FR2655981A1 - Utilisation d'un catalyseur du type aluminosilicate contenant du gallium en aromatisation des coupes legeres contenant 5 a 7 atomes de carbone par molecule. - Google Patents

Utilisation d'un catalyseur du type aluminosilicate contenant du gallium en aromatisation des coupes legeres contenant 5 a 7 atomes de carbone par molecule. Download PDF

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Abstract

L'invention concerne l'utilisation d'un catalyseur zéolithique en aromatisation d'une coupe légère C5 -C7 en présence ou non d'oléfines. Le catalyseur utilisé a la composition suivante exprimée en poids: a) 0,01 à 10 % en poids de gallium b) 0,1 à 99,49 % d'une matrice c) 0,5 à 99,99 % d'une zéolithe de formule chimique approchée suivante: M2 / n O, Al2 O3 , xSiO2 où M représente un proton et/ou cation métallique, n est la valence dudit cation, x est un nombre compris entre 12 et 1000, la dite zéolithe ayant une structure MFI et étant en outre synthétisée en milieu fluorure et possédant une teneur en fluor comprise entre 0,01 et 1,5 % en poids incorporée lors de la synthèse.

Description

La présente invention concerne l'utilisation d'un catalyseur de type aluminosilicate comprenant une zéolithe de structure MFI, synthétisée en milieu fluorure, contenant du silicium, de l'aluminium, et du gallium, dans les réactions d'aromatisation des coupes légères contenant 5 à 7 atomes de carbone par molécule en présence ou non d'oléfines.
La synthèse dans des milieux fluorures de ce type de zeolithe de structure MFI a déjà été décrite dans le brevet européen
EP-A-172068 de CFR.
Quant au catalyseur utilisé dans la presente invention il est decrit dans la demande de brevet français de la demanderesse n" 88/09632 du 12 juillet 1988.
Les zéolithes obtenues par la procédure de synthèse décrite dans EP-A-172068 sont des zéolithes de structure MFI dont les diagrammes de diffraction des rayons X ont des caractéristiques correspondant aux spécifications du tableau 1. Ces zéolithes de structure MFI ont comme formule chimique approchée après calcination exprimée sous forme oxyde
E12/nO, A1203, xSiO2 où x peut varier de 12 à 1000 et ou M représente le ou les cations de compensation de valence n. Le point important est que ces solides contiennent, apres l'étape de synthèse et également après l'étape d'élimination des composés organiques, de l'élément fluor. La teneur en fluor dans la zéolithe déterminée par analyse élémentaire est comprise pour les solides calcinés, entre 0,01 et 1,5 % en poids, avantageusement entre 0,1 et 1,0 % et de préférence entre 0,2 et 0,8 %.
La présence de fluor dans les zéolithes de structure MFI confère à ces solides des propriétés, notamment des propriétés acides et d'échange ionique, tout à fait différentes de celles des zéolithes de structure MFI synthétisées de manière classique,
TABLEAU I : Caractéristiques du spectre de diffraction X des
zéolithes de structure MFI utilisées dans l'invention.
Figure img00020001
<tb>
dhk# <SEP> ( ) <SEP> I/Io <SEP> dhk# <SEP> ( ) <SEP> <SEP> I/Io <SEP> dhk# <SEP> ( ) <SEP> <SEP> I/Io
<tb> (10-10 <SEP> m) <SEP> (10-10 <SEP> m) <SEP> (10-10 <SEP> m)
<tb> 11,08-11,26 <SEP> FF <SEP> 4,06-4,10 <SEP> ff <SEP> 2,772-2,793 <SEP> ff
<tb> 9,94-10,20 <SEP> mf <SEP> 3,99-4,05 <SEP> f <SEP> 2,725-2,749 <SEP> ff
<tb> 9,68- <SEP> 9,90 <SEP> f <SEP> 3,83-3,89 <SEP> F <SEP> 2,677-2,697 <SEP> ff
<tb> 8,98- <SEP> 9,08 <SEP> ff <SEP> 3,80-3,86 <SEP> m <SEP> 2,648-2,670 <SEP> ff
<tb> 8,00- <SEP> 8,09 <SEP> ff <SEP> 3,74-3,78 <SEP> mf <SEP> 2,605-2,619 <SEP> ff
<tb> 1 <SEP> 7,40- <SEP> 7,52 <SEP> 1 <SEP> ff <SEP> 1 <SEP> 3,70-3,74 <SEP> t <SEP> mf <SEP> 1 <SEP> 2,581-2,597 <SEP> ff <SEP> I
<tb> 7,03- <SEP> 7,22 <SEP> 1 <SEP> ff <SEP> 1 <SEP> 3,63-3,67 <SEP> t <SEP> mf <SEP> 1 <SEP> 2,545-2,557 <SEP> t <SEP> ff <SEP> I
<tb> 6,64- <SEP> 6,84 <SEP> f <SEP> 3,58-3,62 <SEP> ff <SEP> 2,508-2,526 <SEP> ff
<tb> 6,30- <SEP> 6,42 <SEP> f <SEP> 2,46-3,50 <SEP> ff <SEP> 2,479-2,50 <SEP> ff
<tb> 5,95- <SEP> 6,07 <SEP> f <SEP> 3,42-3,46 <SEP> f <SEP> 2,407-2,419 <SEP> ff
<tb> 5,67- <SEP> 5,79 <SEP> f <SEP> 3,38 <SEP> - <SEP> 3,46 <SEP> ff <SEP> 2,393-2,401 <SEP> ff
<tb> 5,54- <SEP> 5,61 <SEP> f <SEP> 3,33-3,37 <SEP> f <SEP> 2,326-2,340 <SEP> ff
<tb> 5,32- <SEP> 5,42 <SEP> ff <SEP> 3,29-3,33 <SEP> ff <SEP> 2,314-2,332 <SEP> ff
<tb> 5,10- <SEP> 5,23 <SEP> t <SEP> ff <SEP> 1 <SEP> 3,23-3,27 <SEP> t <SEP> ff <SEP> 1 <SEP> 2,195-2,209 <SEP> t <SEP> ff <SEP>
<tb> 5,01- <SEP> 5,08 <SEP> f <SEP> 3,16-3,20 <SEP> ff <SEP> 2,104-2,120 <SEP> ff
<tb> 4,95- <SEP> 5,03 <SEP> f <SEP> 3,12-3,16 <SEP> ff <SEP> 2,077-2,095 <SEP> ff
<tb> 4,84- <SEP> 4,93 <SEP> ff <SEP> 3,08-3,12 <SEP> ff <SEP> 2,070-2,084 <SEP> ff
<tb> 4,59- <SEP> 4,64 <SEP> ff <SEP> 3,03-3,07 <SEP> f <SEP> 2,004-2,022 <SEP> f
<tb> 4,44- <SEP> 4,50 <SEP> ff <SEP> 2,976-3,020 <SEP> f <SEP> 1,985-2,005 <SEP> f
<tb> 4,34- <SEP> 4,40 <SEP> f <SEP> 2,943-2,962 <SEP> f <SEP> 1,944-1,964 <SEP> ff
<tb> 4,23-4,29 <SEP> f <SEP> 2,855-2,881 <SEP> ff <SEP> 1,907o-1,922 <SEP> ff
<tb>
FF = très fort ; F = fort ; mF = moyen à fort ; m = moyen mF = moyen à faible; f = faible ; ff = très faible c est-à-dire en milieu alcalin (US 3.702.886 par exemple).Apres synthèse et élimination des composés organiques par calcination, les solides sont caractérisés par un spectre de vibration infrarouge qui présente des bandes attribuées classiquement aux groupes Si-OH (zone 3730-3750 cm 1) et aux groupes A1-OH structuraux (région 3580-3640 cm 1) très peu intenses par rapport à celles d'une zéolithe de structure MFI classique, de même rapport Si/AI égal a 22.
L'absence ou la quasi absence de groupes A1-OH structuraux dans les zéolithes selon l'invention est confirmée par les capacités d'échange ionique de ces solides. En effet les capacités d'echange ionique pour des cations tels que par exemple Na, k, Ga3+, Pt(NH3)42+ etc sont très inférieures aux capacités d'échange theoriques totales que l'on peut calculer à partir de la teneur en aluminium de la charpente cristalline.
Ces solides qui ne présentent pas ou peu d'hydroxyles structuraux et dont la capacité d'échange est tres réduite, possèdent de manière surprenante des propriétés acides remarquables. Ainsi la thermodesorption d'ammoniac qui permet de rendre compte de l'acidité globale d'un solide (nombre et force des différents types de sites acides) montre que les solides comprenant du fluor incorporé dans la structure sont très acides. Les spectres de thermodésorption d'ammoniac sont comparables à ceux que l'on obtiendrait avec des zéolithes de structure MFI classiques ; cependant l'acidité des solides selon l'invention est d'une nature différente. Ces résultats sont confirmés par microcalorimétrie d'adsorption d'ammoniac.
L'introduction de fluor dans les zéolithes est une méthode qui a déjà été proposée pour augmenter l'acidité de ces solides (J. MIALE and C. CHANG US 4.540.841). Cependant dans l'art anterieur, le fluor est introduit dans la zéolithe par des modifications realisées après la synthèse. En d'autres termes, on réalise une synthèse classique, c'est-à-dire en milieu alcalin puis on traite le solide par une technique permettant en principe de fixer du fluor. Ces techniques précédemment proposées, souffrent généralement de gros défauts. Elles sont par exemple, comme c'est le cas quand on traite le solide par du fluor gazeux, succeptibles de conduire à une dégradation de l'ordre cristallin (US 4.297.335).Dans la preparation du catalyseur utilisé dans la presente invention, le fluor est introduit dans la zéolithe au niveau de la synthèse et permet au contraire d'aboutir à des solides très bien cristallisés.
Par des traitements particuliers, il est possible d'éliminer partiellement ou totalement le fluor contenu dans les solides entrant dans la composition des catalyseurs utilisés sans altérer leur cristallinité. Une technique que l'on peut utiliser pour défluorer les solides consiste à proceder à un traitement dans une solution d'ammoniaque à des températures comprises par exemple entre l'ambiante et 200"C (traitement en autoclave sous pression autogène).
L'élimination partielle ou complète du fluor conduit - d'une part comme indiqué ci-dessus à l'apparition dans le spectre IR
de deux bandes situées vers 3740 et 3608 cm 1 correspondant, d'après
les attributions admises dans la littérature scientifique, aux
groupes silanols terminaux et aux groupes A1-OH structuraux
respectivement et - d'autre part à la restructuration de la capacité d'échange ionique
telle qu'on peut la calculer à partir de la teneur en aluminium de
charpente des solides.
Ainsi en fonction du traitement de défluoration, on peut obtenir pour un même rapport Si/Al de charpente, des solides contenant une quantité de groupes A1-OH et Si-OH ainsi qu'une capacité d'échange ionique variables. Un solide partiellemenet défluoré contient donc outre des sites acides classiques du type A1-OH pouvant jouer le rôle de sites d'échanges, des sites acides particuliers dont la nature exacte n'est pas encore totalement élucidée mais qui résultent indéniablement de l'introduction dans les solides de fluor lors de la synthese.
C'est cette particularité des solides que l'on a mise à profit pour préparer des catalyseurs contenant du gallium et succeptibles par exemple d'aromatiser un hydrocarbure comme le n-pentane et plus généralement des coupes légères contenant 5 à 7 atomes de carbone en présence ou non d'oléfines.
La présente invention concerne donc l'utilisation en aromatisation des coupes légères contenant 5 à 7 atomes de carbone, un catalyseur du type aluminosilicate de composition suivante exprimée en poids a) 0,01 à 10 % en poids de gallium, de préférence 0,3 à 7 % b) 0,1 à 99,49 % d'une matrice choisie dans le groupe formé par
l'alumine, la silice, la magnésie, une argile et toute combinaison
d'au moins deux des composés précités et c) 0,50 à 99,99 % d'une zéolithe synthétisée en milieu fluorure de
formule chimique approchée généralement la suivante
M2/nO, A1203, xSiO2, ou
M représente un proton et/ou un cation métallique
n est la valence du cation
x est un nombre compris entre 12 et 1000 (rapport molaire
SiO2/A1203), la zéolithe ayant une teneur en fluor comprise en 0,01
et 1,5 % en poids, de préférence 0,1 à 1 % en poids, le fluor étant
incorporé lors de la synthèse, ladite zéolithe étant aussi
caractérisée par un diagramme de diffraction X présente dans le
tableau I.
Après synthèse en milieu fluorure, le solide peut être soumis si besoin est, à un traitement de défluoration permettant d'ajuster sa capacité d'echange ionique, à la teneur en gallium que l'on veut introduire. Plus la teneur en fluor sera faible, plus la teneur en gallium pourra être élevée.
Le traitement de défluoration est plus ou moins sévère suivant le niveau de défluoration désiré.
I1 consiste en un ou plusieurs traitements successifs du solide, à reflux dans une solution d'ammoniaque de normalite comprise entre environ 0,05 et 5N et de préférence entre 0,1 et 3N, pendant une durée comprise entre environ 0,5 et 5 heures et de préférence entre 1 et 4 heures avec un rapport V/P défini comme le volume de solution par rapport au poids de solide sec compris entre environ 5 et 50 cm3g 1 et de préférence entre 10 et 30 cm39-1 . Le solide, après chaque lavage est ensuite abondamment lavé à l'eau distillee et seché à l'étuve.
Après ces traitements et suivant leur sévérité, la teneur en fluor du solide est comprise entre 0,9 et 0,01 % en poids. Si on élimine, par des traitements répétés, sensiblement la totalité du fluor, on aboutit encore à des solides qui se distinguent en particulier par leur spectre IR dans la région 3800-3500 cm des zéolithes de structure
MFI classiques de même rapport Si/Al de charpente : les solides contenus dans le catalyseur selon l'invention possedent une proportion plus importante de groupes Si-OH.
Le solide partiellement ou totalement défluoré peut être soumis tel quel au dépôt du gallium ou mis en forme par toutes les techniques connues de l'homme du métier. Il peut en particulier être mélange à une matrice généralement amorphe, par exemple à une poudre humide de gel d'alumine. Le mélange est ensuite mis en forme, par exemple par extrusion au travers d'une filière. La teneur en zéolithe du support ainsi obteneu est généralement comprise entre environ 0,5 et 99,99 % et avantageusement comprise entre environ 40 et 90 % poids.
La teneur en matrice du catalyseur est comprise entre 0,1 et 99,49 % et avantageusement entre environ 10 et 60 %. La mise en forme peut etre réalisée avec d'autres matrices que l'alumine, telles que, par exemple la magnésie, la silice alumine, les argiles naturelles (kaolin, bentonite), et par des techniques telles que l'extrusion, le pastillage, la dragéification ou la coagulation en gouttes (oil drop).
Le gallium est ensuite déposé sur le support par tout procéde connu de l'homme du métier et permettant le dépôt du métal dans la zéolithe. On peut utiliser la technique d'échange cationique avec compétition ou l'agent compétiteur est de préférence le nitrate d'ammonium, ou encore la technique de dépôt de gallium sur le catalyseur par imprégnation.
Les solutions d'echange ou d'imprégnation du gallium peuvent être préparées à partir de composes du gallium tels que par exemple l'oxyde de gallium, le nitrate de gallium, le sulfate de gallium, des halogénures de gallium ou l'hydroxyde de gallium. Ces techniques d'échange ionique ou d'imprégnation peuvent egalement être utilises pour déposer le metal directement sur la poudre de zéolithe, avant son mélange éventuel avec une matrice. La teneur en gallium déposée sur le catalyseur à l'issue de ou des étapes d'échange ionique et/ou d'imprégnation dépend de la teneur en fluor du solide ; elle se situe entre 0,01 et 10 % en poids par rapport à l'ensemble du catalyseur et de préférence entre 0,3 % et 7,0 % en poids.
Le catalyseur ainsi defini est mis en oeuvre pour la réaction d'aromatisation des coupes légères, par exemple du n-pentane et/ou d'un mélange C5 à C7 en presence ou non d'oléfines. Cette réaction revêt un intérêt particulier car elle permet de valoriser des résidus d'opérations de raffinage C5 à C7 en des produits à plus haute valeur ajoutée (benzène, toluène, xylènes) tout en contribuant à la production de quantités importantes d'hydrogène indispensable pour les procédes d'hydrotraitement par exemple.
La charge contenant du n-pentane et/ou de l'isopentane et/ou des hexanes et/ou des heptanes, en présence ou non d'olefines, est mise en contact avec le catalyseur de la présente invention à une temperature comprise entre 400 et 7000C, et plus particulièrement entre 420 et 520"C.
Les exemples qui suivent précisent l'invention sans toutefois en limiter la portée.
Tous les catalyseurs utilisés dans les exemples suivants renfermant 20 % d'une matrice et 80 % de zéolithe.
EXEMPLE I : Préparation d'une zéolithe A entrant dans la composition du catalyseur utilise selon l'invention.
On prépare une zéolithe de structure MFI de rapport atomique
Si/Al proche de 25 à partir d'une source d'aluminium et de silicium, à savoir du Tixolex 28 partiellement désaluminé.
Le Tixolex 28 est un aluminosilicate de sodium commercialisé par Rhône Poulenc et caractérisé par les rapports atomiques
Si/Al = 7,3 et Na/Al = 1,1. On prépare la forme partiellement désaluminée de la maniere suivante : 60 g de Tixolex 28 sont agités pendant 3 heures à temperature ambiante avec 600 ml de HNO3 M/2. Le produit obtenu est filtré et lavé à l'eau jusqu'à pH 7. Après séchage à 80 C, il est conservé dans une humidité relative de 80 %. La composition pondérale est la suivante 76,10 % SiO2 ; 5,46 % A1203 ; 0,24 % Na20 ; 17,63 % H20 totale.
On prépare un mélange réactionnel A dont les compositions molaire et pondérale sont indiquées dans le tableau 2. Pour cela, on ajoute sous agitation le melange de NH4F, N(C3H7)4+ Br et eau au
Tixolex partiellement désaluminé. La cristallisation du mélange reactionnel A est réalisé dans un autoclave, dont les revêtements internes sont constitués de polytétrafluoroéthane, à 190 C pendant 3,5 jours.
TABLEAU 2
Figure img00080001
<tb> Tixolex <SEP> partiellement <SEP> NH4F <SEP> N(C3H7)4Br <SEP> H2O <SEP>
<tb> I <SEP> t <SEP> désaluminé
<tb> SiO2 <SEP> Al2O3
<tb> moles <SEP> 0,2 <SEP> 0,0084 <SEP> 0,04 <SEP> 0,1 <SEP> 1,6
<tb> A
<tb> g <SEP> 15,8 <SEP> 1,48 <SEP> 26,6 <SEP> 28,8
<tb>
Après cristallinisation le solide est filtré et lavé avec une solution de diéthylamine à 10 % puis avec une solution d'eau chaude.
Le solide est ensuite séché à 80 C. L'analyse cristallographique montre que le produit A, est bien une zéolithe de structure MFI dont le diagramme de diffraction des rayons X correspond aux spécifications du tableau 1. L'analyse chimique du produit A apres calcination sous air à 550 C est la suivante
Si/Al atomique 28
F (% poids) 0,8.
EXEMPLE 2 : Catalyseur Al utilisé conformément à l'invention.
On fait subir à la zéolithe A de l'exemple 1 un premier traitement d'une durée de 4 heures avec une solution d'ammoniaque de concentration 0,2 N à la température de 100 C, le produit est ensuite filtré et lave à l'eau distillée, puis séché à l'étuve à 1500C.
Après traitement, on obtient un solide dont la cristallinité et le rapport Si/Al ne sont pas altérés mais dont la teneur en fluor est de 0,05 % pds.
Le solide A de l'exemple 1 ainsi traité, est mis en forme par extrusion avec un liant ou matrice de type aluminique à raison de 80 % en poids de zéolithe et 20 % en poids de liant.
Le catalyseur Al est preparé de la manière suivante : une alumine pseudo boehmite fournie par la société CONDEA est peptisée par ajout d'acide nitrique puis malaxée.
Le catalyseur Al est obtenu par mélange de cette pseudo boehmite avec la zéolithe A ayant subi la procédure de défluoration partielle décrite ci-dessus.
Cette zéolithe est introduite à raison de 80 g de zéolithe pour 20 g de liant puis malaxée ; la pâte obtenue, apres ajustement de sa consistance par ajout de petites quantités d'eau, est forcée au travers d'une filiere de diametre 1,4 mm, puis séchés sous flux d'air à l200C et calcinée à 550 C pendant une heure.
Le gallium est déposé sur les extrudés par échange ionique. La solution d'échange est préparée à partir de nitrate de gallium
Ga(N03)3 0.15N. Le pH de la solution de gallium est ajustée à 2,1 avec de l'ammoniaque.
La teneur en gallium atteinte apres trois échanges était de 3,10 % en poids par rapport aux extrudés.
EXEMPLE 3
A titre de comparaison, on prepare un catalyseur B1 en utilisant une zeolithe MFI synthétisée de façon classique en milieu alcalin, à savoir le CBV5020 commercialisée par la Société CONTEKA. Le rapport atomique Si/Al de cette zéolithe est égal à 28, sa teneur en Na20 de 200 ppm et sa surface spécifique de 410 m2/g ;teneur en fluor 0,05 %.
Cette zéolithe est ensuite mise en forme par extrusion avec un liant aluminique à raison de 80 % en poids de zéolithe et 20 % en poids de liant, selon la technique opératoire décrite dans l'exemple 2. On introduit alors du gallium (3,10 % en poids) suivant la procédure décrite dans ce même exemple 2.
EXEMPLE 4
Les catalyseurs Al et BI ont été testés en aromatisation d'une coupe C5 de composition pondérale suivante - isopentane : 60 % - n-pentane : 40 %
100
Les conditions opératoires étaient les suivantes - température : 490 C - pression : atmosphérique - débit horaire de charge liquide egal à 2 fois le poids du
catalyseur.
Les résultats obtenus sont présentés sur le tableau 3.
TABLEAU 3
Figure img00120001
<tb> CATALYSEUR <SEP> Al <SEP> Bl
<tb> t <SEP> COMPOSITION <SEP> PONDERALE <SEP> DU <SEP> PRODUIT <SEP>
<tb> Hydrogène <SEP> 4,57 <SEP> 3,91
<tb> t <SEP> Méthane <SEP> 1 <SEP> 7,15 <SEP> 1 <SEP> 8,27 <SEP>
<tb> t <SEP> Ethane <SEP> 1 <SEP> 7,34 <SEP> 1 <SEP> 8,48 <SEP> 1 <SEP>
<tb> t <SEP> Propane <SEP> 1 <SEP> 13,37 <SEP> 1 <SEP> 15,45 <SEP> 1 <SEP>
<tb> g <SEP> Butanes <SEP> 1 <SEP> 0,86 <SEP> 1 <SEP> 0,99 <SEP> 1 <SEP>
<tb> I <SEP> Isopentane <SEP> 1 <SEP> 0,98 <SEP> 1 <SEP> 0,93 <SEP> 1 <SEP>
<tb> I <SEP> n-pentane <SEP> 1 <SEP> 0,47 <SEP> 1 <SEP> 0,45 <SEP> 1 <SEP>
<tb> j <SEP> Hexanes <SEP> j <SEP> 0,11 <SEP> 1 <SEP> 0,13 <SEP>
<tb> Ethylène <SEP> 1,31 <SEP> 1,51
<tb> Propène <SEP> 1,78 <SEP> 2,06
<tb> t <SEP> Butènes <SEP> 1 <SEP> 0,03 <SEP> 1 <SEP> 0,04 <SEP>
<tb> Benzène <SEP> 1 <SEP> 11,15 <SEP> 1 <SEP> 10,19 <SEP> 1 <SEP>
<tb> t <SEP> Toluène <SEP> 1 <SEP> 25,36 <SEP> 1 <SEP> 23,16 <SEP> l <SEP>
<tb> Ethylbenzène <SEP> 0,48 <SEP> 0,45
<tb> g <SEP> Xylènes <SEP> 1 <SEP> 15,44 <SEP> 1 <SEP> 14,10 <SEP>
<tb> Aromatiques <SEP> C9 <SEP> 2,58 <SEP> 2,41
<tb> Aromatiques <SEP> C10+ <SEP> 7,02 <SEP> 7,47
<tb> TAUX <SEP> DE <SEP> CONVERSION
<tb> 8 <SEP> Isopentane <SEP> 1 <SEP> 98,4 <SEP> % <SEP> 1 <SEP> <SEP> 98,5 <SEP> % <SEP>
<tb> n-pentane <SEP> 98,8 <SEP> % <SEP> 98,9 <SEP> %
<tb> SELECTIVITE/PENTANES <SEP> TRANSFORMES
<tb> Hydrogène <SEP> 4,6 <SEP> % <SEP> 4 <SEP> %
<tb> <SEP> Craquage <SEP> (C1+C2+C3+C4+C6) <SEP> 1 <SEP> 29,3 <SEP> % <SEP> 1 <SEP> 33,8 <SEP> % <SEP> l <SEP>
<tb> Oléfines <SEP> (C2#+C3#+C4#) <SEP> <SEP> 3,2 <SEP> % <SEP> 3,7 <SEP> %
<tb> I <SEP> aromatiques <SEP> 1 <SEP> 62,9 <SEP> % <SEP> 1 <SEP> <SEP> 58,5 <SEP> % <SEP> j
<tb> j <SEP> BTX <SEP> 52,7 <SEP> % <SEP> t <SEP> 48,1 <SEP> % <SEP>
<tb>
On peut constater la supériorité des catalyseurs utilisés selon l'invention, à base de zéolithe type MFI synthétisée en milieu fluor.En effet, si l'activité des deux catalyseurs A7 et B1 est pratiquement identique, la sélectivité en aromatiques et surtout en
B.T.X du catalyseur Al est nettement meilleure.
EXEMPLE 5
Le catalyseur Al de l'exemple 2 est utilisé pour la réaction d'aromatisation d'un raffinat en C6 de composition pondérale suivante
- isohexanes : 65 %
- n-hexane : 26 %
- méthylcyclopentane : 9 %
100
Les conditions opératoires étaient les suivantes
- température : 470 C
- pression : atmosphérique
- débit horaire de charge liquide égal à 2 fois le poids du
catalyseur.
A la sortie du réacteur, le produit avait la composition pondérale suivante (% poids)
- hydrogène : 5,37
- méthane : 5,77
- éthane : 7,70
- propane : 13,61
- butanes : 0,83
- pentanes : 0,24
- isohexanes : 0,18
- n-hexane : 0,18
- méthylcyclopentane : 0,04
- heptanes : 0,03
- éthylène : 1,01
- propène ; 1,37
- benzène : 10,26
- toluène : 26,69
- éthylbenzène : 0,38
- xylènes : 14,81
- aromatiques Cg : . 2,67
- aromatiques C10 : 8,86
100 soit un taux de conversion de la coupe C6 de 99,6 %.
Les sélectivités par rapport à la coupe C6 transformée sont les suivantes :
- hydrogène : 5,4 %
- craquage (C1+C2+C3+C4+C5+C7): 28,3 %
- oléfines (C2=+C3=) : 2,4 %
- aromatiques : 63,9 %
- B.T.X : 52 %
EXEMPLE 6
Le catalyseur A1 de l'exemple 2 est utilisé pour -la réaction d'aromatisation d'un raffinat en C7 de composition pondérale suivante
- isoheptanes : 74 %
- n-heptane : 21 %
- diméthylcyclopentanes : 3 %
- benzène : 2 %
100
Les conditions opératoires étaient les suivantes
- température : 460 C
- pression : atmosphérique
- débit horaire de charge liquide égal à 2 fois le poids du
catalyseur.
A la sortie du réacteur, le produit avait la composition pondérale suivante (% poids)
- hydrogène : 5,54
- méthane : 5,14
- éthane : 7,84
- propane : 13,64
- butanes : 0,80
- pentanes : 0,26
- isoheptanes : 0,14
- n-heptane : 0,04
- diméthylcyclopentanes : 0,02
- octanes : 0,02
- éthylène : 0,84
- propène : 1.19
- benzène : 9,37
- toluène : 26,29
- ethylbenzène : 0,46
- xylènes : 15,06
- aromatiques C9 + : 2,83
- aromatiques C10 : 10,52
100 soit un taux de conversion de la coupe C7 de 99,8 %.
Les sélectivités par rapport à la coupe C7 transformée sont les suivantes
- hydrogène : 5,6 %
- craquage (C1+C2+C3+C4+C5+C6) : 27,7 %
- oléfines (C2 + C3) : 2%
- aromatiques : 64,7 %
- B.T.X : 50,8 %.
EXEMPLE 7
Le catalyseur A1 de l'exemple 2 est utilisé pour la réaction d'aromatisation d'une coupe oléfinique C5-C7 issue d'une unité de craquage catalytique (type FCC) dont la composition pondérale était la suivante
- pentanes : 2,2 %
- hexanes : 6,6 %
- heptanes : 9,2 %
- méthylcyclopentane : 0,2 %
- diméthylcyclopentanes : 0,3 %
- pentanes : 8,4 %
- hexanes : 27 %
- heptènes : 39,4 %
- benzène : 1,5 %
- toluene : 5,2 %
100 %
Les conditions opératoires étaient les suivantes
- température : 480 C
- pression : atmosphérique
- débit horaire de charge liquide égal à 2 fois le poids du
catalyseur.
A la sortie du réacteur, le produit avait la composition pondérale suivante (% poids)
- hydrogène : 4,01
- méthane : 4,88
- éthane : 6,76
- propane : 11,88
- butanes : 0,72
- pentanes : 0,33
- hexanes : 0,14
- heptanes : 0,10
- octanes : 0,01
- éthylène : 0,84
- propène : 1,15
- pentènes : 0,13
- hexanes : 0,14
- heptènes : 0,12
- benzène : 11,13
- toluene : 30,77
- éthylbenzene : 0,42
- xylènes : 14,57
- aromatiques C9 : 2,66
- aromatiques C10+ : 9,24
100 soit un taux de conversion de la coupe oléfinique (C5-C7) de 99 %.
Les sélectivités par rapport à la coupe oléfinique C5-C7 transformée sont les suivantes
- hydrogène : 4,35 %
- craquage (C1= à C4) : 26,25 %
- oléfines (C2 + C3=) : 2,15 %
- aromatiques : 67,25 %
- B.T.X : 53,90 %

Claims (1)

    REVENDICATIONS 1) Utilisation dans l'aromatisation d'une coupe légère contenant 5 à 7 atomes de carbone par molécule d'un catalyseur renfermant en poids a) 0,01 à 10 % de gallium b) 0,1 à 99,49 % d'une matrice choisie dans le groupe constitué par l'alumine, la silice, la magnésie, une argile l e et toute combinaison d'au moins deux des composés précités,
  1. c) 0,50 à 99,99 % d'une zéolithe synthétisée en milieu fluorure, de
    rapport molaire SiO2/A1203 compris entre 12 et 1000, ladite
    zéolithe ayant en outre une teneur en fluor comprise entre 0,01
    et 1,5 % en poids, le fluor étant incorporé lors de la synthese
    de la dite zéolithe, laquelle possède un diagramme de
    diffraction X conforme au tableau 1.
    2) Utilisation selon la revendication 1 d'un catalyseur renfermant 0,3
    à 7 % de gallium en poids.
    3) Utilisation selon l'une des revendications 1 et 2 d'un catalyseur
    dans lequel la dite zéolithe présente dans son spectre IR deux
    bandes situées vers 3730-3750 et 3580-3640 cm correspondant aux
    groupes silanols terminaux et aux groupes Al-OH structuraux
    respectivement.
    4) Utilisation selon l'une des revendications 1 à 3 d'un catalyseur
    dans lequel la dite matrice est une alumine.
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