DE69132272T2 - Regeneration process of a deactivated catalyst - Google Patents

Regeneration process of a deactivated catalyst

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Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aktivieren eines Katalysators, der mindestens eine Gruppe VIII Edelmetallkomponente und einen Träger umfaßt, und auch ein Verfahren zum Regenerieren und Reaktivieren von koksverunreinigtem deaktiviertem Katalysator, der ein oder mehrere Gruppe VIII-Edelmetalle und einen Träger umfaßt. Diese Katalysatoren werden häufig in Kohlenwasserstoffumwandlungsverfahren, insbesondere beim katalytischen Reformieren verwendet.This invention relates to a process for activating a catalyst comprising at least one Group VIII noble metal component and a support, and also to a process for regenerating and reactivating coke-contaminated deactivated catalyst comprising one or more Group VIII noble metals and a support. These catalysts are frequently used in hydrocarbon conversion processes, particularly in catalytic reforming.

Etliche Materialien sind als Kohlenwasserstoffumwandlungskatalysatoren in Verfahren wie Reformieren, katalytischer Entparaffinierung, Alkylierung, Oxidation und Hydrocracken verwendet worden. Beispiele für Katalysatoren, die in diesen Verfahren brauchbar sind, schließen Materialien ein, die aus katalytisch aktivem Gruppe VIII Metall, typischerweise Platin, und gegebenenfalls Rhenium oder Zinn, aufgebracht auf oder imprägniert in einen Träger bestehen. Zweckmäßig ist dieser Träger Aluminiumoxid, obwohl in neuerer Zeit Zeolithe verwendet worden sind, beispielsweise Zeolithe vom Typ X und Y. Zeolithe vom Typ L sind auch als geeignete Träger vorgeschlagen worden, insbesondere kationenausgetauschte Zeolithe vom Typ L.A number of materials have been used as hydrocarbon conversion catalysts in processes such as reforming, catalytic dewaxing, alkylation, oxidation and hydrocracking. Examples of catalysts useful in these processes include materials consisting of catalytically active Group VIII metal, typically platinum, and optionally rhenium or tin, supported on or impregnated into a support. Conveniently this support is alumina, although more recently zeolites have been used, for example X and Y type zeolites. L type zeolites have also been suggested as suitable supports, particularly cation exchanged L type zeolites.

Katalytische Reformierung in Gegenwart von Wasserstoff ist eines der wichtigsten Kohlenwasserstoffumwandlungsverfahren. Katalytisches Reformieren ist ein Raffinerieverfahren, das die Oktanzahl von Naphtha erhöhen soll. Typischerweise wird das Naphthaeinsatzmaterial über einen platinhaltigen Katalysator, der auf einen Träger aus hitzebeständigem Material aufgebracht ist, unter Reformierbedingungen, beispielsweise erhöhten Temperaturen und Drücken, wie in der Industrie wohlbekannt ist, in Gegenwart von Wasserstoffgas mit einem Molverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenwasserstoff von etwa 2 bis 20 geleitet. Das Reformierverfahren beinhaltet mehrere unterschiedliche Typen von Reaktionen einschließlich Isomerisierung, Dehydrierung von Naphthenen zu Aromaten, Dehydrierung von Paraffinen zu Olefinen, Dehydrocyclisierung von Paraffinen und Olefinen zu Aromaten, Hydrocracken von Paraffinen zu gasförmigen Kohlenwasserstoffen wie Methan oder Ethan und unvermeidlich die Bildung von Koks, wobei sich letzterer auf dem Katalysator absetzt.Catalytic reforming in the presence of hydrogen is one of the most important hydrocarbon conversion processes. Catalytic reforming is a refinery process designed to increase the octane rating of naphtha. Typically, the naphtha feedstock is passed over a platinum-containing catalyst supported on a refractory material under reforming conditions, such as elevated temperatures and pressures, as is well known in the industry, in the presence of hydrogen gas at a hydrogen to hydrocarbon molar ratio of about 2 to 20. The reforming process involves several different types of reactions including isomerization, dehydrogenation of naphthenes to aromatics, dehydrogenation of paraffins to olefins, dehydrocyclization of paraffins and olefins to aromatics, hydrocracking of paraffins to gaseous hydrocarbons such as methane or ethane and inevitably the formation of coke, the latter depositing on the catalyst.

Während des Reformierverfahrens nimmt die Aktivität des Katalysators wegen des Aufbaus von Koks allmählich ab, bis schließlich Regenerierung und Reaktivierung erforderlich wird. Es sind mehrere Stufen für die Regenerierung und Reaktivierung des Katalysators erforderlich.During the reforming process, the activity of the catalyst gradually decreases due to the build-up of coke until eventually regeneration and reactivation is required. Several stages are required for the regeneration and reactivation of the catalyst.

Die erste Stufe ist die Regenerierung des Katalysators durch Entfernung des abgesetzten Koks. Typischerweise wird der Koks entfernt, indem der Katalysator in Gegenwart von verdünntem Sauerstoff auf eine Flammenfronttemperatur von 430ºC bis 540ºC erhitzt wird. In dieser Regenerierungsstufe kann etwas Wasserdampf vorhanden sein. US-A-4 354 925 offenbart die Verwendung einer gasförmigen Mischung aus Sauerstoff und Kohlendioxid, wobei die Anwesenheit dieser Gasmischung die Verwendung einer höheren Sauerstoffkonzentration in dem Brenngas ermöglicht, wodurch das Koksabbrennen rascher vollendet werden kann. Dieser Regenerierungsstufe kann ein Ausspülen des Systems mit beispielsweise Wasserstoff oder Stickstoffgas vorausgehen, um restliche Kohlenwasserstoffe zu entfernen.The first step is to regenerate the catalyst by removing the settled coke. Typically, the coke is removed by heating the catalyst in the presence of dilute oxygen to a flame front temperature of 430°C to 540°C. Some water vapor may be present in this regeneration step. US-A-4 354 925 discloses the use of a gaseous mixture of oxygen and carbon dioxide, the presence of this gas mixture enabling the use of a higher concentration of oxygen in the fuel gas, thereby enabling coke burn-off to be completed more rapidly. This regeneration step may be preceded by flushing the system with, for example, hydrogen or nitrogen gas to remove residual hydrocarbons.

Die in der obigen Regenerierung verwendeten hohen Temperaturen führen zur Agglomerierung der Metallteilchen und, falls der Träger ein Zeolith ist, zur Entfernung der Metallteilchen aus den Zeolithkanälen und somit zur Deaktivierung des Katalysators. Somit wird nach dem Koksabbrennen der Katalysator üblicherweise einer Regenerierungsstufe unterworfen, in der die Metallteilchen auf dem Trägermaterial erneut dispergiert (redispergiert) werden. Typischerweise beinhaltet dies die Behandlung des Katalysators mit chlorhaltigem Gas oder Chlor freisetzendem Gas, üblicherweise in Gegenwart von Sauerstoff und Wasserdampf, und wird oft als Oxychlorierungsstufe bezeichnet.The high temperatures used in the above regeneration result in agglomeration of the metal particles and, if the support is a zeolite, in removal of the metal particles from the zeolite channels and thus deactivation of the catalyst. Thus, after coke burn-off, the catalyst is usually subjected to a regeneration step in which the metal particles are redispersed (redispersed) on the support material. Typically this involves treating the catalyst with chlorine-containing gas or chlorine-releasing gas, usually in the presence of oxygen and water vapor, and is often referred to as an oxychlorination step.

Nachfolgend wird der Katalysator mit reduzierendem Gas behandelt, typischerweise Wasserstoff, um das in der obigen Oxychlorierungsstufe gebildete Metallchlorid zu elementaren Metallteilchen zu reduzieren. Der Katalysator ist dann bereit zur erneuten Verwendung in dem Reformierverfahren.Subsequently, the catalyst is treated with reducing gas, typically hydrogen, to reduce the metal chloride formed in the above oxychlorination step to elemental metal particles. The catalyst is then ready for reuse in the reforming process.

Es wurde jedoch gefunden, daß insbesondere bei den platinhaltigen Zeolithkatalysatoren das obige Regenerierungs- und Reaktivierungsverfahren den Katalysator oft nicht auf Aktivierungsgrade reaktiviert, die denen entsprechen oder sich annähern, die frischer Katalysator zeigt.However, it has been found that, particularly with platinum-containing zeolite catalysts, the above regeneration and reactivation process often does not reactivate the catalyst to activation levels that correspond to or approach those exhibited by fresh catalyst.

Es wurde jedoch gefunden, daß insbesondere bei den platinhaltigen Zeolithkatalysatoren das obige Regenerierungs- und Reaktivierungsverfahren den Katalysator oft nicht auf Aktivierungsgrade reaktiviert, die denen entsprechen oder sich annähern, die frischer Katalysator zeigt.However, it has been found that, particularly with platinum-containing zeolite catalysts, the above regeneration and reactivation process often does not reactivate the catalyst to activation levels that correspond to or approach those exhibited by fresh catalyst.

FR-A-2 642 330 und ihr Gegenstück GB-A-2 228 426 offenbaren jeweils ein Verfahren zur Regenerierung von Katalysator (der Reformierkatalysator sein kann), der Metall, Halogen und einen Träger enthält und in einem Verfahren verwendet wird, das in mindestens zwei Reaktoren in Reihe durchgeführt wird, durch die der Katalysator und die Beschickung nacheinander zirkulieren, wobei sich der erste Reaktor, den der Katalysator und die Beschickung passieren, auf einem Druck unter 10 bar befindet und der letzte Reaktor auf einem Druck zwischen 1 und 6 bar befindet, wobei sich der erschöpfte Katalysator in progressiver Weise abwärts in eine Regenerationskammer bewegt, in der er nacheinander auf eine erste Radialbewegtbettverbrennungszone, eine zweite Radialbewegtbettverbrennungszone, eine axiale Bewegtbettchlorierungs- oder -oxychlorierungszone und eine axiale Bewegtbett-Calcinierungszone trifft, und wobeiFR-A-2 642 330 and its counterpart GB-A-2 228 426 each disclose a process for regenerating catalyst (which may be reforming catalyst) containing metal, halogen and a support and used in a process carried out in at least two reactors in series through which the catalyst and the feed circulate in sequence, the first reactor through which the catalyst and the feed pass being at a pressure below 10 bar and the last reactor being at a pressure between 1 and 6 bar, the spent catalyst moving in a progressive manner downwards into a regeneration chamber in which it is successively applied to a first radial moving bed combustion zone, a second radial moving bed combustion zone, an axial moving bed chlorination or oxychlorination zone and a axial moving bed calcination zone, and

(a) der Katalysator in der ersten Verbrennungszone bei einem Druck im wesentlichen gleich dem in dem ersten Reaktor bei einer Temperatur zwischen 350 und 450ºC mit einem Verbrennungsgas behandelt wird, das auf Inertgas basiert, das 0,01 bis 1 Vol.% Sauerstoff enthält, wobei das Verbrennungsgas aus einer Waschzone wie nachfolgend definiert kommt,(a) the catalyst is treated in the first combustion zone at a pressure substantially equal to that in the first reactor at a temperature between 350 and 450ºC with a combustion gas based on inert gas containing 0.01 to 1 vol.% oxygen, the combustion gas coming from a washing zone as defined below,

(b) der Katalysator in der zweiten Verbrennungszone bei einem Druck im wesentlichen gleich dem in dem ersten Reaktor und bei einer Temperatur, die mindestens 20ºC höher als die Temperatur in der ersten Verbrennungszone ist, in Gegenwart der Gase aus der ersten Verbrennungszone und in Gegenwart von inertem Frischgas behandelt wird, das bis zu 20 Vol.% Sauerstoff enthält, so daß der Katalysator in Kontakt mit Gas ist, das 0,01 bis 1 Vol.% Sauerstoff enthält,(b) the catalyst in the second combustion zone at a pressure substantially equal to that in the first reactor and at a temperature at least 20°C higher than the temperature in the first combustion zone, in the presence of the gases from the first combustion zone and in the presence of of inert fresh gas containing up to 20 vol.% oxygen, so that the catalyst is in contact with gas containing 0.01 to 1 vol.% oxygen,

(c) die Brenngase aus der zweiten Verbrennungszone abgezogen werden und in zwei Teile geteilt werden, und ein erster Teil, der 80 bis 90 Vol.% der gesamten Verbrennungsgase enthält, mit den Gasen gemischt wird, die aus der unten definierten Oxychlorierungszone abgezogen worden sind, wobei die resultierende Mischung in eine Waschschleife und eine Trockenzone geleitet wird, und ein zweiter Teil, der entsprechend 20 bis 10 Vol.% der gesamten Brenngase enthält, mit Inertgas, das Sauerstoff enthält, und mit Chlor und/- oder einer oder mehreren chlorierten Verbindungen gemischt wird, um Oxychlorierungsgas zu bilden, das 1 bis 4 Vol. % Sauerstoff enthält,(c) the fuel gases are withdrawn from the second combustion zone and divided into two parts, and a first part containing 80 to 90 vol.% of the total combustion gases is mixed with the gases withdrawn from the oxychlorination zone defined below, the resulting mixture being passed to a washing loop and a drying zone, and a second part containing 20 to 10 vol.% of the total fuel gases is mixed with inert gas containing oxygen and with chlorine and/or one or more chlorinated compounds to form oxychlorination gas containing 1 to 4 vol.% oxygen,

(d) der Katalysator in der Oxychlorierungszone mit dem Oxychlorierungsgas bei einem Druck von 3 bis 8 bar und einer Temperatur zwischen 350ºC und 550ºC behandelt wird und die Gase von der Oxychlorierungszone abgezogen werden, um wie zuvor angegeben mit den aus der zweiten Verbrennungszone abgezogenen Gasen gemischt zu werden,(d) the catalyst in the oxychlorination zone is treated with the oxychlorination gas at a pressure of 3 to 8 bar and a temperature of between 350ºC and 550ºC and the gases are withdrawn from the oxychlorination zone to be mixed with the gases withdrawn from the second combustion zone as previously indicated,

(e) der Katalysator in der Calcinierungszone bei zwischen 350 und 550ºC bei einem Druck von 3 bis 8 bar mit mindestens einem Teil der aus der Waschschleife und einer Trockenzone kommenden Gasen mit einer Ergänzungsmenge an Frischluft und in einer solchen Weise behandelt wird, daß die in die Calcinierungszone eingebrachten Gase 1 bis 10 Vol.% Sauerstoff und nicht mehr als 100 ppm Wasserdampf enthalten, und(e) the catalyst is treated in the calcination zone at between 350 and 550°C at a pressure of 3 to 8 bar with at least a portion of the gases coming from the washing loop and a drying zone with a supplementary amount of fresh air and in such a way that the gases introduced into the calcination zone contain 1 to 10 vol.% oxygen and not more than 100 ppm water vapor, and

(f) der andere Teil der Gase aus der Waschschleife in Stufe (a) als Verbrennungsgas verwendet wird.(f) the other part of the gases from the scrubbing loop in stage (a) is used as combustion gas.

WO-A-88/04574 offenbart ein Verfahren zum Redispergieren von Platin auf einem Katalysator (z. B. Reformierkatalysator), der Platin, Zeolith-L und anorganisches Oxidbindemittel umfaßt, bei demWO-A-88/04574 discloses a process for redispersing platinum on a catalyst (e.g. reforming catalyst) comprising platinum, zeolite-L and inorganic oxide binder, in which

(a) der Katalysator unter Oxychlorierungsbedingungen oxychloriert wird,(a) the catalyst is oxychlorinated under oxychlorination conditions,

(b) der Katalysator mit Inertgas kontaktiert wird, und(b) the catalyst is contacted with inert gas, and

(c) der Katalysator mit trockenem Wasserstoff (der vorzugsweise weniger als 100 ppm Wasser enthält) kontaktiert wird.(c) the catalyst is contacted with dry hydrogen (preferably containing less than 100 ppm water).

In Stufe (b) ist das Inertgas vorzugsweise Stickstoff, enthält vorzugsweise weniger als 1000 ppm Wasser und die Kontaktierungsdauer liegt zwischen 10 Minuten und 90 Minuten.In step (b), the inert gas is preferably nitrogen, preferably contains less than 1000 ppm water and the contact time is between 10 minutes and 90 minutes.

Die vorliegende Erfindung liefert gemäß einem Aspekt ein Verfahren zum Aktivieren eines Reformierkatalysators, der mindestens eine Gruppe VIII-Edelmetallkomponente und einen Träger umfaßt, bei dem in StufenThe present invention provides, in one aspect, a process for activating a reforming catalyst comprising at least one Group VIII noble metal component and a support, comprising the steps of

(a) CO&sub2; und CO von dem Katalysator entfernt werden und(a) CO₂ and CO are removed from the catalyst and

(b) der durch Stufe (a) erhaltene Katalysator in Abwesenheit von CO&sub2; und CO oder unter einem Partialdruck von CO&sub2; und CO, der 0,025 kPa nicht überschreitet, bei einem Gesamtdruck von 0,1 bis 2 MPa chemisch reduziert wird.(b) the catalyst obtained in step (a) is chemically reduced in the absence of CO₂ and CO or under a partial pressure of CO₂ and CO not exceeding 0.025 kPa at a total pressure of 0.1 to 2 MPa.

Die chemische Reduktionsstufe (b) kann die Behandlung des Katalysators mit wasserstoffhaltigem Gas umfassen.The chemical reduction step (b) may comprise treating the catalyst with hydrogen-containing gas.

Stufe (a) kann das Spülen mit Gas umfassen, welches inert ist. Stufe (a) kann umfassen, daß der Katalysator cyclischem unter Druck setzen/Druck ablassen mit Inertgas ausgesetzt wird. Die vorliegende Erfindung liefert gemäß einem anderen Aspekt einen Prozeß zum Regenerieren und Reaktivieren von koksverunreinigtem Reformierkatalysator, wobei der Katalysator mindestens eine Gruppe VIII-Edelmetallkomponente und einen Träger umfaßt und die Koksverunreinigung aus der Verwendung des Katalysators in einem Kohlenwasserstoffreformierverfahren resultiert, bei dem in Stufen (c) Koks von dem Katalysator entfernt wird,Step (a) may comprise purging with gas which is inert. Step (a) may comprise subjecting the catalyst to cyclic pressurization/depressurization with inert gas. The present invention, in another aspect, provides a process for regenerating and reactivating coke-contaminated reforming catalyst, the catalyst comprising at least one Group VIII noble metal component and a support, and the coke contamination results from use of the catalyst in a hydrocarbon reforming process, in which steps (c) coke is removed from the catalyst,

(d) die Edelmetallkomponente(n) erneut auf dem Träger dispergiert wird bzw. werden und (e) der Katalysator unter Verwendung des hier beschriebenen Verfahrens aktiviert wird.(d) the noble metal component(s) is/are redispersed on the support and (e) the catalyst is activated using the process described herein.

In Stufe (d) kann der koksverarmte Katalysator einer Oxychlorierungsstufe unterworfen werden. Stufe (d) kann in Anwesenheit von CO&sub2; durchgeführt werden. Der Partialdruck von CO&sub2; in Stufe (d) kann mindestens 2 kPa betragen, z. B. im Bereich von 2 bis 35 kPa liegen.In step (d), the coke-depleted catalyst may be subjected to an oxychlorination step. Step (d) may be carried out in the presence of CO₂. The partial pressure of CO₂ in Level (d) may be at least 2 kPa, e.g. in the range 2 to 35 kPa.

Das CO&sub2;-Kontaktieren des Katalysators kann mindestens gleichzeitig mit der Beendigung des Kontaktierens mit Halogen oder einer Quelle desselben in der Oxychlorierungsstufe (d) beendet werden.The CO2 contacting of the catalyst may be terminated at least simultaneously with the termination of the contacting with halogen or a source thereof in the oxychlorination step (d).

Bei dem Prozeß (Verfahren) kann der Katalysator nach der Oxychlorierungsstufe und vor der Aktivierungsstufe (e) einer Stabilisierungsstufe (f) unterworfen werden. Stufe (f) kann die Behandlung des Katalysators mit sauerstoffhaltigem Gas umfassen. Der Katalysator kann während der Oxychlorierungsstufe (d) mit CO&sub2; kontaktiert werden. Das Kontaktieren mit CO&sub2; kann während der Stabilisierungsstufe (f) fortgesetzt werden.In the process, the catalyst may be subjected to a stabilization step (f) after the oxychlorination step and before the activation step (e). Step (f) may comprise treating the catalyst with oxygen-containing gas. The catalyst may be contacted with CO₂ during the oxychlorination step (d). Contacting with CO₂ may be continued during the stabilization step (f).

Der Träger kann eine Zeolithkomponente umfassen. Die Zeolithkomponente kann Zeolith L umfassen.The support may comprise a zeolite component. The zeolite component may comprise zeolite L.

Platin kann eine Gruppe VIII-Edelmetallkomponente des Katalysators sein. Der Katalysator kann Bindemittel umfassen.Platinum may be a Group VIII noble metal component of the catalyst. The catalyst may comprise binders.

Die Erfindung liefert auch ein katalytisches Kohlenwasserstoffreformierverfahren, bei dem ein Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial unter Reformierbedingungen mit einem Reformierkatalysator kontaktiert wird, bei dem der Reformierkatalysator nach dem hier beschriebenen Verfahren aktiviert wird oder nach dem hier beschriebenen Verfahren regeneriert und aktiviert wird.The invention also provides a catalytic hydrocarbon reforming process in which a hydrocarbon feedstock is contacted with a reforming catalyst under reforming conditions, in which the reforming catalyst is activated according to the process described herein or is regenerated and activated according to the process described herein.

Gemäß einiger Ausführungsformen liefert die Erfindung ein Verfahren zum Regenerieren und Reaktivieren von koksverunreinigtem deaktivierten Katalysator, der mindestens ein Gruppe VIII- Edelmetall, Träger und Bindemittel umfaßt, bei dem allgemeinIn accordance with some embodiments, the invention provides a process for regenerating and reactivating coke-contaminated deactivated catalyst comprising at least one Group VIII noble metal, support and binder, which generally comprises

(c) im wesentlichen der gesamte Koks von dem Katalysator entfernt wird,(c) substantially all of the coke is removed from the catalyst,

(d) das Edelmetall/die Edelmetalle auf dem Träger redispergiert werden,(d) the precious metal(s) are redispersed on the carrier,

(e') der Katalysator chemisch reduziert wird, wobei die Redispergierungsstufe (d) durch Kontaktieren des Katalysators in einem Reaktionsgefäß mit einem Halogen oder Halogenid enthaltenden Gas und Kohlendioxidgas durchgeführt wird, wobei in dem Reaktionsgefäß die Menge an Kohlendioxid im wesentli chen während des Zeitraums, in dem der Katalysator in Kontakt mit dem halogen- oder halogenidhaltigen Gas ist, auf einem Partialdruck von mindestens 2 kPa gehalten wird.(e') the catalyst is chemically reduced, wherein the redispersion step (d) is carried out by contacting the catalyst in a reaction vessel with a halogen or halide-containing gas and carbon dioxide gas, wherein the amount of carbon dioxide in the reaction vessel is substantially maintained at a partial pressure of at least 2 kPa during the period in which the catalyst is in contact with the halogen- or halide-containing gas.

Wir haben gefunden, daß die Anwesenheit von Kohlendioxid in der Redispergierungsstufe des Regenerations- und Reaktivierungsverfahrens des Katalysators die Aktivität und somit die Leistung des Katalysators steigert. Ein Katalysator, der die erfindungsgemäßen Verfahrens- oder Prozeßstufen durchlaufen hat, zeigt größere Selektivität zur Bildung der gewünschten aromatischen Verbindungen in einem Naphthareformierverfahren und zeigt auch größere Langlebigkeit, d. h. er behält ausreichende Aktivierungsgrade über einen längeren Zeitraum als gemäß konventionellen Techniken regenerierte Katalysatoren. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet besondere Vorteile für die Regenerierung von Gruppe VIII enthaltenden Katalysatoren auf Trägern aus Zeolithmaterial.We have found that the presence of carbon dioxide in the redispersion stage of the catalyst regeneration and reactivation process increases the activity and hence the performance of the catalyst. A catalyst which has undergone the process steps of the invention exhibits greater selectivity to form the desired aromatic compounds in a naphtha reforming process and also exhibits greater longevity, i.e. it retains sufficient activation levels over a longer period of time than catalysts regenerated by conventional techniques. The process of the invention offers particular advantages for the regeneration of Group VIII containing catalysts supported on zeolite material.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Gemäß spezifischeren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die nachfolgend beschrieben sind, hat der in jeder Stufe verwendete gasförmige Strom einen Restprozentsatz (der nicht Wasser, Wasserstoff, Sauerstoff oder eine Chlorquelle ist) aus einem Inertgas wie Helium, Argon oder Stickstoff, das das Verfahren nicht stört. Vorzugsweise ist in dem gasförmigen Strom von jeder Stufe Wasser vorhanden.According to more specific embodiments of the present invention described below, the gaseous stream used in each stage has a residual percentage (which is not water, hydrogen, oxygen or a chlorine source) of an inert gas such as helium, argon or nitrogen that does not interfere with the process. Preferably, water is present in the gaseous stream from each stage.

Im allgemeinen wird jegliche Koksentfernungsstufe (c) durchgeführt, indem der deaktivierte Katalysator mit einem gasförmigen Strom kontaktiert wird, der 0 bis 10 Vol.% Wasser, vorzugsweise 0,5 bis 5 Vol.% Wasser, insbesondere 1 bis 3%, bezogen auf das Gesamtstromvolumen, und Sauerstoff (üblicherweise in Form von sauerstoffhaltigem Gas wie Luft) bei einer Temperatur von etwa 380 bis 540ºC enthält. Vorzugsweise wird diese erste Stufe bei zwei Temperaturen durchgeführt, wobei die erste ein niedrigerer Temperaturbereich von etwa 380 bis 480ºC ist und die zweite ein höherer Temperaturbereich von etwa 480 bis 520ºC ist. Die O&sub2;-Behandlung bei der niederen Temperatur wird vorzugsweise für einen längeren Zeitraum durchgeführt als die zweite O&sub2;-Behandlung. Die genaue Dauer des Erhitzens hängt von der verwendeten Temperatur ab, liegt jedoch im allgemeinen im Bereich von 1 bis 10 h oder mehr. Die verwendete Sauerstoffmenge ist im allgemeinen 0,1 bis 25 Vol.%, vorzugsweise 0,2 bis 15 Vol.%, insbesondere 0,5 bis 12% des Gasstroms.Generally, any coke removal step (c) is carried out by contacting the deactivated catalyst with a gaseous stream containing 0 to 10 volume percent water, preferably 0.5 to 5 volume percent water, more preferably 1 to 3%, based on the total stream volume, and oxygen (usually in the form of an oxygen-containing gas such as air) at a temperature of about 380 to 540°C. Preferably, this first step is carried out at two temperatures, the first being a lower temperature range of about 380 to 480°C and the second being a higher temperature range of about 480 to 520°C. The O₂ treatment at the lower temperature is preferably for a longer period than the second O₂ treatment. The exact duration of the heating depends on the temperature used, but is generally in the range of 1 to 10 hours or more. The amount of oxygen used is generally 0.1 to 25% by volume, preferably 0.2 to 15% by volume, especially 0.5 to 12% of the gas stream.

Jegliche Redispergierstufe (d) wird unter Verwendung von Halogen oder Halogenid enthaltendem Gas (nachfolgend allgemein als "Halogengas" bezeichnet) und Kohlendioxid durchgeführt. Die Quelle des Halogengases kann beispielsweise Chlorgas, Tetrachlorkohlenstoff oder Chlorwasserstoff sein. Das Halogengas wird üblicherweise mit Sauerstoff und vorzugsweise auch mit Wasserdampf gemischt und diese Redispergierstufe wird üblicherweise als Oxychlorierungsstufe bezeichnet. Beispiele für geeignete Oxychlorierungsstufen sind:Any redispersion step (d) is carried out using halogen or halide-containing gas (hereinafter generally referred to as "halogen gas") and carbon dioxide. The source of the halogen gas may be, for example, chlorine gas, carbon tetrachloride or hydrogen chloride. The halogen gas is usually mixed with oxygen and preferably also with water vapor and this redispersion step is usually referred to as an oxychlorination step. Examples of suitable oxychlorination steps are:

(i) Erhitzen des Katalysators auf eine Temperatur von etwa 400 bis etwa 530ºC für bis zu 10 h in Gegenwart eines gasförmigen Stroms, der Null bis 10 Vol. % Wasser und eine Chlorquelle umfaßt, in Gegenwart von Sauerstoff,(i) heating the catalyst to a temperature of about 400 to about 530°C for up to 10 hours in the presence of a gaseous stream comprising zero to 10 volume percent water and a chlorine source in the presence of oxygen,

(ii) Erhitzen des Katalysators auf eine Temperatur von etwa 400 bis etwa 530ºC für bis zu 10 h in Gegenwart eines gasförmigen Stroms, der Null bis 10 Vol.% Wasser und eine Chlorquelle umfaßt, in Gegenwart von Wasserstoff (außer wenn HCl die Chlorquelle ist, dann ist der Wasserstoff optional) und nachfolgendes Erhitzen des Katalysator auf eine Temperatur von etwa 400 bis 540ºC bis zu 7 h in Gegenwart eines gasförmigen Stroms, der 0 bis 10 Vol.% Sauerstoff und im wesentlichen kein Wasser umfaßt, oder bis zu 5 h in Gegenwart eines gasförmigen Stroms, der 0 bis 10 Vol. % Sauerstoff und mehr als Null bis 10 Vol.% Wasser umfaßt,(ii) heating the catalyst to a temperature of about 400 to about 530°C for up to 10 hours in the presence of a gaseous stream comprising zero to 10 volume % water and a chlorine source, in the presence of hydrogen (except if HCl is the chlorine source, then the hydrogen is optional) and then heating the catalyst to a temperature of about 400 to 540°C for up to 7 hours in the presence of a gaseous stream comprising 0 to 10 volume % oxygen and essentially no water, or up to 5 hours in the presence of a gaseous stream comprising 0 to 10 volume % oxygen and greater than zero to 10 volume % water,

(iii) Kombinieren der obigen Stufen (ii) und (i) in dieser Reihenfolge ohne Durchführung des nachfolgenden Erhitzens in Stufe (ii),(iii) combining steps (ii) and (i) above in that order without carrying out the subsequent heating in step (ii),

(iv) Erhitzen des Katalysators auf eine Temperatur von etwa 400 bis etwa 530ºC für bis zu 10 h in Gegenwart eines gasförmigen Stroms, der Null bis 10 Vol.% Wasser und eine effektive Menge Chlor umfaßt.(iv) heating the catalyst to a temperature of about 400 to about 530°C for up to 10 hours in the presence of a gaseous stream comprising zero to 10 vol.% water and an effective amount of chlorine.

Die Quelle für Kohlendioxid kann beispielsweise reines Kohlendioxidgas, das direkt in den Reaktor eingespeist wird, in dem der Katalysator regeneriert wird, oder eine Mischung aus Kohlendioxid und inerten Gasen sein. Die Kohlendioxidquelle kann auch mit den anderen in der Oxychlorierungsstufe verwendeten Gasen gemischt werden, typischerweise Halogengas, Sauerstoff und gegebenenfalls Wasserdampf. Alternativ kann die Quelle für Kohlendioxid eine Kohlendioxid freisetzende Verbindung sein, die gasförmig, flüssig oder fest sein kann, obwohl gasförmig zur leichteren Einbringung in den Reaktor bevorzugt ist.The source of carbon dioxide may, for example, be pure carbon dioxide gas fed directly to the reactor in which the catalyst is regenerated, or a mixture of carbon dioxide and inert gases. The carbon dioxide source may also be mixed with the other gases used in the oxychlorination stage, typically halogen gas, oxygen and optionally water vapor. Alternatively, the source of carbon dioxide may be a carbon dioxide-releasing compound, which may be gaseous, liquid or solid, although gaseous is preferred for ease of introduction into the reactor.

Um verbesserte katalytische Leistung zu erhalten, muß das Kohlendioxid auf einem Partialdruck von mindestens 2 kPa in dem Reaktor im wesentlichen während des Zeitraums, in dem der Katalysator in Kontakt mit dem Halogengas ist, gehalten werden. Zweckmäßig wird mit der Einbringung von Kohlendioxidgas ungefähr gleichzeitig mit der Einbringung des Halogengases begonnen und sie wird ungefähr zu dem gleichen Zeitpunkt beendet wie die Beendigung der Zugabe von Halogengas. Das Kohlendioxid kann beispielsweise als kontinuierlicher Gasstrom oder als Gaspulse in den Reaktor eingespeist werden, vorausgesetzt, daß die Mindestkonzentration aufrechterhalten bleibt. Vorzugsweise wird ein kontinuierlicher Strom verwendet. Das aus dem Reaktor austretende Kohlendioxidgas kann zurückgeführt und zurück in den Reaktor gespeist werden, wodurch ein wirtschaftliches Reaktivierungsverfahren geschaffen wird.To obtain improved catalytic performance, the carbon dioxide must be maintained at a partial pressure of at least 2 kPa in the reactor substantially during the period that the catalyst is in contact with the halogen gas. Conveniently, the introduction of carbon dioxide gas is started at about the same time as the introduction of the halogen gas and is terminated at about the same time as the termination of the addition of the halogen gas. The carbon dioxide can be fed into the reactor, for example, as a continuous gas stream or as gas pulses, provided that the minimum concentration is maintained. Preferably, a continuous stream is used. The carbon dioxide gas exiting the reactor can be recycled and fed back into the reactor, thereby providing an economical reactivation process.

Vorzugsweise beträgt der Partialdruck des Kohlendioxids in dem Reaktor während der Oxychlorierungsstufe (d. h. wenn Halogengas vorhanden ist) 2 kPa bis 35 kPa, insbesondere 4 kPa bis 15 kPa. Es ist bevorzugt, Kohlendioxidgas als Mischung von Kohlendioxidgas mit inerten Gasen, beispielsweise Stickstoff oder Helium, in den Reaktor zu geben.Preferably, the partial pressure of carbon dioxide in the reactor during the oxychlorination step (i.e. when halogen gas is present) is from 2 kPa to 35 kPa, especially from 4 kPa to 15 kPa. It is preferred to introduce carbon dioxide gas into the reactor as a mixture of carbon dioxide gas with inert gases, for example nitrogen or helium.

Obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf eine spezielle Theorie beschränkt sein soll, wird angenommen, daß die Anwesenheit von Kohlendioxid das Ausmaß von Reaktionen zwischen dem Ha logengas und jeglichem in dem Katalysator vorhandenem Bindemittel, beispielsweise Aluminiumoxid, vermindern kann, und dadurch die Bildung von Metallhalogeniden, beispielsweise Platinchlorid, auf dem Bindemittelmaterial hemmt. Dies führt daher bei Platin- Zeolith L-Katalysatoren zu einer besseren Verteilung der Platinteilchen innerhalb der Kanäle des Zeoliths L.Although the present invention is not intended to be limited to any particular theory, it is believed that the presence of carbon dioxide increases the extent of reactions between the ha logen gas and any binder present in the catalyst, such as alumina, and thereby inhibits the formation of metal halides, such as platinum chloride, on the binder material. This therefore leads to a better distribution of the platinum particles within the channels of the zeolite L in platinum-zeolite L catalysts.

Nach Vollendung der Oxychlorierungsstufe ist es allgemein bevorzugt, jegliches überschüssige Halogen zu entfernen und die Metallteilchen auf den Trägeroberflächen zu stabilisieren. Typischerweise wird dies erreicht, indem der Katalysator nach Beendigung des Halogengasstroms weiter mit Sauerstoff kontaktiert wird, beispielsweise durch Erhitzen des Katalysators auf eine Temperatur für bis zu 7 h in Gegenwart eines gasförmigen Stroms, der 0 bis 10 Vol.% Sauerstoff und im wesentlichen kein Wasser umfaßt, oder bis zu 5 h in Gegenwart eines gasförmigen Stroms, der 0 bis 10 Vol.% Sauerstoff und mehr als Null bis 10 Vol.% Wasser umfaßt. Diese zusätzliche Stufe ist nicht erforderlich, wenn die obige Redispergierstufe (ii) durchgeführt wird, weil sie bereits in diese Stufe integriert ist. Gewünschtenfalls kann der Kohlendioxidstrom während der Sauerstoffstabilisierungsstufe fortgesetzt werden, danach wird der Strom angehalten.After completion of the oxychlorination step, it is generally preferred to remove any excess halogen and to stabilize the metal particles on the support surfaces. Typically, this is achieved by continuing to contact the catalyst with oxygen after the halogen gas flow has ceased, for example by heating the catalyst to a temperature for up to 7 hours in the presence of a gaseous stream comprising 0 to 10 volume percent oxygen and essentially no water, or for up to 5 hours in the presence of a gaseous stream comprising 0 to 10 volume percent oxygen and greater than zero to 10 volume percent water. This additional step is not required when the redispersion step (ii) above is carried out because it is already integrated into this step. If desired, the carbon dioxide flow can be continued during the oxygen stabilization step, after which the flow is stopped.

Nach der Oxychlorierung muß der Katalysator chemisch reduziert werden, um das während der Oxychlorierung gebildete Edelmetallhalogenid in das elementare Metall zu verwandeln. Im allgemeinen wird diese Reduktion erreicht, indem der Katalysator mit einem reduzierenden Gas wie Wasserstoff bei erhöhten Temperaturen, gegebenenfalls in Anwesenheit von Wasserdampf, kontaktiert wird. Beispielsweise wird der Katalysator für bis zu 10 h in Gegenwart eines gasförmigen Stroms, der Null bis 10 Vol.% Wasser und eine Wasserstoffquelle umfaßt, auf eine Temperatur von etwa 350 bis etwa 530ºC erhitzt. Die Wasserstoffkonzentration beträgt im allgemeinen 0,5 bis 100 Vol.%, vorzugsweise 2 bis 20%.After oxychlorination, the catalyst must be chemically reduced to convert the noble metal halide formed during oxychlorination to the elemental metal. Generally, this reduction is accomplished by contacting the catalyst with a reducing gas such as hydrogen at elevated temperatures, optionally in the presence of water vapor. For example, the catalyst is heated to a temperature of about 350 to about 530°C for up to 10 hours in the presence of a gaseous stream comprising zero to 10 volume percent water and a hydrogen source. The hydrogen concentration is generally from 0.5 to 100 volume percent, preferably from 2 to 20 percent.

Wir haben auch gefunden, daß die Anwesenheit von Kohlendioxid oder Kohlenmonoxid während der Reduktionsstufe die Leistung des resultierenden Katalysators nachteilig beeinflussen kann.We have also found that the presence of carbon dioxide or carbon monoxide during the reduction step can adversely affect the performance of the resulting catalyst.

Daher wird die Reduktion vorzugsweise in Gegenwart einer minimalen Menge, falls überhaupt, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid durchgeführt. Die Menge an Kohlendioxid- und Kohlenmonoxidgasen, die während der Wasserstoffreduktionsstufe vorhanden ist, sollte nicht mehr als 0,025 kPa Partialdruck betragen. Es ist besonders bevorzugt, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid vor der Reduktionsstufe zu entfernen, wenn der Katalysatorträger ein Zeolith L ist. Wenn das System nach der Oxychlorierungsstufe mit Sauerstoff wie oben beschrieben gespült wird, sollte dies die Entfernung der kohlenstoffhaltigen Gase bewirken. Es ist jedoch auch bevorzugt, jeglichen verbleibenden Sauerstoff vor der Einbringung des Wasserstoffgases zu entfernen. Unabhängig davon, ob die Sauerstoffbehandlung durchgeführt worden ist oder nicht, ist es jedoch bevorzugt, vor Beginn der Reduktionsstufe das System mit einem Inertgas zu spülen, beispielsweise Stickstoff oder Helium. Ein alternativer Weg, das Kohlenmono- oder -dioxid vor der Reduktionsstufe zu entfernen, ist durch cyclisches unter Druck setzen/Druck ablassen mit einem Inertgas wie Stickstoff, das frei von Kohlenmono- oder -dioxid ist. Durch unter Druck setzen des Reaktors mit dem Inertgas werden die Konzentrationen von Kohlenmono- und -dioxid durch Verdünnung vermindert. Dieses Verfahren kann mit der Gasspülung wie oben beschrieben gekoppelt werden.Therefore, the reduction is preferably carried out in the presence of a minimal amount, if any, of carbon dioxide and carbon monoxide. The amount of carbon dioxide and carbon monoxide gases present during the hydrogen reduction step should be not more than 0.025 kPa partial pressure. It is particularly preferred to remove carbon dioxide and carbon monoxide prior to the reduction step when the catalyst support is a zeolite L. If the system is purged with oxygen after the oxychlorination step as described above, this should effect the removal of the carbonaceous gases. However, it is also preferred to remove any remaining oxygen prior to introducing the hydrogen gas. However, whether the oxygen treatment has been carried out or not, it is preferred to purge the system with an inert gas, for example nitrogen or helium, prior to commencing the reduction step. An alternative way to remove the carbon monoxide or dioxide prior to the reduction stage is by cyclic pressurization/depressurization with an inert gas such as nitrogen that is free of carbon monoxide or dioxide. By pressurizing the reactor with the inert gas, the concentrations of carbon monoxide and dioxide are reduced by dilution. This process can be coupled with gas purging as described above.

In allen der Stufen der erfindungsgemäßen Katalysatorregenerierung und -reaktivierung beträgt der Druck des Reaktors 0,1 bis 2 MPa, zweckmäßigerweise atmosphärischer Druck. Die Gasströmungsgeschwindigkeiten liegen allgemein im Bereich von etwa 1 bis etwa 300 ml je gramm Katalysator pro Minute.In all of the stages of catalyst regeneration and reactivation according to the invention, the pressure of the reactor is 0.1 to 2 MPa, conveniently atmospheric pressure. The gas flow rates are generally in the range of about 1 to about 300 ml per gram of catalyst per minute.

Der Katalysatorträger kann beispielsweise ein anorganisches Oxid wie Aluminiumoxid, Titandioxid, Zinkoxid, Magnesiumoxid, Thoriumoxid, Chromoxid oder Zirconiumdioxid oder dergleichen, ein Zeolith, beispielsweise Faujasit, Mordenit, Zeolith X, Y oder L, ein Ton wie Chinaton, Kaolin, Bentonit, Diatomeenerde oder andere Materialien auf Siliciumbasis wie Silicagel oder Siliciumcarbid oder eine Mischung von einem oder mehreren der obigen sein. Vorzugsweise ist der Träger Aluminiumoxid oder ein Zeolith, insbesondere ein Zeolith und speziell Zeolith Typ L. Zeolithe vom Typ L können definiert werden als synthetische Zeolithe, die im hexagonalen System kristallisieren. Sie haben kanalförmige Poren, deren Durchmesser von etwa 7 bis 13.4 unduliert und sie können in Form von zylindrischen Kristallen mit einem mittleren Durchmesser von mindestens 0,5 um und einem Aspektverhältnis von mindestens 0,5 (wie beispielsweise in US-A- 4 544 539 beschrieben, auf deren Offenbarung hier Bezug genommen wird) sowie in anderen Formen und Größen vorkommen. Zeolith L hat typischerweise die allgemeine Formel:The catalyst support may be, for example, an inorganic oxide such as alumina, titania, zinc oxide, magnesium oxide, thoria, chromia or zirconia or the like, a zeolite, for example faujasite, mordenite, zeolite X, Y or L, a clay such as china clay, kaolin, bentonite, diatomaceous earth or other silicon-based materials such as silica gel or silicon carbide or a mixture of one or more of the above. Preferably, the support is alumina or a zeolite, particularly a zeolite and especially zeolite type L. Zeolites of type L can be defined as synthetic zeolites which crystallize in the hexagonal system. They have channel-shaped pores whose diameter varies from about 7 to 13.4 μm and they can occur in the form of cylindrical crystals with an average diameter of at least 0.5 μm and an aspect ratio of at least 0.5 (as described, for example, in US-A-4,544,539, the disclosure of which is incorporated herein by reference) as well as in other shapes and sizes. Zeolite L typically has the general formula:

0,9 bis 1,3 M2/nO : Al&sub2;O&sub3; : XSiO&sub2; : yH&sub2;O0.9 to 1.3 M2/nO:Al&sub2;O&sub3;:XSiO&sub2; : yH2O

in der M ein austauschbares Kation wiedergibt, n die Wertigkeit von M bedeutet, y jeder Wert von Null bis etwa 9 ist und x etwa 5,2 bis etwa 6,9 ist.in which M represents an exchangeable cation, n is the valence of M, y is any value from zero to about 9, and x is about 5.2 to about 6.9.

Eine vollständigere Beschreibung von Zeolith L wird in US- A-3 216 789 gegeben.A more complete description of zeolite L is given in US-A-3,216,789.

Typ L Zeolithe werden konventionellerweise so hergestellt, daß M in der obigen Formel Kalium ist. Siehe beispielsweise US- A-3 216 789 und US-A-3 867 512. Das Kalium kann, wie wohlbekannt ist, durch Behandlung des Zeolithen in einer wäßrigen Lösung, die andere Kationen enthält, ionenausgetauscht werden. Es ist jedoch schwierig, mehr als 75% der ursprünglichen Kaliumkationen auszutauschen, weil einige Kationen Stellen in der Zeolithstruktur besetzen, die nahezu unzugänglich sind. Mindestens 75% der austauschbaren Kationen sind ausgewählt aus Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium, Calcium und Barium. Insbesondere ist das Kation Natrium, Kalium, Rubidium oder Cäsium, insbesondere Kalium, Rubidium oder Cäsium, am meisten bevorzugt Kalium. Gegebenenfalls können die austauschbaren Kationen aus Mischungen der oben genannten Gruppe IA Kationen oder Mischungen von Gruppe IA Kation und Barium- oder Calciumkationen bestehen. Diese Mischungen von Kationen können beispielsweise erhalten werden, indem der Zeolith L mit einer wäßrigen Lösung behandelt wird, die z. B. ein Rubidium- und/oder Cäsiumsalz enthält, und dann gewaschen wird, um überschüssige Ionen zu entfernen. Diese Ionenaustauschbehandlung kann wiederholt werden, um weiteren Ionenaustausch zu bewirken, wenn auch in geringerem Ausmaß.Type L zeolites are conventionally prepared so that M in the above formula is potassium. See, for example, US-A-3,216,789 and US-A-3,867,512. The potassium can be ion exchanged, as is well known, by treating the zeolite in an aqueous solution containing other cations. However, it is difficult to exchange more than 75% of the original potassium cations because some cations occupy sites in the zeolite structure which are almost inaccessible. At least 75% of the exchangeable cations are selected from lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, calcium and barium. More preferably, the cation is sodium, potassium, rubidium or cesium, especially potassium, rubidium or cesium, most preferably potassium. Optionally, the exchangeable cations may consist of mixtures of the above-mentioned Group IA cations or mixtures of Group IA cation and barium or calcium cations. These mixtures of cations can be obtained, for example, by treating the zeolite L with an aqueous solution containing, for example, B. a rubidium and/or cesium salt, and then washed to remove excess ions. This ion exchange treatment can be repeated to effect further ion exchange, albeit to a lesser extent.

Die in den erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Zeolithkatalysatoren können hergestellt werden, indem der Zeolith mit einem oder mehrere Gruppe VIII Metallen beladen wird. Vorzugsweise wird der Zeolith mit einem inerten Bindemittel wie Aluminiumoxid, Siliciumdioxid oder Tonen vor der Beladung zu geformten Teilchen verarbeitet, z. B. Pellets, Extrudaten, Kugeln, Granalien oder dergleichen. Aluminiumoxid, insbesondere y-Aluminiumoxid, ist ein bevorzugtes Bindemittel. Bezugnahmen auf den Durchmesser der Katalysatorteilchen in der vorliegenden Patentschrift sollen als Bezugnahmen auf den Durchmesser der geformten Teilchen angesehen werden, der vorzugsweise etwa 1/32" (0,79 mm) bis etwa 1/4" (6,35 mm) beträgt. Vorzugsweise ist das Metall Platin oder schließt dieses ein, typischerweise etwa 0,3 bis etwa 1,5 Gew.-% Pt, bezogen auf das Gewicht des Zeolithen, und der Zeolith wird nach einem Verfahren wie in US-A-4 568 656 damit beladen.The zeolite catalysts used in the processes of the present invention can be prepared by loading the zeolite with one or more Group VIII metals. Preferably, the zeolite is processed into shaped particles, e.g., pellets, extrudates, spheres, granules, or the like, with an inert binder such as alumina, silica, or clays prior to loading. Alumina, particularly γ-alumina, is a preferred binder. References to the diameter of the catalyst particles in the present specification should be construed as references to the diameter of the shaped particles, which is preferably from about 1/32" (0.79 mm) to about 1/4" (6.35 mm). Preferably, the metal is or includes platinum, typically about 0.3 to about 1.5 weight percent Pt based on the weight of the zeolite, and is loaded onto the zeolite by a method as described in U.S. Patent No. 4,568,656.

In dem Beladungsverfahren von US-A-4 568 656 wird der Zeolith, typischerweise als Pellet oder Matrix mit dem Bindemittel, mit einer wäßrigen Beladungslösung kontaktiert, die ein Platinsalz und ein Nicht-Platinmetallsalz enthält, um einen pH-Wert zwischen 8 und 12,5 zu ergeben, gealtert, um das Platinsalz in den Poren des Zeolithen zu verteilen, getrocknet und dann calciniert.In the loading process of US-A-4,568,656, the zeolite, typically as a pellet or matrix with the binder, is contacted with an aqueous loading solution containing a platinum salt and a non-platinum metal salt to give a pH of between 8 and 12.5, aged to disperse the platinum salt in the pores of the zeolite, dried and then calcined.

Die Zeolith L Katalysatoren können mit unterschiedlichen pH-Wertniveaus hergestellt werden, und wir haben gefunden, daß die Zugabe von Kohlendioxid während der Redispergierungsstufe der Regenerierung und Reaktivierung des Katalysators besonders günstig ist, wenn die Platinabscheidung auf dem Zeolith L bei relativ niedrigem pH-Wert (um pH 8 bis 9) statt bei höheren pH- Werten durchgeführt worden ist, obwohl auch etwas verbesserte Katalysatorleistung gezeigt wird, wenn die Zeolithkatalysatoren bei diesen höheren Werten hergestellt werden.The zeolite L catalysts can be prepared at different pH levels and we have found that the addition of carbon dioxide during the redispersion stage of catalyst regeneration and reactivation is particularly beneficial when platinum deposition on the zeolite L has been carried out at relatively low pH (around pH 8 to 9) rather than at higher pH values, although somewhat improved catalyst performance is also demonstrated when the zeolite catalysts are prepared at these higher values.

Die Gruppe ViII-Edelmetalle, die für katalytische Aktivität notwendig sind, sind solche Metalle aus der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente, die ausgewählt sind aus Osmium, Ruthenium, Rhodium, Iridium, Palladium und Platin. Vorzugsweise sind die hier verwendeten Metalle Platin, Rhodium oder Iridium und am meisten bevorzugt Platin und Beispiele für geeignete bimetallische Kombinationen sind Platin-Iridium und Platin-Palladium. Die Metalle können in jeder gewünschten Kombination vorhanden sein. Rhenium, ein Gruppe VIIB Metall, kann auch vorhanden sein, so lange mindestens ein Gruppe VIII-Edelmetall vorhanden ist, ein Beispiel ist Platin-Rhenium.The Group VII noble metals necessary for catalytic activity are those metals from Group VIII of the Periodic Table of the Elements selected from osmium, ruthenium, rhodium, iridium, palladium and platinum. Preferably the metals used here are platinum, rhodium or iridium and most preferably platinum and examples of suitable bimetallic combinations are platinum-iridium and platinum-palladium. The metals may be present in any desired combination. Rhenium, a Group VIIB metal, may also be present as long as at least one Group VIII noble metal is present, an example being platinum-rhenium.

Die Menge an Gruppe VIII-Edelmetall, die in dem Katalysator vorhanden ist, ist eine effektive Menge und hängt beispielsweise von der erforderlichen Katalysatoraktivität, der Leichtigkeit der gleichförmigen Dispergierung und dem Typ des Katalysatorträgers ab. Bei Zeolithen begrenzt die Kristallgröße die effektive Katalysatorbeladung, da hochbeladene Zeolithkristalle, die eine große Abmessung parallel zu den Kanälen haben, leicht zu Porenverstopfung während des Betriebs führen können, wenn das Edelmetall im Inneren der Kanäle agglomeriert. Im allgemeinen liegt die Menge an vorhandenem Metall jedoch im Bereich von etwa 0,1 bis 6 Gew.-%, vorzugsweise 0, 1 bis 3, 5 Gew.-%, insbesondere 0, 1 bis 2,5 Gew.-% und am meisten bevorzugt 0,2 bis 1 Gew.-% des Katalysators. Ferner beträgt bei Zeolithen die Menge an vorhandenem Metall im allgemeinen etwa 0,1 bis 2,0 Gew.-% des Katalysators, wenn die durchschnittliche Größe der Zeolithkristallite parallel zu den Kanälen größer als etwa 0,2 um ist, und etwa 1,0 bis 6,0 Gew.-%, wenn die durchschnittliche Zeolithkristallitgröße parallel zu den Kanälen nicht größer als etwa 0,2 um ist.The amount of Group VIII noble metal present in the catalyst is an effective amount and depends, for example, on the required catalyst activity, the ease of uniform dispersion and the type of catalyst support. For zeolites, the crystal size limits the effective catalyst loading since highly loaded zeolite crystals having a large dimension parallel to the channels can easily lead to pore clogging during operation as the noble metal agglomerates inside the channels. In general, however, the amount of metal present is in the range of about 0.1 to 6 wt.%, preferably 0.1 to 3.5 wt.%, more preferably 0.1 to 2.5 wt.% and most preferably 0.2 to 1 wt.% of the catalyst. Furthermore, for zeolites, the amount of metal present is generally about 0.1 to 2.0 weight percent of the catalyst when the average size of the zeolite crystallites parallel to the channels is greater than about 0.2 microns, and about 1.0 to 6.0 weight percent when the average zeolite crystallite size parallel to the channels is not greater than about 0.2 microns.

Die Gruppe VIII-Edelmetalle können beispielsweise durch Ionenaustausch, Imprägnierung, Carbonylzersetzung, Adsorption aus der Gasphase, Einbringung während der Zeolithsynthese und Adsorption von Metalldampf eingebracht werden. Die bevorzugte Technik ist Ionenaustausch. In einigen Fällen, z. B. wenn das Metall/die Metalle nach einem Ionenaustauschverfahren eingebracht ist bzw. sind, ist es bevorzugt, die Restacidität des Trägermaterials durch Behandlung des Katalysators, der zuvor mit Wasserstoff reduziert worden ist, mit einer wäßrigen Lösung einer Alkalibase wie Kaliumcarbonat zu entfernen. Diese Behandlung neutralisiert jegliche Wasserstoffionen, die während der Reduktion der Gruppe VIII-Edelmetallionen durch Wasserstoff gebildet worden sind.The Group VIII noble metals can be introduced by, for example, ion exchange, impregnation, carbonyl decomposition, adsorption from the gas phase, introduction during zeolite synthesis and adsorption of metal vapor. The preferred technique is ion exchange. In some cases, e.g. when the metal(s) is/are introduced by an ion exchange process, it is preferred to reduce the residual acidity of the support material by treating the catalyst, which has previously been reduced with hydrogen, with an aqueous solution of an alkali base such as potassium carbonate. This treatment neutralizes any hydrogen ions formed during the reduction of the Group VIII noble metal ions by hydrogen.

Das erfindungsgemäße Aktivierungsverfahren kann auch auf frische Katalysatoren angewendet werden, um die Aktivität des frischen Katalysators in Naphthareformierverfahren zu verbessern. Mit "frischem Katalysator" ist ein Katalysator gemeint, der noch nie in einem Naphtha-Reformierverfahren verwendet worden ist und somit nicht koksverunreinigt ist. Somit liefert die vorliegende Erfindung gemäß einem anderen Aspekt ein Verfahren zum Aktivieren eines frischen Katalysators, der mindestens ein Gruppe VIII-Edelmetall, Träger und Bindemittel umfaßt, bei demThe activation process of the present invention can also be applied to fresh catalysts to improve the activity of the fresh catalyst in naphtha reforming processes. By "fresh catalyst" is meant a catalyst that has never been used in a naphtha reforming process and is thus not contaminated with coke. Thus, in another aspect, the present invention provides a process for activating a fresh catalyst comprising at least one Group VIII noble metal, support and binder, which comprises

(a) der Katalysator in einem Reaktionsgefäß mit einem halogen- oder halogenidhaltigen Gas in Gegenwart von Kohlendioxid behandelt wird, und(a) the catalyst is treated in a reaction vessel with a halogen- or halide-containing gas in the presence of carbon dioxide, and

(b) der Katalysator chemisch reduziert wird.(b) the catalyst is chemically reduced.

Die bevorzugten Bedingungen und Ausführungsformen dieses anderen Aspekts der Erfindung sind wie oben für das Verfahren zum Reaktivieren von koksverunreinigtem Katalysator beschrieben.The preferred conditions and embodiments of this other aspect of the invention are as described above for the process for reactivating coke-contaminated catalyst.

Es ist auch gefunden worden, daß die Reduktion des Katalysators vor seiner Verwendung in einem Reformierverfahren, ob er Aktivierung oder Reaktivierung in Gegenwart von Kohlendioxid eingegangen ist oder nicht, vorteilhaft in Gegenwart von zwischen Null und 0,025 kPa Partialdruck von Kohlendioxid und Kohlenmonoxid durchgeführt wird. Insbesondere wird die Reduktion in wesentlicher Abwesenheit dieser kohlenstoffhaltigen Gase durchgeführt. Wenn eine größere Konzentration dieser Gase vorhanden ist, wird die Aktivität des Katalysators während der Reformierung wesentlich reduziert. Dies trifft auf die Reduktion von sowohl frischen als auch regenerierten Katalysatoren zu.It has also been found that the reduction of the catalyst prior to its use in a reforming process, whether or not it has undergone activation or reactivation in the presence of carbon dioxide, is advantageously carried out in the presence of between zero and 0.025 kPa partial pressure of carbon dioxide and carbon monoxide. In particular, the reduction is carried out in the substantial absence of these carbonaceous gases. If a greater concentration of these gases is present, the activity of the catalyst during reforming is substantially reduced. This applies to the reduction of both fresh and regenerated catalysts.

Wenn der Katalysator erst einmal reduziert worden ist, ist es günstig, ihn nicht Kohlendioxid und Kohlenmonoxid in einer Menge größer als 0,025 kPa Partialdruck auszusetzen, bevor der Katalysator in einem Reformierverfahren verwendet wird.Once the catalyst has been reduced, it is advantageous not to expose it to carbon dioxide and carbon monoxide in a amount greater than 0.025 kPa partial pressure before the catalyst is used in a reforming process.

Die Erfindung wird nun durch die folgenden Beispiele illustriert. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich bei Feststoffen und Flüssigkeiten alle Teile und Prozentsätze auf das Gewicht und bei Gasen auf das Volumen. Gaszusammensetzungen sind mit den Hauptkomponenten beschrieben worden, der Restbestandteil der Zusammensetzung umfaßt ein Inertgas wie Stickstoff oder Helium.The invention will now be illustrated by the following examples. Unless otherwise stated, all parts and percentages are by weight for solids and liquids and by volume for gases. Gas compositions have been described with the major components, the balance of the composition comprising an inert gas such as nitrogen or helium.

Beispiel 1example 1

Ein Katalysator wurde wie folgt hergestellt:A catalyst was prepared as follows:

Ein Zeolith L mit einer Zusammensetzung, ausgedrückt in Mol reines Oxid, von 0, 99 K&sub2;O:Al&sub2;O&sub3; : 6,3 SiO&sub2; : x H&sub2;O mit zylindrischer Form und einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 2 bis 2,5 um wurde nach der in Beispiel 1 von US-A-4 544 539 beschriebenen Technik hergestellt. So wurde ein alkalisches Synthesegel hergestellt, indem 23,4 g Aluminiumhydroxid durch Sieden in einer wäßrigen Lösung von 51,2 g Kaliumhydroxidpellets (86% reines KOH) in 100,2 g Wasser aufgelöst wurden, um Lösung A zu bilden. Nach Auflösung wurde jeglicher Wasserverlust korrigiert. Eine getrennte Lösung, Lösung B, wurde hergestellt, indem 225 g kolloidales Siliciumdioxid (Ludox HS 40) mit 195 g Wasser verdünnt wurden. Lösung A und B wurden zwei Minuten unter Bildung eines Gels gemischt, und unmittelbar bevor das Gel vollständig steif wurde, wurden 224 g desselben in einen teflonausgekleideten Autoklaven gegeben, der auf 150ºC vorgeheizt und auf dieser Temperatur 72 h gehalten wurde, um zur Kristallisation zu führen. Danach wurde der feste Zeolith abgetrennt.A zeolite L having a composition, expressed in moles of pure oxide, of 0.99 K₂O:Al₂O₃:6.3 SiO₂:x H₂O, cylindrical in shape and an average particle size of about 2 to 2.5 µm was prepared according to the technique described in Example 1 of US-A-4,544,539. Thus, an alkaline synthesis gel was prepared by dissolving 23.4 g of aluminum hydroxide by boiling in an aqueous solution of 51.2 g of potassium hydroxide pellets (86% pure KOH) in 100.2 g of water to form solution A. After dissolution, any water loss was corrected. A separate solution, Solution B, was prepared by diluting 225 g of colloidal silica (Ludox HS 40) with 195 g of water. Solutions A and B were mixed for two minutes to form a gel and just before the gel became completely rigid, 224 g of the same was placed in a Teflon-lined autoclave which was preheated to 150ºC and kept at that temperature for 72 hours to induce crystallization. The solid zeolite was then separated.

Der Zeolith wurde dann mit y-Aluminiumoxid als Bindemittel zu 1/16" (1,55 mm) Extrudaten geformt. 0,64 Gew.-% Platin wurden dann unter Verwendung von Pt (NH&sub3;) Cl&sub2;-Salz in die Zeolithextrudate geladen, wobei die Menge KCl und KOH gemäß dem in US-A-4 568 656 offenbarten Verfahren berechnet wurde, um einen pH-Wert am Ende der Beladung von 10,0 zu ergeben.The zeolite was then formed into 1/16" (1.55 mm) extrudates with γ-alumina as a binder. 0.64 wt% platinum was then loaded into the zeolite extrudates using Pt(NH3)Cl2 salt, with the amount of KCl and KOH calculated according to the method disclosed in U.S. Patent No. 4,568,656 to give a final loading pH of 10.0.

Der Pt/KL-Zeolith wurde dann bei 350ºC in einem Reaktor bei atmosphärischem Druck mit einem Gasstrom aus 10% trockenem O&sub2; mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 ml/Min 2 h calciniert, danach wurden dem Gasstrom 3% Wasser zugesetzt und die Behandlung weitere 2 h fortgesetzt. Der Katalysator wurde dann mit einem Gasstrom aus 10% 82 und 3% H&sub2;O mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 ml/Min 3 h bei einer Temperatur von 350ºC reduziert. Der resultierende frische Katalysator wird als Katalysator A bezeichnet.The Pt/KL zeolite was then calcined at 350°C in a reactor at atmospheric pressure with a gas stream of 10% dry O2 at a flow rate of 500 ml/min for 2 h, after which 3% water was added to the gas stream and the treatment continued for an additional 2 h. The catalyst was then reduced with a gas stream of 10% 82 and 3% H2O at a flow rate of 500 ml/min for 3 h at a temperature of 350°C. The resulting fresh catalyst is referred to as Catalyst A.

Die Deaktivierung, die durch Koksabbrennen in der ersten Stufe der Katalysatorregenerierung erzeugt wurde, wurde simuliert, indem eine Probe aus 2 g Katalysator A mit 10% 02 und 3 % H&sub2;O mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 ml/Min in einem Reaktor bei atmosphärischem Druck für 2 h bei 510ºC behandelt wurde. Der deaktivierte Katalysator wurde dann unter Verwendung konventioneller Bedingungen oxychloriert. So wurde der Katalysator mit 0,35% 801, 10% 02 und 3% H&sub2;O mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 ml/Min 5 h bei 510ºC behandelt. Der HCl- Strom wurde gestoppt und der Katalysator durch Behandlung mit 10% 02 und 3% Wasser 1 h stabilisiert. Danach wurde der Katalysator mit 10% H&sub2; und 3% H&sub2;O mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 ml/Min 2 h bei 510ºC reduziert. Der resultierende Vergleichskatalysator wird als Katalysator B bezeichnet.The deactivation produced by coke burn-off in the first stage of catalyst regeneration was simulated by treating a 2 g sample of catalyst A with 10% O2 and 3% H2O at a flow rate of 500 ml/min in a reactor at atmospheric pressure for 2 h at 510°C. The deactivated catalyst was then oxychlorinated using conventional conditions. Thus, the catalyst was treated with 0.35% O2, 10% O2 and 3% H2O at a flow rate of 500 ml/min for 5 h at 510°C. The HCl flow was stopped and the catalyst stabilized by treatment with 10% O2 and 3% water for 1 h. The catalyst was then reduced with 10% H₂ and 3% H₂O at a flow rate of 500 ml/min for 2 h at 510°C. The resulting comparative catalyst is referred to as Catalyst B.

Die Deaktivierung und Reaktivierung einer weiteren Probe von 2 g Katalysator A wurde wie für Katalysator B wiederholt, außer daß während der Deaktivierungsstufe CO&sub2; in den Reaktor eingebracht wurde und der CO&sub2;-Strom während der Oxychlorierungsstufe und der nachfolgenden Sauerstoffstabilisierungsstufe fortgesetzt und danach gestoppt wurde. Das CO&sub2; wurde mit den anderen Gasen in den Reaktor eingespeist und die CO&sub2;-Konzentration wurde auf 4% gehalten (4 kPa Partialdruck). Zusätzlich betrug die Oxychlorierungszeit 2,5 h und die nachfolgende Stabilisierung und Reduktion wurden bei 350ºC durchgeführt. Das CO&sub2; wurde vor der Reduktionsstufe unter Verwendung einer Inertgasspülung aus dem Reaktor gespült. Der resultierende Katalysator wird als Katalysator C bezeichnet.The deactivation and reactivation of another sample of 2 g of Catalyst A was repeated as for Catalyst B, except that CO2 was introduced into the reactor during the deactivation step and the CO2 flow was continued during the oxychlorination step and the subsequent oxygen stabilization step and stopped thereafter. The CO2 was fed into the reactor with the other gases and the CO2 concentration was maintained at 4% (4 kPa partial pressure). In addition, the oxychlorination time was 2.5 h and the subsequent stabilization and reduction were carried out at 350°C. The CO2 was purged from the reactor using an inert gas purge prior to the reduction step. The resulting catalyst is referred to as Catalyst C.

Die Leistung der Katalysatoren A, B und C wurde jeweils bewertet, indem die Benzolausbeute gemessen wurde, die aus einem Reformierverfahren mit 3-Methylpentan erzeugt wurde. Das Reformieren wurde bei einem H&sub2;/3-Methylpentanverhältnis von 6, einer Raumgeschwindigkeit von 20 Gew./Gew./h, einer Temperatur von 510ºC und einem Druck von 7,24 bar Überdruck (105 psig) durchgeführt. Die Resultate sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1 The performance of catalysts A, B and C was each evaluated by measuring the benzene yield produced from a reforming process with 3-methylpentane. Reforming was carried out at a H₂/3-methylpentane ratio of 6, a space velocity of 20 w/w/hr, a temperature of 510°C and a pressure of 7.24 bar gauge (105 psig). The results are given in Table 1. Table 1

Die Ergebnisse zeigen, daß, wenn der Katalysator unter normalen Bedingungen regeneriert wird, wie bei Katalysator B, die Aktivität des Katalysators hinsichtlich der Aromatenerzeugung unter die von frischem Katalysator (Katalysator A) sinkt, insbesondere wenn eine Reihe von Stunden verstrichen ist. Wenn der Katalysator jedoch wie bei Katalysator C während der Oxychlorierungsstufe mit CO&sub2; behandelt wird, wird die Aktivität des Katalysators wesentlich verbessert, wobei sie in diesem Fall sogar die des frischen unbehandelten Katalysators übertrifft.The results show that when the catalyst is regenerated under normal conditions, as in Catalyst B, the activity of the catalyst in terms of aromatics production drops below that of fresh catalyst (Catalyst A), especially after a number of hours have elapsed. However, when the catalyst is treated with CO2 during the oxychlorination step, as in Catalyst C, the activity of the catalyst is significantly improved, in this case even exceeding that of the fresh untreated catalyst.

Beispiel 2Example 2

Eine Probe eines Pt/KL-Zeolithkatalysators wurde aus einem Reformierreaktor entnommen. Der Katalysator umfaßte 0,64% Platin auf Zeolith KL Extrudaten, wobei das Platin bei einem pH- Wert von 11 bis 12 auf den Zeolithen geladen worden war. Der Katalysator war für mehr als 1000 h in Betrieb (d. h. wurde in dem Reformierverfahren zur Umwandlung von Naphtha verwendet) und war drei Mal in situ unter Verwendung konventioneller Regenerierungsmethoden regeneriert worden. Dieser gebrauchte Katalysator wird als Katalysator D bezeichnet.A sample of Pt/KL zeolite catalyst was taken from a reforming reactor. The catalyst comprised 0.64% platinum on zeolite KL extrudates, with the platinum loaded onto the zeolite at a pH of 11 to 12. The catalyst had been in operation for more than 1000 h (i.e., used in the reforming process to convert naphtha) and had been regenerated three times in situ using conventional regeneration methods. This used catalyst is referred to as Catalyst D.

Eine Probe von 2 g Katalysator D wurde in der gleichen Weise wie für Katalysator B in Beispiel 1 beschrieben regeneriert, außer daß die Oxychlorierungszeit 2,5 h betrug. Der resultierende Vergleichskatalysator wird als Katalysator E bezeichnet. Eine weitere Probe aus 2 g Katalysator D wurde in der gleichen Weise wie für Katalysator C in Beispiel 1 beschrieben regeneriert, außer daß der CO&sub2;-Strom gestoppt wurde, als der HCl- Strom gestoppt wurde, und die Sauerstoffstabilisierungs- und Wasserstoffreduktionsstufen wurden in Abwesenheit von CO&sub2; bei 510ºC durchgeführt. Der resultierende Katalysator wird als Katalysator F bezeichnet.A 2 g sample of Catalyst D was regenerated in the same manner as described for Catalyst B in Example 1, except that the oxychlorination time was 2.5 hours. The resulting comparative catalyst is referred to as Catalyst E. Another 2 g sample of Catalyst D was regenerated in the same manner as described for Catalyst C in Example 1, except that the CO2 flow was stopped when the HCl flow was stopped and the oxygen stabilization and hydrogen reduction steps were carried out in the absence of CO2 at 510°C. The resulting catalyst is referred to as Catalyst F.

Die Leistung von Katalysator D, E, F und einer Probe des frischen kommerziellen Katalysators, als Katalysator D¹ bezeichnet, wurde mit einem 3-Methylpentan-Reformierverfahren wie in Beispiel 1 beschrieben bewertet. Die Resultate sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2 The performance of Catalyst D, E, F and a sample of the fresh commercial catalyst, designated Catalyst D¹, was evaluated using a 3-methylpentane reforming procedure as described in Example 1. The results are given in Table 2. Table 2

Die Resultate zeigen, daß der gebrauchte Katalysator D verglichen mit dem frischen Katalysator D¹ in erheblichem Maße deaktiviert ist. Der unter normalen Bedingungen regenerierte Katalysator, Vergleichskatalysator E, ist in gewissem Ausmaß reaktiviert, aber eine wesentliche Verbesserung wird erhalten, wenn der Katalysator in Gegenwart von CO&sub2; reaktiviert worden ist.The results show that the used catalyst D is significantly deactivated compared to the fresh catalyst D1. The catalyst regenerated under normal conditions, comparative catalyst E, is reactivated to some extent, but a significant improvement is obtained when the catalyst has been reactivated in the presence of CO2.

Beispiel 3Example 3

Ein Pt/KL-Zeolithkatalysator wurde wie in Beispiel 1 beschrieben synthetisiert, außer daß das Platin bei einem pH-Wert von 8,75 auf die Zeolithextrudate geladen worden war. Dieser Katalysator wird als Katalysator G bezeichnet.A Pt/KL zeolite catalyst was synthesized as described in Example 1, except that the platinum was added at a pH of 8.75 was loaded onto the zeolite extrudates. This catalyst is referred to as Catalyst G.

Eine Probe Katalysator G wurde deaktiviert und dann in der gleichen Weise wie bei Katalysator B in Beispiel 1 reaktiviert, außer daß der Gasstrom in der Deaktivierungsstufe auch 10% CO&sub2; (10 kPa Partialdruck) enthielt. Das CO&sub2; wurde vor der Oxychlorierungsstufe aus dem Reaktor gespült. Dieser Katalysator wird als Katalysator H bezeichnet.A sample of Catalyst G was deactivated and then reactivated in the same manner as Catalyst B in Example 1, except that the gas stream in the deactivation step also contained 10% CO2 (10 kPa partial pressure). The CO2 was purged from the reactor prior to the oxychlorination step. This catalyst is referred to as Catalyst H.

Eine weitere Probe Katalysator G wurde deaktiviert und in der gleichen Weise wie Katalysator F in Beispiel 2 reaktiviert. Dieser Katalysator wird als Katalysator I bezeichnet.Another sample of Catalyst G was deactivated and reactivated in the same manner as Catalyst F in Example 2. This catalyst is referred to as Catalyst I.

Die Leistung der Katalysatoren G, H und I wurde wie in Beispiel 1 beschrieben mit einem 3-Methylpentan-Reformierverfahren bewertet und die Resultate sind in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3 The performance of catalysts G, H and I was evaluated using a 3-methylpentane reforming process as described in Example 1 and the results are given in Table 3. Table 3

Die Resultate zeigen eine sehr wesentliche Verbesserung der katalytischen Leistung, wenn CO&sub2; in der Oxychlorierungsstufe vorhanden ist, aber nicht, wenn CO&sub2; nur bei der Deaktivierung (entsprechend der Koksabbrennstufe) vorhanden ist.The results show a very significant improvement in catalytic performance when CO2 is present in the oxychlorination stage, but not when CO2 is present only during deactivation (corresponding to the coke burning stage).

Beispiel 4Example 4

Ein Pt/KL-Zeolithkatalysator wurde wie in Beispiel 1 beschrieben synthetisiert, außer daß das Platin bei einem pH-Wert von 10,3 auf die Zeolithextrudate geladen wurde. Dieser Katalysator wird als Katalysator J bezeichnet.A Pt/KL zeolite catalyst was synthesized as described in Example 1, except that the platinum was loaded onto the zeolite extrudates at pH 10.3. This catalyst is referred to as Catalyst J.

2 g Katalysator J wurden deaktiviert und dann in der gleichen Weise wie bei Katalysator B in Beispiel 1 reaktiviert. Dieser Katalysator wird als Katalysator K bezeichnet.2 g of catalyst J was deactivated and then reactivated in the same manner as catalyst B in Example 1. This catalyst is referred to as catalyst K.

Eine weitere Probe Katalysator J wurde deaktiviert und dann in der gleichen Weise wie bei Katalysator F in Beispiel 2 reaktiviert. Dieser Katalysator wird als Katalysator L bezeichnet. Die Leistung der Katalysatoren J, K und L wurde mit einem 3-Methylpentan-Reformierverfahren wie in Beispiel 1 beschrieben bewertet und die Resultate sind in Tabelle 4 angegeben. Tabelle 4 Another sample of catalyst J was deactivated and then reactivated in the same manner as catalyst F in Example 2. This catalyst is referred to as catalyst L. The performance of catalysts J, K and L was evaluated using a 3-methylpentane reforming procedure as described in Example 1 and the results are given in Table 4. Table 4

Wiederum zeigen die Resultate eine sehr wesentliche Verbesserung der katalytischen Leistung, wenn CO&sub2; in der Oxychlorierungsstufe vorhanden ist. Zudem zeigte Transmissionselektronenspektroskopie (TEM), daß beide Katalysatoren K und L in hohem Maße dispergierte Pt-Cluster der Größe 6 bis 10 Å enthielten. Es gab jedoch einen klaren Unterschied zwischen diesen beiden Katalysatoren. Platin wurde auf dem Al&sub2;O&sub3;-Bindemittel von Katalysator K nachgewiesen, fehlte jedoch auf dem Al&sub2;O&sub3;-Bindemittel von Katalysator L. Dies legt nahe, daß die Anwesenheit von CO&sub2; in der Oxychlorierungsstufe die Wechselwirkung zwischen dem Al&sub2;O&sub3;-Bindemittel und Platinchloridspezies verringert und als Resultat die Umverteilung von Pt auf dem Al&sub2;O&sub3;-Bindemittel während der Oxychlorierung minimiert wird.Again, the results show a very significant improvement in catalytic performance when CO₂ is present in the oxychlorination step. In addition, transmission electron spectroscopy (TEM) showed that both catalysts K and L contained highly dispersed Pt clusters of size 6 to 10 Å. However, there was a clear difference between these two catalysts. Platinum was detected on the Al₂O₃ binder of catalyst K, but was absent on the Al₂O₃ binder of catalyst L. This suggests that the presence of CO₂ in the oxychlorination step, the interaction between the Al₂O₃ binder and platinum chloride species is reduced and as a result the redistribution of Pt on the Al₂O₃ binder during oxychlorination is minimized.

Beispiel 5Example 5

Eine Probe des frischen kommerziellen Katalysators (Katalysator D¹) von Beispiel 2 wurde deaktiviert und dann in der gleichen Weise wie bei Katalysator F in Beispiel 2 reaktiviert, d. h. unter Einschluß von CO&sub2; in den Deaktivierungs- und Oxychlorierungsstufen. Dieser Katalysator wird als Katalysator M bezeichnet.A sample of the fresh commercial catalyst (Catalyst D¹) of Example 2 was deactivated and then reactivated in the same manner as Catalyst F in Example 2, i.e., with inclusion of CO₂ in the deactivation and oxychlorination steps. This catalyst is referred to as Catalyst M.

Eine weitere Probe Katalysator D¹ wurde deaktiviert und dann wie bei Katalysator M reaktiviert, außer daß 10% CO&sub2; (10 kPa Partialdruck) auch in die Reduktionsstufe eingeschlossen wurden. Dieser Katalysator wird als Katalysator N bezeichnet.Another sample of catalyst D¹ was deactivated and then reactivated as for catalyst M, except that 10% CO₂ (10 kPa partial pressure) was also included in the reduction step. This catalyst is referred to as catalyst N.

Eine weitere Probe Katalysator D¹ wurde deaktiviert und wie bei Katalysator B in Beispiel 2 reaktiviert, d. h. unter normalen Bedingungen, außer daß in der Reduktionsstufe 10% CO&sub2; (10 kPa Partialdruck) vorhanden waren. Dieser Katalysator wird als Katalysator O bezeichnet.Another sample of catalyst D1 was deactivated and reactivated as for catalyst B in Example 2, i.e. under normal conditions except that 10% CO2 (10 kPa partial pressure) was present in the reduction step. This catalyst is referred to as catalyst O.

Eine weitere Probe Katalysator D¹ wurde deaktiviert und reaktiviert wie bei Katalysator O, außer daß die Stabilisierungs- und Reduktionsstufen jeweils bei 350ºC durchgeführt wurden. Dieser Katalysator wird als Katalysator P bezeichnet.Another sample of catalyst D¹ was deactivated and reactivated as for catalyst O, except that the stabilization and reduction steps were each carried out at 350ºC. This catalyst is referred to as catalyst P.

Schließlich wurde Katalysator D¹ mit 10% H&sub2;, 3% H&sub2;O und 4 % CO&sub2; (4 kPa Partialdruck) bei einer Temperatur von 410ºC 2 h reduziert. Dieser Katalysator wird als Katalysator Q bezeichnet. Die Leistung der obigen Katalysatoren wurde mit einem 3-Methylpentan-Reformierverfahren wie in Beispiel 1 beschrieben bewertet und die Resultate sind in Tabelle 5 angegeben. Tabelle 5 Finally, catalyst D¹ was reduced with 10% H₂, 3% H₂O and 4% CO₂ (4 kPa partial pressure) at a temperature of 410°C for 2 h. This catalyst is referred to as catalyst Q. The performance of the above catalysts was evaluated using a 3-methylpentane reforming procedure as described in Example 1 and the results are given in Table 5. Table 5

Die Resultate zeigen einen wesentlichen Verlust der Katalysatorleistung, wenn CO&sub2; in der Reduktionsstufe vorhanden ist und die Reduktionstemperatur zwischen 350 und 510ºC liegt, unabhängig von den Bedingungen vorhergehender Regenerierungsstufen. TEM-Untersuchungen der Katalysatoren N und O zeigen die Anwesenheit von Platinagglomeraten in der Größe 10 bis 30 11.The results show a significant loss of catalyst performance when CO2 is present in the reduction stage and the reduction temperature is between 350 and 510ºC, independently of the conditions of previous regeneration stages. TEM studies of catalysts N and O show the presence of platinum agglomerates of size 10 to 30 11.

Beispiel 6Example 6

3 g des frischen Katalysators D¹ von Beispiel 2 wurden in 10 Vol.% O&sub2; in Helium mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 mlJMin auf 510ºC erhitzt. Nachdem der Katalysator 510ºC erreicht hatte, wurde dem Gasstrom CO&sub2; zugesetzt, um 1 Vol.% CO&sub2; (1 kPa Partialdruck) zu ergeben, und nach 5 Minuten wurde der Sauerstoff abgestellt. Der verbleibende Sauerstoff wurde mit den 1 Vol.% CO&sub2; in Helium mit 500 ml/Min 10 Minuten lang aus dem Reaktor gespült. Dann wurde Wasserstoff zugefügt, um 10 Vol.% H&sub2; zu ergeben, wobei der Gesamtdurchfluß auf 500 ml/Min gehalten wurde. Diese Behandlung wurde 1, 5 h fortgesetzt. Dieser Katalysator wird als Katalysator R bezeichnet.3 g of the fresh catalyst D1 from Example 2 were heated to 510°C in 10 vol% O2 in helium at a flow rate of 500 ml/min. After the catalyst reached 510°C, CO2 was added to the gas stream to give 1 vol% CO2 (1 kPa partial pressure) and after 5 minutes the oxygen was turned off. The remaining oxygen was purged from the reactor with the 1 vol% CO2 in helium at 500 ml/min for 10 minutes. Hydrogen was then added to give 10 vol% H2, keeping the total flow at 500 ml/min. This treatment was continued for 1.5 h. This catalyst is referred to as catalyst R.

Weitere 2 g Katalysator D¹ von Beispiel 2 wurden in 10 Vol. % O&sub2; in Helium mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 ml/Min auf 400ºC erhitzt. Nachdem der Katalysator 400ºC erreicht hatte, wurden dem Gasstrom CO&sub2; und Wasser zugesetzt, um 0,2 Vol.% CO&sub2; (0,2 kPa Partialdruck) beziehungsweise 3 Vol.% Wasser zu ergeben. Die Temperatur wurde dann auf 510ºC erhöht. Der Katalysator wurde unter der obigen Gasmischung 35 Minuten behandelt, bevor der Sauerstoff abgestellt wurde. Der verbleibende Sauerstoff wurde 10 Minuten lang aus dem System gespült, bevor Wasserstoff zugesetzt wurde, um 10 Vol.% Wasserstoff zu ergeben. Die Reduktion wurde 1,5 h durchgeführt. Dieser Katalysator wird als Katalysator 5 bezeichnet.An additional 2 g of catalyst D1 from Example 2 was heated to 400°C in 10 vol% O₂ in helium at a flow rate of 500 ml/min. After the catalyst reached 400°C, CO₂ and water were added to the gas stream to give 0.2 vol% CO₂ (0.2 kPa partial pressure) and 3 vol% water, respectively. The temperature was then raised to 510°C. The catalyst was treated under the above gas mixture for 35 minutes before the oxygen was turned off. The remaining oxygen was purged from the system for 10 minutes before hydrogen was added to give 10 vol% hydrogen. The reduction was carried out for 1.5 hours. This catalyst is referred to as Catalyst 5.

Weitere 3 g Katalysator D¹ wurden zuerst bei 510ºC mit 10 Vol.% Wasserstoff in Helium mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 ml/Min 1 h reduziert. Dann wurde CO&sub2; zugegeben, um 0,05 Vol.% (0,05 kPa Partialdruck) zu ergeben, und diese Behandlung wurde 1,5 h fortgesetzt. Dieser Katalysator wird als Katalysator T bezeichnet.Another 3 g of catalyst D1 was first reduced at 510°C with 10 vol% hydrogen in helium at a flow rate of 500 ml/min for 1 h. Then CO2 was added to give 0.05 vol% (0.05 kPa partial pressure) and this treatment was continued for 1.5 h. This catalyst is referred to as catalyst T.

Weitere 2 g Katalysator D¹ von Beispiel 2 wurden nach dem gleichen Verfahren wie Katalysator T behandelt, außer daß in der H&sub2; und CO&sub2;-Stufe CO&sub2; in 0,025 Vol.% (0,025 kPa Partialdruck) vorhanden war und die Gasströmungsgeschwindigkeit 1000 ml/Min betrug. Dieser Katalysator wird als Katalysator U bezeichnet.An additional 2 g of catalyst D1 from Example 2 was treated by the same procedure as catalyst T, except that in the H2 and CO2 stage, CO2 was present at 0.025 vol% (0.025 kPa partial pressure) and the gas flow rate was 1000 ml/min. This catalyst is referred to as catalyst U.

Die Leistung der Katalysatoren R, S, T und U wurde mit einem 3-Methylpentan-Reformierverfahren wie in Beispiel 1 beschrieben bewertet und die Resultate sind in Tabelle 6 angegeben. Tabelle 6 The performance of catalysts R, S, T and U was evaluated using a 3-methylpentane reforming procedure as described in Example 1 and the results are given in Table 6. Table 6

Die Resultate zeigen wiederum, daß CO&sub2; für den Katalysator schädlich ist, wenn es in der Reduktionsstufe der Pt/KL-Zeolithkatalysatoren vorhanden ist. TEM-Untersuchungen von Katalysator S zeigten, daß Platinteilchen mit Clustergrößen von 10 bis 25 k agglomeriert wurden. Es gibt noch einen leichten Aktivitätsverlust selbst bei 0,025 Vol.% (0,025 kPa Partialdruck), obwohl dieses Ausmaß des Verlustes akzeptabler ist. Die obigen Resultate zeigen auch, daß die Einwirkung von CO&sub2; enthaltendem Wasserstoff auf vorreduzierten Katalysator noch zu Katalysatordeaktivierung führt (Katalysator T und U). Daher sollte nach der Katalysatorregenerierung vor der Wasserstoffreduktion CO&sub2; auf einen geringen Gehalt ausgespült werden. Der Ausschluß von CO&sub2; aus dem Behandlungsgas ist auch wichtig bei der Aktivierung von frischem Katalysator.The results again show that CO2 is detrimental to the catalyst when present in the reduction stage of the Pt/KL zeolite catalysts. TEM studies of catalyst S showed that platinum particles with cluster sizes of 10 to 25 k were agglomerated. There is still a slight loss of activity even at 0.025 vol% (0.025 kPa partial pressure), although this level of loss is more acceptable. The above results also show that exposure of pre-reduced catalyst to CO2-containing hydrogen still leads to catalyst deactivation (catalysts T and U). Therefore, after catalyst regeneration, CO2 should be purged to a low level prior to hydrogen reduction. The exclusion of CO2 from the treatment gas is also important in the activation of fresh catalyst.

Beispiel 7Example 7

2 g frischer Katalysator D¹ aus Beispiel 2 wurden in Helium mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 ml/Min auf 200ºC erwärmt. Der Katalysator wurde unter diesen Bedingungen 1 h getrocknet. Die Temperatur des Katalysators wurde dann auf 350ºC gesteigert. Wasserstoff wurde zugesetzt, um 10 Vol.% zu ergeben. Der Katalysator wurde 1,5 h reduziert. Dann wurde der Gasmi schung CO zugesetzt, um 0,5 Vol.% CO (0,5 kPa Partialdruck) zu ergeben. Diese Behandlung wurde 1,5 h fortgesetzt. CO wurde abgeschaltet und wurde mit 10 Vol.% Wasserstoff bei 350ºC 1,5 h von dem Katalysator gestrippt. Dieser Katalysator wird als Katalysator V bezeichnet.2 g of fresh catalyst D¹ from Example 2 were heated to 200ºC in helium at a flow rate of 500 ml/min. The catalyst was dried under these conditions for 1 h. The temperature of the catalyst was then raised to 350ºC. Hydrogen was added to give 10 vol.%. The catalyst was reduced for 1.5 h. Then the gas mixture was CO was added to the mixture to give 0.5 vol.% CO (0.5 kPa partial pressure). This treatment was continued for 1.5 h. CO was turned off and was stripped from the catalyst with 10 vol.% hydrogen at 350ºC for 1.5 h. This catalyst is referred to as Catalyst V.

Weitere 2 g Katalysator D¹ von Beispiel 2 wurden in der gleichen Weise wie Katalysator V behandelt, außer daß die CO- Konzentration 0,1 Vol.% (0,1 kPa Partialdruck) betrug und die Gasströmungsgeschwindigkeit in der Hz und CO-Stufe 1000 ml/Min betrug. Dieser Katalysator wird als Katalysator W bezeichnet. Weitere 2 g Katalysator D¹ von Beispiel 2 wurden in 10 Vol. % 02 in Helium mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 ml/Min bis auf 400ºC erhitzt. Nach 1 h bei 400ºC wurde die Temperatur des Katalysators auf 510ºC erhöht. Sauerstoff wurde 10 Minuten lang ausgespült, bevor CO zugesetzt wurde, um 0,1 Vol.% (0,2 kPa Partialdruck) zu ergeben. Dann wurde Wasserstoff zugesetzt, um 10 Vol.% zu ergeben. Diese Behandlung wurde 1,5 h fortgesetzt. Dieser Katalysator wird als Katalysator X bezeichnet.Another 2 g of catalyst D1 from Example 2 was treated in the same manner as catalyst V except that the CO concentration was 0.1 vol% (0.1 kPa partial pressure) and the gas flow rate in the H2 and CO stages was 1000 ml/min. This catalyst is referred to as catalyst W. Another 2 g of catalyst D1 from Example 2 was heated in 10 vol% O2 in helium at a flow rate of 500 ml/min to 400°C. After 1 h at 400°C, the temperature of the catalyst was increased to 510°C. Oxygen was purged for 10 min before CO was added to give 0.1 vol% (0.2 kPa partial pressure). Hydrogen was then added to give 10 vol%. This treatment was continued for 1.5 h. This catalyst is called catalyst X.

Die Leistung der Katalysatoren V, W und X wurde mit einem 3-Methylpentan-Reformierverfahren wie in Beispiel 1 beschrieben bewertet und die Resultate sind in Tabelle 7 angegeben. Tabelle 7 The performance of catalysts V, W and X was evaluated using a 3-methylpentane reforming procedure as described in Example 1 and the results are given in Table 7. Table 7

Die Resultate zeigen, daß in der Wasserstoffreduktionsstufe vorhandenes CO die Katalysatoren in dem Temperaturbereich 350ºC bis 510ºC deaktiviert. Ein Katalysator erleidet eine stärkere Deaktivierung, wenn die H&sub2; und CO-Behandlung bei höherer Temperatur erfolgt (vergleiche Katalysator X und W). Ein reduzierter Katalysator wird, wenn er H&sub2; und CO ausgesetzt wird, gleichfalls deaktiviert (Katalysatoren V und W). TEM-Untersuchungen von Katalysator X zeigen, daß Platinteilchen agglomeriert waren, und Teilchengrößen bis zu 40 Å wurden beobachtet. Daher sollte bei der Reduktion eines frischen Katalysators CO auf niedrige Konzentration ausgespült werden und der Gasstrom muß CO-frei sein.The results show that CO present in the hydrogen reduction stage deactivates the catalysts in the temperature range 350ºC to 510ºC. A catalyst will suffer more deactivation if the H₂ and CO treatment is carried out at a higher temperature (compare catalyst X and W). A reduced catalyst will also be deactivated when exposed to H₂ and CO. deactivated (catalysts V and W). TEM studies of catalyst X show that platinum particles were agglomerated, and particle sizes up to 40 Å were observed. Therefore, when reducing a fresh catalyst, CO should be purged to low concentration and the gas stream must be CO-free.

Beispiel 8Example 8

3 g Katalysator D¹ von Beispiel 2 wurde in Helium mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 ml/Min auf 200ºC erhitzt. Der Katalysator wurde unter diesen Bedingungen 1 h getrocknet. Sauerstoff wurde zugesetzt, um 10 Vol.% zu ergeben, und die Temperatur des Katalysators wurde auf 510ºC erhöht. Dann wurde der Sauerstoff abgestellt und mit Helium 10 Minuten aus dem Reaktor gespült. CO&sub2; wurde dem Gasstrom zugefügt, um 1 Vol.% CO&sub2; (1 kPa Partialdruck) zu ergeben. Diese Behandlung wurde 1,5 h fortgesetzt. Dieser Katalysator wird als Katalysator Y bezeichnet. 2 g Katalysator D¹ aus Beispiel 2 wurden in 10 Vol.% 02 in Helium mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 ml/Min auf 350ºC erhitzt. Der Katalysator wurde 20 Minuten unter diesen Bedingungen behandelt. Dann wurde der Sauerstoff abgeschaltet und mit Helium 30 Minuten aus dem Reaktor gespült. CO&sub2; wurde zu dem Gasstrom gegeben, um 1 Vol.% (1 kPa Partialdruck) zu ergeben. Diese Behandlung wurde 1,5 h fortgesetzt. Dieser Katalysator wird als Katalysator Z bezeichnet.3 g of catalyst D1 from Example 2 was heated to 200°C in helium at a flow rate of 500 ml/min. The catalyst was dried under these conditions for 1 h. Oxygen was added to give 10 vol% and the temperature of the catalyst was raised to 510°C. Then the oxygen was turned off and the reactor was purged with helium for 10 min. CO2 was added to the gas stream to give 1 vol% CO2 (1 kPa partial pressure). This treatment was continued for 1.5 h. This catalyst is referred to as catalyst Y. 2 g of catalyst D1 from Example 2 was heated to 350°C in 10 vol% O2 in helium at a flow rate of 500 ml/min. The catalyst was treated under these conditions for 20 minutes. Then the oxygen was turned off and the reactor was purged with helium for 30 minutes. CO2 was added to the gas stream to give 1 vol% (1 kPa partial pressure). This treatment was continued for 1.5 h. This catalyst is referred to as Catalyst Z.

2 g Katalysator D¹ von Beispiel 2 wurden in Helium mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 ml/Min auf 200ºC erhitzt. Der Katalysator wurde unter diesen Bedingungen 1 h getrocknet. Wasserstoff wurde dem Gasstrom zugegeben, um 10 Vol.% H&sub2; zu ergeben. Die Reduktion wurde 1,5 h durchgeführt. Wasserstoff wurde dann abgestellt und mit Helium 1 h aus dem Reaktor gespült. CO wurde zu dem Gasstrom gegeben, um 0,5 Vol.% CO zu ergeben (0,5 kPa Partialdruck). Diese Behandlung wurde 1,5 h fortgesetzt. Dieser Katalysator wird als Katalysator AA bezeichnet.2 g of catalyst D1 from Example 2 were heated to 200°C in helium at a flow rate of 500 ml/min. The catalyst was dried under these conditions for 1 h. Hydrogen was added to the gas stream to give 10 vol% H2. Reduction was carried out for 1.5 h. Hydrogen was then turned off and purged from the reactor with helium for 1 h. CO was added to the gas stream to give 0.5 vol% CO (0.5 kPa partial pressure). This treatment was continued for 1.5 h. This catalyst is referred to as catalyst AA.

2 g Katalysator D¹ in Beispiel 2 wurden wie Katalysator AA behandelt, außer daß die CO-Konzentration 0,1 Vol.% (0,1 kPa Partialdruck) bei einer Gasströmungsgeschwindigkeit von 1000 ml/Min betrug. Dieser Katalysator wurde als Katalysator BB bezeichnet.2 g of catalyst D¹ in Example 2 were treated as catalyst AA, except that the CO concentration was 0.1 vol.% (0.1 kPa partial pressure) at a gas flow rate of 1000 ml/min. This catalyst was designated catalyst BB.

Die Leistung von Katalysator Z, AA und BB wurde mit einem 3-Methylpentan-Reformierverfahren wie in Beispiel 1 bewertet und die Resultate sind in Tabelle 8 angegeben. Tabelle 8 The performance of catalyst Z, AA and BB was evaluated using a 3-methylpentane reforming process as in Example 1 and the results are given in Table 8. Table 8

Die Resultate zeigen, daß bei niedriger Temperatur (350ºC) die Einwirkung von CO&sub2; auf den Katalysator in Abwesenheit von Wasserstoff nicht zur Katalysatordeaktivierung führt (Katalysator Z). Wenn jedoch die Einwirkungstemperatur auf 510ºC erhöht wird, findet eine signifikante Katalysatordeaktivierung statt (Katalysator Y). Im Unterschied dazu führt die Einwirkung von CO auf den reduzierten Katalysator bei niedriger Temperatur (350ºC) in Abwesenheit von Wasserstoff noch zur Katalysatordeaktivierung.The results show that at low temperature (350ºC) the exposure of the catalyst to CO₂ in the absence of hydrogen does not lead to catalyst deactivation (catalyst Z). However, when the exposure temperature is increased to 510ºC, significant catalyst deactivation occurs (catalyst Y). In contrast, the exposure of the reduced catalyst to CO at low temperature (350ºC) in the absence of hydrogen still leads to catalyst deactivation.

BeisDiel 9BeisDiel 9

4 g Reformierkatalysator, der von Ketjen erhalten wurde und 0,6 Gew.-% Pt in 1/16" (1, 59 mm) Al&sub2;O&sub3;-Extrudaten (Katalysator CC) enthielt, wurden unter 20 Vol.% 02 in Helium mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 ml/Min auf 510ºC erhitzt. Der Katalysator wurde unter diesen Bedingungen 1 h behandelt. Sauerstoff wurde abgestellt und mit Helium 10 Minuten aus dem Reaktor gespült. CO und H&sub2; wurden zu dem Gasstrom gegeben, um 4 Vol.% CO (4 kPa Partialdruck) und 20 Vol.% H&sub2; zu ergeben. Diese Behandlung hielt 2 h an. Dieser Katalysator wird als Katalysator DD bezeichnet.4 g of reforming catalyst obtained from Ketjen containing 0.6 wt% Pt in 1/16" (1.59 mm) Al2O3 extrudates (Catalyst CC) was heated to 510°C under 20 vol% O2 in helium at a flow rate of 500 ml/min. The catalyst was treated under these conditions for 1 h. Oxygen was turned off and the reactor was purged with helium for 10 min. CO and H2 were added to the gas stream to give 4 vol% CO (4 kPa partial pressure) and 20 vol% H2. This treatment continued for 2 h. This catalyst is referred to as Catalyst DD.

Der frische Katalysator CC und "gebrauchte" Katalysator DD wurden mit Wasserstoffchemisorption bewertet, um die Dispersion der Pt-Teilchen zu messen. Diese beiden Katalysatoren wurden zuerst bei 475ºC in 100 Vol.% Wasserstoff mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1000 ml/Min 2 h reduziert. Dann wurden sie bei 450ºC 1 h evakuiert. Die Wasserstoffchemisorption wurde bei 35ºC durchgeführt. Das detaillierte Verfahren und die zur Wasserstoffchemisorption verwendete Apparatur können von J. Am. Chem. Soc., 100, 170 (1978), von S. J. Tauster, S. F. Fung und R. L Garten erhalten werden. Diese Technik verwendet eine Messung des Wasserstoffvolumens, das von einem Gramm Katalysator irreversibel adsorbiert wird. Hieraus kann ein atomares Verhältnis von Wasserstoffatomen zu Metallatomen, H/Pt, berechnet werden. Die Resultate sind in Tabelle 9. Tabelle 9 Fresh catalyst CC and "used" catalyst DD were evaluated using hydrogen chemisorption to measure the dispersion of the Pt particles. These two catalysts were first reduced at 475°C in 100 vol% hydrogen at a flow rate of 1000 ml/min for 2 h. They were then evacuated at 450°C for 1 h. Hydrogen chemisorption was carried out at 35°C. The detailed procedure and apparatus used for hydrogen chemisorption can be obtained from J. Am. Chem. Soc., 100, 170 (1978), by SJ Tauster, SF Fung and R. L Garten. This technique uses a measurement of the volume of hydrogen irreversibly adsorbed by one gram of catalyst. From this an atomic ratio of hydrogen atoms to metal atoms, H/Pt, can be calculated. The results are shown in Table 9. Table 9

Die Resultate zeigen, daß Einwirkung von CO in der Reduktionsstufe auf den Katalysator auch Pt/Al&sub2;O&sub3;-Katalysatoren deaktiviert. Das niedrigere H/Pt-Verhältnis legt nahe, daß weniger Pt-Atome Oberflächenatome sind und daß die Pt-Cluster an Größe zugenommen haben.The results show that exposure of the catalyst to CO in the reduction step also deactivates Pt/Al₂O₃ catalysts. The lower H/Pt ratio suggests that fewer Pt atoms are surface atoms and that the Pt clusters have increased in size.

Claims (18)

1. Verfahren zum Aktivieren eines Reformierkatalysators, der mindestens eine Gruppe VIII-Edelmetallkomponente und einen Träger umfaßt, bei dem in Stufen1. A process for activating a reforming catalyst comprising at least one Group VIII noble metal component and a support, in which in steps (a) CO&sub2; und CO von dem Katalysator entfernt werden und(a) CO₂ and CO are removed from the catalyst and (b) der durch Stufe (a) erhaltene Katalysator in Abwesenheit von CO&sub2; und CO oder unter einem Partialdruck von CO&sub2; und CO, der 0,025 kPa nicht überschreitet, bei einem Gesamtdruck von 0,1 bis 2 MPa chemisch reduziert wird.(b) the catalyst obtained in step (a) is chemically reduced in the absence of CO₂ and CO or under a partial pressure of CO₂ and CO not exceeding 0.025 kPa at a total pressure of 0.1 to 2 MPa. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die chemische Reduktionsstufe (b) die Behandlung des Katalysators mit wasserstoffhaltigem Gas umfaßt.2. A process according to claim 1, wherein the chemical reduction step (b) comprises treating the catalyst with hydrogen-containing gas. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem Stufe (a) das Spülen mit Gas umfaßt, welches inert ist.3. A process according to claim 1 or claim 2, wherein step (a) comprises purging with gas which is inert. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem in Stufe (a) der Katalysator cyclischem unter Druck setzen/Druck ablassen mit Inertgas ausgesetzt wird.4. A process according to any one of claims 1 to 3, wherein in step (a) the catalyst is subjected to cyclic pressurization/depressurization with inert gas. 5. Prozeß zum Regenerieren und Reaktivieren von koksverunreinigtem Reformierkatalysator, wobei der Katalysator mindestens eine Gruppe VIII Edelmetallkomponente und einen Träger umfaßt und die Koksverunreinigung aus der Verwendung des Katalysators in einem Kohlenwasserstoffreformierverfahren resultiert, bei dem in Stufen (c) Koks von dem Katalysator entfernt wird, (d) die Edelmetallkomponente(n) erneut auf dem Träger dispergiert wird bzw. werden und (e) der Katalysator unter Verwendung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 aktiviert wird.5. A process for regenerating and reactivating coke-contaminated reforming catalyst, wherein the catalyst comprises at least one Group VIII noble metal component and a support, and the coke contamination results from use of the catalyst in a hydrocarbon reforming process comprising the steps of (c) removing coke from the catalyst, (d) redispersing the noble metal component(s) on the support, and (e) activating the catalyst using a process according to any one of claims 1 to 4. 6. Prozeß nach Anspruch 5, bei dem in Stufe (d) der koksverarmte Katalysator einer Oxychlorierungsstufe unterworfen wird.6. Process according to claim 5, wherein in step (d) the coke-depleted catalyst is subjected to an oxychlorination step. 7. Prozeß nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, bei dem Stufe (d) in Gegenwart von CO&sub2; durchgeführt wird.7. A process according to claim 5 or claim 6, wherein step (d) is carried out in the presence of CO₂. 8. Prozeß nach Anspruch 7, bei dem der Partialdruck von CO&sub2; in Stufe (d) mindestens 2 kPa beträgt.8. A process according to claim 7, wherein the partial pressure of CO₂ in step (d) is at least 2 kPa. 9. Prozeß nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, bei dem der Partialdruck von CO&sub2; in Stufe (d) im Bereich von 2 bis 35 kPa liegt.9. A process according to claim 7 or claim 8, wherein the partial pressure of CO₂ in step (d) is in the range 2 to 35 kPa. 10. Prozeß nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem das CO&sub2;- Kontaktieren des Katalysators mindestens gleichzeitig mit der Beendigung des Kontaktierens mit Halogen oder einer Quelle desselben in der Oxychlorierungsstufe (d) beendet wird.10. A process according to any one of claims 7 to 9, wherein the CO₂- contacting of the catalyst is terminated at least simultaneously with the termination of the contacting with halogen or a source thereof in the oxychlorination step (d). 11. Prozeß nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei dem der Katalysator nach der Oxychlorierungsstufe und vor der Aktivierungsstufe (e) einer Stabilisierungsstufe (f) unterworfen wird.11. Process according to one of claims 6 to 10, in which the catalyst is subjected to a stabilization step (f) after the oxychlorination step and before the activation step (e). 12. Prozeß nach Anspruch 11, bei dem in Stufe (f) der Katalysator mit sauerstoffhaltigem Gas behandelt wird.12. A process according to claim 11, wherein in step (f) the catalyst is treated with oxygen-containing gas. 13. Prozeß nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, bei dem der Katalysator während der Oxychlorierungsstufe (d) mit CO&sub2; kontaktiert wird und das Kontaktieren mit CO&sub2; während der Stabilisierungsstufe (f) fortgesetzt wird.13. A process according to claim 11 or claim 12, wherein the catalyst is contacted with CO₂ during the oxychlorination step (d) and the contacting with CO₂ is continued during the stabilization step (f). 14. Verfahren oder Prozeß nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der Träger eine Zeolithkomponente umfaßt.14. A method or process according to any one of claims 1 to 13, wherein the support comprises a zeolite component. 15. Verfahren oder Prozeß nach Anspruch 14, bei dem die Zeolithkomponente Zeolith L umfaßt.15. A method or process according to claim 14, wherein the zeolite component comprises zeolite L. 16. Verfahren oder Prozeß nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem Platin eine Gruppe VIII Edelmetallkomponente des Katalysators ist.16. A method or process according to any one of claims 1 to 15, in which platinum is a Group VIII noble metal component of the catalyst. 17. Verfahren oder Prozeß nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem der Katalysator ein Bindemittel umfaßt.17. A method or process according to any one of claims 1 to 16, wherein the catalyst comprises a binder. 18. Katalytisches Kohlenwasserstoffreformierverfahren, bei dem ein Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial unter Reformierbedingungen mit einem Reformierkatalysator kontaktiert wird, bei dem der Reformierkatalysator entweder18. A catalytic hydrocarbon reforming process in which a hydrocarbon feedstock is contacted with a reforming catalyst under reforming conditions, wherein the reforming catalyst is either (a) nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 und/oder dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17 aktiviert wird, oder(a) is activated according to the method according to one of claims 1 to 4 and/or the method according to one of claims 14 to 17, or (b) nach dem Prozeß gemäß einem der Ansprüche 5 bis 17 regeneriert und aktiviert wird.(b) is regenerated and activated according to the process according to any one of claims 5 to 17.
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