforming conditions in the presence of hydrogen. The inventive Process is characterized in that in the catalyst of the final reactor maintain a greater concentration of rhenium relative to the concentration of platinum is than in the catalysts of the other reactors, the atomic ratio of Rhenium: platinum in the final reactor is maintained at at least about 1.5: 1, while in the other reactors a lower to at most the same concentration of rhenium is complied with in relation to the concentration of platinum.

Das erfindungsmäßige Reforming-Verfahren umfaßt demnach eine Reihe von Reformmng-Zonen bzw. Reaktoren, von denen jeder ein Katalysatorbett enthält, wobei der Katalyeator in der einführenden Reforming-Zone aus Platin und einer relativ geringen Konzentration an Rhenium auf einem Trägermaterial und der Katalysator in der letzten Reforming-Zone bzw. in dem letzten Reaktor der Reihe aus Platin und einer relativ hohen Konzentration an Rhenium besteht, wobei die Menge an Rhenium zu der Menge an Platin in der letzten Reforming-Zone bzw. dem letzten Reaktor in einem Atomverhältnis von wenigstens etwa 1,5:1 und höher, vorzugsweise von wenigstens etwa 2:1 und höher undganz besonders bevorzugt von etwa 2:1 bis etwa 3:1 steht. Die Katalysatorbetten stehen unter Reformingbedingungen in Kontakt mit einer Kohlenwasserstoff- oder Naphtha-Beschickung und Wasserstoff, um ein Kohlenwasserstoff-Naphthaproduktmit verbesserter Oktanqualität zu erhalten;das erhaltene Produkt wird dann abgezogen.The reforming process according to the invention therefore comprises a series of reforming zones or reactors, each of which contains a catalyst bed, the catalyst in the introductory reforming zone made of platinum and a relative low concentration of rhenium on a support material and the catalyst in the last reforming zone or in the last reactor of the series made of platinum and consists of a relatively high concentration of rhenium, the amount of rhenium to the amount of platinum in the last reforming zone or the last reactor in an atomic ratio of at least about 1.5: 1 and higher, preferably at least about 2: 1 and higher, and most preferably from about 2: 1 to about 3: 1. Under reforming conditions, the catalyst beds are in contact with a hydrocarbon or feed naphtha and hydrogen to produce a hydrocarbon naphtha product improved octane quality; the product obtained is then withdrawn.

In bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Einführungszonen bzw. Einführungsreaktoren der Reihen mit einem Platin-Rhenium-Katalysator ausgestattet, wobei das Atomverhältnis von Rhenium: Platin im Bereich von etwa 0,1:1 bis etwa 1:1, vorzugsweise von etwa 0,3:1 bis etwa 1:1 liegt, und wobei die letzte Refantifng-ione bzw7. der letzte Reaktor der Reihe mit einem Platin-Rhenium-Katalysator ausgerüstet ist , wobei das Atomverhältnis von Rhenium:Platin im Bereich von etwa 1,5:1 bis 3:1, vorzugsweise von etwa 2:1 bis etwa 3:1, liegt.In preferred embodiments of the method according to the invention are the introduction zones or introduction reactors of the series with a platinum-rhenium catalyst with the atomic ratio of rhenium: platinum in the range of about 0.1: 1 to about 1: 1, preferably from about 0.3: 1 to about 1: 1, and the latter Refantifng-ione or 7. the last reactor of the series with a platinum-rhenium catalyst is equipped, the atomic ratio of rhenium: platinum in the range of about 1.5: 1 to 3: 1, preferably from about 2: 1 to about 3: 1.

Es ist bekannt, daß die Menge an Koks, die bei einem Ansatz gebildet wird, fortschreitend von dem Einführungsreaktor zu den folgenden Reaktoren bzw. vom ersten bis letzten Reaktor der Reihe ansteigt, und zwar in Folge der verschiedenen Typen von Reaktionen, die in den verschiedenen Reaktoren vorherrschen. So spielt in dem ersten Reaktor der Reihe der Ort des Metalls oder die Hydrierungs-Dehydrierungskomponente des Katalysators eine herrschende Rolle, und die vorherrschende Reaktion umfaßt die Dehydrierung von Naphthenen zu Aromaten. Diese Reaktion findet bei relativ niedriger Temperatur statt, und die Koksbildung ist verhältnismäßig gering. In den mittleren Reaktoren (gewöhnlich einem zweiten und einem dritten Reaktor) spielen andererseits die sauren Stellen eine größere Rolle, und die Isomerisierungsreaktionen herrschen hier vor, obwohl zusätzliche Napllthene gebildet werden und diese wie im ersten Reaktor zu Aromaten dehydriert werden. In den beiden mittleren Reaktoren wird eine höhere Temperatur als in dem ersten Reaktor aufrechterhalten, und die Temperatur in dem dritten Reaktor ist höher als die im zweiten Reaktor der Reihe. Die Kohlenstoffbildung erfolgt in diesen Reaktoren in größerem Ausmaß als im ersten Reaktor dieser Reihe, und im dritten Reaktor ist die Koksbildung höher als im zweiten Reaktor dieser Reihe. Die Iiauptreaktion im letzten Reaktor der Reihe ist eine Dehydrocyclisierung von Paraffinen und Olefinen, und in diesem Reaktor wird die höchste Reaktionstemperatur angewandt. Hier findet auch die stärkste Koksbildung statt, und die Reaktion ist häufig besonders schwierig zu steuern. Es ist auch allgemein bekannt, daß die steigenden Mengen an Koks in den verschiedenen Reaktoren der Reihe eine beträchtliche Deaktivierung der Katalysatoren bewirken. Während die Beziehung zwischen der Koksbildung und der Rheniumförderung zur Steigerung der Katalysatorselektivität wegen der extremen Verflechtung dieser Reaktionen nicht mit Sicherheit bekannt ist, nimmt man an, daß die Anwesenheit von Rhenium die nachteiligen Folgen der steigenden Koksmengen vermindert, obwohl es nicht den Anschein hat, daß die Koksbildung im absoluten Sinne vermindert wird. Nichtsdestoweniger wird erfindungsgemäß die Konzentration des Rheniums in jenen Reaktoren erhöht, in denen die Koksbildung am größten ist, ganz besonders aber in dem letzten Reaktor der Reihe. Daher werden in einer besonderen Ausführungsform der Erfindung die Katalysatoren innerhalb der Reihe von Reaktoren hinsichtlich ihrer Rheniumkonzentration fortschreitend abgestuft, wobei die Rheniumkonzentration vom ersten bis zum letzten Reaktor der Reihe in der Weise ansteigt, daß der Rheniumgehalt der Platin-Rhenium-Katalysatoren erheblich variiert wird, um den normalen Wirkungen der Verkokung entgegenzuwirken.It is known that the amount of coke formed in one approach progressing from the introductory reactor to the following reactors resp. increases from the first to the last reactor in the series, in consequence of the different Types of reactions that prevail in the various reactors. So plays in the first reactor in series the location of the metal or the hydrogenation-dehydrogenation component of the catalyst plays a predominant role and the predominant reaction the dehydration of naphthenes to aromatics. This reaction takes place at relatively lower levels Temperature instead of, and the coke formation is relatively low. In the middle Reactors (usually a second and a third reactor), on the other hand, play a role the acidic places play a bigger role, and the isomerization reactions prevail here before, although additional naphtha are formed and these as in the first Reactor to be dehydrated to aromatics. In the two middle reactors there is one higher temperature than maintained in the first reactor, and the temperature in the third reactor is higher than that in the second reactor in the series. The carbon formation takes place in these reactors to a greater extent than in the first reactor in this series, and coke formation is higher in the third reactor than in the second reactor in this series. The main reaction in the last reactor in the series is a dehydrocyclization of Paraffins and olefins, and this reactor has the highest reaction temperature applied. This is also where the strongest coke formation takes place, and the reaction is often particularly difficult to control. It is also common knowledge that the rising Amounts of coke in the various reactors in the series cause considerable deactivation of the catalysts. While the relationship between coke formation and the Rhenium production to increase the catalyst selectivity because of the extreme interdependence of these reactions is not known with certainty, it is assumed that the presence of rhenium lessened the adverse effects of increasing coke levels, though it does not appear that coke formation is reduced in the absolute sense. Nonetheless, according to the present invention, the concentration of rhenium in those Increased reactors in which the coke formation is greatest, but especially in the last reactor in the series. Therefore, in a special embodiment of the invention, the catalysts within the series of reactors with regard to their Rhenium concentration gradually graduated, the rhenium concentration from first to last reactor in the series increases in such a way that the rhenium content the platinum-rhenium catalysts is varied considerably to get the normal effects to counteract coking.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungform wird eine optimale Verwendung der Rhenium angereicherten Platinkatalysatoren dadurch erreicht, daß man im ersten Reaktor der Reihe einen Katalysator mit einer Rheniumkonzentration vorsieht, die einem Atomverhältnis von Rhenium zu Platin im Bereich von etwa 0,1:1 bis etwa o,5:1, vorzugsweise von etwa 0,3:1 bis etwa 0,5:1 entspricht. Der Katalysator in den mittleren Reforming-Zonen, dargestellt durch die mittleren Reaktoren zwischen dem ersten und dem letzten Reaktor der Reihe, weist eine Rheniumkonzentration auf, die einem Atomverhältnis von Rhenium:Platin im Bereich von etwa 0,5:1 bis etwa 1:1, vorzugsweise von etwa 0,5:1 bis etwa 0,8:1Zentspricht. Der letzte Reaktor der Reihe ist mit einem Katalysator ausgerüstet, der eine Rheniumkonzentration enthält, die einem Atomverhältnis von Rhenium:Platin etwa 1,5:1 bis etwa 3:1, vorzugsweise von etwa 2:1 bis etwa 3:1,entspricht. Der letzte Reaktor der Reihe enthält, ganz gleichJob die Reihe aus weniger als 3 oder mehr als 3 Reaktoren besteht, immer einen Katalysator mit einem Atomverhältnis von Rhenium:Platin von wenigstens 1,5:1, vorzugsweise von etwa 2:1 bis etwa 3:1.In one embodiment of the invention, an optimal use is made the rhenium-enriched platinum catalysts achieved in that one in the first Reactor of the series provides a catalyst with a rhenium concentration that an atomic ratio of rhenium to platinum in the range from about 0.1: 1 to about 0.5: 1, preferably from about 0.3: 1 to about 0.5: 1. The catalyst in the middle Reforming zones, represented by the middle reactors between the first and the last reactor in the series, has a rhenium concentration that corresponds to an atomic ratio from rhenium: platinum in the range from about 0.5: 1 to about 1: 1, preferably from about 0.5: 1 to about 0.8: 1Z corresponds. The last reactor in the series is with a catalyst equipped, which contains a rhenium concentration which has an atomic ratio of Rhenium: platinum corresponds to about 1.5: 1 to about 3: 1, preferably from about 2: 1 to about 3: 1. The last reactor in the series contains fewer than 3 regardless of the job in the series or more than 3 reactors, always a catalyst with an atomic ratio of rhenium: platinum of at least 1.5: 1, preferably from about 2: 1 to about 3: 1.

Der erfindungsgemäß einaesetzte Katalysator besteht notwendigerweise aus zusammengesetzten Teilchen, die neben einem Trägermaterial ein oder mehrere lIydrierungs-Dehydrierungs-Romponenten und eine Halogenkomponente enthalten, wobei der Katalysator vorzugsweise sulfidiert ist.The catalyst used according to the invention necessarily exists composed of particles which, in addition to a carrier material, have one or more Hydrogenation-dehydrogenation components and a halogen component contain, wherein the catalyst is preferably sulfided.

Das Trägermaterial besteht aus einem porösen, hitzebeständigen anorganischen Oxid, vorzugsweise Alumniumoxld.The carrier material consists of a porous, heat-resistant inorganic Oxide, preferably aluminum oxide.

Das Trägermaterial kann aus einer oder mehreren Komponenten bestehen, zum Beispiel aus Aluminiumoxid, Bentonit, Tonerde, Diatomeerde, Zeoliths Kieselerde, Aktivkohle, Magnesiumoxid, Zirkonerde, Thorerde u. dgl. Obwohl das am meisten bevorzugte Trägermaterial Aluminiumoxid ist, kann, falls gewünscht auch eine geeignete Menge eines anderen hitzebeständigen Trägermaterials zugefügt werden, wie Kieselerde, Zirkonerde, Magnesiumoxid, Titandioxid usw. üblicherweise in einer Menge von etwa 1 bis 20 %, bezogen auf das Gewicht des Trägermaterials. Gemäß der Erfindung besitzt ein für die Praxis bevorzugtes Trägermaterial eine Oberfläche von mehr als 50 m²/g, vorzugsweise von 100 bis etwa 300 m²/g, eine Schüttdichte von etwa 0,3 bis etwa 1,0 g/ml, vorzugsweise von etwa 0,4- bis etwa 0,8 g/ml, ein durchschnittliches Porenvolumen von etwa 0,2 bis etwa 1,1 ml/g, vorzugsweise von etwa 0,3 bis 0,8 ml/g und einen durchnittlichen Porendurchmesser von etwa 3 bis 30 nin.The carrier material can consist of one or more components, for example from aluminum oxide, bentonite, clay, diatomaceous earth, zeolite silica, Activated carbon, magnesia, zirconia, torre earth, and the like, although most preferred If the support material is aluminum oxide, a suitable amount can also be used, if desired another heat-resistant carrier material, such as silica, Zirconia, magnesia, titania, etc., usually in an amount of about 1 to 20%, based on the weight of the carrier material. According to the invention possesses a carrier material preferred in practice has a surface area of more than 50 m² / g, preferably from 100 to about 300 m² / g, a bulk density from about 0.3 to about 1.0 g / ml, preferably from about 0.4 to about 0.8 g / ml, an average pore volume from about 0.2 to about 1.1 ml / g, preferably from about 0.3 to 0.8 ml / g and one average pore diameter of about 3 to 30 nin.

Die Metall-Hydrierungs-Dehydrierungskomponente kann mit dem porösen, anorganischen Oyid-Trägermaterial gemischt oder auf eine andere Weise eng verbunden werden mit Hilfe verschiedener bekannter Verfahren wie Ionenaustausch, ge meinsam Fällung mit Aluminiumoxid in der Sol- oder Gelform u. dgl. Beispielsweise kann die Katalysatorzusammensetzung durch Zusammengeben der geeigneten Reagenzien wie einem Platinsalz und Ammoniumhydroxid oder -Carbonat und einem Aluminiumsalz wie Aluminiumchlorid oder Aluminiumsulfat zur Herstellung von Aluminiumhydroxid gebildet werden. Das die Platinsalze enthaltende Aluminiumhydroxid kann anschließend erhitzt, getrocknet, zu Pellets geformt oder extrudiert und anschließend unter Stickstoff oder einer anderen nicht zu samT mensinternden Atmosphäre kalziniert werden. Die Metall-Hydrierungskomponenten können dem Katalysator auch durch Imprägnierung zugefügt werden, typischerweise mit Hilfe der Technik der "beginnenden Feuchte", bei der ein Minimum an Lösung erorderlich ist, so daß die gesamte Lösung sofort nach der Zugabe oder nach einiger Verdunstung absorbiert wird Vorzugsweise werden das Platin und das Rhenium und gegebenenfalls zusätzliche, als Aktivatoren gebrauchte Metalle mit Hilfe der Imprägnierungsmethode auf ein vorher zu Pillen, Tabletten, Perlen u. dgl. verarbeitetes, extrudiertes oder gesiebtes teilchenförmiges Trägermaterial niedergeschlagen.The metal hydrogenation-dehydrogenation component can be mixed with the porous, inorganic oxide carrier material mixed or otherwise closely connected are shared using various well-known processes such as ion exchange Precipitation with aluminum oxide in the sol or gel form and the like Catalyst composition by adding the appropriate reagents such as a Platinum salt and ammonium hydroxide or carbonate and an aluminum salt such as aluminum chloride or aluminum sulfate can be formed to produce aluminum hydroxide. That the aluminum hydroxide containing platinum salts can then be heated, dried, shaped into pellets or extruded and then under nitrogen or a others are not calcined to a completely internal atmosphere. The metal hydrogenation components can also be added to the catalyst by impregnation, typically with the help of the "beginning moisture" technique, where a minimum of solution is required is so that the entire solution is immediately after the addition or after some evaporation The platinum and the rhenium and, if appropriate, are absorbed additional metals used as activators with the help of the impregnation method to an extruded one previously processed into pills, tablets, pearls and the like or sieved particulate support deposited.

Entsprechend dieser Imprägnierungsmethode werden poröse, hitzebeständige anorganische Oxide im trockenen oder solvatisierten Zustand entweder allein oder im Gemisch mit einem Metall oder einer metallhaltigen Lösung bez. metallhaltigen Lösungen in Kontakt gebracht oder in anderer Weise damit inkorporiert, wodurch sie entweder durch die Technik der "beginnenden Feuchte" oder durch eine andere Technik imprägniert werden, bei der ein oder mehrere verdünnte oder konzentrierte Lösungen im Trägermaterial absorbiert und anschließend filtriert oder verdunstet werden, um ein vollständiges Aufnehmen der metallischen Komponenten zu bewirken.According to this method of impregnation, it becomes porous, heat-resistant inorganic oxides in the dry or solvated state either alone or in a mixture with a metal or a metal-containing solution or metal-containing Solutions brought into contact or otherwise incorporated with them, thereby making them either by the "incipient damp" technique or by some other technique be impregnated, in which one or more diluted or concentrated solutions absorbed in the carrier material and then filtered or evaporated, to bring about a complete take-up of the metallic components.

Im allgemeinen wird Platin auf das Trägermaterial in einer Menge im Bereich von etwa 0,01 bis 3 Gew.%, vorzugsweise von etwa 0,05 bis 1 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Katalysators (Trockenbasis), aufgebracht. Rhenium wird ebenfalls gewöhnlich auf dem Trägermaterial in einer Konzentration im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 3 Gew.%, vorzugsweise von etwa 0,5 bis etwa 1 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Katalasators (auf Trockenbasis), aufgebracht. Selbstverständlich wird die absolute Konzentration beider Metalle vorgewählt, um das gewünschte Atomverhältnis von Rhenium zu Platin für einen bestimmten Reaktor des Reaktoraggregats zu erhalten.In general, platinum is applied to the substrate in an amount in Range from about 0.01 to 3% by weight, preferably from about 0.05 to 1% by weight, based based on the weight of the catalyst (dry basis). Rhenium is also used usually on the support material in a concentration in the range of about 0.1 to about 3% by weight, preferably from about 0.5 to about 1% by weight, based on weight of the catalyst (on a dry basis). Of course, it will be the absolute Concentration of both metals preselected to the desired atomic ratio of rhenium to obtain platinum for a specific reactor of the reactor aggregate.

Im Schlußreaktor liegt das Rhenium in einer größeren Menge relativ zur Platinmenge vor, wogegen im Unterschied dazu in allen anderen Reaktoren das Rhenium in einer geringeren oder nicht mehr als äquivalenten Menge relativ zur Platinmenge, basierend auf dem Atomgewicht dieser Metalle, vorliegt.In the final reactor there is a larger amount of rhenium relative on the amount of platinum, whereas in contrast to this in all other reactors Rhenium in a smaller or no more than equivalent amount relative to the amount of platinum, based on the atomic weight of these metals.

Beim Aufbringen der Metalle auf das Trägermaterial kann im wesentlichen jede Verbindung verwendet werden, bevorzugt werden aber lösliche Verbindungen, die ohne weiteres einer thermischen Zersetzung und Reduktion unterworfen werden können, zum Beispiel anorganische Salze wie Halogenide, Nitrate, anorganische Komplexverbindungen oder organische Salze wie die Komplexsalze von Acetylaceton, Aminsalz u. dgl. Wenn Platin auf dem Trägermaterial niedergschlagen werden soll, werden vorzugsweise Platinchlorid, Platinnitrat, Chlorplatinsäure, Ammoniumchlorplatinat, Kaliumchlorplatinat, Platinpolyamin, Platinacetylacetonat u. dgl. verwendet. Wenn ein weiteres aktivierendes Metall außer Platin und Rhenium eingesetzt werden soll, wird es in einer Konzentration im-Bereich von etwa 0,01 bis 3 Gew.%, vorzugsweise von etwa 0,05 bis etwa 1 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Katalysators, zugefügt.When applying the metals to the carrier material can essentially Any compound can be used, but soluble compounds are preferred can easily be subjected to thermal decomposition and reduction, for example inorganic salts such as halides, nitrates, inorganic complex compounds or organic salts such as the complex salts of acetylacetone, amine salt and the like, if Platinum is to be deposited on the substrate, preferably platinum chloride, Platinum nitrate, chloroplatinic acid, ammonium chloroplatinate, potassium chloroplatinate, platinum polyamine, Platinum acetylacetonate and the like are used. If another activating metal besides If platinum and rhenium should be used, it will be in a concentration in the range from about 0.01 to 3% by weight, preferably from about 0.05 to about 1% by weight, based on based on the weight of the catalyst.

Um die Leistungsfähigkeit des Katalysators im Reforming-Verfahren zu steigern, ist es auch erforderlich, eine Halogenkomponente den Katalysatoren zuzufügen, wobei Fluor und Chlor als Halogenkomponente bevorzugt werden Der Katalysator enthält das Halogen in einer Menge von etwa 0,1 bis 3 Gew%, vorzugsweise von etwa 1 bis 1,5 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Katalysators. Wenn Chlor als Halogenkomponente verwendet wird, wird es dem Katalysator in einer Menge von etwa 0,2 bis 2 Gew.% , vorzugsweise von etwa 1 bis 1,5 qew.J bezogen auf das Gewicht des Katalysators, zugefügt. Die Einführung von Halogen in den Katalysator kann zu jeder Zeit mit jeder geeigneten Methode durchgeführt werden. Das Halogen kann dem Katalysator während der Katalysatorherstellung zugefügt werden, zum Beispiel vor, nach oder gleichzeitig mit der Inkorporierung der Metall-Hydrierungs-Dehydrierungs-Komponente bzw. -Komponenten. Es kann dadurch eingeführt werden, daß man ein Trägermaterial in einer Dampfphase oder flüssigen Phase mit einer Halogenverbindung wie Fluorwasserstoff, Chlorwasserstoff,Ami'oniumchlorid u. dgl. in Kontakt bringt.About the efficiency of the catalytic converter in the reforming process To increase it, it is also necessary to add a halogen component to the catalysts to be added, fluorine and chlorine being preferred as halogen components. The catalyst contains the halogen in an amount of about 0.1 to 3% by weight, preferably of about 1 to 1.5% by weight, based on the weight of the catalyst. When chlorine as a halogen component used it is added to the catalyst in an amount of about 0.2 to 2% by weight, preferably from about 1 to 1.5 qew.J based on the weight of the catalyst, added. the Introduction of halogen into the catalyst can be done at any time with any suitable Method to be carried out. The halogen can be added to the catalyst during catalyst manufacture may be added, for example before, after or simultaneously with the incorporation the metal hydrogenation-dehydrogenation component or components. It can through it be introduced that one can have a carrier material in a vapor phase or liquid Phase with a halogen compound such as hydrogen fluoride, hydrogen chloride, ammonium chloride and the like.

Der Katalysator wird durch Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb etwa 27 C, vorzugsweise zwischen etwa 650 und 1 500C, in Gegenwart von Stickstoff oder Sauerstoff oder beidem in einem Luftstrom oder unter Vakuum getrocknet. Der Katalysator wird bei einer Temperatur zwischen etwa 2600 und 6500C, vorzugsweise etwa 2600 bis 5380C, entweder in Gegenwart von Sauerstoff in einem Luftstrom oder in Gegenwart eines inerten Gases wie Stickstoff calciniert. Eine sehr bevorzugte Komponente der Katalysatoren ist Schwefel, wobei der Schwefelgehalt des Katalysators in der Regel im Bereich bis etwa 0,2 Gew.t vorzugsweise im Bereich von etwa o,oS bis etwa 0,15 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Katalysators <Trockenbasis), liegt. Der Schwefel kann mit Hilfe konventioneller Methoden dem Katalysator zugefügt werden, bespielsweise dadurch, daß man einen schwefelhaltigen Gasstrom, zum Beispiel Schwefelwasserstoff in. -Wasserstoff, über ein Katalysatorbett leitet, wobei der Katalysator sulfidiert wird, bis die Absorptionsschwelle erreicht ist. Dieses Verfahren wird bei Temperaturen im Bereich von etwa 177 bis etwa 5660C und bei Drucken im Bereich von etwa 1 bis 40 bar so lange durchgeführt, wie notwendig ist, um die Absorptionsschwelle oder den gewünschten Schwefelgehalt zu erreichen.The catalyst is by heating to a temperature above about 27 C, preferably between about 650 and 1,500 C, in the presence of nitrogen or Oxygen or both in a stream of air or under vacuum. The catalyst is at a temperature between about 2600 and 6500C, preferably about 2600 to 5380C, either in the presence of oxygen in an air stream or in the presence an inert gas such as nitrogen is calcined. A very preferred component of the Catalysts is sulfur, whereby the sulfur content of the catalyst is usually in the range up to about 0.2 wt. t, preferably in the range from about 0.05 to about 0.15 % By weight, based on the weight of the catalyst <dry basis). The sulfur can be added to the catalyst using conventional methods, for example through this, that you have a sulfur-containing gas stream, for example Hydrogen sulfide in. Hydrogen, passes over a catalyst bed, the Catalyst is sulfided until the absorption threshold is reached. This method is used at temperatures in the range from about 177 to about 5660C and at pressures im Range from about 1 to 40 bar carried out as long as necessary to reach the absorption threshold or to achieve the desired sulfur content.

Das Ausgangmaterial kann ein frisches Naphtha, gecracktes Naphtha, ein Naphtha aus dem Kohleverflüssigungsverfahren, ein Fischer-Tropsch-Naphtha u. dgl. sein. Diese Beschickungsmaterialien können Schwefel oder Stickstoff oder beides in ziemlich hohen Konzentrationen enthalten. Typische Beschikkungsmaterialien enthalten Kohlenwasserstoffe mit etwa 5 bis 12 C-Atomen, besonders bevorzugt mit etwa 6 bis 9 C-Atomen.The starting material can be fresh naphtha, cracked naphtha, a naphtha from the coal liquefaction process, a Fischer-Tropsch naphtha and the like. like. be. These feedstocks can be sulfur or nitrogen or both contained in fairly high concentrations. Typical feed materials included Hydrocarbons with about 5 to 12 carbon atoms, particularly preferably with about 6 to 9 carbon atoms.

Kohlenwasserstoffe dieser Art sind in Naphthas oder Erdölfraktionen mit einem Siedepunkt im Bereich von etwa 270 bis 2320C, vorzugsweise von etwa 520 bis etwa 19O0Cj enthalten.Hydrocarbons of this type are in naphthas or petroleum fractions with a boiling point in the range from about 270 to 2320C, preferably from about 520 up to about 19O0Cj.

Typische Fraktionen bestehen gewöhnlich aus etwa 15 bis 80 Volumenprozent Paraffinen, die sowohl normal als auch verzweigt sein können, mit etwa 5 bis 12 C-Atomen, aus etwa 10 bis 80 Volumenprozent Naphthenen mit etwa 6 bis 12 C-Atomen und aus 5 bis 20 Volumenprozent der erwünschten Aromaten mit 6 bis 12 C-Atomen.Typical fractions usually consist of about 15 to 80 percent by volume Paraffins, which can be both normal and branched, with about 5 to 12 C atoms, from about 10 to 80 percent by volume naphthenes with about 6 to 12 C atoms and from 5 to 20 percent by volume of the desired aromatics with 6 to 12 carbon atoms.

Die Reforming-Versuche werden durch Einstellen der Wasserstoff- und Beschickungsmaterialgeschwindigkeiten, der Temperatur und des Druckes auf die Verfahrensbedingungen in Gang- sesetzt. Der Versuch wird bei optimalen Reforming-Bedingungen durch Einregulierung der Hauptverfahrensvariablen fortgesetzt, in den nachfolgend angegebenen Bereichen: Hauptverfahrens- Typische Verfahrens- bevorzugte Vervariablen bedingungen fahrensbedingungen -Druck, kg/cm² 3,5-52,7 7,0-21,1 Reaktortemp., C 482-649 510-566 Geschwindigkeit des rückgeführten Gases,SCF/B 1000-10 000 1500-3000 Beschickungsgeschwindigkeit W/Hr/W 0,5-10 2,5-5 Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Vergleichsdaten weiter erläutert. Wenn nicht anders angegeben, bedeuten alle Teile Gewichtsteile.The reforming attempts are made by adjusting the hydrogen and Feed rates, temperature and pressure on the process conditions in motion. The experiment is carried out under optimal reforming conditions by means of adjustment of the main procedural variables continued in the following areas: Main process - Typical process - preferred variable conditions driving conditions -Pressure, kg / cm² 3.5-52.7 7.0-21.1 reactor temp., C 482-649 510-566 speed of the recycle gas, SCF / B 1000-10000 1500-3000 feed rate W / Hr / W 0.5-10 2.5-5 The invention is further developed below on the basis of comparative data explained. Unless otherwise indicated, all parts are parts by weight.

Zu Demonstrationszwecken wurde eine Reihe von Platin-Rhen-ium-Katalysatoren mit hohem Rheniumgehalt aus Anteilen von teilchenförmigem Aluminiumoxid eines konventionellen Typs, der bei der Herstellung von industriellen Reforming-Katalysatoren verwendet wird, hergestellt. Diese Aluminiumoxidanteiledie aus Extrudaten mit einer Teilchengröße von 0,158 cm bestanden, wurden 3 Stunden log bei 5380C calciniert und anschließend mit Wasserdampf innerhalb von 16 Stunden ins Gleichgewicht gebracht.A number of platinum-rhenium catalysts were used for demonstration purposes high rhenium from portions of particulate alumina of a conventional one Type used in the manufacture of industrial reforming catalysts is produced. These alumina fractions are those from one particle size extrudates of 0.158 cm passed, were calcined log at 5380C for 3 hours and then Equilibrated with steam within 16 hours.

In jedem Falle wurde die Imprägnierung der Träger mit den Metallen durch Zu fügen von H2PtCl6, HReO4 und SCl in wäßriger Lösung durchgeführt, wobei Kohlendioxid als Imprägnierungshilfe zugefügt wurde. Nach einer 2-stündigen Gleichgewichtseinstellung wurde das Gemisch filtriert, getrocknet und im Vakuumofen bei 1500C 16 Stunden aufbewahrt.In each case, the carrier was impregnated with the metals carried out by adding H2PtCl6, HReO4 and SCl in aqueous solution, whereby Carbon dioxide was added as an impregnation aid. After 2 hours of equilibrium the mixture was filtered, dried and stored in a vacuum oven at 150.degree. C. for 16 hours.

Vor dem Reformieren von Naphtha wurde der Katalysator auf 5100C unter einem Gemisch von 6 % Sauerstoff und 94 % Stickstoff erhitzt und dann 1 Stunde lang mit C12/02 (500 ppm Cl2, 6 % 02r 5000 ppm H2) imprägniert. Anschließend wurde der Katalysator 3 Stunden lang unter einem Gasgemisch aus 6 % Sauerstoff und 94 % Stickstoff bei 5100C gehalten und anschließend auf 4540C gekühlt, mit 1,5 % Wasserstoff in Stickstoff reduziert und anschließend mit H2S in diesem reduzierenden Gas vorsulfidiert, um den gewünschten Schwefelgehalt im Katalysator zu erreichen.Before reforming naphtha, the catalyst was below 5100C a mixture of 6% oxygen and 94% nitrogen and then heated for 1 hour impregnated with C12 / 02 (500 ppm Cl2, 6% 02r 5000 ppm H2). Then the Catalyst for 3 hours under a gas mixture of 6% oxygen and 94% nitrogen kept at 5100C and then cooled to 4540C, with 1.5% hydrogen in Reduced nitrogen and then presulphided with H2S in this reducing gas, to achieve the desired sulfur content in the catalyst.

Die in anderen als dem Schlußreaktor eingesetzen Platin-Rhenium-Katalysatoren waren von üblicher Art und wurden vom Katalysatorhersteller bezogen.The platinum-rhenium catalysts used in other than the final reactor were of the usual type and were obtained from the catalyst manufacturer.

Die Untersuchungsergebnisse der in den Tests angewandten Beschickungen sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.The test results of the loads used in the tests are compiled in Table I below.

TABELLE I Frisch hergestell- Paraffinisches Naphtes leichtes Naphtha tha vom Persischen aus Arabien Golf API-spez. Gewicht 59,7 58,9 Scbwefel,wppm als 0,5 Stickstoff, wppm <0,1 0, 1 Brom No. cg/g 0,12 0,1 ASTM-Destillation: Anfangs-Siedepkt. OC 82,2 74,5 5% 100,5 95,0 1 0 102,8 102,1 20 111,1 107,3 30 116,7 115,0 40 123,9 12278 50 130,0 131,5 60 136,8 139,5 70 145,4 148,4 80 153,0 157,0 90 162,4 167,5 95 169,0 174,6 Abschluß-Siedepkt. °C 194,2 181,0 In einem ersten zyklischen simulierten Reforming-Versuch (Versuch No. 1) wurde ein Katalysator mit hohem Rheniumgehalt, der 0,3 % Pt/0,67 % Re/1,1 % Cl2/0,15 % S enthielt, in den verschiedenen Reaktoren eines aus 4 Reaktoren bestehenden Aggregats eingesetzt, wobei sämtliche 4 Reaktoren im Betrieb waren. Der Katalysator wurde, wie oben beschrieben, hergestellt. TABLE I Freshly Made Paraffinic Naphtes Light Naphtha tha from Persian from Arabia Gulf API-spec. Weight 59.7 58.9 sulfur, wppm as 0.5 nitrogen, wppm <0.1 0.1 bromine No. cg / g 0.12 0.1 ASTM distillation: initial boiling point. OC 82.2 74.5 5% 100.5 95.0 1 0 102.8 102.1 20 111.1 107.3 30 116.7 115.0 40 123.9 12278 50 130.0 131.5 60 136.8 139.5 70 145.4 148.4 80 153.0 157.0 90 162.4 167.5 95 169.0 174.6 final boiling point 194.2 181.0 ° C In a first cyclic simulated Reforming experiment (experiment No. 1) was a catalyst with a high rhenium content, containing 0.3% Pt / 0.67% Re / 1.1% Cl2 / 0.15% S in the various reactors a unit consisting of 4 reactors is used, with all 4 reactors were in operation. The catalyst was prepared as described above.

In einem zweiten Versuch (Versuch No. 2) wurden sämtliche Reaktoren der Reihe mit Katalysoren mit einem niedrigen Rheniumgehalt, die 0,3 % Pt/0,3 t Re/1,1 8 Cl2/0,15 % S enthielten, beschickt. Die Versuche wurden in der Weise durchgeführt, daß man leichtes paraffinisches Arabian-Naphtha *) bei 510°C E.I.T., einem Druck von 12,3 kg/cm², einer Geschwindigkeit des rückgeführten Gases von 3000 SCF/B, den Bedingungen, die zur Herstellung eines Produktes mit einer Research-Octanzahl von 102,0 RON erforderlich sind, durch die Reaktoren der Reihe geleitet. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.In a second experiment (experiment No. 2) all reactors were the series with catalysts with a low rhenium content, the 0.3% Pt / 0.3 t Re / 1.1 8 Cl2 / 0.15% S, charged. The experiments were carried out in the manner that one can use light paraffinic Arabian naphtha *) at 510 ° C E.I.T., a pressure of 12.3 kg / cm², a recycle gas velocity of 3,000 SCF / B, the conditions necessary to make a product with a research octane number of 102.0 RON are required, passed through the reactors in series. The results are summarized in Table II.

* d. h. äquivalente isothermische Temperatur, das ist die zwischen Eingang und Ausgang des Reaktors herrschende Temperatur.* d. H. equivalent isothermal temperature, that is the between The temperature at the inlet and outlet of the reactor.

TABELLE II Katalysator- Ausbeute an Aktivitätseinheiten Cg LV % Versuch Nr. 1 (hoher Gehalt an Rhenium) 96,0 69,3 Versuch Nr. 2 (niedriger Gehalt an Rhenium) 102,0 72,0 Diese Werte zeigen, daß die Verwendung von Katalysatoren mit hohem Rheniumgehalt in den verschiedenen Reaktoren der Reihe die Ausbeute an C5 - Flüssigkeit und die Octanzahl beträchtlich erniedrigt. Man nimmt an, daß dies auf das Auscräcken" ("cracking out") der Aromaten-Vorläufer in dem Einführungsreaktor zurückzuführen ist. Diese Schlußfolgerung wird auch durch das 20 %ige Ansteigen der Leichtpetroleum-Gase, hauptsächlich der C3-C4-Kohlenwasserstoffe, die unter Verwendung von Katalysatoren mit hohem Rheniumgehalt erhalten wurden, unterstützt. TABLE II Catalyst Yield in Activity Units Cg LV% Trial No. 1 (high content of rhenium) 96.0 69.3 Experiment No. 2 (low content of rhenium) 102.0 72.0 These values show that the use of catalysts with high rhenium content in the various reactors in the series the yield of C5 liquid and the Decreased octane number considerably. It is believed that this is due to the "cracking." out ") the aromatic precursor is returned to the introduction reactor. This The conclusion is also drawn from the 20% increase in light petroleum gases, mainly the C3-C4 hydrocarbons made using catalysts with high rhenium content, supported.

Beispiel 1 Ein dritter Versuch (Versuch lir. 3) wurde unter ähnlichen Bedingungen mit der gleichen Beschickung durchgeführt mit der Ausnahme, daß die drei Linführungsreaktoren mit dein Katalysator mit niedrigem Rbeniumgehalt geschickt wurden und nur der Schlußreaktor mit dem Katalysator mit hohem Rheniumgehalt gefüllt wurde (28 Gew. der gesamten Katalysatorbeschickung). Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt und werden mit den Ergebnissen des vorangegangenen Versuchs mit dem wenig Rhenium enthaltenen Katalysator verglichen.Example 1 A third experiment (experiment lir. 3) was carried out under similar Conditions carried out with the same feed except that the three lead reactors with your catalyst with low rbenium content sent and only the final reactor was filled with the catalyst with a high rhenium content (28 wt. of total catalyst charge). The results are in the table III and are compiled with the results of the previous experiment compared with the low rhenium containing catalyst.

TABELLE III Katalysator- Ausbeute an Aktivitätseinheiten C5+ LV% Versuch Nr. 2 (niedriger Gehalt an Rhenium) 102,0 72,0 Versuch Nr. 3 (niedriger 102,0- 72,5 Gehalt an Rhenium im Einführungsreaktor/ noher Gehalt an Rhenium im Schlußreaktor) Die erhaltenen Werte zeigen, daß durch Abstufen der Katalysatoren mit niedrigem und mit hohem Rheniumgehalt, wie beschrieben, eine ansehnliche Ausbeute än C5 - Flüssigkeit erhalten wird. Die ansehnliche Ausbeute an C5 -Flüssigkeit wird weiterhin durch ein Ansteigen der Reinheit des im Kreislauf zurückgeführten Wasserstoffs (ungefähr 1 %) für das abgestufte Reaktorsystem bestätigt. TABLE III Catalyst Yield of Activity Units C5 + LV% Experiment No. 2 (low rhenium content) 102.0 72.0 Experiment No. 3 (lower 102.0-72.5 content of rhenium in the introduction reactor / noher content of rhenium in Final reactor) The values obtained show that by grading the catalysts with low and high rhenium content, as described, a respectable yield än C5 liquid is obtained. The handsome yield of C5 liquid is furthermore by increasing the purity of the recirculated hydrogen (approximately 1%) for the staged reactor system.

Beispiel 2 In einem vierten Versuch wurde der vierte Reaktor der Reihe als Schlußreaktor mit einem trockenen kalzinierten Katalysator mit 0,29 % Po/0,72 % Re/1,1 % Cl2/0,14 % S und die ersten drei Reaktoren mit einem Katalysator mit einem niedrigen Rheniumgehalt beschickt. Der Versuch wurde mit einem schwieriger zu reformierenden paraffinischen Naphtha vom Persischen Golf bei 510°C E.I.T., 12,3 kg/cm², 3000 SCF/B und einer Raumgeschwindigkeit, die ausreicht, um ein Produkt mit einer Research-Oktanzahl von 100 herzustellen1 durchgeführt.Example 2 In a fourth experiment, the fourth reactor in the series as a final reactor with a dry calcined catalyst with 0.29% Po / 0.72 % Re / 1.1% Cl2 / 0.14% S and the first three reactors with a catalyst loaded with a low rhenium content. The attempt became more difficult with one Paraffinic naphtha to be reformed from the Persian Gulf at 510 ° C E.I.T., 12.3 kg / cm², 3000 SCF / B and a space velocity sufficient to produce a product with a research octane number of 1001.

Dieser Versuch wurde mit einem fünften Versuch verglichen, der unter identischen Bedingungen mit einem Katalysator mit niedrigem Rheniumgehalt in sämtlichen vier Reaktoren durchgeführt wurde.This trial was compared to a fifth trial, the one below identical conditions with a low rhenium catalyst in all four reactors was carried out.

Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.The results are shown in Table IV.

Tabelle IV Katalysator- Ausbeute an Aktivitäts- C5 LV% einheiten Versuch Nr. 4 (niedriger Rhenium- 92,0 75,5 gehalt im Einführungsreaktor/hoher Rheniumgehalt im Schlußreaktor) Versuch Nr. 5 77,0 74,3 (niedriger Rheniumgehalt) Die Verbesserungen in der Katalysatoraktivität und in der Ausbeute sind deutlich erkennbar. Der Versuch zeigt außer der verbesserten Aktivität und hohen Ausbeute bei Verwendung des schwierigeren Beschickungsmaterials auch, daß man mit dem Katalysator mit hohem Rheniumgehalt im Schlußreaktor eine weit größere Kokstoleranz als beim konventionellen Versuch erzielt, und zwar sogar unter sehr harten Bedingungen (522°C E.I.T.) im Schlußreaktor, wie die Tabelle V zeigt. Table IV Catalyst Yield of Activity C5 LV% units Experiment no. 4 (low rhenium 92.0 75.5 content in the feed reactor / high rhenium content in the final reactor) Experiment No. 5 77.0 74.3 (low rhenium content) The improvements in the catalyst activity and in the yield are clearly visible. The attempt shows besides the improved activity and high yield when using the more difficult Feed also that one with the high rhenium catalyst a far greater coke tolerance in the final reactor than in the conventional experiment achieved, even under very harsh conditions (522 ° C E.I.T.) in the final reactor, as Table V shows.

Tabelle V Mol% H2 im Ausbeute an Ausbeute an Zurückgeführten H2 (Gew.%) C1-C4 (Gew.%.) Gas bezogen auf bezogen auf Gas Beschickung Beschickung Versuch Nr. 4 77,1 2,31 17,86 (niedriger Rheniumgehalt im Einführungsreaktor/hoher Rheniumgehalt im Schlußreaktor Versuch Nr. 5 76,2 2,26 18t82 (niedriger Gehalt an Rhenium) Offensichtlich können auch weitere Modifikationen und Anderungen innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgenommen werden, bei denen die hervorragenden Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten bleiben, nämlich, daß die Oktanqualität verschiedener Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterialien, insbesondere einschließlich Paraffin-Beschickungsmaterialien, aufgewertet und verbessert werden kann. Table V Mol% H2 in the yield of the yield of recycled H2 (% by weight) C1-C4 (wt.%.) Gas based on based on gas charge charge test no. 4 77.1 2.31 17.86 (low rhenium content in the feed reactor / high rhenium content in the final reactor, experiment no. 5 76.2 2.26 18t82 (low rhenium content) Obvious Further modifications and changes can also be made within the scope of the invention Process can be made in which the excellent features of the invention Process, namely that the octane quality of various hydrocarbon feedstocks, especially including paraffin feed materials, upgraded and improved can be.

Claims (8)

Katalytisches Reforming-Verfahren Patentansprüche 1. Katalytisches Reforming-Verfahren zur Verbesserung der Oktanqualität von Naphtha in einem Reforming-Aggregat, das aus einer Vielzahl von hintereinander geschalteten Reaktoren einschließlich eines Einführungsreaktors, eines Schlußreaktors und wahlweise eines oder mehrerer zwischen dem Einführungs- und dem Schlußreaktor liegender Reaktoren besteht, von denen jeder einen Platin-Rhenium-Katalysator enthält, wobei das Naphtha nacheinander von einem Reaktor der Serie zum anderen strömt und dabei mit dem Katalysator unter Reforming-Bedingungen in Gegenwart von Wasserstoff in Kontakt tritt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Katalysator des Schlußreaktors eine größere Rheniumkonzentration in Bezug auf die Konzentration des Platins aufrechterhalten wird als in den Katalysatoren der anderen Reaktoren, wobei das Atomverhältnis von Rhenium:Platin im Schlußreaktor bei wenigstens etwa 1,5:1 aufrechterhalten wird, während in den anderen Reaktoren eine geringere bis höchstens gleich große Konzentration an Rhenium in Bezug auf die Konzentration des Platins eingehalten wird. Catalytic reforming process Claims 1. Catalytic Reforming process to improve the octane quality of naphtha in a reforming unit, that from a large number of reactors connected in series including an introductory reactor, a final reactor and optionally one or more between the introductory and the final reactor lying reactors consists of each of which contains a platinum-rhenium catalyst, with the naphtha in sequence flows from one reactor of the series to the other, with the catalyst flowing under it Reforming conditions in the presence of hydrogen in contact, characterized in that that in the catalyst of the final reactor a greater concentration of rhenium in relation on the concentration of platinum is maintained than in the catalysts of the other reactors, with the atomic ratio of rhenium: platinum in the final reactor at at least about 1.5: 1 is maintained, while in the other reactors one lower to at most the same concentration of rhenium in relation to the concentration of platinum is adhered to. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Atomverhältnis von Rhenium:Platin im Katalysator des Einführungsreaktors im Bereich von etwa 0,1:1 bis 1:1 liegt.2. The method according to claim 1, characterized in that the atomic ratio of rhenium: platinum in the catalyst of the induction reactor in the range of about 0.1: 1 up to 1: 1. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Atomverhältnis von Rhenium:Platin im Einführungsreaktor in einem Bereich von etwa 0,1:1 bis etwa 0,5:1 und in den zwischen dem Einführungs- und Schlußreaktor liegenden Reaktoren im Bereich von etwa 0,5:1 bis etwa 1:1 liegt.3. The method according to claim 1, characterized in that the atomic ratio of rhenium: platinum in the induction reactor in a range from about 0.1: 1 to about 0.5: 1 and in the reactors located between the inlet and outlet reactor ranges from about 0.5: 1 to about 1: 1. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Atomverhältnis von Rhenium:Platin im Katalysator des Schlußreaktors im Bereich von etwa 2:1 bis etwa 3:1 liegt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the atomic ratio of rhenium: platinum in the catalyst of the final reactor is in the range from about 2: 1 to about 3: 1. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator des Schlußreaktors etwa 0,01 bis etwa 3 % Platin enthält.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that the catalyst of the final reactor contains about 0.01 to about 3% platinum. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator des Schlußreaktors etwa 0,01 bis etwa 3 % Rhenium enthält 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the catalyst of the final reactor contains about 0.01 to about 3% rhenium 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator des 5chlußreaktors etwa 0,1 bis etwa 3 % Halogen enthält.7th Process according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the catalyst of the final reactor contains about 0.1 to about 3% halogen. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator des Schluß reaktors sulfidiert ist und etwa 0,2 % Schwefel enthält8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that that the catalyst of the final reactor is sulfided and contains about 0.2% sulfur
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