NO171988B - Fremgangsmaate til katalytisk krakking av hydrokarboner ved anvendelse av en katalysator som inneholder zeolitt av faujasitt-typen - Google Patents

Fremgangsmaate til katalytisk krakking av hydrokarboner ved anvendelse av en katalysator som inneholder zeolitt av faujasitt-typen Download PDF

Info

Publication number
NO171988B
NO171988B NO873395A NO873395A NO171988B NO 171988 B NO171988 B NO 171988B NO 873395 A NO873395 A NO 873395A NO 873395 A NO873395 A NO 873395A NO 171988 B NO171988 B NO 171988B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
faujasite
range
zeolite
feed stream
oils
Prior art date
Application number
NO873395A
Other languages
English (en)
Other versions
NO873395D0 (no
NO873395L (no
NO171988C (no
Inventor
Chia-Min Fu
Original Assignee
Phillips 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 Phillips Petroleum Co filed Critical Phillips Petroleum Co
Publication of NO873395D0 publication Critical patent/NO873395D0/no
Publication of NO873395L publication Critical patent/NO873395L/no
Publication of NO171988B publication Critical patent/NO171988B/no
Publication of NO171988C publication Critical patent/NO171988C/no

Links

Classifications

    • 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
    • B01J29/08Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y
    • 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
    • B01J29/18Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type
    • 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
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/02Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils characterised by the catalyst used
    • C10G11/04Oxides
    • C10G11/05Crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • 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
    • B01J2229/16After treatment, characterised by the effect to be obtained to increase the Si/Al ratio; Dealumination

Landscapes

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

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til krakking av hydrokarbonholdige matestrømmer som anvender katalysatorer som inneholder zeolitt av faujasitt-typen. En side ved oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til krakking av gassoljer, resirkulerte oljer, residua, hydrogenbehandlede residua og lignende. En annen side ved oppfinnelsen angår bruken av krakkingskatalysatorer som inneholder faujasitt-type zeolitter som er blitt delvis dealuminisert. Andre hensikter og fordeler vil fremgå fra den detal-jerte beskrivelse, tegningen og tilhørende krav.
I henhold til oppfinnelsen blir en hydrokarbonholdig matestrøm som har et startkokepunkt (bestemt i henhold til ASTM D 1160) på minst 204°C bragt i berøring med en katalysatorblanding omfattende en delvis dealuminisert faujasitt-type zeolitt med en enhetscellestørrelse som ligger i området 24,31-24,42 A og et atomforhold mellom silisium og aluminium i det krystallinske rammeverk (Si/Al)c i området fra 8:1 til 21:1, idet faujasitt-type zeolitten har et overflateareal som ligger i området 500-1000 m<2>/g og zeolitten inneholder mindre enn 0,5 vektprosent alkalimetall og er stort sett fri for jernioner.
Atomforholdet mellom silisium og aluminium i det krystallinske rammeverk av den nevnte faujasitt-type zeolitt ligger som nevnt i området fra 8:1 til 21:1 og bestemmes ved <29>Si fast tilstand kjernemagnetisk resonansspektrometri. Fortrinnsvis er alkalimetallinnholdet (særlig av Na) i faujasitt-type zeolitten mindre enn 0,2 vektprosent, og innholdet av Fe er mindre enn 0,01 vektprosent. Foretrukne faujasitt-type zeolitter er Y-zeolitter som er blitt delvis dealuminisert. Foretrukne hydrokarbonholdige matestrømmer omfatter gassoljer, krakkede resirkulerte oljer, residua og hydrogenbehandlede residua og har fortrinnsvis et kokeområde (ASTM D 1160) fra 204 til 649°C. Fig. 1 viser sammenhengen mellom MAT-omsetting av gassolje og hydrogenbehandlet residuum og enhetscellestørrelsen av faujasitt-type zeolitter.
De hydrokarbonholdige matestrømmer for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan være hvilke som helst matningsmaterialer som har et startkokepunkt (ASTM D 1160) høyere enn 204°C, som fortrinnsvis koker i området fra 204 til 649°C, helst i området fra 260 til 593°C. API,n-densiteten (målt
60
ved 15,5°C) ligger generelt i området 5-40 fortrinnsvis 10-35. Ofte inneholder disse matningsmaterialer Ramsbottom-karbonrest (ASTM D 524, generelt 0,1-20 vektprosent) svovel (generelt 0,1-5 vektprosent) nitrogen (generelt 0,05-2 vektprosent) nikkel (generelt 0,05-30 vektdeler pr. million deler, forkortet til ppm) og vanadium (generelt 0,1-50 ppm). Ikke-begrensende eksempler på egnede matningsmaterialer er lette gassoljer, tunge gassoljer, vakuum-gassoljer, krakkede resirkulerte oljer (syklusoljer), toppede råoljer, residua (bunnfraksjoner fra destillasjon), hydrogenbehandlede toppede råoljer og hydrogenbehandlede residua (f.eks. hydrogenbehandlet i nærvær av Ni-, Co-, Mo-forbedrede aluminakatalysatorer), kullpyrolysater, produkter fra ekstraksjon av kull", produkter fra flytendegjø-ring av kull, produkter fra tjæresand, skiferoljer, tunge fraksjoner av skiferoljer og lignende. For tiden er de mest foretrukne matningsmaterialer tunge gassoljer og hydrogenbehandlede residua.
Faujasitt-type zeolitten som inneholdes i krakkingskatalysatoren som anvendes i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter naturlig mordenitt og naturlig faujasitt fra hvilke en porsjon av aluminiumet er blitt fjernet fra det krystallinske rammeverk, såvel som syntetiske mordenitter, såsom Zeolon og syntetiske faujasitter såsom X- og Y-zeolitter (også betegnet som zeolitt X og zeolitt Y) fra hvilke en porsjon av Al er blitt fjernet fra det krystallinske rammeverk. Hindrings-in-deksen (the constraint index) som definert i US-PS 4 269 695 for faujasitt-type zeolitt, er 0,35-0,45, fortrinnsvis ca. 0,4. Styrt partiell fjerning av Al fra rammeverket av en naturlig eller syntetisk faujasitt-type zeolitt heretter betegnet som delvis dealuminisering, fører til en reduksjon av enhetscelle-dimensjonen av faujasitt-type zeolitten (generelt fra 24,5-24,6 Å i startmaterialet til en enhetscellestørrelse_på 24,28-24,48 Å, fortrinnsvis 24,31-24,42 Å) og også til et høyere Si:Al-atomforhold i det krystallinske zeolitt-rammeverk (generelt fra 2,7:1 i start-zeolittmaterialet til det foretrukne området på 8:1-21:1).
Generelt er alkalimetallinnholdet og jerninnholdet i faujasitt-type zeolitt-startmaterialet (som skal gjennomgå regulert dealuminisering) allerede så lavt som nødvendig for krakkingsprosessen ifølge oppfinnelsen, og ingen ytterligere reduksjon i alkalimetall- og jerninnholdet er nødvendig. Dersom imidlertid alkalimetallinnholdet og jerninnholdet i faujasitt-type zeolittstartmaterialet overstiger de nivåer som kan tolereres i krakkingsprosessen ifølge oppfinnelsen, må en partiell dealuminiseringsmetode anvendes som fjerner en porsjon av alkalimetall- og jernioner, f.eks. en fremgangsmåte som omfatter ekstraksjon med vandig syre såsom den foretrukne dealuminiseringsmetode beskrevet nedenunder. Slik det er vist i eksempel VI har et for stort alkalimetallinnhold i den delvis dealuminiserte faujasitt-type zeolitt en skadelig virkning på krakkingsaktiviteten av zeolitten. Det antas at jern i større mengder enn 0,05 vektprosent også virker ugunstig inn på krakkings-ytelsen av den delvis dealuminiserte faujasitt-type zeolitt.
De delvis dealuminiserte faujasitt-type zeolitter kan benyttes "slik de er" eller de kan blandes fysisk med minst ett uorganisk ildfast materiale, såsom silika, alumina, silika-alumina, leire og lignende eller de kan innleires i en bindematriks av minst ett uorganisk ildfast materiale, såsom silika, alumina, silika-alumina, leire og lignende. Generelt ligger vektforholdet mellom zeolitt og slike uorganiske ildfaste materi-aler i krakkingskatalysatoren i området fra 1:20 til 1:1.
Fortrinnsvis blir en Y-zeolitt, helst en ultrastabil LZY-zeolitt som markedføres av Union Carbide Corporation, delvis dealuminisert for å oppnå den krystallinske enhetscellestørrelse og et Si:Al-atomforhold i det krystallinske rammeverk (Si/Al)c som er nødvendig for krakkingsprosessen ifølge oppfinnelsen. Overflatearealet (bestemt ved BET/^-metoden; uten bindemid-del) av den faujasitt-type zeolitt som anvendes i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, fortrinnsvis delvis dealuminisert Y-zeolitt ligger generelt i området fra 500 til
1000 m<2>/g, fortrinnsvis fra 600 til 800 m<2>/g.
En hvilken som helst egnet,fremgangsmåte til delvis dealuminisering (dvs. fjerning av en porsjon av aluminium fra det krystallinske rammeverk) av faujasitt-type zeolitter kan anvendes, f.eks. slik som de som er angitt i US-PS 4 430 200. En for tiden foretrukket fremgangsmåte for partiell dealuminisering av faujasitt-type zeolitter består av å utsette den for vanndamp, f.eks. ved en temperatur på 649-871°C i 0,2-20 h. En mer foretrukken dealuminiseringsmetode som fører til en ønsket enhetscellestørrelse og ønsket høyt overflateareal av zeolitten, omfatter dampbehandling ved 704-816°C i 0,5-5 h, fulgt av syreekstraksjon med en syre såsom vandig HC1 som har en normalitet på fra 10 ^ til 5 ekvivalenter/l, ved en temperatur på 82-99°C i 1-4 h. Den således behandlede zeolitt blir generelt grundig vasket med avionisert vann, tørket og kalsinert (fortrinnsvis ved 500-600°C i 1-10 h). Nærmere detaljer er angitt i eksempel II.
En hvilken som helst egnet reaktor kan anvendes til den kata-lytiske krakkingsprosess ifølge oppfinnelsen. Generelt anvendes en katalytisk krakkingsreaktor med fluidisert masse (FCC) (som fortrinnsvis inneholder ett eller flere stigerør) eller en katalytisk krakkingsreaktor med bevegelig skikt (f.eks. en Thermofor katalytisk krakker), fortrinnsvis en FCC-stigerør-krakkingsenhet. Eksempel på slike FCC-krakkingsenheter er beskrevet i de tidligere angitte US-PS 4 377 470 og 4 424 116. Generelt blir en katalysatorregenereringsenhet (for fjerning av koksavleiringer) kombinert med FCC-krakkingsenheten slik det er vist i de ovenfor angitte patentskrifter.
Spesielle driftsbetingelser for krakkingsoperasjonen avhenger
i høy grad av typen matningsmateriale, typen og dimensjonene av krakkingsreaktoren og matningshastigheten for oljen. Eksempler på driftsbetingelser er beskrevet i de ovenfor angitte patentskrifter og i mange andre publikasjoner. I en FCC-opera-sjon ligger generelt vektforholdet mellom katalysator og olje-matningsmateriale (dvs. hydrokarbonholdig matningsmateriale) i området fra 2:1 til 0: 1y. berøringstiden mellom ol jematnings-materiale og katalysator ligger i området 0,2-2,0 sek., og krak-kingstemperaturen ligger i området 427-649°C. Generelt blir vanndamp tilsatt sammen med oljematningsmaterialet til FCC-reak-toren for å hjelpe til med dispersjonen av oljen som små drå-per. Generelt ligger vektforholdet mellom vanndamp og oljemat-ningsmateriale i området fra 0,05:1 til 0,5:1.
Adskillelsen av brukt krakkingskatalysator fra
gassformede og væskeformede krakkede produkter og separasjonen til de forskjellige gassformede og de flytende produktfrak-sjoner kan utføres ved en hvilken som helst vanlig separasjons-metode. Den mest ønskede produktfraksjon er bensin (ASTM-kokeområde: 82-204°C). Ikke-begrensende eksempler på slike separa-sjonsmetoder er vist i "Petroleum Refining" av James H. Gary og Glenn E. Handwerk, Marcel Dekker Inc. 1975.
Generelt er overflatearealet (BET/^-metode) for krakkingskatalysatorer (zeolitt pluss amorf silika-alumina-bindematriks) i områo det fra 50 til 200 m 2/g og porevolumet ligger generelt i området fra 0,2 til 1,0 ml/g. Da krakkingskatalysatorer i alminnelighet regenereres (fortrinnsvis ved dampstripping for fjerning av vedheftet olje og deretter oksi-dasjon for å brenne av karbonavleiringer) og deretter resirku-leres (med eller uten tilsatte nye katalysatorer) til krakkingsreaktoren, inneholder disse resirkulerte katalysatorer (kalt likevektskatalysatorer) generelt små mengder metall (Ni, V) avsatt fra tungolje-matestrømmer.
EKSEMPEL I
I dette eksempel blir de eksperimentelle fremgangsmåter for bestemmelse av aktuelle strukturparametre av krakkingskatalysatorer som inneholder faujasitt-type zeolitter beskrevet.
Enhetscelledimensjonen (også betegnet som enhetscellestørrelse; målt i ångstrøm, A) av den krystallinske faujasitts (zeolitt) rammeverkporsjon av krakkingskatalysatorer (ubehandlet eller delvis dealuminisert) ble bestemt ved røntgendiffraksjon stort sett i henhold til ASTM D 3942-80.
Forholdet mellom Si-atomer og Al-atomer i den krystallinske zeolittrammeverk-porsjon av krakkingskatalysatorer ble bestemt
29
ved Si-faststoff NMR-spektrometri stort sett x henhold til fremgangsmåten beskrevet av J. Klinowski et al. i Nature, april 1982, volum 296, 533-536. Si:Al-atomforholdet i den krystallinske rammeverksporsjon blir heretter betegnet som (Si/Al)c.
Da zeolitt-type krakkingskatalysatorer generelt også inneholder en betydelig amorf silika/alumina-porsjon foruten den krystallinske zeolitt-porsjon, er atomforholdet Si:Al av den samlede (totale) katalysatorblanding (betegnet som (Si/Al)t) forskjel-lig fra (Si/Al)c-forholdet. Det totale Si-innhold og det totale Al-innhold av faujasitt-holdig krakkingskatalysator (dvs. krystallinsk rammeverk pluss ikke-krystallinsk ekstra-rammeverkporsjon) ble bestemt ved røntgenfluorescensspektrometri ved anvendelse av et Siemens MRS 400 multikanal-spektrometer.
Overflatearealet av krakkingskatalysatorene ble bestemt i henhold til en modifisert BET/N2~metode (ASTM D 3037) hvor det relative partialtrykk av gassfasen p/pQ lå i området 0,01-0,06 (p = N2~partialtrykk i gassfasen ved forsøksbetingelser; pQ
= damptrykket av N2 med et kokepunkt under forsøksbetingelsene).
Natriuminnholdet av de faujasitt-holdige krakkingskatalysatorer ble bestemt ved induktivt koblet plasmaemisjonsspektrometri.
EKSEMPEL II
Dette eksempel viser den eksperimentelle fremgangsmåte for partiell dealuminisering av faujasitt-type zeolitt-katalysatorer. Startmaterialet var et "ultrastabilt" ammoniumutvekslet faujasitt-type Y-zeolitt-pulver markedsført av Union Carbide Corporation, Danbury CT under produktbetegnelsen Molecular Sieve LZ-Y82. LZ-Y82 hadde et BET/N2-overflateareal på 770 m<2>/g,
en enhetscellestørrelse på 24,56 Å7 et samlet SiC^-innhold på 72,2 vektprosent, et samlet A^O^-innhold på 22,8 vektprosent, et samlet Na20-innhold på 0,2 vektprosent og et samlet (NH^)20-innhold på 4,0 vektprosent. (Si/Al)c~atomforholdet av det krystallinske rammeverk var 5,3, det totale (samlede) (Si/Al)t~atomforhold var 2,7. Tre fremgangsmåter for dealuminisering av LZ-Y82 faujasitt-type zeolitt ble anvendt.
Fremgangsmåte A ( ikke foretrukket)
Prøver av startmaterialet LZ-Y82, ble behandlet ved 90-100°C med saltsyre som hadde en pH-verdi i området 1,5-4 i en periode på 0,5-2 h ved omrøring. Blandingen av zeolitt og HCl-oppløs-ning ble deretter tillatt å kjølne og ble filtrert. Filterkaken ble vasket grundig med avionisert" vann, tørket over natten ved 120-200°C og kalsinert ved ca. 610°C i ca. 3 h. Bedømmelse av de således behandlede zeolitt-prøver antydet at ved en pH-verdi på 3-4 for HCl-oppløsningen fant der stort sett ikke sted noen dealuminisering (stort sett ingen reduksjon i enhets-celledimensjonen og således stort sett ingen økning i (Si/Al) - forholdet ble påvist) mens ved en pH-verdi på 1,5-2 ble enhets-celledimensjonen betydelig redusert fra ca. 24,56 i startmaterialet til ca. 24,36 Å, men også en betydelig reduksjon i overflatearealet fant sted (fra 770 m 2/g i startmaterialet til 200-500 m 2/g etter syrebehandling). Denne betydelige reduksjon i overflateareal antydet at en betydelig del av zeolitt-rammeverket (faujasitt) ble ødelagt i varmebehandlingen ved en pH-verdi på 1,5-2. Denne ødeleggelse av en betydelig del av zeolittporsjonen i krakkingskatalysatoren vil åpenbart ha en skadelig virkning på krakkingsaktiviteten. Derfor er fremgangsmåte A ikke en foretrukket dealuminiseringsmetode.
Fremgangsmåte B
Startmateriale, LZ-Y82, ble utsatt for vanndamp ved atmosfære-trykk. Aktuelle forsøksbetingelser og resultater er angitt i tabell I.
Datane i tabell I viser at behandling av faujasitt-type zeolitten med vanndamp førte til en merkbar reduksjon i enhetscelle-størrelse og en merkbar økning i (Si/Al) -forholdet (dvs. atomforholdet mellom Si og Al i det krystallinske rammeverk). Lang-varig dampbehandling ved 727-816°C reduserte imidlertid ikke enhetscellestørrelsen til under 24,35 Å og førte også til en uønsket høy reduksjon av overflatearealet (ca. 20% reduksjon). Det samlede (Si/Al)t~atomforhold (som definert i eksempel I) var ca. 2,9 for den dampbehandlede faujasitt (mot 2,7
for den ubehandlede LZ-Y82-faujasitt). Således, skjønt fremgangsmåte B er en brukbar dealuminiseringsmetode, har den visse begrensninger og for tiden anses den som en mindre foretrukket metode.
Fremgangsmåte C ( foretrukket)
Denne dealuminiseringsmetode er en kombinasjon av fremgangsmåte B og fremgangsmåte A, dampbehandling ved 760-816°C i 2-3 h fulgt av syreekstraksjon av det dampbehandlede faujasitt-materiale med en vandig HCl-oppløsning ved ca. 90°C i 2-2,5 h, vasking, tørking og kalsinering (se fremgangsmåte A). Aktuelle forsøksbetingelser og resultater er angitt i tabell II.
Dataene i tabell II viser klart at:
(a) enhetscellestørrelsen kan reduseres fra 24,56 Å til en lav verdi på 24,20 Å. (b) atomforholdet av den krystallinske porsjon (Si/Al) ckan økes fra 5,3 til så meget som 100. (c) overflatearealet ble i alminnelighet ikke i særlig grad påvirket ved behandling ved fremgangsmåte C. (d) det totale atomforhold mellom Si og Al (for krystallinsk rammeverk pluss ikke-krystallinsk porsjon), (Si/Al)t ble også øket hvilket antyder utlaking av Al fra faujasitt-type zeolitten .
Fremgangsmåte C er den foretrukne fremgangsmåte for dealuminisering, da den gir betydelig reduksjon i enhetscellestørrelse og betydelig økning i (Si/Al)c-forholdet ved en godtagbar lav virkning på overflatearealet. Det antas at dampbehandling (det første trinn) stabiliserer zeolitten slik at den etterfølgende syrebehandling er virksom til å fjerne Al fra det krystallinske rammeverk uten å ødelegge det.
EKSEMPEL III
Dette sammenligningseksempel viser forsøk for krakking av n-heksan ved anvendelse av fajuasitt-type zeolitter som beskrevet i eksempel II. En blanding av fordampet n-heksan og nitrogen (volumforhold mellom CgH14<p>g N2 er ca. 1:4) ble ført gjennom en fastskiktreaktor av rustfritt stål (lengde ca. 5 cm, diame-ter ca. 1,3 cm) fylt med en blanding på 0,1-0,2 g av en faujasitt-zeolitt (enten ubehandlet eller behandlet i henhold til en av de fremgangsmåter som er beskrevet i eksempel II) og ca. 1,5 ml av 100/200-mesh kvartsbiter, med en berøringstid mellom katalysator og matningsblandingen av heksan/nitrogen på 0,5-9 s. Reaktortemperaturen var ca. 500°C. Produktet ble analysert ved gasskromatografi.
Aktuelle parametre med hensyn til de anvendte zeolitter og omsetningshastigheten for n-heksan (i millimol heksan pr. g katalysator pr. min.) er angitt i tabell III. Dataene i tabell III viser klart at heksan-krakkingsaktiviteten for zeolitt-krakkningskatalysatoren var høyest for ubehandlet LZ-Y82 (forsøk 1) og at dealuminisering som vist ved mindre enhetscellestørrelse og høyere Si:Al-forhold i det krystallinske zeolitt-rammeverk, (Si/Al)c, hadde en skadelig virkning på aktiviteten av faujasitt-type zeolitt-materialet for krakking av n-heksan (en representativ komponent i naftastrømmer).
EKSEMPEL IV
Dette eksempel viser krakkingen av en gassolje (skaffet av Phillips Petroleum Company, Bartlesville, OK under betegnelsen KC gas Oil J2543) i henhold til mikroaktivitetsforsøks-fremgangsmåten (MAT) ifølge ASTM D 3 907-80 (reaktortemperatur 482°C, vektforhold mellom katalysator og olje 3:1). Den katalysator som ble anvendt i MAT-forsøkene var en blanding av 0,35 g av en av faujasitt-type zeolittene (ubehandlet eller delvis dealuminisert, se eksempel II) og ca. 4,65 g 100/200-mesh kvartsbiter. Gassolje-matningsmaterialet hadde en API-densitet (ved 15,5°C) på 30,2 Ramsbottom-karbonrest (ASTM D 524) på 0,23, svovelinnhold på 0,20 vektprosent, nitrogeninnhold på 0,0 8 vektprosent, nikkelinnhold på 0,25 ppm (deler pr. milion regnet på vekt), vanadiuminnhold på 9 ppm, molkylvekt på 328, flytepunkt på 38°C, viskositet ved 99°C på 39,3 SUS, et startkokepunkt (ASTM D 1160) på ca. 288°C og 90% av dets volum koker ved 288-543°C (ved ASTM D 1160-betingelse). Aktuelle forsøks-resultater er angitt i tabell IV. Dataene i tabell IV viser uventet at gassolje-omsetning og bensin-utbyttet var høyest når enhetscellestørrelsen av faujasitt-krakkingskatalysatorkomponenten lå i området fra
24,28 til 24,48 Å, helst fra 24,31 til
24,42 Å (se også fig. 1). (Si/Al) -forholdet i den krystallinske zeolitt-porsjon for det mer foretrukne enhetscelle-størrelse-området på 24,31-24,42 Å var fra 8:1 til 21:1.
Forsøksdataene i tabell IV viste også at overflatearealet av faujasitt-type zeolitter som ble anvendt var 700-800 m 2/g i alle forsøk, med unntagelse av forsøk 20. Krakkingsresultatene er således stort sett funksjoner av graden av dealuminisering av zeolitten, dvs. enhetscellestørrelse og (Si/Al)c- Disse krakkingsresultater for gassolje er spesielt overraskende fordi data i tabell III (eksempel III) ikke indikerte at dealuminiserte faujasitter var mer virkningsfulle i krakking av n-heksan enn ubehandlet faujasitt.
EKSEMPEL V
Dette eksempel viser krakkingen av et hydrogenbehandlet residuum som ble skaffet etter hydrogenbehandling av et atmosfærisk residuum i en industriell katalytisk avsvovlingsenhet i et Phillips Petroleum Company raffineri. Det hydrogenbehandlede residuum hadde API6Q-densitet på 22,7, Ramsbottom-karbonrest på 3,1, svovelinnhold på 0,31 vektprosent, nitrogeninnhold på 0,12 vektprosent, 1,0 ppm nikkel, 96 ppm vanadium og en viskositet ved 99°C på 14,3 SUS. Katalysatorblandinger og MAT-forsøksbetingelser var stort sett de samme som de som er beskrevet i eksempel IV. Aktuelle katalysatorparametre og forsøks-resultater er vist i tabell V. Forsøksdataene i tabell V viser den samme tendens som dataene i tabell IV: omsetning og bensinutbytte var høyere for en enhets-cellestørrelse i området 24,46 Å til 24,30 Å (midtveis mellom forsøk 27 og 28), således ved et (Si/Al)c~område på 8-21. Den grafiske fremstilling av omsetningsdataene i tabell IV og V viste at MAT-omsetningsdata for gassolje (tabell IV) og hydrogenbehandlet residuum (tabell V) er representert ved stort sett den samme graf (se fig. 1).
EKSEMPEL VI
Dette eksempel viser virkningen av natriuminnholdet på krakkingsaktiviteten for en gassolje for en delvis dealuminisert LZ-Y82 faujasitt med et (Si/Al) -forhold på ca. 20 fremstilt ved dampbehandling av LZ-Y82 stort sett i henhold til fremgangsmåte B i eksempel II. Denne delvis dealuminiserte LZ-Y82 faujasitt med et natriuminnhold på mindre enn 0,2 vektprosent Na ble deretter ioneutvekslet ved behandling med en vandig NaCl-oppløsning (konsentrasjon ca. 1 mol/l) for å oppnå ca. 1,1 vektprosent Na i det delvis dealuminiserte zeolitt-materiale. MAT-omsetning og bensinutbytte ble målt i MAT-forsøk ved bruk av Kansas City gassolje ( se eksmepel IV) som matningsmateriale .
Aktuelle forsøksresultater er angitt i tabell VI.
Dataene i tabell VI viser klart at et høyere natriuminnhold
i en delvis dealuminisert faujasitt hadde skadelige virkninger på gassolje-omsetning, bensinutbytte og koksdannelse. Således
for høyere gassolje-krakkingsaktivitet bør den delvis dealuminiserte faujasitt ha et alkalimetallinnhold på mindre enn ca. 0,5 vektprosent alkalimetall, helst mindre enn 0,2 vektprosent alkalimetall, særlig natrium.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte til katalytisk krakking av hydrokarboner, karakterisert ved at en hydrokarbonholdig matestrøm som har et startkokepunkt, som bestemt i henhold til ASTM D 1160, på minst 204°C, særlig hvor den hydrokarbonholdige matestrøm har et kokeområde på 204-649°C, bringes i berøring med en katalysatorblanding omfattende en delvis dealuminisert faujasitt-type zeolitt med en enhetscellestørrelse som ligger i området 24,31-24,42 Å og et atomforhold mellom silisium og aluminium i det krystallinske rammeverk (Si/Al)c i området fra 8:1 til 21:1, idet faujasitt-type zeolitten har et overflateareal som ligger i området 5.00-1000 m<2>/g og zeolitten inneholder mindre enn 0,5 vektprosent alkalimetall og er stort sett fri for jernioner.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den hydrokarbonholdige matestrøm som anvendes velges fra gruppen bestående av lette gassoljer, tunge gassoljer, vakuumgassoljer, cyklusoljer, toppede råoljer, residua, hydrogenbehandlede toppede råoljer, hydrogenbehandlede residua, kullpyrolysater, produkter fra ekstråksjon av kull, produkter fra flytendegjøring av kull, produkter fra tjæresand, skiferoljer og tunge fraksjoner av skiferoljer.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at den hydrokarbonholdige matestrøm som anvendes har én eller flere av de følgende egenskaper: a) matestrømmen har en APIgø-densitet i området 5-40. b) matestrømmen har et kokeområde fra 260°C til 593°C og en APIgQ-densitet i området 10-35; c) matestrømmen inneholder 0,1-20 vektprosent Ramsbottom-karbonrest, 0,1-5 vektprosent svovel, 0,05-2,0 vektprosent nitrogen, 0,05-30 ppm nikkel og 0,1-50 ppm vanadium.
4. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at der anvendes en faujasitt-type zeolitt som har et alkalimetallinnhold, særlig natriuminnhold, på mindre enn 0,2 vektprosent.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den delvis dealuminiserte faujasitt-type zeolitt er blitt fremstilt ved en dealuminiseringsprosess omfattende behandling med vanndamp, særlig hvor dampbehandlingen utføres ved 704-816°C i 0,5-5 timer, særlig hvor dealumini-seringsprosessen videre omfatter behandling med en vandig sur oppløsning etter dampbehandlingen, særlig hvor den vandige sure oppløsning har en normalitet fra 10"^ til 5 ekvivalenter pr. liter, særlig hvor behandlingen med en vandig sur oppløsning utføres ved 82-99°C i 1-4 timer.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at katalysatorblandingen ytterligere omfatter minst ett uorganisk ildfast materiale, særlig hvor det uorganiske ildfaste materiale velges fra gruppen bestående av silika, alumina, silika-alumina og leire, særlig hvor vektforholdet mellom faujasitt-type zeolitten og det uorganiske ildfaste materiale ligger i området fra 1:20 til 1:1.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at berøringen utføres i en krakkingsreaktor med fluidiseringsskiktkatalysator, særlig hvor berøringen utføres i nærvær av damp.
NO873395A 1986-08-14 1987-08-13 Fremgangsmaate til katalytisk krakking av hydrokarboner ved anvendelse av en katalysator som inneholder zeolitt av faujasitt-typen NO171988C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/896,490 US4663025A (en) 1986-08-14 1986-08-14 Catalytic cracking processes

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO873395D0 NO873395D0 (no) 1987-08-13
NO873395L NO873395L (no) 1988-02-15
NO171988B true NO171988B (no) 1993-02-15
NO171988C NO171988C (no) 1993-05-26

Family

ID=25406305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO873395A NO171988C (no) 1986-08-14 1987-08-13 Fremgangsmaate til katalytisk krakking av hydrokarboner ved anvendelse av en katalysator som inneholder zeolitt av faujasitt-typen

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4663025A (no)
EP (1) EP0256527B1 (no)
JP (1) JPS6348391A (no)
AU (1) AU577725B2 (no)
BR (1) BR8704210A (no)
CA (1) CA1285235C (no)
DE (1) DE3774958D1 (no)
ES (1) ES2026873T3 (no)
FI (1) FI87468C (no)
MX (1) MX165193B (no)
NO (1) NO171988C (no)
SG (1) SG19492G (no)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4840930A (en) * 1982-05-18 1989-06-20 Mobil Oil Corporation Method for preparing acid stable zeolites and high silica zeolites prepared by it
SE8602341D0 (sv) * 1986-05-22 1986-05-22 Eka Nobel Ab Sett att framstella en modifierad zeolit y
GB8613131D0 (en) * 1986-05-30 1986-07-02 Shell Int Research Hydrocarbon conversion
GB8613132D0 (en) * 1986-05-30 1986-07-02 Shell Int Research Hydrocarbon conversion catalysts
US4663025A (en) * 1986-08-14 1987-05-05 Phillips Petroleum Company Catalytic cracking processes
US5037531A (en) * 1986-08-15 1991-08-06 Mobil Oil Corporation Catalytic cracking process
US4880787A (en) * 1986-08-15 1989-11-14 Mobil Oil Corporation Cracking catalyst
SE451544B (sv) * 1986-11-14 1987-10-19 Zeol Ab Forfarande for framstellning av dealuminiserad zeolit y med hog hydrofobicitet
US5069890A (en) * 1989-06-19 1991-12-03 Texaco Inc. Zeolite treating process
US5019543A (en) * 1989-07-05 1991-05-28 Exxon Research & Engineering Company High silica crystalline zeolites and process for their preparation
JPH0818819B2 (ja) * 1989-10-04 1996-02-28 出光興産株式会社 新規なフォージャサイト型アルミノシリケート及びその製造方法並びに重質油水素化分解触媒
US5354452A (en) * 1990-01-11 1994-10-11 Texaco Inc. Synthesis of zeolites
DE69213926T2 (de) * 1992-05-11 1997-02-06 Abb Lummus Global Inc Zeolith und Verfahren zu seiner Herstellung
US5646082A (en) * 1993-06-24 1997-07-08 Cosmo Research Institute Crystalline aluminosilicate, process for producing the same, and catalyst employing the same for catalytic cracking of hydrocarbon oil
US5601798A (en) * 1993-09-07 1997-02-11 Pq Corporation Process for preparing zeolite Y with increased mesopore volume
RU2082748C1 (ru) * 1993-09-29 1997-06-27 Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН Способ получения жидких моторных топлив
US5549813A (en) * 1994-03-07 1996-08-27 Dai; Pei-Shing E. FCC process employing low unit cell size y-zeolites
JPH11510202A (ja) * 1995-07-31 1999-09-07 モービル・オイル・コーポレイション ブテンの選択性を向上させるためのゼオライトの処理
US5827422A (en) * 1996-06-26 1998-10-27 Phillips Petroleum Company Process for the conversion of a gasoline to a C6 to C8 aromatic compound and an olefin
US5945364A (en) * 1996-06-26 1999-08-31 Phillips Petroleum Company Catalyst composition comprising acid-base leached zeolites
US6593503B1 (en) 1996-08-12 2003-07-15 Phillips Petroleum Company Process for making aromatic hydrocarbons using an acid treated zeolite
US5877379A (en) * 1996-08-19 1999-03-02 Phillips Petroleum Company Olefin conversion process involving coke suppressor impregnated catalyst
FR2769856B1 (fr) * 1997-10-20 1999-12-03 Inst Francais Du Petrole Catalyseur et procede d'hydrocraquage de coupes hydrocarbonees
US6084142A (en) * 1998-05-12 2000-07-04 Phillips Petroleum Company Method of making an improved zeolite catalyst, a product from such method, and the use thereof in the conversion of hydrocarbons
US6387246B1 (en) * 1999-05-19 2002-05-14 Institut Francais Du Petrole Catalyst that comprises a partially amorphous Y zeolite and its use in hydroconversion of hydrocarbon petroleum feedstocks
FR2793705B1 (fr) * 1999-05-19 2001-06-29 Inst Francais Du Petrole Catalyseur comprenant une zeolithe y partiellement amorphe, un element du groupe vb et son utilisation en hydroconversion et hydroraffinage de charges petrolieres hydrocarbonees
US6747182B2 (en) 2000-03-24 2004-06-08 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Production of alkylated aromatic compounds using dealuminated catalysts
US6596662B2 (en) * 2000-03-24 2003-07-22 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Production of alkylated aromatic compounds using dealuminated catalysts
EP1613426B1 (en) * 2002-11-27 2015-10-21 PQ Holding, Inc. High surface area zeolites and methods for preparation and use thereof
DE10356245B4 (de) * 2003-12-02 2007-01-25 Alphakat Gmbh Verfahren zur Erzeugung von Dieselöl aus kohlenwasserstoffhaltigen Reststoffen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
US8932454B2 (en) 2008-09-18 2015-01-13 Exxonmobile Research And Engineering Co. Mesoporous Y hydrocracking catalyst and associated hydrocracking processes
JP5339845B2 (ja) * 2008-10-14 2013-11-13 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 流動接触分解方法
FR2940265B1 (fr) * 2008-12-22 2011-06-10 Total Raffinage Marketing Zeolithes y modifiees, leur procede de fabrication et leur utilisation
US9242234B2 (en) 2008-12-22 2016-01-26 Centre National De La Recherche Scientifique Modified Y-type zeolites having a trimodal intracrystalline structure, method for making same, and use thereof
WO2014098820A1 (en) * 2012-12-19 2014-06-26 Exxonmobil Research And Engineering Company Mesoporous zeolite -y hydrocracking catalyst and associated hydrocracking processes
CA3012153C (en) 2017-07-21 2020-09-01 Roderick Michael Facey Enhanced distillate oil recovery from thermal processing and catalytic cracking of biomass slurry

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1050385A (no) * 1963-06-28
US3293192A (en) * 1965-08-23 1966-12-20 Grace W R & Co Zeolite z-14us and method of preparation thereof
US3493519A (en) * 1966-03-30 1970-02-03 Mobil Oil Corp Hydrothermally stable catalysts of high activity and methods for their preparation
US3506400A (en) * 1966-05-25 1970-04-14 Exxon Research Engineering Co High silica crystalline zeolites and process for their preparation
US3591488A (en) * 1969-06-11 1971-07-06 Exxon Research Engineering Co High silica crystalline zeolites and processes for their preparation
US3702886A (en) * 1969-10-10 1972-11-14 Mobil Oil Corp Crystalline zeolite zsm-5 and method of preparing the same
US3761396A (en) * 1969-12-17 1973-09-25 Union Carbide Corp Hydrocarbon conversion processes using supersiliceous zeolites as catalysts
CA1006865A (en) * 1972-05-04 1977-03-15 William B. Wilson Process for preparing a crystalline alumino-silicate zeolite and process for the conversion of hydrocarbon oils
US4218307A (en) * 1975-04-24 1980-08-19 W. R. Grace & Co. Hydrocarbon cracking catalyst
US4437975A (en) * 1977-07-20 1984-03-20 Mobil Oil Corporation Manufacture of lube base stock oil
US4259212A (en) * 1978-06-07 1981-03-31 Exxon Research And Engineering Co. Octane improvement cracking catalyst
US4456780A (en) * 1979-07-27 1984-06-26 Mobil Oil Corporation Extending zeolite catalyst life for disproportionation by treating with phosphorus and/or steam
US4269695A (en) * 1979-08-01 1981-05-26 Mobil Oil Corporation Reclaiming wax contaminated lubricating oils
US4326994A (en) * 1980-02-14 1982-04-27 Mobil Oil Corporation Enhancement of zeolite catalytic activity
US4382023A (en) * 1980-09-22 1983-05-03 Chevron Research Company Catalyzed combustion in cracking catalyst
US4357265A (en) * 1980-10-28 1982-11-02 W. R. Grace & Co. Catalytic cracking catalyst
US4394362A (en) * 1981-04-28 1983-07-19 Chevron Research Company Crystalline silicate particle having an aluminum-containing outer shell
US4443552A (en) * 1981-08-24 1984-04-17 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Catalysts for the catalytic cracking of heavy oil
FR2519335B1 (fr) * 1982-01-04 1986-05-02 Azote & Prod Chim Production d'hydrocarbures a partir de methanol en presence de catalyseurs du type zeolithe
US4477336A (en) * 1982-03-02 1984-10-16 Harshaw/Filtrol Partnership Acid dealuminated Y-zeolite and cracking process employing the same
US4443554A (en) * 1982-05-28 1984-04-17 Mobil Oil Corporation Activation of alkali metal zeolite catalysts by steaming
US4430200A (en) * 1982-08-09 1984-02-07 Mobil Oil Corporation Hydrocarbon conversion process
US4465884A (en) * 1982-08-17 1984-08-14 Mobil Oil Corporation Olefin processing
US4576709A (en) * 1982-09-02 1986-03-18 Ashland Oil, Inc. Catalytic upgrading of reduced crudes and residual oils with a coke selective catalyst
US4606813A (en) * 1983-02-25 1986-08-19 Engelhard Corporation Fluid catalytic cracking catalyst for cracking sulfur containing petroleum feedstocks and a process for using it
JPS59227715A (ja) * 1983-06-09 1984-12-21 Toyo Soda Mfg Co Ltd 高シリカフオ−ジヤサイト型ゼオライトの製造法
US4512961A (en) * 1983-08-22 1985-04-23 Harshaw/Filtrol Dealumination of faujasite-type zeolites using ion exchange resins
NZ209982A (en) * 1983-11-03 1987-04-30 Mobil Oil Corp Zeolite catalyst treated with aluminium-extracting reagent to produce enhanced activity
US4588496A (en) * 1985-01-03 1986-05-13 Union Oil Company Of California Process for the catalytic cracking of metals-containing feedstocks
FR2582665B1 (fr) * 1985-06-04 1988-08-05 Inst Francais Du Petrole Procede de craquage catalytique
US4663025A (en) * 1986-08-14 1987-05-05 Phillips Petroleum Company Catalytic cracking processes
CA1297089C (en) * 1986-08-15 1992-03-10 Robert Glenn Bundens Cracking catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
AU577725B2 (en) 1988-09-29
EP0256527B1 (en) 1991-12-04
ES2026873T3 (es) 1992-05-16
SG19492G (en) 1992-04-16
JPS6348391A (ja) 1988-03-01
JPH057436B2 (no) 1993-01-28
US4663025A (en) 1987-05-05
FI87468C (fi) 1993-01-11
EP0256527A2 (en) 1988-02-24
DE3774958D1 (de) 1992-01-16
FI87468B (fi) 1992-09-30
FI873541A (fi) 1988-02-15
EP0256527A3 (en) 1989-02-22
MX165193B (es) 1992-10-30
CA1285235C (en) 1991-06-25
AU7666387A (en) 1988-03-10
NO873395D0 (no) 1987-08-13
FI873541A0 (fi) 1987-08-14
BR8704210A (pt) 1988-04-12
NO873395L (no) 1988-02-15
NO171988C (no) 1993-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO171988B (no) Fremgangsmaate til katalytisk krakking av hydrokarboner ved anvendelse av en katalysator som inneholder zeolitt av faujasitt-typen
NO173789B (no) Fremgangsmaate for katalytisk krakking
US4280898A (en) Fluid catalytic cracking of heavy petroleum fractions
US4298459A (en) Fluid catalytic cracking of heavy petroleum fractions
RU2317143C2 (ru) Катализатор, содержащий y-цеолит с ионами редкоземельных элементов, для крекинга углеводородов и способ его получения
US4794095A (en) Catalytic cracking catalyst
US5646082A (en) Crystalline aluminosilicate, process for producing the same, and catalyst employing the same for catalytic cracking of hydrocarbon oil
NL7905721A (nl) Werkwijze voor de kwaliteitsverbetering van een aard- oliedestillaat.
US4814066A (en) Reactivation of spent catalytic cracking catalyst
US4588496A (en) Process for the catalytic cracking of metals-containing feedstocks
US5151391A (en) Reactivation of spent, metal-containing cracking catalysts
NO327150B1 (no) Likevekts-fluidkrakkingkatalysatorsammensetning og fremgangsmate.
US4846960A (en) Catalytic cracking
US4935121A (en) Reactivation of metal-contaminated cracking catalysts
US4929336A (en) Treatment of spent cracking catalysts
US4283309A (en) Hydrocarbon conversion catalyst
CA1080199A (en) Hydrocarbon conversion catalyst and process utilizing the same
EP0420326B1 (en) Process for upgrading a sulphur-containing feedstock
US5008000A (en) Cracking catalyst for hydrocarbon charges comprising an offretite, a zeolite and a matrix
NO790713L (no) Modifisert krakkingskatalysatorsammensetning, fremgangsmaate til aa passivere metaller paa krakkingskatalysatorer og fremgangsmaate til aa krakke et hydrokarbonmatningsmateriale
JPH0459616A (ja) 流動接触分解触媒組成物およびその製法ならびにそれを用いる炭化水素油の流動接触分解法
US5258341A (en) Yttrium containing zeolite Y cracking catalyst
JP3138459B2 (ja) 接触分解
US4261861A (en) FCC Catalyst production from used FCC catalyst
US5157006A (en) Additive and process for vanadium capture in catalytic cracking