NO324157B1 - Fremgangsmate for fremstilling av lette olefiner - Google Patents
Fremgangsmate for fremstilling av lette olefiner Download PDFInfo
- Publication number
- NO324157B1 NO324157B1 NO20006441A NO20006441A NO324157B1 NO 324157 B1 NO324157 B1 NO 324157B1 NO 20006441 A NO20006441 A NO 20006441A NO 20006441 A NO20006441 A NO 20006441A NO 324157 B1 NO324157 B1 NO 324157B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- catalyst
- steam cracking
- calcium
- pure
- naphtha
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 title claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004230 steam cracking Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 abstract description 13
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 150000001261 hydroxy acids Chemical class 0.000 abstract description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 abstract 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- -1 calcium aluminates Chemical class 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 description 3
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 description 3
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical class [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- NYIZXMGNIUSNKL-UHFFFAOYSA-N 2,3-diacetyloxybenzoic acid Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC(C(O)=O)=C1OC(C)=O NYIZXMGNIUSNKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 238000005235 decoking Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000842 dipyrocetyl Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000005504 petroleum refining Methods 0.000 description 1
- BQFYGYJPBUKISI-UHFFFAOYSA-N potassium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [K+].[O-][V](=O)=O BQFYGYJPBUKISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WOZZOSDBXABUFO-UHFFFAOYSA-N tri(butan-2-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].CCC(C)[O-].CCC(C)[O-].CCC(C)[O-] WOZZOSDBXABUFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING 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
- C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
- C10G11/02—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils characterised by the catalyst used
- C10G11/04—Oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/16—Preparation of alkaline-earth metal aluminates or magnesium aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
- C01F7/164—Calcium aluminates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Katalysator for dampkrakkingsreaksjoner bestående av rent mayenitt som har den generelle formel:. som har et røntgendiffraksjonsspektrum som angitt i tabell I, oppnådd med en fremstillingsprosess omfattende de følgende trinn: oppløsning av salter inneholdende kalsium og aluminium med vann, kompleksdannelse av de oppløste salter ved hjelp av polyfunksjonelle organiske hydroksysyrer, tørking av oppløsningen som resulterer fra kompleksdannelsen for å oppnå et fast forløperprodukt, kalsinering av det faste forløperprodukt ved en temperatur som strekker seg fra 1300 til 1400°C i minst 2 timer.
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av lette olefiner ved hjelp av dampkrakkingsreaksjon av hydrokarbonladninger.
Den mest alminnelig anvendte metode for fremstilling av lette olefiner, spesielt etylen og propylen, er dampkrak-kingsprosessen, hvori en hydrokarbonladning oppvarmes, i nærvær av vanndamp, i spesielle ovner for å fremstille en gas-strøm som er rik på olefiner. Dampkrakking er en termisk prosess som utføres i en industriell målestokk uten katalysatorer. Oppstilling av et katalytisk system som tillater en økning i utbyttene til de ønskede produkter vil tilveiebringe viktige fordeler. På grunn av de store volumer av produkter det dreier seg om (for eksempel er den globale produksjon av etylen over 70 Mtonn/år), vil selv små prosentvise økninger i utbytte ha en stor innvirkning på prosessøkonomien.
Anvendelsen av katalysatorer for dampkrakkingsreaksjoner er ikke blitt omfattende undersøkt, selv om ulike selskaper og forskningsgrupper leilighetsvis har arbeidet på dette området siden 70-tallet. I noen tilfeller er en prosess blitt defi-nert, men industrielle anvendelser er for tiden ikke kjent.
Blant de mest betydningsfulle referanser er de følgende, som identifiserer kalsiumaluminatforbindelser hvori 12CaO°7Al203 (mayenitt)fasen er fremherskende, som de mest aktive materialer for katalyse av naftakrakking: A.A. Lemonidou, I.A. Vasalos, Applied Catalysis, 54
(1989), 119 -138,
A. A. Lemonidou, I.A. Vasalos, Proe. 1987 AIChE Spring
National Meeting, Houston, 29. mars - 2. april 1987,
K. Kikuchi, T. Tomita, T. Sakamoto, T. Ishida, Chemical &
Engineering Progress, 81 (1985) 6, 54,
B. Basu, D. Kunzru, Industrial & Engineering Chemistry
Res., 1992, 31, 146-155.
En annen referanse har også demonstrert den gode yteevnen til materialer bestående av Ca-aluminatblandinger: S. Nowak, 6. Zimmermann, H. Gushel, K. Anders, i "Catalysis in Petroleum Refining 1989" (D.L. Trimm & al., Ed.), Elsevier Science Publishers B.V., 1990.
Hva angår undersøkelser vedrørende industriell utvikling kan det nevnes Asahi Chemical som gjør krav på en prosess, som nesten er klar for kommersialisering, for dampkrakking i et sirkulerende sjikt, under anvendelse av en katalysator basert på ZSM-5 og ZSM-11 zeolitter, fylt med metaller slik som Fe, Mg og/eller Ib metaller. Denne prosessen øker spesielt ut-byttet med hensyn til etylen, men reaksjonen er hovedsakelig rettet mot produksjonen av propylen og aromatiske forbindelser. Nyere informasjon (PERP Report 96/97S12 - Chem Systems, September 1997) åpenbarer at prosessen fremdeles har flere problemer av en teknologisk natur som må løses, blant hvilke mange aspekter vedrørende katalysatoren (aktivitet, regenerering, varighet), før den faktisk kan kommersialiseres. Mer eller mindre den samme situasjon gjelder også for den russiske prosessen til Vniios (forskningsinstitutt for organiske synteser), som anvender kaliumvanadat båret på korindon/mullitt som katalysator, med tilsetning av promotere/aktivatorer. Exxon har patentert en prosess som benytter et inert faststoff som varmetransportør eller katalysatorer basert på blandede oksyder av Mg, Ca, Mn, Be, Sr, Ce, V, Cs (W. Serrand et al., WO 97/31083). Denne prosessen er imidlertid foretrukket utformet for tunge ladninger (for eksempel > 500°C) og omfatter faktisk en spesiell type horisontale reaktorer med bevegende sjikt med to roterende skruer som hjelper til med bevegelsen av ladningen.
En teknologi som synes å være nærmere en mulig industriell anvendelse er Pyrocat-prosessen, oppstilt av Veba Oel og Linde (M. Wyrosteck, M. Rupp, D. Kaufmann, H. Zimmermann, Proe. 15th World Petroleum Congress, Beijing, 12-16 oktober 1997). Denne teknologien omfatter implementering av damp-krakkingsanlegg uten å modifisere utformingen av ovnene. Ideen er basert på belegning av innsiden av krakkingsrørene med et fast sjikt som har en katalytisk effekt og som inhi-berer dannelsen av koks, og forlenger således tidene mellom etterfølgende avbrudd for avkoksingsoperasjoner. Katalysatoren er basert på Al203/CaO og inneholder, som forgassings-promoter, forbindelser av alkalimetaller. Teknologien kan imidlertid kun anvendes for konvensjonelle krakkingsanlegg, som arbeider med konvensjonelle ladninger.
Det kan derfor sees fra litteraturen at katalysatorer basert på kalsiumaluminater kan anvendes i dampkrakkingsreaksjoner for produksjon av etylen og propylen. Kalsiumaluminatene som kan dannes er de følgende, i økende rekkefølge med hensyn til kalsiuminnehold: CaO6Al203, CaO2Al203, 3CaO5Al203, CaOAl203, 5CaO»3Al203, 12CaO 7Al203, 2CaO«Al203 og 3CaOAl203, men det er ikke omhandlet i litteraturen hvilken som er den foretrukne krystallinske fase for dampkrakkingsreaksjoner. Ifølge Lemonidou (A.A. Lemonidou, I.A. Vasalos, Applied Catalysis, 54 (1989), 119 -138) er den mest effektive katalysator en blanding av kalsiumaluminater hvori den fremherskende forbindelse er mayenitt (12CaO»7Al203) . S. Nowak har på den annen side patentert en katalysator (DD-243 647 i 1987) hvori de foretrukne faser har et lavere innhold av kalsiumoksyd: CaOAl203 og CaO2Al203.
Fremstillingen av disse katalysatorer utføres generelt ved mekanisk blanding av oksydene eller deres aluminium- og kalsium- forløpere og etterfølgende kalsinering ved høy temperatur. Denne prosessen fører generelt til dannelsen av materialer hvori det er flere faser, selv om en fase i noen tilfeller kan være utpreget fremherskende med hensyn til de andre. Imidlertid er det ikke gitt noen informasjon i den vitenskapelige litteratur med hensyn til denne type katalysator, vedrørende fremstillingen av rene kalsiumaluminatmaterialer ved hjelp av de beskrevede synteser.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av lette olefiner ved hjelp av dampkrakkings-reaks jon av hydrokarbonladninger valgt fra nafta, parafin/kerosin, atmosfærisk gassolje, vakuum-gassolje, alene eller blandet med hverandre, i nærvær av en katalysator bestående av rent mayenitt som har den generelle formel
12CaO«7A1203
med et røntgendiffraksjonsspektrum som angitt i Tabell I, idet det arbeides ved en temperatur i området fra 720 til 800°C, ved et trykk i området fra 1,1 til 1,8 absolutt atm. og i en kontakttid i området fra 0,07 til 0,2 sek.
Rent mayenitt (12CaO7A1203) tillater oppnåelse av bedre resultater hva angår utbytte med hensyn til lette olefiner på området nafta-dampkrakkingsreaksjoner med hensyn til blandinger inneholdende mayenitt og andre kalsiumaluminater enten rent eller blandet med hverandre.
Katalysatoren for dampkrakkingsreaksjoner består av rent mayenitt som har den generelle formel: 12CaO7Al203
som i sin kalsinerte form har et røntgendiffraksjonsspektrum, registrert ved hjelp av et vertikalt goniometer utstyrt med et elektronisk impulstellesystem og ved anvendelse av CuKoc bestråling (A = 1,54178 Å), inneholdende de hovedrefleksjoner som er angitt i tabell I (hvori d angir den interplanare avstand) og i figur 1.
Katalysatoren, det vil si rent mayenitt beskrevet ovenfor, kan fremstilles ved en prosess omfattende de følgende trinn: oppløsning av salter inneholdende kalsium og aluminium med
vann,
kompleksdannelse av de oppløste salter ved hjelp av
polyfunksjonelle organiske hydroksysyrer,
tørking av oppløsningen som resulterer fra
kompleksdannelsen for å oppnå et fast forløperprodukt, kalsinering av det faste forløperprodukt ved en temperatur som strekker seg fra 1300 til 1400°C, foretrukket som strekker seg fra 1330 til 1370°C, i minst 2 timer, foretrukket i minst 5 timer.
De polyfunksjonelle organiske hydroksysyrer kan velges fra sitronsyre, maleinsyre, vinsyre, glykolsyre og melkesyre, idet sitronsyre er foretrukket.
Saltene inneholdende kalsium er foretrukket valgt fra kalsiumacetat og kalsiumnitrat.
Aluminiumnitrat er det foretrukne salt inneholdende aluminium.
Det er tilrådelig at fremstillingsprosessen utføres med et molart forhold polyfunksjonelle hydroksysyrer/salter inneholdende kalsium og alumina som strekker seg fra 1,5 til 1.
Det gis noen eksempler for bedre å illustrere oppfinnelsen.
EKSEMPEL 1
Fremstilling av katalysator.
Det ble anvendt en syntesemetode i homogen fase.
Denne metoden omfatter anvendelsen av sitronsyre eller polyfunksjonelle hydroksysyrer som har den funksjon å kompleks-danne metallsalter i vandig oppløsning. Etter dehydrati-sering av den vandige oppløsning oppnås en amorf fast for-løper som, etter termisk behandling ved en høy temperatur, gir det ønskede produkt.
Hovedfordelene ved denne teknikken er de følgende:
homogen blanding i en atommålestokk
god støkiometrisk kontroll
fremstilling av blandede oksyder ved anvendelse av
kommersielle kjemiske produkter
korte behandlingstider.
En oppløsning av aluminiumnitrat, 378,2 g Al (No3) 3« 9H20 (1,008 mol) i 470 g vann ble først tilsatt til en oppløsning av kalsiumacetat, oppnådd ved oppløsning ved romtemperatur av 152,2 g (CH3COO)2Ca»H20 (0,864 mol) i 450 g H20, etterfulgt av en oppløsning av sitronsyre: 393,1 g (1,872 mol) i 375 g vann. Den oppnådde homogene oppløsning ble tørket ved hjelp av en forstøvningstørker. Det ønskede produkt 12CaO7Al203 (mayenitt) ble oppnådd i ren form etter kalsinering ved 1350°C i 5 timer.
For å oppnå en katalysator dannet ved hjelp av tablettfremstilling ble det tilsatt et smøremiddel (2 vekt% stearin-syre). Etter tablettfremstilling ble katalysatoren underkastet et ytterligere kalsineringstrinn.
Sammensetningen av den oppnådde katalysator ble bekreftet ved hjelp av røntgendiffraktometri, som viser tilstedeværelsen av den enkle rene 12CaO7Al203 fase.
(Se tabell I og figur 1 nevnt i det foregående).
EKSEMPEL 2 (Sammenligning)
I dette eksempel ble det anvendt sol-gel-metoden.
327,62 g aluminium-sek-butoksyd (1,33 mol) i 327,9 g n-butanol (4,431 mol) ble fylt i en 2 liter trehalset kolbe. En oppløsning av 200,8 g (CH3COO) 2Ca»H20 (1,14 mol) i 598 g H20 ble tilsatt ved 80°C, under kraftig magnetisk omrøring, ved hjelp av en drypptrakt. Den dannede gel ble hensatt til å aldre over natten og deretter tørket. Sammensetningen av det oppnådde produkt, etter kalsinering ved 1350°C i 5 timer, bestemt ved hjelp av røntgendiffraksjon er den følgende: 21% CaOAl2<0>3, 7% CaO2Al203, 3% 3CaOAl203, 69% 12CaO» 7A1203.
For å oppnå en katalysator dannet ved hjelp av tablettfremstilling ble det tilsatt et smøremiddel (2 vekt% stearin-syre). Etter tablettfremstilling ble katalysatoren underkastet et ytterligere, kalsineringstrinn.
Fra tabell II og figur 2 kan det sees at i tillegg til mayenitt-fasen, er der også diffraksjonslinjer som relaterer til kalsiumaluminatene spesifisert ovenfor.
EKSEMPEL 3 (Sammenligning)
En oppløsning av aluminiumnitrat, 577,7 g Al (No3) 3« 9H20 (1,540 mol) i 720 g vann ble først tilsatt til en oppløsning av kalsiumacetat, oppnådd ved oppløsning ved romtemperatur av 67,83 g (CH3COO)2Ca-H20 (0,385 mol) i 200 g H20, etterfulgt av en oppløsning av sitronsyre: 404,3 g (1,925 mol) i 380 g vann. Den oppnådde homogene oppløsning ble tørket ved hjelp av en forstøvningstørker. Det ønskede produkt CaO2Al203 ble oppnådd i ren form etter kalsinering ved 1350°C i 5 timer.
For å oppnå en katalysator dannet ved hjelp av tablettfremstilling ble det tilsatt et smøremiddel (2 vekt% stearin-syre). Etter dannelse ble katalysatoren underkastet et ytterligere kalsineringstrinn.
Sammensetningen av den oppnådde katalysator ble bekreftet ved hjelp av røntgendiffraktometri, som viser tilstedeværelsen av den enkle rene CaO2Al203 fase.
EKSEMPLER 4-7
Dampkrakkingsreaksjon utført i et laboratorieanlegg i sammen-heng med en reaktor med stasjonært sjikt og som har en dia-meter på 1,27 cm (1/2").
Driftsbetingelser:
Ladning = Ubehandlet nafta
T = 775°C
H20/ladning = 0,8 på vektbasis
Oppholdstid = 0,1 s
4 tester ble utført ved anvendelse av de følgende materialer: kvarts i granuler, eller inert materiale som referanse for
evaluering av katalysatorytelsene (eksempel 4:
sammenligning),
blanding av kalsiumaluminater fremstilt som beskrevet i eksempel 2 (eksempel 5: sammenligning),
rent CaO2Al203 fremstilt som beskrevet i eksempel 3 (eksempel 6: sammenligning),
rent mayenitt fremstilt som beskrevet i eksempel 1 (eksempel 7).
Fra resultatene gitt i tabell A kan det sees at alle kalsium-aluminatmaterialene gir høyere ytelser enn kvarts hva angår utbytte med hensyn til C2, C3, C4 olefiner (butener og butadien) . Rent mayenitt (12CaO 7A1203) gir imidlertid det beste resultat, hvilket gir det høyeste utbytte, uten å øke dannelsen av uønskede produkter slik som koks og karbonmonoksyder.
Claims (2)
1. Fremgangsmåte for fremstilling av lette olefiner ved hjelp av dampkrakkingsreaksjon av hydrokarbonladninger valgt fra nafta, parafin/kerosin, atmosfærisk gassolje, vakuum-gassolje, alene eller blandet med hverandre, i nærvær av en katalysator bestående av rent mayenitt som har den generelle formel
med et røntgendiffraksjonsspektrum som angitt i Tabell I, idet det arbeides ved en temperatur i området fra 72 0 til 8 00°C, ved et trykk i området fra 1,1 til 1,8 absolutt atm. og i en kontakttid i området fra 0,07 til 0,2 sek.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, hvori naftaen er ubehandlet nafta.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT1999MI002616A IT1313698B1 (it) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Catalizzatore per reazioni di steam cracking e relativo procedimentodi preparazione. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20006441D0 NO20006441D0 (no) | 2000-12-15 |
| NO20006441L NO20006441L (no) | 2001-06-18 |
| NO324157B1 true NO324157B1 (no) | 2007-09-03 |
Family
ID=11384123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20006441A NO324157B1 (no) | 1999-12-17 | 2000-12-15 | Fremgangsmate for fremstilling av lette olefiner |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20010021688A1 (no) |
| EP (1) | EP1114676B1 (no) |
| CN (1) | CN1202213C (no) |
| AT (1) | ATE444806T1 (no) |
| BG (1) | BG105043A (no) |
| CA (1) | CA2328040C (no) |
| CZ (1) | CZ302058B6 (no) |
| DE (1) | DE60043095D1 (no) |
| DK (1) | DK1114676T3 (no) |
| ES (1) | ES2334325T3 (no) |
| HR (1) | HRP20000871A2 (no) |
| HU (1) | HUP0004960A3 (no) |
| IT (1) | IT1313698B1 (no) |
| NO (1) | NO324157B1 (no) |
| PL (1) | PL190725B1 (no) |
| PT (1) | PT1114676E (no) |
| SK (1) | SK19142000A3 (no) |
| TR (1) | TR200003749A3 (no) |
| YU (1) | YU79600A (no) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100513664B1 (ko) * | 2002-05-16 | 2005-09-07 | 주식회사 엘지화학 | 프로필렌의 부분 산화 반응용 촉매의 제조 방법 |
| JP2006341223A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Oxy Japan:Kk | 気体状有機化合物の処理装置および処理方法 |
| KR101270191B1 (ko) | 2005-08-15 | 2013-05-31 | 상하이 리서치 인스티튜트 오브 페트로케미칼 테크놀로지 시노펙 | 유동상 촉매를 사용하여 촉매 분해에 의하여 에틸렌 및 프로필렌을 제조하는 방법 |
| US9480975B2 (en) | 2005-08-15 | 2016-11-01 | China Petroleum & Chemical Corporation | Catalyst for catalytic cracking in a fluidized bed |
| EP1935478A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-25 | Oxy Japan Corporation | Gaseous organic compound disposal system and method |
| CN101314126B (zh) * | 2007-05-31 | 2011-07-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种蒸汽裂解催化剂及其制备方法和应用 |
| JP5245455B2 (ja) * | 2008-02-28 | 2013-07-24 | 旭硝子株式会社 | マイエナイト型化合物 |
| KR101622802B1 (ko) * | 2008-10-06 | 2016-05-19 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 산화물의 제조 방법 |
| CN101974325B (zh) * | 2010-10-28 | 2013-05-15 | 陕西科技大学 | 一种镨掺杂七铝酸十二钙光致发光粉体的制备方法 |
| BR112015003948A8 (pt) | 2012-08-30 | 2021-09-14 | Japan Science & Tech Agency | Método para produção de pó e composto maienite condutivo, método para produção de um catalisador metálico apoiado, e método para sintetizar amônia |
| KR102159678B1 (ko) | 2012-09-20 | 2020-09-24 | 고쿠리츠켄큐카이하츠호진 카가쿠기쥬츠신코키코 | 수소생성촉매 및 수소의 제조법 |
| CN105163851A (zh) | 2013-04-29 | 2015-12-16 | 沙特基础工业公司 | 石脑油转化成烯烃的催化方法 |
| CN105294404B (zh) * | 2015-09-10 | 2017-10-24 | 沈阳化工大学 | 利用负载型氧化钙除水剂去除苯甲醚中水分的方法 |
| CN109208079B (zh) * | 2018-08-22 | 2020-09-22 | 武汉大学 | 一种钙铝石型半导体材料的制备方法 |
| ES2897523B2 (es) | 2021-08-10 | 2022-07-18 | Advanced Thermal Devices S L | Cátodo basado en el material C12A7:e ''electride'' para la emisión termiónica de electrones y procedimiento para el empleo del mismo |
| CN114405495A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-04-29 | 华中科技大学 | 一种介孔钙基催化剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL83582C (no) * | 1952-11-01 | |||
| US3969542A (en) * | 1974-07-12 | 1976-07-13 | Toyo Engineering Corporation | Catalysts and methods of making |
| US4331451A (en) * | 1980-02-04 | 1982-05-25 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. | Catalytic gasification |
| DD243647A1 (de) * | 1985-12-02 | 1987-03-11 | Akad Wissenschaften Ddr | Katalysator aus einem gesintertem formgegenstand auf calciumaluminatbasis und verfahren zur herstellung |
| NZ222691A (en) * | 1987-12-29 | 1991-05-28 | Nz Government | Production of high temperature metal oxide superconductors |
| DE4400430A1 (de) * | 1994-01-10 | 1995-07-13 | Linde Ag | Verfahren zum thermokatalytischen Spalten von höhersiedenden Kohlenwasserstoffen und Spaltofen |
| EP0728831B1 (de) * | 1995-02-17 | 2000-07-12 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zum Spalten von Kohlenwasserstoffen und Vorrichtung |
-
1999
- 1999-12-17 IT IT1999MI002616A patent/IT1313698B1/it active
-
2000
- 2000-12-08 CA CA2328040A patent/CA2328040C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-11 BG BG105043A patent/BG105043A/bg unknown
- 2000-12-12 CZ CZ20004628A patent/CZ302058B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-12-14 SK SK1914-2000A patent/SK19142000A3/sk unknown
- 2000-12-14 YU YU79600A patent/YU79600A/sh unknown
- 2000-12-15 HU HU0004960A patent/HUP0004960A3/hu not_active IP Right Cessation
- 2000-12-15 HR HR20000871A patent/HRP20000871A2/hr not_active Application Discontinuation
- 2000-12-15 US US09/736,306 patent/US20010021688A1/en not_active Abandoned
- 2000-12-15 CN CN00137253.XA patent/CN1202213C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-15 NO NO20006441A patent/NO324157B1/no not_active IP Right Cessation
- 2000-12-15 PL PL00344565A patent/PL190725B1/pl unknown
- 2000-12-15 TR TR2000/03749A patent/TR200003749A3/tr unknown
- 2000-12-18 AT AT00204592T patent/ATE444806T1/de active
- 2000-12-18 PT PT00204592T patent/PT1114676E/pt unknown
- 2000-12-18 DE DE60043095T patent/DE60043095D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-18 EP EP00204592A patent/EP1114676B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-18 ES ES00204592T patent/ES2334325T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-18 DK DK00204592.0T patent/DK1114676T3/da active
-
2002
- 2002-12-04 US US10/309,145 patent/US6696614B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20006441L (no) | 2001-06-18 |
| SK19142000A3 (sk) | 2001-11-06 |
| NO20006441D0 (no) | 2000-12-15 |
| PL344565A1 (en) | 2001-06-18 |
| US20030109376A1 (en) | 2003-06-12 |
| CA2328040A1 (en) | 2001-06-17 |
| CZ20004628A3 (cs) | 2001-08-15 |
| HUP0004960A3 (en) | 2002-04-29 |
| TR200003749A2 (tr) | 2001-07-23 |
| CN1202213C (zh) | 2005-05-18 |
| EP1114676A3 (en) | 2002-02-06 |
| PL190725B1 (pl) | 2005-12-30 |
| DK1114676T3 (da) | 2010-02-15 |
| PT1114676E (pt) | 2010-01-08 |
| CZ302058B6 (cs) | 2010-09-22 |
| IT1313698B1 (it) | 2002-09-09 |
| BG105043A (bg) | 2001-11-30 |
| TR200003749A3 (tr) | 2001-07-23 |
| EP1114676A2 (en) | 2001-07-11 |
| DE60043095D1 (de) | 2009-11-19 |
| CA2328040C (en) | 2010-06-08 |
| HU0004960D0 (no) | 2001-02-28 |
| EP1114676B1 (en) | 2009-10-07 |
| YU79600A (sh) | 2003-04-30 |
| HRP20000871A2 (en) | 2001-06-30 |
| ES2334325T3 (es) | 2010-03-09 |
| CN1317546A (zh) | 2001-10-17 |
| US20010021688A1 (en) | 2001-09-13 |
| US6696614B2 (en) | 2004-02-24 |
| ITMI992616A1 (it) | 2001-06-17 |
| ITMI992616A0 (it) | 1999-12-17 |
| ATE444806T1 (de) | 2009-10-15 |
| HUP0004960A2 (hu) | 2001-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO324157B1 (no) | Fremgangsmate for fremstilling av lette olefiner | |
| EA023714B1 (ru) | Катализатор на основе алюмината цинка и марганца, используемый для дегидрирования алканов | |
| EA029026B1 (ru) | Катализатор и способ селективного получения низших углеводородов с1-с5 из синтез-газа с низким выходом метана и co | |
| US9480975B2 (en) | Catalyst for catalytic cracking in a fluidized bed | |
| NO324156B1 (no) | Katalysator for dampkrakkingsreaksjoner, fremgangsmate for fremstilling derav, og fremgangsmate for fremstilling av lette olefiner | |
| US5968475A (en) | Dealuminated IM-5 zeolite | |
| WO2015152159A1 (ja) | 不飽和炭化水素の製造方法 | |
| JPS61289049A (ja) | プロピレンの製造方法 | |
| CN101348408B (zh) | 制乙烯丙烯的石脑油催化裂解方法 | |
| RU2242279C2 (ru) | Катализатор для превращения парафиновых углеводородов с2-с5, способ его получения и способ превращения парафиновых углеводородов с2-с5 в низшие олефины | |
| CN113070094A (zh) | 用于二氧化碳加氢与甲苯芳香环烷基化的催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN112717919A (zh) | 异丁烷脱氢生产异丁烯催化剂 | |
| RU2806558C1 (ru) | Гетерогенный катализатор для высокотемпературного дегидрирования пропана и способ получения пропилена с его использованием | |
| NO324102B1 (no) | Fremgangsmate for regenerering av brukte katalysatorer for dampkrakkingsreaksjoner, og fremgangsmate for fremstilling av lette olefiner ved dampkrakkingsreaksjon. | |
| KR100387433B1 (ko) | 산화아연과 알루미나의 결정 특성을 조절한 탈수소용금속촉매 | |
| JPH08113606A (ja) | 低級炭化水素の重合方法 | |
| Kedia et al. | Production of light olefins from methanol using catalytic fixed with different catalytic bed composition | |
| Xu et al. | Effect of phosphorus on novel bifunctional additives for enhancing the production of propylene and removal of SO2 in FCC process | |
| KR20240090507A (ko) | Zsm-5 분자체 촉매, 이의 제조방법 및 응용 | |
| CN115990508A (zh) | 一种zsm-5分子筛催化剂及其制备方法和应用 | |
| DE DK et al. | Dampfspaltungskatalysator und dessen Herstellungsverfahren Catalyseur pour le vapocraquage et sa méthode de préparation | |
| Ni et al. | Elucidating the Acid-Base Properties of Zno-Zro2 Catalysts for Ethanol-to-Butadiene Process | |
| WO2000008008A1 (en) | Process for the oxidation of butadiene and butene with cobalt and molybdenum oxide based catalysts |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |