DE69702270T3 - Verfahren zur Einarbeitung von Schwefel in der Porösität eines Katalysators für die Behandlung von Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Verfahren zur Einarbeitung von Schwefel in der Porösität eines Katalysators für die Behandlung von Kohlenwasserstoffen Download PDF

Info

Publication number
DE69702270T3
DE69702270T3 DE69702270T DE69702270T DE69702270T3 DE 69702270 T3 DE69702270 T3 DE 69702270T3 DE 69702270 T DE69702270 T DE 69702270T DE 69702270 T DE69702270 T DE 69702270T DE 69702270 T3 DE69702270 T3 DE 69702270T3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
stage
catalyst
sulfur
hydrogen
carried out
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69702270T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69702270D1 (de
DE69702270T2 (de
Inventor
Pierre Dufresne
Nilanjan Brahma
Jean Darcissac
Franck Labruyere
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Europeene de Retraitement de Catalysateurs EURECAT
Original Assignee
Europeene de Retraitement de Catalysateurs EURECAT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=9488300&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69702270(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Europeene de Retraitement de Catalysateurs EURECAT filed Critical Europeene de Retraitement de Catalysateurs EURECAT
Publication of DE69702270D1 publication Critical patent/DE69702270D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69702270T2 publication Critical patent/DE69702270T2/de
Publication of DE69702270T3 publication Critical patent/DE69702270T3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/20Sulfiding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/02Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
    • C10G45/04Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
    • C10G45/06Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof
    • C10G45/08Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof in combination with chromium, molybdenum, or tungsten metals, or compounds thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

  • Oft ist es wünschenswert, eine Schwefelung (auch im allgemeinen Vorschwefelung genannt) der Metalle vorzunehmen, die in die Zusammensetzung gewisser Katalysatoren der Raffinierung und/oder Hydrokonversion von Kohlenwasserstoffen eingehen, sei es, wenn diese Katalysatoren neu sind, sei es, wenn sie aus der Regenerierung dieser Katalysatoren, bevor sie wiederverwendet werden, stammen.
  • Eine Vorschwefelung der neuen oder regenerierten Katalysatoren ist so wünschenswert für die Verwendung dieser Katalysatoren in den Reaktionen des Raffinierens, beispielsweise den Reaktionen des Hydrotreatments oder der Hydrodesulfurierung oder des Hydrocrackens von verschiedenen Erdölschnitten, bei denen es zweckmäßig ist, vor der Verwendung den Gehalt an Schwefel abzusenken oder andere Charakteristiken zu verbessern.
  • Solche Reaktionen des Hydrotreatments werden im allgemeinen in Anwesenheit von Wasserstoff zwischen 200 und 400°C unter einem Druck durchgeführt, der zwischen beispielsweise 5 und 200 bar liegt, mit einer Raumgeschwindigkeit (ausgedrückt in m3 injizierter flüssiger Charge pro Kubikmeter Katalysator und Stunde) zwischen 0,1 und 10.
  • Der für diesen Typ Hydrotreatment verwendete Katalysator umfaßt einen Träger, beispielsweise ein Aluminiumoxid oder Gemische aus Aluminiumoxid (USP 4 334 982) oder jeden anderen adäquaten Träger auf der Basis wenigstens eines Oxids eines Metall oder Metalloids wie Magnesiumoxid, Siliziumoxid, Siliziumoxid-Aluminiumoxid, Siliziumoxid-Magnesiumoxid, Aluminiumoxide-Bor, Ton, Kohle, fluoriertes Aluminiumoxid, wobei dieses Gemisch oder diese Gemische des Trägers wenigstens zum Teil in amorpher Form oder in kristallisierter Form (Zeolith) vorliegen können, und der Katalysator im übrigen 0,2 bis 30% wenigstens eines aktiven Metalls der Gruppen VI, VIII oder anderer einschließt, gewählt beispielsweise aus der Gruppe, die gebildet wird durch Kobalt, Molybdän, Nickel und Wolfram (USP 3 732 155 und 3 804 748). Man verwendet auch ein Paar von zweien dieser Metalle, beispielsweise eines der Paare Kobalt-Molybdän, Nickel-Molybdän, Nickel-Wolfram.
  • Man kann immer beispielsweise ein Edelmetall der Gruppe VIII der Platinfamilie verwenden: Pt, Pd ... ( US 4 098 682 ).
  • So wird, bevor er verwendet wird, der neue oder regenerierte Katalysator im allgemeinen nach dem Stand der Technik einer Schwefelung (Vorschwefelung) ausgesetzt, die im Hydroentschwefelungsreaktor durchgeführt wird. Diese Schwefelung ermöglicht es, in den Katalysator beispielsweise 50 bis 110% etwa der stöchiometrischen Mengen von Schwefel einzuführen, berechnet bezüglich der Mengen an Sulfid der Formel (entsprechend den vorhandenen Metallen), Co9S8, MoS2, WS2 und Ni3S2.
  • Diese Schwefelung (Vorschwefelung) wird nach dem Stand der Technik bei einer Temperatur benachbart oder höher (somit höher als 180°C und insbesondere höher als 250°C) bezogen auf die Reaktionstemperatur durchgeführt, welche für die Hydroentschwefelung gewählt wurde, und zwar einige Stunden lang vermittels eines Gemisches aus Schwefelwasserstoff, im allgemeinen verdünnt in Wasserstoff (Anteil des Schwefelwasserstoffs im Wasserstoff in der Größenordnung von 0,5 bis 5 Vol.-%) (USP 4 334 982). Die eigentliche Schwefelung (oder Vorschwefelung) kann durchgeführt werden in Temperaturstufen (europäische Patentschrift EP-B-64429). Man kann verschiedene Schwefelungsmittel außer Schwefelwasserstoff (H2S) verwenden, und beispielsweise eine Schwefel- oder Sulfidverbindung der Familie der Mercaptane, Schwefelkohlenstoff (CS2), Sulfide oder die Sulfide, thiophenische Verbindungen und bevorzugt Dimethylsulfid (DMS) und Dimethyldisulfid (DMDS) oder Polysulfide.
  • Für die Reaktion des Hydroreformierens von Kohlenwasserstoffen beispielsweise kann der Katalysator beispielsweise wenigstens ein Metall der Platin-Familie umfassen, d. h. ein Edelmetall wie Platin, Palladium, Iridium, Rhodium, Ruthenium, Osmium, abgeschieden auf einen adäquaten Träger (Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Siliziumoxid-Aluminiumoxid, fluorierte Aluminiumoxide, fluorierte Siliziumoxide, Zeolith, etc. ..., oder Gemische solcher Träger). Der gesamte Gehalt an Edelmetallen liegt beispielsweise zwischen 0,1 und 5 Gew.-% bezogen. auf den Katalysator. Auch kann der Katalysator im allgemeinen wenigstens ein Halogen (Chlor, Fluor, etc. ...) mit einem Gewichtsanteil von 0 bis 15% umfassen. Gegebenenfalls kann der Katalysator wrenigstens ein Promotormetall umfassen, das gewählt ist aus den verschiedensten Gruppen des Periodensystems der Elemente.
  • Für diese Reaktionen des katalytischen Reformierens oder der Erzeugung von aromatischen Kohlenwasserstoffen wird die Schwefelung des neuen oder regenerierten Katalysators begleitet von einer Reduktion des Katalysators unter Wasserstoff, und dies wird am Kopf des Reaktors oder benachbart des Reaktorkopfes durchgeführt. Die Temperatur in der Schwefelungszone wird durch die Temperatur vorgegeben, bei der die Reduktion erfolgt oder allgemein zwischen 480 und 600°C in dem größten Teil der Fälle. Die Schwierigkeit bei diesem Typ von Schwefelung in situ, d. h. benachbart den Reaktoren, hat oft zu mühseligen Verwirklichungen der Schwefelung, wenn sie auch wirksam waren, geführt (USP 4 172 027).
  • Das verwendete Schwefelungsmittel im Stand der Technik ist entweder Schwefelwasserstoff rein oder verdünnt durch Wasserstoff (unter den vorgenannten Arbeitsbedingungen) oder durch gasförmige Kohlenwasserstoffe oder auch Dimethyldisulfid verdünnt durch Wasserstoff oder andere Sulfid- oder Schwefelverbindungen wie Alkylsulfide oder Alkylmercaptane, verdünnt durch Wasserstoff.
  • Eine Schwefelung (Vorschwefelung) eines neuen oder regenerierten Katalysators ist in gewissen Fällen auch zweckmäßig zur teilweisen oder vollständigen Schwefelung von Katalysatoren, ebenfalls auf der Basis eines der bereits genannten Träger und wenigstens eines der bereits genannten aktiven Metalle, welche in Reaktionen, Umwandlungen von Kohlenwasserstoffen, wie den Reaktionen des Hydrierens, des Dehydrierens, der Alkylierung, der Hydroalkylierung, der Dealkylierung, der Hydrodealkylierung, der Dealkylierung bei Wasserdampf, Isomerisierung und Hydrodemetallisierung (oder Demetallisierung) der schweren Chargen verwendbar sind.
  • Schwefelung oder Vorschwefelung, wenn sie notwendig ist, kann vorzugsweise nach der einen oder anderen vorgenannten Technik des Standes der Technik erfolgen.
  • Eine andere Reaktion der Raffinierung, die besonders für diese Typen der Vorschwefelung geeignet ist, ist das Hydrocracken. Das Hydrocracken (wie im übrigen auch das Cracken) von schweren Erdölschnitten ist ein sehr wichtiges Verfahren des Raffinierens und ermöglicht es, ausgehend von schweren im Überschuß vorhandenen und geringwertigen Chargen leichtere Fraktionen wie Benzine, Düsentreibstoffe und leichte Gasöle zu erzeugen, welche der Raffineur nachsucht, um seine Produktion an das Anforderungsprofil anzupassen. Die zum Hydrocracken verwendeten Chargen sind Gasöl, Vakuumgasöl, entasphaltierte oder im Hydrotreatment gewonnene Rück stände oder dergleichen.
  • Die beim Hydrocracken eingesetzten Katalysatoren sind sämtlich vom bifunktionellen Typ und assoziieren eine saure Funktion einer hydrierenden Funktion. Die saure Funktion wird eingeführt durch Träger großer Oberfläche (etwa 150 bis 800 m2/g'), die eine Oberflächenazidität haben, wie die halogenierten Aluminiumoxide (insbesondere chloriert und fluoriert), die Kombinationen von Bor- und Aluminiumoxid, die amorphen Siliziumoxide-Aluminiumoxide und die Zeolithe. Die Zeolithe werden zur Zeit sehr bevorzugt. Sie werden allein oder im Gemisch mit einer amorphen Matrix verwendet. Die hydrierende Funktion wird herbeigeführt entweder durch eines oder mehrere Metalle der Gruppe VIII des Periodensystems der Elementen wie Nickel, Palladium oder Platin beispielsweise, oder durch eine Assoziierung wenigstens zweier Metalle, gewählt aus den Gruppe VI des Periodensystems der Elemente, insbesondere Molybdän und Wolfram, und VIII des gleichen Systems, insbesondere Kobalt und Nickel.
  • Die zum Raffinieren, Hydroraffinieren oder in der Petrochemie verwendeten Metalle der neuen oder regenierten Katalysatoren, liegen meist in oxidierter Form vor. Da aber die Metalle dieser Katalysatoren oft nur in schwefelhaltiger oder teilweise schwefelhaltiger Form aktiv oder leistungsfähig sind, ist es für den Raffineur oder den Petrochemiker oft notwendig, eine Schwefelung des Katalysators vor seinem Einsatz vorzunehmen.
  • Aktuell erfolgt die Regenerierung der Katalysatoren immer mehr bei einem Spezialisten für die Regenerierung der Katalysatoren, manchmal weit entfernt von der industriellen Einheit. Es erscheint aber zweckmäßig, daran zu denken, dem Raffineur ein einsatzfertiges Produkt an die Hand zu geben, was das wirksame Verfahren nach der europäischen Patentschrift der Anmelderin EP-B-130850 (oder US-A-4530917) erlaubt, bei dem eine geschwefelte Verbindung in die katalytische Masse eingebaut wird, wobei diese Verbindung die Schwefelung oder Vorschwefelung des Katalysators hervorruft, wenn schließlich in der Reaktionszone (Behandlungszone der Charge) oder unmittelbar benachbart dieser Reaktionszone der Katalysator mit Wasserstoff kontaktiert wird. Selbstverständlich kann der Einbau dieser geschwefelten Verbindung wenn man wünscht benachbart der industriellen Einheit und selbst am Ort der Katalysatorbehandlung durchgeführt werden; das Einbauverfahren dieser geschwefelten Verbindung kann ex situ auch an einem neuen oder regenerierten Kata lysator vor seinem Einsatz in der industriellen Einheit vorgenommen werden.
  • Genauer kennzeichnet sich nach der europäischen Patentschrift EP-B-130850 oder US-A-4530917 der Anmelderin (SULFICAT-Verfahren genannt) das Schwefelungsverfahren des Katalysators durch eine Vorstufe für den sogenannten Einbau in die katalytische Masse einer Schwefelverbindung besonderer Art.
  • Die Vorstufe des Einführens einer Schwefelverbindung, die man allgemein eine ex situ-Behandlung nennt, sei sie nun benachbart der industriellen Einheit oder unter einer mehr oder weniger großen geographischen Entfernung von der industriellen Einheit vorgenommen (dort, wo der Katalysator regeneriert wird oder dort, wo er beispielsweise hergestellt wurde), spielt sich auf alle Fälle nicht in unmittelbarer Nähe des Reaktors ab (wahlweise sagt man "in situ"), d. h. am Kopf der Reaktoren, oder in den Zonen, die mehr oder weniger in direktem Kontakt mit diesen Reaktoren stehen und es notwendig machen, daß man unter Arbeitsbedingungen (Temperatur, Druck oder dergleichen) arbeitet, die wenigstens zum Teil durch die Arbeitsbedingungen der Reaktoren selbst oder den Zusatzanlagen dieser Reaktoren vorgegeben sind (Vorhydrierzone des Katalysators beispielsweise).
  • Zusammengefaßt: die europäische Patentschrift der Anmelderin EP-B-130850 betrifft ein Verfahren (SULFICAT-Verfahren genannt), das es ermöglicht, wenn der Katalysator schon beim Anlauf bevorzugt am Ort (in situ) der klassischen Aktivierungsreaktion in Anwesenheit von Wasserstoff, oberhalb 100°C, unterworfen wird, dank des Vorhandenseins von Wasserstoff an Ort und Stelle die Schwefelung des oder der aktiven Metalle der Katalysatorzusammensetzung mit dem gewünschten stöchiometrischen oder nicht-stöchiometrischen Grad vorzunehmen. Das Verfahren besteht darin, in Abwesenheit von Wasserstoff in die Porosität des neuen oder regenerierten Katalysators wenigstens ein organisches Polysulfid einzubauen.
  • Die Schwefelung des Katalysators kann daher wie folgt ablaufen: in einer ersten Stufe, realisiert "ex situ" in Abwesenheit von Wasserstoff, behandelt man den Katalysator mit Hilfe des Schwefelungsmittels derart, daß dieses Mittel in die Porosität des Katalysators partiell oder vollständig eingebaut wird, wobei dieses Schwefelungsmittel in einem Lösungsmittel gelöst verwendet wird; in einer zweiten Stufe, "in situ" und bevorzugt oberhalb 150°C realisiert, nimmt man in Anwesenheit von Wasserstoff eine Aktivierung des Katalysators vor, wobei die notwendige Menge an Schwefel dank des Vorhandenseins von Wasserstoff an dem oder den Metallen der Katalysatorzusammensetzung fixiert wird.
  • Diese letztgenannte Stufe wird perfektioniert in der Patentschrift EP-B-181 254 oder US-A-4719 195. Gegenstand dieser Patentschriften ist es somit, "ex situ" die Vorsulfurierung der Katalysatoren durchzuführen, indem man die gesamte notwendige Schwefelmenge und nur die vom Benützer verlangte Schwefelmenge einbaut. Die Katalysatoren werden so im vorkonditionierten Zustand der Raffinerie oder jeder anderen Einheit geliefert, um geschwefelt zu werden.
  • Der Raffineur oder jeder andere Verwender muß also nichts weiter machen, als diesen Katalysator in Anwesenheit von Wasserstoff bei einer Temperatur von beispielsweise 100 bis 400°C über einen Hydrotreatmentkatalysator zu reaktivieren, um den Schwefel an den enthaltenen Metallen reagieren zu lassen und so die Raffinierungs- oder Konservierungsreaktion für die Kohlenwasserstoffe durch Injektion der zu behandelnden Charge anlaufen zu lassen.
  • Man kann beispielsweise bevorzugt Polysulfid, Ditertiododecylpolysulfid (TPS 32 von ELF) verwenden. Auch kann man Ditertiononylpolysulfid (TPS 37 von ELF) verwenden. Aus Verfahrensgründen kann man offensichtlich diese Schwefelungsmittel vom Typ Polysulfid allein oder im Gemisch miteinander in sorgfältig gewählten Anteilen verwenden.
  • Die erste vorgenannte Stufe wird in Abwesenheit von Wasserstoff vorgenommen und ermöglicht es, mit großer Genauigkeit den vom Benutzer verlangten gesamten oder partiellen Schwefelungsgrad zu erhalten. Dieser Einbau von Schwefel wird vorgenommen zwischen 0 und 50°C und bevorzugt zwischen 10 und 35°C und noch bevorzugter bei Umgebungstemperatur. Das Schwefelungsmittel wird verdünnt in einem adäquaten Lösungsmittel verwendet; das verwendete Lösungsmittel kann so eines der folgenden allein oder gemeinsam verwendeten Lösungsmittel sein:
    • – ein Leichtbenzin, das beispielsweise zwischen 60 und 95°C siedet,
    • – ein Benzin vom Typ Hexan, das zwischen 63 und 68°C etwa siedet,
    • – ein Benzin vom Typ F, das zwischen etwa 100 und 160°C siedet,
    • – ein Benzin vom Typ "white spirit" (Testbenzin), das zwischen etwa 150 und 200°C siedet,
    • – oder jeder andere Schnitt, ob er Kohlenwasserstoff enthält oder nicht, äquivalent zu den vorgenannten Benzinen.
  • Schließlich wird an Ort und Stelle oder benachbart dieser Stelle (auf dem der Katalysator für die Behandlung der verschiedenen Chargen verwendet werden soll) bei der klassischen in Anwesenheit von Wasserstoff (zweite Stufe des Verfahrens der europäischen Patentschrift EP-B-130850) durchgeführten Aktivierungsreaktion, das in den Katalysator in vorbestimmter Menge eingeführte Schwefelungsmittel in der Lage sein, zum Entstehen von Schwefelwasserstoff zu führen, der, in Anwesenheit von Wasserstoff zum Sulfid oder zu den gewünschten Sulfiden des oder der Metalle führen wird, die im Katalysator enthalten sind, und zwar beispielsweise entsprechend den schematischen folgenden exothermen Reaktionen (1) (2) (3), was beispielsweise die Schwefelungen des Molybdäns, des Kobalts und des Nickels angeht: (1) MoO3 4 MoS2 (2) 9 CoO 4 Co9S8 (3) 3 NiO 4 Ni3S2
  • In der EP-B-181 254 der Anmelderin (oder US-A-4719195) hat man festgestellt, daß während eines ersten Teiles dieser zweiten Stufe das Vorhandensein des Wasserstoffs nicht nur nicht notwendig ist, sondern daß dagegen sein Fehlen sogar erwünscht wird. Der zweite Teil der zweiten Stufe kann durchgeführt werden in Anwesenheit von Wasserstoff. Dies wird ebenfalls in situ durchgeführt und kann somit zusammenfallen mit dem Anlauf oder mit dem eigentlichen Ingangsetzen der Reaktion beim Raffinieren oder der Petrochemie, für das oder für die der Katalysator ausgelegt ist. Festgestellt hat man, daß im ersten Teil der zweiten Stufe trotz des Fehlens von Wasserstoff der Katalysator sulfidiert. Dieses Phänomen wird durch die Analyse des Katalysators beobachtet, der im übrigen schwarz wird. Dagegen zeigen Tests der Chemiesorption, daß, solange der Katalysator anschließend nicht eine gewisse Temperatur von 275°C erreicht und nicht wenigstens etliche Minuten bei wenigstens 275°C verbleibt, dieser Katalysator ohne katalytische Aktivität bleibt.
  • Im Folgenden wurde das oben beschriebene SULFICAT-Verfahren, verbessert, nachdem man entdeckt hatte, daß die in den Patentschriften EP-B-138 850 (US-A-4530917) und EP-B-181254 (US-A-5719195) der Anmelderin beschriebenen Eigenschaften noch verbessert werden, wenn man nicht allein organisches Polysulfid, sondern dieses im Gemisch mit elementarem Schwefel in den kritischen Mengen verwendet. Die Verwendung von elementarem Schwefel allein für die Vorschwefelung des Katalysators ist beschrieben in der Patentschrift US A 3177136 (Herrington) die erhaltenen Ergebnisse sind jedoch ziemlich enttäuschend, wenn auch korrekt. In der US-A-3177136 schwefelt man einen Katalysator mittels elementarem Schwefel, der bei 100–150°C geschmolzen wurde, bevorzugt bei 110–130°C und in Abwesenheit von Wasserstoff vor. Der so vorgeschwefelte Katalysator wird dann in Anwesenheit von Wasserstoff behandelt, um den elementaren Schwefel zwischen 200 und 600°C in H2S umzuformen.
  • Komischerweise bringt die schließlich abzuratende Verwendung von elementarem Schwefel allein (zu schnelles Anlaufen, Verschmutzung, etc. ...) eine Synergie in der Vorschwefelung ex situ mit sich, wenn dieser elementare Schwefel im Gemisch mit einem organischen Polysulfid verwendet wird. Diese verbesserte Technik der Anmelderin, genannt (SUPER PLUS), ist beschrieben in EP-B-448435 oder US-A-5 139 983. Der elementare Schwefel wird beispielsweise in Form geschmolzenen Schwefels, Schwefels in Pulverform, als Schwefelblätter nach jedem adäquaten Verfahren, beispielsweise dem in der Patentschrift der Anmeldern beschriebenen mit der Nummer EP-B-153233 verwendet.
  • Die vorgenannten Verfahren haben den Gegenstand eines anderen Verbesserungstyps der Anmelderin gebildet, beschrieben in der EP-B-466 568 (US-A-5153 163), genannt "SURECAT", und betreffen die Vorschwefelung des Katalysators begleitet von einer Passivierung. Tatsächlich ist es auf dem Gebiet des Raffinierens und der Petrochemie und insbesondere beispielsweise bei den Reaktionen der katalytischen Reformierung oder der selektiven Hydrierungen der Benzine manchmal zweckmäßig, die Aktivität der Metalle wie Platin, Palladium, Rhenium, Iridium, Zinn, Nickel enthaltenden Katalysatoren abzuschwächen. Genannt seien in diesem Fall Katalysatoren mit Nickel, bei denen es sich um derart ausgezeichnete Katalysatoren beispielsweise für die Hydrierung von Aromaten handelt, daß sie ein Durchgehen beim Anlaufen der neuen oder regenerierten Katalysatoren hervorrufen können, mit den gleichen Anzeichen des Anlaufens und der Zerstörung des Reaktors. Es ist somit notwendig, zu Passivierungsbehandlungen überzugehen, die es ermöglichen, dieses Durchgehen (runaway) zu vermeiden. Diese Behandlungen bestehen im allgemeinen darin, durch Schwefel die auf dem neuen oder regenerierten Katalysator extistierenden ak tiven Stellen, die am virulentesten beim Nickel sind, irreversibel zu vergiften.
  • Aufgabe der Verbesserung von SURECAT ist es, die Techniken des Standes der Technik zu verbessern und unter vereinfachten Arbeitsbedingungen, die jedoch weniger Zwänge für den Raffineur ergeben, zu arbeiten. Nach "SURECAT" nimmt man gleichzeitig (a) die Imprägnierung des Katalysators durch eine Schwefelverbindung und (b) die Reduktion dieses Katalysators vor. Die Reduktion des Katalysators wird im übrigen realisiert mit Hilfe einer organischen reduzierenden Verbindung, damit in Abwesenheit von frischem Wasserstoff. Die organische reduzierende Verbindung wird vorzugsweise gewählt aus den reduzierenden in der EP-B-303 525 beschriebenen Verbindungen der Anmelderin. Als bevorzugte Verbindung seien genannt: Ameisensäure HCOOH, Methylformiat HCOOCH3, Ethylformiat HCOOC2H5.
  • Bei einem Verfahren der Anmelderin, beschrieben in der EP-B-564 317, wird die Vorschwefelung des Katalysators vorgenommen entweder in Anwesenheit wenigstens eines organischen Polysulfids oder in Anwesenheit elementaren Schwefels oder mit Hilfe gleichzeitig wenigstens eines organischen Polysulfids und elementaren Schwefels. Bevorzugt verwendet man ein Gemisch aus wenigstens einem organischen Polysulfid und elementarem Schwefel. Das verwendete Lösungsmittel ist im allgemeinen und bevorzugt ein "white spirit" (Testbenzin) oder ein äquivalentes Lösungsmittel.
  • In den alten Verfahren wurden während der Stufe des Anlaufens des Katalysators in der Raffinerieeinheit exotherme Effekte, die manchmal wichtig waren, konstatiert, die das vorliegende Verfahren erlaubt abzuschwächen. Die Existenz exothermer Reaktionen im Reaktor wird unterdrückt oder abgeschwächt, indem man entsprechend dieser neuer Verbesserung arbeitet, die darin besteht, als Lösungsmittel nicht ein Testbenzin, in alleiniger Verwendung, sondern ein adäquates Gemisch eines Testbenzins (oder äquivalenten Lösungsmittels) und wenigstens einer kohlenstoffhaltigen Verbindung olefinischen Typs insbesondere beispielsweise vom Triglyceridtyp oder eines Bestandteiles zu verwenden. Dieses Verfahren ermöglicht es, den Schwefel in die Porosität des Katalysators durch Auflösung eindringen zu lassen.
  • Um diese Verbesserung zu realisieren, kontaktiert man den Katalysator mit elementaren Schwefel und einer, ein Schwefelungsmittel gewählt aus der Gruppe organischer Polysulfide, enthaltenden, Flüssigkeit, ein Lösungsmittel vom Typ Testbenzin oder ein ähnliches Lösungsmittel, und einer Verbindung vom olefinischen Typ; wonach das Gemisch einer thermischen Behandlung ausgesetzt wird, die darauf gerichtet ist, einerseits das Lösungsmittel zu eliminieren, andererseits insbesondere eine Kombinationsreaktion zwischen dem elementaren Schwefel und den Doppelbindungen der olefinischen Verbindung hervorzurufen. Die thermische Behandlung erfolgt bei einer Temperatur oberhalb 100°C und bevorzugt oberhalb 120°C. Der elementare Schwefel wird so partiell oder vollständig in Form eines Polysulfids kombiniert.
  • Andere Patentschriften und insbesondere die US-A 5 215 954 betreffen ebenfalls die Vorschwefelung von Katalysatoren nach einem Verfahren, welches es ermöglicht, elementaren Schwefel in die Porosität des Katalysators einzubauen; hier dringt jedoch der elementare Schwefel in die Porosität im wesentlichen durch Schmelzen oder durch Sublimieren ein.
  • Anschließend hat man noch versucht, die Techniken der Vorschwefelung eines Katalysators für den Fall der Verwendung von Katalysatoren zu verbessern, die für besondere Zwecke geeignet sind. Ein Katalysatorvorschwefelungsverfahren, genannt biphasisch, ist beschrieben in der EP-B 628347 der Anmelderin und zeichnet sich aus durch die Verwendung eines Vorschwefelungsmittels, welches (a) wenigstens eine erste Schwefel enthaltende oder sulfidische Verbindung mit einem Zersetzungspunkt T1 unterhalb 220°C und (b) wenigstens eine zweite schwefelhaltige oder sulfidische Verbindung mit einem Zersetzungspunkt T2 oberhalb 220°C etwa enthält. Sämtliche genannten Verfahren waren Gegenstand einer zusätzlichen Verbesserung der Anmelderin, einer Verbesserung, die sich für die Vorschwefelung des größeren Teiles der Katalysatoren der vorgenannten Reihen eignet. Diese Verbesserung, TOTSUCAT genannt, beschrieben in der französischen Patentschrift 94/12096 besteht aus einem Verfahren umfassend den Einbau eines Schwefelungsmittels das gewählt ist aus der Gruppe, die gebildet wird beispielsweise insbesondere durch elementaren Schwefel und die organischen Polysulfide in einen Katalysator zur Kohlenwasserstoffbehandlung, und zu einem mehr oder weniger großen Teil in die Porosität dieses Katalysators, wobei der Einbau in Anwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt wurde, welches insgesamt oder zum Teil einen Bestandteil vom Typ Olefin oder Olefinschnitt, beispielsweise ein pflanzliches Öl, oder einen ähnlichen Bestandteil umfaßt, I, wobei das Verfahren eine Wasserstoff-Behandlung des Katalysators zwischen 150 und 700°C, anschließend eine oxidierende Passivierungsstufe umfaßt.
  • Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung sämtlicher Verfahren der "in situ" oder "ex situ" Schwefelung oder Vorschwefelung von Katalysatoren, wie sie insbesondere beim Raffinieren und der Petrochemie eingesetzt werden. Die Erfindung wird in Anspruch 1 beschrieben. Sie betrifft ein Verfahren zum Einbau von Schwefel in die Porosität des Katalysators. Der auf den Katalysator gegebene Schwefel wird mit den aktiven Metallen des Katalysators (Molybdän, Wolfram, Nickel, Kobalt oder andere Metalle) verbunden, was bedeutet, daß, wenn man eine Lixivierung des Katalysators (Extraktion durch Lösungsmittel, selbst bei hoher Temperatur) vornimmt, der größere Teil des Schwefels im Katalysator verbleibt. Der Schwefel kann in der Form von Schwefelwasserstoff in einem Verfahren nach der Erfindung in einer einzigen Stufe eingeführt werden, er kann aber auch in die Form elementaren Schwefels oder in jeder anderen Schwefelverbindung eingeführt werden. Das Vorhandensein von reinem Wasserstoff oder verdünntem Wasserstoff ist notwendig bei der Verwirklichung der Erfindung, um dazu beizutragen, daß der Schwefelwasserstoff in die Masse des Katalysators eindringt oder, wenn man keinen frischen Schwefelwasserstoff verwendet, sondern elementaren Schwefel oder eine schwefelhaltige Verbindung, den elementaren Schwefel oder die schwefelhaltige Verbindung wenigstens zum größeren Teil in Schwefelwasserstoff umzuformen. Die verwendbaren schwefelhaltigen Verbindungen sind sämtlich schwefelhaltige unter Wasserstoff in Schwefelwasserstoff zersetzbare Verbindungen, wie beispielsweise elementarer Schwefel, die Mercaptane, die Sulfide, die Disulfide oder die sauerstoffhaltigen Verbindungen des Schwefels, wie die organischen Polysulfide. Das Verfahren zeichnet sich im übrigen dadurch aus, daß man bevorzugt im beweglichen Bett und äquivalenten Bett arbeitet, und daß andererseits die Schwefelung an einer Stelle unterschiedlich zum endgültigen Ort der Verwendung auftritt, d. h. außerhalb des Hydrokonversionsreaktors für Kohlenwasserstoffe (ex situ).
  • Die Erfindung kann realisiert werden beispielsweise zwischen 80 und 450°C, bevorzugt zwischen 110 und 400°C und in wenigstens einer Stufe und beispielsweise in einer einzigen Stufe. Realisiert wird die Erfindung in einer Stufe insbesondere, wenn die schwefelhaltige Verbindung Schwefelwasserstoff ist. Man realisiert dann in diesem Fall einen Kontakt zwischen der katalytischen Masse, dem Schwefelwasserstoff und dem Wasserstoff unter Vorhandensein von eventuell Wasserdampf insbesonde re, wenn man bei relativ niedriger Temperatur arbeitet. Das Verfahren kann in Anwesenheit von Wasser durchgeführt werden. Das Vorhandensein von Wasserdampf kann die Qualität der Schwefelung insbesondere dann begünstigen, wenn man bei niedriger Temperatur zwischen 80 und 250°C, bevorzugt zwischen 100 und 200°C, arbeitet.
  • Die Erfindung kann auch in einer einzigen Stufe realisiert werden, wenn man anstelle von Schwefelwasserstoff im Gemisch oder gleichzeitig mit dem Wasserstoff eine schwefelhaltige Verbindung einführt, welche sich unmittelbar in Schwefelwasserstoff zersetzen wird. Die schwefelhaltige Verbindung wird gewählt aus der Gruppe den Mercaptane, der Sulfide, der Disufide, der Polysulfide, der sauerstoffhaltigen Verbindungen des Schwefels. Genannt werden beispielsweise Butylmercaptan, Dimethylsulfid, Dimethyldisulfid, die Butyl-, Octyl- oder Nonylpolysulfide, das Dimethylsulfoxid, Sulfolan, etc. ... .
  • Die Erfindung kann auch in zwei Stufen realisiert werden. Während der ersten Stufe stellt man ein inniges Gemisch zwischen der katalytischen Masse und dem elementaren Schwefel oder der Schwefelverbindung (außer Schwefelwasserstoff) her, und zwar in Abwesenheit von Wasserstoff. Man kann in Anwesenheit ggf. eines Lösungsmittels, wie den vorbeschriebenen, arbeiten, und zwar denen des Standes der Technik, insbesondere mit Testbenzin.
  • Man kann ggf. in diesem Stadium zum Testbenzin ein olefinisches Öl oder ein pflanzliches Öl hinzufügen. Dieser Kontakt erfolgt beispielsweise zwischen 10 und 320°C, bevorzugt zwischen 80 und 250°C, und der Einbau des Schwefels oder der schwefelhaltigen Verbindung (außer Schwefelwasserstoff) erfolgt in die Porosität des Katalysators.
  • Man kann in Anwesenheit von Wasserdampf und/oder in Anwesenheit eines Inertgases arbeiten. Man arbeitet bevorzugt in Anwesenheit von Inertgas.
  • Die zweite Stufe kann ggf. in der Zone durchgeführt werden, wo die erste Stufe abgelaufen ist. Im allgemeinen wird jedoch die zweite Stufe in einer Zone unterschiedlich zu der, wo die erste Stufe abgelaufen ist, stattfinden.
  • Während der zweiten in den bereits genannten Temperaturbereichen realisierten Stufe, beispielsweise zwischen 80 und 450°C und insbesondere zwischen 110 und 400°C, kontaktiert man die katalytische Masse, in der der Schwefel sich somit eingebaut findet, mit Wasserstoff, ggf. in Anwesenheit von Wasserdampf. In diesem Stadium stellt sich die Bildung von Schwefelwasserstoff, dann die Reaktion zwischen den Metalloxiden des Katalysators und dem naßzierenden Schwefelwasserstoff ein, d. h. in situ gebildet, eine Reaktion während deren der Schwefel sich mit dem Katalysator verknüpft.
  • Wenn man das Verfahren in zwei Stufen durchführt, ermöglicht es die erste Stufe eine Schwefelmenge einzubauen, die wenigstens gleich der Hälfte des Schwefels entsprechend der stöchiometrischen Menge der an der Oberfläche des Katalysators abgeschiedenen Metallsulfid-Menge ist, was sich in folgender Weise schreiben läßt:
    MoS2, WS2, Ni3S2, Co9S8
  • Zum Resümieren: arbeitet man nun in einer oder zwei Stufen, so läßt sich die Reaktion zwischen Schwefelwasserstoff und den Oxiden in folgender Weise schreiben: MoO3 + 2H2S + H2 → MoS2 + 3H2O WO3 + 2H25 + H2 → WS2 + 3H2O 3NiO + 2H2S + H2 → Ni3S2 + 3H2O 9CoO + 8H2S + H2 → Co9S8 + 9H2O
  • Das Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Gemisch Wasserstoff/Schwefelwasserstoff, das ggf. ein Inertgas enthält, direkt mit den Oxiden der Metalle der Katalysatoren reagiert, und daß dieses Gemisch entweder direkt in das Reaktionssystem eingeführt wird, oder bevorzugt in situ durch Reaktion zwischen dem Wasserstoff und jeder adäquaten Schwefel enthaltenden Verbindung gebildet wird.
  • Die Bildung des Schwefelwasserstoffs durch Reaktion zwischen Wasserstoff und dieser schwefelhaltigen Verbindung schreibt sich unterschiedlich je nach Verbindungstyp wie unten beispielsweise zu sehen:
    • – Elementarer Schwefel: S + H2 → H2S
    • – Dimethyldisulfid: CH3-S-S-CH3 + 3H2 → 2CH4 + 2H2S
    • – Dioctylpolysulfid: C8H17-S5-C8H17 + 6H2 → 2C8H18 + 5H2S
    • – Dimethylsulfoxid: CH3-SO-CH3 + 3H2 → 2CH4 + H2S + N2O
  • Am Ende der Reaktion, sei es, daß sie in ein oder zwei Stufen durchgeführt wird, wird der Katalysator unter Inertgas gereinigt, um wenigstens zum Teil den Wasserstoff und insbesondere allgemein wenigstens einen Teil des Schwefelwasserstoffs aus seiner Porosität zu entfernen. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, im wesentlichen die Gesamtheit des Wasserstoffs und des Restschwefelwasserstoffs abzuziehen.
  • Einer der Aspekte der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Schwefelung des Katalysators ex situ durchgeführt wird, d. h. an einem Ort, der unterschiedlich zum Ort der Verwendung des Katalysators wegen seiner Umwandlungs- oder Hydroumwandlungsfunktion von Erdölchargen ist. Diese Besonderheit bringt viele Vorteile mit sich, insbesondere weil der in die Einheit gegebene Katalysator bereits die Menge an notwendigem Schwefel enthält, aber auch weil er im übrigen bereits aktiviert ist und damit bereits bereit als solcher als aktiver Katalysator. Diese Besonderheit schafft einen Gewinn an wertvoller Zeit für den Benutzer den katalytischen Einheit in der Raffinerie, da in beachtlicher Weise die Anlaufprozedur vereinfacht wird.
  • Ein anderer Aspekt der Erfindung ist darin zu sehen, daß, gegenüber den Techniken nach dem Stand der Technik, diese Schwefelung an einem Katalysator in Bewegung in der Schwefeleinbauzone vorgenommen wird. Die Aktivierungsreaktionen treten somit auf, während der Katalysator sich in Bewegung befindet.
  • Man kann beispielsweise ein Bett vom "wackligen Typ" verwenden, wo der Feststoff langsam durch Schwerkraft längs eines Rohres oder eines Ringes nach unten gleitet, ein Wirbelbett, wo der Feststoff durch einen Gasstrom hohen Durchsatzes angehoben wird, ein bewegliches Bett oder ein Bett, wo der Katalysator entweder im Ofen in Banden oder in einem Drehofen zirkuliert. Das Bett kann ggf. expandiert oder ein Siedebett sein.
  • Ohne die wissenschaftlich genauer ausgefeilten Theorien in Frage zu stellen, sorgt die Mobilität des Katalysators während der Bildung von Sulfidspezies für eine homogene Behandlung und auch eine große Qualität.
  • Tatsächlich liegt das potentielle Problem der festen Betten in der Existenz von bevorzugten Wegen, was als Konsequenz hat, daß Zonen geschaffen werden, wo der Katalysator unzureichende Schwefelmengen bezüglich der notwendigen Stöchio metrie sieht. Ein anderes potentielles Problem der festen Betten ist auch in der relativen Schwierigkeit zu sehen, die durch die exothermen Schwefelungsreaktionen gebildete Wärme abzuführen. Ein kontinuierliches Durchrühren des Katalysators ist in doppelter Hinsicht interessant. So arbeitet man mit einem katalytischen Bett in Bewegung, sei es nun, daß das Verfahren in einer einzigen Stufe oder in zwei Stufen durchgeführt wird. Wind das Verfahren in zwei Stufen durchgeführt, und dann bevorzugt in zwei unterschiedlichen Zonen, so arbeitet man mit einem Katalysator in Bewegung in jedem der beiden Betten der beiden Stufen.
  • Eine besondere Variante des Verfahrens besteht darin, in einer ersten Stufe die Partikel des Katalysators in einen beheizten Ofen, bevorzugt einen Drehofen, zu transportieren, wo die Temperatur der Partikel auf über 120°C und beispielsweise zwischen 120 und 200°C gebracht wird. Dann werden die Katalysatorpartikel kontaktiert beispielsweise durch Zerstäubung mit elementarem geschmolzenen Schwefel, dessen Temperatur sich zwischen 120 und 160°C befindet.
  • In einer zweiten Stufe, vorgenommen in dem gleichen Ofen oder einem anderen Ofen (Drehofen beispielsweise), werden die imprägnierten Partikel elementaren geschmolzenen Schwefels mit Wasserstoff oder einem Gas kontaktiert, das Wasserstoff bei einen Temperatur von etwa 80 bis 450°C, bevorzugt 110 bis 400°C und ganz besonders bevorzugt 250 bis 400°C enthält. Für den Fachmann ist klar, daß zwischen der ersten und zweiten Stufe bevorzugt die Temperatur der katalytischen Partikel nicht fällt. Nach der Hydrierstufe wenden die katalytischen Partikel aus dem Ofen entnommen, dann gekühlt.
  • Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung.
  • Beispiel 1: Vorgeschwefelter Katalysator durch ein Gemisch H2S/H2O/H2. Man arbeitet in einer einzigen Stufe. Ein handelsüblichen Katalysator vom Typ CoMo auf Aluminiumoxid (das HR 306 der Firma PROCATALIYSE) wird durch ein Gemisch von H2S/H2O/H2 behandelt, das 15% H2S, 15% H2O und 70% H2 (Volumen) enthält. Wasser wird in den Gaskreislauf vermittels einer Flüssigkeitspumpe injiziert. Der Reaktor ist ein kontinuierliches rotatives System, für das die Verweilzeit bei der angegebenen Temperatur bei etwa 80 Minuten liegt. In diesem Beispiel liegt die Temperatur bei 110°C. Die Kühlung erfolgt unter Wasserstoff, dann unter Stickstoff. Man erhält so den Katalysator A. Der Gehalt an Stickstoff wird auf dem Katalysator A, so wie er ist, sowie auf dem vorher mit heißem Toluol in einem Soxhlet-Apparat realisiert. Der Schwefelungsgrad wird bewertet durch den Gehalt von Molybdän mit 4 Valenzen verglichen mit Molybdän mit 6 Valenzen, und zwar vermittels der Spektroskopietechnik der Röntgenstrahlfotoelektronen. Molybdän 4+ entspricht Sulfidspezies, die mit MoS2 verwandt sind, während das 6+ Molybdän den vorexistierenden Oxidspezies auf dem frischen Katalysator entspricht. Die Ergebnisse sind in Tafel 1 zusammengefaßt.
  • Beispiel 2: Der Katalysator B wird in einer Weise identisch der des Beispiels 1 erhalten, nur die Temperatur beträgt 300°C anstelle 110°C.
  • Beispiel 3: Der Katalysator C wird wie nach Beispiel 1 bei 110°C erhalten, das Gasgemisch enthält jedoch nicht H2O, welches ersetzt ist durch eine Inertgasmenge. Die gasförmige Zusammensetzung ist die folgende: 15% H2S, 15% N2, 70% H2.
  • Die Lehre aus den drei erstgenannten in Anwesenheit von frischem Schwefelwasserstoff durchgeführten Versuchen ist, daß die Temperatur von 110°C ausreichend ist, um eine beachtliche Schwefelung des Katalysators zu beginnen, und daß bevorzugt das Gas einen gewissen Wasserdampfpartialdruck enthält. Im entgegengesetzten Fall können die durch die stöchiometrischen Niveaus oder die Mo4+/Mo6+ Verhältnisse angegebenen Schwefelungsgrade unzureichend sein. Jedoch ermöglicht es die Temperatur von 300°C, wesentlich höhere Schwefelungsgrade zu erreichen (wie dies Beispiel 8 zeigt).
  • Beispiel 4: Dieses Beispiel ist erfindungsgemäß und identisch dem Beispiel 2, nur wird es in Abwesenheit von Wasserdampf durchgeführt; die Behandlungsatmosphäre ist ein Gemisch von H2/H2S mit 15% H2S und 85% H2, immer noch in einem Drehofen bei 300°C. Die Menge an Schwefelwasserstoff, die eingesetzt ist, entspricht dem 1,5-fachen den theoretisch notwendigen Menge, um MoS2/Co9S8 herzustellen. Nach dem Kühlen unter Wasserstoff und Reinigen unter Stickstoff erhält man den Katalysator HI (der sich besser vorgeschwefelt als in dem vergleichbaren Beispiel 3 zeigt, wo die verwendete Temperatur nur bei 110°C lag).
  • Beispiel 5: In diesem Fall wird reiner Wasserstoff verwendet. Den gasförmige Schwefelwasserstoff wird ersetzt durch eine Injektion von Dimethyldisulfid in den Wasser stoffkreis. Die Menge an injiziertem Schwefel in Form von DMDS entspricht dem 1,5-fachen der stöchiometrischen Menge von MoS2/Co9S8. Die Verweilzeit bei 300°C lag bei 80 Minuten wie beim vorhergehenden Beispiel. Nach dem Kühlen unter Wasserstoff und Reinigen unter Stickstoff erhält man den Katalysator I.
  • Beispiel 6: Die Katalysatoren vom Typ H, I sowie der frische Katalysator CoMo, der als Bezug genannt wurde (HR306 von Procatalyse), werden ihrerseits in einer katalytischen Testeinheit eingesetzt. Die drei Katalysatoren wurden zur Hydroentschwefelung von atmosphärischem Gasöl unter den folgenden Bedingungen getestet: Druck: 60 b, Temperatur: 340°C, stündliche Volumengeschwindigkeit: 2 h–1, mit einer Charge der folgenden Eigenschaften: Gehalt an Schwefel: 1,23 Gew.-%, Anfangspunkt 225, Endpunkt 392°C.
  • Die Anlaufprozedur unterscheidet sich für die drei Katalysatoren, die beiden ersten sind bereits vorschwefelt und aktiviert, der Dritte ist noch ein Oxid. Der Letzte wird tatsächlich den folgenden Prozedur zur Umformung in den Katalysator J ausgesetzt: Temperaturanstieg unter Wasserstoff erfolgt mit 5°C/min bis auf 220°C, wo eine Stufe von einer Stunde beobachtet wird.
  • Der Injektionskreis für das Dimethyldisulfid wird betätigt, um bei Beginn der Stufe eine Menge von 1,6 g S pro Stunde über eine Lösung von DMDS, verdünnt mit 10% in Naphta zuzugeben. Nach einer Stufe von 1 Stunde wird die Injektionsgeschwindigkeit auf 1,2 g Schwefel pro Stunde reduziert, die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit wird mit 1°C/min bis auf 300°C wieder aufgenommen, wo eine Stufe von 80 Minuten beobachtet wird. Die Injektion von DMDS wird dann unterbrochen. Dies ist das Ende der Aktivierungsprozedur für den Katalysator J, die DMDS-Menge entspricht dem 1,5-fachen den stöchiometrischen Schwefelmenge.
  • Man senkt dann die Temperatur auf 200°C, injiziert das atmosphärische Gasöl und bringt die Temperatur auf 2°C/min, bis 340°C erreicht sind. Die Leistung der Hydroentschwefelung wird nach einer Stabilisierung von 12 Stunden gemessen.
  • Für den Fall der Fälle der Katalysatoren H und I umfaßt die Prozedur keine Schwefelung, sondern lediglich einen Temperaturanstieg mit 5°C/min bis auf 200°C, die Injektion des Gasöles bei 200°C und den Anstieg mit 2°C/min bis auf 340°C, wo das HDS-Verhältnis nach 12 Stunden gemessen wird. Die Ergebnisse werden in die letz te Zeile der Tafel 1 eingetragen und zeigen einen großen Nettovorteil für die beiden vorgeschwefelten Produkte außerhalb der Testeinheit und in einem in Bewegung befindlichen Bett, bezogen auf den im festen Bett vorgeschwefelten Katalysator.
  • TAFEL 1
    Figure 00180001
  • Die + und die – geben das Vorhandensein oder das Fehlen der gasförmigen Verbindung an.

Claims (22)

  1. Verfahren zum Einbau von Schwefel in die Porosität eines Katalysators zur Konversion von Kohlenwasserstoffen, der wenigstens ein Metall der Gruppe VI oder VIII des Periodensystems der Elemente umfasst, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der Katalysator in der Form eines katalytischen Betts in der Schwefeleinbauzone verwendet wird, in dem der Katalysator sich in Bewegung befindet, wobei das Verfahren im übrigen ex situ und in Gegenwart von Wasserstoff, entweder in Gegenwart von Schwefelwasserstoff, oder in Gegenwart einer schwefelhaltigen Verbindung, die in der Lage ist, sich in Anwesenheit von Wasserstoff zu Schwefelwasserstoff zu zersetzen durchgeführt wird, wobei das Verfahren entweder in einer Stufe bei einer Temperatur zwischen 80 und 450°C durchgeführt wird oder in zwei Stufen durchgeführt wird, wobei die erste Stufe darin besteht, elementaren Schwefel und/oder eine Schwefelverbindung, außer Schwefelwasserstoff, in Abwesenheit von Wasserstoff zu vermischen, wobei die zweite Stufe darin besteht, die katalytische Masse, in der Schwefel eingebaut sich während der ersten Stufe befand, mit Wasserstoff zu kontaktieren, um zunächst die Bildung von Schwefelwasserstoff, dann die Reaktion zwischen den Metalloxiden des Katalysators und dem naszierenden Schwefelwasserstoff hervorzurufen, Verfahren, bei dem sich das katalytische Bett der ersten Stufe in Bewegung befindet und bei dem sich das katalytische Bett der zweiten Stufe in Bewegung befindet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, durchgeführt in wenigstens einer Stufe in Gegenwart von Schwefelwasserstoff.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, durchgeführt zwischen 80 und 450°C, bevorzugt zwischen 110 und 400°C.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, durchgeführt in Gasphase in Anwesenheit von Wasserdampf.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, durchgeführt in Abwesenheit von Wasserdampf bei einer Temperatur oberhalb von 250°C.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das katalytische Bett gewählt ist aus der Gruppe, die gebildet wird durch die beweglichen, zirkulierenden, fluidisierten, expandierten, siedende Betten oder solche vom Typ mit Bändern oder durch die rotierenden Betten.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem diese sulfidische Verbindung gewählt ist aus der Gruppe, die gebildet wird durch elementaren Schwefel, die Mercaptane, die Sulfide, die Disulfide, die Polysulfide und die sauerstoffhaltigen Verbindungen des Schwefels.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem diese sulfidische Verbindung gewählt ist aus Butylmercaptan, Dimethylsulfid, Dimethyldisulfid, den Butyl-, Octyl- und Nonylpolysulfiden, dem Dimethylsulfoxid und dem Sulfolan.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, ausgeführt in zwei Stufen, bei dem die erste Stufe in Anwesenheit von Wasserdampf durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 9, in zwei Stufen, bei dem die erste Stufe in Gegenwart von Inertgas durchgeführt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 10, in zwei Stufen, bei dem man während der ersten Stufe in Gegenwart eines Lösungsmittels arbeitet.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, in zwei Stufen, bei dem während der ersten Stufe zwischen 10 und 320°C, bevorzugt zwischen 80 und 250°C gearbeitet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, in zwei Stufen, bei dem die zweite Stufe in der Zone durchgeführt wird, in der die erste Stufe abgelaufen ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, in zwei Stufen, bei dem die zweite Stufe in einer Zone unterschiedlich zu der, in der die erste Stufe abgelaufen ist, durchgeführt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, bei dem die Temperatur der zweiten Stufe zwischen 80 und 450°C, bevorzugt zwischen 110 und 400°C liegt.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem man während der zweiten Stufe in Anwesenheit von Wasserdampf arbeitet.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, in zwei Stufen, bei dem man im Verlauf der ersten Stufe eine Schwefelmenge inkorporiert, wenigstens gleich der Hälfte des Schwefels, der der stöchiometrischen Menge der auf der Oberfläche des Katalysators niedergeschlagenen Metallsulfide entspricht.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem am Ende des Verfahrens der Katalysator mit Inertgas gespült wird, um wenigstens einen Teil des Rest-Schwefelwasserstoffs zu entfernen.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem im wesentlichen die Gesamtheit des Wasserstoffs und des Schwefelwasserstoffs evakuiert wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Lösungsmittel vorzugsweise ein Testbenzin ist, in das man ein olefinisches Öl oder ein pflanzliches Öl mischt.
  21. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Lösungsmittel eine olefinische Verbindung ist.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es ex-situ durchgeführt wird, ein einer Stufe in Gegenwart von Wasserstoff und einer schwefelhaltigen Verbindung.
DE69702270T 1996-01-17 1997-01-15 Verfahren zur Einarbeitung von Schwefel in der Porösität eines Katalysators für die Behandlung von Kohlenwasserstoffen Expired - Lifetime DE69702270T3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9600644 1996-01-17
FR9600644A FR2743512B1 (fr) 1996-01-17 1996-01-17 Procede d'incorporation de soufre dans la porosite d'un catalyseur de traitement d'hydrocarbures

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE69702270D1 DE69702270D1 (de) 2000-07-20
DE69702270T2 DE69702270T2 (de) 2000-10-26
DE69702270T3 true DE69702270T3 (de) 2004-09-30

Family

ID=9488300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69702270T Expired - Lifetime DE69702270T3 (de) 1996-01-17 1997-01-15 Verfahren zur Einarbeitung von Schwefel in der Porösität eines Katalysators für die Behandlung von Kohlenwasserstoffen

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6100216A (de)
EP (1) EP0785022B2 (de)
JP (1) JP3906369B2 (de)
CN (1) CN1105602C (de)
CA (1) CA2195236C (de)
DE (1) DE69702270T3 (de)
FR (1) FR2743512B1 (de)
SA (1) SA97170613B1 (de)
SG (1) SG60034A1 (de)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2749779B1 (fr) * 1996-06-12 1998-09-11 Eurecat Europ Retrait Catalys Procede de presulfuration de catalyseurs d'hydrotraitement
DE19743161C2 (de) * 1997-09-30 2001-07-19 Kataleuna Gmbh Catalysts Verfahren zur Herstellung sulfidierter Katalysatoren
FR2778347B1 (fr) * 1998-05-06 2000-06-16 Inst Francais Du Petrole Procede de sulfuration d'un catalyseur avec un exces de composes soufres, catalyseur obtenu et son utilisation en hydrotraitement
US6562752B2 (en) * 1998-06-25 2003-05-13 Institut Francais Du Petrole Metallic sulphide catalysts, processes for synthesising said catalysts and use thereof
FR2780314B1 (fr) * 1998-06-25 2000-08-11 Inst Francais Du Petrole Procede de sulfuration de catalyseurs en presence de carbone et de soufre elementaire
FR2780313B1 (fr) * 1998-06-25 2000-08-11 Inst Francais Du Petrole Procede de sulfuration de catalyseurs par reduction suivie d'une sulfuration
FR2784312B1 (fr) * 1998-10-12 2000-11-10 Eurecat Europ Retrait Catalys Presulfuration hors site en presence de molecule hydrocarbonee
FR2792551B1 (fr) * 1999-04-20 2001-06-08 Atochem Elf Sa Procede de sulfuration de catalyseurs d'hydrotraitement
FR2797594B1 (fr) * 1999-08-17 2001-09-21 Eurecat Europ Retrait Catalys Precarbonation de catalyseur d'hydrotraitement
WO2001044408A1 (en) * 1999-12-16 2001-06-21 Chevron U.S.A. Inc. Presulfiding hydroprocessing catalyst replacement batches
US20050006283A1 (en) * 1999-12-16 2005-01-13 Chevron U.S.A. Inc. Presulfiding OCR catalyst replacement batches
JP4974433B2 (ja) * 2000-04-11 2012-07-11 アルベマーレ ネザーランズ ビー.ブイ. 添加物含有触媒を硫化する方法
US6503864B2 (en) * 2001-02-08 2003-01-07 Catalytic Distillation Technologies Process for sulfiding catalyst in a column
FR2850882B1 (fr) 2003-02-11 2005-03-18 Eurecat Sa Passivation de catalyseur d'hydroconversion sulfure
US20060234860A1 (en) * 2005-04-15 2006-10-19 Brignac Garland B Activating hydroprocessing catalysts using carbon monoxide
FR2915908B1 (fr) * 2007-05-10 2010-09-03 Eurecat Sa Procede de sulfuration ou presulfuration de particules solides d'un catalyseur ou d'un adsorbant
ATE547165T1 (de) * 2008-05-16 2012-03-15 Eurecat Sa Verfahren zur sulfidierung oder vorsulfidierung von festen teilchen eines katalysators oder eines adsorptionsmittels
US8846564B2 (en) * 2008-09-29 2014-09-30 Clariant Corporation Process for sulfiding catalysts for a sour gas shift process
GB0900965D0 (en) * 2009-01-21 2009-03-04 Johnson Matthey Plc Sorbents
CN103922880B (zh) * 2013-01-15 2015-12-23 中国石油大学(华东) 一种利用硫化催化剂进行烷烃脱氢的连续反应再生装置
FR3002946B1 (fr) 2013-03-06 2016-09-16 Eurecat Sa Procede pour le demarrage d'unites d'hydrotraitement ou d'hydroconversion
WO2016061307A1 (en) 2014-10-16 2016-04-21 Wene Douglas G Methods of sulfurizing metal containing particles
EP3274089A4 (de) * 2015-03-27 2018-12-05 Porocel International LLC Vorgeschwefelte katalysatorzusammensetzung
CN105242612A (zh) * 2015-11-05 2016-01-13 中国船舶重工集团公司第七一六研究所 一种具有实时数据存储功能的车载显示终端及方法
FR3065718B1 (fr) * 2017-04-28 2021-12-31 Eurecat Sa Procede de production de sulfure d'hydrogene dans un reacteur a lit catalytique circulant

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL256096A (de) * 1959-09-21
US3177136A (en) 1961-08-24 1965-04-06 Socony Mobil Oil Co Inc Reforming with steamed platinum catalyst
US3732155A (en) 1971-03-31 1973-05-08 Exxon Research Engineering Co Two-stage hydrodesulfurization process with hydrogen addition in the first stage
US3804748A (en) 1971-05-07 1974-04-16 Texaco Inc Desulfurization process
BE787342A (nl) * 1971-08-17 1973-02-09 Shell Int Research Werkwijze ter bereiding van op een drager aangebrachte metaalsulfidekatalysatoren
US3933683A (en) * 1973-11-23 1976-01-20 Universal Oil Products Company Pretreatment of catalyst employed in the hydrogenation of hydrocarbons
US4048115A (en) 1976-06-18 1977-09-13 Uop Inc. Hydrodesulfurization catalyst and method of preparation
DE2803284A1 (de) 1977-01-31 1978-08-03 Inst Francais Du Petrol Katalytisches verfahren zur reformierung bzw. herstellung von aromatischen kohlenwasserstoffen
FR2457317A1 (fr) 1979-05-21 1980-12-19 Inst Francais Du Petrole Procede et catalyseurs de desulfuration selective de coupes olefiniques
FR2503733B1 (fr) 1981-04-09 1985-09-06 Inst Francais Du Petrole Procede d'hydrotraitement d'une charge hydrocarbonee en presence d'un catalyseur soumis a une presulfuration
FR2548205B1 (fr) 1983-06-30 1985-11-29 Eurecat Europ Retrait Catalys Procede de presulfuration de catalyseur de traitement d'hydrocarbures
DE3562987D1 (en) 1984-10-30 1988-07-07 Eurecat Europ Retrait Catalys Method for presulfiding a catalyst for the treatment of hydrocarbons
FR2619391B1 (fr) 1987-08-14 1990-01-12 Eurecat Europ Retrait Catalys Procede de reduction d'un catalyseur de raffinage avant sa mise en oeuvre
FR2659570B1 (fr) 1990-03-19 1992-06-05 Eurecat Europ Retrait Catalys Procede de presulfuration de catalyseur de traitement d'hydrocarbures.
FR2664507B1 (fr) 1990-07-13 1995-04-14 Eurecat Europ Retrait Catalys Procede de pretraitement d'un catalyseur par un melange d'un agent soufre et d'un agent reducteur organique.
FR2664610A1 (fr) * 1990-07-13 1992-01-17 Inst Francais Du Petrole Hydrogenation selective des essences de vapocraquage sur des catalyseurs a base d'un metal supporte dans lesquels un compose organique a ete incorpore avant chargement dans le reacteur.
US5215954A (en) 1991-07-30 1993-06-01 Cri International, Inc. Method of presulfurizing a hydrotreating, hydrocracking or tail gas treating catalyst
FR2680514B1 (fr) * 1991-08-22 1993-10-22 Eurecat Procede de demarrage d'une conversion d'hydrocarbures par traitement prealable du catalyseur par un agent soufre puis par l'hydrogene dilue.
FR2689420B1 (fr) 1992-04-01 1994-06-17 Eurecat Europ Retrait Catalys Procede de presulfuration de catalyseur de traitement d'hydrocarbures.
FR2706326B1 (fr) * 1993-06-14 1995-09-15 Eurecat Europ Retrait Catalys Nouveau mode de présulfuration de catalyseur.
FR2725381B1 (fr) 1994-10-07 1996-12-13 Eurecat Europ Retrait Catalys Procede de pretraitement hors site d'un catalyseur de traitement d'hydrocarbures

Also Published As

Publication number Publication date
CN1160603A (zh) 1997-10-01
CN1105602C (zh) 2003-04-16
DE69702270D1 (de) 2000-07-20
SA97170613B1 (ar) 2006-07-31
EP0785022B2 (de) 2004-04-21
JP3906369B2 (ja) 2007-04-18
DE69702270T2 (de) 2000-10-26
JPH09192505A (ja) 1997-07-29
FR2743512A1 (fr) 1997-07-18
CA2195236A1 (fr) 1997-07-18
SG60034A1 (en) 1999-02-22
US6100216A (en) 2000-08-08
FR2743512B1 (fr) 1998-03-13
EP0785022B1 (de) 2000-06-14
EP0785022A1 (de) 1997-07-23
CA2195236C (fr) 2005-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69702270T3 (de) Verfahren zur Einarbeitung von Schwefel in der Porösität eines Katalysators für die Behandlung von Kohlenwasserstoffen
DE69514609T2 (de) Verfahren zur Vorbehandlung vor Verwendung eines Katalysators für die Behandlung von Kohlenwasserstoffen
DE69635350T2 (de) Hydrobehandlungskatalysator, seine zusammensetzung, verfahren zu seiner herstellung und zu seiner verwendung
DE68902375T2 (de) Verfahren zur vorsulfidierung von kohlenwasserstoffbehandlungskatalysatoren.
DE602005003402T3 (de) Hydroentschwefelungsverfahren für Benzine unter Verwendung eines Katalysators mit geregelter Porosität.
DE69132448T2 (de) Verfahren zur Vorbehandlung eines Katalysators durch eine Mischung aus einem schwefelenthaltenden Mittel und einem organischen Reduktionsmittel
DE2851145C2 (de)
JP3116235B2 (ja) 水素化処理、水素化分解又はテールガス処理触媒の予備硫化方法
DE69418558T2 (de) Hydrokracken von Einsätzen und Katalysator dafür
DE1121757B (de) Poroeser Traegerkatalysator fuer die hydrierende Entschwefelung schwefelhaltiger Kohlenwasserstoffe
DE69818770T2 (de) Verfahren zur Verminderung das "TAN" von Rohöl
DE3884451T2 (de) Katalysatoren zur hydrierenden Behandlung von Kohlenwasserstoffen und deren Aktivierung.
DE69100456T2 (de) Verfahren zur Vorschwefelung von Kohlenwasserstoffbehandlungskatalysatoren.
DE2340337A1 (de) Verfahren zur hydrierung von aromatischen verbindungen, die schwefelhaltige verunreinigungen enthalten
DE60024004T2 (de) Vorkarbonierung eines Hydrobehandlungskatalysators
DE69725410T2 (de) Ex-Situ Vorsulfurisierung eines Katalysators zur Behandlung von Kohlenwasserstoffen
DE2043849A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Schmieröl
DE2121765A1 (de) Verfahren zur Herstellung von regenerierbaren Katalysatoren und ihre Verwendung für Kohlenwasserstoff-Umwandlungsverfahren
DE69514786T2 (de) Entschwefelungsverfahren für katalytisches Krackbenzin
DE2659105A1 (de) Katalytisches hydrierungs-dreistufenverfahren
DE2729552C2 (de)
DE69724335T2 (de) Verfahren zur Vorsulfidierung von Hydrobehandlungskatalysatoren
DE2557913C2 (de)
DE1792647A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Hydrodesulfurierungskatalysatoren
DE3229898A1 (de) Verfahren zur hydrobehandlung eines kohlenwasserstoffhaltigen materials

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: EURECAT S.A., LA VOULTE-SUR-RHONE, FR

8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: VONNEMANN, KLOIBER & KOLLEGEN, 80796 MUENCHEN

8366 Restricted maintained after opposition proceedings