FI86632B - Catalytic composition for isomerization of paraffin hydrocarbons - Google Patents

Catalytic composition for isomerization of paraffin hydrocarbons Download PDF

Info

Publication number
FI86632B
FI86632B FI872029A FI872029A FI86632B FI 86632 B FI86632 B FI 86632B FI 872029 A FI872029 A FI 872029A FI 872029 A FI872029 A FI 872029A FI 86632 B FI86632 B FI 86632B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
composition
isomerization
catalyst
hydrogen
alumina
Prior art date
Application number
FI872029A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI872029A0 (en
FI86632C (en
FI872029A (en
Inventor
James A Johnson
Steve T Schmidt
Steve T Bakas
Steven W Cole
Original Assignee
Uop Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uop Inc filed Critical Uop Inc
Priority to FI872029A priority Critical patent/FI86632C/en
Publication of FI872029A0 publication Critical patent/FI872029A0/en
Publication of FI872029A publication Critical patent/FI872029A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI86632B publication Critical patent/FI86632B/en
Publication of FI86632C publication Critical patent/FI86632C/en

Links

Description

1 866321 86632

Katalyyttinen koostumus parafiinihiilivetyjen isomeroimiseksiCatalytic composition for the isomerization of paraffinic hydrocarbons

Esillä oleva keksintö koskee paranneltua katalyyttistä koostumusta ja hydroisomerointimenetelmää, jossa käytetään tuota katalyyttistä koostumusta. Erityisemmin tämä keksintö koskee iso-meroinnin katalysaattorikoostumusta, joka sisältää hydrausfunk-tion valikoituna ryhmän VIII metalleista, vetymuotoisen kiteisen alumiinisilikaattizeoliitin, ja refraktorisen (vaikeasti pelkistyvän) epäorgaanisen oksidin. Uusi katalyyttinen koostumus on erityisen hyödyllinen rikkiä epäpuhtautena sisältävien isomeroi-tuvien hiilivetyjen isomerointiin.The present invention relates to an improved catalytic composition and a hydroisomerization process using that catalytic composition. More particularly, this invention relates to an isomerization catalyst composition comprising a hydrogenation function selected from Group VIII metals, a hydrogenated crystalline aluminosilicate zeolite, and a refractory (difficult to reduce) inorganic oxide. The new catalytic composition is particularly useful for the isomerization of isomerizable hydrocarbons containing sulfur as an impurity.

Pienimolekyylipainoisten normaalisten parafiinien isomerointi on alalla hyvin tunnettua. Tämä reaktio on huomattavan tärkeä öljyteollisuudessa, johtuen isoparafiinien oleellisesti suuremmista oktaaniluvuista verrattuna niiden normaalisiin muotoihin. Koska bensiiniseoksissa tarvitaan kiehumapistealueeltaan erilaisten aineiden jakauma, ovat isoparafiinit alueella C^-C-j tärkeitä seoskomponentteja. Tähän saakka on ollut käytäntönä isomeroida parafiineja niiden haaroittuneiden isomeerien tasapainoseoksiksi erilaisten katalysaattorien kanssa. Friedel-Crafts-katalysaatto-rit, kuten esimerkiksi alumiinikloridi, ovat tunnetusti tehokkaita isomerointikatalysaattoreita. Jalometalleja, kuten esimerkiksi platina halogenoidun alumiinioksidin tai piihappoalumiini-oksidin pinnalla, on myös käytetty tehokkaasti hiilivetyjen iso-meroinnissa. Viimeisimpänä aikoina, kiteisiä aluminosilikaatti-zeoliitteja, jotka ovat osoittautuneet katalyyttisesti aktiivisiksi, on tehokkaasti käytetty hiilivetyjen isomeroinnissa. Sekä luonnollisia että synteettisiä kiteisiä aluminosilikaatteja on käytetty. Näihin luetaan mukaan X-tyypin ja Y-tyypin zeoliitit samoin kuin synteettinen mordeniitti.The isomerization of low molecular weight normal paraffins is well known in the art. This reaction is of considerable importance in the oil industry, due to the substantially higher octane numbers of isoparaffins compared to their normal forms. Because gasoline blends require a distribution of substances with different boiling points, isoparaffins are important blend components in the C 1 -C 6 range. Until now, it has been the practice to isomerize paraffins to equilibrium mixtures of their branched isomers with various catalysts. Friedel-Crafts catalysts, such as aluminum chloride, are known to be effective isomerization catalysts. Precious metals such as platinum on the surface of halogenated alumina or silica alumina have also been used effectively in the isomerization of hydrocarbons. Recently, crystalline aluminosilicate zeolites that have been shown to be catalytically active have been used effectively in the isomerization of hydrocarbons. Both natural and synthetic crystalline aluminosilicates have been used. These include X-type and Y-type zeolites as well as synthetic mordenite.

Erityisesti zeoliitit, jotka tunnetaan nimellä mordeniitit, ovat saaneet suuren huomion. Mordeniitit ovat kiteisiä, luonnollisia tai synteettisiä aluminosilikaattityyppisiä zeoliitteja: yleensä ne käsittävät koostumuksen, joka ilmaistaan mooleina oheista oksidia 2 86632 1,0 + 0,2 Na20 · A1203 · 10 + 0,5 Si02;Zeolites in particular, known as mordenites, have received much attention. Mordenites are crystalline, natural or synthetic aluminosilicate-type zeolites: they generally comprise a composition expressed as moles of the following oxide 2 86632 1.0 + 0.2 Na 2 O · Al 2 O 3 · 10 + 0.5 SiO 2;

Si02:n määrä voi myös olla suurempi. Kaiken tai osan natriumista korvaten, voi muita alkalimetalleja ja/tai maa-alkalimetalle-ja olla läsnä.The amount of SiO 2 may also be higher. Substituting all or part of the sodium, other alkali metals and / or alkaline earth metals may be present.

Yleensä on todettu, että mordeniitin natriummuoto ei ole erityisen tehokas hiilivetyjen isomerointiin, ja että korvaamalla kokonaan tai suurimmaksi osaksi natriumkationit vetyioneilla, saadaan aikaan edullisempaa mordeniitin vetymuotoa. Natriummuodon muuttaminen vetymuodoksi voidaan toteuttaa monilla keinoilla.In general, it has been found that the sodium form of mordenite is not particularly effective in isomerizing hydrocarbons, and that replacing all or most of the sodium cations with hydrogen ions provides a more preferred hydrogen form of mordenite. The conversion of the sodium form to the hydrogen form can be accomplished in many ways.

Yksi menetelmä on natriumionien suora korvaaminen vetyioneilla, käyttämällä happameksi tehtyä vesiliuosta, jossa yhteydessä käytetään ioninvaihtomenetelmää. Toinen menetelmä käsittää natrium-ionien substituution ammoniumioneilla, jota seuraa ammoniummuo-don hajoaminen, käyttäen oksidatiivista käsittelyä korkeassa lämpötilassa.One method is the direct replacement of sodium ions with hydrogen ions, using an acidified aqueous solution using the ion exchange method. Another method involves the substitution of sodium ions with ammonium ions followed by the decomposition of the ammonium solution using oxidative treatment at high temperature.

Hydroisomerointikatalysaattorien aktiivisuus ja selektiivisyys riippuvat erilaisista tekijöistä, kuten esimerkiksi katalysaattorin valmistustavasta, promoottorien läsnäolo tai puuttuminen, raaka-aineiden laatu, syötettävien raaka-aineiden laatu, proses-siolosuhteet tai vastaavat. Sopivia katalysaattoreita voidaan tavanomaisesti valmistaa yhdistämällä kaupallisesti saatavissa olevia kiteisiä zeoliitteja, kuten esimerkiksi vetymuotoinen mordeniitti, sopivan matriksimateriaalin kanssa, jota seuraa ryhmän VIII metallin lisääminen, ja sen jälkeen aktivointi tavanomaisin keinoin. On keksitty uusi katalysaattori, jolla on paljon kehittyneempi isomerointikyky verrattuna tavanomaisesti valmistettuihin katalysaattoreihin.The activity and selectivity of the hydroisomerization catalysts depend on various factors, such as the method of preparation of the catalyst, the presence or absence of promoters, the quality of the feedstocks, the quality of the feedstocks to be fed, the process conditions or the like. Suitable catalysts can be conventionally prepared by combining commercially available crystalline zeolites, such as hydrogen mordenite, with a suitable matrix material, followed by the addition of a Group VIII metal, followed by activation by conventional means. A new catalyst has been invented which has a much more advanced isomerization capacity compared to conventionally prepared catalysts.

Suuria rikkimääriä sisältävien hiilivetyjen isomerointiprosessi voidaan nyt tehokkaasti toteuttaa käyttämällä hyväksi esillä olevan keksinnön mukaista uutta katalysaattoria. Kuten tässä keksinnössä esimerkein valaistaan, tuo tämä katalysaattori esille isomerointikyvyn, joka on erinomainen verrattuna tavanomaisiin isomerointikatalysaattoreihin, silloin kun prosessoidaan syöttöraaka-aineita, jotka sisältävät rikkiä.The isomerization process of hydrocarbons containing large amounts of sulfur can now be efficiently carried out by utilizing the novel catalyst of the present invention. As exemplified in the present invention, this catalyst exhibits an isomerization ability that is excellent compared to conventional isomerization catalysts when processing feedstocks containing sulfur.

3 806323 80632

Sen mukaisesti annetaan käyttöön rikkiä sisältävä katalyyttinen koostumus isomeroituvien hiilivetyjen isomeroimiseksi. Tämä katalyyttinen koostumus käsittää platinaryhmään kuuluvan komponentin yhdistelmän tukimateriaalin kanssa, joka sisältää vetymuo-toisen aluminosilikaatin ja refraktorisen epäorgaanisen oksidin, sisältäen sen olennaisen ominaisuuden, että koostumuksen pinta-ala 2 on vähintään 580 m /g. Platina on edullinen platinaryhmän metalli, ja sitä on edullisesti läsnä määränä 0,15 - 0,5 paino-% mainitusta koostumuksesta. Edullisessa vetymuotoisessa aluminosilikaa-tissa on piihapon suhde alumiinioksidiin vähintään 16, ja sitä on läsnä määränä 75 - 95 paino-% mainitusta koostumuksesta, ja sillä on edullisimmin mordeniitin rakenne. Edullinen refrakto-rinen, epäorgaaninen oksidi on alumiinioksidi, joka on valikoitu ryhmästä, johon kuuluvat gamma-alumiinioksidi, eta-alumiinioksi-di ja niiden seokset.Accordingly, a sulfur-containing catalytic composition for isomerizing isomerizable hydrocarbons is provided. This catalytic composition comprises a combination of a platinum group component with a support material containing hydrogen aluminosilicate and refractory inorganic oxide, with the essential property that the surface area 2 of the composition is at least 580 m / g. Platinum is the preferred platinum group metal, and is preferably present in an amount of 0.15 to 0.5% by weight of said composition. The preferred hydrogen aluminosilicate has a silica to alumina ratio of at least 16 and is present in an amount of 75 to 95% by weight of said composition, and most preferably has a mordenite structure. The preferred refractory inorganic oxide is alumina selected from the group consisting of gamma alumina, eta alumina, and mixtures thereof.

Keksintö sisältää toisessa suoritusmuodossa menetelmän edellä mainitun katalyyttisen koostumuksen valmistamiseksi ja hydroiso-merointiprosessin, jossa käytetään tuota katalyyttista koostumusta. Katalysaattorin valmistus käsittää ainekoostumuksen muodostamisen, joka sisältää vetymuotoisen mordeniitin ja refraktorisen oksidin, ja sen jälkeen muodostetun koostumuksen saattamisen yhteen happamen vesiliuoksen kanssa, joka sisältää ammoniumione-ja, jota seuraa platinaryhmän metallin yhdistäminen muodostettuun aineseokseen.In another embodiment, the invention includes a process for preparing the aforementioned catalytic composition and a hydroisomerization process using that catalytic composition. The preparation of the catalyst comprises forming a composition of matter comprising hydrogen mordenite and refractory oxide, and then contacting the formed composition with an acidic aqueous solution containing ammonium ions, followed by combining the platinum group metal with the formed mixture of materials.

Isomeroinnin edulliset prosessiolosuhteet, joissa käytetään tätä katalyyttistä koostumusta, käsittävät lämpötila-alueen 93 - 427°C, paineen 690 - 6895 kPa, manometripaine, ja katalyytin läpi menevän nesteen tunnittaisen nopeuden alueella 0,25 - 5 h . Myös tarvittavan vedyn määrä on alueella 0,5-5 moolia H2/mooli syötettävää hiilivetyä.Preferred isomerization process conditions using this catalytic composition include a temperature range of 93 to 427 ° C, a pressure of 690 to 6895 kPa, a gauge pressure, and an hourly rate of liquid passing through the catalyst in the range of 0.25 to 5 h. The amount of hydrogen required is also in the range of 0.5 to 5 moles of H2 / mole of hydrocarbon fed.

Nämä, kuten myös esillä olevan keksinnön mukaiset muut suoritusmuodot käyvät selville seuraavasta yksityiskohtaisemmasta kuvauksesta .These, as well as other embodiments of the present invention, will become apparent from the following more detailed description.

4 866324,86632

Tekniikan tasolla tunnetaan suuri joukko katalysaattoriforrau-laatioita hiilivetyjen isomeroimiseksi. Tiedetään hyvin, että happoja, kuten esimerkiksi vahvoja mineraalihappoja, voidaan käyttää modifioimaan kiteisiä aluminosilikaattijauheita kationin-poistamisen ja alumiininpoistamisen kautta. Ammoniumyhdisteitä on myös onnistuneesti käytetty muuttamaan kiteisiä aluminosili-kaatteja alkali- ja/tai alkalimetallikationimuodosta vetymuotoon.A large number of catalyst reformations for isomerization of hydrocarbons are known in the art. It is well known that acids such as strong mineral acids can be used to modify crystalline aluminosilicate powders through cation removal and aluminum removal. Ammonium compounds have also been successfully used to convert crystalline aluminosilicates from the alkali and / or alkali metal cation form to the hydrogen form.

Happo- ja ammoniumkäsittelyjen yhdistelmiä on tuotu esille käytettäviksi aluminosilikaattijauheisiin. US-patentissa 3 475 345 tuodaan esille menetelmä aluminosilikaattizeoliittien muuttamiseksi, erityisesti natriummuotoisen synteettisen mordeniitin, vetymuotoon käyttämällä hyväksi kolmivaiheista esikäsittelyä tehtynä zeoliittijauheelle. Näihin esikäsittelyvaiheisiin kuuluvat 1) kuuma happokäsittely, 2) kylmä happokäsittely ja 3) käsittely ammoniumyhdisteen kanssa. US-patentissa 3 442 794 tuodaan myös esille menetelmä aluminosilikaattizeoliittien esikäsittele-miseksi vetymuotoon. Edullinen zeoliitti on jälleen synteettinen natriummuotoinen mordeniitti. Julkaistu menetelmä on hyvin samanlainen kuin edellä mainitussa US-patentissa 3 475 345 oleva, erottavan piirteen ollessa erikseen suoritettu kaksivaiheinen esikäsittely 1) happoyhdisteen kanssa ja 2) ammoniumyhdisteen kanssa, vapaamuotoisessa järjestyksessä. Molempien viitejulkaisu jen tärkeänä piirteenä on se, että käsittelyt suoritetaan yksinomaan aluminosilikaattizeoliitille, nimenomaisena tarkoituksena modifioida mainittu zeoliitti ennen käyttämistä katalysaat-toriformulaatiossa, ja että katalyyttisen koostumuksen pinta-alan merkityksestä ei tuoda esille yhtään mainintaa. Tämä erottautuu esillä olevasta keksinnöstä siinä, että jokainen suoritettu käsittely on muodostettavaan katalysaattorikoostumukseen liitettävän zeoliitin jälkeistä käsittelyä ja merkityksellisem-min, ilman mitään selvää modifioitumista itse zeoliitissa.Combinations of acid and ammonium treatments have been proposed for use in aluminosilicate powders. U.S. Patent 3,475,345 discloses a process for converting aluminosilicate zeolites, especially synthetic mordenite in sodium form, to the hydrogen form utilizing a three-step pretreatment of the zeolite powder. These pretreatment steps include 1) hot acid treatment, 2) cold acid treatment, and 3) treatment with an ammonium compound. U.S. Patent 3,442,794 also discloses a process for pretreating aluminosilicate zeolites to the hydrogen form. The preferred zeolite is again a synthetic sodium mordenite. The disclosed method is very similar to the aforementioned U.S. Patent 3,475,345, with the distinctive feature being a separate two-step pretreatment with 1) an acid compound and 2) an ammonium compound, in free form. An important feature of both references is that the treatments are performed exclusively on aluminosilicate zeolite, specifically for the purpose of modifying said zeolite before use in a catalyst formulation, and that no mention is made of the importance of the surface area of the catalytic composition. This differs from the present invention in that each treatment performed is a post-zeolite treatment to be added to the catalyst composition to be formed and, more importantly, without any obvious modification in the zeolite itself.

Aluminosilikaattirn käsittely hapolla ei ole ainoastaan ollut tehokasta vetymuotoon muuttamisessa, vaan sitä on käytetty myös keinona lisätä piihapon suhdetta alumiinioksidiin. Piihapon suhde alumiinioksidiin, noin 10:1, havaitaan tyypillisesti nat-riummuotoisella synteettisellä mordeniitilla, eikä se olennai- 5 96632 naisesti muutu, jos ammoniumkäsittelyä käytetään muuttamaan mor-deniitti vetymuotoon. Jos mordeniittijauhe altistetaan happo-käsittelylle, kuten selitettiin US-patentissa 3 597 155, saadaan aikaan kasvu piihapon suhteessa alumiinioksidiin. Happokäsittelyn uskotaan aiheuttavan runkorakenteessa olevien tetraedrien alu-miiniatomien vähenemistä, lisäten siten zeoliittirakenteessa läsnä olevien piiatomien suhteellista osuutta. Isomerointikyky lisääntyy, kun mordeniittijauheen sisältämän piihapon suhde alumiinioksidiin kasvaa. Kuten selitettiin US-patentissa 3 507 931, piihapon suhteen alumiinioksidiin ollessa suurempi kuin noin 20:1, paranee keveiden hiilivetyjen isomeroituminen. US-patentissa 4 018 711 selitetään myös, että isomerointikyky paranee, jos esikäsiteltyä mordeniittijauhetta, jossa piihapon suhde alumiini-oksidiin on vähintään 19:1, sisällytetään katalyyttiseen koostumukseen. Näissä viitejulkaisuissa selitetään jälleen spesifisesti happokäsittelyn käyttämistä yksistään zeoliittijauheeseen, tarkoituksella lisätä piihapon suhdetta alumiinioksidiin, kun taas kohteena olevassa keksinnössä sisällytetään kiteinen alu-minosilikaatti, jossa jo on korkea piihapon suhde alumiinioksidiin, katalyyttiseen koostumukseen. Näissä viitejulkaisuissa ei myöskään esitetä katalyyttisen koostumuksen pinta-alan tärkeyttä tai sen yhteyttä isomerointikykyyn.Acid treatment of aluminosilicate with acid has not only been effective in converting to the hydrogen form, but has also been used as a means to increase the ratio of silicic acid to alumina. The ratio of silica to alumina, about 10: 1, is typically detected with synthetic mordenite in the sodium form and does not substantially change if ammonium treatment is used to convert the mordenite to the hydrogen form. If the mordenite powder is subjected to an acid treatment, as described in U.S. Patent 3,597,155, an increase in silica relative to alumina is obtained. Acid treatment is believed to cause a decrease in the aluminum atoms of the tetrahedra in the backbone structure, thus increasing the relative proportion of silicon atoms present in the zeolite structure. The isomerization capacity increases as the ratio of silicic acid to alumina in the mordenite powder increases. As described in U.S. Patent 3,507,931, a ratio of silicic acid to alumina greater than about 20: 1 improves the isomerization of light hydrocarbons. U.S. Patent 4,018,711 also explains that the isomerization ability is improved if a pretreated mordenite powder having a silica to alumina ratio of at least 19: 1 is included in the catalytic composition. These references again specifically explain the use of acid treatment on zeolite powder alone, with the intention of increasing the ratio of silicic acid to alumina, while the present invention includes a crystalline aluminosilicate which already has a high ratio of silicic acid to alumina in the catalytic composition. Also, these references do not disclose the importance of the surface area of the catalytic composition or its relationship to the isomerization capacity.

Yhteinen ominaisuus edellä mainitussa tekniikan tasossa on se, että kaikissa tapauksissa ainoastaan kiteinen aluminosilikaatti, erityisesti synteettinen mordeniitin natriummuoto, saatetaan happo- ja/tai ammoniumesikäsittelyvaiheeseen(-siin), aluminosi-likaatin modifioimiseksi ennen sen sisällyttämistä katalysaatto-rikoostumukseen. Vaikkakin mordeniitin esikäsittely, siten kuin kuvailtiin edellä olevissa viitejulkaisuissa, lisää katalyyttisten koostumusten, jotka sisältävät sellaista esikäsiteltyä mor-deniittia, isomerointisuorituskykyä, lisäparannuksia on silti saatavissa.A common feature in the above-mentioned prior art is that in all cases only crystalline aluminosilicate, in particular the synthetic sodium form of mordenite, is subjected to an acid and / or ammonium pretreatment step (s) to modify the aluminosilicate before its inclusion in the catalyst composition. Although pretreatment of mordenite, as described in the above references, increases the isomerization performance of catalytic compositions containing such pretreated mordenite, further improvements are still available.

Viittaus oheisiin piirroksiin helpottaa esillä olevan keksinnön ymmärtämistä. Piirrosten kuviossa 1 esitetty graafinen esitys kuvaa sitä, että isomeroinnin suorituskyky on katalyyttisen koostumuksen Langmuir-pinta-alan funktio. Isomerointikykyä luonnehditaan selektiivisyytenä haluttuihin tuotteisiin, nimit täin 2,2-dimetyylibutaaniin (2,2 DMB) ja isopentaaniin (i-C^).The reference to the accompanying drawings facilitates the understanding of the present invention. The graphical representation shown in Figure 1 of the drawings illustrates that the isomerization performance is a function of the Langmuir surface area of the catalytic composition. The isomerization ability is characterized as selectivity for the desired products, namely 2,2-dimethylbutane (2.2 DMB) and isopentane (i-C 2).

6 866326 86632

Piirrosten kuviossa 2 esitetty graafinen esitys kuvaa yhteyttä C^+ isomerointituotteen Researc-oktaaniarvon (RON-O) ja reaktorissa olevan katalysaattorin keskimääräisen kerroslämpötilan välillä. Tätä RON-O-arvoa verrataan myös kuviossa 3 C^+ isomerointituotteen saantoon, mitattuna nesteen tilavuusprosenttina syötön tuoretilavuudesta.The graph in Figure 2 of the drawings illustrates the relationship between the Researc octane value (RON-O) of the C 1+ isomerization product and the average bed temperature of the catalyst in the reactor. This RON-O value is also compared in Figure 3 to the yield of the C ^ + isomerization product, measured as a percentage by volume of the liquid from the fresh volume of the feed.

Samalla kun aikaisempi työ käsitteli yksinomaan isomerointikata-lysaattorin aluminosilikaattikomponentin esikäsittelyä, on yksi esillä olevan keksinnön mukaisista kohteista tuoda käyttöön uusi katalyyttinen koostumus, joka sisältää parannetun isomerointi-kyvyn johtuen tukimateriaalin huolellisesti säädellystä käsittelystä .While previous work has focused solely on pretreatment of the aluminosilicate component of the isomerization catalyst, it is an object of the present invention to provide a novel catalytic composition containing improved isomerization capacity due to the carefully controlled handling of the support material.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti tuodaan käyttöön katalyyttinen koostumus isomeroituvien hiilivetyjen isomeroimiseksi haara-ketjuisiksi ekvivalenteikseen, menetelmä mainitun katalyyttisen koostumuksen valmistamiseksi, ja prosessi, jossa käytetään mainittua katalyyttistä koostumusta korkeaoktaanisten seosekompo-nenttien tuottamiseksi.According to the present invention, there is provided a catalytic composition for isomerizing isomerizable hydrocarbons to their branched chain equivalents, a process for preparing said catalytic composition, and a process using said catalytic composition for producing high octane mixture components.

Esillä olevan keksinnön mukainen katalysaattorikoostumus käsittää platinaryhmän metallikomponentin, vetymuotoisen kiteisen aluminosilikaatin, ja refraktorisen, epäorgaanisen oksidin, mainitun katalysaattorikoostumuksen pinta-alan ollessa vähintään 580 m /g. Keksinnön mukaisesti on todettu, että merkittäviä parannuksia isomerointikyvyssä tulee toteutumaan silloin, kun ka- 2 talyyttisen koostumuksen pinta-ala on 580 m /g tai suurempi. Sellaisen pinta-alan saavuttaminen on kyseisen keksinnön mukaisen yhden suoritusmuodon kohteena, ja sitä kuvataan vielä myöhemmin esille tulevissa esimerkeissä.The catalyst composition of the present invention comprises a platinum group metal component, a hydrogen crystalline aluminosilicate, and a refractory inorganic oxide, said catalyst composition having a surface area of at least 580 m / g. According to the invention, it has been found that significant improvements in isomerization capacity will occur when the surface area of the catalytic composition is 580 m / g or more. Achieving such a surface area is the subject of one embodiment of the present invention and will be described in the Examples that follow.

Metallikomponentti, joka sisällytetään katalyyttiseen koostumukseen hydrogenaatio-dehydrogenaatiofunktion toimittamiseksi, on 86632 ryhmän VIII jalometallikomponentti. Ryhmän VIII jalometalleihin kuuluvat "platinasarjän" metallit ja "palladiumsarjän" metallit, so. platina, iridium, osmium, palladium, rodium ja rutenium, joita tässä yhteydessä nimitetään yleisesti "platinaryhmän metalleiksi". Ryhmän VIII edullinen jalometalli on platina. Esillä olevan keksinnön mukaisen katalyyttisen koostumuksen sisältämän ryhmän VIII jalometallia käytetään määränä, joka on noin 0,1 -noin 5 % koostumuksen painosta. Erityisen edullista on, että metallikomponenttia on vähintään noin 0,15 % painosta eikä enempää kuin 0,5 paino-%.The metal component included in the catalytic composition to provide the hydrogenation-dehydrogenation function is a Group VIII noble metal component of 86632. Precious metals of Group VIII include "platinum series" metals and "palladium series" metals, i.e. platinum, iridium, osmium, palladium, rhodium and ruthenium, commonly referred to herein as "platinum group metals". The preferred Group VIII precious metal is platinum. The Group VIII noble metal contained in the catalytic composition of the present invention is used in an amount of about 0.1 to about 5% by weight of the composition. It is particularly preferred that the metal component is at least about 0.15% by weight and not more than 0.5% by weight.

Esillä olevan keksinnön piiriin kuuluu se, että katalyyttinen koostumus sisältää myös katalyyttisesti vaikuttavan määrän pro-moottorimetallia. Esimerkkehin sellaisista promoottorimetalleis-ta kuuluvat tina, lyijy, germanium, koboltti, nikkeli, rauta, volframi, kromi, molybdeeni, vismutti, indium, gallium, kadmium, sinkki, uraani, kupari, hopea, kulta, tantali, yksi tai useampia harvinaisia maametalleja ja niiden seoksia.It is within the scope of the present invention that the catalytic composition also contains a catalytically effective amount of promoter metal. Examples of such promoter metals include tin, lead, germanium, cobalt, nickel, iron, tungsten, chromium, molybdenum, bismuth, indium, gallium, cadmium, zinc, uranium, copper, silver, gold, tantalum, one or more rare earth metals, and mixtures thereof.

Esillä olevan keksinnön mukainen kiteinen aluminosilikaatti on vetymuotoinen piihappoalumiinioksidi, jolla on joko kolmiulotteinen tai kanava-aukkorakenteinen kidehilarakenne. Kolmiulotteisiin aluminosilikaatteihin kuuluvat sekä synteettiset että luonnossa esiintyvät piihappoalumiinioksidit, kuten esimerkiksi faujasiitit, joihin kuuluvat X-tyyppi ja Y-tyyppi, ultrasta-biili-Y ja vastaavat. L-tyyppi, omega-tyyppi ja mordeniitti ovat esimerkkejä kanava-aukkorakenteisista kiteisistä aluminosili-kaateista.The crystalline aluminosilicate of the present invention is a hydrogen-shaped silica alumina having either a three-dimensional or channel-opening crystal lattice structure. Three-dimensional aluminosilicates include both synthetic and naturally occurring silica aluminas, such as faujasites, which include X-type and Y-type, ultrasta-B-Y, and the like. L-type, omega-type, and mordenite are examples of crystalline aluminosilicates with a channel-opening structure.

Erityinen aluminosilikaattimateriaalin muoto, joka tunnetaan mordeniittina, on edullista aluminosilikaattimateriaalia esillä olevan keksinnön mukaisessa katalyyttisessä koostumuksessa. Vaikkakin mordeniittia esiintyy luonnossa, on erilaisia synteettisiä mordeniitteja saatavissa kaupallisesti, tavallisesti jauheen muodossa. Näitä synteettisiä mordeniitteja voi saada sekä nat-riummuodossa että vetymuodossa ja erilaisina piihappoalumiiniok-sidisuhteisina. Yksi esillä olevan keksinnön mukainen edullinen suoritusmuoto on se, että mordeniitti on vetymuotoinen, ja että 8 86632 piihapon suhde alumiinioksidiin on vähintään 16:1, erityisemmin alueella 16:1 - 60:1. Esikäsittelyvaiheita, joita selitetään edellä mainituissa viitejulkaisuissa, käytetään rutiininomaisesti ja tyypillisesti kaupallisesti saatavissa olevien mordeniitti-jauheiden valmistuksessa, jotka jauheet täyttävät lähtömateriaalille esillä olevan keksinnön mukaisesti esitetyt vaatimukset. Näitä esikäsittelyvaiheita käytetään lisäämään mordeniittizeo-liitin sisältämän piihapon suhdetta alumiinioksidiin ja muuttamaan natriummuoto edullisemmaksi vetymuodoksi.A particular form of aluminosilicate material known as mordenite is the preferred aluminosilicate material in the catalytic composition of the present invention. Although mordenite occurs in nature, a variety of synthetic mordenites are commercially available, usually in powder form. These synthetic mordenites can be obtained in both sodium and hydrogen form and in various silica-alumina ratios. One preferred embodiment of the present invention is that the mordenite is in the form of hydrogen and that the ratio of 8,86632 silicic acid to alumina is at least 16: 1, more particularly in the range of 16: 1 to 60: 1. The pretreatment steps described in the aforementioned references are routinely and typically used in the preparation of commercially available mordenite powders that meet the requirements for a starting material in accordance with the present invention. These pretreatment steps are used to increase the ratio of silicic acid in the mordenite zeolite to alumina and to convert the sodium form to the more preferred form of hydrogen.

Vetymuotoinen aluminosilikaatti sekoitetaan refraktorisen, epäorgaanisen oksidin kanssa ja muodostetaan katalysaattorikoostu-mukseksi. Kehitettyä katalysaattorikoostumusta voidaan valmistaa millä tahansa alalla tunnetulla menetelmällä, mukaanlukien hyvin tunnetut öljypisara- ja suulakepuristusmenetelmät. Vetymuotoinen aluminosilikaatti voi olla läsnä määränä, joka on alueella 50 - noin 99,5 paino-%, edullisesti alueella 75 - noin 95 paino-%, ja refraktorinen, epäorgaaninen oksidi voi olla läsnä määrässä, joka on alueella 0,5 - noin 50 prosenttia.The hydrogen aluminosilicate is mixed with a refractory inorganic oxide and formed into a catalyst composition. The developed catalyst composition can be prepared by any method known in the art, including well-known oil droplet and extrusion methods. The hydrogen aluminosilicate may be present in an amount ranging from 50 to about 99.5% by weight, preferably from 75 to about 95% by weight, and the refractory inorganic oxide may be present in an amount ranging from 0.5 to about 50%. .

Alumiinioksidi on edullinen epäorgaaninen oksidi käytettäväksi esillä olevassa keksinnössä. Alumiinioksidi valikoidaan edullisesti ryhmästä, johon kuuluvat gamma-alumiinioksidi, eta-alumii-nioksidi ja niiden seokset. Muihin mahdollisiin reafraktorisiin epäorgaanisiin oksideihin kuuluvat, esimerkiksi piihappogeeli, piihappoalumiinioksidi, magnesiumoksidialumiinioksidi, zirko-niumoksidialumiinioksidi ja vastaavat.Alumina is a preferred inorganic oxide for use in the present invention. The alumina is preferably selected from the group consisting of gamma alumina, eta alumina, and mixtures thereof. Other possible reactive inorganic oxides include, for example, silica gel, silica alumina, magnesia alumina, zirconia alumina, and the like.

Yllättäen ja odottamatta on todettu, että esillä olevan keksinnön mukaisen katalysaattorikoostumuksen isomerointikyvyn ja mainitun koostumuksen pinta-alan välillä vallitsee vahva korrelaatio. Yksi edullinen menetelmä maksimaalisen isomerointikyvyn saavuttamiseksi on se, että käytetään hyväksi muodostettuja ka- talysaattorikoostumuksia, joiden pinta-alalla on mittaa vähin-2 tään 580 m /g. Pinta-ala, viitattuna tässä yhteydessä, määritetään käyttämällä Langmuirin menetelmää adsorption/desorption isotermimateriaalin korreloimiseksi. Langmuirin menetelmä on erityisen sopiva katalyyttisille koostumuksille, jotka sisältävät 9 B6632 kiteisiä aluminosilikaatteja suurina pitoisuuksina. Materiaali, joka tarvitaan Langmuirin menetelmää varten saadaan tyypillisesti hyvin tunnettujen adsorptio/desorptiolaitteiden avulla, edullisesti typen adsorptio/desorptiolaitteella. Mitä tahansa menetelmää voidaan käyttää, jota seuraa, että lopullisen katalysaat- 2 toriaineseoksen pinta-ala on vähintään 580 m /g. Suurinpinta- alaisia katalyyttisiä koostumuksia voidaan saada aikaan monilla eri tavoilla, kuten esimerkiksi käyttämällä kiteistä aluminosili- kaattijauhetta, jolla luonnostaan on hyvin suuri pinta-ala, tai siten, että koostumuksen yhdellä komponentilla on hyvin suuri pinta-ala, mittasuhteiltaan suuri muihin komponentteihin nähden.Surprisingly and unexpectedly, it has been found that there is a strong correlation between the isomerization capacity of the catalyst composition of the present invention and the surface area of said composition. One preferred method of achieving maximum isomerization capacity is to utilize well-formed catalyst compositions having a surface area of at least 580 m / g. The surface area referred to herein is determined using Langmuir's method for correlating the adsorption / desorption isothermal material. The Langmuir process is particularly suitable for catalytic compositions containing 9 B6632 crystalline aluminosilicates in high concentrations. The material required for the Langmuir process is typically obtained by well-known adsorption / desorption devices, preferably a nitrogen adsorption / desorption device. Any method can be used which results in a surface area of the final catalyst mixture of at least 580 m / g. Top surface area catalytic compositions can be obtained in a variety of ways, such as by using crystalline aluminosilicate powder, which inherently has a very large surface area, or by having one component of the composition having a very large surface area in large proportions relative to the other components.

22

Edullinen menetelmä vähintään 580 m /g pinta-alan saavuttamiseksi, on saattaa muodostettu katalysaattoriseos kosketuksiin happa-men vesiliuoksen kanssa, joka sisältää ammoniumioneja. Muodostettu katalysaattoriseoskoostumus voidaan kuivata ja/tai kalsi-noida ennen sen kontaktia vesiliuoksen kanssa.The preferred method of achieving a surface area of at least 580 m / g is to contact the formed catalyst mixture with an aqueous acidic solution containing ammonium ions. The resulting catalyst mixture composition may be dried and / or calcined prior to contact with the aqueous solution.

Vesiliuoksen happamuus saavutetaan käyttämällä happoa. Erityisen sopivia ovat vahvat mineraalihapot, kuten esimerkiksi H^PO^, H^SO^, HNO^ ja HCl. HCl on esillä olevan keksinnön kannalta edullinen happo. On tietenkin mahdollista, että eri happojen seoksia voidaan myös käyttää. Edullinen ammoniumionin lähde, joka sisällytetään happameen vesiliuokseen, on NH^Cl, mutta minkä tahansa ammoniumyhdisteen, joka voi muodostaa ammoniumioneja, kuten esimerkiksi NH^OH, NH^NO^, NH^-sulfaatit, NH4-fosfaatit ja vastaavat, pitäisi kelvata.The acidity of the aqueous solution is achieved by the use of an acid. Particularly suitable are strong mineral acids such as H 2 PO 4, H 2 SO 4, HNO 2 and HCl. HCl is a preferred acid for the present invention. It is, of course, possible that mixtures of different acids may also be used. The preferred source of ammonium ion to be included in the acidic aqueous solution is NH 4 Cl, but any ammonium compound that can form ammonium ions, such as NH 4 OH, NH 2 NO 2, NH 4 sulfates, NH 4 phosphates, and the like, should be suitable.

Hapon ja ammoniumionien pitoisuudet vesiliuoksessa eivät ole kriittisiä, ja ne voivat vaihdella välillä 0,5 M - 0,6 M hapon pitoisuuden suhteen ja välillä 0,5 M - 4 M ammoniumionin pitoisuuden suhteen. Erityisen hyviä tuloksia saavutetaan käyttämällä liuosta, joka sisältää hapon ja ammoniumionin pitoisuudet alueella 2 - 5 M hapolle ja 1 - 3 M ammoniumionille.The concentrations of acid and ammonium ions in the aqueous solution are not critical and can range from 0.5 M to 0.6 M in terms of acid content and from 0.5 M to 4 M in terms of ammonium ion content. Particularly good results are obtained by using a solution containing acid and ammonium ion concentrations in the range of 2 to 5 M for acid and 1 to 3 M for ammonium ion.

Suuri määrä menetelmiä muodostetun katalyyttisen koostumuksen ja happamen vesiliuoksen, joka sisältää ammoniumioneja, saattamiseksi kosketuksiin, on näköpiirissä, yhdenkään menetelmän olematta erityisen edullinen. Sellaiset kontaktiin saattavat mene- 10 80632 telmät voivat sisälätää esimerkiksi stationäärisen katalysaatto-rikerroksen staattisessa liuoksessa, stationäärisen katalysaat-torikerroksen sekoitetussa liuoksessa, stationäärisen kataly-saattorikerroksen jatkuvasti virtaavassa liuoksessa tai minkä tahansa keinon, joka saattaa katalysaattorikoostumuksen tehokkaasti kosketuksiin happamen vesiliuoksen kanssa.A large number of methods for contacting the formed catalytic composition with an acidic aqueous solution containing ammonium ions are in sight, without any method being particularly preferred. Such contactable methods may include, for example, a stationary catalyst bed in a static solution, a stationary catalyst bed in a mixed solution, a stationary catalyst bed in a continuously flowing solution, or any means for effectively contacting the catalyst composition with an aqueous solution.

Kontaktiliuoksen lämpötilan tulisi olla alueella 25°C - noin 100°C, edullisesti alueella noin 50°C - noin 98°C. Kontaktivai-heeseen tarvittava aika riippuu pitoisuuksista, lämpötilasta ja kontaktin tehokkuudesta. Kontaktiajän tulisi yleensä olla vähintään 0,5 h, mutta ei enempää kuin 4 h, edullisesti kestoltaan 1 ja 3 h välillä.The temperature of the contact solution should be in the range of 25 ° C to about 100 ° C, preferably in the range of about 50 ° C to about 98 ° C. The time required for the contact phase depends on the concentrations, temperature and contact efficiency. The contact time should generally be at least 0.5 h, but not more than 4 h, preferably between 1 and 3 h.

Sen seurauksena, että muodostettu katalyyttinen koostumus saatetaan kosketuksiin happamen vesiliuoksen kanssa, joka sisältää ammoniumioneja, todetaan lisääntymistä mitatussa pinta-alassa.As a result of contacting the formed catalytic composition with an acidic aqueous solution containing ammonium ions, an increase in the measured surface area is observed.

Yllättävästi ja odottamatta, tähän pinta-alan lisääntymiseen 2 määrään 580 m /g tai enemmän, ei liity lisääntymistä piihapon suhteessa alumiinioksidiin nähden vetymuotoisessa kiteisessä aluminosiiikaatissa, mitattuna Magic Angle Spinning NMR:n (MASNMR) avilla. MASNMR-tekniikalla, joka on hyvin tunnettu analyyttinen alan menetelmä, ei todeta esillä olevan keksinnön mukaisten katalysaattorikoostumusten tetraedrirakenteessa olevien alumiiniatomien vähenemistä. Kuten tämän jälkeen tullaan osoittamaan, esillä olevan keksinnön mukaiset katalysaattorit, joiden pinta-ala on 580 m /g, toimivat yllättäen ja odottamatta isome-roinnin suorituksessa paremmin.Surprisingly and unexpectedly, this increase in surface area 2 to 580 m / g or more is not associated with an increase in silica relative to alumina in hydrogen crystalline aluminosilicate as measured by Magic Angle Spinning NMR (MASNMR). The MASNMR technique, which is a well-known analytical method in the art, does not show a reduction in the aluminum atoms in the tetrahedral structure of the catalyst compositions of the present invention. As will be shown below, the catalysts of the present invention having a surface area of 580 m / g perform surprisingly and unexpectedly better in performing the isomerization.

Keksinnön mukaisella katalysaattorilla on erityistä käyttöä isomeroituvien hiilivetyjen isomeroinnissa. Isomeroituvien hiilivetyjen ryhmään kuuluvat tyydytetyt hiilivedyt, mukaanlukien parafiinihiilivedyt, ja katalysaattori on vielä enemmän erikoisen sopiva suoraketjuisten tai lievästi haaraketjuisten parafiinien hydroisomerointiin, jotka parafiinit sisältävät neljä tai useampia hiiliatomeja per molekyyli. Isomerointireaktio voidaan toteuttaa laajalla lämpötila-alueella, mutta yleensä alueella noin 93°C - noin 427°C. Tilanopeudet noin 0,25 - noin 5 neste- 86632 11 tilavuutta tunnissa mainittuja isomeroituvia hiilivetyjä mainitun katalysaattorin tilavuutta kohti, ovat edullisia, reaktion vyöhykepäineiden ollessa edullisesti alueella noin 690 kPa -noin 6900 kPa. On erityisen edullista suorittaa isomerointireak-tio vedyn läsnäollessa edullisesti alueella noin 0,5 - noin 5 moolia per mooli isomeroitavaa hiilivetyä. Vedyn funktiona on ensisijaisesti parantaa katalysaattorin elinaikaa, todennäköisesti estämällä reaktion välituotteiden polymeroituminen, jotka muutoin polymeroituisivat ja kerrostuisivat katalyyttisen koostumuksen pintaan. Ei ole välttämätöntä käyttää puhdasta vetyä, koska vetyä sisältävät kaasut, esimerkiksi naftojen katalyyttisestä uudelleenjärjestelystä tuleva vetyrikas kaasu, ovat sopivia.The catalyst according to the invention has a special use in the isomerization of isomerizable hydrocarbons. The group of isomerizable hydrocarbons includes saturated hydrocarbons, including paraffinic hydrocarbons, and the catalyst is even more particularly suitable for the hydroisomerization of straight-chain or slightly branched-chain paraffins containing four or more carbon atoms per molecule. The isomerization reaction can be carried out over a wide range of temperatures, but is generally in the range of about 93 ° C to about 427 ° C. Room rates of about 0.25 to about 5 volumes of liquid 86632 11 per hour of said isomerizable hydrocarbons per volume of said catalyst are preferred, with the reaction zone heads preferably being in the range of about 690 kPa to about 6900 kPa. It is particularly preferred to carry out the isomerization reaction in the presence of hydrogen, preferably in the range of about 0.5 to about 5 moles per mole of hydrocarbon to be isomerized. The function of hydrogen is primarily to improve the life of the catalyst, presumably by preventing the polymerization of reaction intermediates that would otherwise polymerize and deposit on the surface of the catalytic composition. It is not necessary to use pure hydrogen, as hydrogen-containing gases, for example hydrogen-rich gas from the catalytic rearrangement of naphthas, are suitable.

Tämän keksinnön mukainen prosessi on erityisemmin soveltuva iso-meroituville hiilivedyille mukaanlukien asykliset parafiinit ja sykliset nafteenit. Se on käyttökelpoinen suoraketjuisille tai osittain haaraketjuisille parafiineille, kuten esimerkiksi normaali butaani, normaali pentaani, normaali heksaani, normaali hep-taani, normaali oktaani, 2-metyylipentaani, 3-metyylipentaani, 3-etyylipentaani, jne. Se soveltuu myös sykloparafiineille, kuten esimerkiksi alkyylisyklopentaanit ja sykloheksaanit, ja me-tyylisyklopentaani, dimetyylisykiopentaani, sykloheksaani, metyy-lisykloheksaani, dimetyylisykloheksaani, jne. Esillä oleva keksinnöllinen prosessi soveltuu myös parafiinien ja/tai nafteenien seoksille, mukaanlukien ne, jotka ovat peräisin luonnon bensiinien ja naftan selektiivisestä fraktiotislauksesta. Esimerkkeihin sellaisista parafiinien ja/tai nafteenien seoksista kuuluvat niin sanotut pentaanifraktiot, heksaanifraktiot ja niiden seokset. Tämä keksintö ei käyttömahdollisuuksissaan rajoitu lueteltuihin tyydytettyihin hiilivetyihin. On mahdollista, että siiora-ketjuisia tai haaraketjuisia tyydytettyjä hiilivetyjä, jotka sisältävät enintään 20 hiiliatomia molekyyliä kohti, voidaan iso-meroida esillä olevan keksinnön mukaisissa puitteissa. Edulliseen isomeroituvien hiilivetyjen luokkaan kuuluvat ne hiilivedyt, jotka sisältävät molekyyliä kohti neljästä seitsemään hiiliatomia .The process of this invention is more particularly suitable for isomerizable hydrocarbons, including acyclic paraffins and cyclic naphthenes. It is useful for straight-chain or partially branched-chain paraffins, such as normal butane, normal pentane, normal hexane, normal heptane, normal octane, 2-methylpentane, 3-methylpentane, 3-ethylpentane, etc. It is also suitable for cyclopentaphylophenyls, such as and cyclohexanes, and methylcyclopentane, dimethylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, dimethylcyclohexane, etc. The present inventive process is also applicable to mixtures of paraffins and / or naphthenes, including those derived from naphtha and natural gasoline. Examples of such mixtures of paraffins and / or naphthenes include the so-called pentane fractions, hexane fractions and mixtures thereof. The present invention is not limited in its scope to the listed saturated hydrocarbons. It is possible that Si-chain or branched chain saturated hydrocarbons containing up to 20 carbon atoms per molecule may be isomerized within the scope of the present invention. A preferred class of isomerizable hydrocarbons includes those hydrocarbons having from four to seven carbon atoms per molecule.

12 8063212 80632

Suorat hiilivedyt, jotka soveltuvat tämän keksinnön mukaiseen prosessiin, voivat sisältää rikkiyhdisteitä määränä, joka vaih-telee alueella 1 ppm (paino) - noin 300 ppm (paino), laskettuna alkuainerikistä. Esillä olevan keksinnön etuna on se, että yhdistetty syöttö isomerointireaktiovyöhykkeeseen voi sisältää H2S:ää ja/tai orgaanisia rikkiyhdisteitä määränä, joka antaa al-kuainerikin pitoisuudeksi noin 5 ppm (paino) - noin 200 ppm (paino) yhdistetyssä stötössä. Ilmaisu "yhdistetty syöttö" tarkoittaa tässä yhteydessä käytettynä prosessivirtojen seosta, joka tulee kosketuksiin isomerointikatalysaattorin kanssa. Niihin pro-sessivirtoihin kuuluvat tuoreet isomeroitavat hiilivedyt, kierrätetyt isomeroitavat hiilivedyt, H2~rikkaat kevyet hiilivedyt, kierrätetyt H2~rikkaat kevyet hiilivedyt ja/tai mitkä tahansa muut yhdisteet, joita halutaan lisätä isomerointireaktiovyöhyk-keeseen. Ilmaisu "H2-rikkaat kevyet hiilivedyt" tarkoittaa tässä yhteydessä käytettynä prosessivirtaa, joka sisältää vähintään 50 mooli-% H2:ta lopun ollessa C^-C-j-hiilivety jä. Uudelleenkier-rätettyjä H2~rikkaita kevyitä hiilivetyjä saadaan tavallisesti isomerointiprosessin tuotteenerotuslaitteista.Direct hydrocarbons suitable for the process of this invention may contain sulfur compounds in an amount ranging from 1 ppm (w / w) to about 300 ppm (w / w), based on elemental sulfur. An advantage of the present invention is that the combined feed to the isomerization reaction zone may contain H 2 S and / or organosulfur compounds in an amount that provides an elemental sulfur concentration of about 5 ppm (w / w) to about 200 ppm (w / w) in the combined feed. The term "combined feed" as used herein means a mixture of process streams that comes into contact with an isomerization catalyst. Those process streams include fresh isomerizable hydrocarbons, recycled isomerizable hydrocarbons, H2-rich light hydrocarbons, recycled H2-rich light hydrocarbons, and / or any other compounds that are desired to be added to the isomerization reaction zone. The term "H 2 -rich light hydrocarbons" as used herein means a process stream containing at least 50 mole percent H 2 with the remainder being C 1 -C 6 hydrocarbons. Recycled H2-rich light hydrocarbons are usually obtained from the product separation equipment of the isomerization process.

Yhdistetyn syötön sisältämä rikkitaso voi ylittää edullisen maksimitason 200 ppm (paino), silloin kun rikin kerääntymistä esiintyy. Tämä on seurausta H2-rikkaiden kevyiden hiilivetyjen kierrätyksestä, jotka sisältävät mitattavia määriä rikkiä, tyypillisesti H2S:n muodossa. H2S:ää muodostuu, kun rikkiyhdisteet, jotka ovat liittyneet isomeroitaviin hiilivetyihin, muuttuvat iso-merointireaktiovyöhykkeessä. Niin muodoin, H2S:ää erottuu suuren haihtuvuutensa johdosta, yhdessä H2~rikkaiden kevyiden hiilivetyjen kanssa tuotteenerotuslaitteissa. Kun yhä enemmän ja enemmän rikkiyhdisteistä muuttuu Hiiksi reaktiovyöhykkeessä, H2S:n taso kierrätysvirrassa lisääntyy jatkuvasti saavuttaen tasapai-notason, joka vastaa tuotteen erottimen toimintaolosuhteita.The level of sulfur in the combined feed may exceed the preferred maximum level of 200 ppm (by weight) when sulfur accumulation occurs. This results from the recycling of H2-rich light hydrocarbons containing measurable amounts of sulfur, typically in the form of H2S. H2S is formed when sulfur compounds associated with the isomerizable hydrocarbons change in the isomerization reaction zone. Thus, H2S is distinguished due to its high volatility, together with H2-rich light hydrocarbons in product separation equipment. As more and more of the sulfur compounds change in the Hiium reaction zone, the level of H2S in the recycle stream continuously increases, reaching a equilibrium level corresponding to the operating conditions of the product separator.

Näin ollen, kun kierrätysvirta sekoitetaan muiden prosessivirtojen kanssa, muodostaen yhdistetyn syötön, lisääntyy yhdistetyn syötön sisältämä kokonaisrikkimäärä tasolle, joka on 20 - noin 80 % suurempi kuin tuoreen syötön sisältämä rikkitaso, riippuen erottimen lämpötilasta ja paineesta.Thus, when the recycle stream is mixed with other process streams to form a combined feed, the total amount of sulfur in the combined feed increases to a level 20 to about 80% greater than the sulfur level in the fresh feed, depending on the separator temperature and pressure.

i3 80632i3 80632

Niin muodoin, yhtenä esillä olevan keksinnön mukaisena suoritusmuotona on yhdistetyn syötön sisältämän rikkitason säätely alueella noin 5 - 150 ppm (paino). Mitä tahansa alalla tunnettua säätelykeinoa voidaan käyttää, mukaanlukien katalyyttinen konversio, fysikaalinen tai kemiallinen adsorptio, fysikaalinen erottaminen ja vastaavat. Yhdessä edullisessa säätelymenetelmässä on kysymys siitä, ettei tuotteen erotuslaitteistosta tulevia rikkaiLa kevyitä hiilivetyjä kierrätetä. Tämä järjestely estäisi edellä kuvaillun rikin kertymisen esiintymistä. Toisessa edullisessa menetelmässä, yhdistetyn syötön sisältämän rikkitason säätelemiseksi, saatetaan kierrätetyt H2-rikkaat kevyet hiilivedyt rikinpoistoprosessiin ennen lisäämistä yhdistettyyn syöttöön.Thus, one embodiment of the present invention is to control the level of sulfur in the combined feed in the range of about 5 to 150 ppm (by weight). Any means of control known in the art can be used, including catalytic conversion, physical or chemical adsorption, physical separation, and the like. One preferred control method is to prevent the recycling of rich light hydrocarbons from the product separation plant. This arrangement would prevent the accumulation of sulfur described above from occurring. In another preferred method, to control the level of sulfur contained in the combined feed, the recycled H2-rich light hydrocarbons are subjected to a desulfurization process prior to addition to the combined feed.

Tämä poistoprosessi voi vähentää tai eliminoida rikkiyhdisteitä kierrätetyistä H2-rikkaista kevyistä hiilivedyistä minkä tahansa alalla tunnetun menettelyn avulla, mukaanlukien adsorptioproses-sit, katalyyttiset prosessit tai niiden yhdistelmät. Adsorptio-prosesseissa voidaan käyttää molekyyliseuloja, suurpinta-alai-sia piihappoalumiinioksideja, hiilimolekyyliseuloja, kiteisiä aluminosilikaatteja, aktiivihiiliä ja vastaavia. Katalyyttisissä prosesseissa voidaan käyttää perinteisiä, rikkiä pelkistäviä ka-talysaattoriformulaatioita, joita alalla tunnetaan, mukaanlukien refraktorisen, epäorgaanisen oksidin tukimateriaaleja, jotka sisältävät metalleja, jotka on valikoitu ryhmästä, joka käsittää ryhmän VIB, ryhmän IIB ja ryhmän VIII metalleja. Rikin säätelyn määrää voidaan vaihdella, jotta saavutettaisiin haluttu rikki-taso yhdistetyssä syötössä. Alhaiset rikkitasot tuoreissa iso-meroitavissa hiilivedyissä (5-150 ppm) eivät edellytä rikin poistamista kierrätetyistä ^-rikkaista kevyistä hiilivedyistä, koska kierrätettävän H2S:n (§ 100 ppm) riittävän alhaisia tasoja voidaan pitää yllä tuore-erottimen nesteen H2S-häviöiden kautta, ja kääntäen, suuri rikkitaso tuoreessa isomeroitavassa hiilivedyssä (§ 150 ppm) voi edellyttää rikin poistamista kierrätetyistä H2~rikkaista kevyistä hiilivedyistä.This removal process can reduce or eliminate sulfur compounds from recycled H2-rich light hydrocarbons by any method known in the art, including adsorption processes, catalytic processes, or combinations thereof. Molecular sieves, high surface area aluminas, carbon molecular sieves, crystalline aluminosilicates, activated carbon and the like can be used in the adsorption processes. Catalytic processes can use conventional sulfur-reducing catalyst formulations known in the art, including refractory inorganic oxide support materials containing metals selected from the group consisting of Group VIB, Group IIB, and Group VIII metals. The amount of sulfur control can be varied to achieve the desired level of sulfur in the combined feed. Low levels of sulfur in fresh isomerizable hydrocarbons (5-150 ppm) do not require desulfurization of recycled ^ -rich light hydrocarbons because sufficiently low levels of recyclable H2S (§ 100 ppm) can be maintained through H2S losses in the fresh separator liquid, and conversely, a high level of sulfur in a fresh isomerizable hydrocarbon (§ 150 ppm) may require the removal of sulfur from recycled H2-rich light hydrocarbons.

i4 86632i4 86632

Suuri määrä kokeita suoritettiin sen tutkimiseksi, kuinka iso-merointikatalysaattorikoostumusten pinta-alamuutokset vaikuttavat isomerointisuoritukseen. Viisi katalysaattoria valmistettiin arviointia varten. Kaikissa katalysaattorivalmisteissa, joita kuvaillaan seuraavissa esimerkeissä, lähtöainemateriaalina oli vetymuotoinen, vähänätrluminen, osittain dealuminoitu synteettinen mordeniittijauhe {Union Carbide'n markkinoima nimellä LZ-M-8), jota tämän jälkeen nimitetään vakiintuneeksi mordeniitiksi.A large number of experiments were performed to investigate how surface changes in isomerization catalyst compositions affect isomerization performance. Five catalysts were prepared for evaluation. In all the catalyst preparations described in the following examples, the starting material was a hydrogen-shaped, low-thrust, partially dealuminized synthetic mordenite powder (marketed by Union Carbide as LZ-M-8), hereinafter referred to as established mordenite.

Esimerkki IExample I

Tässä esimerkissä menetelmä katalysaattorin formuloimiseksi, jota katalysaattoria merkitään katalysaattori A:11a, ei ollut kohteena olevan keksinnön mukainen. Vakiintuneen mordeniitin ja alumiinioksidin 9:1 painosuhteista seosta sekoitettiin happameksi tehdyn peptisointiliuoksen kanssa ja ekstrudoitiin (puristettiin suulakkeen läpi) alalla tunnetulla tavalla. Ekstrudoitu aineseos kuivattiin, kalsinoitiin oksidatiivisessa atmosfäärissä, kyllästettiin platinalla ja kalsinoitiin jälleen. Platinaa lisättiin tasolle 0,324 paino-%, perustuen valmiin katalysaattorin painoon.In this example, a process for formulating a catalyst designated Catalyst A was not in accordance with the present invention. A 9: 1 weight ratio mixture of stabilized mordenite and alumina was mixed with the acidified peptizing solution and extruded (extruded through a die) in a manner known in the art. The extruded mixture was dried, calcined in an oxidative atmosphere, saturated with platinum and calcined again. Platinum was added to 0.324% by weight, based on the weight of the finished catalyst.

22

Katalysaattori A:n pinta-alaksi mitattiin 567 m /g, ja pinta-ala korreloitiin katalysaattorin isomerointisuorituskyvyn suhteen.The surface area of Catalyst A was measured to be 567 m / g, and the surface area was correlated with the isomerization performance of the catalyst.

Tämä korrelaatio esitetään graafisesti oheisessa kuviossa 1.This correlation is shown graphically in Figure 1 below.

Esimerkki IIExample II

Tämän esimerkin mukaista katalysaattorikoostumusta merkittiin nimellä katalysaattori B, eikä myöskään sitä valmistettu esillä olevan keksinnön mukaisesti. Vakiintunut mordeniittijauhe saatettiin kosketuksiin happamen vesiliuoksen kanssa, joka sisälsi ammoniumioneja, ja joka käsitti 10 paino-% HCl:ää ja 10 paino-% NH^Cliää 60°C:ssa 150 minuutin ajaksi liuoksen painosuhteen zeo-liittiin ollessa 5:1. Muodostunut mordeniittijauhe pestiin H20:lla ja kalsinoitiin ennen sekoittamista alumiinioksidin ja peptisointiliuoksen kanssa. Suulakepuristaminen ja platinan lisääminen suoritettiin katalysaattori B:lle vastaavalla tavalla kuin katalysaattori A:lie esimerkissä I. Katalysaattori B:n pla-tinataso oli 0,321 paino-%. Katalysaattori B:n pinta-alaksi mi-tattiin 534 m /g, ja pinta-ala korreloitiin isomerointisuorituskyvyn suhteen, kuten on esitetty liitteen kuviossa 1.The catalyst composition of this example was designated Catalyst B, nor was it prepared in accordance with the present invention. The stabilized mordenite powder was contacted with an acidic aqueous solution containing ammonium ions comprising 10% by weight HCl and 10% by weight NH 4 Cl at 60 ° C for 150 minutes with a weight ratio of zeolite to 5: 1. The resulting mordenite powder was washed with H 2 O and calcined before mixing with alumina and peptizing solution. Extrusion and addition of platinum were performed on Catalyst B in a similar manner to Catalyst A in Example I. The platinum level of Catalyst B was 0.321% by weight. The area of Catalyst B was measured to be 534 m / g, and the area was correlated with isomerization performance as shown in Figure 1 of the Annex.

15 ? 6 6 3 215? 6 6 3 2

Esimerkki IIIExample III

Keksinnön mukaisesti valmistettua katalysaattori C:tä formuloitiin oleellisesti samalla tavalla kuin katalysaattoria A esimerkissä I. Kuitenkin, esillä olevan keksinnön mukaisesti, kuiva ekstrudaatti saatettiin ennen kalsinointia ja platinan lisäämistä kosketuksiin happaraen vesiliuoksen kanssa, joka sisälsi ammo-niumioneja. Tämä liuos sisälsi 10 paino-% HClrää ja 10 paino-% NH^Clrää. Liuoksen ja ekstrudaatin yhdistäminen suoritettiin 60°C:ssa 120 minuutin ajaksi liuoksen painosuhteen zeoliittiin ollessa 25:1. Myöhemmin eksrudaatti kuivattiin, kalsinoitiin ja sitä käsiteltiin platinan kanssa noudattamalla samoja menettelytapoja, joita käytettiin katalysaattoreille A ja B. Katalysaattori C:n platinataso oli 0,396 paino-%. Katalysaattori C:n pinta- 2 alaksi mitattiin 622 m /g, ja pinta-ala korreloitiin katalysaattorin isomerointisuorituskyvyn suhteen, kuten on esitetty oheisessa kuviossa 1.Catalyst C prepared according to the invention was formulated in substantially the same manner as Catalyst A in Example I. However, according to the present invention, the dry extrudate was contacted with an aqueous acid solution containing ammonium ions before calcination and addition of platinum. This solution contained 10% by weight of HCl and 10% by weight of NH 4 Cl. The combination of the solution and the extrudate was performed at 60 ° C for 120 minutes with a weight ratio of solution to zeolite of 25: 1. Subsequently, the extrudate was dried, calcined and treated with platinum following the same procedures as for Catalysts A and B. The platinum level of Catalyst C was 0.396% by weight. The area 2 of Catalyst C was measured to be 622 m / g, and the area was correlated with the isomerization performance of the catalyst, as shown in Figure 1 below.

Esimerkki IVExample IV

Esimerkin II mukainen, kalsinoitu, ekstrudoitu koostumus yhdistettiin ennen platinan lisäämistä toisen kerran happamen vesi-liuoksen kanssa samalla tavalla kuin katalysaattori C:n kohdalla esimerkissä III. Tämä muodostetun koostumuksen toinen kontakti happamen vesiliuoksen kanssa on esillä olevan keksinnön mukainen. Platina lisättiin sitten koostumukseen tasolle 0,308 paino-%, ja tätä merkittiin nimellä katalysaattori D. Katalysaattori D:n pinta-alaksi mitattiin 630 m /g, ja se korreloitiin isomeroinnin suhteen. Tätä korrelaatiota kuvataan oheisessa kuviossa 1.The calcined extruded composition of Example II was combined with an acidic aqueous solution in the same manner as for Catalyst C in Example III before the platinum was added a second time. This second contact of the formed composition with the acidic aqueous solution is in accordance with the present invention. Platinum was then added to the composition to a level of 0.308% by weight, and this was designated Catalyst D. The surface area of Catalyst D was measured to be 630 m / g and correlated with isomerization. This correlation is illustrated in Figure 1 below.

Esimerkki VExample V

Katalysaattori E formuloitiin samalla tavalla kuin katalysaattori A, paitsi että peptisaatioliuoksen happamuutta vähennettiin 90 %. Kuten esimerkissä I, katalysaattori E:tä ei formuloitu esillä olevan keksinnön mukaisesti. Katalysaattori E:n platina- taso oli 0,313 paino-%. Katalysaattori E:n pinta-alaksi mitat-2 tiin 542 m /g, ja pinta-ala korreloitiin katalysaattorin isomerointisuorituskyvyn testitulosten suhteen. Tämä korrelaatio on esitetty oheisessa kuviossa 1.Catalyst E was formulated in the same manner as Catalyst A, except that the acidity of the peptizing solution was reduced by 90%. As in Example I, Catalyst E was not formulated in accordance with the present invention. The platinum level of Catalyst E was 0.313% by weight. The surface area of Catalyst E was measured to be 542 m / g, and the surface area was correlated with the test results for the isomerization performance of the catalyst. This correlation is shown in Figure 1 below.

ie 8663286632 BC

Esimerkki VIExample VI

Viittä esimerkkien I - V mukaista katalysaattoriformulaatiota, jotka sisälsivät vetymuotoisen mordeniittigamma-alumiinikoostu-muksen pinnalla olevaa platinaa, arvosteltiin niiden isomeroin-tisuorituskyvyn suhteen virtausreaktorissa, jossa käsiteltiin syöttöä, joka sisälsi seoksen, jossa oli 46 paino-% n-pentaania, 47,0 paino-% n-heksaania, 5,5 paino-% metyylisyklopentaania ja 1,5 paino-% bentseeniä.The five catalyst formulations of Examples I to V containing platinum on the surface of the hydrogen mordenite gamma-aluminum composition were evaluated for their isomerization performance in a flow reactor treated with a feed containing a mixture of 46% by weight of n-pentane, 47.0% by weight. -% n-hexane, 5.5% by weight of methylcyclopentane and 1.5% by weight of benzene.

Käyttöolosuhteet, joita käytettiin katalysaattorien A - E iso-merointisuorituskyvyn testaamiseksi, käsittivät reaktoripaineen 2170 kPa, nesteen tunnittaisen tilanopeuden 1,0 h , H^sn molaa-risen suhteen syötön hiilivetyyn 1,0 ja lämpötiloja vaihdellen välillä 254°C ja 277°C. Koeajotuloksia, erityisesti selektiivi-syyksiä isopentaaniin (i-C^) ja 2,2-dimetyylibutaaniin (2,2 DMB) 97 paino-%:11a -saannolla, käytettiin isomerointisuoritusky-vyn mittana. Selektiivisyysarvo i-C^ille, esitettynä oheisessa kuviossa 1, määritellään i-C^:n painofraktiona nestemäisessä isomerointituotteessa jaettuna C^-hiilivedyn kokonaismäärän paino-fraktiolla tuotteessa. Jotta saataisiin kuviossa 1 esitetty selektiivisyysarvo 2,2 DMB, jaetaan nestemäisessä isomerointituotteessa olevan 2,2 DMB:n painofraktio tuotteessa olevan totaalin, ei-syklisen Cg-hiilivedyn painofraktiolla.The operating conditions used to test the isomerization performance of Catalysts A to E included a reactor pressure of 2170 kPa, an hourly liquid flow rate of 1.0 h, a molar ratio of H 2 O to a hydrocarbon of 1.0, and temperatures ranging from 254 ° C to 277 ° C. The test run results, in particular the selectivity to isopentane (i-C 2) and 2,2-dimethylbutane (2.2 DMB) in 97% w / w yield, were used as a measure of isomerization performance. The selectivity value for i-C 1, shown in the accompanying Figure 1, is defined as the weight fraction of i-C 2 in the liquid isomerization product divided by the weight fraction of the total amount of C 1 -C 2 hydrocarbon in the product. To obtain the selectivity value of 2.2 DMB shown in Figure 1, the weight fraction of 2.2 DMB in the liquid isomerization product is divided by the weight fraction of the total, non-cyclic C8 hydrocarbon in the product.

Isomerointikoeajo-olosuhteissa, joita käytettiin edellä olevissa esimerkeissä, selektiivisyydet i-C^:een ja 2,2 DMB:hen ovat valmiin katalysaattorin mitatun pinta-alan suora funktio. Kuten graafisesti valaistaan oheisessa kuviossa 1, lisääntyvät selektiivisyydet i-C^:een ja 2,2 DMBihen, kun mitattu pinta-ala kasvaa. Katalysaattorilla C esimerkistä III ja katalysaattorilla D esimerkistä IV näyttää olevan suurimmat selektiivisyydet i-C,.:een ja 2,2 DMB:hen keksinnön mukaisesti, joiden katalysaattorien o mitatut pinta-alat ovat molemmilla vähintään 580 m /g. Katalysaattorien C ja D sisältämien platinatasojen vertailu keskenään ja muihin kolmeen katalysaattoriin osoittaa, että platinataso ei korreloi isomerointisuorituskyvyn kanssa, konkretisoiden edelleen sen hyödyn, mikä saavutetaan katalysaattorikoostumuksil- 2 86632 la, joiden pinta-alat ovat vähintään 580 m /g. Näin ollen käyttämällä hyväksi esillä olevan keksinnön mukaista katalyyttistä koostumusta, tuotetaan katalysaattoreita, joilla on erinomainen isomerointisuorituskyky.Under the isomerization test run conditions used in the above examples, the selectivities for i-Cl 2 and 2.2 DMB are a direct function of the measured surface area of the finished catalyst. As graphically illustrated in Figure 1 below, the selectivities for i-Cl 2 and 2.2 DMB increase with increasing surface area. Catalyst C from Example III and Catalyst D from Example IV appear to have the highest selectivities for i-C, and 2.2 DMB according to the invention, each having a measured surface area of at least 580 m / g. A comparison of the platinum levels in Catalysts C and D with each other and with the other three catalysts shows that the platinum level does not correlate with the isomerization performance, further concretizing the benefit achieved with catalyst compositions having surface areas of at least 580 m / g. Thus, by utilizing the catalytic composition of the present invention, catalysts having excellent isomerization performance are produced.

Esimerkki VIIExample VII

Kaksi isomerointiprosessikoetta suoritettiin sen tutkimiseksi, kuinka rikkiä sisältävät syöttöaineet vaikuttavat isomerointi-suorituskykyyn. Ensimmäisessä prosessissa, merkittynä prosessi A:ksi, käytettiin hyväksi isomerointikatalysaattoria, jonka pinta-ala ei ollut esillä olevan keksinnön mukainen. Prosessi A:ta testattiin isomerointisuorituskyvyn osoittamiseksi silloin, kun rikkiä sisältävä syöttö saatetaan alttiiksi aikaisemman tekniikan tason mukaiselle tavanomaiselle isomerointikatalysaatto-rille. Käytetty katalysaattori oli identtinen esimerkin I katalysaattorin A kanssa.Two isomerization process experiments were performed to investigate the effect of sulfur-containing feedstocks on isomerization performance. In the first process, designated Process A, an isomerization catalyst having a surface area not in accordance with the present invention was utilized. Process A was tested to demonstrate isomerization performance when the sulfur-containing feed is subjected to a conventional prior art isomerization catalyst. The catalyst used was identical to Catalyst A of Example I.

Toinen prosessi, merkittynä prosessi B:ksi, oli esillä olevan keksinnön mukainen, ja siinä käytettiin hyväksi katalysaattori C:tä, joka formuloitiin esimerkissä IV esillä olevan keksinnön mukaisesti.The second process, designated Process B, was in accordance with the present invention and utilized Catalyst C formulated in Example IV in accordance with the present invention.

Prosessit A ja B arvosteltiin isomerointisuorituskyvyn suhteen virtausreaktorissa, jossa käsiteltiin syöttöä, joka käsitti seoksen, joka sisälsi 6,8 paino-% butaania, 20,9 paino-% n-pentaania, 14.5 paino-% i-pentaania, 15,7 paino-% n-heksaania, 19,0 paino-% i-heksaania, 12,4 paino-% syklopentaaneja/sykloheksaaneja ja 2.5 paino-% bentseeniä, 8,2 paino-% Cg+:aa ja 133 ppm (paino) rikkiä.Processes A and B were evaluated for isomerization performance in a flow reactor treated with a feed comprising a mixture of 6.8 wt% butane, 20.9 wt% n-pentane, 14.5 wt% i-pentane, 15.7 wt% % n-hexane, 19.0 wt% i-hexane, 12.4 wt% cyclopentanes / cyclohexanes and 2.5 wt% benzene, 8.2 wt% Cg + and 133 ppm (w / w) sulfur.

Käyttöolosuhteet, joita käytettiin testattaessa prosessien A ja B isomerointisuorituskykyä, käsittivät reaktoripaineen 3200 kPa, nesteen tunnittaisen tilanopeuden 1,0 h molaarisen suh teen 2,0 syötön hiilivetyyn ja lämpötiloja, jotka vaihtelvivat välillä 254°C ja 316°C. Nestemäisen C^+-tuotteen Research-oktaa-nilukua (RON-O), keskimääräistä reaktorin katalysaattorikerrok-sen lämpötilaa ja C^+-saannon paino-%:ia käytettiin isomerointisuorituskyvyn määrittämiseksi. RON-O on esitetty oheisissa ku- 18 8663/ vioissa 2 ja 3 sekä keskimääräisen reaktorin kerroslämpötilan että C,-+-saannon funktiona. Tämän keksinnön mukainen prosessi, prosessi B, sisältää merkittävän aktiivisuusedun tavanomaiseen isomerointiprosessiin, prosessi A:han nähden, jossa käytetään aikaisemman tekniikan tason mukaista katalysaattoria. Tätä kuvaa kuviossa 2 oleva 32,2°C alempi lämpötilavaatimus RON-O 78:n saavuttamiseksi. Prosessi B:hen liittyy myös merkittävä, enintään neljän numeron oktaanietu C,-+-saannossa 94 paino-%, verrattuna prosessi A:han, kuten esitetään kuviossa 2.The operating conditions used to test the isomerization performance of processes A and B included a reactor pressure of 3200 kPa, an hourly liquid flow rate of 1.0 h in a molar ratio of 2.0 to the hydrocarbon feed, and temperatures ranging from 254 ° C to 316 ° C. The Research octane number (RON-O) of the liquid C 2+ product, the average reactor catalyst bed temperature, and the% by weight of C 1+ yield were used to determine the isomerization performance. RON-O is shown in the accompanying Figures 2, 3 and 3 as a function of both the average reactor bed temperature and the C 1 - + yield. The process of this invention, Process B, includes a significant activity advantage over the conventional isomerization process, Process A, which uses a prior art catalyst. This is illustrated by the lower 32.2 ° C temperature requirement in Figure 2 to achieve RON-O 78. Process B also involves a significant octane advantage C, of up to four digits, in a yield of 94% by weight, compared to process A, as shown in Figure 2.

Nämä esimerkit osoittavat selvästi esillä olevan keksinnön mukaisen ylivoimaisen suorituskyvyn, kun verrataan isomerointi-suorituskykyyn, joka saavutetaan tavanomaisen prosessin avulla, jossa käytetään aikaisemman tekniikan tason mukaista katalysaattoria. Vertailu ekvivalenteissa tuotesaannoissa osoittaa, että tämän hakemuksen mukainen keksintö sisältää suuremman isomeroin-tiaktiivisuuden lisääntyneen tuotteen oktaaniarvon myötä. Kääntäen, vertailu ekvivalenteissa tuotteen oktaaniarvoissa (esim.These examples clearly demonstrate the superior performance of the present invention when compared to the isomerization performance achieved by a conventional process using a prior art catalyst. A comparison in equivalent product yields shows that the invention of this application contains higher isomerization activity with increased octane value of the product. Conversely, a comparison in equivalent product octane values (e.g.

78 RON) osoittaa, että tämän hakemuksen mukaisessa keksinnössä on suurempi tuotesaanto.78 RON) indicates that the invention of this application has a higher product yield.

Claims (13)

1. Katalytisk komposition för isomerisation av isomeriser-bara kolväten, kännetecknad av att en kombination av en metallkomponent av platinagruppen tillsammans med en bärare som innehäller en kristallinisk mordenit i väteform och en refraktorisk oorganisk oxid, varvid ytarean hos nämnda katalytiska komposition är minst 580 m^/g.A catalytic composition for isomerization of isomerizable hydrocarbons, characterized in that a combination of a metal component of the platinum group together with a carrier containing a crystalline mordenite in hydrogen and a refractory inorganic oxide, the surface area of said catalytic composition being at least 580 m 2 / g. 2. Komposition enligt patentkravet 1, kännetecknad av att metallkomponenten av platinagruppen är platina som är närvarande i en mängd av 0,1-0,5 vikt-% av den katalytiska kompositionens mängd.Composition according to claim 1, characterized in that the metal component of the platinum group is platinum present in an amount of 0.1-0.5% by weight of the amount of the catalytic composition. 3. Komposition enligt patentkravet 1, kännetecknad av att förhällandet mellan kiseldioxid och aluminiumoxid hos den väteformiga kristalliniska mordeniten är minst 16:1.Composition according to claim 1, characterized in that the ratio of silica to alumina of the hydrogen crystalline mordenite is at least 16: 1. 4. Komposition enligt patentkravet 1, kännetecknad av att den väteformiga kristalliniska mordeniten är närvarande i en mängd av 75-95 % av kompositionens vikt.Composition according to claim 1, characterized in that the hydrogen crystalline mordenite is present in an amount of 75-95% by weight of the composition. 5. Komposition enligt patentkravet 1, kännetecknad av att den refraktoriska oorganiska oxiden är aluminiumoxid som är vald frän gruppen som bestär av gamma-aluminiumoxid beta-aluminiumoxid samt blandningar av dessa.Composition according to claim 1, characterized in that the refractory inorganic oxide is alumina selected from the group consisting of gamma-alumina beta-alumina and mixtures thereof. 6. Förfarande för framställning av en katalytisk isomeri-sationskomposition enligt patentkravet 1, kännetecknat av att det omfattar följande steg: (a) bildande av en komposition som innehäller väteformig mordenit och refraktorisk oorganisk oxid; (b) kalcinering av nämnda komposition; 22 80632 (c) utsättning av nämnda komposition tili kontakt med en sur vattenlösning, som innehäller ammoniumjoner, under förhällanden som har valts för ästadkommande av en slutlig katalytisk komposition vars ytarea är minst 580 m^/g; (d) kalcinering av nämnda kontaktade komposition; och (e) inkorporerande av en metallkomponent av platinagruppen med den kalcinerade kompositionen som hade bildats vid steget (d).Process for the preparation of a catalytic isomerization composition according to claim 1, characterized in that it comprises the following steps: (a) forming a composition containing hydrogen mordenite and refractory inorganic oxide; (b) calcining said composition; (C) subjecting said composition to contact with an acidic aqueous solution containing ammonium ions, under conditions selected to produce a final catalytic composition whose surface area is at least 580 m 2 / g; (d) calcining said contacted composition; and (e) incorporating a platinum group metal component with the calcined composition formed at step (d). 7. Förfarande enligt patentkravet 6, kännetecknat av att metallkomponenten av platinagruppen är platina som är när-varande i en mängd av 0,15-0,5 vikt-% av den katalytiska kompositionen.Process according to Claim 6, characterized in that the metal component of the platinum group is platinum present in an amount of 0.15-0.5% by weight of the catalytic composition. 8. Isomeriseringsprocess för isomeriserbara kolväten, kännetecknad av att den omfattar bringande av en matnings-ström som innehäller nämnda isomeriserbara kolväten och en väteström under isomeriseringsförhällanden tili kontakt med en katalysatorkomposition som har kännetecknen av nägot av patentkraven 1-5.An isomerization process for isomerizable hydrocarbons, characterized in that it comprises bringing a feed stream containing said isomerizable hydrocarbons and a hydrogen stream under isomerization conditions into contact with a catalyst composition having the features of any of claims 1-5. 9. Process enligt patentkravet 8, kännetecknad av att de isomeriserbara kolväten innefattar normala parafiner som innehäller 4-7 kolatomer per molekyl.Process according to claim 8, characterized in that the isomerizable hydrocarbons comprise normal paraffins containing 4-7 carbon atoms per molecule. 10. Process enligt patentkravet 8, kännetecknad av att de isomeriserande förhällandena bestär av en temperatur inom omrädet 93-427°C, ett tryck av 690-6895 kPa som manometer-tryck, vätskans volymström per timme av 0,25-5 h-^ och ett molförhällande mellan väte och kolväte av 0,5-5 mol I^/mol av det isomeriserbara kolvätet.Process according to claim 8, characterized in that the isomerizing conditions consist of a temperature in the range 93-427 ° C, a pressure of 690-6895 kPa as a pressure gauge, the volume flow rate per hour of 0.25-5 h and a mole ratio of hydrogen to hydrocarbon of 0.5-5 moles of I / mole of the isomerizable hydrocarbon. 11. Process enligt patentkravet 8, kännetecknad av att kombinationen av den inmatade kolväteströmmen och väteström-men innehäller svavelföreningar i en mängd av 5-200 ppm (vikt) av kombinationen räknad pä grund av elementärt sva-vel. 23 86632Process according to Claim 8, characterized in that the combination of the input hydrocarbon stream and the hydrogen stream contains sulfur compounds in an amount of 5-200 ppm (weight) of the combination based on elemental sulfur. 23 86632 12. Process enligt patentkravet 11, kännetecknad av att mängden av det till processen laddade svavlet regleras utan att frän en produktavskiljningsanordning utkommande, H2-rika lätta kolväten sättas i cirkulation.Process according to claim 11, characterized in that the amount of the sulfur charged to the process is controlled without circulating from a product separating device, H2-rich light hydrocarbons. 13. Process enligt patentkravet 11, kännetecknad av att mängden av det tili processen laddade svavlet regleras genom utsättning av en frän en produktavskiljningsanordning utkommande, cirkulerad, H2~rik Ström av lätta kolväten tili en svavelavskiljningsprocess före inmatning tili processen.Process according to claim 11, characterized in that the amount of the sulfur charged to the process is regulated by exposing a circulating, H2-rich stream of light hydrocarbons from a product separation device to a sulfur separation process before entering the process.
FI872029A 1987-05-07 1987-05-07 Catalytic composition for isomerization of paraffin hydrocarbons FI86632C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI872029A FI86632C (en) 1987-05-07 1987-05-07 Catalytic composition for isomerization of paraffin hydrocarbons

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI872029 1987-05-07
FI872029A FI86632C (en) 1987-05-07 1987-05-07 Catalytic composition for isomerization of paraffin hydrocarbons

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI872029A0 FI872029A0 (en) 1987-05-07
FI872029A FI872029A (en) 1988-11-08
FI86632B true FI86632B (en) 1992-06-15
FI86632C FI86632C (en) 1992-09-25

Family

ID=8524445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI872029A FI86632C (en) 1987-05-07 1987-05-07 Catalytic composition for isomerization of paraffin hydrocarbons

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI86632C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI872029A0 (en) 1987-05-07
FI86632C (en) 1992-09-25
FI872029A (en) 1988-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0288622B1 (en) Process for the isomerization of paraffinic hydrocarbons
CA1271782A (en) Xylene isomerization process
EP0064372B1 (en) Silica-containing catalytic composite and hydrocarbon conversion processes using it
AU593639B2 (en) Catalytic composition for the isomerization of paraffinic hydrocarbons
AU665965B2 (en) Combined paraffin isomerization/ring opening process
EP1337465B1 (en) Uzm-5, uzm-5p and uzm-6; crystalline aluminosilicate zeolites and processes using the same
RU2448937C2 (en) Method of converting ethylbenzene and method of producing para-xylene
Allain et al. Hydroisomerization of n-hexane over platinum mazzite and platinum mordenite catalysts kinetics and mechanism
US4665273A (en) Isomerization of high sulfur content naphthas
US3932554A (en) Isomerization of saturated hydrocarbons with mordenite catalyst containing fluorine and chlorine
US9199894B2 (en) Isomerisation catalyst preparation process
US4400571A (en) Hydrocarbon isomerization process
US20040163997A1 (en) Process for producing high RON gasoline using ATS zeolite
FI86632B (en) Catalytic composition for isomerization of paraffin hydrocarbons
CA1289934C (en) Catalytic composition for the isomerization of paraffinic hydrocarbons
US4886927A (en) Process for isomerization of alkylaromatics
US5536895A (en) Isomerization process using modified zeolite Omega
US3280212A (en) Conversion of hydrocarbons
CA2032082A1 (en) Xylene isomerization process
EP1061058B1 (en) Method for converting aromatic hydrocarbons
GB2162534A (en) Silicalite reforming process
EP2455161A1 (en) Isomerisation catalyst preparation process
US3577474A (en) Conversion of c6-c7 cycloalkanes to benzene and toluene
CS268829B2 (en) Method of hydrocarbon isomerization
JPH09188633A (en) Production of hydrocarbon containing methylcyclopentane

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: UOP INC.

MA Patent expired