NO316259B1 - Fremgangsmåte for å öke aktiviteten i zeolittinneholdende partikul¶rt törrstoff og reaktivere brukt zeolittholdig partikul¶r katalysator - Google Patents

Fremgangsmåte for å öke aktiviteten i zeolittinneholdende partikul¶rt törrstoff og reaktivere brukt zeolittholdig partikul¶r katalysator Download PDF

Info

Publication number
NO316259B1
NO316259B1 NO19983051A NO983051A NO316259B1 NO 316259 B1 NO316259 B1 NO 316259B1 NO 19983051 A NO19983051 A NO 19983051A NO 983051 A NO983051 A NO 983051A NO 316259 B1 NO316259 B1 NO 316259B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
slurry
zeolite
contaminants
stated
Prior art date
Application number
NO19983051A
Other languages
English (en)
Other versions
NO983051L (no
NO983051D0 (no
Inventor
Robert E Davis
David B Bartholic
Original Assignee
David B Bartholic
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 David B Bartholic filed Critical David B Bartholic
Publication of NO983051D0 publication Critical patent/NO983051D0/no
Publication of NO983051L publication Critical patent/NO983051L/no
Publication of NO316259B1 publication Critical patent/NO316259B1/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
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B01J38/60Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using acids
    • 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
    • B01J29/90Regeneration or reactivation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B01J38/60Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using acids
    • B01J38/62Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using acids organic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

En fremgangsmåte for økning av aktiviteten til et zeolittholdig partikkelformig faststoff som inneholder kontaminanter som blokkerer porene i zeolitten og har uheldig innvirkning på. dens aktivitet, hvor det kontaminerte zeolittmateriale blir oppslemmet med en væske som inneholder en syre, et vaskemiddel eller overflateaktivt middel, oppslemmingen blir agitert for å frigjøre de poreblokkerende kontaminanter fra zeolittporene slik at de blir suspendert i væsken, en del av væsken blir tappet ut fra oppslemmingen og filtrert for å fjerne de. suspenderte kontaminanter, den resulterende væske blir returnert til oppslemmingen, og det behandlede zeolittholdige partikkelformige faststoff blir fjernet fra løsningen og gjenvunnet.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte for å øke aktiviteten i zeolitt-lnneholdende partikulært tørrstoff og reaktivere brukt zeolittholdig partikulær katalysator
Foreliggende oppfinnelse vedrører følgelig en fremgangsmåte for forbedring av aktiviteten til et partikkelformig fast materiale som inneholder et zeolittmateriale, og spesielt en fremgangsmåte for reaktivering av en zeolittholdig hydrokarbon-prosessenngs-katalysator, slik som de zeohttkatalysatorer som er kjent for bruk i fluid katalytisk krakking, hydrokrakking, alkylenng, dealkylenng, transalkylenng, lsomensenng, polymerisering, og i separasjonsprosesser
Zeohtter er svært vanlige materialer i naturen, og det finnes mange typer syntetiske zeolitter Det er anslått at det er 34 klasser av zeolittrnatenaler og ca 100 typer av syntetiske zeohtter
Zeohtter anvendes innen et bredt område av kjemiske prosessteknologier Det store utvalg av anvendelser inkluderer separering og utvinning av normal-paraffinhydrokarboner, katalysator for hydrokarbonreaksjoner, tørking av kjølemidler, separering av luft-komponenter, bæring av katalysator ved herding av plast og gummi, gjenvinning av radioaktive ioner fra radioaktive avfallsløsninger, fjerning av karbondioksid i store høyder, solubilisenng av enzymer, separering av hydrogen-isotoper, samt fjerning av atmosfære-forurensninger så som svoveldioksid Krakkingskatalysatorer, f eks slike som anvendes i fluid katalytisk krakking (FCC) og hydrokrakking av hydrokarbonfraksjoner, inneholder krystallinske zeohtter, ofte betegnet molekylsikter, og anvendes nå i nesten 100% av FCC-enhetene, som prosesserer ca 10 millioner fat olje pr dag
Zeolitter eller molekylsikter har porer av jevn størrelse, som typisk varierer fra 3 til 10 ångstrøm, som unikt bestemmes ved krystallens enhetsstruktur Disse porer vil fullstendig utelukke molekyler som er større enn porediameteren Slik de finnes i naturen eller blir syntetisert, er zeohtter krystallinske, hydratiserte aluminiumsihkater av elementene av gruppe I og II, spesielt natrium, kalium, magnesium, kalsium, strontium og barium, som kan utbyttes med høyere flerverdige ioner, slik som sjeldne jordarter eller med hydrogen Strukturelt sett er zeohttene «rammeverb>-alumimumsilikater som er basert på et tredimensjonalt nettverk med uendelig utstrekning, av AIO4 og S1O4 tetraeder-knyttet til hverandre ved at de deler alle oksygenatomene Zeohtter kan være representert ved den empiriske formel
I denne oksidformel er x generelt lik eller større enn 2, da AlOVtetraederet bare knyttes til SiCVtetraederet, n er kationvalensen Rammeverket inneholder kanaler og lnterforbundne tomrom som er okkupert av kation- og vannmolekylene Kationene er svært mobile og kan utbyttes, i varierende grad, ved andre kationer Interkrystalhnsk «zeolittisk» vann i mange zeolitter fjernes kontinuerlig og reversibelt I mange andre zeolitter kan mineral- og syntetisk kationutbytting eller dehydratisenng produsere strukturelle endringer i rammeverket
Som angitt ovenfor er anvendelsene av zeohtter mangfoldige, men de må typisk bli kombinert med andre materialer når de anvendes for prosessformål Som et eksempel kombineres et syntetisert zeolittisk materiale, som vanligvis er mindre enn 4 um i størrelse, med et bindemiddel, f eks kaohnleire, silisiumdioksid-sol, eller amorft sihsiumdioksid, aluminiumoksid og zirkoniumoksid som beskrevet i US-patentsknft nr 4 826 793, og forstøvningstørkes deretter eller ekstruderes slik at det produseres et ferdig materiale som har de egenskaper som ønskes for den tiltenkte bruk Disse egenskaper kan inkludere gnidningsmotstand, knusestyrke, partikkelstørrelsefordeling, overflateareal, matnksareal, aktivitet og stabilitet En annen fremgangsmåte for fremstilling av et ferdig zeolittholdig produkt ville være å produsere zeolitten m situ som beskrevet i US-patentsknft nr 3 647 718 Mens disse patenter hovedsakelig dreier seg om FCC-type-katalysator, anvendes lignende prosesser for produksjon av zeohttiske materialer for andre prosessformål Som et eksempel dispergerer de fleste fastsjikts-zeolittiske katalysatorer, f eks slike som anvendes ved hydrokrakking, alkylenng, dealkylenng, transalkylenng, isomensenng, polymerisering, og separasjonsprosesser, den zeohttiske komponent i en pellet som hovedsakelig består av aluminiumoksid Basert på vår oppdagelse er det vår mening at den produksjon av disse fastsjikt-pelleterte zeohttiske katalysatorer og zeohtt-FCC-type katalysatorer så blir noen av de zeohttiske porer blokkert eller begravet inne i matnksmatenalet, og at vår fremgangsmåte kan fjerne denne blokkering og øke den tilgjengelige zeolitt Derfor er vår fremgangsmåte ikke bare anvendelig på brukt eller likevektskatalysator, men også på frisk katalysator
Et formål ved raffinenng av råpetroleumohe har alltid vært å produsere maksimale mengder av høyest verdi tilsatte produkter i den hensikt å forbedre profittmuhgheten ved raffineringen Med unntagelse av spesialprodukter med begrensede markeder, har de tilsatte produkter med høyest verdi i oljeraffinenng med det største marked vært transport av brennstoff, f eks bensin, jetbrennstoff og dieselbrennstoff Historisk sett har et hoved-problem ved raffinering av råolje vært å maksimalisere produksjonen av transport-brennstoff Dette krever en raffinenngsprosess eller metode som på økonomisk måte kan omdanne den tunge restolje, råoljefraksjonen som koker over ca 537°C, til transportbrennstoffer i det lavere kokeområde En hovedhindring for prosessering av denne tunge restolje har vært konsentrasjonen av raffinenngskatalysator-gift, så som metaller, mtrogen, svovel, samt asfaltener (koks-forløpere), i denne del av råoljen
Siden de fleste av oljeraffineriene i verden anvender den velkjente fluidkatalysator-krakking (FCC) -prosess som hovedprosess for oppgradering av tunge gassoljer til transportbrennstoffer, er det bare naturlig at FCC-prosessen må vurderes for anvendelse ved prosessering av tunge restoljer Dette har virkelig vært tilfelle i de siste ti til femten år Imidlertid har den mengde av restolje som en raffinar har vært i stand til på økonomisk måte å omdanne i FCC-prosessen vært begrenset av prisen på erstatningskatalysator som kreves som resultat av katalysatordeaktivenng, som resulterer fra metallene i råstoffer Oppbygning av andre katalysatorgifter på katalysatoren, f eks koksforløperne, nitrogen og svovel, kan effektivt styres ved å anvende katalysatorkjølere for å dempe effekten av koksdannelse fra asfalten-forbmdelsene, ved anvendelse av regenerator-røkgass-behandhng for å dempe miljøeffektene ved matesvovel, og ved å anvende en FCC-prosess med kort kontakttid, slik som beskrevet i US-patentsknft nr 4 985 136, for å dempe effektene ved matenitrogen, og i en viss grad matemetallene
I de siste tyve år eller mer har de mest brukte FCC-katalysatorer vært zeolittkatalysatorer, som er findelte partikler dannet av en relativt inert matnks, vanligvis silisiumdioksid/aluminiumoksid, aluminiumoksid eller lignende, som har et høyaktivt zeohttmatenale dispergert i matnksen Som velkjent er de zeolitter som anvendes ved slike katalysatorer krystallinske og har typisk en struktur av interforbindende porer med en porestørrelse valgt for å tillate inngang av de hydrokarbonmolekyler som skal omdannes, og zeohtten har en svært høy krakkingaktivitet Derfor blir den høyaktive zeolitt dispergert i en matnks som har en mindre krakkingaktivitet i et forhold som gir den ønskede aktivitet for kommersiell bruk Typisk anvendte zeolitter er av faujasitt-type, f eks syntetiske zeolitter av X-, Y- eller L-type, og fra ca 5 til ca 70 vekt% av zeohtten anvendes Slike zeohttiske FCC-katalysatorer, deres produksjon og deres anvendelse i FCC-prosessen er velkjent for fagmannen på området
Det er vanlig akseptert i oljeraffineringsindustrien at vanadium som inneholdes i restoIje-FCC-råstoffet irreversibelt vil deaktivere zeohtten ved å angripe strukturen, og at denne vanadiumeffekt er mer uttalt ved temperaturer over ca 721°C Det er også vanlig akseptert av katalysator-deaktivenng ved hydrotermal deaktivenng eller ved angrep av metaller (f eks natrium og vanadium) er irreversibel
Diverse prosesser er blitt foreslått for reaktivenng av zeolitt-FCC-katalysatorer som er kontaminert med metaller For eksempel åpenbarer EP-søknader nr 0 499 248 og 0 499 258 katalysator-reaktiveringsprosesser som omfatter å bnnge brukt metall-kontaminert zeolittisk krakkingkatalysator i kontakt med en sur løsning, fulgt av separering av den syrebehandlede katalysator fra løsningen ved filtrering, sentnfugering, bunnfelhng eller lignende
Ved dnft av en FCC-prosessenhet (FCU) er prosessøkonomien sterkt avhengig av erstatningshastigheten av den sirkulerende katalysator (likevektskatalystor) med frisk katalysator Likevektskatalysator er FCC-katalysator som er blitt sirkulert i FCC mellom reaktoren og regeneratoren over et antall sykluser Mengden av frisk katalysatorblsetmng som kreves, eller katalysatorerstatmngshastigheten, bestemmes av katalysator-tapshastigheten og den hastighet som er nødvendig for å opprettholde den ønskede hkevektskatalystor-aktivitet og selektivitet for å produsere den optimale utbyttestruktur Når det gjelder operasjoner mot et råmateriale som inneholder restolje anvendes, er det også nødvendig å tilsette tilstrekkelig erstatmngskatalysator til å opprettholde metallnivået på den sirkulerende katalysator ved et nivå under hvilket FCC-utbyttestrukturen fremdeles er økonomisk holdbar I mange tilfeller tilsettes lavmetall-Iikevektskatalysator med god aktivitet sammen med frisk katalysator for å opprettholde den riktige FCC-katalysatorbalanse til lavest pris
For de prosessenngsformål hvor det anvendes zeohtter, må materialet bh erstattet etter hvert som det mister sin evne til å utføre den ønskede funksjon Det vil si at zeohttmatenalet deaktiveres under de betingelser som anvendes i prosessen I noen tilfeller, f eks for katalytiske anvendelser av FCC- og TCC-type, tilsettes friskt zeolittmateriale, i dette tilfelle zeolittkatalysator eller additiver, f eks ZSM-5 (beskrevet i U S-patentsknft nr 3 703 886) på daglig basis Fnsk zeolitt-katalysator tilsettes daglig i en typisk rate av fra 1% til så meget som 10% av prosessenhets-inventaret for å opprettholde den ønskede aktivitet i anlegget Andre zeolittkatalysatorer, f eks slike som anvendes ved hydrokrakking, alkylenng, dealkylenng, transalkylenng, isomensering, polymensenng, og separasjonsprosesser, blir vanligvis erstattet som sats når zeolittmatenalet deaktiveres til et visst punkt, hvorved anlegget blir slått av og zeohtten erstattet
Som det vil sees av den følgende besknvelse, er det vår mening at mange typer av zeohttkatalysator kan dra nytte av foreliggende oppfinnelse Dette skyldes at hovedårsaken til at zeohttkatalysatoraktiviteten synker, er zeolittporeblokkering som kan inntreffe, selv under katalysatorproduksjonsprosessen Zeohttporeblokkenngen skyldes fritt silisiumdioksid eller aluminiumoksid, eller forbindelser av sihsiumdioksid eller aluminiumoksid, eller andre matenaler som blir igjen og blokkerer zeohttporeåpmngene
Et pnmært formål med foreliggende oppfinnelse er å muliggjøre fjerning av zeohttkatalysator-deaktiverende materialer uten å ødelegge katalysatorens integntet og på samme tid signifikant å forbedre aktiviteten og selektiviteten til katalysatoren Et annet formål ved foreliggende fremgangsmåte er å reaktivere zeolittholdig hkevektskatalysator ved anvendelse av en miljømessig trygg og akseptabel prosess Enda et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å forbedre aktiviteten til diverse typer av zeohttkatalysator og andre zeolittholdige partikkelformige faststoffer, spesielt slike som deaktiveres under bruk ved prosessering av hydrokarboner
Et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å forbedre FCC-likevekts-katalysatoraktiviteten og selektiviteten Et annet formål med oppfinnelsen er å forbedre aktiviteten til frisk zeohttkatalysator Enda et annet formål med oppfinnelsen er å redusere kravet til frisk katalysatorerstatning i en FCC-enhet, hvilket vil redusere omkostningene ved frisk katalysator, transportomkostninger, omkostninger ved deponenng av hkevektskatalysator, samt tap i enhetskatalysator Andre formål med oppfinnelsen vil fremtre av den følgende besknvelse og/eller ved utøvelse av oppfinnelsen
De ovennevnte formål og andre fordeler ved foreliggende oppfinnelse kan oppnås ved en fremgangsmåte for økning av aktiviteten til et zeolittholdig partikkelformig faststoff som inneholder kontaminanter som blokkerer porene i zeohtten og innvirker uheldig på aktiviteten til faststoffet, hvor fremgangsmåten omfatter
a å danne en oppslemming av det partikkelformige faststoff med en væske som inneholder et aktiveringsmiddel valgt fra gruppen som består av syrer og blandinger av en eller flere syrer, og ett eller flere vaskemidler og/eller overflateaktive midler, idet midlet er effektivt til å solubihsere eller fjerne kontaminantene,
b å agitere oppslemmingen i en kontaktor under aktivenngsbetingelser, inklusive en temperatur og et tidsrom som er tilstrekkelig til å solubihsere eller fjerne kontammantene, slik at de resulterende solubiliserte eller fjernede kontaminanter
føres oppover væsken fra det resulterende partikkelformige faststoff,
c å tappe ut fra et øvre væskemvå i kontaktoren en del av væsken som bærer de
solubiliserte eller fjernede kontaminanter,
d å separere det resulterende partikkelformige faststoff fra den separerte væske som er
igjen i oppslemmingen,
e å vaske det separerte partikkelformige faststoff for å fjerne derfra resterende væske som inneholder aktivenngsmidlet
Foreliggende oppfinnelse vedrører videre fremgangsmåte for reaktivenng av en brukt zeolittholdig partikkelformig katalysator som inneholder karbonholdige avsetninger og en eller flere andre kontaminanter som blokkerer porene i zeohtten og på ugunstig måte innvirker på den katatalytiske aktivitet, som omfatter
a å fjerne karbonholdige avsetninger fra den brukte katalysator ved å bringe katalysatoren i kontakt med en oksygenholdig gass under styrte oksidasjonsbetingelser,
b å avkjøle den resulterende katalysator som har et redusert nivå av karbonholdige
avsetninger,
c å danne en oppslemming av den avkjølte katalysator med en vandig løsmng av et aktivenngsmiddel valgt fra gruppen som består av syrer, enzymer og overflateaktive
midler som er effektiv til å solubihsere eller drive ut kontammantene,
d å agitere oppslemmingen i en kontaktor under aktivenngsbetingelser, inklusive en forhøyet temperatur og et tidsrom som er tilstrekkelig til å solubihsere eller dnve ut kontammantene, slik at de resulterende solubiliserte eller utdrevne kontaminanter
blir båret av løsningen fra den resulterende katalysator,
e å separere den resulterende katalysator fra væsken som bærer de solubiliserte eller
utdrevne kontaminanter i kontaktoren,
f å tappe ut en del av løsningen som bærer de solubiliserte eller utdrevne
kontaminanter fra oppslemmingen,
g å separere den resulterende katalysator fra løsmngen som blir igjen i
oppslemmingen,
h å vaske den separerte katalysator for å fjerne eventuell restløsning, og
i å utvinne en behandlet zeolittholdig katalysator som har et nivå at katalytisk aktivitetet større enn for det kontaminerte faststoff
Vi har nå følgelig oppdaget at meget av deaktivenngsmekamsmen for zeolittmatenaler resulterer fra zeohttporeblokkenng, som kan reverseres Denne poreblokkering kan opptre under produksjonstrinnet ved tilbakeholdelse av sihsiumdioksid eller andre binde- eller matnksmatenaler i zeohttporene Poreblokkenngen kan også inntreffe under prosesse-mgstnnnet ved sihsiumdioksid som migrerer til porene, hydrokarboner fra matingen eller reaksjonsproduktene, eller andre materialer som er til stede i matingen, eller katalysatoren selv, som deponeres eller migrerer inn i zeohttporene, for derved å blokkere av adgang og reduksjon av aktiviteten til zeohtten Vi har indikasjoner på at hydrokarbonmatenalet kan hjelpe til med å binde silisiumdioksidet og annen mating og matnksmatenalet i porene til zeohtten, eller bare hydrokarbonmatenalet, kan blokkere poren Denne blokkering forhindrer reaktantene fra å komme inn i zeohttporene og reduserer derfor aktiviteten til zeohtten En annen årsak til zeolitt-deaktivering er dehydratisenng av zeolittstrukturen
Som angitt ovenfor har vi funnet at det er forskjellige metoder for reaktivering av disse zeohtt-atenaler basert på (1) kjemiske behandlinger, som løsgjør eller solubihserer materialene som blokkerer zeohttporene, og (2) agitenng, som hjelper til med mekanisk å fjerne det poreblokkerende materiale Vi har også funnet at disse to trinn alene ikke på tilfredsstillende måte vil deaktivere zeohtten, men hindre at materialet som fjernes fra porene blir separert fra det reaktiverte produkt For eksempel har vi lært gjennom eksperimentering at hvis man filtrerer hele løsningen for å separere væsken fra faststoffet uten først å separere materialet med liten partikkelstørrelse og hydrokarbonmatenalet som har forårsaket poreblokkenngen, kan de små partiklene og hydrokarbonmatenalet gjenavsette seg i porene i zeohtten Gjenfordehngen av de små partikler og hydrokarbon kan igjen blokkere porer og redusere aktiviteten til zeohtten Dette hender også ved produksjon av frisk katalysator Spesielt i slike produksjonsprosesser som anvender oppslemming, kan prosessen bh modifisert til å inkludere et separasjonstnnn som fjerner disse partikler av liten størrelse, slik at sluttproduktet vil bh øket/forbedret Som et eksempel, hvis utbyttingen av sjeldne jordarter i FCC-katalysatorproduksjon foretas i et system med agitert oppslemming, er det mulig at aktiviteten til sluttproduktet kan reduseres på grunn av gjenfordehngen av matenatet som fjernes fra zeohttporene i det kjemiske/ agitenngstnnnet På den annen side, hvis disse poreblokkerende materialer blir fjernet fra løsningen før filtrering, vil aktiviteten av sluttproduktet bh øket
Vi har nå oppdaget at i overensstemmelse med oppfinnelsen, for på høyst tilfredsstillende måte å reaktivere zeohtten, er det ønskelig å separere de poreblokkerende materialer som blokkerer zeohttporene, fra zeohtten som skal reaktiveres En slik separering tillater en å oppnå konsistente resultater i en prosess for forbedring av aktiviteten til zeolittmatenaler, enten under deres produksjon eller under reaktivenng
Vi har forsøkt en rekke kjemiske metoder for reaktivenng av zeolittmatenaler, og de har alle øket zeohttaktiviteten når den kjemiske behandling ble kombinert med både agitenng av det faste zeohttmatenale i en kjemisk løsnmg som inneholder et aktiveringsmiddel og separenng av det blokkerende matenale med små (< 10 um) porer som fjernes fra zeohttporene ved den kjemiske behandling og agitenng Den samme kjemiske behandling uten agitenng og separenng ble funnet ikke i stor grad å forbedre zeohttaktiviteten
Den kjemiske behandling bin* normalt utført ved mellom pH 3 og 7 og ved en temperatur under 100°C Den kjemiske behandling er blitt utført med aktiveringsmidler,
f eks enzymer som inneholder avfettende/overflateaktive midler, eplesyre, aktive fluonder, hydroksylaminhydroklorid, samt andre sure materialer, såvel som vaskemidler Man kan heve temperaturen over 100°C for å hjelpe til med å oppnå agitenng ved koking, men da må man sørge for oppfylling av fhsk væske og gjenvinning av dampene En annen mulighet, hvis høyere temperatur har vist seg å være ønskelig, er å lede operasjonen under trykk, hvilket er mer kostbart
Agitenngen kan foregå ved rønng, lufting eller tumling Den foretrukne metode for materialer med liten partikkelstørrelse, f eks katalysator av FCC-typen, er å lage en oppslemming av opptil 75% konsentrasjon av faststoff og å holde det partikkelformige faststoff suspendert i løsningen og også holde det maksimale overflateareal av faststoffet eksponert for den friske kjemikahereaksjon ved rønng, samt lufting For zeolittmatenaler med større partikkelstørrelse, som ville inkludere hydrokrakkingkatalysator, polymensasjonskatalysator, ZSM-5-katalysator, samt molekylsikter, kan det være at rønng ikke er så praktisk som bare å pumpe rundt væsken i kontaktkaret slik at den strømmer oppover gjennom sjiktet av pellets/ekstrudater sammen med iuftemediene Væsken som pumpes rundt kan fjernes under det øvre væskenivå og returneres til bunnen av kontaktkaret for å tilveiebringe blanding av den kjemiske væske i kontaktoren og en oppadrettet strøm av væske sammen med luftemediene for å hjelpe til med agitenng og shipping av de små partikler fra zeohttporene I hvert tilfelle kan de små partikler som frigjøres fra zeohttporene bh fjernet fra oppslemmingen kontinuerlig eller ved slutten av reaktivenngs-syklusen ved kjente partikkelseparasjonsprosesser, f eks flokkulering, flotasjon, slemming og klaring, idet den foretrukne metode er kontinuerlig flotasjon (definert som en prosess hvorved kornene av ett eller flere mineraler eller kjemiske forbindelser i en pasta eller oppslemming, selektivt forårsakes å stige til overflaten i en celle eller tank ved innvirkning av bobler av luft, hvor kornene fanges i et skum som er dannet på overflaten av tanken og fjernes sammen med skummet, mens kornene som ikke stiger, forblir i oppslemmingen og tappes av fra bunnen av cellen eller tanken), eller en kombinasjon av flotasjon og flokkulasjon eller slemming
Tiden for behandling kan vaneres fra flere minutter til mange timer avhengig av temperaturen, kjemikahekonsentrasjonen, prosent faststoff, partikkelstørrelse for zeohttmatenalet og naturen av det matenale som blokkerer porene Vi har funnet at det kjemiske aktivenngsmiddel virker slik at det oppløser og/eller løsner det poreblokkerende matenale, mens luftingen/rønngen hjelper til med å separere de små partikler som har blokkert porene fra det nå deaktiverte matenale Tilsetningen av overflateaktive midler og vaskemidler for å hjelpe til med separenngen av de små partikler ved flotasjon eller flokkulasjon har også vist seg nyttig
Foreliggende oppfinnelse vil bh mer fullstendig forstått ved henvisning til den følgende besknvelse og lest i tilknytning til den ledsagende fig 1, som er et skjematisk flytdiagram av en foretrukket prosess i overensstemmelse med oppfinnelsen
Siden et av de største markeder for zeohtter er i produksjon av FCC-katalysator, refererer den følgende prosessbesknvelse til reaktivenng av regenert FCC-katalysator Imidlertid er oppfinnelsen anvendelig på ethvert friskt, brukt, deaktivert eller likevekts-zeohttholdig matenale Det er bare nødvendig at overflaten av zeohttmatenalet er fn for koks, dvs at koksen må fjernes ved regenerenng, f eks ved å bnnge brukt katalysator i kontakt med en oksygenholdig gass ved forhøyet temperatur for å brenne koksen fra katalysatoren
Foreliggende oppfinnelsen omfatter å behandle zeohttholdige materialer i en agitert oppslemmingsløsning som inneholder et kjemisk aktivenngsmiddel som er valgt for å løsne eller solubihsere materialene som blokkerer zeohttporene, og å separere det behandlede zeolittmateriale fra materialene med liten partikkelstørrelse som er fjernet ved kjemisk behandhng/agitenng fra zeohttporene og overflaten av materialet før det behandlede zeolittmateriale blir separert fra den flytende oppslemming Denne flytende kjemikaliebehandling for å fjerne de små partikler fra porene i zeohtten kan foretas i tilknytning til andre prosessenngstnnn, f eks kjemisk fjerning av metaller (Ni, V, Na, Mo, Co, Fe, etc) fra likevekts-FCC-katalysator eller brukt hydrokrakkmg-katalysator, eller utveksling av zeohtten med sjeldne jordartselementer eller andre kationer for å modifisere aktiviteten eller selektiviteten til zeohtten
Det første prosessenngstnnn er å anbringe det poreblokkerende matenale i løsning, eller å løsne de små partikler som blokkerer porene Dette kan foretas ved behandling av de zeohttholdige faste partikler i en agitert løsning idet aktivenngsmiddel inneholder en syre eller blanding av syrer, fulgt av en vaskebehandhng for å fjerne kontammantene fra den behandlede katalysator I den foretrukne prosessenngsmetode foretas agitenngen av den sure løsning både ved rønng og lufting Det er funnet at anvendelse av en kombinasjon av syrer for behandling er mer effektivt, og dette er den foretrukne metode
For slike formål som behandling av brukt hydrokrakkmg-katalysator som er gjennomtrukket av olje når den fjernes fra hydrokrakking-reaktoren, behandles katalysatoren fortrinnsvis for å fjerne hydrokarbon-overflatesjiktet, som vil interferere med effektiviteten til den foreliggende prosess Normalt blir disse typer av brukt fastsjikt-katalysator regenerert under styrte betingelser for å fjerne hydrokarbon/karbonsjiktet før behandling i vår prosess
Som det vil være innlysende fra det følgende eksempel, er mekanismen ved katalysator-reaktivenng i strid med hva fagmannen på katalysatorområdet har trodd Resultatene av foreliggende oppfinnelse indikerer at fremgangsmåten for katalysator-deaktivenng kan stå i strid med den aksepterte teori angående irreversibel zeolittstruktur-kollaps som resulterer fra hydrotermale betingelser eller angrep fra metaller, f eks natnum og vanadium Resultatene av vår testing indikerer at fremgangsmåten for katalysator-deaktivenng er reversibel Selv om vi kanskje ikke kjenner den presise fremgangsmåte ved katalysator-deaktivermg, fører resultatene av vår testing oss til å teoretisere at den pnmære fremgangsmåte ved katalysator-deaktivermg er zeohttporeblokkering Denne blokkering menes å resultere fra kombinasjonen av matingskomponenter, så som tunge organiske forbindelser, organometalliske forbindelser eller polymerisering av zeohttiske reaksjons-produktet i zeohttburet, og/eller katalysatorbasematerialer, f eks aluminiumoksid- og sihsiumoksidforbindelser
De foretrukne syrer for anvendelse i forbindelse med oppfinnelsen er svake syrer,
f eks eplesyre, eddiksyre og ammoniumbifluond For eksempel kan eplesyre anvendes for å holde pH-verdien på 3,0 eller over for å minimalisere fjerningen eller angrepet på aluminiumoksidet i katalysatorstrukturen Imidlertid mener vi at eplesyren virker slik at den løsner det matenale som blokkerer porene i zeohtten, men er ikke sterk nok til å forårsake særlige strukturelle endnnger i katalysatoren Ammoniumbifluondet mener vi også hjelper til å løse det poreblokkerende matenale, som viser seg å være rikt på sihsiumdioksid Man kan anvende andre fluorider for omsetning med sihsiumdioksidet, men svært aktive fluonder, f eks HF, anbefales ikke på grunn av deres miljø/sikkerhetsnsiko og deres tendens til å fjerne strukturell sihsiumdioksid Normalt vil mengden av ammoniumbifluond som settes til løsningen være mindre enn 10 vekt% av katalysatoren som reaktiveres og typisk mellom 1 og 4 vekt% Eplesyren vil normalt være mindre enn 15 vekt% av katalysatoren som behandles og typisk mellom 5 og 10 vekt% Som det vil sees i et av eksemplene nedenunder, anvendte vi også et enzym, som inneholdt både et vaskemiddel og et overflateaktivt middel, og eplesyre for å reaktivere en likevekts-FCC-katalysator I dette tilfelle forårsaket de anvendte luftemedier et skum som separerte de fine partikler fra den reaktiverte katalysator Det foretrukne enzymatiske matenale inneholder både et overflateaktivt middel og vaskemiddel som angriper hydrokarbon- eller blokkenngsmidlet slik at det poreblokkende matenale i zeohttburet kan fjernes og derved reaktivere zeohtten Syren solubihserer, og røre/lufteagitasjonsmediene kombinerer seg med det overflateaktive middel i det enzymatiske matenale for å løfte de små partikler som blir fjernet fra zeohttporene, til overflaten av løsningen hvor de kan fjernes Fjerningen av disse fine uorganiske partikler eller hydrokarbonmatenaler fra zeohttburet vil åpne de zeohttiske kanaler slik at det indre av zeohtten er tilgjengelig for dampreaktantene, hvorved katalysatoren reaktiveres Det menes også at aktiviteten til frisk FCC-zeohttkatalysator kan økes ved denne type behandling for å fjerne eventuelle frie aluminiumoksid- eller sihsiumoksidforbindelser som kan være bevart i porene i zeohtten under produksjonen Dette vil da også være tilfellet for enhver frisk eller hkevektskatalysator som
inneholder zeolitter, f eks zeolittisk hydrobehandhngs- eller hydrokrakkmg-katalysator, ZSM-5, zeolittisk polymensasjonskatalysator eller molekylsikter
Resultatene av vår testing indikerer at agitenng med luft, så vel som dispergenng av faststoffet i løsningen ved rønng, også er sterkt ønskelig Det teoretiseres at fint dispergert bobleagitering av faststoffet er fordelaktig med hensyn til å fjerne hindnngene fra zeohttporene
Følgende eksempel viser fordelene ved foreliggende fremgangsmåte når den anvendes for å reaktivere en kommersiell FCC-katalysator dannet av en sihsiumdioksid/aluminiumoksid-matnks som inneholder ca 10-20 vekt% av en zeohtt av type Y
Eksempel A En prøve på 50 g av regenerert hkevekts-FCC-katalysator ble anbrakt i en løsning av 200 ml aviomsert vann, 20 g eplesyre og 1 ml av et kommersielt enzym og oppvarmet til ca 54°C i et magnetisk omrørt begerglass 112 timer I dette tidsrom ble løsningen luftet med kompnmert luft Kombinasjonen av lufting og vaskemiddel i enzym forårsaket utvikling av en skumfase på toppen av væskemvået Luftingen og skummet kombinerte seg til å separere de små partikler fra det reaktiverte materiale og førte disse små partikler oppover til begerglassets topp hvor de ble skummet av Etter 12 timer ble den behandlede katalysator filtrert og vasket for fjerning av eventuell gjenværende væske og kontaminanter Likevektskatalysatoren (før behandling) og den reaktiverte katalysator (etter behandling) ble hver testet på en Micro Achvity Testing (MAT) -enhet ved et forhold på
3 1 mellom katalysator og olje, 16 WHSV, 515°C, ved anvendelse av en standard gassolje Aktiviteten til den friske katalysator og analyseresultatene for den ubehandlede utgangs-katalysator og den behandlede katalysator er oppført nedenunder (to tall indikerer to tester) Etter utstrakt laboratonetesting på zeolitt-reaktivenng for å bestemme den riktige metode, ble fem prøver av hkevektskatalysator oppnådd fra fem forskjellige opererende FCC-enheter Hver av disse fem likevektskatalysatorprøver var mer enn sannsynlig blandinger av forskjellige typer av frisk katalysator fra forskjellige leverandører, siden de fleste FCC-enheter endrer typen av frisk katalysator som de tilsetter og også tilsetter hkevektskatalysator utenfra ved leilighet Imidlertid er det kjent at disse fem likevekts-katalysatorer har et svært bredt område av aktiviteter og metallmvåer (Ni/V) siden disse enheter opererer på matinger som går fra gassolje til restolje-operasjoner Imidlertid ville den friske katalysator som er tilsatt til disse enheter typisk ha 20-30% av en Y- eller USY-zeohtt med forskjellige grader av aktiv matnks Alle de fem prøver ble behandlet på følgende måte 1 Regenerert hkevektskatalysator slik den ble mottatt i en muffelovn ved 676°C 14 timer ved anvendelse av en oksygenholdig gass
2 Tilsatt 100 g av den regenererte likevekt til 500 cm aviomsert vann
3 Tilsatt 4 g hydroksylamin slik at pH-verdien var mellom 3,8 og 4,0 ved 22°C Hydroksylammet anvendes som reduksjonsmiddel, hovedsakelig for å redusere
nikkel på katalysatoren
4 Prøve fra tnnn 3 ble anbrakt på varmeplate med magnetisk rører Ved 51°C tilsatt 2 g ammomumbifluorid og 10 g eplesyre (pH 3,0), hevet temperaturen til ca 65°C 5 Etter 2 timer ved mellom 51 og 66°C ble prøven fjernet fra rører-varmeplaten og fikk bunnfelle seg til hoveddelen av katalytisk matenale var ute av suspensjon, mens det finpartiklede og kolloidale materiale fremdeles var i løsning, og prøven
ble dekantert for fjerning av de fine partikler som fremdeles var i løsning
6 Vasket den dekanterte prøve 3X med 300 ml aviomsert vann og dekanterte etter hver vask som beskrevet i punkt 5 ovenfor Prøver av hver av de fem reaktiverte
hkevektsprøver ble testet, og resulatene er vist nedenunder
7 40 g av hver av de fem vaskede reaktiverte prøver fra tnnn 6 ble byttet ut med 3,64 g av en løsning av sjeldent jordartelement (27,46% sjeldne jordartelement-oksider bestående av 12,23% La203,7,22% Ce02, 5,64% Nd203,1,95% Pr604) i 100 cm<3> aviomsert vann Etter to timer ved 87°C ble de nå sjelden jordartutbyttede reaktiverte prøver vasket 2X med 150 cm<3> aviomsert vann og tørket natten over i et tørkeskap og anbrakt i muffelovnen 11 time ved 537°C 8 Den regenererte hkevektskatalysator, de reaktiverte prøver fra trinn 6 og de sjelden jordartutbyttede prøver fra tnnn 7 ble testet som detaljert nedenunder Testingen ble gjort på en Micro Activity Testing (MAT) -enhet ved et forhold 3 1 mellom katalysator og olje, 16 WHSV, 515°C ved anvendelse av en standard gassolje Prøvene A og C var hkevektskatalysator fra FCCIPs dnft på restolje Resultatene fra MAT-testingen indikerte som følger
MAT-resultatene ovenfor viser ikke bare økning i aktivitet for alle de reaktiverte prøver, men indikerer også en selektivitetsforbednng i den reaktive katalysator sammen-lignet med den regenererte likevekt Prøvene A, B og C indikerer at det var tilgjengelig zeohtt som skiftet med de sjeldne jordartelementer, som resulterte i øket aktivitet og selektivitet Basert på disse resultater mener vi at mekanismen for zeohttkatalysator-reaktivenng er fjerning av materiale med liten partikkelstørrelse fra zeohttporene En analyse av dette materiale indikerte at det er rikt på sihsiumdioksid sammen med de andre komponenter i katalysatoren, inklusive aluminiumoksid, nikkel og vanadium Vi teoretiserer at det poreblokkerende matenale blir avsatt i porene i zeohtten under produksjonen av den friske katalysator og ved migrering av sihsiumdioksid under dnft av prosessenngsenheten
Ovenstående data indikerer at motsatt hva man ville tro, kan aktiviteten og selektiviteten til regenerert FCC-katalysator forbedres stort Derfor, ved utøvelse av foreliggende oppfinnelse kan man fjerne hva som vanligvis refereres til som likevekts-zeohttisk katalysator fra prosessenngsenheten, behandle katalysatoren som her er beskrevet og gjenanvende den behandlede katalysator som har forbedret aktivitet og selektivitet
Som det kan sees av disse eksempler, mener vi at nøkkelen til en vellykket zeolittkatalysator-reaktivermgsprosess er å fjerne det zeohttiske poreblokkerende materiale fra porene i zeohtten og separere dette matenale fra den reaktiverte zeohttkatalysator Eksemplene indikerer at det matenale som blokkerer porene kan løsnes av milde syrer eller kombinasjoner av syrer som er reaktive med det poreblokkerende matenale, og at den beste metode for å separere de fine partikler som fjernes fra zeohttporene er ved flotasjon Laboratonedataene indikerer også at en blanding av milde syrer, f eks ammomumbifluorid og eplesyre ved pH 3-5, tar mindre tid enn eplesyre alene
ZEOLITTKATALYSATOR- REAKTIVERINGSPROSESS
I en kommersiell operasjon under anvendelse av den zeohttiske katalysator-reaktivenngsprosess i henhold til oppfinnelsen blandes en i alt vesentlig karbonfri katalysator med en kjemisk løsning som inneholder aktivenngsmidlet i et agitert kontaktor-kar for å danne en oppslemming Det tappes ut fra toppen av væskenivået en del av den kjemiske løsning som inneholder hoveddelen av de suspenderte fine partikler og faststoffer som er frigjort fra zeohttporene Denne uttappede løsning og de fine partikler filtreres for fjerning av de suspenderte faststoffer, og den filtrerte væske returneres til kontaktorkaret Etter et tidsrom ved den ønskede temperatur separeres den behandlede, reaktiverte zeolitt fra den kjemiske løsning og vaskes for å fjerne så meget som mulig av eventuell gjenværende kjemisk løsning, slik at det reaktiverte zeohttiske matenale kan brukes på ny
En kommersiell FCC-katalysator-reaktivenngsprosess ville omfatte og bringe en regenerert katalysator i kontakt, i en omrørt og luftagitert kjemisk løsning som inneholder et aktivenngsmiddel, som består av en mild syre, f eks eplesyre, eller en blanding av milde syrer, f eks eplesyre og ammomumbifluorid, i et kontaktkar Det tappes kontinuerlig ut fra toppen av væskemvået i kontaktoren en del av den kjemiske løsning som inneholder en hoveddel av de suspenderte fine partikler som er frigjort fra zeohttporene Denne væske filtreres for å fjerne de fine partikler, og filtratet blir resirkulert til kontaktorkaret Etter et tidsrom ved den ønskede temperatur blir den behandlede aktiverte FCC-katalysator separert fra den kjemiske løsning og vasket for fjerning, så meget som mulig, av eventuell gjenværende kjemisk løsning slik at den reaktiverte FCC-katalysator kan brukes på ny Siden FCC-katalysatoren har liten partikkelstørrelse, foretrekkes en omrørt katalysator-oppslemmingskontaktor Eventuelt hydrokarbon som frigjøres fra zeohttporene kan også fjernes fra toppen av væskemvået i kontaktoren før den behandlede reaktiverte katalysator blir separert fra den kjemiske løsning
Zeolittmatenaler med stor størrelse, f eks pelletert eller ekstrudert zeohttkatalysator, kan også behandles i omrørte kar Imidlertid kan andre former for agitenng,
f eks tumling eller ebulerende sjikt eller bare resirkulenng av den kjemiske løsning til bunnen av karet for å gi en kontinuerlig oppadrettet strøm av kjemikalie i tilknytning til luftemediene, kan også brukes om så ønskes
Det foretrukne luftemedium i enhver utførelsesform av foreliggende reaktivenngsprosess er luft, men andre gasser, f eks nitrogen eller lette hydrokarbongasser, som vil virke som flotasjonsmedium for de små partikler med størrelse <10 um kan anvendes
Oppfinnelsen kan integreres med en FCC-prosessenhet, eller hkevektskatalysatoren og additivene som tappes ut fra regeneratoren, avkjøles, anbringes på lager og deretter slipes til en reaktivenngsprosess for å bh reaktivert og returnert til det oppnnnehge sted for tilsetning til FCC-prosessen Basert på økonomi og letthet for integrering av den her beskrevne unike reaktivenngsprosess med FCC-prosessen, ville den foretrukne plassering av reaktivenngsprosessen være i tilknytning til FCC-prosessen og ikke ved en fjern beliggenhet
Fig 1 illustrerer en foretrukket prosessflyt for utøvelse av foreliggende oppfinnelse Fagmenn på området kjenner til annet utstyr som kan anvendes ved prosessen Det er imidlertid viktig at utstyret som velges tjener de funksjoner som her er beskrevet slik at de ønskede reaksjoner og resultater oppnås I den foretrukne satsprosess som er skjematisert i fig 1, flyter den ønskede vekt av regenerert zeolittisk FCC-katalysator fra lagnngstrakt 1 ved gravitasjonsstrøm, ved anvendelse av ladmngscelle 2 og kontrollventil 3, inn i kontaktor 4 for å danne en oppslemming med væske i kontaktoren Væsken i kontaktoren er vann som inneholder de ønskede mengder av milde syrer som er effektive til å fjerne og/eller solubihsere de poreblokkende kontaminanter i zeohttporene Kontaktor 4 blir agitert av mekanisk rører 5 og luft fra ledning 6, som injiseres inn i bunnen av væsken gjennom luftfordehngsnettverk 7 Eplesyre eller en blanding av eplesyre og ammomumbifluorid fra lagnngstrakt 10 tilsettes i kontaktoren 4 ved vektregulenng ved anvendelse av ladmngscelle 8 og kontrollventil 9 for å styre pH-verdien til mellom 3 og 7, idet en pH-verdi på ca 5,2 foretrekkes Et overflateaktivt/vaskemiddel fra lagringstank 11 tilsettes på vektkontroll ved anvendelse av ladmngscelle 12 via kontrollventil 13 inn i kontaktor 4 for å styre den overflateaktive/vaskemiddelkonsentrasjon til innen et passende område som kan være fra ca 1 ppm til 10 vekt%, avhengig av katalysatoren og de betingelser som anvendes i kontaktoren Et slikt overflateaktivt middel og/eller vaskemiddel danner et skum som hjelper til med flyten av de små kontaminerende partikler ved toppen av væsken i kontaktoren Anvendelse av overflateaktivt/vaskemiddel sammen med kontaktor-agitenngen vil resultere i dannelse av et skum på toppen av væskemvået i kontaktoren så lenge det er tilstrekkelig aktivt/overflateaktivt, vaskemiddel i den kjemiske løsning Derfor, hvis på hvilket som helst tidspunkt under denne satsprosess skummet forsvinner, så kan mer overflateaktivt/vaskemiddel tilsettes for å gjenopprette virkningen av overflateaktivt/ vaskemiddel som hjelper til med fjerning ved flotasjon av de små kontaminerende partikler som er frigjort fra zeohttporene Kontaktor 4 kan opereres ved omgivelses-temperatur, men det foretrekkes å operere fra ca 54 til 93°C, men ikke i noe tilfelle ved en temperatur som vil drepe aktiviteten av det overflateaktive/vaskemiddel Temperaturen i kontaktor 4 kan reguleres ved en ekstern varmekilde, f eks en dampcoil eller kappe på karet Avhengig av typen av zeolittmateriale som behandles og de kjemikalier og den temperatur som anvendes ved prosesseringen, kan behandlingstiden være så lav som 10 minutter og så lang som 36 timer, idet 4-12 timer er normalt
Luftingsforrådet kan, som vist i fig 1, være et lukket kretssystem som benytter kompressor 6a for å ta gass fra toppen av kontaktor 4 og resirkulere den tilbake til bunnen av kontaktor 4 via distnbusjonsnettverk 7, eller den kan være en «once through»-system med luftemediene ventilert fra kontaktor 4
Kontaktor 4 er utstyrt med et sideutløp 14 som styrer nivået i kontaktoren Fra sideutløpet 14 tas en kontinuerlig strøm av væskeløsmng, som inneholder de små partikler som ble fjernet fra zeohtten i suspensjon, gjennom pumpe 15 til filter 16 Filteret som er vist i fig 1, er et plate- og -rammefilter, men ethvert filter som vil fjerne <10 um partikler fra den sirkulerende væske kan anvendes Den filtrerte væske blir returnert til bunnen av kontaktor 4, hvor den vil strømme oppover sammen med luftemediet og hjelpe til med å fjerne de små, faste partikler som skal frigjøres fra zeohttporene ved hjelp av den agiterte løsning som inneholder aktivenngsmidlet
Etter at reaktivenngsprosessen er ferdig, stanses luftemediet og væske-resirkulenngen gjennom filteret Før oppslemmingsløsmngen tappes av fra bunnen av kontaktor 4, kan eventuelt hydrokarbon som har akkumulert på toppen av væskemvået bli fjernet ved drenering fra sideutløpet Den reaktiverte zeolitt og løsningen separeres, fortrinnsvis på et beltefilter (ikke vist), og den reaktiverte katalysator blir vasket for fjerning av eventuelt gjenværende løsning Om nødvendig kan dette reaktiverte matenale tørkes
Vår testing har indikert at effektiviteten ved denne reaktivenngsprosess kan forbedres ved tilsetning av en passende konsentrasjon av ammoniumbifluond til den aktiverende væske for å hjelpe til med fjerning av fritt sihsiumdioksid fra porene i zeohtten

Claims (22)

1 Fremgangsmåte for økning av aktiviteten til et zeolittholdig partikkelformig faststoff som inneholder kontaminanter som blokkerer porene i zeohtten og innvirker uheldig på aktiviteten til faststoffet, karakterisert ved at den omfatter a å danne en oppslemming av det partikkelformige faststoff med en væske som inneholder et aktivenngsmiddel valgt fra gruppen som består av syrer og blandinger av én eller flere syrer, og ett eller flere vaskemidler og/eller overflateaktive midler, idet midlet er effektivt til å solubihsere eller fjerne kontammantene, b å agitere oppslemmingen i en kontaktor under aktivenngsbetingelser, inklusive en temperatur og et tidsrom som er tilstrekkelig til å solubihsere eller fjerne kontammantene, slik at de resulterende solubiliserte eller fjernede kontaminanter føres oppover væsken fra det resulterende partikkelformige faststoff, c å tappe ut fra et øvre væskemvå i kontaktoren en del av væsken som bærer de solubiliserte eller fjernede kontaminanter, d å separere det resulterende partikkelformige faststoff fra den separerte væske som er igjen i oppslemmingen, e å vaske det separerte partikkelformige faststoff for å fjerne derfra resterende væske som inneholder aktivenngsmidlet
2 Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at den uttappede væske som fører med seg solubiliserte eller fjernede kontaminanter, filtreres for å fjerne kontammantene, og filtratet resirkuleres til oppslemmingen
3 Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at midlet er eplesyre, eddiksyre, malinsyre, sitronsyre, maursyre, oksalsyre, saltsyre, salpetersyre eller svovelsyre, ammomumbifluond, et enzym, et vaskemiddel eller en blanding av hvilket som helst av de nevnte midler
4 Fremgangsmåte for reaktivenng av en brukt zeolittholdig partikkelformig katalysator som inneholder karbonholdige avsetninger og en eller flere andre kontaminanter som blokkerer porene i zeohtten og på ugunstig måte innvirker på den katatalyuske aktivitet, karakterisert ved at den omfatter a å fjerne karbonholdige avsetninger fra den brukte katalysator ved å bringe katalysatoren i kontakt med en oksygenholdig gass under styrte oksidasjonsbetingelser, b å avkjøle den resulterende katalysator som har et redusert nivå av karbonholdige avsetninger, c å danne en oppslemming av den avkjølte katalysator med en vandig løsning av et aktivenngsmiddel valgt fra gruppen som består av syrer, enzymer og overflateaktive midler som er effektiv til å solubihsere eller dnve ut kontammantene, d å agitere oppslemmingen i en kontaktor under aktivenngsbetingelser, inklusive en forhøyet temperatur og et tidsrom som er tilstrekkelig til å solubihsere eller dnve ut kontammantene, slik at de resulterende solubiliserte eller utdrevne kontaminanter blir båret av løsmngen fra den resulterende katalysator, e å separere den resulterende katalysator fra væsken som bærer de solubiliserte eller utdrevne kontaminanter i kontaktoren, f å tappe ut en del av løsningen som bærer de solubiliserte eller utdrevne kontaminanter fra oppslemmingen, g å separere den resulterende katalysator fra løsningen som blir igjen i oppslemmingen, h å vaske den separerte katalysator for å fjerne eventuell restløsning, og i å utvinne en behandlet zeolittholdig katalysator som har et nivå at katalytisk aktivitetet større enn for det kontaminerte faststoff
5 Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at syren er eplesyre, ammomumbifluond, eddiksyre, maleinsyre, sitronsyre, maursyre, oksalsyre, saltsyre, salpetersyre eller svovelsyre, eller en blanding av hvilke som helst av de nevnte syrer
6 Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at de solubiliserte eller utdrevne kontaminanter blir fjernet fra øvre overflate av den agiterte oppslemming i blanding med den uttappede løsning, blandingen blir filtrert for fjerning av kontammantene, og filtratet blir resirkulert til oppslemmingen
7 Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at katalysatoren er frisk katalysator, hkevektskatalysator eller brukt katalysator
8 Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at agitenngen blir utført mekanisk, ved innføring av en gass i oppslemmingen, eller en kombinasjon derav
9 Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at den forhøyede temperatur er under 100°C, men ikke høyere enn deaktivenngstemperaturen for nevnte middel
10 Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at zeohtt-katalysatoren som skal reaktiveres er en zeohttkatalysator som kontinuerlig tappes ut fra en hydrokarbon-prosessenngsenhet, og den reaktiverte katalysator blir kontinuerlig returnert til hydrokarbonprosessenngsenheten
11 Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at det partikkelformige faststoff er en zeohttkatalysator som blir periodisk tappet ut fra en hydrokarbon-prosssenngsenhet, og den gjenvunnede behandlede katalysator blir returnert til hydrokarbon-prosessenngsenheten
12 Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at det behandlede faststoff blir underkastet en sjelden jordartselement-utbyttingsprosess for å innføre ett eller flere sjelden jordartselementer i zeohtten
13 Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at filtratet som blir resirkulert til oppslemmingen blir pumpet inn i en lavere del av oppslemmingen og strømmer oppover i oppslemmingen
14 Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at filtratet som blir resirkulert til oppslemmingen blir pumpet mn i en lavere del av oppslemmingen og strømmer oppover i oppslemmingen
15 Fremgangsmåte som angitt i krav 13,karakterisert ved at et luftemedium blir innført i en lavere del av oppslemmingen og strømmer oppover i oppslemmingen
16 Fremgangsmåte som angitt i krav 14, karakterisert ved at et luftmedium blir innført i en lavere del av oppslemmingen og strømmer oppover i oppslemmingen
17 Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at væsken inneholder en syre og et overflateaktivt middel
18 Fremgangsmåte som angitt i krav 14, karakterisert ved at den vandige løsning inneholder en syre og et overflateaktivt middel
19 Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at et luftemedium blir innført i en lavere del av oppslemmingen, og kontammantene blir fjernet fra et øvre væskemvå i kontaktoren
20 Fremgangsmåte som angitt i krav 18, karakterisert ved at et luftemedium blir innført i en lavere del av oppslemmingen, og kontammantene blir fjernet fra et øvre væskemvå i kontaktoren
21 Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at væsken inneholder en syre og et overflateaktivt middel, agitenng av oppslemmingen blir utført ved rønng og lufting, og væsken som bærer de solubiliserte eller utdrevne kontaminanter blir tappet ut fra et øvre væskemvå i kontaktoren
22 Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at et luftemedium blir innført i en lavere del av oppslemmingen, og kontammantene blir fjernet fra et øvre væskemvå i kontaktoren
NO19983051A 1996-01-02 1998-07-01 Fremgangsmåte for å öke aktiviteten i zeolittinneholdende partikul¶rt törrstoff og reaktivere brukt zeolittholdig partikul¶r katalysator NO316259B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/581,836 US5900383A (en) 1996-01-02 1996-01-02 Process for increasing the activity of zeolite containing particulate solids
PCT/US1996/020057 WO1997024182A1 (en) 1996-01-02 1996-12-20 Process for increasing the activity of zeolite containing particulate solids

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO983051D0 NO983051D0 (no) 1998-07-01
NO983051L NO983051L (no) 1998-09-02
NO316259B1 true NO316259B1 (no) 2004-01-05

Family

ID=24326764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19983051A NO316259B1 (no) 1996-01-02 1998-07-01 Fremgangsmåte for å öke aktiviteten i zeolittinneholdende partikul¶rt törrstoff og reaktivere brukt zeolittholdig partikul¶r katalysator

Country Status (26)

Country Link
US (1) US5900383A (no)
EP (1) EP0881947B1 (no)
JP (1) JP2000502605A (no)
KR (1) KR19990076980A (no)
CN (1) CN1124894C (no)
AR (1) AR004765A1 (no)
AT (1) ATE224766T1 (no)
AU (1) AU710359B2 (no)
BR (1) BR9612339A (no)
CA (1) CA2241998C (no)
CO (1) CO4810318A1 (no)
CZ (1) CZ294677B6 (no)
DE (1) DE69623997T2 (no)
EA (1) EA001167B1 (no)
ES (1) ES2183989T3 (no)
HU (1) HUP9903609A2 (no)
IL (1) IL125041A (no)
IN (2) IN189420B (no)
NO (1) NO316259B1 (no)
NZ (1) NZ325101A (no)
PL (1) PL186933B1 (no)
TR (1) TR199801262T2 (no)
TW (1) TW421610B (no)
UA (1) UA48213C2 (no)
WO (1) WO1997024182A1 (no)
ZA (1) ZA9610096B (no)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5888919A (en) * 1996-11-25 1999-03-30 Bartholic; David B. Process for zeolitic catalyst reactivation
WO1999058732A1 (en) 1998-05-08 1999-11-18 Shell Oil Company Process to recover molybdenum and vanadium metals from spent catalyst by alkaline leaching
WO2000018508A1 (fr) * 1998-09-29 2000-04-06 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Procede de regeneration d'un catalyseur d'hydrogenation
US6342462B1 (en) * 1999-03-22 2002-01-29 Uop Llc Process for regenerating an adsorbent
US6662951B1 (en) * 2000-09-27 2003-12-16 Basic Resources, Inc. Process for extracting and purifying naturally occurring zeolite
US6523714B2 (en) 2000-10-03 2003-02-25 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Container having virucidal, bacterial, and/or germicidal properties
US6781025B2 (en) 2001-07-11 2004-08-24 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Reactivation of aromatics alkylation catalysts
US6878654B2 (en) * 2001-07-11 2005-04-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Reactivation of aromatics alkylation catalysts
KR100473986B1 (ko) * 2001-11-01 2005-03-07 서곤 Fcc 공정 폐촉매로부터 폐고분자 물질의 액상 분해용촉매의 제조방법 및 이 촉매를 이용한 폐고분자 물질의분해방법
DE10222915B4 (de) * 2002-05-24 2013-03-28 Steag Power Saar Gmbh Verfahren zur erneuten Aktivierung wabenförmig aufgebauter Katalysatorelemente für die Entstickung von Rauchgasen
US6878656B2 (en) * 2002-10-07 2005-04-12 David B. Bartholic Method for preparing a substitute for fresh fluid catalytic cracking catalyst
US6974559B2 (en) * 2003-02-26 2005-12-13 Intercat Equipment, Inc. Apparatus for metering catalyst in a fluid catalytic cracking catalyst injection system
KR100668926B1 (ko) * 2005-08-30 2007-01-12 한국전력공사 선택적촉매환원용 촉매의 재생방법
CN101612590B (zh) * 2009-07-16 2011-02-02 浙江新和成股份有限公司 一种吡啶类脱溴催化剂的回收方法
CN107043656B (zh) * 2017-04-24 2019-08-02 中国天辰工程有限公司 一种用于洗涤硅铝磷分子筛的分散剂及洗涤装置
CN107683852A (zh) * 2017-09-08 2018-02-13 芜湖悠派护理用品科技股份有限公司 一种载Ag抗菌沸石及其制备方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3647718A (en) * 1969-03-25 1972-03-07 Engelhard Min & Chem Microspherical zeolitic molecular sieve composite catalyst and preparation thereof
US3684738A (en) * 1970-03-16 1972-08-15 Mobil Oil Corp Reactivation of deactivated zeolite catalysts
US4102811A (en) * 1976-06-14 1978-07-25 Atlantic Richfield Company Catalyst demetallization by oxidation in a defined temperature range
DE3337619C2 (de) * 1982-10-18 1994-06-16 Exxon Research Engineering Co Verfahren zur Entfernung von Metallverunreinigungen aus Hydrokonvertierungskatalysatoren
US4488984A (en) * 1983-07-05 1984-12-18 Nalco Chemical Company Self-dispersing antimony oxide sols
US4678764A (en) * 1985-11-21 1987-07-07 Mobil Oil Corporation Reactivation of noble metal-zeolite catalysts
US4686197A (en) * 1986-07-02 1987-08-11 Chemcat Corporation Catalyst demetallization and process for using demetallized catalyst
US4826793A (en) * 1987-08-12 1989-05-02 Intercat, Inc. Method of incorporating small crystalline catalytic ingredients into an attrition-resistant matrix
US4985136A (en) * 1987-11-05 1991-01-15 Bartholic David B Ultra-short contact time fluidized catalytic cracking process
US5141904A (en) * 1991-02-15 1992-08-25 Phillips Petroleum Company Reactivation of spent cracking catalysts
US5151391A (en) * 1991-02-15 1992-09-29 Phillips Petroleum Company Reactivation of spent, metal-containing cracking catalysts
US5188995A (en) * 1992-03-24 1993-02-23 Phillips Petroleum Company Reactivation and passivation of spent cracking catalysts

Also Published As

Publication number Publication date
AR004765A1 (es) 1999-03-10
ATE224766T1 (de) 2002-10-15
DE69623997T2 (de) 2003-06-05
NZ325101A (en) 2000-01-28
CO4810318A1 (es) 1999-06-30
EA001167B1 (ru) 2000-10-30
EA199800618A1 (ru) 1998-12-24
PL186933B1 (pl) 2004-04-30
EP0881947A1 (en) 1998-12-09
ES2183989T3 (es) 2003-04-01
CA2241998C (en) 2005-08-09
EP0881947B1 (en) 2002-09-25
NO983051L (no) 1998-09-02
US5900383A (en) 1999-05-04
TW421610B (en) 2001-02-11
WO1997024182A1 (en) 1997-07-10
ZA9610096B (en) 1997-07-09
CA2241998A1 (en) 1997-07-10
HUP9903609A2 (hu) 2000-04-28
BR9612339A (pt) 1999-12-28
CZ211198A3 (cs) 1999-03-17
KR19990076980A (ko) 1999-10-25
CN1213991A (zh) 1999-04-14
AU710359B2 (en) 1999-09-16
PL327409A1 (en) 1998-12-07
UA48213C2 (uk) 2002-08-15
IL125041A (en) 2001-01-11
IN189420B (no) 2003-02-22
CN1124894C (zh) 2003-10-22
CZ294677B6 (cs) 2005-02-16
JP2000502605A (ja) 2000-03-07
IL125041A0 (en) 1999-01-26
DE69623997D1 (de) 2002-10-31
NO983051D0 (no) 1998-07-01
TR199801262T2 (xx) 1999-02-22
IN191372B (no) 2003-11-29
AU1292697A (en) 1997-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO316259B1 (no) Fremgangsmåte for å öke aktiviteten i zeolittinneholdende partikul¶rt törrstoff og reaktivere brukt zeolittholdig partikul¶r katalysator
US5464526A (en) Hydrocracking process in which the buildup of polynuclear aromatics is controlled
US5340957A (en) Hydrocracking process using a reactivated catalyst
US20120156116A1 (en) Process For Metal Recovery From Catalyst Waste
EP0949967B1 (en) Process for zeolitic catalyst reactivation
US6114267A (en) Process for the preparation of fluidized catalytic cracking (FCC) catalyst
US20230332060A1 (en) System and method for liquid hydrocarbon desulfurization
KR100236809B1 (ko) 제올라이트의 미세여과
CZ185599A3 (cs) Způsob reaktivace zeolitického katalyzátoru
US11318454B1 (en) Method and system for renewing spent fluid catalytic cracking (SFCC) catalysts using acid leaching and acid reflux activities
MXPA99004730A (es) Proceso para reactivacion de un catalizador zeolitico
JPS63218791A (ja) 重質油の水素化処理方法