EP1509583B1 - Microcrystalline paraffin, method for producing microcrystalline paraffins - Google Patents
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- EP1509583B1 EP1509583B1 EP03755932.5A EP03755932A EP1509583B1 EP 1509583 B1 EP1509583 B1 EP 1509583B1 EP 03755932 A EP03755932 A EP 03755932A EP 1509583 B1 EP1509583 B1 EP 1509583B1
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- the invention first relates to a microcrystalline paraffin.
- a method for producing a microcrystalline paraffin is also known.
- microcrystalline paraffin also known as microwaxes
- n-alkanes branched isoalkanes and alkyl-substituted cycloalkanes (naphthenes) as well as - albeit usually small - proportions of aromatics.
- the content of iso-alkanes and naphthenes ranges between 40 and 70% as determined by the EWF Standard Test Method for Analysis of Hydrocarbon Wax by Gas Chromatography. The quantitative dominance of isoalkanes (and naphthenes) determines their microcrystalline structure.
- the solidification range is between 50 and 100 ° C according to DIN ISO 2207.
- the needle penetration has values between 2 x 10 -1 and 160 x 10 -1 mm according to DIN 51579.
- the solidification point and the needle penetration are used to distinguish between the microcrystalline paraffins between plastic and hard microcrystalline paraffins.
- Soft plastic microcrystalline paraffins (so-called petrolatum) are fast with pronounced adhesiveness and have solidification points of 65 to 70 ° C and penetration values of 45 to 160 x 10 -1 mm.
- the oil contents are between 1 and 15%.
- Plastic microcrystalline paraffins are readily malleable and kneadable and have solidification points between 65 and 80 ° C and penetration values of 10 to 30 x 10 -1 mm.
- the oil contents can be up to 5%.
- the hard microcrystalline paraffins are tough and slightly adhesive with freezing points from 80 to 95 ° C and penetration values 2 to 15 x 10 -1 mm.
- the oil contents amount to a maximum of 2% (see Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH Verlagsgesellschaft 1996 ).
- Microcrystalline paraffins have a high molecular weight and thus high boiling points. They are so far from the residues of vacuum distillation of petroleum and from precipitates of petroleum in its storage (bottom residue, residue wax) won, in technologically very complex and costly process with multiple stages, for example deasphalting, solvent extraction, dewaxing, de-oiling and refining.
- the de-oiled microcrystalline paraffins contain sulfur, nitrogen and oxygen compounds as impurities. They are therefore not completely odorless and have a dark yellow to dark brown color. The refining required therefore takes place depending on the later use by bleaching (technical applications) or by hydrorefining (applications in the food and pharmaceutical industries).
- Microcrystalline paraffins are mainly used as a mixture component in paraffin or wax mixtures.
- the use is usually in areas up to 5%.
- the hardness and melting point of these mixtures should be increased and flexibility and oil-binding improved.
- Typical applications include, for example, the manufacture of waxes for impregnation, coating and laminating for the packaging and textile industries, heat seal and hot melt adhesives, and pharmaceutical and cosmetic products, including chewing gum.
- they are used in potting and cable compounds as well as plastics in general but also in the candle, rubber and tire industries as well as in care, anti-slip and anti-corrosion agents.
- the catalyst is based on a metal component on a porous, heat-resistant metal oxide support, in particular on 0.1 to 5 wt .-% of platinum on alumina or zeolites, such as Offretit, zeolite X, zeolite Y, ZSM -5, ZSM- 2 etc.
- the feed to be isomerized may be any wax or waxy material, such as slack waxes or Fischer-Tropsch wax.
- the isomerization product is liquid and the starting material for the production of lubricating oil components.
- the object of the invention is to provide a novel microcrystalline paraffin and a process for the production of microcrystalline paraffin.
- microcrystalline paraffin preparable by catalytic hydroisomerization at temperatures above 200 ° C, from FT paraffins with a C chain length distribution in the range of 20 to 105, using a catalyst based on a beta zeolite, with a pore size between 0.5 and 0.8 nm, wherein the catalyst further comprises a hydrogenation metal of VIII.
- Subgroup of the Periodic Table and the content of the hydrogenation metal is 0.1 to 2 MA .-%.
- the microcrystalline paraffin produced is not liquid at 25 ° C, but at least pasty to solid with a needle penetration of less than 100 x 10 -1 , measured according to DIN 51579.
- microcrystalline paraffin Compared to the natural micro waxes such a microcrystalline paraffin is free of naphthenes and aromatics. Despite isomerization, crystallinity has been preserved. Continuous production with defined properties is possible. The production is possible even in one process step. There is provided a microwax product in the low and high solidification point range. Continuous or discontinuous catalytic hydroisomerization of FT paraffins can be carried out. With regard to FT paraffins as such, particular reference is made to the statements made by A. kuhnle in Fette. Soap. Paint, Volume 84, pages 156 ff.
- FT paraffins are paraffins prepared by the Fischer-Tropsch process in a known way from synthesis gas (CO and H2) in the presence of a catalyst at elevated temperature ,
- Such FT paraffins with a high proportion of n-paraffins and a C chain length in the range of C 20 to C 105 are converted by the method described here to high-melting, microcrystalline paraffins with a high proportion of iso-paraffins.
- the catalyst fills the reactor volume almost completely, so that instead of catalyst volume can also be spoken of reactor volume.
- each solid hydroisomerates is> 90%, in many cases between 90 and 96% by mass, based on the particular FT paraffin used.
- a catalyst is used which can selectively convert solid Fischer-Tropsch paraffin into microcrystalline paraffins in a single process step.
- the surface-rich gamma-alumina has a specific surface area of 15-350 m 2 / g, based on ⁇ -Al 2 O 3 .
- the calcined at 800 ° C combination of all catalyst components is free of water and ammonium.
- catalyst moldings are obtained, which can be used in a heterogeneous process, wherein the catalyst is preferably used as a fixed bed, and the liquefied wax together with hydrogen at temperatures between preferably 200 and 270 ° C in trickle phase over it.
- This combination of catalysts achieves such high isomerization activity that a Fischer-Tropsch paraffin solid at normal ambient temperature can be used directly to obtain a microcrystalline wax in a single step.
- the properties of the microcrystalline wax can even be varied to a limited extent by choosing suitable reaction parameters.
- Beta zeolite is a commercially available product. It is preferably used as a crystalline aluminosilicate powder in a composition Na n [Al n Si 64-n O 128 ] with n ⁇ 7 according to the invention. In place of aluminum can also Boron or gallium isomorphously entering the spatial silicate structure. As a result of its high content of SiO 2 can also expose it to an acid medium, without losing its crystalline structure, wherein a portion of the aluminum tetrahedra may be removed from the crystalline lattice.
- the beta zeolite is preferably used as a fine powder having a particle size of in particular 0.5 to about 200 microns, as measured by laser particle size analyzer.
- the zeolite has pores with diameters of about 0.5 to 0.8 nm.
- the structural 12-ring openings have a width of 0.55 nm in [001] direction and a width of 0.64 and 0, respectively, 76 nm in the [100] direction of the crystal lattice.
- the long, normally paraffinic paraffins are apparently capable of entering, at least in part, the internal structure of the zeolite with its acidic centers.
- any alkali cations still present after the synthesis can be exchanged as quantitatively as possible by protons.
- the replacement of the alkali cations by protons is carried out according to methods known per se, for example by exchange with water-soluble ammonium salts and subsequent calcination at 500 ° C.
- the introduction of protons can also be carried out directly with dilute acids.
- the zeolites are present in the carbonyl ion reactions active Brönstedt and Lewis acids form (acidic centers).
- the zeolite in a preferred embodiment, in particular as a powder with a ⁇ -aluminum oxide A100H, which serves as a binder for the zeolite and as a carrier for a hydra-metal component, or contains these in substantial proportions.
- Both powders are combined together and simultaneously or thereafter dilute acid, for example mineral acid, preferably nitric acid, or organic Acid, such as formic acid or acetic acid, as Peötisationsstoff and added so much water that during the intensive processing of the mass by kneading, a plasticizable, moldable mass is formed.
- plasticizers in particular organic auxiliaries, for example water-soluble cellulose ethers, are added in small amounts of up to about 5% by weight, based on the powder substances.
- This mass is extruded, for example, by means of a screw extruder through dies, through which moldings are produced in strand form with an optional diameter and profile.
- the extrudates are then at temperatures of 80 ° C to 200 ° C, in particular 100 ° C to 200 ° C, dried, optionally still broken to a certain length, and in a further step thermally at temperatures of about 400 ° C to 600 ° C treated, in particular calcined, so that all or substantially all organic components, water and optionally present nitrate and ammonium ions escape from the moldings.
- the alumina precursor is calcined at temperatures above about 350 ° C. in gamma-alumina over a specific surface of 150 to 350m 2 / g, based on Al 2 O 3 , and a pore volume of 0.3 to about 1.0 cm 3 / g, based on Al 2 O 3 possesses ,
- the pores of the alumina preferably have diameters of 3 to 59 nm, by which the alumina is capable of taking up large molecules and transporting them to the zeolite crystals.
- the calcined shaped articles are impregnated with a solution containing the compound of the metal or the metals of the 8th subgroup of the PSE, in particular of the platinum.
- Particularly suitable for this purpose are H 2 [PtCl 6 ] and H 2 [PdCl 4 ].
- other suitable compounds containing the noble metals in anionic form may also be used.
- the compounds of precious metals are advantageously used in a preferred embodiment in aqueous solution.
- the concentration of noble metals in the solution is adjusted so that their desired final concentration in the catalyst is adjusted after receiving the solution according to simple pore filling of the moldings with the solution.
- the moldings After impregnation of the moldings with the solution of the noble metal-containing compounds, the moldings are preferably dried in a device to remove water. Subsequently, the moldings are annealed, in a dry air stream with removal of the liberated volatile compounds in the exhaust gas. If necessary, the resulting nitrous gases are to be destroyed.
- the precious metals are then present in fine distribution as metal oxy, in particular Platinoytellen, while the zeolite crystals themselves contain no hydrogenation metal component.
- the catalyst is reduced prior to startup in the hydrogen-containing gas stream, in particular heated to temperatures of 100 to 480 ° C, to deposit the noble metal in finely divided metallic form on the alumina.
- the metal agglomerates are advantageously and in a preferred embodiment of the invention then present in such a form that at least 30% and at most about 70% of all metal atoms are capable of adsorbing a CO molecule.
- the metal components act as hydrogenation-effective portions of the catalyst capable of activating the long-chain paraffins to carbonium ions.
- the latter react at the acidic centers in the catalyst with displacement of CH 3 groups on the long chains.
- From the zeolitic pore openings occur after conversion primarily in 2-, 3-, 4- and / or 5-beta zeolite is a commercially available product. It is preferably used as a crystalline aluminosilicate powder in a composition Nan [AlnSi 64-n O 128 ] with n ⁇ 7 according to the invention.
- boron or gallium can also enter the spatial silicate structure isomorphically.
- the beta zeolite is preferably used as a fine powder having a particle size of in particular 0.5 to about 200 microns, as measured by laser particle size analyzer.
- the zeolite has pores with diameters of about 0.5 to 0.8 nm.
- the structural 12-ring openings have a width of 0.55 nm in [001] direction and a width of 0.64 and 0, respectively, 76 nm in the [100] direction of the crystal lattice.
- any alkali cations still present after the synthesis can be exchanged as quantitatively as possible by protons.
- the exchange of the alkali metal ions by protons is carried out according to methods known per se, for example by exchange with water-soluble ammonium salts and subsequent calcination at 500 ° C.
- the introduction of protons can also be carried out directly with dilute acids.
- the zeolites are present in the carbonyl reactions active Brönstedt or respectively Lewis acids form (acidic centers).
- the zeolite in a preferred embodiment, in particular as a powder with a ⁇ -aluminum oxide A100H, which at the same time as a binder for the zeolite and as a carrier for a hydro-metallic component serves, or contains these in substantial proportions.
- dilute acid for example, mineral acid, preferably nitric acid, or organic acid, such as formic acid or acetic acid, is added as a peptizer and enough water to form, by plasticizing, a plasticizable, plasticized material Mass arises.
- plasticizers in particular organic auxiliaries, for example water-soluble cellulose ethers, are added in small amounts of up to about 5% by weight, based on the powder substances.
- This mass is extruded, for example, by means of a screw extruder through dies, through which moldings are produced in strand form with an optional diameter and profile.
- the extrudates are then at temperatures of 80 ° C to 200 ° C, in particular 100 ° C to 200 ° C, dried, optionally still broken to a certain length, and in a further step thermally at temperatures of about 400 ° C to 600 ° C treated, in particular calcined, so that all or substantially all organic components, water and optionally present nitrate and ammonium ions escape from the moldings.
- the alumina precursor is calcined at temperatures above about 350 ° C. in gamma-alumina over a specific surface of 150 to 350m 2 / g, based on Al 2 O 3 , and a pore volume of 0.3 to about 1.0 cm 3 / g, based on Al 2 O 3 possesses ,
- the pores of the alumina preferably have diameters of 3 to 59 nm, by which the alumina is capable of taking up large molecules and transporting them to the zeolite crystals.
- the calcined shaped articles are mixed with a solution, the compound of the metal or of the metals of the 8th subgroup of the PSE, in particular of the platinum, contains, impregnated.
- Particularly suitable for this purpose are H 2 [PtCl 6 ] and H 2 [PdCl 4 ].
- other suitable compounds containing the noble metals in anionic form may also be used.
- the compound of the noble metals are advantageously used in a preferred embodiment in aqueous solution.
- the concentration of noble metals in the solution is adjusted so that their desired final concentration in the catalyst is adjusted after receiving the solution according to simple pore filling of the moldings with the solution.
- the moldings After impregnation of the moldings with the solution of the noble metal-containing compounds, the moldings are preferably dried in a device to remove water. Subsequently, the moldings are annealed, in a dry air stream with removal of the liberated volatile compounds in the exhaust gas. If necessary, the resulting nitrous gases are to be destroyed.
- the precious metals are then present in fine distribution as metal oxy, in particular Platinoytellen, while the zeolite crystals themselves contain no hydrogenation metal component.
- the catalyst is reduced prior to startup in the hydrogen-containing gas stream, in particular heated to temperatures of 100 to 480 ° C, to deposit the noble metal in finely divided metallic form on the alumina.
- the metal agglomerates are advantageously and in a preferred embodiment of the invention then present in such a form that at least 30% and at most about 70% of all metal seeds are capable of adsorbing a CO molecule.
- the metal components act as hydrogenation-effective portions of the catalyst capable of activating the long-chain paraffins to carbonium ions.
- the latter react at the acidic centers in the catalyst under displacement of CH 3 groups on the long chains.
- the catalyst can be used, for example, in the form of extrudates, cylinders, granules, spheres, tablets or powders.
- the catalyst can preferably be used in the presence of hydrogen at an H 2 partial pressure of from 5 to 180 bar.
- the catalyst can be used at a H 2 : feed ratio of 100: 1 to 2000: 1 Nm 3 / m 3 feed.
- the catalyst may be used at a loading of 0.1 to 1 volume feed / volume of catalyst per hour.
- the catalyst can be used at a temperature of 200 ° to 270 °.
- the catalyst may be further suspended in the form of small particles suspended in the feed at temperatures of preferably 200 ° C to 270 ° C and elevated pressure in the presence of hydrogen to convert Fischer-Tropsch paraffin to microcrystalline wax.
- Optionally occurring slight fractions can be aborted by means of steam distillation (stripping).
- the catalyst is incorporated as a fixed bed in a reactor through which the feed can flow slowly together with hydrogen at temperatures of preferably 200 ° C to 270 ° C.
- the catalyst can be used in a continuous, semi-continuous or batchwise procedure.
- a solution of 1.636 g of H 2 PcCl 6 in 242 ml of water is sprayed onto 220 g of the moldings with agitation.
- the moldings are dried with agitation until the bulk of liquid has evaporated and the individual moldings are not stick more together.
- the impregnated moldings are dried at 120 ° C in a drying oven in air.
- the dried moldings are heated in a vertical oven at 100 ° C / h to 450 ° C in the stream of dry air and held at 450 ° C for one hour.
- the moldings are cooled in the oven to ambient temperature, the air flow is replaced by pure nitrogen until the oxygen content in the outflowing gas is less than 0.5 vol .-% and then switched from nitrogen to hydrogen.
- the furnace is again heated at 100 ° C / h to 450 ° C, and the catalyst is treated for three hours at this temperature in the flowing hydrogen, that is reduced. Thereafter, the catalyst is allowed to cool in a nitrogen stream and can be removed.
- the resulting catalyst A according to the invention is stable in air.
- the platinum content is 0.8% by weight, based on the combination of all components annealed at 800 °.
- the catalyst A prepared above was comminuted to a particle size of 160 to 315 ⁇ m and 4 g of this comminuted catalyst were stirred into 180 g of a Fischer-Tropsch-prefin ("feed") at a temperature of 120 ° C.
- feed a Fischer-Tropsch-prefin
- the mixture was poured into an autoclave. After completion of the autoclave, a hydrogen pressure of 50 bar was pressed and with stirring, the mixture was heated to 250 ° C and further treated with stirring for seven hours. Thereafter, the autoclave was again cooled to 120 ° C, and the product was taken out of the autoclave, the catalyst was separated and examined. The product characteristics were compared with those of the feed (see table).
- the hydroisomerizate clearly shows different properties from the starting material, which correspond to a microcrystalline wax.
- the proportion of I-paraffins is significantly increased compared to the feed.
- the catalytic hydroisomerization of the FT paraffins is carried out continuously in a flow-through reactor with a fixed catalyst, in particular in the form of extrudates, spheres or tablets, the reactor, when it is, as preferred, oriented vertically both from top to bottom and from bottom to top can be flowed through.
- the process can also be carried out batchwise or semi-continuously in, for example, a stirred autoclave in a batch process, the catalyst being contained in a permeable network or being finely divided is used as granules or powder in FT paraffin.
- the process parameters of the continuous as well as the discontinuous process are the same.
- the solid microcrystalline paraffins obtained according to the invention have the following properties:
- n-alkanes Compared with the FT paraffins used, they have somewhat lower solidification points and, in addition to n-alkanes, contain a high, in particular higher, weight fraction of iso compared to or as to n-alkanes.
- the proportion of n- or iso-alkanes is determined by gas chromatography.
- the increased degree of isomerization achieved by the hydroisomerization finds expression in increased penetration values, a reduced degree of crystallization and a reduced enthalpy of fusion.
- the products were firm, white, pak and sticky in consistency. The strength was in any case given at ambient temperature (20 ° C).
- the degree of crystallinity is determined by an X-ray diffraction analysis. It denotes the crystalline content in the product obtained relative to the amorphous content. The amorphous portions lead to a different diffraction of the X-rays than the crystalline portions.
- the needle penetration at 25 ° C in the products of the invention is in the range of 20 to 100, measured according to DIN 51579.
- the crystalline fraction is reduced in particular as follows: While the starting material, a crystalline content in a range of 60 to 75% occurs, is observed in the hydroisomerizate such from 30 to 45%. Especially in the range of 35 to 40%. This crystalline fraction then lies midway between the petroleum-based microcrystalline paraffin and that of the starting product, the FT paraffins. the crystalline proportion of these synthetic microparaffins accordingly also closes a gap in the performance properties of such products. For the physical and material properties of such products are usually an expression of crystallinity.
- the crystalline fractions and the amorphous fractions are indicated by the aforementioned X-ray diffraction analysis in each case in MA.%.
- the medium hard product became a very hard product when compared to the petroleum type.
- the de-oiled hydroisomerate is the hardest type comparable to petroleum.
- the microcrystalline hydroisomerate prepared according to the invention and the corresponding deoiled microcrystalline hydroisomerizate, such as a microwax can be used (see introduction).
- the resulting hydroisomerizate can also be oxidized.
- oxidized products that can be different by melting range and degree of oxidation and are used mainly as a base for corrosion inhibitors and as a cavity and underbody protection for motor vehicles. They are also used in emulsions as care and release agents and as an additive for printing and carbon paper colorants.
- the acid and ester groups which are statistically distributed over hydrocarbon chains, can be reacted with inorganic or organic bases to form water-dispersible formulations (emulsifying waxes) and lead to products with very good metal adhesion.
- sunscreen waxes for the tire industry electrical insulation materials scaffolding and model waxes for the investment casting industry and wax formulation for the explosives, ammunition and propellant technology.
- such products are suitable as release agents in the pressing of wood, chipboard and fibreboard in the manufacture of ceramic parts and because of their retention capacity for the preparation of solvent-based care products, grinding and polishing pastes and matting agents for paints.
- these products can be used for the formulation of adhesive waxes, cheese waxes, cosmetic preparations, chewing gum bases, cast and cable compounds, sprayable pesticides, vaselines, artificial chimney logs, lubricants and hot melt adhesives.
- the synthetic microwaxes are food safe.
- the test is carried out according to FDA, ⁇ 175. 250.
- the catalyst had 0.8 MA% platinum on ⁇ - zeolite and a SIO 2 to Al 2 O 3 mole ratio of 23: 1 and a high surface area alumina.
- the catalyst was in acid form. It contained less than 0.02% alkali oxide based on dry matter.
- the resulting hydroisomerate was solid, white-opaque, odorless, slightly sticky and thus differed significantly from the brittle-hard feedstock.
- the isoalkane content was increased by about 5-fold, which is evidenced by the increased penetration value, the reduced crystalline content and the reduced enthalpy of fusion.
- the synthetic, microcrystalline paraffin thus prepared is classified according to its characteristics between a plastic and a hard microwax based on petroleum. With the hydroisimerizate thus a paraffin was obtained with pronounced microcrystalline structure whose C-chain length distribution on the basis of carbon atoms with 23 to 91 in about that of the starting material with 27 to 95, thus slightly shifted towards smaller chain lengths out. The chain length was determined by gas chromatography. a corresponding gas chromatogram is attached as FIG.
- An FT paraffin having a solidification point of 71.5 ° C was catalytically isomerized in an autoclave under a hydrogen pressure of 5 MPa (50 bar) and a temperature of 250 ° C.
- the structural transformation that has occurred is substantiated by the key figures in the table.
- the obtained hydroisomerizate was solid, white-opaque and odorless as well as pasty and slightly sticky.
- the isoalkane content was increased approximately 5-fold.
- the high degree of isomerization finds expression in the significantly increased penetration value, the reduced crystalline content and the reduced enthalpy of fusion.
- the microcrystalline paraffin thus obtained has a similar but slightly reduced C chain length as the FT paraffin, which is clear from the carbon atoms: 23 to 42 in the hydroisomerate and 25 to 48 in FT paraffin.
- the resulting synthetic microcrystalline paraffin is comparable to a petroleum based soft plastic microcrystalline paraffin according to its characteristics.
- Examples 1 and 2 show that the FT-paraffins, which consist predominantly of n-alkanes and have a finely crystalline structure and a brittle-hard consistency, have been converted into non-flowing, pasty or solid paraffins by the process according to the invention, the lower melting temperatures as the feedstock.
- These paraffins are characterized by a high content of branched alkanes and consequently have a microcrystalline structure with a significantly reduced degree of crystallization (compared to the starting material) and a plastic to slightly sticky consistency.
- the branched alkanes are predominantly methylalkanes, with the methyl groups preferably occurring in the 2, 3, 4 or 5 position. To a lesser extent methyl branched alkanes were formed several times.
- FIG. 2 An example 2 corresponding gas chromatogram is in FIG. 2 shown.
- Example 2 The starting material of Example 2 was then isomerized in a flow reactor again with the same catalyst, and a hydroisomerate with somewhat different but comparable parameters (cf. also Table 1) was obtained as in the autoclave experiment (Example 2) clear lowered process temperature of 220 ° C.
- a reactor experiment is a large-scale one Carrying out the hydroisomerization much closer than an autoclave experiment. The thus proven possible reduction of the process temperature in comparison to the autoclave experiment can be expected the same in the case of Example 1, but at least in large-scale implementation.
- the lowering of the process temperature is also associated with the significant advantage that the concurrently cracking reaction occurring in such a hydroisomerization is decisively suppressed (see FIGS. 1 to 3 ).
- a gas chromatograph corresponding to Example 3 is known as FIG. 3 attached.
- the fully synthetic microcrystalline paraffins produced by the hydroisomerization according to the invention contain no strongly branched isoalkanes, no cyclic hydrocarbons (naphthenes) and in particular no aromatics and also sulfur compounds. They therefore meet the highest purity requirements for microcrystalline paraffins, making them ideally suited for use in the cosmetics and pharmaceutical industries as well as for packaging and preservation in the food industry.
- Table 1 Characteristics of starting materials and reaction products unit Measurement Method example 1
- Example 2 Example 3 FT paraffin (H8) Hydroisomerate (HDI-8) FT paraffin (FT 70) Hydroisomerate (HDI 70-A) FT paraffin (FT70) Hydroisome-risat (HDI 70-R) Freezing point ° C DIN ISO 2207 97.0 86.5 71.5 61.5 71.5 64.5 Penetration N at 25 ° C 0.1 mm DIN 51579 2 42 13 98 13 79 melting enthalpy J / g ASTM D4419 221 127 195 120 195 142 crystalline parts MA .-% X-ray diffraction analysis 70.7 43.5 62.4 38.8 62.4 41.2 isoalkanes % gas chromatography 12 47 9 47 9 40 MIBK-soluble MA .-% ASTM D721-87 (modified) 0.66 14.6 0.4 23.1 0.4 15.0 Viscosity (100 ° C) cSt 12 (120 °
Description
Die Erfindung betrifft zunächst ein mikrokristallines Paraffin. Darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines mikrokristallinen Paraffins.The invention first relates to a microcrystalline paraffin. In addition, a method for producing a microcrystalline paraffin.
Herkömmliches, aus Erdöl gewonnenes mikrokristallines Paraffin (auch als Mikrowachse bekannt) besteht aus einem Gemisch gesättigter, bei Raumtemperatur fester Kohlenwasserstoffe mit einer Kettenlängenverteilung von C25 bis C80. Die mikrokristallinen Paraffine enthalten neben n-Alkanen vielfach verzweigte iso-Alkane und alkylsubstituierte Zykloalkane (Naphthene) sowie - wenn auch in der Regel geringe - Anteile an Aromaten. Der Gehalt an iso-Alkanen und an Naphthenen bewegt sich zwischen 40 und 70 % bestimmt nach EWF-Standard Test Method for Analysis of Hydrocarbonwax by Gaschromatography. Die mengenmäßige Dominanz der iso-Alkane (und der Naphthene) bedingt ihre mikrokristalline Struktur.Conventional petroleum derived microcrystalline paraffin (also known as microwaxes) consists of a mixture of saturated room temperature solid hydrocarbons having a chain length distribution of C 25 to C 80 . In addition to n-alkanes, the microcrystalline paraffins contain branched isoalkanes and alkyl-substituted cycloalkanes (naphthenes) as well as - albeit usually small - proportions of aromatics. The content of iso-alkanes and naphthenes ranges between 40 and 70% as determined by the EWF Standard Test Method for Analysis of Hydrocarbon Wax by Gas Chromatography. The quantitative dominance of isoalkanes (and naphthenes) determines their microcrystalline structure.
Der Erstarrungsbereich liegt zwischen 50 und 100 ° C nach DIN ISO 2207. Die Nadelpenetration weist Werte zwischen 2 x 10-1 und 160 x 10-1 mm nach DIN 51579 auf. Der Erstarrungspunkt und die Nadelpenetration werden verwendet um unter den mikrokristallinen Paraffinen zu unterscheiden zwischen plastischen und harten mikrokristallinen Paraffinen. Weichplastische mikrokristalline Paraffine (sogenannte Petrolate) sind zügig mit stark ausgeprägtem Klebevermögen, und sie weisen Erstarrungspunkte von 65 bis 70° C und Penetrationswerte von 45 bis 160 x 10-1 mm auf. Die Ölgehalte liegen zwischen 1 und 15 %. Plastische mikrokristalline Paraffine sind leicht formbar und knetbar und haben Erstarrungspunkte zwischen 65 und 80 ° C und Penetrationswerte von 10 bis 30 x 10-1 mm. Die Ölgehalte können bis zu 5 % betragen. Die harten mikrokristallinen Paraffinen sind zähhart und schwachklebend mit Erstarrungspunkten von 80 bis 95 ° C und Penetrationswerten 2 bis 15 x 10-1 mm. Die Ölgehalte betragen maximal 2 % (siehe
Mikrokristalline Paraffine besitzen eine hohe Molmasse und damit hohe Siedepunkte. Sie werden bislang aus den Rückständen der Vakuum-Destillation von Erdöl sowie aus Ausscheidungen des Erdöls bei seiner Lagerung (bottom residue, Rückstandswachs) gewonnen, und zwar in technologisch sehr aufwändigen und kostenintensiven Verfahren mit mehreren Stufen, zum Beispiel Entasphaltierung, Lösungsmittelextraktion, Entparaffinierung, Entölung und Raffination. Die entölten mikrokristallinen Paraffine enthalten als Verunreinigung Schwefel-, Stickstoff- und Sauerstoff-Verbindungen. Sie sind demzufolge nicht ganz geruchlos und weisen eine dunkelgelbe bis dunkelbraune Farbe auf. Die deshalb erforderliche Raffination erfolgt in Abhängigkeit von der späteren Verwendung durch Bleichung (technische Anwendungen) oder durch Hydroraffination (Anwendungen in der Lebensmittel- sowie Pharma-Industrie).Microcrystalline paraffins have a high molecular weight and thus high boiling points. They are so far from the residues of vacuum distillation of petroleum and from precipitates of petroleum in its storage (bottom residue, residue wax) won, in technologically very complex and costly process with multiple stages, for example deasphalting, solvent extraction, dewaxing, de-oiling and refining. The de-oiled microcrystalline paraffins contain sulfur, nitrogen and oxygen compounds as impurities. They are therefore not completely odorless and have a dark yellow to dark brown color. The refining required therefore takes place depending on the later use by bleaching (technical applications) or by hydrorefining (applications in the food and pharmaceutical industries).
Mikrokristalline Paraffine werden überwiegend als Mischungskomponente in Paraffin- bzw. Wachsmischungen eingesetzt. Der Einsatz erfolgt aber meist in Bereichen bis 5 %. Dabei sollen vor allem Härte und Schmelzpunkt dieser Mischungen erhöht sowie Flexibilität und Ölbindigkeit verbessert werden. Typische Anwendungen sind zum Beispiel die Herstellung von Wachsen zum Imprägnieren, Beschichten und Kaschieren für die Verpackungs- und Textilindustrie, von Heißsiegel- und Schmelzklebstoffen sowie von pharmazeutischen und kosmetischen Produkten, einschließlich Kaugummi. Weiterhin werden sie bei Verguss- und Kabel-Massen sowie allgemein bei Kunststoffen verwendet aber auch in der Kerzen-, Gummi- und Reifenindustrie sowie in Pflege-, Gleitschutz- und Korrosionsschutz-Mitteln.Microcrystalline paraffins are mainly used as a mixture component in paraffin or wax mixtures. The use is usually in areas up to 5%. In particular, the hardness and melting point of these mixtures should be increased and flexibility and oil-binding improved. Typical applications include, for example, the manufacture of waxes for impregnation, coating and laminating for the packaging and textile industries, heat seal and hot melt adhesives, and pharmaceutical and cosmetic products, including chewing gum. Furthermore, they are used in potting and cable compounds as well as plastics in general but also in the candle, rubber and tire industries as well as in care, anti-slip and anti-corrosion agents.
Aus der
Aus der
In der
Das zu isomerisierende Einsatzmaterial kann jedes Wachs oder wachshaltige Material sein, wie zum Beispiel Paraffin-Gatsche (slack waxes) oder Fischer-Tropsch-Wachs. Das Isomerisierungsprodukt ist flüssig und Ausgangsprodukt für die Herstellung von Schmierölkomponenten.The feed to be isomerized may be any wax or waxy material, such as slack waxes or Fischer-Tropsch wax. The isomerization product is liquid and the starting material for the production of lubricating oil components.
Ausgehend von dem genanten Stand der Technik beschäftigt sich die Erfindung mit der Aufgabe, ein neuartiges mikrokristallines Paraffin und ein Verfahren zur Herstellung von mikrokristallinem Paraffin anzugeben.Starting from the cited prior art, the object of the invention is to provide a novel microcrystalline paraffin and a process for the production of microcrystalline paraffin.
Diese Aufgabe ist durch den Gegenstand des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 5 gelöst. Hierbei ist darauf abgestellt, dass das mikrokristalline Paraffin, herstellbar durch katalytische Hydroisomerisierung bei Temperaturen oberhalb von 200 °C, aus FT-Paraffinen mit einer C-Kettenlängenverteilung im Bereich von 20 bis 105, unter Verwendung eines Katalysators auf Basis eines Beta-Zeolithen, mit einer Porengröße zwischen 0,5 und 0,8 nm, wobei der Katalysator weiter eine Hydriermetallkomponente der VIII. Nebengruppe des Periodensystems aufweist und der Gehalt des Hydriermetalls 0,1 bis 2 MA.-% beträgt. Das hergestellte mikrokristalline Paraffin ist bei 25°C nicht flüssig, sondern zumindest pastös bis fest mit einer Nadelpenetration von weniger als 100 x 10-1, gemessen nach DIN 51579. Gegenüber den natürlichen Mikrowachsen ist ein solches mikrokristallines Paraffin frei von Naphthenen und Aromaten. Trotz Isomerisierung ist eine Kristallinität erhalten geblieben. Eine kontinuierliche Herstellung mit definierten Eigenschaften ist ermöglicht. Die Herstellung ist sogar in einem Verfahrensschritt möglich. Es ist ein als Mikrowachs zu bezeichnendes Produkt im niedrigen und hohen Erstarrungspunktbereich bereitgestellt. Eine kontinuierliche oder diskontinuierliche katalytische Hydroisomerisierung von FT-Paraffinen kann durchgeführt werden. Hinsichtlich FT-Paraffinen als solchen ist insbesondere auf die Ausführungen von A. Kühnle in Fette. Seifen. Anstrichmittel, 84. Jahrgang, Seiten 156 ff. "Fischer-Tropsch-Wachse Synthese, Struktur, Eigenschaften und Anwendungen" zu verweisen. Kurzgefasst handelt es sich bei den FT-Paraffinen um Paraffine, die nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren auf bekanntem Wege aus Synthesegas (CO und H2) in Gegenwart eines Katalysators bei erhöhter Temperatur hergestellt wurden.This object is solved by the subject matter of
Ein Verfahren zum Weichmachen von Fischer-Tropsch Wachs wird in
Sie stellen die am höchsten siedende Fraktion des Kohlenwasserstoff-Gemisches dar. Es entstehen dabei im Wesentlichen langkettige, wenig verzweigte Alkane, die frei von Naphthenen und Aromaten sowie von Sauerstoff- und Schwefel-Verbindungen sind.They represent the highest-boiling fraction of the hydrocarbon mixture. The result is essentially long-chain, less branched alkanes, which are free of naphthenes and aromatics and of oxygen and sulfur compounds.
Solche FT-Paraffine mit einem hohen Anteil an n-Paraffinen und einer C-Kettenlänge im Bereich von C20 bis C105 werden nach dem hier beschriebenen Verfahren zu hochschmelzenden, mikrokristallinen Paraffinen mit einem hohen Anteil an iso-Paraffinen umgewandelt.Such FT paraffins with a high proportion of n-paraffins and a C chain length in the range of C 20 to C 105 are converted by the method described here to high-melting, microcrystalline paraffins with a high proportion of iso-paraffins.
Das mikrokristalline Paraffin ist gemäß dem Verfahrens-Aspekt der Erfindung durch katalytische Isomerisierung wie folgt herstellbar:
- A. Einsatz von FT-Paraffin als Ausgangsmaterial
- a) mit einer C-Kettenlänge im Bereich von C20 bis C105,
- b) vorzugsweise mit einem Erstarrungspunkt im Bereich von 70 bis 105°C, insbesondere ca. 70, 80, 95 oder 105 ° C nach DIN ISO 2207,
- c) einer Penetration bei 25° C von 1 bis 15;
- d) einem Verhältnis von iso- zu n-Alkanen von 1 : 5 bis 1 : 11
- B. Verwendung eines Katalysators, vorzugsweise in Form von Extrudaten, Kugeln, Tabletten, Granulaten oder Pulvern, zweckmäßigerweise auf der Basis von
- a) 0,1 bis 2,0, insbesondere 0,4 bis 1,0 MA.-%, bezogen auf den bei 800°C geglühten Katalysator, an hydrierendem Metall der achten Nebengruppe, insbesondere Platin, sowie
- b) eines Trägermaterials aus einem Zeolithen vom Typ Beta bis 60 bis 95 Masse%, bezogen auf die bei 800°C geglühte Kombination aller Komponenten,
- C. Anwendung einer Prozess-Temperatur von mehr als 200, insbesondere von 220 bis 270°C,
- D. Anwendung
eines Drucks von 0,5 20,0,bis vorzugsweise 2bis 18, insbesondere von ca. 3bis 8 MPa in Gegenwart von Wasserstoff und einem Verhältnis von Wasserstoff zu FT-Paraffin von 100 : 1 bis 2000 : 1, insbesondere etwa 250 : 1 bis 600 : 1 Nm3/m3. - E. E Einer Katalysatorbelastung mit FT-Paraffin
0,1im Bereich von 2,0,bis 0,2insbesondere mit bis 0,8 v/v. h (Volumen FT-Paraffin pro Volumen des Katalysators innerhalb einer Stunde).
- A. Use of FT paraffin as starting material
- a) having a C chain length in the range of C 20 to C 105 ,
- b) preferably with a solidification point in the range of 70 to 105 ° C, in particular about 70, 80, 95 or 105 ° C according to DIN ISO 2207,
- c) a penetration at 25 ° C from 1 to 15;
- d) a ratio of iso to n-alkanes of 1: 5 to 1: 11
- B. Use of a catalyst, preferably in the form of extrudates, spheres, tablets, granules or powders, advantageously based on
- a) 0.1 to 2.0, in particular 0.4 to 1.0 MA .-%, based on the annealed at 800 ° C catalyst, to hydrogenating metal of the eighth subgroup, in particular platinum, and
- b) a support material of a zeolite beta type to 60 to 95 mass%, based on the annealed at 800 ° C combination of all components,
- C. application of a process temperature of more than 200, in particular 220 to 270 ° C,
- D. Application of a pressure of 0.5 to 20.0, preferably 2 to 18, in particular from about 3 to 8 MPa in the presence of hydrogen and a ratio of hydrogen to FT paraffin of 100: 1 to 2000: 1, in particular about 250: 1 to 600: 1 Nm 3 / m 3 .
- E. E Catalyst loading with FT paraffin in the range of 0.1 to 2.0, especially 0.2 to 0.8 v / v. h (volume of FT paraffin per volume of catalyst within one hour).
In der Regel füllt der Katalysator das Reaktorvolumen praktisch vollständig aus, so dass anstelle Katalysator-Volumen auch von Reaktorvolumen gesprochen werden kann.In general, the catalyst fills the reactor volume almost completely, so that instead of catalyst volume can also be spoken of reactor volume.
Die Ausbeute an den jeweils festen Hydroisomerisaten liegt bei > 90%, in vielen Fällen zwischen 90 und 96 MA-%, bezogen auf das jeweils eingesetzte FT-Paraffin. Die erhalten Hydroisomerisate enthalten in Bezug auf niedrig schmelzende Alkane noch Alkane in C-Kettenlängenbereich <= C22 bis zu 5 % (in der Regel 2 bis 3 %). Diese Alkane können problemlos durch Strippen mit Wasserdampf unter Vakuum abgetrennt werden.The yield of each solid hydroisomerates is> 90%, in many cases between 90 and 96% by mass, based on the particular FT paraffin used. The hydroisomerates obtained with respect to low-melting alkanes still alkanes in C chain length range <= C 22 up to 5% (usually 2 to 3%). These alkanes can be easily separated by stripping with steam under vacuum.
Es wird ein Katalysator eingesetzt, der festes Fischer-Tropsch--Paraffin in einem einzigen Verfahrensschritt selektiv zu mikrokristallinen Paraffinen umwandeln kann.A catalyst is used which can selectively convert solid Fischer-Tropsch paraffin into microcrystalline paraffins in a single process step.
Der Katalysator weist eine Kombination von
- 60 bis 95 Masse-% Zeolith vom Typ Beta, bezogen auf die bei 800°C geglühte Kombination aller Komponenten,
- 5
39,8 Masse-% eines oberflächenreichen gamma-Aluminiumoxids, berechnet als Al2O3 und bezogen auf die bei 800° geglühte Kombination aller Komponenten,bis - und ein oder mehrere Metalle der 8. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente (PSE), insbesondere Platin, in
0,2Mengen von 2,0 Masse-%, bezogen auf die bei 800°C geglühte Kombination aller Komponenten,bis
- 60 to 95% by mass of beta-type zeolite, based on the combination of all components annealed at 800 ° C.,
- 5 to 39.8 mass% of a surface-rich gamma-alumina, calculated as Al 2 O 3 and based on the combination of all components annealed at 800 °,
- and one or more metals of
subgroup 8 of the Periodic Table of the Elements (PSE), in particular platinum, in amounts of from 0.2 to 2.0% by weight, based on the combination of all components, which is calcined at 800 ° C.
Eine bevorzugte Katalysatorzusammensetzung zur Herstellung von mikrokristallinen Paraffinen aus Fischer-Tropsch-Paraffinen, insbesondere mit C-Zahlen von etwa 20 bis 105, umfasst
- 75
bis 90 Masse-% Zeolith vom Typ Beta, bezogen auf die bei 800°C geglühte Kombination aller Komponenten, - 10
bis 25 Masse-% eines oberflächenreichen gamma-Aluminiumoxids, berechnet als Al2O3, und bezogen auf die bei 800° geglühte Kombination aller Komponenten,
und ein oder mehrere Metalle der 8. Nebengruppe des Periodensytems der Elemente (PSE), insbesondere Platin in 0,4Mengen von 1,0 Masse-%, bezogen auf die bei 800°C geglühte Kombination aller Komponenten,bis
- 75 to 90% by mass of beta-type zeolite, based on the combination of all components annealed at 800 ° C,
- 10 to 25% by mass of a surface-rich gamma-alumina, calculated as Al 2 O 3 , and based on the combination of all components annealed at 800 °,
and one or more metals ofsubgroup 8 of the Periodic Table of the Elements (PSE), in particular platinum in amounts of from 0.4 to 1.0% by weight, based on the combination of all components, which is calcined at 800 ° C.,
Das oberflächenreiche gamma-Aluminiumoxid hat eine spezifische Oberfläche von 15-350 m2/g, bezogen auf γ-Al2O3.The surface-rich gamma-alumina has a specific surface area of 15-350 m 2 / g, based on γ-Al 2 O 3 .
Die bei 800°C geglühte Kombination aller Katalysator-Komponenten ist wasser- und ammoniumfrei.The calcined at 800 ° C combination of all catalyst components is free of water and ammonium.
Der Katalysator wird bevorzugt hergestellt, indem 60 bis 95 Masse-%, insbesondere 75 bis 90 Masse-%, bezogen auf die bei 800°C geglühte Kombination aller Komponenten, vorzugsweises pulverförmiger, Zeolith vom Typ Beta (BEA-type nach
- mit einem SiO2:Al2O3-
Molverhältnis von 19, 3:1 bis 100:1 - und einem Restalkaligehalt von max. 0,05 Masse-% (bezogen auf bei 800°C kalzinierten Zeolith)
- with a SiO 2 : Al 2 O 3 molar ratio of 19, 3: 1 to 100: 1
- and a residual alkali content of max. 0.05 mass% (based on calcined at 800 ° C zeolite)
Auf diese Weise werden Katalysatorformlinge erhalten, die in einem heterogenen Verfahren angewendet werden können, wobei der Katalysator bevorzugt als Festbett eingesetzt wird, und das verflüssigte Wachs zusammen mit Wasserstoff bei Temperaturen zwischen bevorzugt 200 und 270°C in trickle phase darüber geleitet wird. Diese Katalysatorkombination erreicht eine so hohe Aktivität bei der Isomerisierung, dass man ein bei normaler Umgebungstemperatur festes Fischer-Tropsch-Paraffin direkt einsetzen kann und ein mikrokristallines Wachs in einem einzigen Schritt erhält. Die Eigenschaften des mikrokristallinen Wachses können sogar im begrenzten Ausmaß durch Wahl geeigneter Reaktionsparameter variiert werden.In this way, catalyst moldings are obtained, which can be used in a heterogeneous process, wherein the catalyst is preferably used as a fixed bed, and the liquefied wax together with hydrogen at temperatures between preferably 200 and 270 ° C in trickle phase over it. This combination of catalysts achieves such high isomerization activity that a Fischer-Tropsch paraffin solid at normal ambient temperature can be used directly to obtain a microcrystalline wax in a single step. The properties of the microcrystalline wax can even be varied to a limited extent by choosing suitable reaction parameters.
Beta-Zeolith ist ein kommerziell verfügbares Produkt. Er wird bevorzugt als kristallines Alumosilikat-Pulver in einer Zusammensetzung Nan[AlnSi64-nO128] mit n<7 erfindungsgemäß eingesetzt. Anstelle des Aluminiums können auch Bor oder Gallium isomorph in die räumliche Silikatstruktur eintreten. Infolge seines hohen Gehalts an SiO2 kann man ihn auch saurem Millieu aussetzen, ohne dass er seine kristalline Struktur verliert, wobei ein Teil der Aluminiumtetraeder aus dem kristallinen Gitter entfernt werden können. Der Beta Zeolith wird vorzugsweise als feines Pulver mit einer Teilchengröße von insbesondere 0,5 bis etwa 200 µm, gemessen durch Laser-Partikelgrößenanalysator, eingesetzt. Der Zeolith verfügt über Poren mit Durchmessern von etwa 0,5 bis 0,8 nm. Die strukturellen 12--Ring-Öffnungen haben eine Weite von 0,55 nm in [001]-Richtung und einer Weite von 0,64 beziehungsweise 0,76 nm in [100]-Richtung des Kristallgitters. Infolge dieser Ausdehnung der Öffnungen sind die langen, normalkettigen Paraffine offensichtlich in der Lage, wenigstens zum Teil in die innere Struktur des Zeoliths mit seinen aziden Zentren einzutreten.Beta zeolite is a commercially available product. It is preferably used as a crystalline aluminosilicate powder in a composition Na n [Al n Si 64-n O 128 ] with n <7 according to the invention. In place of aluminum can also Boron or gallium isomorphously entering the spatial silicate structure. As a result of its high content of SiO 2 can also expose it to an acid medium, without losing its crystalline structure, wherein a portion of the aluminum tetrahedra may be removed from the crystalline lattice. The beta zeolite is preferably used as a fine powder having a particle size of in particular 0.5 to about 200 microns, as measured by laser particle size analyzer. The zeolite has pores with diameters of about 0.5 to 0.8 nm. The structural 12-ring openings have a width of 0.55 nm in [001] direction and a width of 0.64 and 0, respectively, 76 nm in the [100] direction of the crystal lattice. As a result of this expansion of the apertures, the long, normally paraffinic paraffins are apparently capable of entering, at least in part, the internal structure of the zeolite with its acidic centers.
Damit der Katalysator zur Isomerisierung besonders befähigt wird, können auch nach der Synthese noch vorhandene Alkalikationen möglichst quantitativ durch Protonen ausgetauscht werden. Der Austausch der Alkalikationen durch Protonen wird nach an sich bekannten Verfahren durchgeführt, zum Beispiel durch Austausch mit wasserlöslichen Ammoniumsalzen und anschließender Kalzination bei 500°C. Die Einführung von Protonen kann auch direkt mit verdünnten Säuren ausgeführt werden. Nach dem Kalzinieren liegen die Zeolithe in der für Karboniumionenreaktionen aktiven Brönstedt- bzw. beziehungsweise Lewis-Säuren-Form (azide Zentren) vor.In order for the catalyst to be particularly capable of isomerization, any alkali cations still present after the synthesis can be exchanged as quantitatively as possible by protons. The replacement of the alkali cations by protons is carried out according to methods known per se, for example by exchange with water-soluble ammonium salts and subsequent calcination at 500 ° C. The introduction of protons can also be carried out directly with dilute acids. After calcination, the zeolites are present in the carbonyl ion reactions active Brönstedt and Lewis acids form (acidic centers).
Bei der Herstellung des Katalysators wird der Zeolith in bevorzugter Ausführung insbesondere als Pulver mit einem γ-Aluminiumoxid A100H, das gleichzeitig als Binder für den Zeolith und als Träger für eine Hydirermetallkomponente dient, beziehungsweise enthält diese in wesentlichen Anteilen. Beide Pulver werden miteinander vereinigt, und gleichzeitig oder danach werden verdünnte Säure, zum Beispiel Mineralsäure vorzugsweise Salpetersäure, oder organische Säure, wie Ameisen- oder Essigsäure, als Peötisationsmittel und soviel Wasser zugegeben, dass bei der intensiven Bearbeitung der Masse durch Kneten eine formungsfähige, plastifizierte Masse entsteht. Zur Steigerung der Plastizität werden in bevorzugter Ausführung Plastifiziermittel, insbesondere organische Hilfsstoffe, z.B. wasserlöslicher Celluloseether, in geringen Mengen bis etwa 5 Masse-%, bezogen auf die Pulversubstanzen, zugesetzt. Diese Masse wird zum Beispiel mittels einer Schneckenstrangpresse durch Düsen extrudiert, durch die Formlinge in Strangform mit einem wahlweisen Durchmesser und Profil entstehen. Die Extrudate werden anschließend bei Temperaturen von 80°C bis 200°C, insbesondere 100°C bis 200°C, getrocknet, gegebenenfalls noch auf eine bestimmte Länge gebrochen, und in einem weiteren Schritt thermisch bei Temperaturen von etwa 400°C bis 600°C behandelt, insbesondere kalziniert, so dass alle oder im Wesentlichen alle organischen Anteile, Wasser und gegebenenfalls vorhandene Nitrat- und Ammoniummionen aus den Formlingen entweichen.In the preparation of the catalyst, the zeolite in a preferred embodiment, in particular as a powder with a γ-aluminum oxide A100H, which serves as a binder for the zeolite and as a carrier for a hydra-metal component, or contains these in substantial proportions. Both powders are combined together and simultaneously or thereafter dilute acid, for example mineral acid, preferably nitric acid, or organic Acid, such as formic acid or acetic acid, as Peötisationsmittel and added so much water that during the intensive processing of the mass by kneading, a plasticizable, moldable mass is formed. In order to increase plasticity, in a preferred embodiment, plasticizers, in particular organic auxiliaries, for example water-soluble cellulose ethers, are added in small amounts of up to about 5% by weight, based on the powder substances. This mass is extruded, for example, by means of a screw extruder through dies, through which moldings are produced in strand form with an optional diameter and profile. The extrudates are then at temperatures of 80 ° C to 200 ° C, in particular 100 ° C to 200 ° C, dried, optionally still broken to a certain length, and in a further step thermally at temperatures of about 400 ° C to 600 ° C treated, in particular calcined, so that all or substantially all organic components, water and optionally present nitrate and ammonium ions escape from the moldings.
Der Aluminiumoxidvorläufer geht beim Kalzinieren bei Temperaturen über etwa 350°C. in gamma-Aluminioxid über, das eine spezifische Oberfläche von 150 bis 350m2/g, bezogen auf Al2O3, und ein Porenvolumen von 0,3 bis etwa 1,0 cm3/g, bezogen auf Al2O3, besitzt. Die Poren des Aluminiumoxids haben vorzugsweise Durchmesser von 3 bis 59 nm, durch die das Aluminiumoxid befähigt ist, große Moleküle aufzunehmen und zu den Zeolithkristallen transportieren.The alumina precursor is calcined at temperatures above about 350 ° C. in gamma-alumina over a specific surface of 150 to 350m 2 / g, based on Al 2 O 3 , and a pore volume of 0.3 to about 1.0 cm 3 / g, based on Al 2 O 3 possesses , The pores of the alumina preferably have diameters of 3 to 59 nm, by which the alumina is capable of taking up large molecules and transporting them to the zeolite crystals.
Die kalzinierten Formlinge werden mit einer Lösung, die Verbindung des Metalls oder der Metalle der 8. Nebengruppe des PSE, insbesondere des Platins, enthält, imprägniert. Hierfür eignen sich besonders H2[PtCl6] und H2[PdCl4]. Aber auch andere geeignete Verbindungen, die die Edelmetalle in anionischer Form enthalten, können verwendet werden. Die Verbindungen der Edelmetalle werden vorteilhafterweise in bevorzugter Ausführung in wässriger Lösung verwendet. Vorteilhafterweise wird die Konzentration der Edelmetalle in der Lösung so eingestellt, dass ihre im Katalysator gewünschte Endkonzentration nach Aufnahme der Lösung gemäß einfacher Porenfüllung der Formlinge mit der Lösung eingestellt wird.The calcined shaped articles are impregnated with a solution containing the compound of the metal or the metals of the 8th subgroup of the PSE, in particular of the platinum. Particularly suitable for this purpose are H 2 [PtCl 6 ] and H 2 [PdCl 4 ]. But other suitable compounds containing the noble metals in anionic form may also be used. The compounds of precious metals are advantageously used in a preferred embodiment in aqueous solution. Advantageously, the concentration of noble metals in the solution is adjusted so that their desired final concentration in the catalyst is adjusted after receiving the solution according to simple pore filling of the moldings with the solution.
Nach der Tränkung der Formlinge mit der Lösung der edelmetallhaltigen Verbindungen werden die Formlinge bevorzugt in einer Vorrichtung getrocknet, um Wasser zu entfernen. Anschließend werden die Formlinge geglüht, in einem trockenen Luftstrom unter Abführung der frei werdenden flüchtigen Verbindungen im Abgas. Gegebenenfalls sind entstehende nitrose Gase zu vernichten.After impregnation of the moldings with the solution of the noble metal-containing compounds, the moldings are preferably dried in a device to remove water. Subsequently, the moldings are annealed, in a dry air stream with removal of the liberated volatile compounds in the exhaust gas. If necessary, the resulting nitrous gases are to be destroyed.
Die Edelmetalle liegen danach in feiner Verteilung als Metalloxy-, insbesondere Platinoyverbindungen, vor, während die Zeolithkristalle selbst keine Hydriermetallkomponente enthalten. Der Katalysator wird vor der Inbetriebnahme im Wasserstoff enthaltendem Gasstrom reduziert, insbesondere auf Temperaturen von 100 bis 480°C erhitzt, um das Edelmetall in fein verteilter metallischer Form auf dem Aluminiumoxid abzuscheiden. Die Metallagglomerate liegen vorteilhafterweise und in bevorzugter Ausführung der Erfindung danach in einer solchen Form vor, dass mindestens 30% und höchstens etwa 70% aller Metallatome zur Adsorption eines CO-Moleküls befähigt sind.The precious metals are then present in fine distribution as metal oxy, in particular Platinoyverbindungen, while the zeolite crystals themselves contain no hydrogenation metal component. The catalyst is reduced prior to startup in the hydrogen-containing gas stream, in particular heated to temperatures of 100 to 480 ° C, to deposit the noble metal in finely divided metallic form on the alumina. The metal agglomerates are advantageously and in a preferred embodiment of the invention then present in such a form that at least 30% and at most about 70% of all metal atoms are capable of adsorbing a CO molecule.
Die Metallkomponenten fungieren als hydrierwirksame Anteile des Katalysators, die in der Lage sind, die langkettigen Paraffine zu Carboniumonen zu aktivieren. Letztere reagieren an den aziden Zentren im Katalysator unter Verlagerung von CH3-Gruppen an den langen Ketten. Aus den zeolithischen Porenöffnungen treten nach der Umwandlung in erster Linie in 2-, 3-, 4- und/oder 5-Beta-Zeolith ist ein kommerziell verfügbares Produkt. Er wird bevorzugt als kristallines Alumosilikat-Pulver in einer Zusammensetzung Nan[AlnSi64-nO128] mit n<7 erfindungsgemäß eingesetzt. Anstelle des Aluminiums können auch Bor oder Gallium isomorph in die räumliche Silikatstruktur eintreten. Infolge seines hohen Gehalts an SiO2 kann man ihn auch saurem Millieu aussetzen, ohne dass er seine kristalline Struktur verliert, wobei ein Teil der Aluminiumtetraeder aus dem kristallinen Gitter entfernt werden können. Der Beta Zeolith wird vorzugsweise als feines Pulver mit einer Teilchengröße von insbesondere 0,5 bis etwa 200 µm, gemessen durch Laser-Partikelgrößenanalysator, eingesetzt. Der Zeolith verfügt über Poren mit Durchmessern von etwa 0,5 bis 0,8 nm. Die strukturellen 12--Ring-Öffnungen haben eine Weite von 0,55 nm in [001]-Richtung und einer Weite von 0,64 beziehungsweise 0,76 nm in [100]-Richtung des Kristallgitters. Infolge dieser Ausdehnung der Öffnungen sind die langen, normalkettigen Paraffine offensichtlich in der Lage, wenigstens zum Teil in die innere Struktur des Zeoliths mit seinen aziden Zentren einzutreten.The metal components act as hydrogenation-effective portions of the catalyst capable of activating the long-chain paraffins to carbonium ions. The latter react at the acidic centers in the catalyst with displacement of CH 3 groups on the long chains. From the zeolitic pore openings occur after conversion primarily in 2-, 3-, 4- and / or 5-beta zeolite is a commercially available product. It is preferably used as a crystalline aluminosilicate powder in a composition Nan [AlnSi 64-n O 128 ] with n <7 according to the invention. Instead of aluminum, boron or gallium can also enter the spatial silicate structure isomorphically. Due to its high content of SiO 2 , it can also be exposed to an acidic environment without losing its crystalline structure, whereby part of the aluminum tetrahedra can be removed from the crystalline lattice. The beta zeolite is preferably used as a fine powder having a particle size of in particular 0.5 to about 200 microns, as measured by laser particle size analyzer. The zeolite has pores with diameters of about 0.5 to 0.8 nm. The structural 12-ring openings have a width of 0.55 nm in [001] direction and a width of 0.64 and 0, respectively, 76 nm in the [100] direction of the crystal lattice. As a result of this expansion of the apertures, the long, normally paraffinic paraffins are apparently capable of entering, at least in part, the internal structure of the zeolite with its acidic centers.
Damit der Katalysator zur Isomerisierung besonders befähigt wird, können auch nach der Synthese noch vorhandene Alkalikationen möglichst quantitativ durch Protonen ausgetauscht werden. Der Austausch der Alkalikatonen durch Protonen wird nach an sich bekannten Verfahren durchgeführt, zum Beispiel durch Austausch mit wasserlöslichen Ammoniumsalzen und anschließender Kalzination bei 500°C. Die Einführung von Protonen kann auch direkt mit verdünnten Säuren ausgeführt werden. Nach dem Kalzinieren liegen die Zeolithe in der für Karboniumsreaktionen aktiven Brönstedt- bzw. beziehungsweise Lewis-Säuren-Form (azide Zentren) vor.In order for the catalyst to be particularly capable of isomerization, any alkali cations still present after the synthesis can be exchanged as quantitatively as possible by protons. The exchange of the alkali metal ions by protons is carried out according to methods known per se, for example by exchange with water-soluble ammonium salts and subsequent calcination at 500 ° C. The introduction of protons can also be carried out directly with dilute acids. After calcination, the zeolites are present in the carbonyl reactions active Brönstedt or respectively Lewis acids form (acidic centers).
Bei der Herstellung des Katalysators wird der Zeolith in bevorzugter Ausführung insbesondere als Pulver mit einem γ-Aluminiumoxid A100H, das gleichzeitig als Binder für den Zeolith und als Träger für eine Hydirermetallkomponente dient, beziehungsweise enthält diese in wesentlichen Anteilen. Beide Pulver werden miteinander vereinigt, und gleichzeitig oder danach werden verdünnte Säure, zum Beispiel Mineralsäure vorzugsweise Salpetersäure, oder organische Säure, wie Ameisen- oder Essigsäure, als Peötisationsmittel und soviel Wasser zugegeben, dass bei der intensiven Bearbeitung der Masse durch Kneten eine formungsfähige, plastifizierte Masse entsteht. Zur Steigerung der Plastizität werden in bevorzugter Ausführung Plastifiziermittel, insbesondere organische Hilfsstoffe, z.B. wasserlöslicher Celluloseether, in geringen Mengen bis etwa 5 Masse-%, bezogen auf die Pulversubstanzen, zugesetzt. Diese Masse wird zum Beispiel mittels einer Schneckenstrangpresse durch Düsen extrudiert, durch die Formlinge in Strangform mit einem wahlweisen Durchmesser und Profil entstehen. Die Extrudate werden anschließend bei Temperaturen von 80°C bis 200°C, insbesondere 100°C bis 200°C, getrocknet, gegebenenfalls noch auf eine bestimmte Länge gebrochen, und in einem weiteren Schritt thermisch bei Temperaturen von etwa 400°C bis 600°C behandelt, insbesondere kalziniert, so dass alle oder im Wesentlichen alle organischen Anteile, Wasser und gegebenenfalls vorhandene Nitrat- und Ammoniummionen aus den Formlingen entweichen.In the preparation of the catalyst, the zeolite in a preferred embodiment, in particular as a powder with a γ-aluminum oxide A100H, which at the same time as a binder for the zeolite and as a carrier for a hydro-metallic component serves, or contains these in substantial proportions. Both powders are combined, and simultaneously or thereafter, dilute acid, for example, mineral acid, preferably nitric acid, or organic acid, such as formic acid or acetic acid, is added as a peptizer and enough water to form, by plasticizing, a plasticizable, plasticized material Mass arises. In order to increase plasticity, in a preferred embodiment, plasticizers, in particular organic auxiliaries, for example water-soluble cellulose ethers, are added in small amounts of up to about 5% by weight, based on the powder substances. This mass is extruded, for example, by means of a screw extruder through dies, through which moldings are produced in strand form with an optional diameter and profile. The extrudates are then at temperatures of 80 ° C to 200 ° C, in particular 100 ° C to 200 ° C, dried, optionally still broken to a certain length, and in a further step thermally at temperatures of about 400 ° C to 600 ° C treated, in particular calcined, so that all or substantially all organic components, water and optionally present nitrate and ammonium ions escape from the moldings.
Der Aluminiumoxidvorläufer geht beim Kalzinieren bei Temperaturen über etwa 350°C. in gamma-Aluminioxid über, das eine spezifische Oberfläche von 150 bis 350m2/g, bezogen auf Al2O3, und ein Porenvolumen von 0,3 bis etwa 1,0 cm3/g, bezogen auf Al2O3, besitzt. Die Poren des Aluminiumoxids haben vorzugsweise Durchmesser von 3 bis 59 nm, durch die das Aluminiumoxid befähigt ist, große Moleküle aufzunehmen und zu den Zeolithkristallen transportieren.The alumina precursor is calcined at temperatures above about 350 ° C. in gamma-alumina over a specific surface of 150 to 350m 2 / g, based on Al 2 O 3 , and a pore volume of 0.3 to about 1.0 cm 3 / g, based on Al 2 O 3 possesses , The pores of the alumina preferably have diameters of 3 to 59 nm, by which the alumina is capable of taking up large molecules and transporting them to the zeolite crystals.
Die kalzinierten Formlinge werden mit einer Lösung, die Verbindung des Metalls oder der Metalle der 8. Nebengruppe des PSE, insbesondere des Platins, enthält, imprägniert. Hierfür eignen sich besonders H2[PtCl6] und H2[PdCl4]. Aber auch andere geeignete Verbindungen, die die Edelmetalle in anionischer Form enthalten, können verwendet werden. Die Verbindung der Edelmetalle werden vorteilhafterweise in bevorzugter Ausführung in wässriger Lösung verwendet. Vorteilhafterweise wird die Konzentration der Edelmetalle in der Lösung so eingestellt, dass ihre im Katalysator gewünschte Endkonzentration nach Aufnahme der Lösung gemäß einfacher Porenfüllung der Formlinge mit der Lösung eingestellt wird.The calcined shaped articles are mixed with a solution, the compound of the metal or of the metals of the 8th subgroup of the PSE, in particular of the platinum, contains, impregnated. Particularly suitable for this purpose are H 2 [PtCl 6 ] and H 2 [PdCl 4 ]. But other suitable compounds containing the noble metals in anionic form may also be used. The compound of the noble metals are advantageously used in a preferred embodiment in aqueous solution. Advantageously, the concentration of noble metals in the solution is adjusted so that their desired final concentration in the catalyst is adjusted after receiving the solution according to simple pore filling of the moldings with the solution.
Nach der Tränkung der Formlinge mit der Lösung der edelmetallhaltigen Verbindungen werden die Formlinge bevorzugt in einer Vorrichtung getrocknet, um Wasser zu entfernen. Anschließend werden die Formlinge geglüht, in einem trockenen Luftstrom unter Abführung der frei werdenden flüchtigen Verbindungen im Abgas. Gegebenenfalls sind entstehende nitrose Gase zu vernichten.After impregnation of the moldings with the solution of the noble metal-containing compounds, the moldings are preferably dried in a device to remove water. Subsequently, the moldings are annealed, in a dry air stream with removal of the liberated volatile compounds in the exhaust gas. If necessary, the resulting nitrous gases are to be destroyed.
Die Edelmetalle liegen danach in feiner Verteilung als Metalloxy-, insbesondere Platinoyverbindungen, vor, während die Zeolithkristalle selbst keine Hydriermetallkomponente enthalten. Der Katalysator wird vor der Inbetriebnahme im Wasserstoff enthaltendem Gasstrom reduziert, insbesondere auf Temperaturen von 100 bis 480°C erhitzt, um das Edelmetall in fein verteilter metallischer Form auf dem Aluminiumoxid abzuscheiden. Die Metallagglomerate liegen vorteilhafterweise und in bevorzugter Ausführung der Erfindung danach in einer solchen Form vor, dass mindestens 30% und höchstens etwa 70% aller Metallaatome zur Adsorption eines CO-Moleküls befähigt sind.The precious metals are then present in fine distribution as metal oxy, in particular Platinoyverbindungen, while the zeolite crystals themselves contain no hydrogenation metal component. The catalyst is reduced prior to startup in the hydrogen-containing gas stream, in particular heated to temperatures of 100 to 480 ° C, to deposit the noble metal in finely divided metallic form on the alumina. The metal agglomerates are advantageously and in a preferred embodiment of the invention then present in such a form that at least 30% and at most about 70% of all metal seeds are capable of adsorbing a CO molecule.
Die Metallkomponenten fungieren als hydrierwirksame Anteile des Katalysators, die in der Lage sind, die langkettigen Paraffine zu Carboniumonen zu aktivieren. Letztere reagieren an den aziden Zentren im Katalysator unter Verlagerung von CH3-Gruppen an den langen Ketten. Aus den zeolithischen Porenöffnungen treten nach der Umwandlung in erster Linie in 2-, 3-, 4- und/oder 5-Stellung an der C-Kette einfach methylgruppenverzweigte Paraffine aus. Der Katalysator kann zum Beispiel in Form von Extrudaten, Zylindern, Granulaten, Kugeln, Tabletten oder Pulver verwendet werden.The metal components act as hydrogenation-effective portions of the catalyst capable of activating the long-chain paraffins to carbonium ions. The latter react at the acidic centers in the catalyst under displacement of CH 3 groups on the long chains. From the zeolitic pore openings, simple methyl-group-branched paraffins emerge after conversion primarily to the 2, 3, 4 and / or 5 position on the C chain. The catalyst can be used, for example, in the form of extrudates, cylinders, granules, spheres, tablets or powders.
Bevorzugt kann der Katalysator in Anwesenheit von Wasserstoff bei einem H2-Partialdruck von 5 bis 180 bar eingesetzt werden.The catalyst can preferably be used in the presence of hydrogen at an H 2 partial pressure of from 5 to 180 bar.
Weiter bevorzugt kann der Katalysator bei einem H2: feed-Verhältnis von 100:1 bis 2000:1 Nm3/m3 feed eingesetzt werden.More preferably, the catalyst can be used at a H 2 : feed ratio of 100: 1 to 2000: 1 Nm 3 / m 3 feed.
Weiter bevorzugt kann der Katalysator bei einer Belastung von 0,1 bis 1 Volumen feed/Volumen Katalysator und Stunde eingesetzt werden.More preferably, the catalyst may be used at a loading of 0.1 to 1 volume feed / volume of catalyst per hour.
Weiter bevorzugt kann der Katalysator bei einer Temperatur von 200° bis 270° eingesetzt werden.More preferably, the catalyst can be used at a temperature of 200 ° to 270 °.
Der Katalysator kann weiter in Form kleiner Teilchen suspendiert im feed bei Temperaturen von bevorzugt 200°C bis 270°C und erhöhtem Druck in Gegenwart von Wasserstoff eingesetzt werden, um Fischer-Tropsch-Paraffin zu mikrokriistallinem Wachs umzuwandeln. Gegebenenfalls auftretende leichte Anteile können mittels Wasserdampfdestillation (Strippen) abgetrieben werden.The catalyst may be further suspended in the form of small particles suspended in the feed at temperatures of preferably 200 ° C to 270 ° C and elevated pressure in the presence of hydrogen to convert Fischer-Tropsch paraffin to microcrystalline wax. Optionally occurring slight fractions can be aborted by means of steam distillation (stripping).
Vorteilhafterweise ist der Katalysator als Festbett in einen Reaktor eingebaut, durch den man das feed zusammen mit Wasserstoff unter Temperaturen von bevorzugt 200°C bis 270°C langsam strömen lässt. Der Katalysator kann in einer kontinuierlich, semi-kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Verfahrensweise eingesetzt werden.Advantageously, the catalyst is incorporated as a fixed bed in a reactor through which the feed can flow slowly together with hydrogen at temperatures of preferably 200 ° C to 270 ° C. The catalyst can be used in a continuous, semi-continuous or batchwise procedure.
Der Katalysator wird anhand des folgenden Beispiels näher erläutert.The catalyst will be explained in more detail with reference to the following example.
300g kommerziell verfügbarer Zeolith beta mit einem SiO2:Al2O3-Molverhältnis von 23,3 in der metallkationenfreien Form (Alkaligehält weniger als 0,05 Masse-% bezogen auf bei 800°C kalzinierten Zeolith) als Pulver mit einer Teilchengröße von 0,5 bis etwa 50 µm, 62,8g kommerziell verfügbares Aluminiumoxidhyroxid als feines Pulver und 8,4 g wasserlöslicher Celluloseether werden intensiv miteinander vermischt. Dann werden 30ml verdünnte Salpetersäure mit 128 g HNO3/l sowie 350 ml entionisiertes Wasser zugegeben und eine Stunde intensiv verknetet. Es entsteht eine formungsfähige, knetbare Masse. Diese so erhaltene Masse wird mittels einer Schneckenstrangpresse durch Düsen mit zylindrischen Öffnungen von 1,5 mm Durchmesser gedrückt, so dass strangförmige Extrudate entstehen. Diese werden für sechs Stunden im Trokkenschrank bei 120°C getrocknet. Die Formlinge werden auf einer Länge von 3-5 mm gebrochen und bei 550°C auf einem Blech in dünner Schicht in einem elektrischen Muffelofen mit schwachem Luftdurchgang drei Stunden kalziniert. Es werden feste Formlinge erhalten mit einer Schüttdichte von 400g/l.300 g of commercially available zeolite beta with a SiO 2 : Al 2 O 3 molar ratio of 23.3 in the metal cation-free form (alkali contains less than 0.05% by mass based on 800 ° C calcined zeolite) as a powder having a particle size of 0 , 5 to about 50 μm, 62.8 g of commercially available alumina hydroxide as a fine powder and 8.4 g of water-soluble cellulose ether are intimately mixed. Then 30 ml of dilute nitric acid with 128 g of HNO 3 / l and 350 ml of deionized water are added and kneaded intensively for one hour. The result is a malleable, kneadable mass. This mass thus obtained is pressed by means of a screw extruder through nozzles with cylindrical openings of 1.5 mm diameter, so that strand-shaped extrudates arise. These are dried for six hours in a drying cabinet at 120 ° C. The moldings are crushed to a length of 3-5 mm and calcined at 550 ° C on a sheet in a thin layer in an electric muffle furnace with a slight passage of air for three hours. There are obtained solid moldings with a bulk density of 400g / l.
Von den Formlingen wird die aufnehmbare Menge Wasser bei Raumtemperatur ermittelt, die dem Porenvolumen entspricht (=110% bezogen auf die Katalysatormasse). Eine Lösung von 1,636g H2PcCl6 in 242 ml Wasser wird auf 220 g der Formlinge unter Bewegung aufgesprüht. Nach einer Einwirkungszeit von 10 Minuten werden die Formlinge unter Bewegung angetrocknet, bis die Hauptmenge an Flüssigkeit verdampft ist und die einzelnen Formlinge nicht mehr aneinander kleben. Danach werden die imprägnierten Formlinge bei 120°C in einem Trockenschrank in Luft getrocknet. Die getrockneten Formlinge werden in einem Senkrechtofen mit 100°C/h auf 450°C im Strom von trockener Luft aufgeheizt und bei 450°C eine Stunde gehalten.From the moldings, the ingestible amount of water is determined at room temperature, which corresponds to the pore volume (= 110% based on the catalyst mass). A solution of 1.636 g of H 2 PcCl 6 in 242 ml of water is sprayed onto 220 g of the moldings with agitation. After a contact time of 10 minutes, the moldings are dried with agitation until the bulk of liquid has evaporated and the individual moldings are not stick more together. Thereafter, the impregnated moldings are dried at 120 ° C in a drying oven in air. The dried moldings are heated in a vertical oven at 100 ° C / h to 450 ° C in the stream of dry air and held at 450 ° C for one hour.
Anschließend werden die Formlinge im Ofen auf Umgebungstemperatur abgekühlt, der Luftstrom durch reinen Stickstoff ersetzt, bis der Sauerstoffgehalt im ausströmenden Gas unter 0,5 Vol.-% beträgt und dann von Stickstoff auf Wasserstoff umgeschaltet. Der Ofen wird wieder mit 100°C/h auf 450°C aufgeheizt, und der Katalysator wird drei Stunden bei dieser Temperatur im durchströmenden Wasserstoff behandelt, das heißt reduziert. Danach lässt man den Katalysator im Stickstoffstrom abkühlen und kann ihn ausbauen. Der erhaltene erfindungsgemäße Katalysator A ist an der Luft stabil. Der Platingehalt beträgt 0,8 Masse-%, bezogen auf die bei 800° geglühte Kombination aller Komponenten.Subsequently, the moldings are cooled in the oven to ambient temperature, the air flow is replaced by pure nitrogen until the oxygen content in the outflowing gas is less than 0.5 vol .-% and then switched from nitrogen to hydrogen. The furnace is again heated at 100 ° C / h to 450 ° C, and the catalyst is treated for three hours at this temperature in the flowing hydrogen, that is reduced. Thereafter, the catalyst is allowed to cool in a nitrogen stream and can be removed. The resulting catalyst A according to the invention is stable in air. The platinum content is 0.8% by weight, based on the combination of all components annealed at 800 °.
Der oben hergestellte Katalysator A wurde auf eine Korngröße von 160 bis 315 µm zerkleinert und 4g dieses zerkleinerten Katalysator in 180 g eines Fischer-Tropsch-Praffins ("feed") bei einer Temperatur von 120°C eingerührt. Das Gemenge wurde in einen Autoklaven eingefüllt. Nach Abschließen des Autoklaven wurde ein Wasserstoffdruck von 50 bar aufgedrückt und unter Rühren wurde das Gemenge auf 250°C aufgeheizt und sieben Stunden unter Rühren weiter behandelt. Danach wurde der Autoklav wieder abgekühlt auf 120°C, und das Produkt wurde dem Autoklaven entnommen, der Katalysator abgetrennt und untersucht. Die Produktkenndaten wurde mit denen des feeds verglichen (siehe Tabelle).
Das Hydroisomerisat zeigt deutlich vom Ausgangsstoff unterschiedliche Eigenschaften, die einem mikrokristallinen Wachs entsprechen. Der Anteil der I-Paraffine ist gegenüber dem feed erheblich erhöht.The hydroisomerizate clearly shows different properties from the starting material, which correspond to a microcrystalline wax. The proportion of I-paraffins is significantly increased compared to the feed.
Vorzugsweise wird die katalytische Hydroisomerisierung der FT-Paraffine kontinuierlich in einem Durchflussreaktor mit einem fest angeordneten Katalysator, insbesondere in Form von Extrudaten, Kugeln oder Tabletten durchgeführt, wobei der Reaktor, wenn er, wie bevorzugt, senkrecht ausgerichtet ist sowohl von oben nach unten als auch von unten nach oben durchströmt werden kann. Das Verfahren kann aber auch diskontinuierlich oder semi-kontinuierlich in z.B. einem Rührautoklaven in einem Batch-Verfahren durchgeführt werden, wobei der Katalysator in einem durchlässigen Netz enthalten ist oder fein verteilt als Granulat oder Pulver im FT-Paraffin eingesetzt ist. Die Prozess-Parameter des kontinuierlich sowie des diskontinuierlichen Verfahrens sind gleich.Preferably, the catalytic hydroisomerization of the FT paraffins is carried out continuously in a flow-through reactor with a fixed catalyst, in particular in the form of extrudates, spheres or tablets, the reactor, when it is, as preferred, oriented vertically both from top to bottom and from bottom to top can be flowed through. However, the process can also be carried out batchwise or semi-continuously in, for example, a stirred autoclave in a batch process, the catalyst being contained in a permeable network or being finely divided is used as granules or powder in FT paraffin. The process parameters of the continuous as well as the discontinuous process are the same.
Die erfindungsgemäß erhaltenen festen mikrokristallinen Paraffine haben folgende Eigenschaften:The solid microcrystalline paraffins obtained according to the invention have the following properties:
Verglichen mit den eingesetzten FT-Paraffinen haben sie etwas niedrigere Erstarrungspunkte und enthalten neben n-Alkanen einen hohen, insbesondere höheren Gewichtsanteil an iso- im Vergleich zu bzw. als an n-Alkanen. Der Anteil an n- bzw. iso-Alkanen wird durch die Gaschromatografie bestimmt. Der durch die Hydroisomerisierung erreichte erhöhte Isomerisierungsgrad findet seinen Ausdruck in erhöhten Penetrationswerten, einem verringerten Kristallisationsgrad und einer abgesenkten Schmelzenthalpie. Die Produkte waren fest, weiß, pak und von klebriger Konsistenz. Die Festigkeit war jedenfalls bei Umgebungstemperatur (20°C) gegeben.Compared with the FT paraffins used, they have somewhat lower solidification points and, in addition to n-alkanes, contain a high, in particular higher, weight fraction of iso compared to or as to n-alkanes. The proportion of n- or iso-alkanes is determined by gas chromatography. The increased degree of isomerization achieved by the hydroisomerization finds expression in increased penetration values, a reduced degree of crystallization and a reduced enthalpy of fusion. The products were firm, white, pak and sticky in consistency. The strength was in any case given at ambient temperature (20 ° C).
Der Kristallisationsgrad wird durch eine Röntgenbeugungsanalyse festgestellt. Er bezeichnet den kristallinen Anteil im erhaltenen Produkt im Verhältnis zu dem amorphen Anteil. Die amorphen Anteile führen zu einer anderen Beugung der Röntgenstrahlen als die kristallinen Anteile. Die Nadelpenetration bei 25 ° C bei den erfindungsgemäßen Produkten ist im Bereich von 20 bis 100, gemessen nach DIN 51579.The degree of crystallinity is determined by an X-ray diffraction analysis. It denotes the crystalline content in the product obtained relative to the amorphous content. The amorphous portions lead to a different diffraction of the X-rays than the crystalline portions. The needle penetration at 25 ° C in the products of the invention is in the range of 20 to 100, measured according to DIN 51579.
Der kristalline Anteil ist insbesondere wie folgt verringert: Während beim Einsatzgut ein kristalliner Anteil in einer Bandbreite von 60 bis 75 % auftritt, ist beim Hydroisomerisat ein solcher von 30 bis 45 % zu beobachten. Insbesondere im Bereich von 35 bis 40%. Dieser kristalline Anteil liegt danach in der Mitte zwischendem der mikrokristallinen Paraffine auf Erdölbasis und dem des Ausgangsprodukts, der FT-Paraffine. der kristalline Anteil dieser synthetischen Mikroparaffine schließt entsprechend auch eine Lücke in den anwendungstechnischen Eigenschaften derartiger Produkte. Denn die physikalischen und stofflichen Eigenschaften solcher Produkte sind in der Regel Ausdruck der Kristallinität.The crystalline fraction is reduced in particular as follows: While the starting material, a crystalline content in a range of 60 to 75% occurs, is observed in the hydroisomerizate such from 30 to 45%. Especially in the range of 35 to 40%. This crystalline fraction then lies midway between the petroleum-based microcrystalline paraffin and that of the starting product, the FT paraffins. the crystalline proportion of these synthetic microparaffins accordingly also closes a gap in the performance properties of such products. For the physical and material properties of such products are usually an expression of crystallinity.
Die kristallinen Anteile und die amorphen Anteile werden durch die genannten Röntgenbeugungsanalyse jeweils in MA.-% angegeben.The crystalline fractions and the amorphous fractions are indicated by the aforementioned X-ray diffraction analysis in each case in MA.%.
Die durch katalytische Hydroisomerisierung hergestellten mikrokristallinen Paraffine können auch mit einem Lösungsmittel entölt werden. Hiermit ist jedoch nicht ausgesagt, dass die beschriebenen Hydroisomerisierungsprodukte einen Gehalt an öligen Komponenten im herkömmlichen Sinne aufweisen. Es werden jedenfalls aber kurzkettige n- bzw. iso-Alkane entfernt. Bei Verwendung eines Lösungsmittelgemischs von Dichloräthan: Toluol von 95 : 5 Volumenteilen und einem Produkt-Lösemittelverhältnis von 1 : 3,6 Teilen bei 22 ° C wird ein entöltes mikrokristallines Paraffin in einer Ausbeute von 80 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das eingesetzte Hydroisomerisat, erhalten. Es hat folgende Eigenschaften:
- Nadelpenetration: von 1 x 10-1 bis 7 x 10-1, insbesondere 3 x 10-1 bis 6 x 10-1 mm, bestimmt nach DIN 51579,
- MBK-lösliches:1,0
bis 2 Gew.- 1,2% insbesondere 1,6 Gew.-%, bestimmt nach MIBK nach modifizierter ASTM D 721/87bis - Erstarrungspunkt: ca. 60 bis ca. 95°C, insbesondere 70 bis 85 °C ,bestimmt nach DIN ISO 2207.
- Needle penetration: from 1 × 10 -1 to 7 × 10 -1 , in particular 3 × 10 -1 to 6 × 10 -1 mm, determined to DIN 51579,
- MBK-soluble: 1.0 to 2 wt.%, In particular 1.2 to 1.6 wt.%, Determined according to MIBK according to modified ASTM D 721/87
- Freezing point: about 60 to about 95 ° C, especially 70 to 85 ° C, determined according to DIN ISO 2207.
Durch die Entfernung der kurzkettigen Anteile wurde also aus dem mittelharten Produkt ein sehr hartes Produkt, wenn man es mit den Typen auf Erdölbasis vergleicht. Dann ist das entölte Hydroisomerisat mit den härtesten Typen auf Erdölbasis vergleichbar.Thus, by removing the short chain portions, the medium hard product became a very hard product when compared to the petroleum type. Then the de-oiled hydroisomerate is the hardest type comparable to petroleum.
Aufgrund seiner Eigenschaften kann das erfindungsgemäß hergestellte mikrokristalline Hydroisomerisat sowie das entsprechende entölte mikrokristalline Hydroisomerisat wie ein Mikrowachs verwendet werden (siehe Einleitung). Insbesondere kann das erhaltene Hydroisomerisat auch oxidiert werden. Es werden oxidierte Produkte erhalten, die nach Schmelzbereich und Oxidationsgrad unterschiedlich sein können und vor allem als Basisprodukte für Korrosionsschutzmittel und als Hohlraum- und Unterbodenschutzmittel für Kraftfahrzeuge eingesetzt werden. Sie werden darüber hinaus in Emulsionen als Pflege- und Trennmittel und als Additiv für Druck- und Kohlepapierfarbmassen verwendet.Because of its properties, the microcrystalline hydroisomerate prepared according to the invention and the corresponding deoiled microcrystalline hydroisomerizate, such as a microwax, can be used (see introduction). In particular, the resulting hydroisomerizate can also be oxidized. There are obtained oxidized products that can be different by melting range and degree of oxidation and are used mainly as a base for corrosion inhibitors and as a cavity and underbody protection for motor vehicles. They are also used in emulsions as care and release agents and as an additive for printing and carbon paper colorants.
Die Säure- und Estergruppen, die statistisch über Kohlenwasserstoffketten verteilt sind, können mit anorganischen oder organischen Basen zu in Wasser dispergierfähigen Formulierungen umgesetzt werden (Emulgierwachse) und führen zu Produkten mit sehr guter Metallhaftung.The acid and ester groups, which are statistically distributed over hydrocarbon chains, can be reacted with inorganic or organic bases to form water-dispersible formulations (emulsifying waxes) and lead to products with very good metal adhesion.
Weitere Anwendungsgebiete sind die Herstellung von Imprägnierungs-, Beschichtungs- und Kaschierwachsen für die Verpackungs- und Textilindustrie Heißsiegel- und Schmelzklebstoffen als Blendkomponente in Kerzen und anderen Wachswaren in Wachsmischungen für Malkreiden, Fußboden- und Autopflegemitteln sowie für die Dentaltechnik und die Pyrochemie.Further areas of application are the production of impregnating, coating and laminating waxes for the packaging and textile industry. Heat sealants and hot melt adhesives as blend component in candles and other wax goods in wax mixtures for malting agents, floor and car care products as well as for dental technology and pyrochemistry.
Sie sind ferner Bestandteil von Lichtschutzwachsen für die Reifenindustrie elektrischen Isoliermaterialien Gerüst- und Modellwachsen für die Feingussindustrie sowie Wachsformulierung für die Sprengstoff-, Munition- und Treibsatztechnik.They are also part of sunscreen waxes for the tire industry electrical insulation materials scaffolding and model waxes for the investment casting industry and wax formulation for the explosives, ammunition and propellant technology.
Weiterhin eignen sich derartige Produkte als Trennmittel bei der Verpressung von Holz-, Span- und Faserplatten bei der Herstellung von Keramikteilen und aufgrund ihres Retentionsvermögens zur Herstellung lösemittelhaltiger Pflegemittel, Schleif- und Polierpasten sowie als Mattierungsmittel für Lacke.Furthermore, such products are suitable as release agents in the pressing of wood, chipboard and fibreboard in the manufacture of ceramic parts and because of their retention capacity for the preparation of solvent-based care products, grinding and polishing pastes and matting agents for paints.
Weiterhin können diese Produkte zur Rezeptierung von Klebwachsen, Käsewachsen, kosmetischen Präparaten, Kaugummigrundlagen, Guss- und Kabel-massen, sprühfähigen Schädlingsbekämpfungsmitteln, Vaselinen, künstlichen Kaminscheiten, Gleitmitteln und Schmelzklebstoffen eingesetzt werden.Furthermore, these products can be used for the formulation of adhesive waxes, cheese waxes, cosmetic preparations, chewing gum bases, cast and cable compounds, sprayable pesticides, vaselines, artificial chimney logs, lubricants and hot melt adhesives.
Die synthetischen Mikrowachse sind lebensmittelecht. Die Prüfung erfolgt nach FDA, § 175. 250.The synthetic microwaxes are food safe. The test is carried out according to FDA, § 175. 250.
Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen im Einzelnen erläutert.The invention will now be explained in detail by way of examples.
Ein FT-Paraffin mit einem Erstarrungspunkt bei 97 ° C wurde im Durchflussreaktor mit Wasserstoff bei einem Druck von 5 MPa (50 bar), einer Temperatur von 270 ° C und einem v/vh-Verhältnis von 0,3 katalytisch isomerisiert. Die eingetretene Hydroisomerisierung wird durch Kennzahlen in Tabelle 1 belegt.An FT paraffin with a solidification point at 97 ° C was catalytically isomerized in the flow reactor with hydrogen at a pressure of 5 MPa (50 bar), a temperature of 270 ° C and a v / vh ratio of 0.3. The hydroisomerization that has occurred is substantiated by the figures in Table 1.
Der Katalysator hat aufgewiesen 0,8 MA-% Platin auf β-Zeolith und ein SIO2 zu Al2O3 Mol-Verhältnis von 23 : 1 und einem Aluminiumoxid mit großer Oberfläche. Der Katalysator lag in acider Form vor. Er enthielt weniger als 0,02 % Alkali-Oxid bezogen auf die Trockensubstanz.The catalyst had 0.8 MA% platinum on β- zeolite and a SIO 2 to Al 2 O 3 mole ratio of 23: 1 and a high surface area alumina. The catalyst was in acid form. It contained less than 0.02% alkali oxide based on dry matter.
Das erhaltene Hydroisomerisat war fest, weiß-opak, geruchlos, leicht klebrig und unterschied sich damit deutlich von dem spröd-harten Einsatzprodukt. Der Iso-Alkan-Anteil war um ca. das 5-fache erhöht, was durch den erhöhten Penetrationswert, den verringerten kristallinen Anteil und die abgesenkte Schmelzenthalpie belegt wird. Das so hergestellte synthetische, mikrokristalline Paraffin ist entsprechend seinen Kennwerten zwischen einem plastischen und einem hartem Mikrowachs auf Erdölbasis einzuordnen. Mit dem Hydroisimerisat wurde somit ein Paraffin mit ausgeprägter mikrokristalliner Struktur erhalten, dessen C-Kettenlängenverteilung anhand der Kohlenstoffatome mit 23 bis 91 in etwa der des Einsatzproduktes mit 27 bis 95, damit geringfügig verschoben zu kleineren Kettenlängen hin, entspricht. Die Kettenlänge wurden durch Gaschromatografie bestimmt. eine entsprechende Gaschromatigrafie ist als Figur 1 beigefügt.The resulting hydroisomerate was solid, white-opaque, odorless, slightly sticky and thus differed significantly from the brittle-hard feedstock. The isoalkane content was increased by about 5-fold, which is evidenced by the increased penetration value, the reduced crystalline content and the reduced enthalpy of fusion. The synthetic, microcrystalline paraffin thus prepared is classified according to its characteristics between a plastic and a hard microwax based on petroleum. With the hydroisimerizate thus a paraffin was obtained with pronounced microcrystalline structure whose C-chain length distribution on the basis of carbon atoms with 23 to 91 in about that of the starting material with 27 to 95, thus slightly shifted towards smaller chain lengths out. The chain length was determined by gas chromatography. a corresponding gas chromatogram is attached as FIG.
Ein FT-Paraffin mit einem Erstarrungspunkt bei 71,5 ° C wurde im Autoklaven unter einem Wasserstoffdruck von 5 MPa (50 bar) und einer Temperatur von 250 ° C katalytisch isomerisiert. Die eingetretene strukturelle Umwandlung wird durch die Kennzahlen in der Tabelle belegt.An FT paraffin having a solidification point of 71.5 ° C was catalytically isomerized in an autoclave under a hydrogen pressure of 5 MPa (50 bar) and a temperature of 250 ° C. The structural transformation that has occurred is substantiated by the key figures in the table.
Es wurde der gleiche Katalysator wie in Beispiel 1 eingesetzt.The same catalyst was used as in Example 1.
Das erhaltene Hydroisiomerisat war fest, weiß-opark und geruchlos sowie pastös und leicht klebrig. Der iso-Alkan-Anteil war um das ca. 5-fache erhöht. Der hohe Isomerisierungsgrad findet seinen Ausdruck in dem deutlich erhöhten Penetrationswert, dem verringertem kristallinen Anteil und der abgesenkten Schmelzenthalpie. Das so erhaltene mikrokristalline Paraffin hat eine ähnliche allerdings etwas verkleinerte C-Kettenlänge wie das FT-Paraffin, was anhand der Kohlenstoffatome deutlich wird: 23 bis 42 beim Hydroisomerisat und 25 bis 48 beim FT-Paraffin. Das so hergestellte synthetische mikrokristalline Paraffin ist entsprechend seinen Kennwerten einem auf Erdölbasis gewonnenen weichplastischen mikrokristallinen Paraffin vergleichbar.The obtained hydroisomerizate was solid, white-opaque and odorless as well as pasty and slightly sticky. The isoalkane content was increased approximately 5-fold. The high degree of isomerization finds expression in the significantly increased penetration value, the reduced crystalline content and the reduced enthalpy of fusion. The microcrystalline paraffin thus obtained has a similar but slightly reduced C chain length as the FT paraffin, which is clear from the carbon atoms: 23 to 42 in the hydroisomerate and 25 to 48 in FT paraffin. The resulting synthetic microcrystalline paraffin is comparable to a petroleum based soft plastic microcrystalline paraffin according to its characteristics.
Die Beispiele 1 und 2 zeigen, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren die FT-Paraffine, die überwiegend aus n-Alkane bestehen und eine feinkristalline Struktur sowie eine spröd-harte Konsistenz aufweisen, in nicht fließende, pastöse oder feste Paraffine umgewandelt wurden, die niedrigere Schmelztemperaturen als die Einsatzprodukte aufweisen. Diese Paraffine zeichnen sich durch einen hohen Gehalt an verzweigten Alkanen aus und weisen infolgedessen eine mikrokristalline Struktur mit deutlich verringertem Kristallisationsgrad (gegenüber dem Ausgangsprodukt) sowie eine plastische bis leicht klebrige Konsistenz auf. Bei den verzweigten Alkanen handelt es sich überwiegend um Methyl-Alkane, wobei die Methyl-Gruppen vorzugsweise in der 2-, 3-, 4- oder 5-Position auftritt. Im geringen Maße wurden auch mehrfach Methylverzweigte Alkane gebildet.Examples 1 and 2 show that the FT-paraffins, which consist predominantly of n-alkanes and have a finely crystalline structure and a brittle-hard consistency, have been converted into non-flowing, pasty or solid paraffins by the process according to the invention, the lower melting temperatures as the feedstock. These paraffins are characterized by a high content of branched alkanes and consequently have a microcrystalline structure with a significantly reduced degree of crystallization (compared to the starting material) and a plastic to slightly sticky consistency. The branched alkanes are predominantly methylalkanes, with the methyl groups preferably occurring in the 2, 3, 4 or 5 position. To a lesser extent methyl branched alkanes were formed several times.
Die Ergebnisse der Beispiele 1 und 2, verglichen auch mit dem Einsatzprodukt sind in der beigefügten Tabelle 1 zusammengestellt.The results of Examples 1 and 2, compared with the starting material are summarized in the attached Table 1.
Ein Beispiel 2 entsprechendes Gaschromatogramm ist in
Das Einsatzprodukt von Beispiel 2 wurde dann, bei wieder gleichem Katalysator, in einem Durchflussreaktor isomerisiert und es wurde ein Hydroisomerisat mit etwas abweichenden, jedoch vergleichbaren Kennwerten (vgl. auch hierzu Tabelle 1) wie im Autoklaven-Versuch (Beispiel 2) erhalten, bei einer deutliche abgesenkten Prozesstemperatur von 220°C. Ein Reaktorversuch ist einer großtechnischen Durchführung der Hydroisomerisierung deutlich näher als ein Autoklaven-Versuch. Die somit nachgewiesene mögliche Herabsetzung der Prozesstemperatur im Vergleich zu dem Autoklaven-Versuch lässt gleiches auch im Falle des Beispiels 1, jedenfalls aber bei großtechnischer Durchführung erwarten.The starting material of Example 2 was then isomerized in a flow reactor again with the same catalyst, and a hydroisomerate with somewhat different but comparable parameters (cf. also Table 1) was obtained as in the autoclave experiment (Example 2) clear lowered process temperature of 220 ° C. A reactor experiment is a large-scale one Carrying out the hydroisomerization much closer than an autoclave experiment. The thus proven possible reduction of the process temperature in comparison to the autoclave experiment can be expected the same in the case of Example 1, but at least in large-scale implementation.
Die Herabsetzung der Prozesstemperatur ist auch mit dem wesentlichen Vorteil verbunden, dass die an sich bei einer solchen Hydroisomerisierung konkurrierend ablaufende crack-Reaktion entscheidend zurückgedrängt wird (siehe
Ein dem Beispiel 3 entsprechendes Gaskomatrogramm ist als
Im Unterschied zu den aus Erdöl gewonnenen mikrokristallinen Paraffinen enthalten die durch die erfindungsgemäße Hydroisomerisierung hergestellten vollsynthetischen mikrokristallinen Paraffine keine stark verzweigten iso-Alkane, keine zyklischen Kohlenwasserstoffen (Naphthene) und insbesondere keine Aromaten sowie Schwefel-Verbindungen. Sie entsprechen damit höchsten Reinheitsanforderungen für mikrokristalline Paraffine und sind damit hervorragend prädestiniert für den Einsatz in der kosmetischen und pharmazeutischen Industrie sowie zur Verpackung und Konservierung in der Lebensmittelindustrie.
Claims (13)
- Microcrystalline paraffin as solid product, which can be prepared by catalytic hydroisomerization of FT paraffins having a carbon chain length distribution in the range from 20 to 105 at temperatures above 200°C, using a catalyst based on a β-zeolite, having a pore size between 0.50 and 0.80 nm, the catalyst further comprising a hydrogenation metal component of transition group VIII of the Periodic Table and the hydrogenation metal content of the catalyst being 0.1 to 2.0% by mass, based on the catalyst fired at 800°C, the microcrystalline paraffin produced not being liquid at 25°C, but being at least paste-like to solid with a needle penetration value of less than 100 x 10-1 mm, measured in accordance with DIN 51579.
- Microcrystalline paraffin according to Claim 1, characterized in that the proportion by weight of isoalkanes is greater than that of n-alkanes.
- A process for preparing a microcrystalline paraffin, by catalytic hydroisomerization, which is not liquid at 25°C, but is at least paste-like to solid with a needle penetration value of less than 100 x 10-1 mm, measured in accordance with DIN 51579, using as starting material, FT paraffins having carbon atoms in the range from 20 to 105, using a catalyst based on a β-zeolite, having a pore size between 0.50 and 0.80 nm, the catalyst further comprising a hydrogenation metal component of transition group VIII of the Periodic Table and the hydrogenation metal content of the catalyst being 0.1 to 2.0% by mass, in the case of platinum preferably 0.4 to 1.0% by mass, based on the catalyst fired at 800°C, using a process temperature above 200°C, and under the action of pressure in the presence of hydrogen.
- A process according to Claim 3, characterized in that the process temperature is from 200 to 270°C.
- A process according to either of Claims 3 and 4, characterized in that the pressure is 2 to 20 MPa.
- A process according to Claim 5, characterized in that the pressure is 3 to 8 MPa.
- A process according to Claim 6, characterized by a process temperature of 230 to 270°C.
- A process according to any of Claims 3 to 7, characterized by a feed ratio of hydrogen to FT paraffin from 100:1 to 2000:1 standard m3 per m3.
- A process according to any of Claims 3 to 8, characterized by a feed ratio of hydrogen to FT paraffin from 250:1 to 600:1 standard m3 per m3.
- A process according to any of Claims 3 to 9, characterized in that it is carried out at a loading from 0.1 to 2.0 v/vh, preferably 0.2 to 0.8 v/vh.
- A process according to any of Claims 3 to 10, characterized in that the catalyst has a pore size between 0.55 to 0.76 nm.
- A process according to any of Claims 3 to 11, characterized in that the FT paraffin is used in a solidification point range from 70 to 105°C, preferably with solidification points of 70, 80, 95 or 105°C.
- A process according to any of Claims 3 to 12, characterized in that the microcrystalline paraffins are prepared from the FT paraffins in a single process step, optionally additionally with removal of the short-chain constituents.
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