NO790713L - Modifisert krakkingskatalysatorsammensetning, fremgangsmaate til aa passivere metaller paa krakkingskatalysatorer og fremgangsmaate til aa krakke et hydrokarbonmatningsmateriale - Google Patents
Modifisert krakkingskatalysatorsammensetning, fremgangsmaate til aa passivere metaller paa krakkingskatalysatorer og fremgangsmaate til aa krakke et hydrokarbonmatningsmaterialeInfo
- Publication number
- NO790713L NO790713L NO790713A NO790713A NO790713L NO 790713 L NO790713 L NO 790713L NO 790713 A NO790713 A NO 790713A NO 790713 A NO790713 A NO 790713A NO 790713 L NO790713 L NO 790713L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cracking
- catalyst
- cracking catalyst
- tellurium
- treatment agent
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 160
- 238000005336 cracking Methods 0.000 title claims description 138
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 44
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 32
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims description 26
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims description 26
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims description 19
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 15
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical group [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 74
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 73
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 47
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 21
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 13
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 12
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- -1 vanadium metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 18
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 4
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 4
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical class O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 2
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 150000003498 tellurium compounds Chemical class 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000011959 amorphous silica alumina Substances 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- HHFAWKCIHAUFRX-UHFFFAOYSA-N ethoxide Chemical compound CC[O-] HHFAWKCIHAUFRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- NBTOZLQBSIZIKS-UHFFFAOYSA-N methoxide Chemical compound [O-]C NBTOZLQBSIZIKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000003079 shale oil Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- LAJZODKXOMJMPK-UHFFFAOYSA-N tellurium dioxide Chemical compound O=[Te]=O LAJZODKXOMJMPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGMWCJPYHVWVRR-UHFFFAOYSA-N tellurium monoxide Chemical compound [Te]=O QGMWCJPYHVWVRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IIXQANVWKBCLEB-UHFFFAOYSA-N tellurium trioxide Chemical compound O=[Te](=O)=O IIXQANVWKBCLEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004846 x-ray emission Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/057—Selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/0576—Tellurium; Compounds thereof
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
Denne oppfinnelse angår cracking av hydrokarbonråmaterialer. Hydrokarbonråmaterialer inneholdende høymolekylære hydrokarboner crackes ved at de ved høy temperatur bringes i berøring med en crackingskatalysator, hvorved lette destillater såsom bensin produseres. Crackingskatalysatoren forringes imidlertid gradvis under denne prosess. En av grunnene til denne forringelse er at der avsettes forurensende metaller, f.eks. nikkel, vanadium og jern på katalysatoren, hvilket resulterer i økt produksjon av hydrogen og koks og nedsatt aktivitet av katalysatoren med hensyn til cracking. Dessuten blir omsetningen av hydrokarboner til bensin redusert pga. disse metaller. Der er derfor et behov for en crackingsprosess eller en modifisert crackingskatalysator som vil forhindre eller redusere de skadelige virkninger av disse metallforurensninger.
Det er således en hensikt med oppfinnelsen å skaffe en for-bedret katalytisk crackingsprosess, en prosess til passivering av forurensende metallavleiringer på en crackingskatalysator, en prosess til gjenopprettelse av brukt crackingskatalysator og en modifisert crackingskatalysator som skaffer høyt utbytte og høy selek-tivitet for bensin eller hydrokarbonbrensler med høyt kokepunkt.
Ifølge oppfinnelsen er dét funnet at den uheldige virkning
av nikkel, vanadium og jern på crackingskatalysatorer kan for-bygges eller reduseres ved at crackingskatalysatoren bringes i be-røring med minst ett behandlingsmiddel valgt fra gruppen tellur, telluroksyder og forbindelser som kan omdannes til tellur eller telluroksyder under cracking eller regenerering av katalysatoren,
idet der til crackingskatalysatoren tilsettes en modifiserende mengde behandlingsmiddel.
Ved tilsetning til crackingskatalysatoren ifølge oppfinnelsen enten før, under eller etter bruk av katalysatoren, oppnås øket katalysatoraktivitet, øket utbytte av bensin eller høytkokende hydrokarbonbrensler og redusert hydrogenproduksjon.
Ifølge en utførelse av oppfinnelsen er der skaffet en ny
type crackingskatalysator fremstilt . ved at en vanlig crackingskatalysator er bragt i berøring med et tellurholdig behandlingsmiddel i en mengde og på en måte som beskrevet nedenfor.
Eksempler på noen tellurholdige behandlingsmidler som kan anvendes til berøring av crackingskatalysatorer, er de som velges fra gruppen tellur, tellurmonoksyd, tellurdioksyd, tellurtrioksyd, tellur(IV)syre, tellur(VI)syre, tellurmetoksyd og telluretoksyd samt blandinger derav. Det for tiden foretrukkede behandlingsmiddel er fritt dvs. ubundet tellur.
Uttrykket "crackingskatalysator" betyr enten nye eller brukte crackingskatalysator-materialer som er nyttige for cracking av hydrokarboner i fravær av tilsatt hydrogen. Crackingskatalysatoren kan være en hvilken som helst vanlig crackingskatalysator.
Slike crackingskatalysator-materialer kan være hvilke som helst av de crackingskatalysatorer som det er vanlig å anvende ved katalytisk cracking av hydrokarboner med kokepunkt høyere enn 204°C for produksjon av bensin, motordrivstoff, blandekomponenter og lette destillater. Disse vanlige crackingskatalysatorer inneholder som regel kisel eller kisel-aluminiumoksyd. Slike materialer forekommer ofte i forbindelse med zeolittiske materialer. Disse zeolittiske materialer kan være naturlig forekommende, eller de kan være fremstilt ved vanlige ionevekslermetoder for å skaffe metallioner som forbedrer katalysatorens aktivitet. Zeolitt-modifiserte kisel/ aluminiumoksyd-katalysatorer er særlig anvendelige i den foreliggende oppfinnelse. Eksempler på crackingskatalysatorer som tellur kan innlemmes i eller på, omfatter hydrokarbon-crackingskatalysatorer som fås ved blanding av en gel av et uorganisk oksyd med et aluminium-silikat, og aluminiumsilikatforbindelser som er sterkt sure som et resultat av behandling med et flytende middel inneholdende minst et kation av et sjeldent jordmetall og et hydrogenion eller et ion som kan omdannes til et hydrogenion. Det anvendte katalytiske crackingsmateriale i ubrukt form vil vanligvis være i form av partikler med en partikkelstørrelse som hovedsakelig ligger i området 10-200 um.
Om ønskelig kan crackingskatalysatoren inneholde et for-ti rennings f remmende middel, f.eks. platina eller krom.
Det ubrukte katalytiske crackingsmateriale som anvendes i den foreliggende oppfinnelse, inneholder hovedsakelig intet nikkel, vanadium eller jern. Nærmere bestemt ligger innholdet av nikkel-, vanadium- og jern-metaller i det ubrukte katalytiske crackingsmateriale som utgjør den største del av den ubrukte crackingskatalysator ifølge oppfinnelsen, fortrinnsvis innenfor de nedenfor angitte grenser:
Vektprosenttallene i tabellen står i forhold til den samlede vekt av ubrukt katalytisk crackingsmateriale, innbefattet metallene nikkel, vanadium og jern, men ikke til de tilsatte modifiserings-midler i form av tellur. Innholdet av metallene på crackingskatalysatoren kan fastlegges ved hjelp av standardmetoder som er velkjente i faget, f.eks. ved atomabsorpsjonsspektroskopi eller ved røntgenfluorescens-spektroskopi.
De katalytiske crackingsmaterialer kan ha varierende porevolum og overflateareal. I alminnelighet vil imidlertid den ubrukte crackingskatalysator ha et porevolum som ligger i området 0,1-1 ml/g. Overflatearealet av dette ubrukte katalytiske crackingsmateriale vil i alminnelighet ligge i området 50-500 m 2/g.
Den modifiserte katalysator ifølge oppfinnelsen består i alt vesentlig av en vanlig crackingskatalysator hvor der i.eller på katalysatoren foreligger en modifiserende eller passiverende mengde av tellurholdig behandlingsmiddel. En slik "modifiserende mengde" er den mengde som er tilstrekkelig til å forebygge eller redusere de skadelige virkninger av nikkel-, jern- eller vanadiummetaller.
Den måte som den vanlige crackingskatalysator bringes i be-røring med behandlings- eller modifiseringsmiddelet på, er ikke kritisk. F.eks. kan middelet i findelt form blandes med den vanlige crackingskatalysator på vanlig måte, f.eks. ved rulling, risting, omrøring eller lignende. Eventuelt kan behandlingsmiddelet løses opp eller dispergeres i en egnet væske, f.eks. vann, hydrokarbon eller vandig syre, tildels avhengig av det spesielle modifiserende middel som brukes, og den resulterende oppløsning eller dispersjon kan brukes til å impregnere den vanlige crackingskatalysator, fulgt av avdriving av væsken, eller det modifiserende middel kan felles ut på katalysatoren fra en oppløsning inneholdende behandlingsmiddelet i forskjellig kjemisk form, hvoretter oppløsningsmiddelet fjernes. Om ønskelig kan det modifiserende middel løses opp eller dispergeres i hydrokarbonråmaterialet for crackingsprosessen, og i dette tilfelle blir hydrokarbonråmaterialet og behandlingsmiddelet bragt i berøring med crackingskatalysatoren på omtrent samme tid.
Om ønskelig kan også crackingskatalysatoren utsettes for behandlingsmiddelet i dampform for avsetning av middelet på katalysatoren. Kombinasjoner av de forskjellige metoder kan selvsagt også anvendes for oppnåelse av en modifisering av katalysatoren med behandlingsmiddelet.
Skjønt forholdet mellom behandlingsmiddel og vanlig crackingskatalysator kan variere over vide områder, tildels avhengig av konsentrasjonen av forurensende metaller på katalysatoren og i den hydrokarbon-råmaterialstrøm som skal crackes, vil behandlingsmiddelet vanligvis bli anvendt i en slik mengde at det skaffer minst ca. 0,005-5, fortrinnsvis ca. 0,02-2 vektdeler tellur pr.
100 vektdeler vanlig crackingskatalysator inklusive eventuelle forurensende metaller, men eksklusive behandlingsmiddelet.
Den form som telluret anvendes i ved fremstillingen av de tellurholdige katalysatorer, er ikke kritisk. Således er tellur i form av grunnstoff, uorganiske tellurforbindelser og organiske tellurforbindelser samt blandinger derav egnede kilder for tellur. Uttrykket "tellur" henviser generelt til en hvilken som helst av disse tellurkilder.
Da det viktigste formål med tellur på det katalytiske crackingsmateriale er å forhindre eller mildne de uønskede virkninger av de forurensende metaller som ellers (uten tellur) ville ha fore-kommet, særlig den økede hydrogenproduksjon og det reduserte utbytte av bensin eller hydrokarboner med høyere kokepunkt, f.eks. petroleum, dieselolje og fyringsolje, som disse forurensende metaller forår-saker, bør de kilder for tellur som benyttes og innlemmes i eller på crackingskatalysatoren, i alt vesentlig være fri for slike forurensende metaller. Tellurkildene bør således i alt vesentlig ikke inneholde noe nikkel, vanadium eller jern.
Den tellurholdige katalysator kan fremstilles ved at det vanlig anvendte katalytiske crackingsmateriale bringes i berøring med tellur-behandlingsmiddelet. Forut for eller under bruk i crackingsprosessen blir den tellurholdige katalysator varmet opp til en høy temperatur, f.eks. i området 427-816°C, i en oksyderende eller reduserende atmosfære. Slik oppvarming kan skje i den katalytiske cracker,i katalysator-regeneratoren eller i en beholder adskilt fra den katalytiske cracker eller katalysator-regneratoren. Således kan den tellurholdige katalysator fremstilles fra brukt eller fortrinnsvis ny, vanlig crackingskatalysator ved sammen-blanding av denne vanlige katalysator med tellur-behandlingsmiddelet i nærvær eller fravær av et oppløsningsmiddel, som eventuelt fjernes med eller uten oppvarming til høy temperatur. Den resulterende katalysator kan tilsettes som etterfyllingskatalysator i crackingsprosessen, idet denne etterfyllingskatalysator fortrinnsivs tilsettes i katalysator-regeneratoren. I en foretrukket prosess blir tellur-behandlingsmiddelet som sådant eller fortrinnsvis i oppløst form eller dispergert i et flytende medium, f.eks. mineralolje, tilsatt oljéråmaterialet når dette blir matet til den katalytiske cracker. Behandlingsmidlene tilsettes i en slik mengde at konsentrasjonen av tellur i eller på katalysatoren ligger i området 0,005-5, fortrinnsvis i området 0,02-2, vektprosent, regnet på vekten av crackingskatalysator før behandlingen med tellur eller forbindelser derav. I en mindre foretrukket utførelse kan tellur-behandlingsmiddelet tilsettes direkte til en katalysatorstrøm i crackingsprosessen.
Ifølge en videre utførelsesform av oppfinnelsen er der skaffet en fremgangsmåte til å gjenopprette virkningen av brukt katalysator ved passivering av forurensende nikkel, vanadium og jern, som går ut på å bringe den forurensede crackingskatalysator i berøring med et tellur-behandlingsmiddel ved høy temperatur.
Den tid hvorunder katalysatoren er i berøring med behandlingsmiddelet, er ikke kritisk. I alminnelighet ligger tiden i området 0,1-300 min.
Uttrykket "tellur-behandlingsmiddel" er ment å innbefatte tellur som angitt ovenfor.
Ifølge nok en utførelsesform av oppfinnelsen er der skaffet
en crackingsprosess hvor hydrokarbonråmateriale under forhold som bevirker cracking, bringes i berøring med en modifisert crackingskatalysator som omfatter en modifiserende mengde av tellur som angitt ovenfor. Også for denne utførelse gjelder de ovenfor angitte foretrukkede detaljer med hensyn til den modifiserte crackingskatalysator.
Den foretrukkede modifiserte crackingskatalysator er således en
som fås når man blander en crackingskatalysator med et tellur-behandlingsmiddel og utsetter blandingen for en høy temperatur.
Fortrinnsvis og i henhold til enda en videre utførelses-form av oppfinnelsen blir tellur-behandlingsmiddelet tilsatt råmaterialet som kommer inn i crackingssonen, hvor det bringes i berøring med crackingskatalysatoren. Ved denne fremgangsmåte blir berøringen mellom crackingskatalysatoren og behandlingsmiddelet og den opprinnelige behandling under høy temperatur utført under de reduserende forhold som råder i den katalytiske cracker.
Den crackingsprosess som den tellurholdige^crackingskatalysator anvendes i, er egentlig en forbedring av en vanlig crackingsprosess som anvender en vanlig crackingskatalysator. Skjønt den tellurholdige: crackingskatalysator kan brukes i en katalytisk crackingsprosess som anvender et fast katalysatorskikt, er den særlig nyttig i en katalytisk crackingsprosess med fluidisert skikt.
En foretrukket utførelse av crackingsprosessen ifølge oppfinnelsen anvender en cyklisk strøm av katalysator fra en crackingssone til en regenereringssone. I denne prosess blir et forurenset hydrokarbonråmateriale inneholdende forurensende metaller, f.eks. nikkel, vanadium eller jern, i en crackingssone under forhold som bevirker cracking, og i fravær av tilsatt hydrogen bragt i berøring med en tellurholdige katalysator som angitt ovenfor. Et cracket produkt oppnås og gjenvinnes, og crackingskatalysatoren føres fra crackingssonen inn i en regenereringssone. Her blir crackingskatalysatoren regenerert ved å bringes i berøring med en gass som inneholder fritt oksygen, fortrinnsvis luft. Den koks som har bygget seg opp under crackingsprosessen, blir derved i det minste delvis brent av fra katalysatoren. Den regenererte crackingskatalysator fører på nytt inn i crackingssonen.
Videre foretrekkes det ved utførelse av crackingsprosessen ifølge oppfinnelsen å erstatte en del av den samlede mengde crackingskatalysator med ubrukt crackingskatalysator kontinuerlig eller satsvis. I alminnelighet erstattes ca. 0,5-6 vektprosent av den samlede crackingskatalysator hver dag med ny crackingskatalysator. Den egentlige mengde av katalysator som erstattes, avhenger delvis av arten av det anvendte råmateriale. Denne etterfyllingsmengde av crackingskatalysator kan tilsettes på et hvilket som helst sted i prosessen. Det foretrekkes imidlertid å føre den del av crackings katalysatoren som er etterfyllingskatalysator, inn i regenerator-sonen i en cyklisk crackingsprosess.
Det skal også forstås at den brukte crackingskatalysator som kommer fra crackingssonen, før den føres inn i regeneratoren befris for hovedsakelig alle medførte væske- eller gassformede hydrokarboner. På samme måte kan den regenererte katalysator befris for eventuelt medført oksygen før den føres tilbake til crackingssonen. Frigjøringen utføres vanligvis ved hjelp av damp.
De spesielle forhold som råder i crackingssonen og i regene-reringssonen, er ikke kritiske og avhenger av flere parametre, f.eks. det råmateriale som brukes, den katalysator som anvendes, og de ønskede resultater. Det er foretrukket og mest vanlig at forholdené ved cracking og regenerering ligger innen de følgende områder:
Crackingssone
Regenereringssone
De råmaterialer som anvendes i den katalytiske crackingsprosess ifølge oppfinnelsen, inneholder metallforurensninger såsom nikkel, vanadium og jern. Råmaterialene omfatter dem som det er vanlig å anvende i katalytiske crackingsprosesser for fremstilling av bensin og lette destillatfraksjoner fra tyngre hydrokarbonråmaterialer. Råmaterialene har vanligvis et opprinnelig kokepunkt på over ca. 204°C og innbefatter væsker såsom gassoljer, fyringsoljer, råolje som de flyktige bestanddeler er blitt fjernet fra (topped crudes), skiferoljer, oljer fra tjæresand, oljer fra kull, blandinger av to eller flere av disse o.l. Med "topped crude" . forstås de oljer som fås som bunnstrømmer fra en fraksjonerings-kolonne for råolje. Om ønskelig kan hele eller en del av råmaterialet utgjøre en olje som en del av metallinnholdet tidligere er blitt fjernet fra, f.eks. ved hydrogenbéhandling (hydrotreating) eller oppløsnirjgsmiddelekstraks jon.
De råmaterialer som benyttes i prosessen ifølge oppfinnelsen, vil typisk inneholde mengder av et eller flere av metallene nikkel, vanadium og jern innen de områder som er vist i den etterfølgende tabell:
En av de viktigste utførelsesformer av oppfinnelsen gjelder en prosess for cracking av tungolje. Den prosess som er kjent for dette formål, er istand til å cracke tungoljer med et metallinnhold på "ripp til 80 ppm av samlede virksomme metaller, dvs. metaller som på en eller annen måte er skadelige for crackingsprosessen. Marginalt lønnsomme resultater oppnås med oljer med 40-80 ppm av samlede virksomme metaller. Ifølge oppfinnelsen kan tungoljer med et samlet metallinnhold på ca. 40-100 ppm og selv de med ca. 100-200 ppm og mer crackes i en crackingsprosess i fravær av tilført hydrogen ved anvendelse av den ovenfor angitte crackingskatalysator for oppnåelse av bensin og andre brensler og innblandingsstoffer i brensler. Således kan kjente tungoljer med et samlet metallinnhold på 80-300 ppm som tidligere ikke kunne anvendes direkte til brensélproduk-sjon og særlig ikke til produksjon av bensin eller hydrokarboner med høyere kokepunkt, crackes ifølge oppfinnelsen og gi bensin og hydrokarboner med høyt kokepunkt, f.eks. petroleum, dieselolje og fyringsoljer. Det er særlig foretrukket at konsentrasjonen av tellur i eller på den tellurholdige; crackingskatalysator som anvendes i prosessen ifølge oppfinnelsen for cracking av disse oljer med høyt metallinnhold, er knyttét til gjennomsnittsinnholdet av det samlede virksomme metallinnhold i råmaterialet som angitt i den nedenstående tabell:
Oppfinnelsen vil kunne forstås bedre av de følgende eksempler som er ment å belyse foretrukkede utførelser av oppfinnelsen, som imidlertid ikke er begrenset til eksemplene.
Eksempel I.
En crackingskatalysator av handelskvalitet (DZ-7 crackingskatalysator. fra Davison Chemical Division,. W.R. Grace & Company, inneholdende amorft kisel-aluminiumoksyd med zeolittisk materiale) som var blitt brukt i en industriell crackingsenhet og deretter underkastet regenerering i laboratoriet, ble anvendt i en rekke forsøk som viste effektiviteten av tellur med hensyn til forbedring av en metallforurenset brukt crackingskatalysator. Egenskapene til den brukte crackingskatalysator før regenerering i laboratoriet er vist i tabell I.
Den brukte crackingskatalysator med de i tabell I angitte egenskaper ble underkastet regenerering i laboratoriet ved at katalysatoren ble oppvarmet under fluidisering med luft til 649°C og holdt på denne temperatur i ca. 30 min. Katalysatoren ble så avkjølt til væreIsetemperatur (ca. 25°C) under fluidisering med nitrogen. Den resulterende regenererte katalysator, heretter kalt katalysator I, ble anvendt som vist nedenfor.
En porsjon på 35,0 g av den regenererte katalysator I ble tørrblandet med 0,28 g tellurpulver som hadde passert en 325 maskers sikt, og den resulterende blanding ble kondisjonert som følger: Blandingen ble ført inn i en kvartsreaktor av laboratoriestørrelse med et innesluttet fluidisert skikt, og reaktoren ble spylt med nitrogen. Reaktoren ble så spylt med hydrogen og blandingen varmet opp til 649°C under fluidisering med hydrogen. Under denne oppvarming ble der dannet en gul avleiring på reaktorveggen. Reaktoren ble spylt med nitrogen for fjerning av hydrogen, hvoretter blandingen på 649°C ble fluidisert med luft i ca. 15 min.
En annen porsjon (34,0 g) av den regenererte katalysator I uten tellur ble ført inn i en kvartsreaktor av laboratoriestørrelse med et innesluttet fluidisert skikt.
Der ble utført to crackings-regenereringscykler med den kon-disjonerte tellurholdige katalysator før katalysatoren ble vurdert. Både i disse cykler og i de etterfølgende cykler ved bedømmelse av katalysatoren ved forskjellige katalysator/olje-forhold var den olje som ble underkastet cracking, en "topped" West Texas råolje. I hver cyclus ble crackingstrinnet utført ved 510°C og omtrent atmosfæretrykk i 0,5 min. og regenereringsstrinnet ved ca. 649°C og omtrent atmosfæretrykk i ca. 30 min under anvendelse av fluidisert luft, idet reaktoren ble spylt med nitrogen før og etter hvert crackingstrinn.
Vurdering av den regenererte katalysator I uten tellur og uten kondisjonering ved forskjellige katalysator/olje-forhold ble utført på samme måte som den tellurholdige katalysator, men med den unntagelse at vurderingen ble begynt uten de to forberedende crackings-regenereringscykler som ble anvendt for den tellurholdige katalysator. Den olje som ble brukt i crackingsforsøkene, var igjen West Texas "topped" råolje.
Egenskaper av den "topped" West Texas råolje som ble anvendt
i crackingstrinnene, er vist i tabell II.
Resultatene av crackingsforsøkene som ble utført med de to katalysatorer ved forskjellige katalysator/olje-forhold, er vist i tabell III. I tabellen er også oktantallet angitt for hver av de bensinfraksjoner som ble oppnådd i hvert av crackingsforsøkene, bestemt ved den metode som er angitt i Journal of the Institute of Petroleum, bind 58, nr. 560 (mars 1972).
Som angitt i tabell III var den tellurholdige katalysator ved et bestemt katalysator/olje-vektforhold mer aktiv enn den katalysator som ikke hadde fått tilsatt tellur. Videre resulterte bruken av tellurholdig katalysator ved lavere katalysator/olje-forhold i produksjon av mer bensin og mindre hydrogen enn bruken av katalysator uten tilsetning av tellur. Under de anvendte forhold fant der. ved høyere katalysator/olje-forhold sted overcracking av råmaterialet når den tellurholdige katalysator ble brukt, pga. den relativt høye aktivitet av denne katalysator. Oktantallet for den bensin som ble produsert ved bruk av den tellurholdige katalysator, var minst like høyt som for den bensin som ble produsert ved bruk av katalysator uten tilsetning av tellur.
Eksempel II.
Dette regneeksempel er tatt med for å vise hvordan oppfinnelsen kan anvendes i industriell målestokk. I en industriell crackingsenhet inneholdende 200 tonn crackingskatalysator blir der cracket 3860 m 3/d av en olje med en API-tyngdetetthet på 20,8. For oppnåelse av et nivå på 0,5 vektprosent tellur på crackingskatalysatoren (regnet på ubehandlet crackingskatalysator) blir tellur som er dispergert i en mineralolje, tilsatt råmaterialet i en mengde på 20 ppm tellur i 17 dager eller 30 ppm tellur i 10 dager. For å holde tellurnivået på 0,5 vektprosent må tilset-ningsmengden være 10 ppm tellur dersom 8 tonn katalysator tas ut fra reaktoren hver dag og erstattes med ubehandlet katalysator. Dersom bare 6 tonn pr. dag skal erstattes, vil denne tilsetning være tilstrekkelig til å holde tellurnivået i katalysatorsysternet på 0,65 vektprosent. Dette betyr at 987 kg mineraloljedispersjon av tellur med et tellurinnhold på 11 vektprosent må tilsettes råmaterialet hver dag i 10 dager (alternativt 658 kg pr. dag i 17 dager) og at 329 kg av denne mineraloljedispersjon av tellur må tilsettes råmaterialet hver dag for opprettholdelse av detønskede nivå av tellur på katalysatoren på 0,5 vektprosent.
Claims (10)
1. Modifisert crackingskatalysator-sammensetning omfattende en crackingskatalysator som er kombinert med en modifiserende mengde av minst ett behandlingsmiddel for passivering av metaller/karakterisert vedat det nevnte behandlingsmiddel er valgt blant tellur, telluroksyder og forbindelser som kan omdannes til tellur eller oksyder derav under cracking eller katalysator-re gene re ring.
2. Sammensetning ifølge krav 1,karakterisertved at den nevnte crackingskatalysator er valgt blant brukt crackingskatalysator, særlig brukt crackingskatalysator med en i det minste delvis deaktiverende mengde av et eller flere av metallene nikkel, jern og vanadium i form av avleiringer, ubrukt crackingskatalysator og blandinger av brukt og ubrukt crackingskatalysator.
3. Fremgangsmåte til passivering av nikkel-, jern- og/eller vanadiummetaller på en crackingskatalysator, omfattende å bringe den nevnte crackingskatalysator i berøring med i det minste ett behandlingsmiddel, idet der til crackingskatalysatoren tilsettes en modifiserende mengde behandlingsmiddel,karakterisertved at behandlingsmiddelet er et middel som er angitt i krav 1.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakter! sert ved at der anvendes en crackingskatalysator som angitt i krav 2.
5. Fremgangsmåte til cracking av et hydrokarbonråmateriale, omfattende å bringe det nevnte råmateriale i berøring med en crackingskatalysator under forhold som bevirker cracking, idet den nevnte crackingskatalysator er blitt modifisert med en modifiserende mengde behandlingsmiddel for behandling av passiverende metaller,karakterisert vedat der anvendes et behandlingsmiddel som angitt i krav 1 og fortrinnsvis en crackingskatalysator som angitt i krav 2.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisertved -at behandlingsmiddelet tilsettes katalysatoren før denne bringes i berøring med råmaterialet.
7. Crackingsprosess hvor (a) hydrokarbonråmaterial-strømmen føres inn i en crackingssone, (b) hydrokarbonråmaterial-strømmen i crackingssonen bringes
i berøring med en crackingskatalysator ved høy temperatur for fremstilling av et cracket produkt, (c) det crackede produkt tas ut av crackingssonen (d) det crackede produkt separeres fra katalysatoren (e) katalysatoren føres inn i en regenereringssone og bringes i berøring med en gass som inneholder fritt oksygen, for avbrenning av i det minste en del av den koks som er avleiret på crackingskatalysatoren, (f) den således regenererte katalysator innføres på nytt i crackingssonen og (g) katalysatoren bringes i berøring med i det minste et
behandlingsmiddel til passivering av metaller,karakterisert vedat der anvendes et behandlingsmiddel som angitt i krav 1 og fortrinnsvis en katalysator som angitt i krav 2.
8.Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisertved at crackingskatalysatoren bringes i berøring med behandlingsmiddelet ved høy temperatur og under reduserende forhold.
9. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 5-8,karakterisert vedat det nevnte middel tilsettes hydrokarbonråmaterialet, særlig før det bringes i berøring med den nevnte crackingskatalysator, og/eller at det nevnte middel blandes med regenerert katalysator før denne føres inn i en crackingssone.
10. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 5-9,karakterisert vedat hydrokarbonråmaterialet er en tungolje med et metallinnhold på 40-800 ppm.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/886,030 US4169042A (en) | 1978-03-13 | 1978-03-13 | Cracking process and catalyst for same containing tellurium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO790713L true NO790713L (no) | 1979-09-14 |
Family
ID=25388228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO790713A NO790713L (no) | 1978-03-13 | 1979-03-02 | Modifisert krakkingskatalysatorsammensetning, fremgangsmaate til aa passivere metaller paa krakkingskatalysatorer og fremgangsmaate til aa krakke et hydrokarbonmatningsmateriale |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4169042A (no) |
EP (1) | EP0004091A1 (no) |
JP (1) | JPS54127886A (no) |
AU (1) | AU522332B2 (no) |
CA (1) | CA1127616A (no) |
ES (1) | ES478523A1 (no) |
NO (1) | NO790713L (no) |
ZA (1) | ZA79758B (no) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU7323481A (en) * | 1981-03-19 | 1982-10-06 | Ashland Oil, Inc. | Immobilization of vanadia deposited on catalytic materials during carbo-metallic oil conversion |
US4750987A (en) * | 1981-03-19 | 1988-06-14 | Ashland Oil, Inc. | Immobilization of vanadia deposited on catalytic materials during carbo-metallic oil conversion |
EP0063683B1 (en) * | 1981-03-30 | 1986-09-10 | Ashland Oil, Inc. | Immobilisation of vanadium deposited on sorbent materials during the treatment of oils containing heavy metals and coke precursors |
DE3217700A1 (de) * | 1981-05-15 | 1982-12-02 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd., Tokyo | Verfahren zur verbesserung der aktivitaet von tellur enthaltenden metalloxidkatalysatoren |
JPS5811041A (ja) * | 1981-07-13 | 1983-01-21 | Nitto Chem Ind Co Ltd | アンチモン含有金属酸化物触媒の製法 |
US4522704A (en) * | 1983-12-09 | 1985-06-11 | Exxon Research & Engineering Co. | Passivation of cracking catalysts |
CA1240946A (en) * | 1983-12-09 | 1988-08-23 | Carl F. Bertsch | Passivation of cracking catalyst |
US4666584A (en) * | 1983-12-09 | 1987-05-19 | Exxon Research And Engineering Company | Method for passivating cracking catalyst |
US5064524A (en) * | 1988-06-17 | 1991-11-12 | Betz Laboratories, Inc. | Passivation of FCC catalysts |
US4913801A (en) * | 1988-06-17 | 1990-04-03 | Betz Laboratories, Inc. | Passivation of FCC catalysts |
JP2000237593A (ja) * | 1999-02-23 | 2000-09-05 | Nikki Chemcal Co Ltd | 窒素酸化物除去用触媒および窒素酸化物除去方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2129693A (en) * | 1935-08-27 | 1938-09-13 | Houdry Process Corp | Catalysis |
US2511453A (en) * | 1947-08-13 | 1950-06-13 | Du Pont | Catalyst and process for carrying out hydrogenation reactions |
DE1442873B2 (de) * | 1962-10-24 | 1974-02-07 | Mobil Oil Corp., New York, N.Y. (V.St.A.) | Verwendung eines kristallinen Aluminosilicatkatalysators zum Aromatisieren von paraffinischen Kohlenwasserstoffen |
US3491162A (en) * | 1968-04-03 | 1970-01-20 | Universal Oil Prod Co | Catalytic dehydrogenation of contaminated normal paraffin hydrocarbons |
US3494970A (en) * | 1968-07-26 | 1970-02-10 | Universal Oil Prod Co | Preparation of aryl-substituted normal paraffin hydrocarbons |
US3583903A (en) * | 1968-10-18 | 1971-06-08 | Mobil Oil Corp | Hydrocarbon conversion with mole sieve and sulfur selenium or tellurium catalyst |
US3711422A (en) * | 1970-09-08 | 1973-01-16 | Phillips Petroleum Co | Cracking catalyst restoration with antimony compounds |
US4025458A (en) * | 1975-02-18 | 1977-05-24 | Phillips Petroleum Company | Passivating metals on cracking catalysts |
US4031002A (en) * | 1975-02-18 | 1977-06-21 | Phillips Petroleum Company | Passivating metals on cracking catalysts with antimony compounds |
US4111845A (en) * | 1977-02-11 | 1978-09-05 | Mckay Dwight L | Cracking catalyst modified by antimony thiophosphate |
CA1098505A (en) * | 1977-03-01 | 1981-03-31 | Richard H. Nielsen | Metals passivation with catalyst fines |
DK160995C (da) * | 1977-10-25 | 1991-11-04 | Phillips Petroleum Co | Forureningsdeaktiveret krakningskatalysator, dens anvendelse og middel til dens fremstilling |
-
1978
- 1978-03-13 US US05/886,030 patent/US4169042A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-02-19 ZA ZA79758A patent/ZA79758B/xx unknown
- 1979-02-20 CA CA321,913A patent/CA1127616A/en not_active Expired
- 1979-02-21 AU AU44431/79A patent/AU522332B2/en not_active Ceased
- 1979-03-02 NO NO790713A patent/NO790713L/no unknown
- 1979-03-07 JP JP2661979A patent/JPS54127886A/ja active Pending
- 1979-03-12 EP EP79100738A patent/EP0004091A1/en not_active Withdrawn
- 1979-03-12 ES ES478523A patent/ES478523A1/es not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0004091A1 (en) | 1979-09-19 |
ES478523A1 (es) | 1980-01-16 |
ZA79758B (en) | 1980-02-27 |
US4169042A (en) | 1979-09-25 |
AU4443179A (en) | 1979-09-20 |
JPS54127886A (en) | 1979-10-04 |
AU522332B2 (en) | 1982-05-27 |
CA1127616A (en) | 1982-07-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4263128A (en) | Upgrading petroleum and residual fractions thereof | |
US4446009A (en) | Selective vaporization process and apparatus | |
CA1088498A (en) | Cracking catalyst and process | |
US3711422A (en) | Cracking catalyst restoration with antimony compounds | |
US4035285A (en) | Hydrocarbon conversion process | |
CA1156591A (en) | Method for two stage catalyst regeneration | |
US4298459A (en) | Fluid catalytic cracking of heavy petroleum fractions | |
JPH057436B2 (no) | ||
CA1237691A (en) | Method for cracking residual oils | |
NO173789B (no) | Fremgangsmaate for katalytisk krakking | |
NO167586B (no) | Fremgangsmaate for termisk og/eller katalytisk krakking avhydrokarbon-utgangsmaterialer som koker over 3160c. | |
US4328091A (en) | Selective vaporization process | |
US4256564A (en) | Cracking process and catalyst for same containing indium to passivate contaminating metals | |
NO139070B (no) | Fremgangsmaate til konservering av raatt kjoett-materiale | |
NO327150B1 (no) | Likevekts-fluidkrakkingkatalysatorsammensetning og fremgangsmate. | |
NO793214L (no) | Fremgangsmaate til katalytisk krakking, krakkingskatalysator for anvendelse i fremgangsmaaten og fremgangsmaate til fremstilling av katalysatoren | |
NO790713L (no) | Modifisert krakkingskatalysatorsammensetning, fremgangsmaate til aa passivere metaller paa krakkingskatalysatorer og fremgangsmaate til aa krakke et hydrokarbonmatningsmateriale | |
FR2540744A1 (fr) | Catalyseur de conversion des hydrocarbures, procede pour sa preparation et son utilisation pour le craquage catalytique | |
US4576709A (en) | Catalytic upgrading of reduced crudes and residual oils with a coke selective catalyst | |
US4311579A (en) | Preparation of FCC charge by selective vaporization | |
US4218337A (en) | Passivating metals on cracking catalysts with tellurium | |
US4193891A (en) | Passivation of metals on cracking catalyst with an antimony thiocarbamate | |
CA1127581A (en) | Preparation of fcc charge from residual fractions | |
US4384949A (en) | Pretreating hydrocarbon feed stocks using deactivated FCC catalyst | |
US3238117A (en) | Crude oil conversion process with coking in the first stage and the subsequent hydrocracking and reforming of the products |