NO144631B - PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF HYDROCARBONES BY CONVERSION OF SYNTHESIC GAS OVER A CRYSTLINIC ALUMINUM SILICATE-CONTAINING CATALYST - Google Patents

PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF HYDROCARBONES BY CONVERSION OF SYNTHESIC GAS OVER A CRYSTLINIC ALUMINUM SILICATE-CONTAINING CATALYST Download PDF

Info

Publication number
NO144631B
NO144631B NO751457A NO751457A NO144631B NO 144631 B NO144631 B NO 144631B NO 751457 A NO751457 A NO 751457A NO 751457 A NO751457 A NO 751457A NO 144631 B NO144631 B NO 144631B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
synthesis gas
hydrocarbons
carbon monoxide
conversion
Prior art date
Application number
NO751457A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO144631C (en
NO751457L (en
Inventor
Clarence Dayton Chang
William Harry Lang
Anthony John Silvestri
Original Assignee
Mobil Oil Corp
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 Mobil Oil Corp filed Critical Mobil Oil Corp
Publication of NO751457L publication Critical patent/NO751457L/no
Publication of NO144631B publication Critical patent/NO144631B/en
Publication of NO144631C publication Critical patent/NO144631C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/02Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
    • C07C1/04Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C07C1/0425Catalysts; their physical properties
    • C07C1/043Catalysts; their physical properties characterised by the composition
    • C07C1/0435Catalysts; their physical properties characterised by the composition containing a metal of group 8 or a compound 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
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B01J29/405Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing rare earth elements, titanium, zirconium, hafnium, zinc, cadmium, mercury, gallium, indium, thallium, tin or lead
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B01J29/42Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/46Iron group metals or copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/02Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
    • C07C1/04Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C07C1/0425Catalysts; their physical properties
    • C07C1/043Catalysts; their physical properties characterised by the composition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/26After treatment, characterised by the effect to be obtained to stabilize the total catalyst structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/30After treatment, characterised by the means used
    • B01J2229/42Addition of matrix or binder particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/40Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11
    • C07C2529/42Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11 containing iron group metals, noble metals or copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/65Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the ferrierite type, e.g. types ZSM-21, ZSM-35 or ZSM-38
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Denne oppfinnelse vedrører en forbedret fremgangsmåte This invention relates to an improved method

for å omdanne syntesegass, dvs. blandinger av gassformige karbonoksyder med hydrogen eller hydrogen-givere, til hydrokarbonblandinger. to convert synthesis gas, i.e. mixtures of gaseous carbon oxides with hydrogen or hydrogen donors, into hydrocarbon mixtures.

Fremgangsmåter for omdannelse av kull og andre hydrokarboner så som naturgass til en gassformig.blanding bestående vesentlig av hydrogen og karbonmonoksyd og/eller -dioksyd er vel kjent. De som er av størst viktighet baserer seg enten på delvis forbrenning av brennstoffet med en oksygenholdig gass eller på høy-temperatur-reaksjon mellom brennstoffet og damp, Methods for converting coal and other hydrocarbons such as natural gas into a gaseous mixture consisting essentially of hydrogen and carbon monoxide and/or dioxide are well known. Those that are of greatest importance are based either on partial combustion of the fuel with an oxygen-containing gas or on high-temperature reaction between the fuel and steam,

eller på en kombinasjon av disse to reaksjoner. En utmerket oppsummering av teknikkens stilling vedrørende gass-fremstilling, innbefattet syntese-gass, fra faste og flytende brennstoffer, or on a combination of these two reactions. An excellent summary of the state of the art regarding gas production, including synthesis gas, from solid and liquid fuels,

er gitt i Encyclophedia of Chemical Technology, utgitt av Kirk-Othmer, annen utgave, volum 10, sidene 353-433, (1966), is given in Encyclophedia of Chemical Technology, published by Kirk-Othmer, second edition, volume 10, pages 353-433, (1966),

Interscience Publishers, New York. Interscience Publishers, New York.

Det er også vel kjent at syntese-gass omdannes til reduksjonsprodukter av karbonmonoksyd, så som hydrokarboner, ved fra omkring 149 til omkring 454°C, under fra omkring en til en tusen atmosfærers trykk og over et ganske bredt katalysator- It is also well known that synthesis gas is converted to reduction products of carbon monoxide, such as hydrocarbons, at from about 149 to about 454°C, under from about one to one thousand atmospheres of pressure and over a fairly wide catalyst-

område. For eksempel frembringer Fischer-Tropsch-prosessen, area. For example, the Fischer-Tropsch process produces,

hvilken har blitt gransket i stor utstrekning, en rekke med flytende hydrokarboner hvorav en del har blitt anvendt som lav-oktan-bensin. Katalysatorer som har blitt undersøkt ved denne og beslektede fremgangsmåter, innbefatter slike som er basert på jern, kobolt, nikkel, ruthenium, thorium, rhodium og osmium eller deres oksyder. which has been investigated to a large extent, a number of liquid hydrocarbons, some of which have been used as low-octane petrol. Catalysts which have been investigated in this and related methods include those based on iron, cobalt, nickel, ruthenium, thorium, rhodium and osmium or their oxides.

Men det har ennu ikke vist seg mulig å identifisere But it has not yet proved possible to identify

noen som helst kombinasjon av katalysator og bearbeidningsforhold som vil gi flytende hydrokarboner i kokeområdet for bensin, som inneholder sterkt forgrenede paraffiner og vesentlige mengder av aromatiske hydrokarboner, og begge disse betingelser kreves for bensin med høy kvalitet, eller selektivt å fremstille aromatiske hydrokarboner som er spesielt rike på forbindelser i området benzen til xylener. En oversikt over denne teknikks stilling er gitt i "Carbon Monoxide-Hydrogen Reactions", Encyclopedia of Chemical Technology, utgitt av Kirk-Othmer, annen utgave, volum 4, s. 446-488, Interscience Publishers, New York, N.Y. any combination of catalyst and processing conditions that will produce liquid hydrocarbons in the boiling range of gasoline, containing highly branched paraffins and significant amounts of aromatic hydrocarbons, both of which are required for high quality gasoline, or to selectively produce aromatic hydrocarbons that are particularly rich in compounds in the range of benzene to xylenes. An overview of the state of this technique is given in "Carbon Monoxide-Hydrogen Reactions", Encyclopedia of Chemical Technology, published by Kirk-Othmer, Second Edition, Volume 4, pp. 446-488, Interscience Publishers, New York, N.Y.

Det har nylig blitt oppdaget at syntesegass kan omdannes til oksyderte organiske forbindelser og disse forbindelser kan så omdannes til høyere hydrokarboner, spesielt høyoktan-bensin, ved katalytisk kontakt mellom syntesegass og en karbonmonoksyd-reduksjonskatalysator hvorefter det således fremstilte omdannelses-produkt blir bragt i kontakt med en spesiell zeolitt-katalysator-type i en separat reaksjonssone. Denne to-trinns omdannelse er beskrevet i DT-OS nr. 2.438.252. It has recently been discovered that synthesis gas can be converted into oxidized organic compounds and these compounds can then be converted into higher hydrocarbons, especially high-octane petrol, by catalytic contact between synthesis gas and a carbon monoxide reduction catalyst, after which the thus produced conversion product is brought into contact with a special zeolite catalyst type in a separate reaction zone. This two-step conversion is described in DT-OS No. 2,438,252.

Det har nå blitt oppdaget at det kan fremstilles verdifulle hydrokarbonblandinger direkte ved å omsette syntesegass, dvs. blandinger av hydrogen og karbonmonoksyd, muligens sammen med andre karbonoksyder, eller ekvivalenter av slike blandinger, It has now been discovered that valuable hydrocarbon mixtures can be prepared directly by reacting synthesis gas, i.e. mixtures of hydrogen and carbon monoxide, possibly together with other carbon oxides, or equivalents of such mixtures,

i nærvær av visse heterogene katalysatorer som omfatter intime blandinger av to eller flere komponenter. in the presence of certain heterogeneous catalysts comprising intimate mixtures of two or more components.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte for fremstilling av hydrokarboner. Fremgangsmåten karakteriseres ved å bringe syntesegass, med et volumforhold mellom hydroqen og karbonoksyder innen området 0,2 til 6,0, ved en temperatur innen området 26.0 til 455°C og et trykk på 3-200 atm. i kontakt med en katalysator som omfatter et metall eller en metall-forbindelse som har katalytisk aktivitet for reduksjon av karbonmonoksyd, According to the invention, a method for the production of hydrocarbons is provided. The method is characterized by bringing synthesis gas, with a volume ratio between hydrogen and carbon oxides within the range 0.2 to 6.0, at a temperature within the range 26.0 to 455°C and a pressure of 3-200 atm. in contact with a catalyst comprising a metal or a metal compound having catalytic activity for the reduction of carbon monoxide,

og et krystallinsk aluminiumsilikat som har et nettverk dannet av SiO^- og AlO^-tetraedre kryssbundet ved at de deler oksygenatomer, og som har en porediameter større enn 5 Ångstrøm, et forhold mellom silisiumdioksyd og aluminiumoksyd på minst 12 and a crystalline aluminosilicate having a network formed by SiO^ and AlO^ tetrahedra cross-linked by sharing oxygen atoms, and having a pore diameter greater than 5 Angstroms, a silica to alumina ratio of at least 12

og en styre-indeks innen området fra 1 til 12, ved en romhastighet på 500 til 50.000 volumer gass (STP) pr. volum katalysator. and a steering index in the range from 1 to 12, at a space velocity of 500 to 50,000 volumes of gas (STP) per volume catalyst.

De foretrukne krystallinske aluminiumsilikater er ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-35 og ZSM-38. De foretrukne metaller er dem fra gruppe 8, men metaller fra gruppene IB (f.eks. kobber), The preferred crystalline aluminosilicates are ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-35 and ZSM-38. The preferred metals are those from group 8, but metals from groups IB (e.g. copper),

IIB (f.eks. sink) og/eller UIB (f.eks. thorium) og deres forbindelser kan gi utmerkede resultater. Blandinger av alle disse sammen med befordrere, så som kromoksyd, er av verdi. IIB (eg zinc) and/or UIB (eg thorium) and their compounds can give excellent results. Mixtures of all these together with promoters, such as chromium oxide, are of value.

Forholdet mellom reduksjonskomponenten for karbonmonoksyd og krystallinsk aluminiumsilikat kan justeres for å regulere karakteren til produktet, dvs. bestemme om komponenter i bensin-kokeområdet, paraffiner/aromatiske stoffer eller indre olefiner skal dominere. Med "indre olefiner" skal her forstås olefiner hvor dobbeltbindingen ikke omfatter et endestilt karbonatom. The ratio of the reducing component for carbon monoxide to crystalline aluminum silicate can be adjusted to regulate the character of the product, i.e. determine whether components in the gasoline-boiling range, paraffins/aromatics or internal olefins should predominate. By "internal olefins" here is meant olefins where the double bond does not include a terminal carbon atom.

Volumforholdet mellom hydrogen og karbonoksyder blir fordelaktig opprettholdt innen området fra 0,2 til 6,0. The volume ratio between hydrogen and carbon oxides is advantageously maintained within the range from 0.2 to 6.0.

I avhengighet av valget av komponenter og de spesielle reaksjonsforhold som blir anvendt, kan man erholde vesentlige mengder av flytende blandinger som er rike på en eller flere olefiner, forgrenede paraffiner og aromatiske hydrokarboner og som er ypperlig egnet til å danne høy-oktan-bensin eller petro-kjemikalier. Man kan således velge katalysator og driftsforhold for å fremstille vanlige gassformige hydrokarboner som har minst en karbon-til-karbon-binding som det dominerende produkt, eller hydrokarbon-strømmer som er rike på indre olefiner. Slike produkter er verdifulle som petrokjemisk tilførselsråstoff, og for fremstilling av petroleum-brennstoff som kan gjøres flytende. De anvendte katalysatorer frembringer ikke bare meget ønskelige produkter med god selektivitet, men frembringer dem i mange tilfeller enten med ekstraordinært høyt utbytte eller under milde betingelser eller noen ganger begge deler. Med thoriumoksyd som reduksjonskomponent for karbonmonoksyd blir syntesegass omdannet ved overraskende lave temperaturer og trykk. Med en katalysator for metanol-syntese av sink-kobber-kromitt-type som den reduserende komponent, blir omdannelseshastigheten av syntesegass øket og i stedet for metanol blir det erholdt store mengder av hydrokarboner som har minst en karbon-til-karbon-binding. Med katalysator av Fischer-Tropsch-type blir det erholdt økede mengder av aromatiske hydrokarboner. Når den foretrukne krystallinske aluminiumsilikat-komponent blir anvendt opprettholdes dessuten den katalytiske aktivitet i uvanlig lange tidsperioder, og når det fremstilles aromatiske hydrokarboner er disse svært rike på Depending on the choice of components and the particular reaction conditions used, significant quantities of liquid mixtures can be obtained which are rich in one or more olefins, branched paraffins and aromatic hydrocarbons and which are highly suitable for forming high-octane petrol or petro-chemicals. One can thus choose catalyst and operating conditions to produce ordinary gaseous hydrocarbons that have at least one carbon-to-carbon bond as the dominant product, or hydrocarbon streams that are rich in internal olefins. Such products are valuable as petrochemical feedstock, and for the production of petroleum fuel that can be liquefied. The catalysts used not only produce highly desirable products with good selectivity, but in many cases produce them either in extraordinarily high yield or under mild conditions or sometimes both. With thorium oxide as a reducing component for carbon monoxide, synthesis gas is converted at surprisingly low temperatures and pressures. With a catalyst for methanol synthesis of the zinc-copper-chromite type as the reducing component, the conversion rate of synthesis gas is increased and instead of methanol, large amounts of hydrocarbons having at least one carbon-to-carbon bond are obtained. With a Fischer-Tropsch type catalyst, increased amounts of aromatic hydrocarbons are obtained. Furthermore, when the preferred crystalline aluminosilicate component is used, the catalytic activity is maintained for unusually long periods of time, and when aromatic hydrocarbons are produced, these are very rich in

toluen og xylener. toluene and xylenes.

En typisk renset syntesegass vil ha følgende volum-sammensetning på vannfri basis: hydrogen 51, karbonmonoksyd 40, karbondioksyd 4, metan 1 og nitrogen 4. A typical purified synthesis gas will have the following volume composition on an anhydrous basis: hydrogen 51, carbon monoxide 40, carbon dioxide 4, methane 1 and nitrogen 4.

Syntesegassen kan fremstilles fra fossile brennstoffer ved hvilken som helst av de kjente metoder, innbefattet slike in situ forgassingsprosesser som den underjordiske partielle forbrenning av kull og petroleumsavsetninger. Uttrykket fossile brennstoffer menes, når det anvendes her, å innbefatte antrasitt-kull og bituminøst kull, lignitt, rå-petroleum, skiferolje, olje fra tjære-sand, naturlig gass og også brennstoffer som stammer fra enkle fysikalske separeringer eller mer dyptgående omdannelser av disse materialer, innbefattet forkokset kull, petroleum-koks, gassolje, rester fra petroleumsdestillering og to eller flere av hvilke som helst av de foregående materialer i kombinasjon. Andre karbonholdige brennstoffer, så som torv, tre og cellulose-holdige avfallsstoffer, kan også anvendes. The synthesis gas can be produced from fossil fuels by any of the known methods, including such in situ gasification processes as the underground partial combustion of coal and petroleum deposits. The term fossil fuels, when used here, is meant to include anthracite coal and bituminous coal, lignite, crude petroleum, shale oil, oil from tar sands, natural gas and also fuels derived from simple physical separations or more profound conversions of these materials, including coking coal, petroleum coke, gas oil, residues from petroleum distillation and two or more of any of the foregoing materials in combination. Other carbon-containing fuels, such as peat, wood and cellulose-containing waste materials, can also be used.

Den rå syntesegass fremstilt fra fossile brennstoffer vil inneholde forskjellige forurensninger, så som partikler, svovel og metallkarbonylforbindelser, og vil være karakterisert med et forhold mellom hydrogen og karbonoksyder som vil avhenge av det fossile brennstoff og den spesielle forgassningsteknologi som benyttes. På grunn av effekten ved de etterfølgende om-dannelsestrinn er det vanligvis ønskelig å rense den rå syntese-gass ved fjerning av forurensninger. Tekniske metoder for slik rensing er kjent og er ikke noen del av denne oppfinnelse. Men det vil ikke være nødvendig å fjerne i det vesentlige alle svovel-forurensninger når thoriumoksyd blir anvendt som reduksjonskomponent for karbonmonoksyd, siden thoriumoksyd ikke blir irreversibelt forgiftet av svovelforbindelser. Dersom det skulle være nødvendig, er det videre foretrukket å justere volumforholdet mellom hydrogen og karbonoksyd til området på fra 0,2 til 6,0 før anvendelsen ved denne oppfinnelse. Dersom den rensede syntesegass er overdrevent rik på karbonoksyder, kan den bringes innen det foretrukne område ved den velkjente vanngass-ombytte-reaksjon. Dersom på den annen side syntesegassen er overdrevent rik på hydrogen, kan den justeres til det foretrukne område ved tilsetning av karbondioksyd eller karbonmonoksyd. Renset syntesegass som er justert til å ha et volumforhold mellom hydrogen og karbonoksyder på fra 0,2 til 6,0 vil bli henvist til som "justert" syntesegass. The raw synthesis gas produced from fossil fuels will contain various contaminants, such as particles, sulfur and metal carbonyl compounds, and will be characterized by a ratio between hydrogen and carbon oxides that will depend on the fossil fuel and the particular gasification technology used. Because of the effect of the subsequent conversion steps, it is usually desirable to purify the raw synthesis gas by removing impurities. Technical methods for such cleaning are known and are not part of this invention. But it will not be necessary to remove substantially all sulfur contaminants when thorium oxide is used as a reducing component for carbon monoxide, since thorium oxide is not irreversibly poisoned by sulfur compounds. If necessary, it is further preferred to adjust the volume ratio between hydrogen and carbon monoxide to the range of from 0.2 to 6.0 before the application of this invention. If the purified synthesis gas is excessively rich in carbon oxides, it can be brought within the preferred range by the well-known water gas exchange reaction. If, on the other hand, the synthesis gas is excessively rich in hydrogen, it can be adjusted to the preferred range by adding carbon dioxide or carbon monoxide. Purified synthesis gas adjusted to have a volume ratio of hydrogen to carbon oxides of from 0.2 to 6.0 will be referred to as "adjusted" synthesis gas.

Ekvivalenter av syntesegass som er godkjent i industrien kan også anvendes. Man regner for eksempel med blandinger av karbonmonoksyd og damp eller av karbondioksyd og hydrogen, for å tilveiebringe justert syntesegass ved in situ-reaksjoner. Videre kan, når fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen blir anvendt til å fremstille hydrokarbon-blandinger som er rike på aromatiske hydrokarboner, som vil bli mer fullstendig beskrevet, en hydrogen-giver, så som metan, metanol eller høyere alkoholer, fordelaktig tilsettes sammen med tilmatningsråstoffet. Synthesis gas equivalents that are approved in the industry can also be used. Mixtures of carbon monoxide and steam or of carbon dioxide and hydrogen are considered, for example, in order to provide adjusted synthesis gas for in situ reactions. Furthermore, when the method according to the invention is used to produce hydrocarbon mixtures rich in aromatic hydrocarbons, which will be more fully described, a hydrogen donor, such as methane, methanol or higher alcohols, can advantageously be added together with the feedstock .

Den komponent som er karakterisert ved katalytisk aktivitet for reduksjon av karbonmonoksyd, kan velges fra hvilke som helst av de i industrien godkjente katalysatorer for fremstilling av hydrokarboner, oksyderte produkter eller blandinger derav fra syntesegass, og utgjør fra 0,1 til 99 vektprosent, fortrinnsvis fra 1 til 80 vektprosent, av de aktive komponenter av katalysatoren. I omfattende betydning innbefatter disse katalysatorer slike som er godkjent som metanolsyntese-katalysatorer,. Fischer-Tropsch-syntesekatalysatorer og variasjoner derav. Kommersielle metanolsyntese-katalysatorer som omfatter metaller eller oksyder av sink sammen med kromoksyd, eller av sink og kobber sammen med kromoksyd eller aluminiumoksyd eller kjente modifikasjoner av disse, er innbefattet. I virkeligheten vil syntesegass omdannes til- å danne reduksjonsprodukter av karbonmonoksyd, så som alkoholer og hydrokarboner, ved fra omkring 14 9 til omkring 454°C under et trykk på fra omkring 1 til 1000 atmosfærer over katalysatorer fra et ganske bredt område. Den dominerende katalysator-type som foranlediger omdannelse innbefatter metallene eller oksydene valgt fra gruppen bestående av IB, IIB, UIB, IVB, VIB og VIII alene eller i kombinasjon med hverandre. Spesielt innbefatter de metallene eller oksydene av sink, jern, kobolt, nikkel, ruthenium, thorium, rhodium og osmium. Katalysatorer av Fischer-Tropsch-type basert på jern, kobolt eller nikkel, og spesielt jern, er spesielt egnet for fremstilling av oksyderte hydrokarbonprodukter som har minst en karbon-til-karbon-binding i deres struktur. Med unntak av ruthenium inneholder praktisk talt alle i industrien godkjente syntesekatalysatorer kjemiske og strukturelle befordrere. Disse befordrere innbefatter kobber, kromoksyd, aluminiumoksyd, jordalkalier, sjeldne jordalkalier og alkalier. Alkalier, f.eks. karbonater av forbindelser fra gruppe IA i den periodiske tabell, og spesielt av kalium, er av spesiell betydning med jern-katalysatorer, siden disse i stor grad øker produkt-fordelingen. Bærere, så som kiselgur, virker noen ganger heldig. The component which is characterized by catalytic activity for the reduction of carbon monoxide can be selected from any of the industrially approved catalysts for the production of hydrocarbons, oxidized products or mixtures thereof from synthesis gas, and constitutes from 0.1 to 99 percent by weight, preferably from 1 to 80 percent by weight, of the active components of the catalyst. Broadly speaking, these catalysts include those approved as methanol synthesis catalysts. Fischer-Tropsch synthesis catalysts and variations thereof. Commercial methanol synthesis catalysts comprising metals or oxides of zinc together with chromium oxide, or of zinc and copper together with chromium oxide or aluminum oxide or known modifications thereof, are included. In reality, synthesis gas will be converted to form reduction products of carbon monoxide, such as alcohols and hydrocarbons, at from about 149 to about 454°C under a pressure of from about 1 to 1000 atmospheres over catalysts from a fairly wide range. The predominant type of catalyst which causes conversion includes the metals or oxides selected from the group consisting of IB, IIB, UIB, IVB, VIB and VIII alone or in combination with each other. In particular, they include the metals or oxides of zinc, iron, cobalt, nickel, ruthenium, thorium, rhodium and osmium. Catalysts of the Fischer-Tropsch type based on iron, cobalt or nickel, and especially iron, are particularly suitable for the production of oxidized hydrocarbon products having at least one carbon-to-carbon bond in their structure. With the exception of ruthenium, virtually all industrially approved synthesis catalysts contain chemical and structural promoters. These promoters include copper, chromium oxide, alumina, alkaline earths, rare earth alkalis and alkalis. Alkalis, e.g. carbonates of compounds from group IA in the periodic table, and especially of potassium, are of particular importance with iron catalysts, since these greatly increase the product distribution. Carriers, such as diatomaceous earth, sometimes seem lucky.

Det skal bemerkes at den komponent som reduserer karbonmonoksyd, kan tilveiebringes som elementært metall eller som tilsvarende metallforbindelser. Ved fremstilling og anvendelse av slike katalytiske substanser vil det ofte foregå en eller flere partielle eller fullstendige omdannelser fra elementært metall til forbindelser, eller omvendt. Som eksempel kan nevnes at rent jern, røstet i en oksygenatmosfære i nærvær av tilsatte aluminium- og kalium-nitrater, tilveiebringer en sammensetning som inneholder 97% Fe^ O^, 2,4% Al2°3 0<3 0,6% K^ O sammen med spormengder av svovel og karbon. Denne sammensetning katalyserer, efter reduksjon med hydrogen ved omkring 454°C, omdannelsen av syntesegass ved en temperatur i området fra omkring 182 til 221°C og ved et forhøyet trykk opp til omkring 20 atmosfærer. 65% av karbonmonoksydet blir redusert til en blanding bestående av omkring en tredels vektprosent med hydrokarboner som koker i området 9 3 til omkring 360°C, og omkring to tredeler med oksyderte forbindelser, for det meste alkoholer, i samme koke-område. Manganklumper kan anvendes som katalysator. It should be noted that the carbon monoxide reducing component may be provided as elemental metal or as corresponding metal compounds. When producing and using such catalytic substances, one or more partial or complete conversions from elemental metal to compounds will often take place, or vice versa. As an example, pure iron, roasted in an oxygen atmosphere in the presence of added aluminum and potassium nitrates, provides a composition containing 97% Fe^ O^, 2.4% Al2°3 0<3 0.6% K ^ O together with trace amounts of sulfur and carbon. This composition catalyzes, after reduction with hydrogen at about 454°C, the conversion of synthesis gas at a temperature in the range from about 182 to 221°C and at an elevated pressure up to about 20 atmospheres. 65% of the carbon monoxide is reduced to a mixture consisting of about one-third weight percent of hydrocarbons that boil in the range 9 3 to about 360°C, and about two-thirds of oxidized compounds, mostly alcohols, in the same boiling range. Manganese lumps can be used as a catalyst.

Den krystallinske aluminiumsilikat-komponent av den heterogene katalysator er karakterisert ved en poredimensjon som er større enn omkring 5 Angstrøm, dvs. den er i stand til å sorbere paraffiner som har en enkel metyl-forgrening og også normale paraffiner, og den har et forhold mellom siliciumdioksyd og aluminiumoksyd på minst 12. Zeolitt A med et forhold mellom siliciumdioksyd og aluminiumoksyd på 2,0 er for eksempel ikke nyttig ved denne oppfinnelse, og den har ingen pore-dimensjoner som er større enn omkring 5 Angstrøm. The crystalline aluminosilicate component of the heterogeneous catalyst is characterized by a pore size greater than about 5 Angstroms, i.e. it is capable of sorbing paraffins having a single methyl branching and also normal paraffins, and it has a ratio of silica and alumina of at least 12. For example, zeolite A with a silica to alumina ratio of 2.0 is not useful in this invention, and it has no pore dimensions greater than about 5 Angstroms.

De krystallinske aluminiumsilikater som det her er referert til, også kjent som zeolitter, er karakterisert ved en stiv krystallinsk skjelett-struktur sammensatt av SiO^- og AlO^-tetraedrer tverrbundet ved deling av oksygenatomer. En slik struktur forårsaker nøyaktig definerte porer. Det er tilstede utbyttbare kationer for å utbalansere den negative ladning på A104.-tetraederet.The crystalline aluminum silicates referred to here, also known as zeolites, are characterized by a rigid crystalline skeleton structure composed of SiO^ and AlO^ tetrahedra cross-linked by sharing oxygen atoms. Such a structure causes precisely defined pores. Exchangeable cations are present to balance the negative charge on the A104 tetrahedron.

De foretrukne zeolitter som er nyttige ved denne oppfinnelse, er valgt fra en nylig identifisert klasse av zeolitter The preferred zeolites useful in this invention are selected from a recently identified class of zeolites

med uvanlige egenskaper som av seg selv er i stand til å with unusual properties that are of themselves able to

katalysere omdannelsen av alifatiske hydrokarboner til aromatiske hydrokarboner med kommersielt ønskelige utbytter. De er også vanligvis meget effektive ved alkylering, isomerisering, disproporsjonering og andre reaksjoner som innbefatter deltagelse av aromatiske hydrokarboner. I mange tilfeller har de uvanlig lave aluminiumoksyd-innhold, dvs. høye forhold mellom siliciumdioksyd og aluminiumoksyd, og de er svært aktive endog ved forhold mellom siliciumdioksyd og aluminiumoksyd som overskrider 30. catalyze the conversion of aliphatic hydrocarbons to aromatic hydrocarbons in commercially desirable yields. They are also usually very effective in alkylation, isomerization, disproportionation and other reactions involving the participation of aromatic hydrocarbons. In many cases they have unusually low alumina content, i.e. high ratios of silicon dioxide to alumina, and they are very active even at ratios of silicon dioxide to alumina that exceed 30.

Videre opprettholder de deres krystallinitet i lange perioder på tross av nærvær av damp endog ved slike høye temperaturer som induserer irreversibelt sammenbrudd av krystallskjelettet til andre zeolitter, f.eks. de av typen X og A. Når det dannes karbonholdige avsetninger, kan disse fjernes fra dem ved brenning ved temperaturer som er høyere enn vanlig, for å gjenopprette aktiviteten, selv om de i mange omgivelser fremviser svært lav koksdannende evne som fører til svært lange strømningstider mellom regenererende brenninger. Furthermore, they maintain their crystallinity for long periods despite the presence of steam even at such high temperatures as to induce irreversible breakdown of the crystal skeleton of other zeolites, e.g. those of type X and A. When carbonaceous deposits form, these can be removed from them by firing at temperatures higher than usual to restore activity, although in many environments they exhibit very low coking ability leading to very long flow times between regenerating burns.

De forhold mellom siliciumdioksyd og aluminiumoksyd The ratio between silicon dioxide and aluminum oxide

som er omtalt angår selvsagt bare de tetraedrisk koordinerte silicium og aluminium. Selv om zeolitter med et forhold mellom siliciumdioksyd, og aluminiumoksyd på minst 12 er nyttige, så foretrekkes det å anvende zeolitter som har forhold på. minst 30. Slike zeolitter oppnår efter aktivering en indrekrystallinsk sorpsjonskapasitet for normal heksan som er større enn den for vann, og kan kalles "hydrofob". Slike zeolitter blir med fordel anvendt ved foreliggende oppfinnelse. which is discussed obviously only concerns the tetrahedrally coordinated silicon and aluminium. Although zeolites with a ratio between silicon dioxide and aluminum oxide of at least 12 are useful, it is preferred to use zeolites that have a ratio of at least 30. After activation, such zeolites achieve an intracrystalline sorption capacity for normal hexane that is greater than that for water, and can be called "hydrophobic". Such zeolites are advantageously used in the present invention.

De zeolitter som er nyttige som katalysatorer ved foreliggende oppfinnelse, sorberer villig normal heksan og har The zeolites useful as catalysts in the present invention readily sorb normal hexane and have

en poredimensjon som er større enn omkring 5 Angstrøm. Dessuten må deres struktur tilveiebringe styrt adkomst begrenset til visse større molekyler. Det er noen ganger mulig fra en kjent krystallstruktur a pore dimension greater than about 5 Angstroms. Moreover, their structure must provide controlled access limited to certain larger molecules. It is sometimes possible from a known crystal structure

å bedømme om slik styrt adkomst foreligger. Dersom for eksempel det eneste porevindu i en krystall er dannet av 8-leddete ringer av oksygenatomer, så vil innføring av molekyler med større tverr-snitt enn normal heksan bli vesentlig forhindret og zeolitten er ikke av den ønskede type. Zeolitter med vinduer av 10-leddete ringer er foretrukket, selv om overdreven rynking eller pore-blokkering kan gjøre disse zeolitter vesentlig ineffektive. to assess whether such controlled access exists. If, for example, the only pore window in a crystal is formed by 8-membered rings of oxygen atoms, then the introduction of molecules with a larger cross-section than normal hexane will be significantly prevented and the zeolite is not of the desired type. Zeolites with windows of 10-membered rings are preferred, although excessive wrinkling or pore blocking can render these zeolites substantially ineffective.

Zeolitter med vinduer av tolv-leddete ringer synes vanligvis ikke å gi tilstrekkelig styring til å frembringe de fordelaktige omdannelser som ønskes ved foreliggende oppfinnelse, selv om det kan erholdes strukturer, på grunn av pore-blokkering eller annen årsak, som kan benyttes. Zeolites with windows of twelve-membered rings generally do not appear to provide sufficient control to produce the beneficial transformations desired by the present invention, although structures can be obtained, due to pore blocking or other reasons, which can be used.

Fremfor å forsøke å bedømme fra krystallstrukturer om en zeolitt har eller ikke har den nødvendige styrte adkomst, kan det utføres en enkel bestemmelse av "styre-indeksen" ved kontinuerlig å føre en blanding av like vektmengder normal heksan og 3-metyl-pentan over en liten prøve, tilnærmet 1 gram eller mindre, av zeolitt ved atmosfæretrykk i samsvar med følgende fremgangsmåte. En prøve av zeolitten, i form av pelleter eller ekstrudat, blir knust til en partikkelstørrelse som er som omtrent som for grov sand, og blir anbragt i et glass-rør. Før testingen blir zeolitten behandlet med en luftstrøm på 538°C i minst 15 minutter. Zeolitten blir så spylt med helium og temperaturen blir justert mellom 2 88 og 510°C for å gi en total omdannelse på mellom 10 Rather than attempting to judge from crystal structures whether or not a zeolite has the required directed access, a simple determination of the "directed index" can be performed by continuously passing a mixture of equal weight amounts of normal hexane and 3-methyl-pentane over a small sample, approximately 1 gram or less, of zeolite at atmospheric pressure in accordance with the following procedure. A sample of the zeolite, in the form of pellets or extrudate, is crushed to a particle size that is roughly that of coarse sand, and is placed in a glass tube. Before testing, the zeolite is treated with an air flow of 538°C for at least 15 minutes. The zeolite is then purged with helium and the temperature is adjusted between 288 and 510°C to give a total conversion of between 10

og 60%. Blandingen av hydrokarboner blir ført med en romhastighet på 1 flytende volum pr. time (dvs. 1 volum flytende hydrokarbon pr. volum katalysator pr. time) over zeolitten med en fortynning med helium som gir et molforhold mellom helium og samlet mengde hydrokarboner på 4:1. Efter 20 minutter på damp blir en prøve av utstrømningen tatt og analysert, mest bekvemt ved gass-kromatografi, for å bestemme den fraksjon som blir værende uforandret av hver av de to hydrokarboner. and 60%. The mixture of hydrocarbons is carried at a space velocity of 1 liquid volume per hour (i.e. 1 volume of liquid hydrocarbon per volume of catalyst per hour) over the zeolite with a dilution with helium which gives a molar ratio between helium and total amount of hydrocarbons of 4:1. After 20 minutes on steam, a sample of the effluent is taken and analyzed, most conveniently by gas chromatography, to determine the fraction that remains unchanged of each of the two hydrocarbons.

"Styre-indeksen" blir beregnet på følgende måte: The "Management index" is calculated as follows:

Styre-indeksen er tilnærmet som forholdet mellom konstantene for trykk-destilleringshastighetene for de to hydrokarboner. Katalysatorer som er egnet for foreliggende oppfinnelse er slike som anvender en zeolitt som har en styre-indeks på fra 1,0 til 12,0. Verdier for styre-indekser (CI) for noen typiske zeolitter innbefattet noen som ikke er innen omfanget av denne oppfinnelse, er: The steering index is approximated as the ratio of the pressure distillation rate constants for the two hydrocarbons. Catalysts which are suitable for the present invention are those which use a zeolite which has a steering index of from 1.0 to 12.0. Control index (CI) values for some typical zeolites including some not within the scope of this invention are:

Man må selvsagt huske på at den virkelige natur til One must of course remember that the real nature of

denne indeks, og den teknikk hvormed den blir bestemt, gir mulighet for at en gitt zeolitt kan testes under noe forskjellige forhold og dermed få forskjellige styreindekser. Styre-indeksen synes å variere noe med hardheten med driften (omdannelse). Det kan derfor være mulig å velge test-forhold for å oppnå flere styre-indekser for en spesiell zeolitt, hvilke kan være både innenfor og utenfor det ovenfor angitte område fra 1 til 12. Omfanget av denne oppfinnelse innbefatter enhver zeolitt som viser en styre-indeks i området 1 til 12 i en eller annen kombinasjon av forhold som er innen omfanget av bestemmelsesfremgangsmåten angitt ovenfor, enten den gir eller ikke gir en indeks utenfor dette område ved andre slike kombinasjoner av forhold. this index, and the technique with which it is determined, makes it possible for a given zeolite to be tested under somewhat different conditions and thus obtain different control indices. The steering index seems to vary somewhat with the severity of the operation (transformation). It may therefore be possible to select test conditions to obtain several control indices for a particular zeolite, which may be both within and outside the above range from 1 to 12. The scope of this invention includes any zeolite that exhibits a control index in the range of 1 to 12 in some combination of conditions which is within the scope of the determination method stated above, whether or not it gives an index outside this range in other such combinations of conditions.

Denne klasse zeolitter er det gitt spesielt godt eksempler på med zeolittene ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-35 og ZSM-38. ZSM-5 er beskrevet i U.S. patentskrift nr. 3.702.886, ZSM-11 i U.S. patentskrift nr. 3.709.979, ZSM-12 i U.S. patentskrift nr. 3.832.449 og ZSM-35 og -38 i U.S. søknadene nr. 582.061 og nr. 528.060, henholdsvis, begge inngitt 29. november 1974. Particularly good examples of this class of zeolites are given with the zeolites ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-35 and ZSM-38. ZSM-5 is described in U.S. Pat. U.S. Patent No. 3,702,886, ZSM-11 U.S. Patent No. 3,709,979, ZSM-12 U.S. Patent No. 3,832,449 and ZSM-35 and -38. applications No. 582,061 and No. 528,060, respectively, both filed November 29, 1974.

Når de spesifikt beskrevne zeolitter er fremstilt i nærvær av organiske kationer, er de vesentlig katalytisk inaktive, muligens på grunn av at det indrekrystallinske frie rom er opptatt av organiske kationer fra den formdannende oppløsning. De kan aktiveres ved oppvarmning i en inert atmosfære ved 538°C i 1 time, for eksempel, fulgt av baseutbytte med ammoniumsalter fulgt av kalsinering ved 538°C i luft i fra 15 minutter til 24 timer. Nærværet av organiske kationer i den formdannende oppløsning er kanskje ikke absolutt vesentlig for dannelse av denne spesielle zeolitt-type, men synes å være fordelaktig. Naturlige zeolitter kan noen ganger omdannes til denne type zeolitter ved forskjellige aktiveringsprosesser eller andre behandlinger, så som baseutbytte, damping, aluminiumoksyd-ekstrahering og kalsinering, alene eller i kombinasjoner. Naturlige mineraler som kan be-handles således, innbefatter ferrieritt, brewsteritt, stilbitt, dachiarditt, epistilbitt, heulanditt og chinoptilolitt. When the specifically described zeolites are prepared in the presence of organic cations, they are substantially catalytically inactive, possibly because the intracrystalline free space is occupied by organic cations from the form-forming solution. They can be activated by heating in an inert atmosphere at 538°C for 1 hour, for example, followed by base yielding with ammonium salts followed by calcination at 538°C in air for from 15 minutes to 24 hours. The presence of organic cations in the mold-forming solution may not be absolutely essential for the formation of this particular type of zeolite, but appears to be beneficial. Natural zeolites can sometimes be converted to this type of zeolites by various activation processes or other treatments, such as base yield, steaming, alumina extraction and calcination, alone or in combinations. Natural minerals that can be treated in this way include ferrierite, brewsterite, stilbite, dachiardite, epistilbite, heulandite and chinoptilolite.

Zeolittene kan anvendes i hydrogenform, metallutbyttet form eller ammonium-form. De metallkationer som kan være tilstede, innbefatter hvilke som helst av kationene av metallene fra gruppe I til VIII i den periodiske tabell, selv om metallkationer fra gruppe IA ikke bør være tilstede i store mengder. The zeolites can be used in hydrogen form, metal-exchanged form or ammonium form. The metal cations which may be present include any of the cations of the metals from groups I to VIII of the periodic table, although metal cations from group IA should not be present in large amounts.

De mest foretrukne zeolitter er slike som har en krystallskjelett-densitet i den tørre hydrogen-form på ikke vesentlig under omkring 1,6 gram pr. kubikkcentimeter. Den tørre densitet for kjente strukturer kan beregnes av antall siliciumatomer pluss aluminiumatomer pr. 1000 kubikk-ångstrøm, som angitt f.eks. på side 19 i artikkélen om zeolitt-strukturer av W. M. Meier i "Proceedings of the Conference on Molecular Sieves, London, april 1967", publisert av the Society of Chemical Industry, London, 1968. Når krystallstrukturen er ukjent, kan krystallskjelett-densiteten bestemmes ved klassiske pyknometer-teknikker. Den kan for eksempel bestemmes ved å senke den tørre hydrogen-form av zeolitten ned i et organisk oppløsningsmiddel som ikke blir sorbert av krystallen. Det er mulig at den uvanlig opprettholdte aktivitet og stabilitet til denne klasse med zeolitter er forbundet med deres høye krystall-anioniske skjelett-densitet på ikke mindre enn omkring 1,6 gram pr. kubikkcentimeter. Denne høye densitet må selvsagt forbindes med en relativt liten mengde med fritt rom inne i krystallen, hvilket kan ventes å resultere i mer stabile strukturer. Men dette frie rom synes å være viktig som stedet for katalytisk aktivitet. The most preferred zeolites are those which have a crystal skeleton density in the dry hydrogen form of not significantly less than about 1.6 grams per cubic centimeter. The dry density for known structures can be calculated from the number of silicon atoms plus aluminum atoms per 1000 cubic angstroms, as stated e.g. on page 19 of the article on zeolite structures by W. M. Meier in "Proceedings of the Conference on Molecular Sieves, London, April 1967", published by the Society of Chemical Industry, London, 1968. When the crystal structure is unknown, the crystal skeleton density can be determined by classic pycnometer techniques. It can, for example, be determined by immersing the dry hydrogen form of the zeolite in an organic solvent which is not sorbed by the crystal. It is possible that the unusually sustained activity and stability of this class of zeolites is associated with their high crystal anionic skeleton density of not less than about 1.6 grams per cubic centimeter. cubic centimeter. This high density must of course be associated with a relatively small amount of free space inside the crystal, which can be expected to result in more stable structures. But this free space seems to be important as the site of catalytic activity.

I det følgende er angitt krystallskjelett-densiteter for noen typiske zeolitter innbefattet noen som ikke er innen området for denne oppfinnelse: In the following are given crystal skeleton densities for some typical zeolites including some that are not within the scope of this invention:

De heterogene katalysatorer i henhold til denne oppfinnelse kan fremstilles på forskjellige måter. De to komponenter kan fremstilles separat i form av katalysator-partikler, for eksempel som pelleter og ekstrudater, og ganske enkelt blandes i de passende forhold. Partikkelstørrelsen for en enkelt komponent-partikkel kan være ganske liten, for eksempel fra omkring 20 til omkring 150 mikron, når det er hensikten å anvende den ved drift i et fluidisert skikt, eller den kan være så stor som opptil omkring 12,7 mm for drift ved fast skikt. The heterogeneous catalysts according to this invention can be prepared in different ways. The two components can be produced separately in the form of catalyst particles, for example as pellets and extrudates, and simply mixed in the appropriate proportions. The particle size of a single component particle can be quite small, for example from about 20 to about 150 microns, when it is intended to be used in fluidized bed operation, or it can be as large as up to about 12.7 mm for operation at fixed bed.

De to komponenter kan blandes som pulvere og formes til pellet eller ekstrudat, hvor hver pellet inneholder begge komponenter vesentlig i de passende forhold. Bindemidler så som leire kan settes til blandingen. Alternativt kan den komponent som har katalytisk aktivitet for reduksjon av karbonmonoksyd, forenes med den krystallinske aluminiumsilikat-komponent ved midler så som impregnering av zeolitten med en salt-oppløsning av det ønskede metall, fulgt av tørking og kalsinering. Base-utbytting av den krystallinske aluminiumsilikat-komponent kan også benyttes i noen valgte tilfeller for å bevirke innføring av en del av eller alt av karbonmonoksyd-reduksjonskomponenten.. Andre midler for å danne den intime blanding innbefatter utfelning av karbonmonoksyd-reduksjonskomponenten i nærvær av det krystallinske aluminiumsilikat, elektrofri avsetning av metall på zeolitten og avsetning av metall fra dampfasen. Forskjellige kombinasjoner av ovennevnte fremstillingsmetoder vil være åpenbare for fagfolk i katalysatorfremstillingsindustrien, og også nødvendigheten av å unngå teknikker som har lett for å redusere krystalliniteten til det krystallinske aluminiumsilikat. - Av det foregående vil det være klart at blandingene som blir anvendt ved fremgangsmåten i henhold til denne oppfinnelse, kan ha varierende grad av intimitet. Ved en ytterlighet, når det anvendes pelleter på 12,7 mm av karbonmonoksyd-reduksjonskomponenten blandet med pelleter på 12,7 mm av det krystallinske aluminiumsilikat, vil vesentlig alle steder innen minst en av komponentene være innen en avstand av ikke mer enn 6,35 mm fra noe av den andre komponent, uten hensyn til forholdet mellom de to komponenter som blir anvendt. Med pelleter med forskjellig størrelse, f.eks. 12,7 og 6,35 mm, vil igjen vesentlig alle steder innen minst en av komponentene være innen en avstand på ikke mer enn omkring 6,35 mm fra den andre komponent. Disse eksempler illustrerer den nedre ende av den intimitetsgrad som kreves for utførelse av denne oppfinnelse. Ved den andre ytterlighet kan man kulemale sammen krystallinske aluminiumsilikat-partikler med partikkelstørrelse på omkring 0,1 mikron med kolloidalt jernoksyd av lignende partikkelstørrelse fulgt av pelletisering. I dette tilfelle vil vesentlig alle steder innen minst en av komponentene være innen en avstand på ikke mer enn omkring 0,05 mikron fra noe av den andre komponent. Dette er eksempel på omkring den høyeste grad av intimitet som er praktisk. The two components can be mixed as powders and formed into a pellet or extrudate, where each pellet contains both components substantially in the appropriate proportions. Binders such as clay can be added to the mixture. Alternatively, the component having catalytic activity for the reduction of carbon monoxide can be combined with the crystalline aluminosilicate component by means such as impregnation of the zeolite with a salt solution of the desired metal, followed by drying and calcination. Base exchange of the crystalline aluminosilicate component may also be used in some selected cases to effect the introduction of some or all of the carbon monoxide reducing component. Other means of forming the intimate mixture include precipitation of the carbon monoxide reducing component in the presence of the crystalline aluminum silicate, electroless deposition of metal on the zeolite and deposition of metal from the vapor phase. Various combinations of the above preparation methods will be apparent to those skilled in the catalyst manufacturing industry, and also the necessity to avoid techniques which tend to reduce the crystallinity of the crystalline aluminum silicate. - From the foregoing, it will be clear that the mixtures used in the method according to this invention can have varying degrees of intimacy. At one extreme, when using 12.7 mm pellets of the carbon monoxide reducing component mixed with 12.7 mm pellets of the crystalline aluminosilicate, substantially all locations within at least one of the components will be within a distance of no more than 6.35 mm from some of the other component, regardless of the ratio between the two components that are used. With pellets of different sizes, e.g. 12.7 and 6.35 mm, again substantially all places within at least one of the components will be within a distance of no more than about 6.35 mm from the other component. These examples illustrate the lower end of the degree of intimacy required for the practice of this invention. At the other extreme, crystalline aluminosilicate particles of about 0.1 micron particle size can be ball milled together with colloidal iron oxide of similar particle size followed by pelletization. In this case, substantially all locations within at least one of the components will be within a distance of no more than about 0.05 microns from any of the other component. This is an example of about the highest degree of intimacy that is practical.

Ved fremgangsmåten i henhold til denne oppfinnelse blir syntesegass bragt i kontakt -med den heterogene katalysator ved en temperatur på fra omkring 204 til 538°C, fortrinnsvis fra 260 til 4 54°C, ved et trykk på fra 1 til 1000 atmosfærer, fortrinnsvis fra 3 til 200 atmosfærer, og ved en volum-time-romhastighet på fra 500 til 50.000 volumer gass (STP) In the method according to this invention, synthesis gas is brought into contact with the heterogeneous catalyst at a temperature of from about 204 to 538°C, preferably from 260 to 454°C, at a pressure of from 1 to 1000 atmospheres, preferably from 3 to 200 atmospheres, and at a volume-hour space velocity of from 500 to 50,000 volumes of gas (STP)

pr. volum katalysator, eller ved ekvivalent kontakttid dersom det blir anvendt et fluidisert skikt. Produktstrømmen inneholdende hydrokarboner, uomsatte gasser og damp, kan avkjøles og hydro- per volume of catalyst, or at equivalent contact time if a fluidized bed is used. The product stream containing hydrocarbons, unreacted gases and steam can be cooled and hydro-

karbonene utvinnes efter hvilken som helst teknikk som er kjent i industrien. De utvunne hydrokarboner kan separeres ytterligere ved destillasjon eller annet middel for å utvinne ett eller flere produkter, så som høyoktan-bensin, propan-brennstoff, benzen, toluen, xylener eller andre aromatiske hydrokarboner. the carbons are extracted according to any technique known in the industry. The recovered hydrocarbons may be further separated by distillation or other means to recover one or more products, such as high octane gasoline, propane fuel, benzene, toluene, xylenes, or other aromatic hydrocarbons.

Noen utførelser av oppfinnelsen er angitt til belysning Some embodiments of the invention are indicated for illustration

i de følgende eksempler. in the following examples.

Eksempel 1 Example 1

Thoriumoksyd ble fremstilt i samsvar med metoden til Pichler og Ziesecke, som beskrevet i "The Isosynthesis", Thorium oxide was prepared according to the method of Pichler and Ziesecke, as described in "The Isosynthesis",

U.S. Bureau of Mines Bulletin, 488 (1950), hvilken vesentlig omfatter utfeining av Th (NO^)^-oppløsninger med Na2C02~oppløsninger fulgt av filtrering, vasking og tørking ved 100°C. U.S. Bureau of Mines Bulletin, 488 (1950), which essentially involves sweeping of Th (NO^)^ solutions with Na 2 CO 2 ~ solutions followed by filtration, washing and drying at 100°C.

En sammensatt katalysator ble fremstilt ved å kulemale like vektmengder av NH^ZSM-5 og tørket thoriumoksyd-gel, pelletisere og kalsinere ved 538°C i 10 timer. Det ble utført tre forsøk, hvert av dem ved 427°C, ved 85,05 kg/cm^ overtrykk og med en blanding av hydrogen og karbonmonoksyd med et I^/CO forhold på 1,0. Første og andre forsøk omfattet thoriumoksyd og HZSM-5, hver anvendt separat, mens det tredje forsøk anvendte en heterogen katalysator inneholdende både thoriumoksyd og HZSM-5. A composite catalyst was prepared by ball milling equal amounts by weight of NH 2 ZSM-5 and dried thorium oxide gel, pelletizing and calcining at 538°C for 10 hours. Three tests were carried out, each at 427°C, at 85.05 kg/cm 2 overpressure and with a mixture of hydrogen and carbon monoxide with an I 2 /CO ratio of 1.0. The first and second trials comprised thorium oxide and HZSM-5, each used separately, while the third trial used a heterogeneous catalyst containing both thorium oxide and HZSM-5.

Resultatene er oppsummert i tabell 1. The results are summarized in table 1.

Eksempel 2 Example 2

ZnO på en bærer av A^O^ ble erholdt fra en kommersiell kilde og ble anvendt som den karbonmonoksyd-reduserende komponent. Den inneholdt 24 vekt% ZnO. HZSM-5 ble anvendt som den sure krystallinske aluminiumsilikat-komponent. ZnO on a support of A₂O₂ was obtained from a commercial source and was used as the carbon monoxide reducing component. It contained 24 wt% ZnO. HZSM-5 was used as the acidic crystalline aluminosilicate component.

Den heterogent sammensatte katalysator ble fremstilt ved å kulemale sammen fire deler HZSM-5 for en del av ZnO/A^O^-katalysatoren, fulgt av pelletisering. Det ble utført to forsøk, begge ved 316°C, 52,50 kg/cm^ overtrykk og med en blanding av hydrogen og karbonmonoksyd med et ^/CO-forhold på 4. Det første forsøk anvendte ZnO/A^O^-katalysatoren alene, mens det annet forsøk benyttet en sammensatt katalysator inneholdende både ZnO/Al203 og HZSM-5 katalysator. The heterogeneously composed catalyst was prepared by ball-milling four parts of HZSM-5 for one part of the ZnO/A^O^ catalyst, followed by pelletization. Two experiments were carried out, both at 316°C, 52.50 kg/cm^ overpressure and with a mixture of hydrogen and carbon monoxide with a ^/CO ratio of 4. The first experiment used the ZnO/A^O^ catalyst alone, while the second experiment used a composite catalyst containing both ZnO/Al2O3 and HZSM-5 catalyst.

Resultatene er vist i tabell 2. The results are shown in table 2.

Aromatiske forbindelser i Cr+ Aromatic compounds in Cr+

( vekt%) ingen 71,8 (% by weight) none 71.8

Eksempel 3 Example 3

En metanolsyntese-katalysator ble fremstilt inneholdende følgende vektprosenter: kobber - 54,55, sink - 27,27, krom - 9,09 og lanthan - 9,09 på oksygenfri basis. Det ble så fremstilt en sammensatt katalysator fra like deler av denne komponent og HZSM-5 ved anvendelse av 5% grafitt som bindemiddel. To forsøk ble utført, hvert ved 316°C, 52,50 kg/cm<2> overtrykk og ved anvendelse av en tilmatning av en blanding av hydrogen og karbonmonoksyd med et I^/CO-forhold på 2, og forsøkene er oppsummert i tabell 3. A methanol synthesis catalyst was prepared containing the following weight percentages: copper - 54.55, zinc - 27.27, chromium - 9.09 and lanthanum - 9.09 on an oxygen free basis. A composite catalyst was then prepared from equal parts of this component and HZSM-5 using 5% graphite as binder. Two experiments were carried out, each at 316°C, 52.50 kg/cm<2> overpressure and using a feed of a mixture of hydrogen and carbon monoxide with an I^/CO ratio of 2, and the experiments are summarized in table 3.

Som vist er kontakttiden (resiprokt av romhastighet) med hensyn til metanol-katalysatorkomponenten svært lik i de to forsøk, og er litt lavere med den sammensatte katalysator. As shown, the contact time (reciprocal of space velocity) with respect to the methanol catalyst component is very similar in the two experiments, and is slightly lower with the composite catalyst.

Den sammensatte katalysator viser en mye større The composite catalyst shows a much larger

produksjon av hydrokarboner, spesielt hydrokarboner med høyere karbonantall enn metan, enn den karbonmonoksyd-reduserende komponent alene. production of hydrocarbons, particularly hydrocarbons with a higher carbon number than methane, than the carbon monoxide-reducing component alone.

Eksempel 4 Example 4

Den karbonmonoksyd-reduserende komponent var en kommersiell ammoniakk-syntese-katalysator av jernoksyd-type inneholdende små mengder befordrere av K, Ca og Al. Zeolitt-komponenten inneholdt 65% HZSM-5 og 35% aluminiumoksyd-bindemiddel. Den heterogent sammensatte katalysator inneholdt 75% av jern-komponenten og 25% av zeolitt-komponenten, og den ble dannet ved å kulemale komponentene og så pelletisere det resulterende pulver. The carbon monoxide reducing component was a commercial iron oxide type ammonia synthesis catalyst containing small amounts of K, Ca and Al promoters. The zeolite component contained 65% HZSM-5 and 35% alumina binder. The heterogeneously composed catalyst contained 75% of the iron component and 25% of the zeolite component, and was formed by ball milling the components and then pelletizing the resulting powder.

Tre forsøk ble utført ved 371°C, 18,55 kg/cm2 overtrykk Three trials were conducted at 371°C, 18.55 kg/cm 2 overpressure

og med en blanding av hydrogen og karbonmonoksyd med et H^/ CO-forhold på 1,0. and with a mixture of hydrogen and carbon monoxide with an H^/CO ratio of 1.0.

Resultatene er oppsummert i tabell 4. The results are summarized in table 4.

Forsøk H belyser selektiviteten til jern-komponenten i fravær av HZSM-5, C 5 + hydrokarbonene inneholder bare 1,9% aromatiske forbindelser. I forsøk (J) ble en reaksjonssone inneholdende HZSM-5 anbragt efter reaksjonssonen inneholdende jern-katalysatoren. Det kan sees at den aromatiske selektivitet ikke ble forandret av betydning. Men i forsøk (K) ga den intime blanding av HZSM-5 og jern-komponenten omkring en sju-gangers økning i aromatisk selektivitet. Experiment H elucidates the selectivity of the iron component in the absence of HZSM-5, the C 5 + hydrocarbons containing only 1.9% aromatic compounds. In experiment (J), a reaction zone containing HZSM-5 was placed after the reaction zone containing the iron catalyst. It can be seen that the aromatic selectivity was not significantly changed. But in experiment (K), the intimate mixture of HZSM-5 and the iron component gave about a seven-fold increase in aromatic selectivity.

Eksempel 5 Example 5

Katalysatoren i dette eksempel ble fremstilt ved å impregnere NH4ZSM-5 inneholdende 35% aluminiumoksyd-bindemiddel med en oppløsning av Fe(NO^)^ > tørke katalysatoren og kalsinere ved 538 C i 10 timer. Den ferdige katalysator inneholdt 3% jern. Syntesegass (^/CO = 1) ble omsatt over denne katalysator ved 371°C, 36,05 kg/cm<2> overtrykk og 30 sekunders kontakttid, og det ble erholdt følgende omdannelser og produkter. The catalyst in this example was prepared by impregnating NH4ZSM-5 containing 35% alumina binder with a solution of Fe(NO^)^ > drying the catalyst and calcining at 538 C for 10 hours. The finished catalyst contained 3% iron. Synthesis gas (^/CO = 1) was reacted over this catalyst at 371°C, 36.05 kg/cm<2> overpressure and 30 seconds contact time, and the following conversions and products were obtained.

Eksempel 6 Example 6

Katalysatoren i dette eksempel var en intim blanding av 57,4% ilmenittsand (FeO-Ti02), 21,3% HZSM-5 og 21,3% aluminiumoksyd-bindemiddel. Syntesegass (H^/CO = 1) ble omsatt over nevnte katalysator ved 371°C, 18,55 kg/cm overtrykk og 10 sekunders kontakttid, og følgende omdannelser og produkter ble erholdt. The catalyst in this example was an intimate mixture of 57.4% ilmenite sand (FeO-TiO 2 ), 21.3% HZSM-5 and 21.3% alumina binder. Synthesis gas (H^/CO = 1) was reacted over said catalyst at 371°C, 18.55 kg/cm overpressure and 10 seconds contact time, and the following conversions and products were obtained.

Eksempel 7 Example 7

Katalysatoren i dette eksempel var en intim blanding av 41,2% magnetitt (Fe.^) , 29,4% HZSM-5 og 29,4% aluminiumoksyd-bindemiddel. Syntesegass (H2/CO = 1) ble omsatt over nevnte katalysator ved 371°C, 18,55 kg/cm<2> overtrykk og 10 sekunders kontakttid, og de følgende omdannelser og produkter ble erholdt. The catalyst in this example was an intimate mixture of 41.2% magnetite (Fe 2 ), 29.4% HZSM-5 and 29.4% alumina binder. Synthesis gas (H2/CO = 1) was reacted over said catalyst at 371°C, 18.55 kg/cm<2> overpressure and 10 seconds contact time, and the following conversions and products were obtained.

Eksempel 8 Example 8

Katalysatoren i dette eksempel var en intim blanding av 41,2% jernkarbid, 29,4% HZSM-5 og 29,4% aluminiumoksyd-bindemiddel. Syntesegass (H-/C0 = 1) ble omsatt over nevnte katalysator ved The catalyst in this example was an intimate mixture of 41.2% iron carbide, 29.4% HZSM-5 and 29.4% alumina binder. Synthesis gas (H-/C0 = 1) was reacted over said catalyst at

o 2 and 2

371 C, 18,55 kg/cm overtrykk og 10 sekunders kontakttid, og følgende omdannelser og produkter ble erholdt. 371 C, 18.55 kg/cm overpressure and 10 second contact time, and the following conversions and products were obtained.

Eksempel 9 Example 9

Katalysatoren i dette eksempel ble fremstilt ved å impregnere et ekstrudat omfattende ZSM-5 krystallinsk zeolitt inneholdende omkring 35% aluminiumoksyd som bindemiddel med en oppløsning av jern [FeCNO^^] fulgt av tørking og redusering med hydrogen ved temperaturer på omkring 510°C. Tre forskjellige mengder med jern-impregnering ble fremstilt som angitt i tabell 10. Syntesegass (H9/C0 = 2) ble fremført i kontakt med katalysatoren ved en temperatur på 316 o C og et trykk på 14,00 kg/cm 2 overtrykk. De erholdte resultater var følgende: The catalyst in this example was prepared by impregnating an extrudate comprising ZSM-5 crystalline zeolite containing about 35% alumina as binder with a solution of iron [FeCNO^^] followed by drying and reduction with hydrogen at temperatures of about 510°C. Three different amounts of iron impregnation were prepared as indicated in Table 10. Synthesis gas (H 9 /CO = 2) was brought into contact with the catalyst at a temperature of 316 o C and a pressure of 14.00 kg/cm 2 gauge. The results obtained were the following:

Eksempel 10 Example 10

Katalysatorene anvendt i dette eksempel omfattet en blanding av ZSM-5 aluminiumoksyd-ekstrudat (forhold 65/35) og en kobber-metanolsyntese-katalysator. I forsøkene 912-1 og -2 var volumforholdet ZSM-5/Cu-syntese-katalysator på 2,9/2, og i forsøkene 913-3 til -5 var volumforholdet ZSM-5/Cu-syntese-katalysator på 4/1. ZSM-5 aluminiumoksyd-ekstrudatet ble også blandet med en jern-ammoniakksyntese-katalysator i et forhold på 4/1 og anvendt som katalysator i forsøkene 903-1, -2 og -6. De anvendte driftsforhold og de erholdte resultater i de respektive forsøk er angitt i tabell 10 nedenfor. The catalysts used in this example comprised a mixture of ZSM-5 alumina extrudate (ratio 65/35) and a copper methanol synthesis catalyst. In experiments 912-1 and -2 the ZSM-5/Cu synthesis catalyst volume ratio was 2.9/2, and in experiments 913-3 to -5 the ZSM-5/Cu synthesis catalyst volume ratio was 4/1 . The ZSM-5 alumina extrudate was also mixed with an iron-ammonia synthesis catalyst at a ratio of 4/1 and used as a catalyst in experiments 903-1, -2 and -6. The operating conditions used and the results obtained in the respective experiments are indicated in table 10 below.

Eksempel 11 Example 11

En thoriumoksyd-ZSM-5 katalysator (ikke noe aluminiumoksyd) fremstilt som angitt i eksempel 1 ovenfor, ble anvendt i to separate forsøk for sammenligning med en lignende katalysator inneholdende aluminiumoksyd-bindemiddel som vist nedenfor. I disse eksempler ble syntesegass (H^/CO = 1) ført i kontakt med katalysatoren ved en temperatur på 427°C og et trykk på 84,00 kg/cm 2overtrykk. De erholdte resultater er angitt i tabell 11 nedenfor. A thorium oxide ZSM-5 catalyst (no alumina) prepared as indicated in Example 1 above was used in two separate experiments for comparison with a similar catalyst containing alumina binder as shown below. In these examples, synthesis gas (H 2 /CO = 1) was brought into contact with the catalyst at a temperature of 427°C and a pressure of 84.00 kg/cm 2 gauge. The results obtained are shown in table 11 below.

Eksempel 12 Example 12

Rutheniumdioksyd har blitt anvendt som en Fischer-Tropsch-katalysator for å omdanne syntesegass til paraffinvoks under høyt trykk og lav temperatur (120-220°C). Men ved høyere temperatur (300°C) blir det bare dannet metan. Ruthenium-på-aluminium har også blitt anvendt for syntetisk omdannelse for å danne gassformige, flytende og faste hydrokarboner, men igjen blir metan hovedproduktet ved temperaturer som er høyere enn 250°C. Det blir ikke dannet noen aromatiske forbindelser ved anvendelse av disse katalysatorer. Det har nå blitt funnet at ruthenium i kombinasjon med HZSM-5 frembringer bensin som inneholder aromatiske forbindelser, med høyt utbytte fra syntesegass over et bredt temperaturområde. Ruthenium dioxide has been used as a Fischer-Tropsch catalyst to convert synthesis gas to paraffin wax under high pressure and low temperature (120-220°C). But at a higher temperature (300°C) only methane is formed. Ruthenium-on-aluminium has also been used for synthetic conversion to form gaseous, liquid and solid hydrocarbons, but again methane becomes the main product at temperatures higher than 250°C. No aromatic compounds are formed when using these catalysts. It has now been found that ruthenium in combination with HZSM-5 produces gasoline containing aromatic compounds, with high yield from synthesis gas over a wide temperature range.

Eksempel A Example A

En 5% ruthenium på ZSM-5 katalysator ble fremstilt ved vakuumimpregnering av 10g NH4~ZSM-5 med en 18 ml's vandig opp-løsning inneholdende 1,25 g RuCl^-S^O. Ef ter tørking i vakuum ble katalysatoren luft-kalsinert i en ovn ved 538°C i to timer. Dette resulterte i en omdannelse av ammoniumformen av ZSM-5 til hydrogen formen. A 5% ruthenium on ZSM-5 catalyst was prepared by vacuum impregnation of 10g NH4~ZSM-5 with an 18 ml aqueous solution containing 1.25 g RuCl^-S^O. After drying in vacuum, the catalyst was air-calcined in an oven at 538°C for two hours. This resulted in a conversion of the ammonium form of ZSM-5 to the hydrogen form.

Eksempel B Example B

En 1% Ru/ZSM-5 katalysator ble fremstilt ved anvendelse av fremgangsmåten fra eksempel A, bortsett fra at det ble anvendt 20 g NH^-ZSM-5 med en 36 ml's vandig oppløsning inneholdende 0,5 g RuCl3*3H20. ;Eksempel C ;Omdannelsen av syntesegass (H2/C0) ble utført i en kontinuerlig strømningsreaktor med fast skikt. Den rustfrie stålreaktor ble fylt med 5,5 g av den 5%'s Ru/ZSM-5 katalysator fremstilt i eksempel A. Katalysatoren var forredusert med strømmende hydrogen ved 399°C og et trykk på 52,50 kg/cm<2> overtrykk i tre timer. ;Omdannelsen av syntesegass (H,/C0) ble utført ved 52,50 kg/cm overtrykk. 304 C, WHSV = 0,32 og H2/C0 = 2/1. Resultatene og den detaljerte hydrokarbon-fordeling er angitt i tabell 13 nedenfor. Det ble erholdt høy omdannelse med god selektivitet for flytende (C5+) produkter. Det flytende produkt inneholdt<* >25% aromatiske forbindelser og hadde oktantall R+0 = 77 og R+3 =92. A 1% Ru/ZSM-5 catalyst was prepared using the procedure of Example A, except that 20 g of NH 2 -ZSM-5 was used with a 36 ml aqueous solution containing 0.5 g of RuCl 3 * 3 H 2 O. ;Example C ;The conversion of synthesis gas (H 2 /C 0 ) was carried out in a continuous flow reactor with a fixed bed. The stainless steel reactor was charged with 5.5 g of the 5% Ru/ZSM-5 catalyst prepared in Example A. The catalyst was pre-reduced with flowing hydrogen at 399°C and a pressure of 52.50 kg/cm<2> positive pressure for three hours. ;The conversion of synthesis gas (H,/C0) was carried out at 52.50 kg/cm overpressure. 304 C, WHSV = 0.32 and H 2 /CO = 2/1. The results and the detailed hydrocarbon distribution are set out in Table 13 below. High conversion was obtained with good selectivity for liquid (C5+) products. The liquid product contained<* >25% aromatic compounds and had octane numbers R+0 = 77 and R+3 =92.

Eksempel D Example D

Syntesegass-omdannelse ble utført under vesentlig samme forhold som i eksempel C, bortsett fra at det ble anvendt 5,5 g av 1% Ru/ZSM-5 fremstilt i eksempel B. Resultatene er oppført i tabell 13 nedenfor. Det ble erholdt høy omdannelse til hydro-. karboner rik på C2+ bg inneholdende 13,8% aromatiske forbindelser. Synthesis gas conversion was carried out under substantially the same conditions as in Example C, except that 5.5 g of 1% Ru/ZSM-5 prepared in Example B was used. The results are listed in Table 13 below. A high conversion to hydro-. carbons rich in C2+ bg containing 13.8% aromatic compounds.

Claims (1)

Fremgangsmåte for fremstilling av hydrokarboner, karakterisert ved å bringe syntesegass, med et volumforhold mellom hydrogen og karbonoksyder innen området 0,2 til 6,0, ved en temperatur innen området 260 til 455°C og et trykk på 3-200 atm. i kontakt med en katalysator som omfatter et metall eller en metall-forbindelse som har katalytisk aktivitet for. reduksjon av.karbonmonoksyd, og et .krystallinsk aluminiumsilikat som har et nettverk dannet av SiO^- og AlO^-tetraédre kryssbundet ved at de deler :oksygen-atomér., og sbm har-én porediametér større enn 5 Angstrøm, et forhold mellom silisiumdioksyd og aluminiumoksyd på minst 12 ocj en styre-indeks finnen .området fra 1 til 12," ved en rbm-hastighet på 500 til 50.000 volumer gass (STP) pr. volum •katalysator.Process for the production of hydrocarbons, characterized by bringing synthesis gas, with a volume ratio between hydrogen and carbon oxides within the range 0.2 to 6.0, at a temperature within the range 260 to 455°C and a pressure of 3-200 atm. in contact with a catalyst comprising a metal or a metal compound having catalytic activity for. reduction of carbon monoxide, and a crystalline aluminum silicate which has a network formed by SiO^ and AlO^ tetrahedra cross-linked by sharing oxygen atoms, and sbm has a pore diameter greater than 5 Angstroms, a ratio of silicon dioxide and alumina of at least 12 ocj a steering index finn the .range from 1 to 12", at a rbm rate of 500 to 50,000 volumes of gas (STP) per volume •catalyst.
NO751457A 1974-04-24 1975-04-23 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF HYDROCARBONES BY CONVERSION OF SYNTHESIC GAS OVER A CRYSTLINIC ALUMINUM SILICATE-CONTAINING CATALYST NO144631C (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US46371174A 1974-04-24 1974-04-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO751457L NO751457L (en) 1975-10-27
NO144631B true NO144631B (en) 1981-06-29
NO144631C NO144631C (en) 1981-10-07

Family

ID=23841061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO751457A NO144631C (en) 1974-04-24 1975-04-23 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF HYDROCARBONES BY CONVERSION OF SYNTHESIC GAS OVER A CRYSTLINIC ALUMINUM SILICATE-CONTAINING CATALYST

Country Status (16)

Country Link
JP (1) JPS5839131B2 (en)
AR (1) AR211847A1 (en)
BE (1) BE828228A (en)
CA (1) CA1062285A (en)
CS (1) CS188951B2 (en)
DE (1) DE2518097A1 (en)
DK (1) DK145460C (en)
EG (1) EG14618A (en)
FR (1) FR2268771B1 (en)
GB (1) GB1495794A (en)
IT (1) IT1037539B (en)
MY (1) MY7800260A (en)
NL (1) NL183181C (en)
NO (1) NO144631C (en)
PL (1) PL97789B1 (en)
ZA (1) ZA752561B (en)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4096163A (en) * 1975-04-08 1978-06-20 Mobil Oil Corporation Conversion of synthesis gas to hydrocarbon mixtures
US4016218A (en) * 1975-05-29 1977-04-05 Mobil Oil Corporation Alkylation in presence of thermally modified crystalline aluminosilicate catalyst
GB1489357A (en) * 1975-06-02 1977-10-19 Mobil Oil Corp Conversion of synthesis gas to hydrocarbon mixtures
NZ183608A (en) * 1976-03-31 1978-12-18 Mobil Oil Corp Aluminosilicate zeolite catalyst for selectine production of para-diakyl substituted benzenes
US4139550A (en) * 1976-09-10 1979-02-13 Suntech, Inc. Aromatics from synthesis gas
US4086262A (en) * 1976-09-20 1978-04-25 Mobil Oil Corporation Conversion of synthesis gas to hydrocarbon mixtures
US4304871A (en) * 1976-10-15 1981-12-08 Mobil Oil Corporation Conversion of synthesis gas to hydrocarbon mixtures utilizing a dual catalyst bed
US4180516A (en) * 1977-08-18 1979-12-25 Mobil Oil Corporation Conversion of synthesis gas to aromatic hydrocarbons
US4159995A (en) * 1977-08-22 1979-07-03 Mobil Oil Corporation Conversion of synthesis gas to hydrocarbon mixtures utilizing dual reactors
NL7711350A (en) * 1977-10-17 1979-04-19 Shell Int Research PROCESS FOR THE PREPARATION OF HYDROCARBONS.
CA1113508A (en) * 1978-05-05 1981-12-01 Clarence D. Chang Conversion of synthesis gas to aromatic hydrocarbons
NL7811736A (en) * 1978-11-30 1980-06-03 Shell Int Research PROCESS FOR PREPARING HYDROCARBONS.
US4207250A (en) * 1978-12-18 1980-06-10 Mobil Oil Corporation Conversion of synthesis gas with iron-containing fluid catalyst
US4255349A (en) * 1978-12-18 1981-03-10 Mobil Oil Corporation Conversion of synthesis gas with iron-containing catalyst
US4418155A (en) * 1980-03-24 1983-11-29 Mobil Oil Corporation Conversion of synthesis gas to hydrocarbons enriched in linear alpha-olefins
DE3267754D1 (en) * 1981-06-19 1986-01-16 Coal Industry Patents Ltd Amorphous silica-based catalyst and process for its production
CA1173064A (en) * 1981-07-17 1984-08-21 Malcolm P. Heyward Catalyst composition for conversion of synthesis gas to hydrocarbons
CA1177464A (en) * 1981-10-09 1984-11-06 V. Udaya S. Rao Process and catalyst for converting synthesis gas to liquid hydrocarbon mixture
JPS5881671A (en) * 1981-11-11 1983-05-17 ユニチカ株式会社 Production of raised fabric
DE3201457A1 (en) * 1982-01-19 1983-07-28 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen METHOD FOR PRODUCING OLEFINS
JPS58192834A (en) * 1982-05-04 1983-11-10 Res Assoc Petroleum Alternat Dev<Rapad> Preparation of hydrocarbon
JPS5910527A (en) * 1982-07-09 1984-01-20 Res Assoc Petroleum Alternat Dev<Rapad> Production of hydrocarbons
JPS5927836A (en) * 1982-08-06 1984-02-14 Res Assoc Petroleum Alternat Dev<Rapad> Production of hydrocarbon
US4472535A (en) * 1982-11-22 1984-09-18 Mobil Oil Corporation Conversion of synthesis gas to ethane
DE3365342D1 (en) * 1982-12-10 1986-09-18 Coal Industry Patents Ltd Improved catalysts
JPH0633357B2 (en) * 1983-12-27 1994-05-02 智行 乾 Method for producing light hydrocarbons from syngas
EP0153517A1 (en) * 1984-03-01 1985-09-04 The Standard Oil Company Novel catalysts and their preparation and process for the production of liquid paraffins
EP0154063A1 (en) * 1984-03-01 1985-09-11 The Standard Oil Company Modified silicalite catalysts and their preparation and process for the use thereof
JPH0316511Y2 (en) * 1985-11-13 1991-04-09
JP2841500B2 (en) * 1989-07-19 1998-12-24 日本鋼管株式会社 Method for producing propane by hydrogenation of carbon dioxide
CN103521249B (en) * 2012-07-05 2016-08-24 中国科学院大连化学物理研究所 A kind of phosphide catalyst converted for synthesis gas and preparation method and applications
JP2015044926A (en) * 2013-08-28 2015-03-12 独立行政法人産業技術総合研究所 Hydrocarbon production method and apparatus

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3832449A (en) * 1971-03-18 1974-08-27 Mobil Oil Corp Crystalline zeolite zsm{14 12

Also Published As

Publication number Publication date
FR2268771B1 (en) 1980-01-04
CS188951B2 (en) 1979-03-30
BE828228A (en) 1975-10-22
DE2518097A1 (en) 1975-11-13
NL7504832A (en) 1975-10-28
ZA752561B (en) 1976-11-24
PL97789B1 (en) 1978-03-30
NL183181B (en) 1988-03-16
JPS5839131B2 (en) 1983-08-27
AR211847A1 (en) 1978-03-31
CA1062285A (en) 1979-09-11
MY7800260A (en) 1978-12-31
DK175175A (en) 1975-10-25
IT1037539B (en) 1979-11-20
NO144631C (en) 1981-10-07
DE2518097C2 (en) 1988-05-26
JPS50142502A (en) 1975-11-17
EG14618A (en) 1984-06-30
AU8048775A (en) 1976-10-28
NL183181C (en) 1988-08-16
DK145460C (en) 1983-04-25
DK145460B (en) 1982-11-22
GB1495794A (en) 1977-12-21
FR2268771A1 (en) 1975-11-21
NO751457L (en) 1975-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO144631B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF HYDROCARBONES BY CONVERSION OF SYNTHESIC GAS OVER A CRYSTLINIC ALUMINUM SILICATE-CONTAINING CATALYST
US4086262A (en) Conversion of synthesis gas to hydrocarbon mixtures
US3965205A (en) Conversion of low octane hydrocarbons to high octane gasoline
US4096163A (en) Conversion of synthesis gas to hydrocarbon mixtures
CA1140156A (en) Conversion of synthesis gas to hydrocarbon mixtures utilizing dual reactors
US4180516A (en) Conversion of synthesis gas to aromatic hydrocarbons
US4138442A (en) Process for the manufacture of gasoline
US4076761A (en) Process for the manufacture of gasoline
CA1147755A (en) Conversion of synthesis gas to hydrocarbon mixtures utilizing dual reactors
US4227992A (en) Process for separating ethylene from light olefin mixtures while producing both gasoline and fuel oil
US3894102A (en) Conversion of synthesis gas to gasoline
NO145758B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF HYDROCARBONES, INCLUDING AROMATIC HYDROCARBONES, BY CATALYTIC CONVERSION OF ALIFATIC OXYGEN-COMPOUND COMPOUNDS
US4304871A (en) Conversion of synthesis gas to hydrocarbon mixtures utilizing a dual catalyst bed
US4159995A (en) Conversion of synthesis gas to hydrocarbon mixtures utilizing dual reactors
US4177202A (en) Methanation of synthesis gas
JPS59227976A (en) Conversion of methanol, dimethyl ether or both to olefins
US4188336A (en) Conversion of synthesis gas to aromatic hydrocarbons
US4237063A (en) Synthesis gas conversion
US4424401A (en) Aromatization of acetylene
US3904508A (en) Production of gasoline
US3813330A (en) Process for aromatizing olefins in the presence of easily cracked paraffins
JPS6048488B2 (en) Method for catalytic conversion of butane to propane
EP0082702B1 (en) Conversion of fischer-tropsch synthesis products to benzene, xylene and toluene
US4218388A (en) Process for preparing hydrocarbons from gasification of coal
US4344868A (en) Catalyst for synthesis gas conversion to oxygenates