FI97027C - Hydrate cracking catalyst for medium distillate using low acidity Y zeolite - Google Patents

Hydrate cracking catalyst for medium distillate using low acidity Y zeolite Download PDF

Info

Publication number
FI97027C
FI97027C FI900047A FI900047A FI97027C FI 97027 C FI97027 C FI 97027C FI 900047 A FI900047 A FI 900047A FI 900047 A FI900047 A FI 900047A FI 97027 C FI97027 C FI 97027C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
zeolite
alumina
catalyst
weight
acidity
Prior art date
Application number
FI900047A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI900047L (en
FI900047A0 (en
FI97027B (en
Inventor
Karl Z Steigleder
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 FI900047A priority Critical patent/FI97027C/en
Publication of FI900047A0 publication Critical patent/FI900047A0/en
Publication of FI900047L publication Critical patent/FI900047L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI97027B publication Critical patent/FI97027B/en
Publication of FI97027C publication Critical patent/FI97027C/en

Links

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

9702797027

Keskitisleen vetykrakkauskatalyytti, jossa käytetään mata-lahappoista Y-zeoliittia 5 Tämä keksintö koskee erittäin selektiivistä keskitisleen ve-tykrakkauskatalyyttiä. Tarkemmin sanottuna keksintö koskee katalyyttistä vetykrakkausmenetelmää, joka on selektiivinen muunnettaessa raskaita hiilivetyöljyjä keskitisleiksi, jotka kiehuvat alueella 149-37l°C. Keksintö on tunnettu siitä, et-10 tä siinä käytetään uutta matalahappoista Y-zeoliittia.This invention relates to a highly selective middle distillate hydrocracking catalyst. More specifically, the invention relates to a catalytic hydrocracking process which is selective in the conversion of heavy hydrocarbon oils to middle distillates boiling in the range of 149-37 ° C. The invention is characterized in that a new low acid Y zeolite is used.

Vetykrakkaus on öljynjalostusmenetelmä, jossa jonkin hiilivetyjä sisältävän aineen molekyylit hajotetaan osaksi vedyn läsnäollessa, jolloin saadaan halutumpi alhaisen moolimassan 15 omaava hiilivetytuote. Keskitisleiden, kuten suihkuturbiini-ja dieselpolttonesteiden, kasvaneen kysynnän seurauksena kaupallinen kiinnostus vetykrakkaukseen on voimistunut, koska tämä menetelmä hajottaa syötetystä raaka-aineesta vähemmän kaasuksi ja koksiksi ja antaa siten suuremman saannon 20 keskitisleiden kiehumisalueen nestemäisistä tuotteista kuin lämpö- tai ei vetyä kuluttavat krakkausmenetelmät.Hydrocracking is an oil refining process in which the molecules of a hydrocarbonaceous substance are partially decomposed in the presence of hydrogen to give a more desirable low molecular weight hydrocarbon product. As a result of the increased demand for middle distillates, such as jet turbine and diesel fuels, commercial interest in hydrocracking has increased as this process decomposes less feedstock into gas and coke and thus provides a higher yield of liquid products from the boiling range of middle distillates than heat or non-hydrogen consuming.

Kilpailukelpoisessa vetykrakkausmenetelmässä ratkaiseva seikka on erityiskatalyytin, joka on erittäin aktiivinen 25 sekä krakkauksen että hydrauksen suhteen, käyttäminen. Alal-la tunnetaan suuri joukko näitä kaksitehoisia katalyyttejä.The crucial aspect of a competitive hydrocracking process is the use of a special catalyst that is highly active in both cracking and hydrogenation. A large number of these dual-acting catalysts are known in Alal-la.

• · ·• · ·

Yleensä krakkausaktiivisuus eli syötetyn raaka-aineen tuot- • · · 1' ^: teeksi muuttamisen mitta riippuu useimmiten kiinteistä hap- :***: pokomponenteista, jotka ovat läsnä katalyyttipohjassa. Hyd- • · · ;*j*; 30 rausaktiivisuus toisaalta riippuu tavallisesti erilaisista metalleista, jotka ovat katalyyttipohjalla. Nämä metallit ; #·# ovat useimmiten alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryh- • · · miin VIB ja VIII kuuluvia metalleja.In general, the cracking activity, i.e. the measure of the conversion of the feedstock to the product, usually depends on the solid oxygen components present in the catalyst base. Hyd- • · ·; * j *; The roughness activity, on the other hand, usually depends on the different metals present in the catalyst support. These metals; # · # Are mostly metals belonging to groups VIB and VIII of the Periodic Table of the Elements.

35 Vetykrakkausteollisuudessa keskitisleiden tuottamiseen ylei-sesti käytetyt katalyytit käsittävät metallin tai metalleja ·' ja/tai metalliyhdisteitä, jotka on valittu alkuaineiden jak sollisen järjestelmän ryhmiin VIB tai VIII kuuluvista metal- 97027 2 leista, jotka ovat jollakin amorfisella tulenkestävällä epäorgaanisella oksidikantaja-aineella, kuten piioksidi-alumi-niumoksidin ja aluminiumoksidin seoksilla. Viime aikoina merkittävä kaupallinen toiminta on kohdistunut vetykrakkaus-5 katalyyttien, jotka käsittävät kiteisiä aluminosilikaatteja katalyyttipohjassa, kehittämiseen.35 Catalysts commonly used in the hydrocracking industry to produce middle distillates comprise a metal or metals and / or metal compounds selected from metals of groups VIB or VIII of the Periodic Table of the Elements which are on an amorphous refractory inorganic oxide support such as with mixtures of alumina and alumina. Recently, significant commercial activity has focused on the development of hydrocracked-5 catalysts comprising crystalline aluminosilicates on a catalyst base.

Yleensä zeoliittisilla alumiinisilikaateilla on suurempi kokonaishappamuusaste kuin amorfisilla oksideilla ja sen-10 vuoksi niiden krakkausaktiivisuus on parempi. Tämän ominaisuuden vuoksi zeoliittien uskotaan antavan paremman kata-lyysitehon hiilivetyjen muunnossa. Zeoliittisten vetykrak-kauskatalyyttien kehittämiseksi suoritetussa tutkimuksessa on erityishuomiota kiinnitetty Y-tyypin zeoliittiin, jota on 15 alunperin kuvattu US-patentissa 3130007. Y-tyypin zeoliitin katalyyttistä mekanismia ei ole vielä täysin selvitetty. On kuitenkin havaittu, että Y-zeoliittia sisältävä vetykrak-kauskatalyytti ei ole ainoastaan aktiivisempi keskitisleiden tuotannossa, vaan se on myös selektiivisempi halutun keski-20 tisletuotteen kannalta.In general, zeolite aluminosilicates have a higher total acidity than amorphous oxides and therefore have better cracking activity. Because of this property, zeolites are believed to provide better catalytic performance in the conversion of hydrocarbons. In a study to develop zeolite hydrocracking catalysts, special attention has been paid to the Y-type zeolite originally described in U.S. Patent 313,0007. The catalytic mechanism of the Y-type zeolite has not yet been fully elucidated. However, it has been found that a Y-zeolite-containing hydrocracking catalyst is not only more active in the production of middle distillates, but is also more selective for the desired middle-distillate product.

Zeoliittia sisältävien vetykrakkauskatalyyttien tämänhetkinen tekniikan taso käsittää Y-zeoliitin tai erilaisia Y-zeoliitin muunnoksia jollakin tulenkestävällä epäorgaanisella . '· 25 oksidimatriisilla. Y-zeoliitti voidaan muuntaa esimerkiksi #t*j‘ suurentamalla piioksidin ja aluminiumoksidin moolisuhdetta ’**: ja pienentämällä alkeiskopin kokoa.The current state of the art in hydrocracking catalysts containing zeolite comprises Y-zeolite or various modifications of Y-zeolite with a refractory inorganic. '· With 25 oxide matrices. The y-zeolite can be converted, for example, # t * j ‘by increasing the molar ratio of silica to alumina’ ** and reducing the size of the elementary box.

• · • · · • · • · • ·· .*·*. US-patentissa 4 419 271 kuvataan vetykrakkauksessa käyttö- 30 kelpoista hiilivetyjen muuntokatalyyttiä, joka käsittää yh- • · · den tai useampia hydrauskomponentteja jollakin alustalla, . . joka sisältää kiteistä alumiinisilikaatti-zeoliittia, joka • · · ·**/ on aktiivinen hiilivetyjen krakkauksessa, ja piioksidi-alu- miniumoksididispersion aluminiumoksidimatriisissä. Patentin 35 haltija kertoo, että alkalimetallien korvaaminen monenarvoi-sia metalleja sisältävillä kationeilla, vetyioneilla tai vetyionien prekursoreilla, mikä yleensä suoritetaan ioninvaih-totekniikalla, on tarpeen, jotta saadaan zeoliitti, jolla on li 3 97027 haluttu krakkausaktiivisuus. Pienentämällä alkalimetallipi-toisuutta alle 5 paino-%:iin ja mieluiten alle 0,5 paino-%:iin (laskettuna alkalimetallioksideina) saadaan aine, jolla on huomattava krakkausaktiivisuus. Suositeltavin zeoliit-5 ti patentin haltijan mukaan käytettäväksi komponenttina ve-tykrakkauskatalyyttiseoksessa on muunnettu Y-zeoliitti, jossa piioksidin ja aluminiumoksidin suhde on noin 3,5-6,0, pinta-ala noin 500-700 m2/g, alkeiskopin koko noin 2,425-2,435 nm (24,25-24,35 ängströmiä), veden adsorptiokyky pie-10 nempi kuin noin 8 paino-% zeoliitista (vesihöyryn osapai-neella 4,6 mm ja 25°C:ssa) ja ioninvaihtokapasiteetti pienempi kuin 20 % natrium-Y-zeoliitin, jossa piioksidin ja aluminiumoksidin suhde on vertailukelpoinen, vastaavasta arvosta.• · • · · • · • · • ··. * · *. U.S. Patent 4,419,271 discloses a hydrocarbon conversion catalyst useful in hydrocracking comprising one or more hydrogenation components on a support. . containing crystalline aluminosilicate zeolite active in hydrocarbon cracking and a silica-alumina dispersion in an alumina matrix. The holder of the patent 35 states that the replacement of alkali metals with polyvalent metal-containing cations, hydrogen ions or hydrogen ion precursors, which is usually carried out by ion exchange techniques, is necessary in order to obtain a zeolite having the desired cracking activity. By reducing the alkali metal content to less than 5% by weight and preferably to less than 0.5% by weight (calculated as alkali metal oxides), a substance with considerable cracking activity is obtained. According to the patent holder, the most preferred zeolite-5 ti for use as a component in the hydrocracking catalyst mixture is a modified Y zeolite having a silica to alumina ratio of about 3.5-6.0, a surface area of about 500-700 m 2 / g, a primer size of about 2.425- 2.435 nm (24.25-24.35 angstroms), a water adsorption capacity of less than about 8% by weight of the zeolite (at a water vapor partial pressure of 4.6 mm and at 25 ° C) and an ion exchange capacity of less than 20% sodium. Y-zeolite, where the ratio of silica to alumina is comparable.

15 US-patentissa 4 401 556 kuvataan hiilivetyjen muuntokata-lyyttiä, joka käsittää ultrahydrofobisen Y-zeoliitin (UHP-Y) ja joka on tunnettu siitä, että siinä piioksidin ja aluminiumoksidin moolisuhde on 4,5-35, sillä on olennainen Y-zeo-20 liitin röntgenkaavio, sen ioninvaihtokapasiteetti on enintään 0,070, alkeiskoppikoko 2,420-2,445 nm (24,20-24,45 ängströmiä) , pinta-ala vähintään 350 m2/g (BET), vesihöyryn sorptiokyky 25°C:ssa ja 0,10:n p/p°-arvolla alle 5,00 painoprosenttia ja sen jäännösbutanolikoearvo enintään 0,40 pai-. " 25 noprosenttia.U.S. Patent 4,401,556 discloses a hydrocarbon conversion catalyst comprising an ultrahydrophobic Y zeolite (UHP-Y) and characterized in that it has a molar ratio of silica to alumina of 4.5 to 35, has an essential Y zeolite 20-connector X-ray chart, with an ion exchange capacity not exceeding 0,070, a primer size of 2,420 to 2,445 nm (24,20 to 24,45 angstroms), an area of not less than 350 m2 / g (BET), a water vapor sorption capacity at 25 ° C and 0,10: np / p ° of less than 5.00% by weight and a residual butanol test value of not more than 0.40% by weight. "25 per cent.

• · · « US-patentissa 4 517 073 kuvataan vetykrakkauskatalyyttiä, joka sisältää jonkin aktiivisen hydrauskomponentin jollakin kantajalla, joka käsittää piioksidi-aluminiumoksididispersi- *·· 30 on aluminiumoksidissa, ja Y-tyypin zeoliitin ja jossa piioksidin ja aluminiumoksidin moolisuhde on suurempi kuin noin . ^ 6,0. Zeoliiteilla, joita käytetään patentin haltijan vety- • · · **!‘ krakkausmenetelmässä kysymykseen tulevissa katalyyteissä, on Y-zeoliitin olennainen kiderakenne, se sisältää alkalimetal-35 leja vähemmän kuin 1,5 painoprosenttia (laskettu kokonaismo-no-oksideina) ja sen alkeiskopin koko on tavallisesti pienempi kuin 2,465 nm (24,65 ängströmiä). Parhaiksi todetut piioksidin ja aluminiumoksidin moolisuhdearvot ovat 6-20 ja 4 97027 kun moolisuhde on alle 20, patentin haltijan tarkoittamien zeoliittien vesihöyryn adsorptiokyky 25°C:ssa ja 4,6 mmHg:n vesihöyryn osapaineella on vähintään 20 painoprosenttia zeo-liitin kuivapainosta laskettuna ja mielellään sen hapen ad-5 sorptiokyky 100 mmHg:n paineella ja -l83°C:ssa on vähintään 25 painoprosenttia.U.S. Patent 4,517,073 discloses a hydrocracking catalyst containing an active hydrogenation component on a support comprising a silica-alumina dispersion in alumina and a Y-type zeolite and wherein the molar ratio of silica to alumina is greater than about. ^ 6.0. The zeolites used in the hydrogen cracking process of the patent holder in the catalysts in question have the essential crystal structure of Y-zeolite, it contains less than 1.5% by weight of alkali metals (calculated as total monoxides) and its elemental copolymer. the size is usually less than 2.465 nm (24.65 angstroms). The best observed molar ratios of silica to alumina are 6-20 and 4,97027 when the molar ratio is less than 20, the water vapor adsorption capacity of the zeolites referred to by the patent holder at 25 ° C and 4.6 mmHg water vapor partial pressure is at least 20% by weight based on the dry weight of the zeolite its oxygen ad-5 sorption capacity at 100 mmHg and -83 ° C is at least 25% by weight.

Edellä mainittujen patenttien katsotaan kuvaavan tekniikan tasoa vetykrakkauskatalyyteissä, jotka sisältävät Y-tyypin 10 zeoliitteja. Tunnetun tekniikan mukaisia Y-tyypin zeoliitte-ja, jotka ovat tarkoitetut käytettäviksi vetykrakkauksessa, on karakterisoitu sellaisilla termeillä kuten piioksidin ja aluminiumoksidin moolisuhteella, alkeiskopin koolla, ionin-vaihtokapasiteetilla, pinta-alalla ja veden sorptiokyvyllä. 15 Vetykrakkauksessa käytetyt bifunktionaaliset katalyytit antavat sekä krakkaus- että hydrausaktiviteetin ja alalla tiedetään hyvin, että katalyyttikomponentin happamuusaste vaikuttaa katalyytin krakkausaktiivisuuteen. Esimerkiksi tuonnempana mainituissa Dwyerin ja Newsamin artikkeleissa käsi-20 tellään zeoliittien happamuuden syytä ja vaikutusta. Kuitenkin huolimatta taitavien tutkijoiden valtavista ponnistuksista vetykrakkauksen parissa hydroksyylipitoisuuden vaikutus, joka liittyy suoraan krakkauskomponentin (kuten Y-tyypin zeoliitin) happamuusasteeseen, selektiivisyyteen on itse , 25 asiassa jätetty huomiotta.The aforementioned patents are considered to describe the prior art in hydrocracking catalysts containing Y-type 10 zeolites. Prior art Y-type zeolites for use in hydrocracking have been characterized by terms such as silica to alumina molar ratio, elementary body size, ion exchange capacity, surface area, and water sorption capacity. Bifunctional catalysts used in hydrocracking provide both cracking and hydrogenation activity, and it is well known in the art that the degree of acidity of a catalyst component affects the cracking activity of the catalyst. For example, the articles by Dwyer and Newsam cited below discuss the cause and effect of zeolite acidity. However, despite the tremendous efforts of skilled researchers in hydrocracking, the effect of hydroxyl content, which is directly related to the degree of acidity of the cracking component (such as Y-type zeolite), selectivity itself, has been neglected in 25 cases.

IM*IM *

Kirjallisuudessa on käsitelty yleensä niukasti dehydroksy- • · lointia. Eräs poikkeus tästä on julkaisuryhmä, johon kuuluu • · · ,···. US-patentti 4 790 928. Tämä julkaisu koskee ZSM-5:n ja mui- • · · 30 den keskinkertaisen alkeiskoppikoon omaavien zeoliittien • · · suorituskyvyn parantamista selektiivisellä dehydroksyloin- . . nilla. Saadun zeoliitin, kun se on kompoundoitu johonkin · ♦ *··: katalyyttiin, sanotaan olevan käyttökelpoinen sellaisten öljyfraktioiden, kuten pelkistettyjen raakaöljyjen tai tyh-35 jiökaasuöljyjen, vahanpoistoon. Dehydroksylointi saadaan aikaan kalsinoimalla yli 600°C:ssa (1172°F) ilman vettä.Dehydroxylation has generally been scarce in the literature. One exception to this is the publishing group, which includes • · ·, ···. U.S. Patent 4,790,928. This publication relates to the improvement of the performance of ZSM-5 and other medium-sized zeolites with selective dehydroxylation. . put out. The resulting zeolite, when compounded with a · ♦ * ··: catalyst, is said to be useful for dewaxing oil fractions such as reduced crude oils or vacuum gas oils. Dehydroxylation is accomplished by calcination above 600 ° C (1172 ° F) without water.

Il 97027 5Il 97027 5

Julkaisun American Chemical Society Monograph 171, June A. Rabo, toim., sivuilla 140-147 käsitellään Y-zeoliittien hyd-roksyyliryhmäpitoisuutta ja kalsinoinnin vaikutuksia koskevia tutkimuksia.Studies on the hydroxyl group content and calcination effects of Y zeolites are discussed in American Chemical Society Monograph 171, June A. Rabo, eds., Pages 140-147.

55

Alhaisen happamuusasteen omaavien katalyyttien käyttöä vety-krakkauksessa käsitellään US-patentissa 4263129. Tämän julkaisun katsotaan kuitenkin rajoittuvan zeoliitin käyttöön ZSM-5-muodossa, jossa piioksidin ja aluminiumoksidin moo-10 lisuhde on yli 12. Mieluiten alhainen happamuusaste saadaan aikaan zeoliitin laajalla ioninvaihdolla natriumin tai muun alkalimetallin kanssa, jolloin saadaan suuret natriumpitoisuudet, vaikka myös höyrystykseen happamuusasteen alentamiseksi viitataan. Keksinnön kohteena oleva menetelmä eroaa 15 tästä julkaisusta sinä, että siinä käytetään alhaisen natriumpitoisuuden ja alhaisen piioksidin ja aluminiumoksidin moolisuhteen omaavia Y-zeoliitteja.The use of low acidity catalysts in hydrogen cracking is discussed in U.S. Patent 4,263,129. However, this publication is considered limited to the use of zeolite in ZSM-5 form with a molar ratio of silica to alumina of more than 12. Preferably, low acidity is achieved by extensive zeolite sodium exchange with an alkali metal to give high sodium contents, although evaporation to reduce acidity is also referred to. The process of the invention differs from this publication in that it uses Y zeolites with a low sodium content and a low molar ratio of silica to alumina.

US-patentissa 3 929 672 verrataan höyry- ja kuivakalsinoin-20 tien vaikutusta Y-zeoliitteihin. Kuivakalsinointien sanotaan johtavan kiteisyyden menetykseen.U.S. Patent 3,929,672 compares the effect of the steam and dry calcinin-20 pathways on Y zeolites. Dry calcinations are said to lead to loss of crystallinity.

Tämä keksintö koskee laajimmassa merkityksessään keskitis-leiden selektiivistä vetykrakkausmenetelmää, jossa käytetään • 25 katalyyttiä, joka käsittää vetymuotoisen kiteisen Y-tyypin zeoliitin, jonka alkeiskopin koko on noin 2,42-2,44 nm **’: (24,20-24,40 ängströmiä) ja jolla on riittävän alhainen pin- tahydroksyyliryhmien taso, jotta saadaan NH3-TPD-happamuusas-tearvoksi pienempi kuin noin 2,00. Zeoliitti dehydroksyloi- • · · 30 daan mieluiten kuivakalsinoimalla.This invention relates, in its broadest sense, to a process for the selective hydrocracking of middle distillates using a catalyst comprising a hydrogenic crystalline Y-type zeolite having an elementary booth size of about 2.42-2.44 nm ** ': (24.20-24, 40 angstroms) and has a sufficiently low level of surface hydroxyl groups to give an NH3-TPD acidity level of less than about 2.00. The zeolite is preferably dehydroxylated by dry calcination.

• · · . . Keksintö voidaan karakterisoida vetykrakkauskatalyytiksi, *·*.' joka on selektiivinen keskijaetisleiden tuotannossa ja joka käsittää yhdistelmänä: (i) jonkin hydrauskomponentin, (ii) 35 jonkin tulenkestävän epäorgaanisen oksidimatriisin, joka sisältää aluminiumoksidia, ja (iii) jonkin kiteisen vetymuotoisen Y-tyypin alumiinisilikaatti-zeoliitin, jonka alkeis- 97027 6 kopin koko on 2,42-2,44 nm ja NH3-TPD-happamuusastearvo pienempi kuin 1,50.• · ·. . The invention can be characterized as a hydrocracking catalyst, * · *. ' which is selective in the production of middle fraction distillates and which comprises in combination: (i) a hydrogenation component, (ii) a refractory inorganic oxide matrix containing alumina, and (iii) a crystalline hydrogen Y-type aluminosilicate zeolite having an initial size of 97027 6 kop is 2.42-2.44 nm and the NH3-TPD acidity value is less than 1.50.

Tämän keksinnön tavoitteena on aikaansaada parempia vety-5 krakkauskatalyyttejä ja -menetelmiä. Tämän keksinnön toisena tarkoituksena on aikaansaada parempi vetykrakkauskatalyytti, jonka aktiivisuus ja selektiivisyys ovat paremmat keskitis-letuotteiden aikaansaamisessa.It is an object of the present invention to provide improved hydrogen-5 cracking catalysts and processes. Another object of the present invention is to provide an improved hydrocracking catalyst with better activity and selectivity in providing middle distillate products.

10 Nyt on keksitty, että vetymuotoisella Y-tyypin zeoliitilla, jossa on vähän sidottuja hydroksyyliryhmiä zeoliitin pinnassa, saadaan parempi vetykrakkauskatalyytti. On havaittu, että tämä katalyytti, joka voidaan karakterisoida ammoniakin lämpötilaohjelmoidulla desorptiomenetelmällä (NH3-TPD), on 15 paljon selektiivisempi keskitisleitä tuottavassa vetykrak-kausmenetelmässä.It has now been found that a hydrogen Y-type zeolite having low bonded hydroxyl groups on the surface of the zeolite provides a better hydrocracking catalyst. It has been found that this catalyst, which can be characterized by the ammonia temperature programmed desorption method (NH3-TPD), is much more selective in the hydrocracking process producing middle distillates.

Tämän keksinnön mukainen vetykrakkausseos käsittää kiteisen Y-tyypin zeoliitin. Y-tyypin zeoliittia käsitellään yleises-20 ti US-patentissa 3130007, joka sisällytetään tähän viitteenä.The hydrocracking composition of the present invention comprises a crystalline Y-type zeolite. Y-type zeolite is generally discussed in U.S. Patent 313,0007, which is incorporated herein by reference.

Y-zeoliitin kemiallinen kaava oksidimooleina ilmaistuna voidaan kirjoittaa seuraavasti 25 0,9±0,2Na20: Al203: wSi02:xH20 * · · jossa w on 3:sta noin 6:een ja x voi olla jokin luku noin 9 ·**’; saakka.The chemical formula of the y zeolite, expressed as moles of oxide, can be written as follows: 0.9 ± 0.2 Na 2 O: Al 2 O 3: wSiO 2: xH 2 O * · · where w is from 3 to about 6 and x can be any number about 9 · ** '; until.

3030

« t I«T I

Y-zeoliitin klassinen rakenne on kolmidimensionaalinen kide- , verkko, jonka muodostaa Si04:n ja A104:n sisältävä tetraedri, • · · jonka happiatomien jakautuminen ristisilloittaa. Alumiinin sisältävän tetraedrin elektronivalenssin stabiloi sellaisten : 35 kationien kuten metalli-ionien, harvinaisten maametallien . ·; ionien, aikaiimetalli-ionien, ammoniumionien, amiinikomplek- sien ja vetyionien, läsnäolo. Rakenteen ontelotilat voivat täyttyä vesimolekyyleillä. Tavallisesti kiteinen zeoliitti ti 97027 7 esiintyy tai valmistetaan alkalimetallimuodossa. Jonkin aineen luokitus Y-zeoliitiksi tapahtuu periaatteessa pohjimmiltaan edellä esitetyn kaavan perusteella ja sen perusteella, että aineessa esiintyy tunnettu röntgenkaavio. Y-zeolii-5 tin rakenteeseen voi sisältyä germaniumia, galliumia, fosforia tai booria yhdessä traditionaalisen piioksidin ja alu-miniumoksidin kanssa tai niiden sijasta.The classical structure of the γ-zeolite is a three-dimensional crystal, a network formed by a tetrahedron containing SiO 4 and AlO 4, crossed by the distribution of oxygen atoms. The electron valence of an aluminum-containing tetrahedron is stabilized by such cations as metal ions, rare earth metals. ·; the presence of ions, early metal ions, ammonium ions, amine complexes and hydrogen ions. The cavities of the structure can be filled with water molecules. Usually, the crystalline zeolite ti 97027 7 is present or prepared in the alkali metal form. The classification of a substance as a Y-zeolite is in principle based on the above formula and on the presence of a known X-ray pattern in the substance. The structure of γ-zeolite-5 may include germanium, gallium, phosphorus or boron together with or instead of traditional silica and alumina.

Zeoliitin "happamuusaste" on ollut huomattavan tutkimuksen 10 ja arvelujen kohteena. Esimerkiksi happamuusasteen vaikutusta katalyyttiseen aktiivisuuteen ja seoksen ja zeoliittien happamuusasteen suhdetta käsitellään John Dwyerin artikkelissa sivulla 258 julkaisussa Chemistry and Industry, huhtikuu 2, 1984. Artikkelissa todetaan, että näyttää ilmeiseltä, 15 että zeoliittikanavissa olevat hydroksyyliryhmät muodostavat aktiivisia Bronsted-paikkoja. Siinä kuvataan kahdentyyppisiä hydroksyylejä: pinta- tai päätehydroksyylejä ja sillan muodostavia hydroksyylejä suuremmissa huokosissa. Artikkelissa käsitellään laajasti happamuusastetta, seosta, katalyytin 20 aktiivisuutta ja katalyytin selektiivisyyttä. Huomattakoon, että tuoteselektiivisyyden sanotaan määräytyvän huokosten muodon ja koon ja sen vaikutuksen diffuusion rajoittumiseen selektiivisiin sisäisiin kohtiin perusteella pikemminkin kuin että happamuus määräisi sen tai vaikuttaisi siihen.The "acidity" of the zeolite has been the subject of considerable research 10 and speculation. For example, the effect of acidity on catalytic activity and the acidity ratio of the mixture to zeolites is discussed in John Dwyer's article on page 258 in Chemistry and Industry, April 2, 1984. The article states that it appears obvious that hydroxyl groups in zeolite channels form active Bronsted sites. It describes two types of hydroxyls: surface or terminal hydroxyls and bridge-forming hydroxyls in larger pores. The article deals extensively with the degree of acidity, the mixture, the activity of the catalyst, and the selectivity of the catalyst. It should be noted that product selectivity is said to be determined by the shape and size of the pores and its effect on limiting diffusion to selective internal sites rather than being determined or affected by acidity.

25 J.M. Newsamin artikkelissa, joka on julkaistu 7. maaliskuuta 1986 julkaisussa Science (Voi. 231, s. 1093), sanotaan, että :***: useimmissa katalyyttisessä krakkauksessa tapahtuvissa reak-25 J.M. Newsam's article, published March 7, 1986 in Science (Vol. 231, p. 1093), states that: ***: in most catalytic cracking reactions

Mi ·**’· tioissa ovat mukana zeoliitin sisältämät happopaikat. Sei- ·« · 30 lainen Bronsted-happamuus johtuu pääasiassa sillan muodosta- t vista hydroksyyliryhmistä. Happopaikkojen katsotaan si- . . joittuvan protonoituun alumiinitetraedriin zeoliitin piiok- 2 · « * sidirikkaassa rakenteessa tai olevan sen aikaansaamia.Mixtures include acid sites in the zeolite. Such Bronsted acidity is mainly due to the hydroxyl groups that form the bridge. Acid sites are considered si-. . to a protonated aluminum tetrahedron in a silicon-rich structure.

35 Kuten tuonnempana annetuissa tiedoissa esitetään, on keksit-:"; ty, että vetymuotoisen Y-zeoliitin selektiivisyys keskitis- letuotteiden valmistuksessa korreloi suoraan zeoliitin hap-' pamuusasteen kanssa, minkä vuorostaan määrää hydroksyyliryh- 97027 8 mien pitoisuus zeoliitin pinnassa. Sekä tällaisen vähähyd-roksyylisen zeoliittia sisältävän vetykrakkauskatalyyttikom-posiitin käytön että sitä sisältävän seoksen uskotaan olevan uusia.35 As shown in the information below, it has been found that the selectivity of the hydrogen Y-zeolite in the preparation of middle distillate products directly correlates with the degree of acidity of the zeolite, which in turn is determined by the concentration of hydroxyl groups on the surface of the zeolite. the use of a roxyl zeolite-containing hydrocracking catalyst composite and the mixture containing it are believed to be novel.

55

Koska tällä hetkellä ei ole mahdollista suoraan mitata hyd-roksyyliryhmien pitoisuutta, tämä mittaus on tehtävä epäsuorasti. Paras analyysimenetelmä on mitata zeoliitin happamuusaste. Tämän uskotaan korreloivan suoraan hydroksyyliryh-10 mäpitoisuuden kanssa.Since it is currently not possible to directly measure the content of hydroxyl groups, this measurement must be made indirectly. The best method of analysis is to measure the acidity of the zeolite. This is believed to correlate directly with the hydroxyl group-10 peak content.

Ammoniakin lämpötilaohjelmoitua desorptiota (NH3-TPD) käytetään laajalti ja sitä pidetään tehokkaana menettelytapana zeoliittien happamuusasteen määrittämiseksi. (Katso Hidalgo, 15 C.V., et ai, Measurement of the Acidity of Various Zeolites by Temperature-Programmed Desorption of Ammonia, J. Catalysis, Vol. 85, No. 2, s. 362-369 (1984), jonka sisältö liitetään tähän viitteenä). Ammoniakki on erinomainen koemole-kyyli TPD-menetelmässä. Molekyylin pieni koko sallii poik-20 keuksellisen hyvän tunkeutumisen huokosiin, samalla kun sen vahva emäksisyys mahdollistaa helpon stabiloitumisen happo-paikkoihin. TPD-menettely katsotaan parhaaksi, koska se on suhteellisen yksinkertainen, vie mahdollisimman vähän aikaa ja voidaan toistaa tarkasti.Ammonia temperature-programmed desorption (NH3-TPD) is widely used and is considered an effective procedure for determining the acidity of zeolites. (See Hidalgo, 15 CV, et al., Measurement of the Acidity of Various Zeolites by Temperature-Programmed Desorption of Ammonia, J. Catalysis, Vol. 85, No. 2, pp. 362-369 (1984), the contents of which are incorporated herein by reference). reference). Ammonia is an excellent test molecule in the TPD process. The small size of the molecule allows exceptionally good penetration into the pores, while its strong basicity allows easy stabilization at acid sites. The TPD procedure is considered the best because it is relatively simple, takes as little time as possible, and can be repeated accurately.

25 ·;· Tässä käytetyssä NH3-TPD-menettelytavassa esikäsitellään • · · · 0,250±0,001 gramman zeoliittinäyte kuumentamalla ensiksi • · .*··. ilmassa 500°C:ssa ja virtausnopeudella 60 cm3/min 75 minuut- • · · .···. tia ja sitten heliumissa 500°C:ssa ja virtausnopeudella 60 30 cm3/min 15 minuuttia. Esikäsitelty zeoliitti jäähdytetään sen jälkeen huoneenlämpötilaan noin 20 minuutin kuluessa helium- . . vaipassa. Tasapainotilan aikaansaamiseksi zeoliittinäyte • · · ·” · kyllästetään sitten 5 kertaa 100 cm3:n alikvooteilla (normaa liolosuhteissa) ammoniakkikaasua. Sitten kyllästetty zeo-35 liitti puhdistetaan heliumilla huoneenlämpötilassa ja virtausnopeudella 60 cm3/min 35 minuutin ajan. Välittömästi tämän jälkeen kaasuvirta suunnataan kaasukromatografialaittee-seen, samalla kun näytettä kuumennetaan ohjelmoidulla lämpö- 97027 9 seen, samalla kun näytettä kuumennetaan ohjelmoidulla lämpö-tilannousunopeudella 8,33°C/min maksimiarvoon 650°C. Ammoniakin desorptiota valvotaan sitten tallentimella lämpötila-alueella 25-500°C 75 minuutin ajan.25 ·; · In this NH3-TPD procedure, a sample of 0.250 ± 0.001 g of zeolite is pretreated by first heating • ·. * ··. in air at 500 ° C and a flow rate of 60 cm3 / min for 75 minutes- • · ·. ···. and then in helium at 500 ° C and a flow rate of 60 to 30 cm 3 / min for 15 minutes. The pretreated zeolite is then cooled to room temperature over about 20 minutes with helium. . jacket. To bring to equilibrium, the zeolite sample • · · · ”· is then saturated 5 times with 100 cm3 aliquots (normal under dissolution conditions) of ammonia gas. The saturated zeo-35 paste is then purified with helium at room temperature and a flow rate of 60 cm 3 / min for 35 minutes. Immediately thereafter, the gas stream is directed to the gas chromatograph while the sample is heated to the programmed temperature, while the sample is heated at the programmed rate of temperature rise of 8.33 ° C / min to a maximum of 650 ° C. Ammonia desorption is then monitored by a recorder at 25-500 ° C for 75 minutes.

55

Kaasukromatografiatallentimen tuottamaan desorptiokäyrään sisältyvä alue korreloi desorboituneen ammoniakin kokonaismäärän kanssa. Poistokaasujen analyysi massaspektrometrillä paljasti vähäisen epäpuhtauksien desorption lämpötila-alu-10 eella 25-500°C. Desorptiokäyrän standardisoimiseksi desor- boitunut ammoniakki otettiin 10 % H2S04-liuokseen ja sen määrä määritettiin alalla tunnetuin menetelmin. Desorboituneen ammoniakin määrä desorptiokäyrän pintayksikköä kohti määritettiin 0,038+0,004 millimooliksi/pintayksikkö.The area included in the desorption curve produced by the gas chromatography recorder correlates with the total amount of ammonia desorbed. Analysis of the exhaust gases by mass spectrometry revealed a slight desorption of impurities in the temperature range of 25-500 ° C. To standardize the desorption curve, the desorbed ammonia was taken up in 10% H 2 SO 4 solution and quantified by methods known in the art. The amount of desorbed ammonia per unit area of the desorption curve was determined to be 0.038 + 0.004 millimoles / unit area.

15 NH3-TPD-happamuusastearvo määritettiin integroimalla desorp-tiokäyrä välillä 25-500°C. Sitten käyrän sisältämä alue kerrottiin kertoimella 0,038 millimoolia/pintayksikkö ja jaettiin näytteen painolla (0,250 g), jolloin saatiin NH3-TPD-20 happamuusastearvo millimooleina/gramma. Siten esimerkiksi jos integrointi välillä 25-500°C antaa kokonaispintayksikök-si 10,0, NH3-TPD-happamuusastearvo laskettaisiin 10 pintayksikköä x 0,038 millimoolia NH3/pintayksikkö/0,250 gramman näyte = 1,52 millimoolia/gramma näytettä.The NH3-TPD acidity value was determined by integrating the desorption curve between 25-500 ° C. The area under the curve was then multiplied by a factor of 0.038 millimoles / unit area and divided by the weight of the sample (0.250 g) to give the NH3-TPD-20 acidity value in millimoles / gram. Thus, for example, if integration between 25-500 ° C gives a total surface unit of 10.0, the NH3-TPD acidity value would be calculated as 10 surface units x 0.038 millimoles NH3 / surface unit / 0.250 gram sample = 1.52 millimoles / gram sample.

' . 25 ·;· Kaikki tässä keksinnössä tarkasteltavat NH3-TPD-happamuusas- • · · · e*"; tearvot ilmoitetaan perusyksikkönä millimoolia/gramma näy- .···. tettä. Yksinkertaisuuden vuoksi tässä mainitut NH3-TPD-arvot .···. annetaan ilman yksikkömäärettä. Happamuusastetietojen tois- 30 taminen NH3-TPD-menetelmällä vaatii kokeen a väinpä räme tr ien, kuten lämpötilan nousun nopeuden, näytteen koon, kaasuvirran ja tasapainolämpötilan, tarkan toiston. Siten eri menetel- • · · ’·· : millä saatujen happamuusasteiden vertaileminen on usein vai- ' keaa. Joka tapauksessa on selvää, että tässä keksinnössä '· j 35 tarkastellut happamuusastearvot eivät kata ainoastaan edellä kuvatulla NH3-TPD-kokeella määritettyjä arvoja, vaan myös vastaavat arvot, jotka saataisiin jotakin muuta menetelmää käyttäen samanlaisesta näytteestä.'. 25 ·; · All NH3-TPD acidity values contemplated by this invention are expressed in basic units in millimoles / gram of sample. For the sake of simplicity, the NH3-TPD values mentioned herein. ··· Reproducing the acidity data by the NH3-TPD method requires an accurate replication of the experiments, such as the rate of temperature rise, the sample size, the gas flow and the equilibrium temperature, so that different methods can • • · · '··: In any case, it is clear that the acidity values considered in this invention cover not only the values determined by the NH3-TPD test described above, but also the corresponding values that would be obtained from another similar sample using another method. .

97027 10 Y-zeoliiteissa, joita kysymyksessä olevassa menetelmässä voidaan käyttää, on (piirangassa) piioksidin ja aluminiumok-sidin moolisuhde pienempi kuin 6,0.97027 10 The Y zeolites which can be used in the process in question have (as a limitation) a molar ratio of silica to alumina of less than 6.0.

5 Tässä keksinnössä käyttökelpoisten Y-tyypin zeoliittien al-keiskopin koko on 2,42-2,44 nm ja mieluiten noin 2,43 nm. Huomattakoon, että kun tunnetussa tekniikassa sanotaan, että zeoliittia sisältävät vetykrakkauskatalyytit ovat herkkiä zeoliitin alkeiskopin koon muutoksille, happamuusasteen us-10 kotaan olevan riippumaton tästä parametristä. Happamuuden väheneminen alkeiskopin koon pienentyessä johtuu zeoliitin aluminiumpitoisuuden pienentymisestä ja tämä vaikutus ei liity zeoliittien, joilla on sama piioksidin ja aluminiumok-sidin moolisuhde ja/tai alkeiskopin koko, erilaisiin happa-15 muusarvoihin.The Y-type zeolites useful in this invention have an alcope size of 2.42 to 2.44 nm, and preferably about 2.43 nm. It should be noted that when it is said in the prior art that zeolite-containing hydrocracking catalysts are sensitive to changes in the size of the zeolite elemental box, the acidity us-10 is independent of this parameter. The decrease in acidity as the size of the elementary box decreases is due to the decrease in the aluminum content of the zeolite and this effect is not related to the different acidity values of zeolites having the same molar ratio of silica to alumina and / or elementary box size.

Tässä keksinnössä kysymyksessä olevalla Y-tyypin zeoliitilla tulisi NHj-TPD-happamuus as tearvon olla enintään noin 2,00. Happamuusastearvo on mielellään pienempi kuin noin 1,50, 20 erittäin mielellään pienempi kuin noin 1,50 ja kaikkein mieluiten alueella noin 0,1 - noin 0,70.The Y-type zeolite in question in the present invention should have an NHj-TPD acidity value of at most about 2.00. The acidity value is preferably less than about 1.50, very preferably less than about 1.50, and most preferably in the range of about 0.1 to about 0.70.

Varsinaisen menettelytavan, jolla pienemmän happamuusasteen omaava vetymuotoinen Y-zeoliitti valmistetaan, ei uskota 25 olevan kriittinen esillä olevan keksinnön kannalta. Kysymyk- ·;· sessä oleva vetykrakkauskatalyytti voidaan valmistaa mistä »··· ***. tahansa lähtöaineesta, jolla on US-patentissa 3130007 esi- • ♦ .···. tetty olennainen Y-zeoliitin röntgenkaavio. Lähtöaine voi- .···. daan muuntaa millä tahansa alalla tunnetulla happamuuden 30 vähentämistekniikalla, jolla saadaan haluttu vetymuotoinen • zeoliitti. Niinpä sellaiset muuntotekniikat, kuten hydroter- minen käsittely kohotetuissa lämpötiloissa, kalsinointi, im- • · · • ·ϊ : pregnointi tai reagoittaminen jonkin happamuusastetta alen tavan aineen kanssa, kiteyttäminen ja mikä tahansa näiden 35 yhdistelmä, tulevat kysymykseen.The actual process by which the lower Y acid zeolite with lower acidity is prepared is not believed to be critical to the present invention. The hydrocracking catalyst in question can be prepared from »··· ***. from any of the starting materials disclosed in U.S. Patent No. 313,0007. X-ray pattern of the essential Y zeolite. The starting material can. ···. can be converted by any acidity reduction technique known in the art to obtain the desired hydrogen zeolite. Thus, conversion techniques such as hydrothermal treatment at elevated temperatures, calcination, impregnation or reaction with an antacid, crystallization, and any combination thereof.

Sen enempää zeoliitin muunnosmenetelmän kuin valmistusmenetelmänkään ei uskota olevan olennainen tämän keksinnön kan- li 97027 11 naita. Mitä tahansa vetymuotoista Y-zeoliittimateriaalia, jolla on sopivan alhainen hydroksyyliryhmäpitoisuus, voidaan käyttää zeoliittikomponenttina tässä vetykrakkauskatalyytis-sä.Neither the zeolite conversion method nor the method of preparation is believed to be essential for the present invention. Any hydrogen Y-zeolite material having a suitably low hydroxyl group content can be used as the zeolite component in this hydrocracking catalyst.

55

Eräs menetelmä happamuusasteen pienentämiseksi on hydroter-minen käsittely yli 500°C:ssa vähintään 0,5 tunnin ajan.One method of reducing the acidity is by hydrothermal treatment above 500 ° C for at least 0.5 hours.

Eräs hyväksi todettu happamuusasteen pienennysmenetelmä on kuivakalsinointi yli 500°C:ssa vähintään 0,5 tunnin ajan.One proven method of reducing the acidity is dry calcination at more than 500 ° C for at least 0.5 hours.

10 Eräs erittäin suositeltava menetelmä halutun dehydroksyloin-nin suorittamiseksi on zeoliitin pitäminen lämpötilassa, joka on vähintään 70°C ainakin yhden tunnin ajan olennaisesti ilman vettä. Jonkin nimenomaisen muuntomenetelmän käyttämisen ei tiedetä olevan kriittinen keksinnön kannalta. Ar-15 vellaan, että kahta tai useampaa erilaista muuntotekniikkaa voitaisiin käyttää.One highly preferred method of performing the desired dehydroxylation is to keep the zeolite at a temperature of at least 70 ° C for at least one hour substantially free of water. The use of any particular conversion method is not known to be critical to the invention. Ar-15 suggests that two or more different conversion techniques could be used.

Esillä olevan keksinnön mukaisen vetykrakkauskatalyyttikom-posiitin tulisi sisältää 2-20 paino-% kysymyksessä olevaa Y-20 tyypin zeoliittia ja mieluiten 2-10 paino-%. Esillä oleva seos käsittää myös jonkin huokoisen tulenkestävän epäorgaanisen oksidimatriisin, joka voi muodostaa 2-98 paino-% ja mieluiten 5-95 paino-% valmiin katalyyttikomposiitin kantajasta. Matriisi voi sisältää mitä tahansa tunnettua tulen-25 kestävää epäorgaanista oksidia, kuten aluminiumoksidia, mag- ·;· nesiumoksidia, piioksidia, titaanioksidia, zirkoniumoksidia, • · · » piioksidi-aluminiumoksidia ja senkaltaisia ja niiden yhdis-.···. telmiä.The hydrocracking catalyst composite of the present invention should contain 2 to 20% by weight of the Y-20 type zeolite in question, and preferably 2 to 10% by weight. The present mixture also comprises a porous refractory inorganic oxide matrix which may comprise from 2 to 98% by weight and preferably from 5 to 95% by weight of the support of the finished catalyst composite. The matrix may contain any of the known refractory inorganic oxides, such as alumina, magnesia, silica, titanium oxide, zirconia, and alumina and the like, and combinations thereof. romp.

• · · t : 1!!^ 30 Eräs hyväksi todettu matriisi käsittää piioksidi-alumini- • · · * umoksidin tai aluminiumoksidin. Kaikkein parhaaksi katsottu matriisi muodostaa piioksidi-aluminiumoksidin ja aluminium- • · « :·* · oksidin seoksen, jossa mainittu piioksidi-aluminiumoksidi käsittää 45-90 paino-% mainitusta matriisista. On myös kat-35 sottu parhaaksi, että kantaja käsittää noin 5 - noin 45 paino-% aluminiumoksidia.• · · t: 1 !! ^ 30 One proven matrix comprises silica-alumina or alumina. The most preferred matrix forms a mixture of silica-alumina and alumina, wherein said silica-alumina comprises 45-90% by weight of said matrix. It is also preferred that the support comprises from about 5% to about 45% by weight of alumina.

97027 1297027 12

Piioksidi-aluminiumoksidikomponentti voidaan valmistaa millä tahansa monista menetelmistä, jotka on aika hyvin määritelty alan tunnetussa tekniikassa. Tällaisia menetelmiä ovat jonkin luonnossa esiintyvän saven tai hiekan happokäsittely, 5 samanaikainen tai peräkkäin suoritettava saostus hydroso- leista. Nämä tekniikat kytketään usein yhteen tai useampaan aktivointikäsittelyyn, joita ovat kuumalla öljyllä vanhentaminen, höyrystys, kuivaus, hapetus, pelkistys, kalsinointi, jne. Alustan tai kantajan huokosrakennetta, joka tavallises-10 ti määritellään pinta-alana, huokosläpimittana tai huokosti-lavuutena, voidaan kehittää määrättyihin rajoihin millä tahansa sopivalla tavalla, jollaisia ovat hydrosolin ja/tai hydrogeelin vanhentaminen hallituissa happo- tai emäsolosuh-teissa huoneenlämpötilassa tai kohotetussa lämpötilassa, tai 15 geeliyttämällä kantaja kriittisessä pH-arvossa tai käsittelemällä kantajaa erilaisilla epäorgaanisilla tai orgaanisilla reagensseilla.The silica-alumina component can be prepared by any of a number of methods well defined in the art. Such methods include acid treatment of a naturally occurring clay or sand, simultaneous or sequential precipitation from hydrosols. These techniques are often combined with one or more activation treatments, such as hot oil aging, evaporation, drying, oxidation, reduction, calcination, etc. The pore structure of the substrate or support, commonly defined as surface area, pore diameter, or pore volume, can be developed. within certain limits by any suitable means, such as aging the hydrosol and / or hydrogel under controlled acid or base conditions at room temperature or elevated temperature, or by gelling the carrier at a critical pH or by treating the carrier with various inorganic or organic reagents.

Valmiin katalyytin, joka soveltuu käytettäväksi vetykrak-20 kausmenetelmässä, pinta-alan tulisi olla noin 200-700 ne-liömetriä/gramma, huokosläpimitan noin 2-3 nm, huokostila-vuuden noin 0,10 - noin 0,80 millimetriä/gramma ja irtoti-heys noin 0,50 - noin 0,90 grammaa/kuutiosenttimetri. Pinta-aloja, jotka ovat yli 350 m2/g, suositellaan kovasti.The finished catalyst suitable for use in the hydrocracking process should have a surface area of about 200-700 square meters / gram, a pore diameter of about 2-3 nm, a pore volume of about 0.10 to about 0.80 millimeters / gram, and a bulk density of about 0.50 to about 0.90 grams / cubic centimeter. Areas larger than 350 m2 / g are highly recommended.

25 ·;· Katalyytin aluminiumoksidikomponenttina voi olla mikä tähän-25 ·; · The alumina component of the catalyst may be

IMIIMI

sa erilaisista aluminiumhydroksideista tai aluminiumoksidi- • · .···. geeleistä, kuten alfa-aluminiummonohydroksidi, jolla on boe- • · miittirakenne, alfa-aluminiumtrihydroksidi, jolla on gibb- • φ III 30 siittirakenne, beta-aluminiumtrihydroksidi, jolla on baije- • · · * riittirakenne, ja senkaltaiset. Eräs erityisen suositeltava aluminiumoksidi on Ziegler-aluminiumoksidina tunnettu ja : sitä on karakterisoitu patenttijulkaisuissa US-3 852 190 ja US-4 012 313 eräästä Zieglerin korkeampien alkoholien syn-35 teesireaktiosta, jota on kuvattu Zieglerin US-patentissa 2 892 858, saatavana sivutuotteena. Eräs hyväksi todettu aluminiumoksidi on tällä hetkellä saatavana yhtiöltä Conoco Chemical Division of Continental Oil Company kauppanimellä 97027 13 "Catapal". Aine on äärimmäisen puhtausasteen omaava alfa-aluminiummonohydroksidi (boemiitti), josta korkeassa lämpötilassa kalsinoinnin jälkeen on osoittautunut saatavan erittäin puhdasta gamma-aluminiumoksidia.sa various alumina hydroxides or alumina • ·. ···. gels such as alpha-aluminum monohydroxide having a boeme • · mite structure, alpha-aluminum trihydroxide having a gibb- • φ III 30 penite structure, beta-aluminum trihydroxide having a bait • • · * barite structure, and the like. A particularly preferred alumina is known as Ziegler alumina and is characterized in U.S. Pat. No. 3,852,190 and U.S. Pat. No. 4,012,313 as a by-product of a Ziegler higher alcohol synthesis reaction described in U.S. Pat. No. 2,892,858 to Ziegler. One proven alumina is currently available from Conoco Chemical Division of the Continental Oil Company under the trade name 97027 13 "Catapal". The substance is an alpha-aluminum monohydroxide (boemite) of extreme purity, which has been shown to give very pure gamma-alumina after high temperature calcination.

55

On selvää, että kantaja-aineen tarkkojen fysikaalisten ominaisuuksien, kuten muodon ja pinta-alan, ei katsota rajoittavan esillä olevan keksinnön alaa. Katalyytti voi esimerkiksi olla pillereinä, pelletteinä, rakeina, murskattuina 10 osasina, palloina tai erilaisina muina muotoina, kuten kolmiomaisina puristeina, jotka on sovitettu kiintopeteiksi reaktiovyöhykkeeseen. Vaihtoehtoisesti katalyytti voidaan valmistaa jossakin sopivassa muodossa käytettäväksi liikku-vapetisissä reaktiovyöhykkeissä, joissa syötettävä hiilive-15 tyraaka-aine ja katalyytti siirtyvät joko vastavirtaan toisiinsa nähden tai keskenään samansuuntaisesti, tai leiju-kiintopetimenetelmissä, joissa raaka-aine siirtyy ylöspäin hienojakoisen katalyytin pyörrepetin läpi, tai suspensiome-netelmissä, joissa katalyytti lietetään raaka-aineeseen ja 20 saatu seos siirretään reaktiovyöhykkeeseen. Raaka-aine voidaan ohjata reaktori(e)n läpi neste-, höyry- tai sekafaasis-sa ja joko ylöspäin tai alaspäin menevänä virtauksena.It is to be understood that the precise physical properties of the carrier, such as shape and surface area, are not considered to limit the scope of the present invention. For example, the catalyst may be in the form of pills, pellets, granules, crushed particles, spheres, or various other forms, such as triangular extrudates arranged as solid beds in the reaction zone. Alternatively, the catalyst may be prepared in any suitable form for use in mobile-jet reaction zones in which the feed hydrocarbon feedstock and catalyst move either countercurrently or parallel to each other, or in fluidized bed processes in which the feedstock is suspended in a finely divided catalyst. in processes in which the catalyst is slurried in the feedstock and the resulting mixture is transferred to the reaction zone. The feedstock can be passed through the reactor (s) in a liquid, vapor or mixed phase and in either an upward or downward flow.

Katalyyttipartikkelit voidaan valmistaa millä tahansa alalla 25 tunnetulla tavalla, hyvin tunnetut öljypisara- ja ekstruu- ·;· siomenetelmät mukaanlukien. Kun kysymyksessä on öljypisara- ···· menetelmä, katalyyttipartikkelit voidaan valmistaa ensiksi • · .*··. suspendoimalla valittu zeoliittijauhe johonkin sopivaan soo- • · · ···. liin. Aktiivisia metallikomponentteja voidaan myös liittää • · 30 sooliin. Sitten sooliseos ohjataan pisaroina öljykylpyyn, • · · joka pidetään kohotetussa lämpötilassa ja niiden annetaan olla öljykylvyssä, kunnes soolipisarat ovat muuttuneet hyy- • · · : telömäisiksi pallosiksi. Pallopartikkelit voidaan sitten ottaa pois öljykylvystä ja vanhentaa sen jälkeen jossakin '·: 35 suspensiovällaineessa kohotetussa lämpötilassa sopivan ajan.The catalyst particles can be prepared in any manner known in the art, including well-known oil droplet and extrusion methods. In the case of the oil droplet ···· process, the catalyst particles can be prepared first • ·. * ··. by suspending the selected zeolite powder in a suitable salt- • · · ···. liin. Active metal components can also be connected to • · 30 sols. The sol mixture is then directed as drops into an oil bath, which is maintained at an elevated temperature and allowed to stand in an oil bath until the sol droplets have turned into gelatinous spheres. The spherical particles can then be removed from the oil bath and then aged in a suspension medium at an elevated temperature for a suitable time.

Sitten pallopartikkelit voidaan kuivata ja kalsinoida. Jos halutaan valmistaa aluminiumoksidi- tai piioksidi-aluminium-oksidimatriisi, öljypisaramenetelmä voidaan suorittaa vas- 97027 14 taavasti patenttijulkaisujen US-2 620 314 tai US-3 003 972, jotka sisällytetään tähän viitteinä, mukaisesti.The spherical particles can then be dried and calcined. If it is desired to prepare an alumina or silica-alumina matrix, the oil droplet process may be carried out in accordance with U.S. Pat. No. 2,620,314 or U.S. Pat. No. 3,003,972, respectively, which are incorporated herein by reference.

Eräs hyväksi katsottu menetelmä esillä olevan keksinnön mu-5 kaisen katalyyttiseoksen valmistamiseksi on jauhaa valittu zeoliitti samanaikaisesti sekä aluminiumoksidin että piiok-sidi-aluminiumoksidin kanssa. Ennen sekoittamista seoksen komponentit murskataan mielellään jauheen muotoon. Aktiivisia metallikomponentteja voidaan myös yhdistää seokseen täs-10 sä vaiheessa. Jauhamisen jälkeen seos ekstrudoidaan suutti-men läpi, jolla on sopiva aukko, kuten pyöreä tai apilanleh-timäinen aukko, halutun muotoisen ekstruusiomateriaalin aikaansaamiseksi. Puriste voidaan leikata 1/2 - 1/4 tuuman pituuksiin ja sitten kuivata ja kalsinoida kohotetuissa läm-15 pötiloissa ja alalla tunnetuissa olosuhteissa.One preferred method of preparing the catalyst mixture of the present invention is to grind the selected zeolite simultaneously with both alumina and silica-alumina. Prior to mixing, the components of the mixture are preferably crushed into a powder. The active metal components can also be combined in the mixture at this stage. After grinding, the mixture is extruded through a die having a suitable orifice, such as a round or cloverleaf orifice, to provide an extrusion material of the desired shape. The extrudate can be cut to lengths of 1/2 to 1/4 inch and then dried and calcined at elevated temperatures and under conditions known in the art.

Vaikka hydrauskomponentit voidaan lisätä ennen öljypisara-tai ekstruusiomenetelmiä tai niiden aikana, hydrauskompo-nentti liitetään katalyyttiin mieluiten impregnoimalla sen 20 jälkeen, kun valittu zeoliitti ja tulenkestävä epäorgaaninen oksidimateriaali on muodostettu, kuivattu ja kalsinoitu. Metal lihydrauskomponent in impregnoiminen partikkeleihin voidaan suorittaa millä tahansa alalla tunnetulla tavalla, haihdutus-, upotus- ja tyhjiökyllästystekniikat mukaanluki-25 en. Yleensä kuivatut ja kalsinoidut partikkelit saatetaan kosketukseen yhden tai useamman liuoksen kanssa, jotka si- i··· *·*. sältävät halutut hydrauskomponentit liuotettuina. Sopivan • · ,···. kosketusajan jälkeen komposiittipartikkelit kuivataan ja • · kalsinoidaan valmiiden katalyyttipartikkeleiden valmistami-30 seksi. Lisävalaistusta sopivan katalyytin valmistamiseksi on • · · * * saatavana useista viitejulkaisuista, mukaanlukien US-patent- tijulkaisut 4 588 496 ja 4 600 498, jotka sisällytetään tä- • « M : hän viitteinä niiden sisällön siltä osalta, joka koskee Y- ' zeoliitteja sisältävien vetykrakkauskatalyyttien valmistusta 35 ja käyttöä.Although the hydrogenation components may be added before or during the oil droplet or extrusion processes, the hydrogenation component is preferably incorporated into the catalyst by impregnation after the selected zeolite and refractory inorganic oxide material have been formed, dried and calcined. The impregnation of the metal hydrogenation component into the particles can be performed in any manner known in the art, including evaporation, immersion, and vacuum impregnation techniques. Generally, the dried and calcined particles are contacted with one or more solutions containing i ··· * · *. contain the desired hydrogenation components in solution. Suitable • ·, ···. after the contact time, the composite particles are dried and • · calcined to produce the finished catalyst particles. Additional illumination to prepare a suitable catalyst is available from a number of references, including U.S. Patent Nos. 4,588,496 and 4,600,498, which are incorporated herein by reference for their contents as regards Y- zeolite-containing preparation and use of hydrocracking catalysts 35.

Kysymykseen tulevia hydrauskomponentteja ovat katalyyttises-ti aktiiviset komponentit, jotka on valittu ryhmiin VIB ja il 97027 15 VIII kuuluvista metalleista ja niiden yhdisteistä. Yleensä hydrauskomponentteja on läsnä valmiissa katalyyttiseoksessa vähän muiden edellä määriteltyjen siihen yhdistettyjen komponenttien määrään verrattuna. Ryhmän VIII komponenttia on 5 yleensä noin 0,1 - noin 30 paino-%, mieluiten noin 1 - noin 15 paino-% valmiista katalyyttikomposiitista alkuaineiden perusteella laskettuna. Ryhmän VIB komponenttia on noin 0,05 - noin 30 paino-%, mieluiten noin 0,5 - noin 15 paino-% valmiista katalyyttikomposiitista alkuaineiden perusteella las-10 kettuna. Kysymykseen tulevat hydrauskomponentit sisältävät yhden tai useampia metalleja, jotka on valittu ryhmästä, jonka muodostavat molybdeeni, volframi, kromi, rauta, koboltti, nikkeli, platinium, palladium, iridium, osmium, ro-dium, rudinium ja niiden seokset.Suitable hydrogenation components are the catalytically active components selected from the metals of groups VIB and III7070 VIII and their compounds. In general, the hydrogenation components are present in the finished catalyst mixture little compared to the amount of other components defined therein as defined above. The Group VIII component is generally present in an amount of from about 0.1% to about 30% by weight, preferably from about 1% to about 15% by weight of the finished catalyst composite, based on the elements. The Group VIB component is from about 0.05% to about 30% by weight, preferably from about 0.5% to about 15% by weight, based on the elements of the finished catalyst composite. Suitable hydrogenation components include one or more metals selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, chromium, iron, cobalt, nickel, platinum, palladium, iridium, osmium, rhodium, rudinium, and mixtures thereof.

1515

Hydrauskomponentit voivat olla todennäköisimmin oksidimuo-dossa ilmassa suoritetun kalsinoinnin jälkeen ja ne voidaan haluttaessa muuttaa sulfidimuotoon saattamalla ne kosketukseen kohotetuissa lämpötiloissa jonkin pelkistävän atmosfää-20 rin kanssa, joka sisältää vetysulfidin, jonkin merkaptaanin tai muun rikkiä sisältävän yhdisteen. Katalyytti voidaan rikittää in situ saattamalla se kosketukseen jonkin rikkiä sisältävän raaka-aineen kanssa tai se voidaan rikittää ennen sen joutumista kosketukseen raaka-aineen kanssa saattamalla 25 komposiitti välittömästi kalsinoinnin jälkeen alttiiksi jol- ·;· lekin pelkistävälle atmosfäärille.The hydrogenation components may most likely be in the oxide form after calcination in air and may be converted to the sulfide form, if desired, by contacting them at elevated temperatures with a reducing atmosphere containing hydrogen sulfide, a mercaptan or other sulfur-containing compound. The catalyst can be sulfurized in situ by contacting it with a sulfur-containing feedstock, or it can be sulfurized before it comes into contact with the feedstock by exposing the composite to a reducing atmosphere immediately after calcination.

• · · • · · • · .···. Haluttaessa voidaan katalyyttiin liittää myös jokin fosfori- •1^ komponentti. Fosforilisäys voidaan suorittaa joko sekoitta- 30 maila kantaja-aineet johonkin fosforia sisältävään yhdistee- • · · « · · * seen ennen partikkeleiden muodostamista tai sisällyttämällä fosforihappoa impregnointiliuokseen. Tavallisesti fosforia : on katalyytissä läsnä 1-30 paino-% ja mieluiten 3-15 paino-% : P205:na laskettuna.• · · • · · • · ···. If desired, a phosphorus component can also be added to the catalyst. The phosphorus addition can be performed either by mixing the carriers with a phosphorus-containing compound before forming the particles or by incorporating phosphoric acid into the impregnation solution. Usually phosphorus: is present in the catalyst from 1 to 30% by weight and preferably from 3 to 15% by weight: calculated as P2O5.

’ : 35’: 35

Lisäksi katalyyttikomposiitissa voi olla myös booria. Boori voidaan liittää komposiittiin missä tahansa alkuaine- tai yhdistemuodossa ja millä tahansa edellä kuvatuista menetel- 97027 16 mistä. Toisin sanoen se voidaan liittää mukaan partikkelien muodostusvaiheessa tai boori voi olla läsnä jonakin yhdisteenä, kuten boorihappona, joka on lisätty impregnointiliu-okseen. Boori voidaan myös liittää valittujen zeoliittien 5 rakenteeseen. Viimeksi mainitussa tapauksessa on kysymyksessä Y-tyypin zeoliitin muuntaminen ja silloin muodostetaan piioksidi-aluminiumoksidi-boorizeoliitti.In addition, the catalyst composite may also contain boron. Boron can be incorporated into the composite in any elemental or compound form and by any of the methods described above. That is, it may be included in the particle formation step, or boron may be present as a compound, such as boric acid, added to the impregnation solution. Boron can also be incorporated into the structure of selected zeolites 5. In the latter case, it is a question of converting the Y-type zeolite and then forming a silica-alumina-boronizoleite.

Kysymyksessä olevat katalyytit ovat erityisen käyttökelpoi-10 siä vetykrakattaessa jotakin hiilivetyraaka-ainetta arvokkaammaksi tuotteeksi, jolla on alhaisempi keskimääräinen kiehumispiste ja alhaisempi keskimääräinen moolimassa. Katalyytit ovat erityisen käyttökelpoisia valmistettaessa keski -tislejakeita, jotka kiehuvat noin 149-371°C:ssa määritettynä 15 sopivalla ASTM-koemenettelyllä. Lisäksi edellä mainittuja katalyyttejä voidaan myös käyttää hydrausreaktioihin, kuten hydrodenitrifiointiin ja hydrorikinpoistoon. Tyypillisiä syötettäviä raaka-aineita ovat itse asiassa kaikki raskaat mineraali- ja synteettiset öljyt ja niiden jakeet. Niinpä 20 sellaiset raaka-aineet kuten suora-ajokaasuöljyt, tyhjiö-kaasuöljyt, demetalloidut öljyt, atmogeeniset jäännökset, deasfaltoitu tyhjiötislejäännös, koksitisleet, katalyyttisen krakkauksen tisleet, valaan öljy, tervapikiöljy, hiilines-teet ja senkaltaiset tulevat kysymykseen. Parhaiksi katsot-25 tuja raaka-aineita ovat kaasuöljyt, joiden komponenteista ;· vähintään 50 tilavuus-% kiehuu yli 371°C:n lämpötilassa. Ve- ···· ***. tykrakkaukseen syötettävä raaka-aine voi sisältää typpeä, • « .···. joka on tavallisesti läsnä organotyppiyhdisteinä 1 ppm - 1,0 ···. paino-%:n määrinä. Syöte sisältää tavallisesti rikkiä sisäl- 30 täviä yhdisteitä, jotka riittävät antamaan yli 0,15 paino- • * · ‘ %:n rikkipitoisuuden. Se voi sisältää myös mono- ja/tai po- lynukleaarisia aromaattisia yhdisteitä 80 tilavuusprosentin * « « ϊ·ί · ja sitä suurempina määrinä.The catalysts in question are particularly useful in hydrocracking a hydrocarbon feedstock into a more valuable product with a lower average boiling point and lower average molecular weight. The catalysts are particularly useful in the preparation of middle distillate fractions boiling at about 149-371 ° C as determined by a suitable ASTM test procedure. In addition, the above-mentioned catalysts can also be used for hydrogenation reactions such as hydrodenitrification and hydrodesulfurization. Typical feedstocks are, in fact, all heavy mineral and synthetic oils and their fractions. Thus, feedstocks such as straight run gas oils, vacuum gas oils, demetallized oils, atomic residues, deasphalted vacuum distillate residue, coke distillates, catalytic cracking distillates, whale oil, tar pitch oil, carbonaceous matter and the like. The preferred raw materials are gas oils, the components of which: · at least 50% by volume boils above 371 ° C. Ve- ···· ***. the raw material fed to the cracker may contain nitrogen, • «. ···. which is usually present as organo-nitrogen compounds 1 ppm to 1.0 ···. in% by weight. The feed usually contains sulfur-containing compounds sufficient to give a sulfur content of more than 0.15% by weight. It may also contain mono- and / or polynuclear aromatic compounds in amounts of 80% by volume * «« ϊ · ί · and above.

35 Vetykrakkausolosuhteet, joita kysymyksessä olevassa menetelmässä käytetään, ovat samat, joita alalla tavallisesti käytetään vetykrakkausmenetelmissä. Vetykrakkausreaktion lämpötilat ovat 204-649°C, mieluiten 316-510°C. Reaktiopaineet tl 97027 17 ovat normaalipaineesta noin 24132 kPa g, mieluiten 1379-20685 kPa g. Kosketusajat vastaavat tavallisesti katalyytin läpi menevän nesteen nopeutta (LHSV) noin 0,1 h'1 - 15 h'1, mieluiten 0,2-3 h'1. Vedyn kiertonopeudet ovat alueella 178-5 8 888 standardi-m3/m3, mieluiten 355-5 333 standardi-m3/m3.35 The hydrocracking conditions used in the process in question are the same as those normally used in hydrocracking processes in the art. The hydrocracking reaction temperatures are 204-649 ° C, preferably 316-510 ° C. The reaction pressures tl 97027 17 are about 24132 kPa g of normal pressure, preferably 1379-20685 kPa g. The contact times usually correspond to a liquid flow rate (LHSV) through the catalyst of about 0.1 h'1 to 15 h'1, preferably 0.2-3 h'1. The hydrogen circulation rates are in the range 178-5 8,888 standard m3 / m3, preferably 355-5,333 standard m3 / m3.

Reaktiovyöhykkeestä ulos tuleva aine siirretään normaalisti katalyyttipetistä, sille suoritetaan osittainen kondensointi ja höyry-neste-erotus ja sen jälkeen se fraktioidaan eri 10 komponenttien talteenottamiseksi. Vety ja haluttaessa jotkin tai kaikki muuttumattomista raskaammista aineista kierrätetään takaisin reaktoriin.The material exiting the reaction zone is normally transferred from the catalyst bed, subjected to partial condensation and vapor-liquid separation, and then fractionated to recover the various components. Hydrogen and, if desired, some or all of the unchanged heavier materials are recycled back to the reactor.

Kysymyksessä oleva menetelmä voidaan siis karakterisoida 15 vetykrakkausmenetelmäksi, joka on selektiivinen keskitislei-den valmistuksessa ja jossa hiilivetysyötevirta, joka sisältää vähintään 50 tilavuus-% komponentteja, jotka kiehuvat yli 370°C:ssa, saatetaan kosketukseen katalyyttiseoksen kanssa, joka käsittää seoksen, jossa on: (i) jokin hydraus- 20 komponentti, (ii) jokin tulenkestävä epäorgaaninen oksidi-matriisi, joka käsittää aluminiumoksidin, ja (iii) kiteinen vetymuotoinen alumiinisilikaatti-zeoliitti, jolla on olennainen Y-zeoliitin röntgenkaavio ja jonka ioninvaihtoka-pasiteetti on suurempi kuin 0,07, aikeiskoppikoko noin 2,42-25 2,44 nm ja NH3-TPD-happamuusastearvo pienempi kuin noin 1,50, ·;· ja joka zeoliitti on saatettu kosketukseen höyryn kanssa • « **’; 676-780°C:n lämpötilassa 2-12 tunnin ajaksi, minkä jälkeen • ♦ ,11. se on dehydroksyloitu kuivakalsinoimalla lämpötilassa, joka *··. on vähintään 426°C, vähintään yhden tunnin ajan, pitäen ka li! 30 talyytin vetykrakkausolosuhteissa, ja tuotevirta otetaan « » « * talteen.The process in question can thus be characterized as a hydrocracking process which is selective in the preparation of middle distillates and in which a hydrocarbon feed stream containing at least 50% by volume of components boiling above 370 ° C is contacted with a catalyst mixture comprising: (i) a hydrogenation component, (ii) a refractory inorganic oxide matrix comprising alumina, and (iii) a crystalline hydrogenated aluminosilicate zeolite having an essential X-ray pattern of the Y zeolite and having an ion exchange capacity greater than 0, 07, with a pot size of about 2.42-25 to 2.44 nm and an NH3-TPD acidity value of less than about 1.50, ·; · and which zeolite has been contacted with steam • «** '; 676-780 ° C for 2-12 hours, followed by • ♦, 11. it is dehydroxylated by dry calcination at a temperature of * ··. is at least 426 ° C for at least one hour, keeping the li! 30 talc under hydrocracking conditions, and the product stream is recovered «» «*.

· » « « ··- ‘ Seuraavat esimerkit esitetään keksinnön valaisemiseksi ei- v 1 vätkä ne ole tarkoitetut rajoittamaan keksinnön alaa.· »« «·· -‘ The following examples are presented to illustrate the invention and are not intended to limit the scope of the invention.

3535

Esimerkki 1 Tässä esimerkissä verrataan zeoliitin happamuusasteen kahden eri alentamistekniikan vaikutuksia. Osassa A lähtözeoliitti 97027 18 kuumennetaan höyryn läsnäollessa, minkä jälkeen se kuivakal-sinoidaan, kun taas osassa B lähtözeoliittia kuumennetaan kuivassa ilmassa. Zeoliittien happamuusastearvot määritettiin edellä kuvatulla NH3-TPD-kokeella. Lähtözeoliittien ran-5 gassa piioksidin ja aluminiumoksidin moolisuhde oli 5:1 -8:1. Parhaaksi katsotaan ranka, jossa piioksidin ja aluminiumoksidin moolisuhde on noin 6:1. Tämä suhde ei vastaa ns. bulkki-piioksidi:aluminiumoksidi-moolisuhteita, joita julkaisuissa joskus esitetään. Zeoliitit sisälsivät vähemmän 10 kuin 0,1 paino-% natriumia.Example 1 This example compares the effects of two different techniques for reducing the acidity of a zeolite. In Part A, the starting zeolite 97027 18 is heated in the presence of steam, after which it is dry calcined, while in Part B, the starting zeolite is heated in dry air. The acidity values of the zeolites were determined by the NH3-TPD experiment described above. In the ran-5 g of the starting zeolites, the molar ratio of silica to alumina was 5: 1 to 8: 1. A web with a molar ratio of silica to alumina of about 6: 1 is preferred. This relationship does not correspond to the so-called. bulk silica: alumina-molar ratios sometimes reported in publications. The zeolites contained less than 10% by weight of sodium.

Osa APart A

Käytettiin näytteitä, jotka olivat ammoniakkivaihdettua Y-tyypin zeoliittijauhetta, jota aikaisemmin myi Union Carbide 15 Corporation ja jota nykyisin myy UOP ja johon kirjallisuudessa viitataan nimellä LZ-Y82. Zeoliitti, jonka lähtö-NH3-TPD-happamuusastearvo oli 2,60 ja alkeiskoppikoko 2,456 nm, pantiin kuumennusputkeen, joka oli varustettu ulkopuolisilla kuumennuselimillä. Halutusta happamuusastearvosta riippuen 20 zeoliitti saatettiin kosketukseen puhtaan höyryn kanssa, joka kehitettiin demineralisoidusta vedestä 1 atm absoluuttisessa paineessa ja 676-788°C:n lämpötiloissa 2-12 tuntia. Valitun kuumennusajan päättyessä höyryvirta katkaistiin ja panoksen lämpötila alennettiin huoneenlämpötilaan kuivassa 25 ilmavirrassa 4 tunnin ylimääräajassa. Tämän vaiheen aikana ·;· zeoliitti pidettiin lämpötilassa, joka oli vähintään 426°C, «M· *'*. vähintään yhden tunnin ajan.Samples were used which were ammonia-exchanged Y-type zeolite powder previously sold by Union Carbide 15 Corporation and currently sold by UOP and referred to in the literature as LZ-Y82. A zeolite having a starting NH3-TPD acidity value of 2.60 and an elementary booth size of 2.456 nm was placed in a heating tube equipped with external heating means. Depending on the desired acidity value, the zeolite was contacted with pure steam generated from demineralized water at 1 atm absolute pressure and 676-788 ° C for 2-12 hours. At the end of the selected heating time, the steam flow was turned off and the batch temperature was reduced to room temperature in a dry stream of air for an additional 4 hours. During this step, the zeolite was maintained at a temperature of at least 426 ° C, «M · * '*. for at least one hour.

9 · * · • « *··> Viisi zeoliittinäytettä (A, B, C, D ja F) valmistettiin 30 edellä selostetulla tavalla lämpötila- ja aikaparametrien S · · ' ollessa taulukossa 1 mainitut. Tuotenäytteiden analyysi osoitti, että niillä oli olennainen zeoliitin röntgenkaavio • · · ϊ·! ’ ja että niiden alkeiskoppikoko ja NH3-TPD-happamuusastearvot olivat taulukossa 1 mainitut.9 · * · • «* ··> Five zeolite samples (A, B, C, D and F) were prepared as described above with the temperature and time parameters S · · 'being listed in Table 1. Analysis of the product samples showed that they had an essential X-ray pattern of the zeolite • · · ϊ ·! ’And that their elementary box size and NH3-TPD acidity values were listed in Table 1.

Tulokset osoittavat, että zeoliitin happamuutta voidaan muuttaa (alentaa) ennaltavalittuun arvoon, samalla kun al-keiskoppikoot saadaan halutulle 2,42-2,44 nm alueelle. NH3- 35 97027 19 TPD-happamuutta voidaan siis säätää osan A menettelytavalla, johon kuuluu kuivakalsinointi höyrykäsittelyn jälkeen.The results show that the acidity of the zeolite can be changed (reduced) to a preselected value, while the alcove well sizes are obtained in the desired range of 2.42-2.44 nm. NH3- 35 97027 19 The TPD acidity can thus be adjusted by the Part A procedure, which involves dry calcination after steam treatment.

5 Taulukko 15 Table 1

Zeoliitti- Höyrytysolosuhteet Alkeis- Happamuus- näyte Aika (h) Lämpötila (°C) koppi- aste mooleina koko (nm) NH3/g 10 A 2 676 2,436 1,50 B 2 732 2,435 1,13 C 2 788 2,429 0,65 D 12 788 2,425 0,14 15 E - - 2,436 1,30 F 6 676 2,435 1,25Zeolite Evaporation conditions Elemental Acidity sample Time (h) Temperature (° C) degree of boiling in moles size (nm) NH3 / g 10 A 2 676 2,436 1.50 B 2 732 2,435 1.13 C 2 788 2,429 0.65 D 12,788 2,425 0.14 15 E - - 2,436 1,30 F 6 676 2,435 1.25

Osa BPart B

20 Näyte, joka oli erilaista ammoniakkivaihdettua Y-tyypin zeo-liittijauhetta (johon usein viitataan nimellä LZ-20, jota aikaisemmin myi Union Carbide Corporation ja nyt myy UOP), jonka NH3-TPD-happamuusastearvo oli 2,18 ja alkeiskoppikoko 2,437 nm, pantiin muhveliuuniin (höyryä ei ole läsnä tässä 25 menettelytavassa). Tämän lähtöaineen uskotaan edustavan tun->' netun tekniikan mukaisia zeoliitteja, jotka ovat tarkoitetutA sample of a variety of ammonia-exchanged Y-type zeolite powder (often referred to as LZ-20, formerly sold by Union Carbide Corporation and now sold by UOP) with an NH3-TPD acidity of 2.18 and a primer size of 2.437 nm was placed muffle furnace (no steam is present in this 25 procedure). This starting material is believed to represent the prior art zeolites intended

MMMM

"*, käytettäviksi selektiivisissä keskitislekrakkauskatalyyteis- • i sä, jotka on käsitelty höyryllä, kuten US-patentissa 4 419 • · “.I 271 mainittu zeoliitti. Zeoliitti kuumennettiin 704°C:n läm- t : II* 30 pötilaan, pidettiin tässä lämpötilassa 1 tunnin ajan ja sit- f * < Ϊ · · • ten sen annettiin jäähtyä huoneenlampotilaan. Tuotteen ana lyysi osoitti, että sillä oli ominainen Y-zeoliitin röntgen-ϊ kaavio, alkeiskopin koko oli 2,436 nm ja NH3-TPD-happamuusas- tearvo oli 1,30. Tätä zeoliittia vastaa näyte E taulukossa 35 1."*, for use in selective middle distillation catalysts treated with steam, such as the zeolite mentioned in U.S. Patent 4,419 •. 271. The zeolite was heated to 704 ° C, maintained at this temperature. For 1 hour and then allowed to cool to room temperature, analysis of the product showed that it had a characteristic X-ray pattern of Y-zeolite, a primer size of 2.436 nm and an NH3-TPD acidity value of This zeolite corresponds to sample E in Table 35 1.

97027 2097027 20

Tulokset osoittavat, että kuivakalsinointi alensi näytteen E zeoliitin NH3-TPD-happamuusastetta vaikuttamatta merkittävästi alkeiskoppikokoon.The results show that dry calcination reduced the NH3-TPD acidity of the zeolite E of sample E without significantly affecting the elementary box size.

5 Huomionarvoista on, että osan A käsittelyssä lähtözeoliitin sekä alkeiskoppikoko että NH3-TPD-happamuusaste muuttuivat. Osassa B kuitenkin vain NH3-TPD-happamuusastearvo aleni, kun taas lähtözeoliitin alkeiskoppikoko pysyi jokseenkin muuttumattomana (2,437 nm vastaan 2,436 nm).5 It is noteworthy that in the treatment of Part A, both the elemental box size and the NH3-TPD acidity of the starting zeolite changed. In Part B, however, only the NH3-TPD acidity value decreased, while the elemental box size of the starting zeolite remained somewhat unchanged (2.437 nm vs. 2.436 nm).

1010

Zeoliitin kuumentaminen korkeassa lämpötilassa tai kalsi-nointi suhteellisen kuivassa ympäristössä, esimerkiksi typpeä sisältävässä kaasuvirrassa ilman lisähöyryä, on siten osoittautunut olevan tehokas menetelmä, joka todennäköisesti 15 alentaa zeoliitin hydroksyyliryhmäpitoisuutta. Tämä tekniikka voidaan siis liittää yleiseen katalyytin valmistusmenetelmään, milloin tällainen alhainen happamuusaste ja alhainen hydroksyyliryhmäpitoisuus halutaan.Heating the zeolite at a high temperature or calcination in a relatively dry environment, for example in a nitrogen-containing gas stream without additional steam, has thus proven to be an effective method which is likely to reduce the hydroxyl group content of the zeolite. Thus, this technique can be incorporated into a general catalyst preparation process when such a low degree of acidity and low hydroxyl group content are desired.

20 Teoriaan rajoittumatta uskotaan, että happamuusaste ei riipu alkeiskoppikoosta ja sitä voidaan siten räätälöidä erilaisilla kuumennuskombinaatioilla höyryn ja kuivan ilman läsnäollessa. Höyryn kanssa ja vastaavasti ilman höyryä suoritetun kuumennuksen tarkkoja vaikutuksia zeoliitin happamuusas-25 teeseen ei kuitenkaan tunneta.20 Without wishing to be bound by theory, it is believed that the degree of acidity does not depend on the size of the elementary box and can thus be tailored by various heating combinations in the presence of steam and dry air. However, the exact effects of heating with and without steam on the acidity of the zeolite are not known.

• · • · .···. Parhaaksi katsotulla valmistusmenetelmällä saadaan vetymuo- toisia zeoliitteja, joilla on olennaisesti muuttumaton alli! keiskoppikoko verrattuna käsittelemättömään zeoliittiin.• · • ·. ···. The preferred method of preparation gives hydrogen zeolites with substantially unchanged alli! emperor size compared to untreated zeolite.

*·" 30 Kysymyksessä olevaa kuivakalsinointimenetelmää käytetään mieluiten ainoana tapana alentaa zeoliitin happamuutta ja • · : hydroksyyliryhmäpitoisuutta. Mikäli muita menetelmiä, kuten • · · : dealuminointia tai ioninvaihtoa, käytetään, niitä käytetään : mieluiten ennen kysymyksessä olevaa kuivakuumennuskäsitte- 35 lyä. Hydroksyyliryhmien poistaminen suoritetaan mieluummin ennen käsitellyn zeoliitin liittämistä muodostettuihin kata-lyyttipartikkeleihin.* · "30 The dry calcination method in question is preferably used as the only way to reduce the acidity and • ·: hydroxyl group content of the zeolite. If other methods such as • · ·: dealumination or ion exchange are used, they are used: preferably before the dry heat treatment in question. preferably prior to incorporation of the treated zeolite into the catalyst particles formed.

97027 2197027 21

Hydroterxnisissä käsittelyissä höyryn uskotaan estävän zeo-liitin "dehydroksyloitumista". Höyry on ilmeisen suotava silloin, kun käsittelyn tavoitteena on muuttaa zeoliitin alkeiskoppikokoa. Kysymyksessä oleva menetelmä liittyy pi-5 kemminkin pienen hydroksyylipitoisuuden omaavien zeoliittien kuin höyrykäsiteltyjen zeoliittien käyttöön.In hydrothermal treatments, steam is believed to prevent "dehydroxylation" of the zeo-connector. Steam is obviously desirable when the purpose of the treatment is to change the rudimentary size of the zeolite. The method in question relates to the use of pi-5 low hydroxyl zeolites rather than steam-treated zeolites.

Monille tunnetun tekniikan mukaisissa katalyyteissä käytetyille zeoliiteille on tunnusomaista niiden vedenadsorptio-10 kyky. Tätä ominaisuutta ja sen määrittämiskoetta kuvataan esimerkiksi aikaisemmin mainitussa patenttijulkaisussa US-4 401 556. Zeoliitteja luonnehditaan niiden vesihöyryn ad-sorptiokyvyllä, joka 25°C:ssa ja p/p°-arvolla 0,10 on alle 5,00 painoprosenttia. Näitä arvoja koskevia kokeita ei tehty 15 näiden esimerkkien koemateriaaleille. Samoista lähteistä peräisin oleville samalla tavoin käsitellyille materiaaleille tehtiin kuitenkin myöhemmin tällaiset kokeet. Materiaalin, joka vastasi zeoliittia C ja sai saman hydrotermisen käsittelyn kuin se (käytettiin tuonnempana katalyytissä 3), 20 veden adsorptiokyky oli noin 2,5 paino-%. Käsittelemättömän osan A lähtöaineen (katalyytti n:o 7) veden adsorptiokyky oli noin 18 paino-%. Osan B lähtöaineesta ei ole saatavissa tätä arvoa. Veden adsorptiokyky näyttää alenevan suhteessa hydrotermisen käsittelyn intensiteettiin.Many zeolites used in prior art catalysts are characterized by their ability to adsorb water. This property and a test for its determination are described, for example, in the aforementioned U.S. Pat. No. 4,401,556. Zeolites are characterized by their water vapor adsorption capacity of less than 5.00% by weight at 25 ° C and 0.10% w / w. No experiments on these values were performed on the test materials in these 15 examples. However, similarly treated materials from the same sources were subsequently subjected to such experiments. The material corresponding to zeolite C and receiving the same hydrothermal treatment as it (used in Catalyst 3 below) had a water adsorption capacity of about 2.5% by weight. The water adsorption capacity of the crude Part A starting material (Catalyst No. 7) was about 18% by weight. This value is not available for the starting material in Part B. The adsorption capacity of water appears to decrease in proportion to the intensity of the hydrothermal treatment.

.· 25· 25

Esimerkki 2 #·*·. Tämän esimerkin tarkoituksena on tutkia sekä alkeiskoppikoon II! että NH3-TPD-happamuusasteen vaikutuksia valmiiden katalyytti! tien selektiivisyyteen ja aktiivisuuteen.Example 2 # · * ·. The purpose of this example is to examine both elementary booth size II! the NH3-TPD acidity effects of the finished catalyst! road selectivity and activity.

• · · v * 30• · · v * 30

Katalyyttiseoksia valmistettiin sekoittamalla zeoliitti- • · : jauhetta johonkin tulenkestävään oksidimatriisiseokseen, • · · :r: : jossa oli aluminiumoksidia ja piioksidi-aluminiumoksidia , : sellaisina määrinä, että saatiin katalyytti, joka sisälsi 5 35 painoprosenttia haihtuvia aineita sisältämätöntä zeoliittia ja 95 painoprosenttia oksidimatriisia. Saatu seos ekstrudoi-tiin suunnilleen 0,16 x 1,27 cm:n kokoisiksi sylinterin muo-toisiksi kappaleiksi. Ekstruusiomateriaali kuivattiin ja si 97027 22 tä kalsinoitiin sitten ilmassa 343°C:ssa 2 tuntia. Kalsinoi-dut partikkelit impregnoitiin sitten haihduttaen samanaikaisesti ammoniakkimetatungstaatin ja nikkelinitraatin vesiliuoksella (Ni (NOj)2.6H20) , joita oli läsnä sellaisina määrinä, 5 että ne riittivät aikaansaamaan valmiin katalyytin, joka sisälsi 1,0 paino-% alkuainenikkeliä ja 10,0 paino-% alkuaine-tungsteenia. Sitten impregnoitua katalyyttiä kalsinoitiin 45 minuuttia 343°C:ssa ja sitten 90 minuuttia 593°C:ssa. Edellä esitetyllä tavalla valmistettiin kuusi katalyyttiseosta, 10 joista jokainen sisälsi esimerkissä 1 valmistettuja Y-zeo-liitteja. Taulukossa 2 esitetään yksityiskohtaisesti katalyyttien n:o 1-6, jotka sisältävät vastaavasti zeoliitit A-F, kysymyksessä olevat ominaisuudet.Catalyst mixtures were prepared by mixing a zeolite powder with a refractory oxide matrix mixture containing alumina and silica-alumina in such amounts as to obtain a catalyst containing 5 to 35% by weight of oxides containing 95% by weight of volatile substances and no volatile substances. The resulting mixture was extruded into cylindrical pieces measuring approximately 0.16 x 1.27 cm. The extrusion material was dried and si 97027 22 was then calcined in air at 343 ° C for 2 hours. The calcined particles were then impregnated by co-evaporation with aqueous ammonia methatungstate and nickel nitrate (Ni (NO 2) 2.6H 2 O) present in amounts sufficient to provide a finished catalyst containing 1.0% by weight of elemental nickel and 10.0% by weight of elemental nickel. % elemental tungsten. The impregnated catalyst was then calcined for 45 minutes at 343 ° C and then for 90 minutes at 593 ° C. As described above, six catalyst mixtures were prepared, each containing the Y-zeo attachments prepared in Example 1. Table 2 details the properties of catalysts Nos. 1 to 6, which contain zeolites A-F, respectively.

15 Katalyytit valmistettiin edellä kuvatulla tavalla käyttäen esimerkin l osissa A ja B käytettyjä lähtözeoliittiaineita. Katalyytti n:o 7 valmistettiin käyttäen osan A lähtözeoliit-tia (alkeiskoppikoko = 2,456 nm, NH3-TPD =2,60) ja katalyytti n:o 8 valmistettiin käyttäen osan B lähtözeoliittia (al-20 keiskoppikoko = 2,437 nm, NH3-TPD = 2,18). Katalyyttien n:o 7 ja 8 kysymyksessä olevat ominaisuudet on esitetty myös taulukossa 2.The catalysts were prepared as described above using the starting zeolite materials used in Parts A and B of Example 1. Catalyst No. 7 was prepared using the starting zeolite of Part A (elemental box size = 2.456 nm, NH3-TPD = 2.60) and Catalyst No. 8 was prepared using the starting zeolite of Part B (al-20 box size = 2.437 nm, NH3-TPD = 2.18). The properties of catalysts Nos 7 and 8 in question are also shown in Table 2.

25 Taulukko 2 .·**. Katalyytti Zeoliitti Alkeiskoppi- NH3 - TPD - • · VV. n:o koko (nm) arvo • ♦ • · • · * ♦ ** • · · '·* 30 1 A 2,436 1,50 2 B 2,435 1,13 • · : 3 C 2,429 0,65 4 D 2,425 0,14 : 5 E 2,436 1,30 35 6 F 2,435 1,25 7 Osan A lähtöaine 2,456 2,60 8 Osan B lähtöaine 2,437 2,18 97027 2325 Table 2. · **. Catalyst Zeolite Primary NH3 - TPD - • · VV. n size size (nm) value • ♦ • · • · * ♦ ** • · · '· 30 1 A 2,436 1.50 2 B 2,435 1.13 • ·: 3 C 2,429 0.65 4 D 2.425 0 , 14: 5 E 2,436 1.30 35 6 F 2,435 1.25 7 Part B starting material 2,456 2.60 8 Part B starting material 2,437 2.18 97027 23

Kustakin edellä olevasta katalyytistä koestettiin aktiivisuus ja selektiivisyys seuraavalla menetelmällä. Esikuumen-nettu tyhjiökaasuöljy, jolla oli taulukossa 3 esitetyt kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet, ohjattiin kerta-ajo-5 periaatteella isotermisen reaktorin läpi, joka sisälsi 75 cm3 katalyyttipartikkeleita, joihin oli sekoitettu noin 29 cm3 60-80 meshin kvartsia. Operointiolosuhteet olivat: paine 13790 kPa g, LHSV 1,0, vedyn kierrätysvirtaus 1 778 standar-di-m3/m3 puhtausasteella 90-95 % ja ajon pituus noin 4 päi- 10 vää. Reaktorin lämpötila säädettiin sellaiseksi, että saatiin 85 paino-%:n konversio tuotteiksi, joiden kiehumispiste oli alle 371°C. Konversioprosentti lasketaan tuotteen kiehu-misalueen nestekromatografia-analyysin avulla.For each of the above catalysts, activity and selectivity were tested by the following method. A preheated vacuum gas oil having the chemical and physical properties shown in Table 3 was passed on a one-time-5 basis through an isothermal reactor containing 75 cm 3 of catalyst particles mixed with about 29 cm 3 of 60-80 mesh quartz. The operating conditions were: pressure 13790 kPa g, LHSV 1.0, hydrogen recycle flow 1 778 standard di-m3 / m3 with a purity of 90-95% and a running length of about 4 days. The reactor temperature was adjusted to give 85% by weight conversion to products with a boiling point below 371 ° C. The conversion percentage is calculated by liquid chromatography analysis of the boiling range of the product.

1515

Taulukko 3Table 3

Tvhiiökaasuölnyn ominaisuudet 20Properties of steam gas oil 20

Ominaispaino @ 15,6°C 0,9248 Tislaus, °CSpecific gravity @ 15.6 ° C 0.9248 Distillation, ° C

Omapaino °API @ 15,6°C 21,5 IPB 280 Jähmepiste, °C 26,7 5/10 % 340/372Net weight ° API @ 15.6 ° C 21.5 IPB 280 Freezing point, ° C 26.7 5/10% 340/372

Aniliinipiste, °C 75,0 20/30 398/419 25 Rikki (LECO), paino-% 2,24 40/50 439/455 ···. Typpi (Kjeldahl) , ppm 1100 60/70 437/490 .···. Hiili, paino-% 85,82 80/90 514/544Aniline point, ° C 75.0 20/30 398/419 25 Sulfur (LECO),% by weight 2.24 40/50 439/455 ···. Nitrogen (Kjeldahl), ppm 1100 60/70 437/490. Carbon,% by weight 85.82 80/90 514/544

Vety, paino-% 11,64 EP 582Hydrogen, wt% 11.64 EP 582

Bromi n:o 5,0 % rek. 99,0 • · · '·1 1 30 Viskositeetti,® 98,9°C, CST 6,954Bromine No. 5.0% Rec. 99.0 • · · '· 1 1 30 Viscosity, ® 98.9 ° C, CST 6.954

Conradson-hiili, paino-% 0,42 • · . · · · • · · • · · · · · • · · • · · . . Edellä mainittujen kokeiden tulokset on koottu taulukkoon 4.Conradson carbon,% by weight 0.42 • ·. · · · • · · · · · · · · · · ·. . The results of the above experiments are summarized in Table 4.

35 Katalyytit 1-4 ja 6 on johdettu esimerkin l osan A aineesta. Näitä viittä katalyyttiä koskevat tiedot osoittavat, että zeoliitin pienemmällä alkeiskoppikoolla: (1) katalyytin aktiivisuus alenee ja (2) selektiivisyys lisääntyy.Catalysts 1-4 and 6 are derived from the material of Example 1, Part A. Data for these five catalysts show that with a smaller elemental box size of the zeolite: (1) the activity of the catalyst decreases and (2) the selectivity increases.

24 9702724 97027

Taulukko 4Table 4

Aktiivisuus (°C) Selektiivisyys 5 (Reaktoriaika, (paino-%Activity (° C) Selectivity 5 (Reactor time, (% by weight)

jossa saadaan 149-371°Cwhere 149-371 ° C is obtained

Katalyytti 85 % konversio) Tuote 85 % NH3-TPD- n:o konversiolla) arvo 10 1 412 59 1,50 2 414 59 1,13 3 419 61 0,65 4 425 63 0,14 5 417 60 1,30 15 6 417 59 1,25 7 405 55 2,60 8 417 56 2,18 20 Nämä tiedot paljastavat myös, että tämän keksinnön mukaiset katalyytit n:o 1-6 ovat paljon paremmat yhdistetyn kokonais-aktiivisuuden ja selektiivisyyden kannalta kuin katalyytit n:o 7 ja 8, jotka sisältävät käsittelemätöntä erittäin hapanta katalyyttiä. Katalyyttien n:o 1-6 ja n:o 7 ja 8 ver-25 tailu osoittaa, että parempi katalyytti saadaan, kun zeo-··, liittikomponentin NH3-TPD-happamuusastearvo on pienempi kuin y.·' noin 2,00. Tarkemmin sanottuna, vaikka katalyytin n:o 7 ak- * · I” tiivisuus on suhteellisen korkea (405°C), selektiivisyys ei I | ;;; ole hyväksyttävä (55 paino-%) . Huomattakoon kuitenkin, että *·’ ' 30 katalyytin n: o 7 sisältämän zeoliitin ai ke is koppi koko on 2,456 nm, joka on edellä mainitun patenttijulkaisun US-4 401 • · * 556 parhaaksi todetun alueen 2,420-2,445 nm ulkopuolella.Catalyst 85% conversion) Product 85% NH3-TPD- by conversion) value 10 1 412 59 1.50 2 414 59 1.13 3 419 61 0.65 4 425 63 0.14 5 417 60 1.30 15 6 417 59 1.25 7 405 55 2.60 8 417 56 2.18 20 These data also reveal that catalysts Nos. 1-6 of this invention are much better in terms of combined overall activity and selectivity than Catalysts Nos. 1 to 6. 7 and 8, which contain an untreated highly acid catalyst. Verification of catalysts Nos. 1 to 6 and Nos. 7 and 8 ver-25 shows that a better catalyst is obtained when the NH3-TPD acidity value of the zeo- ··, composite component is less than y. · 'About 2.00. More specifically, although the ac- * · I ”density of catalyst No. 7 is relatively high (405 ° C), the selectivity is not I | ;;; not acceptable (55% by weight). It should be noted, however, that the size of the zeolite contained in Catalyst No. 7 is 2.56 nm, which is outside the preferred range of 2.420-2.445 nm of the aforementioned U.S. Patent No. 4,401 • · * 556.

• · · • · · • · ·• · · • · · • ·

Katalyytillä n:o 8, joka zeoliitin alkeiskoppikoollaan 2,437 35 nm on tämän alueen sisäpuolella, on kuitenkin vertailukelpoinen aktiivisuus 417°C, mutta huono selektiivisyys (56 paino-%). Edellä olevien esimerkkien perusteella on selvää,However, Catalyst No. 8, which has an initial zeolite size of 2.437 at 35 nm within this range, has a comparable activity of 417 ° C but poor selectivity (56% by weight). From the above examples, it is clear that

IIII

97027 25 että zeoliittikomponentin NH3-TPD-happamuusaste vaikuttaa vetykrakkauskatalyytin kokonaissuorituskykyyn.97027 25 that the degree of NH3-TPD acidity of the zeolite component affects the overall performance of the hydrocracking catalyst.

Osan B zeoliittilähtöaine on, kuten aikaisemmin todettiin, 5 selvästikin edellä mainitussa tunnettua tekniikkaa edustavassa patenttijulkaisussa US-4 401 556 kuvatun zeoliitin parhaiksi todettujen arvoalueiden sisäpuolella. Se on kaupallisesti saatavilla oleva aine, jonka alkeiskoppikoko on 2,437 nm ja jolle on suoritettu hydroterminen käsittely.The zeolite starting material of Part B is, as previously stated, clearly within the best value ranges for the zeolite described in the aforementioned prior art patent US-4,401,556. It is a commercially available substance with an elementary beaker size of 2.437 nm and has undergone hydrothermal treatment.

10 Eräs poikkeama esillä olevan keksinnön mukaiseen zeoliit- tiin, joka sopii mainitussa julkaisussa parhaiksi todettuihin rajoihin, nähden on ioninvaihtokapasiteetti, joka mainitun julkaisun mukaan määritettynä on 0,171. Tätä ainetta käytettiin katalyytissä n:o 8. Mainitussa julkaisussa sano-15 taan, että ioninvaihtokapasiteetti ei saisi olla suurempi kuin 0,07.A deviation from the zeolite of the present invention, which fits within the limits best found in said publication, has an ion exchange capacity of 0.171 as determined by said publication. This material was used in Catalyst No. 8. The said publication states that the ion exchange capacity should not exceed 0.07.

Kysymyksessä oleva kuivakalsinointi muuttaa katalyytissä 8 käytetyn aineen katalyytiksi, jota käytetään katalyytin 5 20 valmistukseen. Katalyytin 5 selektiivisyys on parempi aktiivisuuden ollessa sama ja se on siis parempi katalyytti. Kuitenkin katalyyttien 5 ja 8 zeoliittien alkeiskoppikokojen ero on lähes merkityksetön. Sen vuoksi keksinnön mukainen menetelmä parantaa katalyytin selektiivisyyttä kertoimella, 25 joka on paljon suurempi kuin mikä olisi ennakoitavissa al- ···, keiskoppikoon muutoksen perusteella. Paremmassa katalyytissä .!! 5 käytetyn zeoliitin E ioninvaihtokapasiteetti oli 0,091.The dry calcination in question converts the substance used in catalyst 8 into a catalyst used for the preparation of catalyst 5. The selectivity of the catalyst 5 is better with the same activity and is therefore a better catalyst. However, the difference in the elementary box sizes of the zeolites of catalysts 5 and 8 is almost insignificant. Therefore, the process of the invention improves the selectivity of the catalyst by a factor much higher than would be predictable based on the change in cone size. In a better catalyst. !! The ion exchange capacity of the zeolite E used was 0.091.

• · • « *·.1 Tämä ylittää mainitussa julkaisussa mainitun ylärajan 28 • · ’···’ prosentilla.• · • «* · .1 This exceeds the upper limit mentioned in the said publication by 28 • · '···'%.

0 • · ' · · · • · · *00 · · · • · · • · ·0 • · '· · · • · * 00 00 · · · • ·

Claims (8)

1. Hydrerkrackningsprocess för produktion av medeldestil- lat som har kokpunkter av 149-371°C, väri en kolvätetillför-selström fär passera i kontakt med en katalysatorkomposition omfattande en eldfast oorganisk oxidmatris och en väteformig Y-typ zeolit, som har en enhetscellstorlek mellan 2,42 och .25 2,44 nm, vid hydrerkrackningsförhällanden och en produkt- Ström utvinnes, kannetecknad av att man använder en zeolit med en lag aciditet som har en jonbyteskapacitet som är *** större än 0,07, och halten av bundna hydroxylgrupper till- *♦··' räckligt lag för att ge ett NH3-TPD-surhetsstyrkevärde som är ' 3 0 mindre än 2,00.A hydrocracking process for the production of medium distillates having boiling points of 149-371 ° C, wherein a hydrocarbon feed stream is passed into contact with a catalyst composition comprising a refractory inorganic oxide matrix and a hydrogen-shaped Y-type zeolite having a unit cell size between 2 , 42 and .25 2.44 nm, in hydrogen cracking conditions and a product stream is recovered, characterized by using a low acidity zeolite having an ion exchange capacity greater than 0.07, and the content of bound hydroxyl groups sufficient * to provide an NH3-TPD acidity strength value less than 2.00. • · ' ♦.· · 2. Förfrande enligt patentkrav l, kännetecknat av att en : kolvätetillförselström innehällande ätminstone 50 volym-% av komponenter som kokar över 371°C bringas i kontakt med en 35 katalysatorkomposition innehällande som kombination (i) en hydrerande komponent, (ii) en oxidmatris omfattande alumini-umoxid och (iii) en väteformig Y-typ aluminiumsilikatzeolit som har ett NH3-TPD-surhetsstyrkevärde av mindre än 1,50. 97G272. The process according to claim 1, characterized in that a: hydrocarbon feed stream containing at least 50% by volume of components boiling above 371 ° C is contacted with a catalyst composition containing as combination (i) a hydrogenating component , (ii) an oxide matrix comprising aluminum oxide and (iii) a hydrogen Y-type aluminum silicate zeolite having an NH3-TPD acidity strength value of less than 1.50. 97G27 3. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av att nämnda komposition omfattar mellan 2 vikt-% och 20 vikt-% av nämnda zeolit. 5Method according to claim 2, characterized in that said composition comprises between 2% by weight and 20% by weight of said zeolite. 5 4. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av att nämnda eldfasta oorganiska oxidmatris omfattar en blandning av aluminiumoxid och kiseloxid-aluminiumoxid.Method according to claim 2, characterized in that said refractory inorganic oxide matrix comprises a mixture of alumina and silica-alumina. 5. Förfarande enligt patentkrav 4, kännetecknat av att 10 nämnda matris omfattar mellan 45 vikt-% och 90 vikt-% kiseloxid-aluminiumoxid och ocksä omfattar mellan 5 och 45 vikt-% aluminiumoxid.Process according to claim 4, characterized in that said matrix comprises between 45% by weight and 90% by weight silica-alumina and also comprises between 5 and 45% by weight alumina. 6. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av att 15 nämnda hydrerkomponent är vald frän gruppen VIB-metaller, grupp VIII-metaller och kombinationer därav.Process according to claim 2, characterized in that said hydrogen component is selected from the group VIB metals, group VIII metals and combinations thereof. 7. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av att grupp VIB-komponenten är vald frän gruppen som bestär av 20 molybden, volfram och föreningar därav och grupp VIII-me-tallkomponenten är vald frän gruppen som bestär av nickel, kobolt och föreningar därav.Process according to claim 2, characterized in that the group VIB component is selected from the group consisting of molybdenum, tungsten and compounds thereof and the group VIII metal component is selected from the group consisting of nickel, cobalt and compounds thereof. , 8. Medeldestillatselektiv hydrerkrackningskatalysatorkom- 25 position, kännetecknad av att den omfattar i kombination: (i) en hydrerkomponent, (ii) en eldfast oorganisk oxidmat- ··* ris, som innehäller aluminiumoxid, och (iii) en kristallin •·· ' # > / • · *···’ väteformig Y-typ aluminiumsilikatzeolit som har en typisk «-i » röntgendiffraktionsmönster för zeolit Y och en jonbyteskapa- • » * V* 30 citet som är större än 0,07, en enhetscellstorlek mellan 2,42 och 2,44 nm och ett NH3-TPD-surhetsstyrkevärde av mindre : än 1,50. ·«« · *·· e · « ( « t , I8. Average distillate selective hydrocracking catalyst composition, characterized in that it comprises in combination: (i) a hydrogen component, (ii) a refractory inorganic oxide feed containing alumina, and (iii) a crystalline. #> / • · * ··· 'Hydrogenated Y-type aluminum silicate zeolite having a typical X-ray diffraction pattern for zeolite Y and an ion exchange capacity greater than 0.07, a unit cell size between 2 , 42 and 2.44 nm and an NH3-TPD acidity strength value of less than 1.50. · «« · * ·· e · «(« t, I
FI900047A 1990-01-04 1990-01-04 Hydrate cracking catalyst for medium distillate using low acidity Y zeolite FI97027C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI900047A FI97027C (en) 1990-01-04 1990-01-04 Hydrate cracking catalyst for medium distillate using low acidity Y zeolite

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI900047 1990-01-04
FI900047A FI97027C (en) 1990-01-04 1990-01-04 Hydrate cracking catalyst for medium distillate using low acidity Y zeolite

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI900047A0 FI900047A0 (en) 1990-01-04
FI900047L FI900047L (en) 1991-07-05
FI97027B FI97027B (en) 1996-06-28
FI97027C true FI97027C (en) 1996-10-10

Family

ID=8529645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI900047A FI97027C (en) 1990-01-04 1990-01-04 Hydrate cracking catalyst for medium distillate using low acidity Y zeolite

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI97027C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI900047L (en) 1991-07-05
FI900047A0 (en) 1990-01-04
FI97027B (en) 1996-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4894142A (en) Hydrocracking process employing low acidity Y zeolite
US4661239A (en) Middle distillate producing hydrocracking process
RU2338590C2 (en) Catalytic composition for hydrocracking and method of converting hydrocarbon raw material to low-boiling point material
FI88264C (en) Hydrocarbon conversion and catalyst conversion process for use in the process
US4738940A (en) Novel hydrocracking or cracking catalyst for hydrocarbon charges
RU2202412C2 (en) Method of preparing catalytic composition
CA1149307A (en) Midbarrel hydrocracking
RU2640585C2 (en) Catalyst containing at least one zeolite nu-86, at least one usy zeolite, and porous inorganic matrix and method of hydroconversion of hydrocarbons using this catalyst
US9492817B2 (en) Process for altering the physico-chemical properties of Faujasite Y-type zeolites
KR101628743B1 (en) Zsm-22 zeolite, hydroisomerization catalyst and method for producing same, and method for producing hydrocarbon
KR20070004776A (en) Catalyst carriers and catalyst compositions, methods for their preparation and uses thereof
RU2617987C2 (en) Method for production of hydroconversion catalyst, comprising at least one nu-86 zeolite
US3853742A (en) Selective midbarrel hydrocracking
US5139648A (en) Hydrocarbon conversion process using pillared clay and a silica-substituted alumina
US5190903A (en) Low acidity Y zeolite
KR20060023175A (en) Hydrocarbon Conversion Processes and Catalysts
US5228979A (en) Hydrocracking with a catalyst containing a noble metal and zeolite beta
JP4116617B2 (en) Catalyst containing zeolite beta and method of using it for hydrocarbon conversion process
US5080778A (en) Hydrocarbon conversion process using novel silica-substituted aluminas
KR20090025364A (en) Hydrocracking catalysts containing beta zeolites and Y zeolites and methods of use thereof for the production of distillates
FI97027C (en) Hydrate cracking catalyst for medium distillate using low acidity Y zeolite
EP0287718B1 (en) Middle distillate - producing hydrocracking catalyst
Glotov et al. Bimetallic sulfur-reducing additives based on Al–MCM-41 structured aluminosilicate for cracking catalysts
KR900004505B1 (en) Middle distillate producing hydrocracking catalyst
JPH03212494A (en) Manufacture of intermediate fraction by hydrocracking and catalyst composition used therein

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed

Owner name: UOP