NO118756B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
NO118756B
NO118756B NO163233A NO16323366A NO118756B NO 118756 B NO118756 B NO 118756B NO 163233 A NO163233 A NO 163233A NO 16323366 A NO16323366 A NO 16323366A NO 118756 B NO118756 B NO 118756B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
nickel
cations
catalyst
silicon dioxide
water
Prior art date
Application number
NO163233A
Other languages
English (en)
Inventor
A Thornhill
K Bourne
C Metcalfe
Original Assignee
British Petroleum Co
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 British Petroleum Co filed Critical British Petroleum Co
Publication of NO118756B publication Critical patent/NO118756B/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/02Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
    • C10G45/04Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
    • C10G45/06Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74Iron group metals
    • B01J23/755Nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C4/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms
    • C07C4/08Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule
    • C07C4/12Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule from hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring, e.g. propyltoluene to vinyltoluene
    • C07C4/14Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule from hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring, e.g. propyltoluene to vinyltoluene splitting taking place at an aromatic-aliphatic bond
    • C07C4/18Catalytic processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/02Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201Impregnation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • C07C2521/08Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
    • C07C2523/74Iron group metals
    • C07C2523/755Nickel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en fremgangsmåte til katalytisk omdannelse av hydrokarboner ved bruk av nikkel på en bærer fremstilt ved hjelp av en ioneutvekslingsteknikk.
Ifolge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte til katalytisk omdannelse av hydrokarboner, slik som hydrogenering, dealkylering og demetanering, hvor hydrokarbonene fores over en katalysator bestående av nikkel på en silisiumdioksydbærer under slike betingelser at nikkelet forblir hovedsakelig i form av elementært nikkel under omdannelsen, kjennetegnet ved at det anvendes en katalysator som er fremstilt ved behandling av silisiumdioksyd inneholdende hydrogenatomer og i form av det torkede hydroksyd eller kalsinerte oksyd, ved omgivelsestemperatur med en vandig alkalisk opp losning inneholdende kationer av alkalimetallene i gruppe I i det periodiske system eller ammonium slik at hydrogenet utveksles med de alkaliske kationer, samtidig eller senere foring av silisiumdioksydet i kontakt med, også ved omgivelsestemperatur, en opplSsning inneholdende nikkelkationer slik at de alkaliske kationer utveksles med nikkelkationer, vasking med vann for å fjerne vesentlig alle kjemisk ubundne kationer, torking av det sammensatte produkt, og reduksjon av nikkelkationene til elementært nikkel ved fjerning av vann bundet til nikkelkationene, og oppvarming av det sammensatte produkt i en reduserende atmosfære.
"Ioneutveksling" innebærer erstatning av hydrogenatomer i det opprinnelige silisiumdioksyd med metallkationer slik at metallet er kjemisk forbundet med oksydet og ikke bare sammenblandet med oksydet. Denne teknikken gir derfor en katalysator med metallet for-delt over bæreren som individuelle kationer eller som små aggregater. Det er funnet at det ikke er lett å redusere disse kationene til elementært metall, men det er funnet at dette kan gjores og at den re-sulterende reduserte katalysatoren da har metallet i en findelt tilstand med et hoyt forhold mellom metalloverflate og totalt metall. Denne findelte tilstand menes å gi betydelige fordeler i bruk i forhold til katalysatorer fremstilt ved hjelp av konvensjonelle impreg-neringsteknikker og tillater bruken av lavere totalmengder metall for å oppnå en gitt virkning.
Katalysatorene kan anvendes i enhver reaksjon som er kjent for å bli katalysert av nikkel og spesielle hydrokarbon-omdannelses-reaksjoner som kan trenge det elementære metall som den aktive kata-lysatorkomponent, omfatter hydrogenering, spesielt ved temperaturer under 300°C, dealkylering og demetanering.
Hydrogeneringsreaksjoner til hvilke katalysatoren kan brukes omfatter hydrogenering av umettede hydrokarboner, f.eks. olefiner, acetylener og spesielt aromatiske forbindelser. Katalysatorer kan således anvendes for hydrogenering av benzen til cykloheksan, eller når den er delvis sulfidert, for selektiv hydrogenering av de olefiner i nærvær av mono-olefiner, eller for selektiv hydrogenering av olefiner i nærvær av aromatiske forbindelser.
Prosessbetingelsene for hydrogeneringen kan velges fra folgende områder: Omgivelsestemperatur til 250°C, fortrinnsvis 100° til 200°C. Trykk fra 0 til 70 kg/cm manometertrykk, fortrinnsvis 0 til
o
14 kg/cm manometertrykk.
Romhastighet per time for væske 0.1 til 10 vol/vol/time,
fortrinnsvis 0.5 til 5 vol/vol/time.
Hydrogen:hydrokarbon raolforhold 0.1:1 til 5:1.
Dealkylering av alkyl aromatiske forbindelser er en annen foretrukken omdannelsesprosess for de reduserte ioneutvekslede metall-katalysatorer, spesielt dealkylering av alkyl aromatiske hydrokarboner inneholdende fra 1 til 4 karbonatomer i sidekjedene, f.eks. toluen, etylbenzen og xylener.
Prosessbetingelsene for dealkylering kan velges fra de folgende områder:
Ved demetanering av hydrokarboner (en form for krakking om-fattende suksessiv fjerning av metylgrupper) oppnås, hvis reaksjonen fores helt ut, et produkt som består fullstendig av metan. Prosessbetingelsene kan velges fra:
Hydrogen .-hydrokarbon molforholdet kan variere over et bredt område avhengig av den benyttede charge og graden av demetanering. Den fullstendige omdannelse av heptan til metan, vil f.eks. kreve et forhold på minst 6:1, mens for den fullstendige omdannelse av toluen er minsteforholdet 10:1.
I alle omdannelsesprosessene er de foretrukne chargemateri-aler de som har kokepunkt under 250°C, og spesielt hydrokarboner eller hydrokarb.onf raks joner avledet fra petroleum.
Som beskrevet,i norsk patentsoknad nr. 163 232 er reduserte ioneutvekslede nikkelkatalysatorer i stand til å adsorbere svovel. Avhengig av den benyttede temperatur og typen på svovelforbindelsen, kan nikkelet bli delvis eller progressivt sulfidert inntil det eventuelt blir nikkelsulfid. Selv om nikkelsulfid er kjent for å ha katalytisk aktivitet i seg selv, er det mindre aktivt enn elementært nikkel og derfor er foreliggende oppfinnelse begrenset til bruken av ka talysatorer som i vesentlig grad forblir i form av det elementære metall under behandlingsbetingelsene. Dette kan nødvendiggjore bruken av charger med lavt svovelinnhold, inneholdende f.eks. mindre enn 0.001 vektprosent svovel, hvis omdannelsesbetingelsene innbefatter en temperatur over 200°C. Hvis omdannelsesbetingelsene innbefatter en temperatur på 200°C eller under, kan svovelforbindelser tolereres i chargen forutsatt at de er thiofener, thiacyklo-alkaner inneholdende mer enn 4 karbonatomer i ringen, eller dialkylmonosulfider, fordi disse forbindelser gir ikke progressiv sulfidering. For andre svovelforbindelser er kravene de samme ved temperaturer på 200°C eller mindre, som ved temperaturer over 200°C.
En spesielt foretrukken metode til fremstilling av ioneutvekslede katalysatorer som er egnet for bruk i foreliggende oppfinnelse er beskrevet i norsk patentsøknad nr. 163 231. Denne metoden omfatter å bringe silisiumdioksyd inneholdende hydrogenatomer i kontakt med en vandig alkalisk opplosning slik at hydrogenet utveksles med alkaliske kationer, samtidig eller etterpå bringe silisiumdioksydet i kontakt med en opplosning inneholdende kationer av et metall fra gruppe Kb), II(b), VII. eller VIII i det periodiske system slik at de alkaliske kationene utveksles med metallkationer, og deretter vaske med vann for å fjerne i det vesentlige alt kjemisk ubundet alkali og metallkationer, torke det således dannede sammensatte produkt.- Bundet vanr. som er tilknyttet metallkationene kan fjernes ved å redusere kationene til det elementære metall og ved å oppvarme det uorganiske oksyd inneholdende metallkationene i en reduserende atmosfære.
Det hydrogenholdige oksyd, nemlig silisiumdioksyd som er tungt-smeltelig, har ikke sterke protoner, og kan ikke direkte ioneutveks-les med et metall uten en mellomliggende behandling, og er derfor for-delaktig å benytte. På grunn av at oksyder kan være betraktelig forskjellige med hensyn til antall og styrke av protonene de har, var det nodvendig å utfore et eksperiment for å bestemme at silisiumdioksyd var egnet for bruk. Tilstedeværelsen av hydrogen ble således lett be-stemt ved hjelp av en innledende behandling med en alkalisk opplosning fulgt av vasking med vann og analyse av oksydet for bibeholdt alkali. Likeledes ble styrken av protonene testet ved å behandle oksydet med en opplosning inneholdende metallkationer, uten en forutgående alkali-behandling, vasket og analysert for å se om metallkationene er holdt tilbake. Siden de ikke ble holdt tilbake i vesentlig mengde, var det onskelig med en innledende behandling med alkalisk opplosning.
Det benyttede silisiumdioksyd er i form av det torkede hydrok syd eller det kalsinerte oksyd, og omfatter ikke de såkalte hydro-geler eller hydrosoler inneholdende overskudd vann. Oksydet kan gis partikkelform med egnet størrelse og konfigurasjon ved et hvilket som helst egnet trinn i fremstillingen av katalysatoren, men helst for behandlingen ifolge foreliggende oppfinnelse.
Oksydet kan vaskes med vann for behandlingen med den vandige alkaliske opplosning for å fjerne eventuelt lost holdte urenheter og for å fukte oksydet.
En vesentlig nødvendighet ved metoden er vasking med vann for å fjerne ubundede metallkationer. Denne vaskingen må utfores mens metallkationene enda er i en vannopploselig tilstand (dvs. for et eventuelt dekomponerings- eller kalsineringstrinn hvilket ville omdanne ubundne metallkationer til en vannuopploselig tilstand). Dette vasketrinnet er forskjellig fra den konvensjonelle impregneringstek-nikk hvor et dekomponerings- eller kalsineringstrinn folger impregner-ingen uten en mellomliggende vannvasking.
Silisiumdioksydet kan, hvis onskelig, bringes i berøring med de benyttede oppløsninger ved å bli nedsenket i disse, fortrinnsvis i en kort tidsperiode av 15 minutter til 24 timer. Man kan alterna-tivt perkolere oppløsningen gjennom et lag oksydpartikler. Denne alternative teknikk representerer også en forskjell i forhold til im-pregneringsteknikker hvor nedsenkning er vanlig.
Den vandige alkaliske behandling uttrykt i styrke av alkali og kontakttid, bor selvfølgelig ikke være slik at den odelegger selve oksydstrukturen. Behandlingene med oppløsningene utfores fortrinnsvis suksessivt. Litt forskjellige teknikker vil være nodvendig avhengig av om behandlingene er samtidige eller suksessive.
Med suksessive behandlinger kan de alkaliske oppløsningene være avledet av alkalimetallene i gruppe I, men den foretrukne oppløs-ning er vandig ammoniakk. Oppløsninger av natriumhydroksyd kan imidlertid anvendes og også oppløsninger av salter-av svake syrer og sterke baser, f.eks. natriumsalter av svake syrer, spesielt natriumbikarbonat. Den totale benyttede alkalimengde vil avhenge av antall protoner i det opprinnelige silisiumdioksyd som kan utveksles med alkaliske kationer og dette kan, hvis nodvendig, bestemmes ved hjelp av et innledende eksperiment. Det vil vanligvis bli benyttet en alkalimengde i overskudd av den teoretisk nødvendige mengde for å sikre en rask og effektiv utveksling av hydrogen med det alkaliske kation. Den totale benyttede alkalimengde vil fortrinnsvis være opptil 20 vekt prosent av oksyd. Behandlingstemperaturen er fortrinnsvis omgivelsestemperatur, skjont forhoyede temperaturer kan brukes hvis dette er onskelig.
Med suksessive behandlinger kan silisiumdioksydet vaskes med vann etter behandlingen med den vandige alkaliske opplosning for å fjerne overskudd alkali som ikke er utvekslet med hydrogenet i silisiumdioksydet .
Vaskingen bor fortsettes til pH-verdien i vaskeeluerings-midlet er under pH-verdien ved hvilken metallsaltet som benyttes etterpå danner hydroksyder, fordi hvis denne pH-verdi ikke nås vil metallet bunnfelles, og denne pH-verdi er 7-7f°r nikkel.
Silisiumdioksydet inneholdende alkaliske kationer blir deretter behandlet med en opplosning inneholdende nikkelkationer. Opp-løsningene er fortrinnsvis oppløsninger av salter av metallet, f.eks. nitrater, klorider og sulfater. Mengden av benyttet metallkation vil være avhengig av antall alkaliske kationer på oksydet hvilke, som for-klart ovenfor, avhenger av det opprinnelige silisiumdioksyd, og de samme generelle betraktninger gjelder som for behandlingen med en alkalisk opplosning. Igjen er den egnede temperatur omgivelsestemperatur, skjont forhoyede temperaturer kan anvendes.
Etter tilsetningen av metallkationene blir det således til-dannede sammensatte produkt, som angitt ovenfor, vasket med vann for å fjerne vesentlig alle kjemisk ubundne kationer. Anioner vil også fjernes når en saltopplosning har vært benyttet. Det sammensatte produkt blir torket for å fjerne vann, fortrinnsvis ved 100° - 120°C.
Vannet som benyttes til vaskingen bor helst være fri fra ioner andre enn de som allerede er tilstede på katalysatoren og derfor kan avionisert vann brukes innledningsvis. Fjerning av i det vesentlige alle metallkationer som ikke er kjemisk bundne til bæreren vil tilveiebringes når vaskingen fortsettes inntil ingen ytterligere kationer fjernes fra katalysatoren. Dette kan lett bestemmes ved analyse av avlopet fra vaskingen. Andre betingelser ved vaskingen er ikke avgjorende, idet disse bare påvirker hastigheten for katalysator-fremstillingen istedenfor det endelige resultat. Egnet temperatur kan være i området fra 15°C til kokepunktet for vann ved det benyttede trykk, fortrinnsvis 15° til 100°C. Atmosfæretrykk foretrekkes, men trykk over eller under atmosfæretrykk er også egnede. Den benyttede vannmengde er 2 til 100 ml per ml katalysator og tiden for vaskingen kan variere fra 10 minutter til 10 timer.
Med samtidig behandling er den foretrukne alkaliske opplosning igjen vandig ammoniakk, og de benyttede mengder er også de samme som for de suksessive behandlinger. En opplosning av nikkelformiat i vandig ammoniakk er således spesielt egnet. Med samtidig behandling er det imidlertid Qnskelig å vaske med alkalisk opplosning fri for metaller for vannvaskingen.
Den virkelige mengde metall på det sammensatte produkt avhenger av silisiumdioksydet og kan være fra 0.01 til 2 vektprosent hvis natrium er alkaliet, og 0.01 - 4 vektprosent hvis ammoniakk er alkaliet.
Det torkede sammensatte produkt som har metallkationene for-delt over bæreren som individuelle kationer eller som små aggregater, blir deretter redusert, men fordi vanskeligheten med å redusere kationene ved hjelp av enkel hydrogenbehandling, blir reduksjonen ut-fort ved hjelp av de samtidige eller fortlopende trinn for fjerning av bundet vann som er tilknyttet metallkationene og ved oppvarming av silisiumdioksydet inneholdende nikkelkationene i en reduserende atmosfære .
Det forutsettes således at vanskeligheten med å redusere ioneutvekslede kationer er resultatet av tilknytning av bundet vann til metallkationene. Dette vannet lar seg ikke fjerne ved enkel kon-vensjonell torking av katalysatoren ved temperaturer på 100° til 210°C. Det er nodvendig med en mer kraftig behandling for å fjerne dette vannet og spesielle teknikker som har vært funnet egnede er: (a) oppvarming i en reduserende atmosfære ved en temperatur
på minst 350°c og fortrinnsvis minst 500°C,
(b) oppvarming i en strom av en inert gass, slik som nitrogen, (c) fortrengning av vannet ved behandling med et hydrokarbon.
I metode (a) forekommer fjerningen av vann og reduksjonen samtidig, men metoden har den ulempe at det er nodvendig med hoye temperaturer på minst 350°C, fortrinnsvis minst 500°C. I metode (b) fjernes vannet.i et separat trinn for reduksjonen, og dette tillater den på-folgende reduksjon og foregår lettere ved lavere temperaturer. I metode (c) kan reduksjonen være samtidig med eller etter fjerningen av vann, og i begge tilfeller kan reduksjonen utfores ved lavere temperaturer hvis onsket.
I metode (a) vil den ovre temperaturgrense være fastsatt av den temperatur ved hvilken det er sannsynelig at silisiumdioksydet vil bli odelagt ved f.eks. tap av overflatestorrelse eller omdannelse til en mindre egnet krystallinsk form, og egnet praktisk ovre grense er 900°C.
Oket tid oker graden av reduksjon og tiden er best egnet i området 3 til 50 timer.
Egnede behandlinger med en inert gass, metode (b), kan fore-tas ved temperaturer på fra 300° til 600°C i 3 til 30 timer, idet det er nodvendig med mindre tid ved de hoyere temperaturer.
Egnet fortrengningsteknikk, metode (c), kan være kontakt med et hydrokarbon, spesielt et umettet hydrokarbon f.eks. isopren, ved temperaturer på 250° - 400°C i 3 til 8 timer.
For behandlinger ved metoder av typen (b) og (c), kan reduksjonen utfores ved temperaturer på fra 250° til 600°C, fortrinnsvis 250° - 400°C i 3 til 30 timer.
En egnet reduserende atmosfære for alle metodene er en hydro-genatmosfære, som hvis onskelig kan være statisk, men som fortrinnsvis er en strom av hydrogen.
Det faktum at vann er tilknyttet metallkationene og at dette er ansvarlig for vanskeligheten ved å redusere kationene, vises ved dannelsen av vann og ved en forandring i det ultrafiolette absorb-sjonsspektrum av kationene under oppvarmingen. Forandringen i spek-teret indikerer i tilfelle for nikkelioner, at det strukturelle om-givelsesforhold for nikkelioner omdannes fra heksa-aqua oktaedrisk to-verdig nikkel til blandet oksy-aqua oktaedrisk to-verdig nikkel. Vann blir således fjernet fra nikkel-koordineringssfæren, som deretter blir forbundet med oksygenatomene i silisiumdioksydgitteret.
En egnet måte å bestemme mengden av tilstedeværende elementært nikkel, er å ta en liten prove av katalysatoren og behandle den med en syre slik som saltsyre og måle mengden av produsert hydrogen. Metall i ioneform dekomponerer ikke HC1 på denne måten, men istedenfor blir metallionene utvekslet tilbake igjen med hydrogen. Noen ganger kan det være andre kvalitative indikasjoner angående om metallet er ionisk eller krystallinsk grunnstoff-form, som f.eks. fargen, eller tilstedeværelsen av eller fraværet av ferromagnetiske egenskaper.
Eksempel I
En katalysator av nikkelioner utvekslet på silisiumdioksyd ble fremstilt ifolge folgende fremgangsmåte. En porsjon på 500 ml 60-100•mesh (BSS) kommersiell silisiumdioksydgel ble bragt i kontakt med to aliquoter på 750 ml med mettet natriumbikarbonatopplosning, hver gang i 5 minutter. Etter vasking med fire 750 ml aliquoter av avionisert vann, ble det faste stoffet behandlet med to aliquoter på 750 ml av M/2 nikkelnitratopplosning, hver gang på 5 minutter. Etter vasking med åtte aliquoter på 750 ml av avionisert vann, ble det faste stoffet torket natten over ved 110°C. Nikkelinnholdet var 1.2 vektprosent.
Etter reduksjon i en hydrogenstrom av 1000 vol/vol/time i
16 timer ved 250°C, hydrogenerte denne katalysatoren 14 % av de dobbelte bånd som var tilstede i en 10 volumprosent opplosning av isopren i n-heptan når en temperatur på 250°C ble benyttet.
En frisk prove av den samme katalysatoren hydrogenerte etter behandling i 16 timer i en 1000 vol/vol/time nitrogenstrom ved 400°C fulgt av bare 3 1/2 times reduksjon i hydrogen ved 750°C, 77 % av tilgjengelige dobbelt bånd under de samme betingelser.
Eksempel 2
Katalysatoren som ble benyttet i eksempel 1, hydrogenerte etter reduksjon i 2 timer ved 250°C i 1000 vol/vol/time hydrogen, J% av tilgjengelige dobbelte bånd i isopren-chargen ved 250°C. Etter 3 l/2 time ved denne temperaturen hydrogenerte katalysatoren 35$ av de dobbelte bånd, hvilket indikerte at tilstedeværelsen av isopren hjalp reduksjonen av det ioneutvekslede nikkel til elementært nikkel.
Eksempel 3
En katalysator ble laget ved å bringe 500 ml av 6-12 mesh (BSS) kommersiell silisiumdioksydgel i kontakt med to aliquoter på
750 ml av mettet natriumbikarbonat-opplosning, hver gang i 5 minutter. Etter vasking med tre 750 ml aliquoter av avionisert vann, ble det faste stoffet i 5 minutter bragt i kontakt med 750 ml deretter med 400 ml av M/2 nikkelnitratopplosning. Etter vasking med åtte 750 ml aliquoter av avionisert vann ble det torket ved 110°C natten over. Nikkelinnholdet var 1.02 vektprosent.
Den torkede katalysator ble redusert ved oppvarming i en strCm av hydrogen ved 500°C i 4 timer.
Den ble deretter brukt til å demetanere n-heptan under folgende betingelser:
De benyttede temperaturer og tilveiebragte resultater er gitt i tabell 1 nedenunder og denne tabellen inneholder også, for sammenligningsformål, de resultater som ble oppnådd med en nikkelkatalysator fremstilt ved impregnering.
Tabell 1 viser at den ioneutvekslede katalysator er mer aktiv enn den impregnerte katalysator, idet den gir 100$ omdannelse ved 325°C mot bare en liten omdannelse med den impregnerte katalysator.
Eksempel 4
En katalysator fremstilt på samme måte som i eksempel 1 ved bruk av en reduksjonstemperatur på 400°C i 4 timer, inneholdt 4*3 vektprosent nikkel-på-silisiumdioksyd, idet 30 vektprosent av dette nikkel var i redusert grunnstoff-form. ;Katalysatoren ble testet for avsvovling- og hydrogeneringsaktivitet ved å fore en charge på 25 volumprosent benzen i et inert fortynningsmiddel, n-heptan, over denne katalysatoren, idet chargen også inneholdt 0.05 volumprosent thiofen. ;Katalysatorens aktivitet ble sammenlignet med en katalysator bestående av 10 vektprosent nikkel-på-sepiolitt fremstilt ved impregnering av sepiolitten med en opplosning av nikkelformiat i ammoniakk, torking av det sammensatte produkt av nikkelformiat-sepiolitt ved 110°C i 16 timer og redusering av nikkelformiatet til nikkel ved 250°C i 4 timer. ;Begge katalysatorer var i form av 6-12 mesh BSS partikler og chargen ble fort over katalysatorene ved et trykk på 14 kg/cm manometertrykk og ved.en romhastighet for væske per time på 2.0. Temperaturen var 120°C, men det var små variasjoner under forsSket på hver side av denne temperatur. ;Stromningstid i timer, svovelmengde fort over, temperatur og aktiviteten for hydrogenering av benzen til cykloheksan, er gitt i ;tabellen nedenunder for de to katalysatorene.; ; Resultatene i tabell 1 er vist grafisk på vedlagte figur 1, hvor hydrogeneringsaktiviteten er plottet mot overforte svovelatomer/ atom nikkel. ;Resultatene viser at den benyttede katalysator har en bedre hydrogeneringsaktivitet i nærvær av thiofensvovel enn nikkel-sepiolitt, hvilken, og dette skal fremheves, i seg selv er en god og anerkjent hydrogeneringskatalysator med en dispersjonsgrad for elementært nikkel som er hoy for impregnerte katalysatorer. ;Eksempel 5;Den reduserte nikkelkatalysator fremstilt som i eksempel 3, ble brukt for å dealkylere toluen til benzen ved atmosfæretrykk, ;0.5 vol/vol/time dvs. et hydrogen til hydrokarbon molforhold på 1:1. ;De benyttede temperaturer og resultatene som ble oppnådd er vist i tabell 3 nedenunder. ; Et sammenligningsforsok hvor det ble brukt en 10 vektprosent nikkel-på-sepiolitt katalysator fremstilt ved impregnering, ga folgende resultater: ; Det fremkommer at den 1 vektprosent nikkelutvekslede silisiumdioksyd-katalysator har en tilsvarende, eller litt bedre, aktivitet enn.den 10 vektprosent impregnerte nikkel-sepiolitt-katalysator ved en gitt temperatur. ;Eksempel 6;Den reduserte katalysator fra eksempel 3 ble brukt til å om danne toluen til metan ved 31«5 kg/cm manometertrykk, 0.5 vol/vol/time og et hydrogen til hydrokarbon molforhold på 2:1 (et 2 mol overskudd for reaksjonen C^Hg + 10H2= 7CH^). ;De benyttede temperaturer og de oppnådde resultater er gitt;i tabell 5 nedenunder.; ; Eksempel 7;Den reduserte katalysator fra eksempel 3 ble benyttet til;å omdanne et lett petroleumdestillat med et endepunkt på l60°C, til metan ved 31*5 kg/cm manometertrykk, 1.0 vol/vol/time og et hydrogen: hydrokarbon molforhold på 8:1. Blokktemperaturen ble oket i trinn på 10°C under forsoket. Ved en blokktemperatur på 350°C oket katalysa-tortemperaturen til /\. 00°C; ingen væskeformige produkter ble oppnådd, og det gassformige produkt besto av metan og overskuddet av hydrogen, med bare spor av Cp - Co hydrokarboner (<0.5 vol .prosent) .

Claims (1)

  1. Fremgangsmåte til katalytisk omdannelse av hydrokarboner, slik som hydrogenering, dealkylering og demetanering, hvor hydrokarbonene fores over en katalysator bestående av nikkel på en silisiumdioksydbærer under slike betingelser at nikkelet forblir hovedsakelig i form av elementært nikkel under omdannelsen, karakterisert ved at det anvendes en katalysator som er fremstilt ved behandling av silisiumdioksyd inneholdende hydrogenatomer og i form av det torkede hydroksyd eller kalsinerte oksyd, ved omgivelsestem peratur med en vandig alkalisk opplosning inneholdende kationer av alkalimetallene i gruppe I i det periodiske system eller ammonium slik at hydrogenet utveksles med de alkaliske kationer, samtidig eller senere foring av silisiumdioksydet i kontakt med, også ved omgivelsestemperatur, en opplosning inneholdende nikkelkationer slik at de alkaliske kationer utveksles med nikkelkationer, vasking med vann for å fjerne vesentlig alle kjemisk ubundne kationer, torking av det sammensatte produkt, og reduksjon av nikkelkationene til elementært nikkel ved fjerning av vann bundet til nikkelkationene, og oppvarming av det sammensatte produkt i en reduserende atmosfære.
NO163233A 1966-01-12 1966-05-31 NO118756B (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1432/66A GB1144499A (en) 1966-01-12 1966-01-12 Improvements relating to hydrocarbon conversion using supported metal catalysts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO118756B true NO118756B (no) 1970-02-09

Family

ID=9721934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO163233A NO118756B (no) 1966-01-12 1966-05-31

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3597348A (no)
BE (1) BE681841A (no)
DE (1) DE1568123A1 (no)
GB (1) GB1144499A (no)
NL (1) NL6607493A (no)
NO (1) NO118756B (no)
SE (1) SE302963B (no)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2367035A1 (fr) * 1976-10-11 1978-05-05 Pro Catalyse Procede d'hydrodealkylation d'hydrocarbures alkyl aromatiques en presence d'un catalyseur ayant un support de type aluminate
GB2144446A (en) * 1983-08-04 1985-03-06 Veg Gasinstituut Nv Process for the production of methane rich gases
DE10128242A1 (de) 2001-06-11 2002-12-12 Basf Ag Verfahren zur Hydrierung organischer Verbindungen
DE10135490A1 (de) 2001-07-20 2003-01-30 Basf Ag Verfahren zur Hydrierung von aromatischen Verbindungen mit Restgas enthaltendem Wasserstoff
US20050277799A1 (en) * 2004-06-12 2005-12-15 Ingrid Boehmer CH activation/dehydrogenation of hydrocarbons
US7923396B2 (en) * 2004-06-12 2011-04-12 Conocophillips Company Hydrocarbon conversion

Also Published As

Publication number Publication date
US3597348A (en) 1971-08-03
NL6607493A (no) 1967-07-13
DE1568123A1 (de) 1970-02-05
BE681841A (no) 1966-11-30
SE302963B (no) 1968-08-12
GB1144499A (en) 1969-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2971903A (en) Hydrocarbon conversion catalyst
US6124517A (en) Olefin purification by adsorption of acetylenics and regeneration of adsorbent
NO117701B (no)
NO163232B (no) Polyamidblandinger med flammehemmende egenskaper.
NO151415B (no) Fremgangsmaate for polymerisering av alfa-olefiner, samt katalytiske komplekser for anvendelse ved fremgangsmaaten
NO171668B (no) Katalysator og fremgangsmaate for dens fremstilling
CN102614870B (zh) 乙烯基乙炔加氢催化剂及其制备方法
US2780584A (en) Hydroforming of a naphtha with a nickel oxides-on-alumina catalyst containing small amounts of sulphur
NO118756B (no)
US3514492A (en) Dehydrogenation catalyst and a process for dehydrogenating cyclic alcohols and ketones
US2365029A (en) Refining mineral oil
CN103801330A (zh) 一种脱氢催化剂的再生方法
CN103801331A (zh) 一种低碳烷烃脱氢催化剂的再生方法
US4415439A (en) Catalytic cracking catalyst
US2273297A (en) Sulphur absorbent and method of regenerating
GB2085861A (en) Thermally-stabilised/aluminium- exchanged type Y zeolite
Erofeev et al. Conversion of gas-condensate straight-run gasolines to high-octane gasolines over zeolite catalysts modified with metal nanopowders
US3215750A (en) Hydrogenation process for converting polyolefins or acetylenes to monoolefins
US2732329A (en) nisoi
US2694673A (en) Catalytic cracking of hydrocarbon oils with specific pore size silica-alumina catalysts
US3598724A (en) Production of propane and butanes
US3390101A (en) Catalyst activation process
US3254021A (en) Regeneration of hydrocracking catalyst with hydrogen and an aromatic containing hydrocarbon oil
US2972643A (en) Preparation of aromatics from aliphatic olefinic hydrocarbons containing from 2 to 7 carbon atoms per molecule
JPS5933020B2 (ja) 触媒組成物