NO862155L - Fremgangsmaate for fremstilling av katalyttiske spaltningskatalysatorer. - Google Patents

Fremgangsmaate for fremstilling av katalyttiske spaltningskatalysatorer.

Info

Publication number
NO862155L
NO862155L NO862155A NO862155A NO862155L NO 862155 L NO862155 L NO 862155L NO 862155 A NO862155 A NO 862155A NO 862155 A NO862155 A NO 862155A NO 862155 L NO862155 L NO 862155L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
approx
zeolite
catalyst
weight
ammonium
Prior art date
Application number
NO862155A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Ling Chiang
Raymond George Perigard
Jule Anthony Rabo
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of NO862155L publication Critical patent/NO862155L/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/08Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y
    • B01J29/084Y-type faujasite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/30After treatment, characterised by the means used
    • B01J2229/42Addition of matrix or binder particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører katalyttiske spaltningskatalysatorer, fremgangsmåter for deres fremstilling og spaltningsprosesser hvor slike katalysatorer anvendes. Spaltningskatalysatorne innbefatter en uorganisk oksydmatriks og en stor porezeolitt (6Å til 15Å) og fremstilles ved en prosess hvorved man oppnår en lav konsentrajson av natriumioner i den endleige katalysatoren uten behovet for energi-intensive kalsineringstrinn som hittil har vært anvendt for fjernelse av Na20.
Tidligere kjent teknikk vedrørende katalyttiske spaltningskatalysatorer er omfattende og et grunnleggende underliggende mål har vært fremstilingen av modifiserte zeolitter for anvendelse som spaltningskatalysatorer. Disse zeplittene tilsettes deretter til aluminiumoksyd, silisiumoksyd, osv. som en matriks for zeolitten. Den zeolittiske komponenten har generelt vært zeolitt Y og har i det vesentlige vært uendret i mer enn en dekade. Teknikkens utvikling for spaltningskatalysatorer har for det meste vært sentrert rundt fremstilling av katalysatorsammensetninger ved anvendelse av forbehandlede zeolitter som deretter blandes med forskjellige matrikser. Eksempler på slike utviklinger er beskrevet i U.S. patentene nr. 3,140,249, 3,352,796, 3,312,615 og 3,542,670.
En annen fremgangsmåte har vært forbundet med forskjellige sekundære behandlinger av zeolitter, så som fremgangsmåter for å nedsette alkali-metallinnholdet av den grunnleggende zeolittkomponenten (f.eks. U.S. patent nr. 3,293,192 og Re. 28,629) og fremgangsmåter for ekstrahering av aluminium fra zeolitt-gitteret (for å øke den termiske stabiliteten av zeolitten). Naturligvis resulterer sistnevnte prosess nødvendigvis i produkter som har posisjoner hvor aluminium er fjernet, og følgelig har zeolittene dannet ved en slik prosess som et resultat en viss instabilitet.
I EPC-søknad 81110620.3, som har EPC-publikasjonsnr. 82.211 og er publisert 29. juni, 1983, innbefattet heri som referanse, beskrives en ny klasse av zeolitter som i nevnte beskrivelse er betegnet som zeolitt "LZ-210". Denn klassen av aluminiusilikater innbefatter aluminiumsilikater som har en kjemisk sammensetning uttrykt som molforhold mellom oksyder som:
hvori "M" er et kation som har valensen "n", og "x" har en verdi større enn 6,0. LZ-210 er en ny klasse av aluminiumsilikater som har en faujasittstruktur og som har et Si02til AI2O3-forhold større enn 6,0, uten at problemene som nødvendigvis er knyttet til dealuminerte, dvs. aluminium-ekstraherte, zeolitter opptrer.
Blandt de forskjellige tidligere kjente fremgangsmåtene er fremgangsmåter som innbefatter behandlingen av zeolitter med halogenholdige for-bindelser, hvorved resterende fluorid tilveiebringes i zeolitten. Eksempler på patenter vedrørende slike fremgangsmåter er U.S. patent nr. 3,620,960 (molybdenfluorid); 3,630,965 (flussyre); 3,644,220 (flyktige halogenider valgt fra gruppen bestående av aluminium, zirkon, titan, tinn, molybden, wolfram, krom, vanadium, antimon, bismut, jern, platinagruppemetaller og sjeldne jordartsmetaller); 3,575,887 (fluorider og klorider); 3,699,056 (halogenerte hydrokarboner); 3,702,312 (fluorider og klorider); 4,427,788 (ammoniakkalsk aluminiumfluoridoppløsning for behandling av zeolitter som har et silisiumoksyd-til-aluminiumoksydforhold større enn 100); og 4,427,790 (behandling med kompleksfluoranion av zeolitter som har et silisiumoksyd-til-aluminiumoksydforhold større enn 100).
U.S. patent nr. 4,427,790 er et senere patent som beskriver at visse fluoranioner gir en forøkning av aktiviteten for krystallinsk zeolitt bare når zeolittene har silisiumoksyd-til-aluminiumoksydforhold større enn ca. 100. Patentet beskriver også ette r-sammenblanding av de behandlede produktene med matriksmaterialer. Interessant nok beskriver patentet at fremgangsmåtene er fordelaktig bare for behandling av zeolitter med slikt høyt silisiumoksydinnhold og bare når slike zeolitter behandles i fravær av eventuelle andre komponenter.
En variasjon av de ovenfor nevnte fluoridbehandlingene av zeolitter er beskkrevet i U.S. patent nr. 3,619,412. Fremgangsmåten ifølge U.S. patent nr. 3,619,412 innbefatter behandlingen av en blanding av mordenitt og amorft silisiumoksyd-aluminiumoksyd med en oppløsning av en fluorforbindelse så som ammoniumdif luorid eller flussyre. Flussyre-behandlingen sies å tilveiebringe stabilitet for den behandlede katalysatoren. Videre er fremgangsmåter som innbefatter spesifikke behandlinger av zeolitter som har silisiumoksyd-til-aluminiumoksydforhold større enn 100 beskrevet i U.S. patentene nr. 4,427,786; 4,427,787; 4,427,789 og 4,427,791. U.S. patent nr. 4,427,786 beskriver behandlingen av zeolitter på bærer, hvori zeolitten har et silisiiumoksyd-til-aluminiumoksydforhold større enn 100, med borfluorid, hydrolysering av bor-fluoridet, en ammoniumsaltutveksling og kalsinering. En sammenligning av eksemplene 2 og 9 deri viser at aktiviteten av zeolitter som har et silisiumoksyd-til-aluminiumoksydforhold på mindre enn 70 viste en reduksjon i aktivitet som et resultat av prosessen. U.S. patent nr. 4,427,787 beskriver behandlingen av en aluminiumoksyd-båret zeolitt, hvor zeolitten har et silisiumoksyd-til-aluminiumoksydforhold større enn 100, med en fortynnet, vandig oppløsning av hydrogenfluorid. Hydrogen-fluoridbehandlingen sies å preferensielt øke aktiviteten av zeolitter som har silisiumoksyd-til-aluminiumoksydforhold over 100. U.S. patent nr. 4,427,789 beskriver behandlingen av en aluminiumoksyd-båret zeolitt, hvor zeolitten har et silisiumoksyd-til-aluminiumoksydforhold større enn 100, med en vandig oppløsning av et alkalimetallfluorid, impregnering med en varm oppløsning av et ammoniumslat og en kalsinering. U.S. patent nr. 4,427,791 beskriver en fremgangsmåte for behandling av et uorganisk oksydmateriale med ammoniumfluorid eller bortrifluorid, ammonium-utveksling og kalsinering. Behandlingen sies å forbedre aktiviteten av det uorganiske oksydmaterialet som et resultat av ammoniumutvekslings-trinnet.
Anvendelsen LZ-210 og former av LZ-210 som katalysatorer er beskrevet i den uavgjorte og felles overdratte U.S. søknad nr. 490,965, inngitt 2. mai, 1983 og U.S. søknad nr. 500,446, inngitt 2. juni, 1983.
Foreliggende oppfinnelse vedrører en ny fremgangsmåte hvori en storporet zeolitt smamen med minst en uorganisk oksydmatrikskomponent bringes i kontakt med spesifikke fluorsaltoppløsninger eller -oppslemminger som har en pH på større enn 7, som diskutert nedenfor, slik at det tilveiebringes katalysatorer som er nyttige ved hydrokarbonomvandlingsprosesser.
Diskusjonen ovenfor, av teknikkens stand er instruktiv når det gjelder å vurdere de heller uvanlige og nye resultatene som observeres ved foreliggende oppfinnelse. Et av de mest slående trekkene ved fore liggende oppfinnelse er den hittil ukjente muligheten til å oppnå en katalysator som innbefatter en storporet zeolitt og uorganisk oksyd med et Na20-innhold (vektprosent) mindre enn ca. 2,0 vekt-%, basert på vekten av zeolittten, uten behovet for et kalsineringstrinn for å fremme fjernelsen av Na20, eller ved anvendelse av et kommersielt urealistisk antall ionevekslingstrinn. Det har hittil ikke vært beskrevet en fremgangsmåte hvori Y zeolitter anvendes som komponenter i katalysatorer uten behov for et kalsineringstrinn under fremstillingen av disse. Derimot har tidligere kjent teknikk beskrevet det motsatte. F.eks. beskriver U.S. patent nr. 3,933,983 behandling av en Y zeolitt med oppløsninger av ammoniumfluorsilikat og ammoniumsulfat. I kolonne 12 av U.S.^patent nr. 3,933,986 i tabell IV, har de behandlede prøvene alle et Na20-innhold større enn 3,35 vekt-% (tørr basis). Tabell IV viser også at det var nødvendig å kalsinere zeolittene ved temperaturer på 316"C før sjeldent jordartsmetall-utvekslingen for å oppnå en reduksjon i Na20-innholdet. Slike kalsineringsfremgangsmåter har hittil vært benyttet innenfor tidligere kjent teknikk for å tilveiebringe en termisk omfordeling av Na20 tilstede i zeolitten.
Foreliggende fremgangsmåte vedrører fremstillingen av katalysatorer ved behandling av en fysikalsk blanding av en storporet zeolitt og en uorganisk matriks med spesifikke fluorsalter. Katalysatorne er nyttige ved hydrokarbonomvandlingsprosesser og spesielt ved katalyttiske spaltningsprosesser. Selv om mekanismen hvorved slike nye katalysatorer genereres ikke er helt ut forstått, er det klart at vekselvirkningene mellom zeolitten, den uorganiske oksydmatriksen og fluorsaltet, i en oppslemming som har en pH større enn 7, er unike når det gjelder evnen til å tilveiebringe en endelig katalysator som har et Na20-innhold mindre enn ca. 2,0 vekt-%, basert på vekten av zeolitten, kjennetegnet ved det faktum at denne kan oppnås uten kravet for en Na20-kalsinering av katalysatoren eller zeolitten som finnes i katalysatoren. Videre er det klart at separat behandling av zeolitten og uorganisk oksydmatriks med etterfølgende blanding, slik at katalysatorne dannes, ikke resulterer i en katalysator som har de samme katalyttiske egenskapene som katalysatorne ifølge foreliggende oppfinnelse. Selv om en termisk kalsinering ikke er påkrevet for å oppnå katalysatorer som har lave Na20-innhold, er det klart at behandling av. blandinger "av en storporet zeolitt og en uorganisk oksydmatriks kan gi fordelaktige resultater når slike kalsineringer utføres på den endelige katalysatoren, og følgelig er eventuelle kalsineringer ikke utelukket fra omfanget av foreliggende oppfinnelse.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse anvender katalysatorer som er fremstilt ved at en blanding av en storporet zeolitt og en uorganisk oksydmatriks bringes i kontakt med en effektiv mengde av et fluorsalt av formelen:
hvori "A" er en organsik eller uorganisk, ionisk enhet, f.eks. ammonium eller kvarternære ammoniumioner; [MFn]zer en fluoraniondel innbefattende elementet "M"; "M" er et element valgt fra gruppen av elementer fra gruppene VB, VIB, VIIB, VIII, IIIA.IVA og VA i den periodiske tabell over elementene (Sargent - Welch Scientific Company) og sjeldne jordartselementer; eksempler på tillatte elementer, dvs. "M", er bor, aluminium, gallium, silisium, fosfor, antimon, bismut, palladium, platina, irridium, jern, rhenium, molybden, tantal og titan; "n" er koordinasjonstallet for "M"; "m" er valensen for "M"; og "z" er valensen eller ladningen knyttet til "A". Fluorsaltet er tilstede i en effektiv mengde og foreligger i form av en vandig oppløsning eller oppslemming. Fluorsaltet foreligger fortrinnsvis i en mengde på minst 0,0075 mol pr. 100 g av den storporede zeolitten på en vannfri basis. Den vandige oppløsningen eller oppslemmingen av fluorsaltet, zeolitten og matrikskomponenten har en pH større enn ca. 7, har fortrinnsvis en pH innenfor området 7,5 til 9, mer fortrinnsvis mellom ca. 7,5 og ca. 8,5, ved effektive betingelser vedrørende temperatur og tid. Katalysatorproduktet oppnådd etter behandlingen med fluorsaltet behandles deretter fortrinnsvis ved ammoniumutveksling av produktet med amminiumioner, fortrinnsvis i en mengde på mellom ca. 1,0 til 10 mol ammoniumioner pr. 100 g av den storporede zeolitten, hvor vekten av zeolitten er angitt på en vannfri basis. De resulterende katalysatorne har et Na20-innhold lavere enn 2,0 vekt-%, fortrinnsvis lavere enn 1,5, og mer fortrinnsvis lavere enn 1,0, basert på den totale vekten av den storporede zeolitten.
Katalysatorne ovenfor kan tilveiebringes med en katalyttisk effektiv mengde av minst ett kation av sjeldent jordartmetall valgt fra gruppen bestående av cerium, lantan, praseodym, neodym, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysbrosium, holmium, erbium, lutetium, thulium og ytterbium, slik at det tilveiebringes frotrinnsvis mellom ca. 0,1 vekt% og ca. 20 vekt-%, basert på den totale vekten av den storporede zeolitten som er anvendt i katalysatoren, av minst ett eller flere av de tidligere nevnte kationene av sjeldne jordartsmetaller.
Foreliggende oppfinnelse vedrører nye katalysatorer fremstilt ve d at en blanding - av en storporet zeolitt og en uorganisk oksydmatriks bringes i kontakt med en effektiv mengde av et fluorsalt av formelen:
hvori "A" er en organisk eller uorganisk ionisk del, f.eks. ammonium eller kvarternære ammoniumioner; [MFn]zer en fluoraniondel innbefattende elementet "M"; "M" er et element valgt fra gruppen av elementer av gruppene VB, VIB, VIIB, VIII, HIA, IVA og VA i den periodiske tabell over elementene (Sargent - Welch Scientific Company) og sjeldne jordartselementer, så som f.eks. bor, aluminium, gallium, silisium, fosfor, amtimon, bismut, palladium, platina, iridium, jern, rhenium, molybden, tantal og titan; "n" er koordinasjonstallet for "M"; "m" er valensen av "M"; og "z" er valensen eller ladningen knyttet til "A". Fluorsaltet anvendes i en effektiv mengde, slik at man oppnår det ønskede Na20-nivået og fortrinnsvis i en mengde på minst 0,0075 mol pr. 100 g av den storporede zeolitten, på en vannfri basis. Den vandige oppslemmingen av fluorsaltet, den storporede zeolitten og den uorganiske oksydmatriksen har en pH størren enn 7, fortrinnsvis en pH i området fra ca. 7,5 til ca. 9, og mer fortrinnsvis mellom ca. 7,5 og ca. 8,5, og befinner seg ved effektive betingelser vedrørende temperatur og tid. Produktet behandles fortrinnsvis ved ammonium-utveksling av det resulterende produktet fra fluorsaltbehandlingen med ammoniumioner, fortrinnsvis i en mengde mellom ca. 1 mol til ca. 10 mol av ammoniumioner pr. 100 g av. den storporede zeolitten, på en vannfri basis. De resulterende katalysatorne. har et Na20-innhold mindre enn 2,0 vekt-%, fortrinnsvis mindre enn 1,5, og mer fortrinnsvis mindre enn 1,0, basert
på vekten av den storporede zeolitten og dette kan oppnås uten en Na20-kalsinering som beskrevet nedenfor.
Videre kan katalysatoren ifølge foreliggende oppfinnelse tilføres en katalyttisk effektiv mengde av minst ett kation valgt fra klassen bestående av cerium, lantan, praaaseodym, neodym, promethium, samarium, europium, lutetium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium og ytterbium, slik at det tilveiebringes mellom ca. 0,1 vekt-% og ca. 20 vekt-%, basert på den totale vekten av zeolitt-komponenten som er anvendt i katalysatoren, av minst ett eller flere av de tidligere- nevnte sjeldne jordartsmetallkationene. De sjeldne jordartsmetallkationene er fortrinnsvis tilstede i en mengde mellom ca. 1 vekt-% og ca. 12 vekt-% og mer fortrinnsvis i en mengde mellom ca. 2 og ca. 9 vekt-%, basert på den totale vekten av den storporede zeolitten som er anvendt i katalysatoren.
I foreliggende beskrivelse, innbefattet de følgende kravene, anvendes betegnelsene "Na20-kalsinering" eller karakteriseringen av en storporet zeolitt eller katalysator som "ikke-kalsinert" for å betegne en termisk forhandling av den storporede zeolitten (alene eller i kombinasjon med den uorganiske oksydmatriksen) ved en effektiv temperatur for å bevirke en termisk omfordeling av kationene, f.eks. alkalimetallkationer, forbundet med zeolitten for å fremme fjernelsen av disse ved ioneveksling. Betegnelsen "Na20-kalsinering", når den anvendes på Na20-fjernelse fra en zeolitt, vil for fagmannen generelt oppfattes som behandlinger ved temperaturer på 300 °C eller høyere i ca. 1 time, idet det ved en slik temperatur og i et slikt tidsrom i det minste finner sted en viss omfordeling av kationene knyttet til zeolitten. Ved den kommersielle fremstillingen av katalyttiske spaltningskatalysatorer kalsineres zeolitten f.eks. ved en temperatur på 500"C eller høyere for å omfordele Na20 og lette ionevekslingen av natriumioner i en ioneveksling etter kalsi-neringen. Prosesser, så som spraytørking, som utføres ved temperaturer på ca. 200 °C i et tidsrom på 5 sekunder eller mindre betraktes ikke som hørende inn under omfanget av betegnelsen "Na20-kalsinering", siden slike prosesser er .av så kort varighet at ingen omfordeling av kationene knyttet til zeolitten finner sted. Videre er et tetmisk behandlingstrinn som ikke etterfølges av en kationutveksling, f.eks. ammoniumion- eller sjeldent jordartsmetallkation-utveksling, ikke en "Na20-kalsinering" innenfor betydningen i forbindelse med foreliggende oppfinnelse, idet dette trinnet ikke er utført fpor å bevirke fjernelsen av kationer, f.eks. natrium- eller andre alkalimetallkationer, forbundet med zeolitten, og som et resultat ved hjelp av en termisk behandling å lette ionevekslingen av slike kationer. Selv om en termisk kalsinering ikke er påkrevet for å oppnå katalysatorer som har lave Na20-innhold, er det klart at behandlinger av blandinger av storporet zeolitt og en uorganisk oksydmatriks kan tilveiebringe fordelaktige resultater når slik kalsinering utføres på den endelige katalysatoren, og følgelig er eventuelle kalsineringer ikke utelukket fra omfanget av foreliggende oppfinnelse.
Betegnelsen "storporet zeolitt", også generelt betegnet "zeolitt", anvendes her for å beskrive zeolitter som har en porestørrelse større enn ca. 6 Å, og som fortrinnsvis har en gjennomsnittlig porestørrelse fra ca. 6 Å til ca. 15 Å. Eksempler på zeolitter innbefatter zeolitt Y, zeolitt X, zeolitt P (U.S. patent nr. 3,308,069), zeolitt ZK-20 (U.S. patent nr. 3,446,727), LZ-210 (E.P.C. publikasjon nr. 82,211; 29. juni, 1983, innbefattet heri som referanse), zeolitt ZSM-3 (U.S. patent nr. 3,415,736), ZMS-type zeolitter, mordenitt, zeolitt L, zeolitt omega, mordenitt, faujasitt og blandinger derav.
Formen av den storporede utgangszeolitten er ofte et alkalimetallalu-miniumsilikat eller den kan delvis foreligge i ammoniumform. Den storporede zeolitten kan tilføres ammoniumioner ved å ammonium-utveksle denne før blandingen med den uorganiske matriksen eller blandingen kan være ammonium- eller kationvekslet før blandingen bringes i kontakt med oppløsningen eller oppslemmingen av fluorsalt. Det er foretrukket å underkaste den storporede zeolitten i det minste en delvis ammonium - utveksling før anvendelse ved foreliggende fremgangsmåte.
De foretrukne storporede zeolittene er Y-typezeolitter, dvs. zeolitter som hovedsakelig har røntgendiffraksjonsmønstre for zeolitt Y, som har et Si02til AI2O3-forhold større enn ca. 3,5 og fortrinnsvis større enn ca. 4,5 til ca. 6. Y-zeolitter som har SiC"2 til A^C^-forhold større enn ca. 3,5 er beskrevet i US-patent nr. 3.130.007. Y-zeolitter er kommersielt tilgjengelige fra Union Carbide Corporation under handelsbetegnelsene "Y-52" og "Y-62". "Y-52" og "Y-62" er generelt beskrevet i henholdsvis "Zeolite Catalyst Data Sheets F-3858C (7/79)" og "F-3480C (7/79)", tilgjengelige fra Union Carbide Corporation, Danbury, Connecticut, innbefattet heri som referanse. Eksempler på Y-type zeolitter som antas å kunne anvendes ved foreliggende oppfinnelse innbefatter, men er ikke begrenset til, de som er beskrevet i US-patentene nr. 3.935.032; 3.830.725; 3.293.192; 3.449.070; 3.839.539; 3.867.310; 3.929.620; 3.929.621; 3.933.983; 4.058.484; 4.085.069; 4.175.059; 4.192.778; 3.676.368; 3.595.611; 3.594.331; 3.536.521; 3.293.192; 3.966.643; 3.966.882 og 3.957.623. De nevnte patentene er eksempler på Y-zeolitter som har et SiC"2 til AI2O3-forhold større enn ca. 3,5, og er ikke ment å være en fullstendig liste over Y-zeolittene som kan anvendes. Som nevnt ovenfor er de foretrukne Y-zeolittene zeolitter som har et SiC^/A^C^-forhold mellom ca. 4,5 og ca. 5,5 og som fortrinnsvis har i det minste en del av zeolittenes opprinnelige kationer utvekslet med ammoniumioner, dvs. som i det minste delvis foreligger på ammoniumform. En fordel ved foreliggende fremgangsmåte er anvendelsen av Y-zeolitter som ikke er termisk behandlet for å bevirke termisk omarrangering av kationene for Y-zeolitten. Følgelig er Y-zeolitter så som Y-52 og Y-62 eller tilsvarende fremstilte zeolitter, foretrukket for anvendelse i fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. Naturen av og fremstillingen for slike formål av zeolitt Y er eksemplifisert i de tidligere nevnte patentene og er velkjente innen teknikken.
I en utførelse av foreliggende oppfinnelse fremstilles katalytiske spaltningskatalysatorer ved at en blanding av en ikke-kalsinert Y-zeolitt som har et SiC^/A^C^-forhold mellom ca. 3,5 og lavere enn 6,0, og en uorganisk matriks, hvori blandingen innbefatter mellom ca. 5 og ca. 40 vekt-% av zeolitt Y, mellom ca. 10 og ca. 25 vekt-% av en sur silisiumoksydsol og mellom ca. 45 og ca. 75 vekt-% av en leire, fortrinnsvis en kaolinleire, bringes i kontakt med en vandig oppløsning eller oppslemming av fluorsalt, slik at det tilveiebringes en blanding av zeolitt, matriks og fluorsalt som har en pH større enn 7, som definert nedenfor, ved effektive betingelser vedrørende konsentrasjon, temperatur og tid. pH'en av oppslemmingen kan holdes ved det egnede pH-nivået ved tilsats av sure eller basiske additiver, f.eks. salter, slik at det tilveiebringes en oppslemming i det valgte pH-området. I en ytterligere utførelse velges fluorsaltet fra gruppen bestående av ammoniumheksafluorsilikat og ammoniumheksafluortitanat.
Betegnelsen "fluorsalter" slik den her anvendes, betegner generelt salter som er kjennetegnet ved formelen:
hvori "A" er en organisk eller uorganisk ionisk enhet så som ammonium eller kvaaternært ammonium; [MFn]zer en fluoramiondel innbefattende elementet "M"; "M" er et element valgt fra gruppen av elementer fra gruppene iiVB, VIB, VIIB, VIII, HIA, IVA og VA i den periodiske tabell over elementene (Sargent - Welch Scientific Company) og sjeldne jordartselementer, så som f.eks. bor, aluminium, gallium, silisium, fosfor, antimon, bismut, palladium, platina, iridium, jern, rhenium, molybden, tantal og titan; "n" er koordinasjonstallet for "M"; "m" er valensen av "M"; og "z" er valenen eller ladningen knyttet til "A". Fluoranionet<M>[MFn]z" kan innbefatte, men er ikke begrenset til BF-4, AlF-4, PF_6, BiF-4, AIF22, SIFg<2>, SbF5-<2>, FeF^, PtF6"<2>, AlFg<3,><P>dFy<3>, TaFg<3>, Ti<Fg2>0g blandinger derav.
Fluorsalter ifølge formelen ovenfor innbefatter ammoniumtetrafluoralu-minat, ammoniumheksafluorfosfat, ammoniumtetrafluorbismutat, ammoni-umpentafluoralumininater, ammoniumheksafluorsilikater, ammoniumpenta-fluorantimonat, ammoniumtetrafluorferrit, ammoniumheksafluorplatinat, ammoniumheksafluoraluminat, ammoniumoktafluortantalat, ammoniumhepta-fluorpalladat, tetrametylammoniumtetrafluorborat, ammoniumtetrafluor-borat og ammoniumheksafluortitanat. I den foretrukne utførelsen av foreliggende oppfinnelse velges fluorsaltet som enten et heksafluorsilikat eller et heksafluortitanat, fortrinnsvis ammoniumsaltene derav eller de kvaternære ammoniumsaltene derav, som diskutert i detalj nedenfor.
Teoretisk finnes det ingen nedre grense for konsentrasjonen av fluorsaltet i den vandige oppløsningen eller oppslemmingen som her anvendes for fremstilling a<y>oppslemmingen av zeolitten, fluorsaltet og den uorganiske matrisken, naturligvis forutsatt at den effektive pH-verdien for fluorsaltoppløsningen. velges slik at man unngår uønskede nedbrytende angrep på zeolittstrukturen og den uorganiske oksydmatriksen. Som tidligere nevnt er pH for oppslemmingen som inneholder fluorsaltet, zeolitt og uorganisk matriks større enn 7 og er fortrinnsvis mellom ca. 7,5 og ca. 9,0. Relativt langsomme hastigheter for tilsats av oppløs-ningen av fluorsaltet kan være fordelaktige ved at det tilveiebringes egnet tid for kontakt mellom fluorsaltet og den kombinerte storporede zeolitten og den uorganiske oksydmatriksen samtidig som mulig resulterende sammenbrudd av krystallstrukturen av zeolitten minimaliseres og/eller eventuelle nedbrytende virkninger på den uorganiske oksydmatriksen minimaliseres. Praktiske kommersielle betraktninger kan kreve at reaksjonen forløper så raskt som mulig, og følgelig kan de effektive betingelsene for reaksjonstemperatur og konsentrasjon av fluorsalter optimaliseres med hensyn på den valgte storporede zeolitten og den uorganiske oksydmatriksen. Det antas generelt at jo høyere silisium-innholdet i den storporede zeolitten er, jo høyere er den tillatelige reaksjonstemperaturen. Naturligvis kan nærværet av den uorganiske oksydmatriksen tjene til både å fortynne og buffre virkningen av fluorsaltet på zeolittkomponenten. Typisk er reaksjonstemperaturen høyere enn ca. 0°C, og den er fortrinnsvis mellom ca. 10"C og ca. 200°C, den nøyaktige temperaturen avhenger av det valgte fluorsalter, eventuelt oppløsningsmiddel for fluorsaltet, og den spesielle formen av zeolitten og den uorganiske oksydmatriksen som anvendes. I de fleste tilfeller vil temperaturen være høyere enn 25 °C til ca. 150 °C, og den fortrinnsvis høyere enn 50 °C og mellom ca. 50 °C og 100 °C.
pH for oppslemmingen av fluorsaltet, den storporede zeolitten og den uorganiske oksydmatrikskomponenten(e) er større enn 7, fortrinnsvis mellom ca. 7,5 og ca. 9,0 og er mer fortrinnsvis mellom ca. 7,5 og ca. 8,5 ved den valgte prosess-temperaturen. Selv om den eksakte naturen for mekanismen ikke er kjent er det observert at anvendelsen av fluorsaltoppløsninger som har en pH større enn 7 er unik når det gjelder virkning på Na20-innholdet i katalysatoren, og når det gjelder reten-sjonen av den høye krystalliniteten for utgangszeolitten i den endelige katalysatoren. Anvendelse av fluorsaltoppløsninger som har en pH større enn 7 er observert å gi produkter som inneholder mer krystallinske zeolitt-komponenter enn tilsvarende behandlede blandinger hvor fluor-saltoppløsningen har en pH mindre enn 7.
Den effektive konsentrasjonen av fluorsaltet i oppløsningen eller oppslemmingen kan korreleres med temperaturen, pH og kontakttiden mellom zeolitten og uorganisk oksydmatriks og fluorsaltoppløsningen og med de relative andelene av zeolitt og den uorganiske oksydmatriksen. Fluor-saltoppløsninger som har fluorsaltkonsentrasjoner på fra ca. IO-<3>mol pr. liter oppløsning opp til metning, kan generelt anvendes ved oppfinnelsen, men det er foretrukket at konsentrasjoner i området fra 0,5 til 1,0 mol fluorsalt pr. liter oppløsning anvendes. Disse konsentrasjonsverdiene gjelder med hensyn på sanne oppløsninger, og er ikke ment å gjelde det samlede fluorsaltet i oppslemminger av salter i vann. Selv svakt oppløse-lige fluorsalter kan oppslemmes i et oppløsningsmiddel, f.eks. vann, og benyttes som en reagens, de uoppløste faste stoffene er lett tilgjengelige og kan erstatte oppløste molekylærspecis som forbrukes i reaksjonen med zeolitten og den uorganiske oksydmatriksen. Som angitt ovenfor vil mengden av oppløste fluorsalter som anvendes relativt til den spesielle kombinasjonen av storporet zeolitt og uorganisk oksydmatrisk som behandles til en viss grad avhenge av de fysikalske og kjemiske egenskapene for den spesielle formen av den storporede zeolitten og den spesielle uorganiske oksydmatrikskomponenten (komponentene), så vel som andre prosessbetingelser som er diskutert i foreliggende søknad. Den effektive mengden av fluorsalter som tilsettes er den mengden hvorved det oppnås en endelig produkt som har et Na20-innhold lavere enn 2,0 vekt-% basert på den totale vekten av katalysatoren uten anvendelse av et Na20-kalsineringstrinn. Den effektive mengden av fluorsalt er fortrinnsvis større enn 0,0075 mol fluorsalt pr. 100 g av den storporede zeolitten, basert på den vannfrie vekten av zeolitten, og er fortrinnsvis mellom ca. 0,01 og ca. 0,25. I en utførelse anvendes en Y-zeolitt og den foretrukne verdien for fluorsaltet er mellom ca. 0,05 til ca. 0,25 mol fluorsalt pr. 100 g av storporet Y-zeolitt, basert på den vannfrie vekten av Y-zeolitten.
Den effektive konsentrasjonen av ammoniumsaltet i ammoniumutveks-lingstrinnet kan være korrelert med temperaturen og kontakttiden mellom blandingen av den storporede zeolitten og uorganisk oksydmatriks og de ammoniumholdige pppløsningene. Ammoniumsaltoppløsning som har ammoniumionkonsentrasjoner på. fra .10~<3>.mol pr..liter oppløsning opp til metning, kan generelt anvendes. ved foreliggende oppfinnelse. Den effektive mengden av ammoniumion er fortrinnsvis i området mellom ca. 1,0 og ca. 20,0 mol pr. 100 g storporet zeolitt, på vannfri basis, fortrinnsvis mellom ca. 1,0 og ca. 10,0, og mer fortrinnsvis mellom 1,5 og ca. 8,0 mol ammonium pr. 100 g storporet zeolitt, basert på den vannfrie vekten. Denne effektive mengden av ammoniumion kan tilveiebringes i et enkelt ionevekslingstrinn, men tilveiebringes vanligvis og fortrinnsvis i to eller flere ionevekslingstrinn. Oppløsningene av ammoniumsalt kan være dannet fra et hvilket som helst organisk eller uorganisk species som danner ammoniumioner ved tilsats til vann. Eksempler på salter er ammoniumsalter, så som ammoniumkarboksylater (f.eks. acetat), nitrat, sulfat, klorid, bromid, fluorid, karbonat og lignende. I en utførelse tilveiebringes ammoniumioner med fluorsaltet for å bevirke ammoniumutveksling av katalysatoren samtidig med fluorsaltbehandlingen. I denne utførelsen er ammoniumionkonsentrasjonen større enn den som er tilstede som et resultat av eventuelle ammoniumioner som er tilstede som følge av fluorsaltet.
Det er ønskelig at integriteten av zeolittk ry stall-strukturen opprettholdes gjennom foreliggende fremgangsmåte. Hastigheten hvorved blandingen av storporet zeolitt og uorgansik oksydmatriks bringes i kontakt med fluorsaltet, er fortrinnsvis en hastighet som er slik at zeolitten i den endelige katalysatoren bevarer minst 50, fortrinnsvis 80 og mer fortrinnsvis minst 90% av den opprinnelige krystalliniteten. Bevarelse av krystallinitet i et omfang over 80% er observert. Videre er anvendelsen av en fluorsaltoppløsning eller -oppslemming som har en pH større enn 7 observert å gi katalysatorprodukter som har en høyere grad av krystallinitet for zeolittkomponenten enn observert for fluorsaltoppløsninger som har en pH mindre enn 7. Denne bavarelsen av krysalliniteten kan resultere i en reduksjon i den totale mengden zeolitt som anvendes i den endelige katalysatoren.
Teknikker for måling av krystallinitet for zeolitter er velkjent. En hensiktsmessig teknikk for å vurdere krystalliniteten av Y-zeolitten relativt til krystalliniteten av utgangs-Y-zeolitten er sammenligningen av de relative intensitetene av d-avstandene for de respektive røntgen-pulverdiffraksjonsmønstrene. Summen av topparealene, uttrykt i tilfeldige enheter over bakgrunnen, for utgangsmaterialet benyttes som standard og sammenlignes med de tilsvarende arealene for produktene. Når f.eks. den numeriske summen av topparealene for produktet er 85% av verdien av summen av topparealene for utgangszeolitten, har 85% av krystalliniteten blitt bibeholdt. I praksis er det vanlig å anvende bare en del av d-avstandstoppene for dette formålet, som f.eks. fem av de seks sterkeste d-avstandene. I zeolitt Y tilsvarer disse d-avstandene Miller-indeksene 331, 440, 533, 642 og 555. Andre mål for den bevarte krystalliniteten for zeolittproduktet er graden av bibeholdelse for overflateareal og graden av bibeholdelse for adsorpsjonskapasitet. Overflatearealer kan bestemmes ved den velkjente Brunauer-Emmett-Teller-fremgangsmåten (B-E-T) som beskrevet i J. Am. Chem. Soc, 60^309 (1938) ved å anvende nitrogen som adsorbat. Ved bestemmelse av adsorpsjonskapasiteten, er kapasiteten for oksygen ved -183" C ved 100 Torr foretrukket.
De viktige røntgenpulverdiffraksjonsmønstrene kan oppnås ved å anvende standard røntgen pulverdiffraksjonsteknikker. Strålingskilden er et høyintensitetsrøntgenrør med kobbverelektrode drevet ved 50 Kv og 40 ma. Diffraksjonsmønstre fra kobber K-alfastrålingen og grafittmonokro-matoren registreres hensiktsmessig ved hjelp av en røntgenspektrometer-scintillasjonsteller, pulshøydeanalysator og skriver. Flate komprimerte pulverprøver sveipes ved 2° (2 theta) pr. minutt ved anvendelse av en tidskonstant på 2 sekunder. Avstandene mellom plan (d) oppnås fra posisjonen av diffraksjonstoppene uttrykt som 20, hvor 0 er Bragg-vinkelen, obsesrvert på skriverutskriften. Intensitetene bestemmes fra høydene av diffraksjonstoppene etter at bakgrunnen er trukket fra.
Katalysatorene ifølge foreliggende oppfinnelse er fremstilt av minst en storporet zeolitt og minst en uorganisk oksydmatrikskomponent. Som tidligere nevnt blandes den storporede zeolitten og den uorganiske oksydmatrikskomponenten (konponentene) fysikalsk før behandlingen med oppløsningen eller oppslemmingen av fluorsaltet.
Den uorganiske oksydmatriksen kan være en porøs aluminiumoksydmatriks som inneholder diskrete partikler av forskjellige porøse aluminiumoksyder og/eller krystallinske aluminiumoksyder. Porøse aluminiumoksydmatrikser foreligger generelt i form. av diskrete partikler som har totale overflateareal, målt .ved fremgangsmåten ifølge Brunauer, Emmett og Teller (BET), større enn ca. 20 m<2>pr. gram (m^/g), fortrinnsvis større enn ca. 40 m^/g, og mer fortrinnsvis fra ca. 100 m^/g til ca. 300 ve?lg. Porevolumet av slike aluminiumoksydmatrikser vil typisk være større enn 0,35 cm<3>pr. gram (cm<3>/g). Den gjennomsnittlige partikkelstørrelsen for slike alumin-iumoksydpartikler er generelt mindre enn 10 jjm og fortrinnsvis mindre enn ca. 3 um. Aluminiumoksydmatriksen kan være fremstilt på forhånd og bragt til en fysiks slik at dens overflateareal og eventuelle porestruktur er stabilisert, slik at når den tilsettes til en uren, uorganisk gel inneholdende betydelige mengder resterende oppløste salter, spesielt natrium-salter, vil disse saltene ikke endre overflaten og poreegenskapene målbart, • heller ikke vil de fremme kjemisk angrep på de på forhånd fremstilte porøse aluminiumoksydene. For eksempel kan aluminiumoksydmatriksen et aluminiumoksyd som er fremstilt ved egnet kjemisk reak-sjon, oppslemmingseldet, filtrert, tørket, vasket i det vesentlige fri for resterende salter, f.eks. Na2SC>4, og deretter oppvarmet for å redusere innholdet av flyktige bestanddeler til mindre enn ca. 15 vekt-%. Alumin-iumoksydbindemidlet kan være tilstede med zeolitten og eventuell annen uorganisk oksydmatrikskomponent i en mengde varierende fra ca. 1 til ca. 99 vekt-%, og er ofte tilstede i en mengde fra ca. 5 til ca. 90 vekt-%, basert på den totale vekten av den endelige katalysatoren. Videre kan en aluminiumoksydhydrosol eller hydrogel eller vandig aluminiumoksyd-oppslemming anvendes innledningsvis ved fremstillingen av katalysatoren som forløper for de diskrete partiklene av aluminiumoksyd i den endelige katalysatoren. Britisk patent nr. 1.315.553, publisert 2. mai 1983, innbefattet heri som referanse, beskriver en uorganisk matrisk dannet ved anvendelse av en aluminiumoksydsol.
En lang rekke uorganiske oksydmatrisker kan anvendes i tillegg til eller som substitusjon for en aluminiumoksydmatriks. Eksempler på slike matrikssystemer er beskrevet i US-patentene nr. 3.446.727 og 4.086.187, disse US-patentene er innbefatter heri som referanse. Følgelig innbefatter uorganiske oksydmatrikser som kan anvendes ved foreliggende oppfinnelse amorfe katalytiske uorganiske oksyder, så som silisiumoksyd, aluminiumoksyd, silisiumoksyd-aluminiumoksyd, silisiumoksyd-zirkoniumoksyd, silisiumoksyd-magnesiumoksyd, aluminiumoksyd-boroksyd, aluminiumoksyd-titanoksyd og lignende og blandinger derav. Anvendelsen av surt silisiumoksyd og sure aluminiumoksydsoler er eksempler på silisiumoksyder og aluminiumoksyder som anvendes ved fremstilling av slike matrikser. Den uorganiske oksydgelen kan være en amord silisiumoksyd-aluminium-ok syd komponent så som en konvensjonell silisiumoksyd-aluminiumoksyd-spaltningskatalysator, hvorav flere typer og sammensetninger er kommersielt tilgjengelige. Disse materialene fremstilles generelt som en kogel av silisiumoksyd og aluminiumoksyd eller som aluminiumoksyd utfelt på en på forhånd fremstilt og foreldet hydrogel. US-patent nr. 4.086.187 er representativ for en uorganisk matrisk fremstilt ved anvendelse av en sur silisiumoksydsol. Silisiumoksydet kan være tilstede som en komponent i de faste stoffene som er tilstede i nevnte gelene i en mengde mellom ca. 10 og ca. 99 vekt-% og fortrinnsvis mellom ca. 20 og ca. 90 vekt-%. Silisiumoksydet kan også anvendes i form av en kogel innbefattende ca. 75 vekt-% silisiumoksyd og ca. 25 vekt-% aluminiumoksyd • eller innbefattende ca. 87 vekt-% silisiumoksyd og ca. 13 vekt-% aluminiumoksyd.
En annen fremgangsmåte for fremstilling av slike katalysatorer ved anvendelse av silisiumoksyd-aluminiumoksyd og porøs aluminiumoksyd er å omsette natriumsilikat med en oppløsning av aluminiumsulfat slik at det dannes en silisiumoksyd/aluminiumoksydhydrogeloppslemming som deretter eldes slik at man får de ønskede poreegenskapene, filtreres for å fjerne en betydelig mengde av de ytre tilførte og uønskede natrium- og sulfat-ionene og deretter gjenoppslemmes i vann. Aluminiumoksydet kan fremstilles ved å omsette oppløsninger av natriumaluminat og aluminiumsulfat under egnede betingelser, og elde oppslemmingen slik at man får de ønskede poreegenskapene for aluminiumoksydet, filtrering, tørking, gjenoppslemming i vann for å fjerne natrium- og sulfationer og tørking for å redusere innholdet av flyktig materiale til mindre enn 15 vekt-%. Aluminiumoksydet kan deretter oppslemmes i vann og blandes i egnede mengder med en oppslemming av uren silisiumoksyd-aluminiumoksydhydro-gel. Zeolittkomponenten(e) kan deretter tilsettes til denne blandingen. En tilstrekkelig mengde av hver komponent anvendes slik at man får den ønskede sluttsammensetningen. Den resulterende blandingen filtreres deretter for. å fjerne en del av de gjenværende ytre tilførte oppløselige saltene. Den filtrerte blandingen tørkes deretter slik at man får tørkede faste stoffer. De tørkede faste stoffene gjenoppslemmes deretter i vann og vaskes i det vesentlige frie for. de uønskede oppløselige saltene. Katalysatoren kan deretter tørkes til et gjenværende vanninnhold mindre enn ca. 15 vekt-%.
Den uorganiske oksydmatrikskomponenten vil typisk være tilstede i katalysatoren i en mengde mellom ca. 10 og ca. 99 vekt-%, fortrinnsvis mellom ca. 30 og ca. 80 vekt-%, basert på den totale katalysatoren. Det er også innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse å anvendes andre materialer med de endelige spaltningskatalysatorene, innbefattende forskjellige andre typer molekylarsikter, f.eks. aluminiumfosfater, silikoaluminiumfosfater og zeolitter, leirer (så som kaolinleire), karbon-monoksydoksydasjonsfremmere, osv.
Det er ventet at katalysatoren i de fleste tilfeller vil innbefatte mellom ca. 5 og ca. 40 vekt-% storporet zeolitt og en leirekomponent, fortrinnsvis en kaolinleire, i en mengde mellom ca. 30 og ca. 85 vekt-% basert på den totale vekten av katalysatoren. De foretrukne katalysatorene vil inneholde mellom ca. 10 og ca. 25 vekt-% av en storporet zeolitt, fortrinnsvis en stor Y-zeolitt, og mellom ca. 5 vekt-% og ca. 25 vekt-% av en silisiumoksyd og/eller en aluminiumoksydkpmponent, og mellom ca. 45 vekt-% og ca. 75 vekt-% av en leire, fortrinnsvis kaolinleire, disse vektprosentene er basert på den totale vekten av katalysatoren.
Den ferdige katalysatoren, fremstilt av minst en storporet zeolitt og minst en uorganisk oksydmatrikskomponent kan bringes til den endelige formen for katalysatoren ved standard fremstillingsteknikker for katalysatorer. Slike katalysatorer fremstilles generelt ved spraytør kings-fremgangsmåter, disse er velkjente innen teknikken, eller kan fremstilles som ekstruderte pellets. De ekstruderte pelletene kan tørkes i en luftstrøm. Ekstruderte pellets kan deretter nedknuses og siktes til den ønskede størrelsen, f.eks. mindre enn 150 pm.
Blandingen av den storporede zeolitten og den uorganiske oksydmatriksen kan utveksles med ammonium- og/eller andre kationer før behandling med fluorsaltet. Slike ionevekslingstrinn utføres generelt ved å oppslemme blandingen av zeolitt og/eller uorganisk oksydmatriks med mellom 5 og 15 volumdeler vann pr. volum av storporet zeolitt og/eller uorganisk oksydmatriks, hvoretter et salt av det valgte kationet, f.eks. ammonium- eller sjeldne jordartsmetallkationer, kan tilsettes til oppslemmingen. Den resulterende blandingen oppvarmes typisk til en temperatur over ca. 50 °C i et tidsrom mellom ca. 0,5 timer og ca. 3 timer. Blandingen filtreres deretter og vaskes med vann inntil overskuddet av anion er fjernet. Denne fremgangsmåten gjentas typisk en eller flere ganger ifølge den ovenfor omtalte fremgangsmåten. Teknikker for ioneveksling av katalysatorer i form av matrikser er beskrevet i US-patent nr. 3.930.987, innbefatter heri som referanse, og disse kan generelty anvendes ved foreliggende oppfinnelse.
Foreliggende katalysatorer er velegnede for anvendelse i alle typer katalytiske spaltningsprosesser. Slike prosesser kan utføres ved en hvilken<!>som helst katalytisk spaltningsfremgangsmåte ved å anvende spaltningskatalysatoren ifølge foreliggende oppfinnelse. Katalysatorene ifølge foreliggende oppfinnelse kan spesielt anvendes ved flytende katalytiske spaltningsprosesser (FCC). Egnede katalyttiske spaltnings - betingelser innbefatter en temperatur varierende fra ca. 204 °C til ca. 704°C, mer typisk mellom 482°C og 593°C, og et trykk som varierer fra under atmosfæretrykk til over atmosfæretrykk, typisk fra atmosfæretrykk til ca. 790,9 kPa. Fremgangsmåten kan utføres i et fiksert sjikt, kokende sjikt, oppslemming, overføringsrør, stigeenhet, porsjonsvis eller ved fluidisert sjikt. Katalysatorene ifølge foreliggende oppfinnelse kan benyttes for å omvandlet et hvilket som helst av de konvensjonelle hydrokarbonråstoffene som benyttes ved katalytisk spaltning, f.eks. råolje-avledede råstoffer, dvs. de kan benyttes til å spalte nafta, gassoljer og restoljer, innbefattende oljer som har et høyt innhold av metallforurensninger. Den er spesielt velegnet for spaltning av hydrokarboner som koker i gassoljeområdet, dvs. hydrokarbonoljer som har et kokepunkt ved atmosfæretrykk som varierer fra ca. 323°C til ca. 593°C til naftaer slik at man ikke bare får produkter som har et lavere kokepunkt enn utgangsråstoffet, men også produkter som har et forbedret oktantall. Hydrokarbonfraksjoner som kan anvendes ved foreliggende oppfinnelse innbefatter gassoljer, restoljer, hele destillasjonsrester og tunge hydrokarbonfraksjoner avledet fra nedbrytningshydrogenering av kull, tjærebek, asfalttyper o.l.
Katalysatorer ble dannet ved å fremstille katalysatorsammensetninger inneholdende følgende relative andeler på vektbasis:
Si02~kilden var en sur silisiumoksydsol fremstilt ved å anvende en vandig mineralsyreoppløsning buffret til en pH på ca. 3. Blandingen ble deretter avkjølt til romtemperatur (18° C-22" C). Denne blandingen ble blandet med en 53 vekt-% vandig oppløsning av Na2Si03ved å pumpe de to opp-løsningene gjennom en blander. De relative strømningshastighetene for de to oppløsningene ble regulert slik at pH for produktet ble holdt ved ca. 2,8 og eventuelle faste produkter ble fjernet etterhvert som de ble dannet.
Katalysatorne ble fremstilt ved å tilsette kaolinleirekomponenten til den sure silisiumoksydsolen (inneholdende 6,3 vekt-% Si02i vann). Blandingen ble blandet i ca. 10 minutter. Zeolitt Y ble tilsatt til denne blandingen sammen med nok vann til at man fikk en oppslemming som inneholdt 25vekt-% faste stoffer. pH av blandingen ble regulert til mindre enn 4,5 (4,3-4,4) ved tilsats av svovelsyre. Blandingen ble deretter blandet i 10 minutter. Blandingen ble så spraytørket ved 175 "C (kontakttid kortere enn 5 sekunder) og produktet siktet slik at partikler større enn 150 Mm ble utelukket. Den endelige katalysatoren hadde en partikkelstrørrelse på ca. 64 um.
Den spraytørkede blandingen av zeolitt, Si02og kaolinleire ble anvendt tilå danne en katalysator ved fremstilling av en oppslemming av 500 g av blandingen i 4 liter vann ved 75 °C. Oppslemmingen ble blandet i 5 minutter og filtrert. Produktet ble behandlet med (NH4)2S04ved oppslemming ved 50 °C i 4 liter (NH4)2S04-oppløsning (160 g (NH4)2S04i 4 liter H2O). Produktet ble filtrert. Det filtrerte faste stoffet ble gjenoppslemmet i 4 liter av en (NH4)2S04-oppløsning ved 75 °C hvor oppløsningen ble fremstilt ved å oppløse 200 g (NH4)2S04i 4 liter destillert vann. Oppslemmingen ble blandet i 30 minutter. En 10 vekt-% oppløsning av ammoniumheksafluorsilikatoppløsning ble tilsatt til oppslemmingen ved å tilsette 168 ml dråpevis i løpet av et tidsrom på 1 time og pH for oppslemmingen ble holdt ved pH 8 ved tilsats av en 20 vekt-% vandig oppløsning av NH4OH ved konstant tilsats av NH4OH. Blandingen ble deretter avkjølt til 50 °C. Til denne blandingen ble det tilsatt 54,2 g Al2(S04)3. Den resulterende blandingen ble blandet i 2 timer, filtrert, det faste prosuktet ble vasket med 2 liter destillert vann ved 50 "C og filtrert, og deretter ble det faste produktet oppslemmet ved 50 °C i 4 liter av en (Nl^SC^-oppløsning (160 g (NH4)2<S>04i 4 liter H20), blandet i 10 minutter og filtrert. Det faste produktet ble deretter vasket med 4 liter destillert vann ved 50 °C og filtrert. Trinnet ovenfor ble gjentatt en gang til, bortsett fra at i stedet for førrst å vaske det faste produktet med 4 liter destillert vann ble produktet vasket med 10 liter vann ved 50 "C som hadde pH innstilt på 9,0 ved tilsats av NH4OH. Vaskevæsken ble undersøkt med henblikk på sulfatanioner og vaskingen ble fortsatt inntil sulfat ikke kvalitativt kunne detekteres (f.eks. mindre enn ca. 500 ppm). Når en katalysator ble utvekslet med sjeldne jordartsmetallkationer ble utvekslingen med sjeldne jordartsmetaller utført med en oppløsning inneholdende flere sjeldne jordartsmetallklorider i mengder tilstrekkelige til å tilveiebringe det ønskede innholdet av sjeldne jordartsmetaller. Oppløsningen av de sjeldne jordartskloridet som ble anvendt ble oppnådd fra Molycorp, Inc., solgt under ptodukt nr. 5240, og hadde følgende kjemisk analyse, uttrykt som oksyder:
Oppløsningen som inneholdt det sjeldne jordartsmetallkloridet ble tilsatt til en oppslemming av katalysatoren som var regulert til til ca. pH 4,5 ved hjelp av syre. Det endelige faste produktet ble enten lufttørket i 10 til 24 timer eller ble tørket over natten (6 timer til 12 timer) ved 100"C i luft.
Eksempler 1 til 4
Fire katalysatorer ble fremstilt som beskrevet ovenfor. Katalysatorne ble damp-deaktivert (100% damp) i 2 timer for å simulere deaktiveringen av spaltningskatalysatorer som finner sted i kommersielle spaltnings-operasjoner. Katalysatorne ble kjemisk analysaert og ble vurdert ved undersøkelse av mikroaktivitet (MAT) ifølge ASTM forsøksfremgangsmåte D-3907 ved anvendelse av et råstoff som hadde en API spesifikk vekt på 24,0°, en IBP (innledende kokepunkt) på 179° C, en FBP (endelig kokepunkt) på 580 °C og en UOP K faktor på 11,8. UOP K faktoren er definert som
hvor "T3" er det gjennomsnittlige kokepunktet i grader Celsius og "d" er den spesifikke graviteten 60°/16°C. Den kjemiske analysen, prosent koks, prosent bensinselektivitet og prosent omvandling er angitt i tabell I. Prosent (%) omvandling er som definert i ASTM forsøksfremgangsmåte D-3907. Prosent bensinselektrivitet er (vekt av bensinprodukt/vekt av råstoff)/(prosent omvandling). Prosent koks er (vekt av koks)/(vekt av råstoff). Bensinprodukter er hydrokarbonprodukter som inneholder fra C5-hydrokarboner (som koker ved 43 °C) til hydrokarboner som koker ved 221 °C. Koks refererer til hydrokarboner som absorberes av katalysatorne og som ikke fjernes ved splitting.
Eksempel 5
Katalysatorfremstillingsfremgangsmåten omtalt ovenfor for katalysatorne 1 til 4 ble gjentatt, bortsett fra at ikke noe AP^SO^ ble tilsatt etter behandling med ammoniumfluorsilikatoppløsningen. Resultatet av den kjemiske analysen for produktet med hensyn på Na20 er angitt i tabell I.
Eksempel 6
Katalysatorfremstillingsfremgangsmåten for katalysatorne 1 til 4 ble gjentatt, bortsett fra at ammoniumfluorsilikat- og ammoniumsulfat-oppløsningen ble tilsatt i ett trinn i stedet for over et visst tidsrom. pH for oppløsningen ble regulert til pH 8 ved anvendelse av NH4OH før tilsats til zeolittoppslemmingen, og pH for oppslemmingen ble regulert til pH 8 ved anvendelse av NH4OH etter blanding. Den kjemiske analysen for produktet og vurdering ifølge ASTM forsøksfremgangsmåte D-3907, som anvendt for eksemplene 1 til 4, er angitt i tabell I.
Eksempel 7
Katalysatorfremstillingsfremgangsmåten ovenfor for katalysatorne 1 til 4 ble gjentatt, bortsett fra at pH for oppslemmingen ble holdt ved pH 9 i stedet for pH 8. Resultatene av den kjemiske analysen for produktet og vurderingen av produktet ifølge fremgangsmåten anvendt for eksemplene 1 til 4 er gjengitt i tabell I.
Eksempel 8
Dette er et sammenligningseksempel hvori det ble fremstilt en katalysator som i eksemplene 1 til 4, bortsett fra at pH for oppslemmingen var lavere enn pH 7. Resultatene fra vurderingen av produktet, som gjengitt i tabell I, viser at produktet var mindre aktivt enn et produkt som har tilsvarende innhold av sjeldne jordartsmetaller, som det fremgår ved sammenligning med eksempel 3. Katalysatoren ble vurdert ifølge fremgangsmåten anvendt for eksemplene 1 til 4 etter damp-deaktivering ved 788 °C. Overraskende resulterer behandlingen ved høy pH i et produkt som har et noe høyere Na20-innhold og viser en høyere Na20-toleranse i den endelige katalysatoren, samtidig som det fremdeles tilveiebringes en aktiv katalysator.
Eksempel 9
En katalysator ble fremstilt ved fremgangsmåten ifølge eksemplene 1 til 4, bortsett fra at katalysatoren ble behandlet med en ekvivalensmolar mengde av en ammoniumsulfatoppløsning i stedet for med ammonium f luo r - silikatet, hvorved ammoniumsulfatoppløsningen inneholdt en like stor molar mengde ammoniumion som mengden som ble oppnådd ved anvendelse av ammoniumheksafluorsilikatoppløsningen. En katalystor ble fremstilt som i eksemplene 1 til 4, bortsett fra at ingen utveksling med sjeldne jordartsmetaller ble utført. Den endelige katalysatoren inneholdt 0,412 vekt-% Na20 og null vekt-% sjeldne jordartsmetaller.
Disse resultatene demonstrerer betydningen av fremstillingen av katalysatoren ifølge foreliggende oppfinnelse ved behandling av den storporede zeolitten og den uorganiske oksydmatriksen med et fluorsalt, og ikke ganske enkelt ved ammoniumutveksling av zeolitt-matrikskompo-sitten.
Eksempel 10
En katalysator ble fremstilt ved å danne en oppslemming ved blanding av en spraytørket blanding av 200 g av zeolitt Y, SiC>2og kaolinleire anvendt ved fremstilling av katalysatorne i eksemplene 1 til 4 i 2 liter vann ved 75°C. Blandingen ble filtrert og det filtrerte faste stoffet ble tilsatt til 2 liter av en 4 vekt-% vandig oppløsning av (Nlfy^SC^, slik at det ble dannet en oppslemming. Oppslemmingen ble blandet i 10 minutter; filtrert og det faste produktet ble vasket med 1 liter vann. Det faste produktet ble igjen oppslemmet i 2 liter av (NH^SO^oppløsningen, filtrert og det faste produktet ble vasket med vann som beskrevet ovenfor. Det faste produktet ble oppslemmet i 2 liter av en 4 vekt-% vandig oppløsning av (NFfy^SO^ Oppslemmingen ble blandet i 30 minutter, og pH for oppslemmingen ble regulert til ca. 7,5 ved tilsats av NH4OH. Til denne oppslemmingen ble det tilsatt 0,034 liter av en 10 vekt-% vandig oppløsning av ammoniumfluorsilikat. Oppløsningen ble tilsatt i ett enkelt tilsatstrinn. pH for oppslemmingen ble gjeninnstilt på 7,5 ved tilsats av NH4OH og oppslemmingen ble holdt ved pH 7,5 ved tilsats av NH4OH, etter behov, i 30 minutter. Oppslemmingen ble avkjølt til 50°C, 21,7 g Al2(S04)3ble tilsatt og oppslemmingen ble blandet i 2 timer. Oppslemmingen ble filtrert og det faste produktet ble vasket med 1 liter vann. Det faste produktet ble tisatt til 2 liter av en 4 vekt-% vandig oppløsning av (NH4)2S04, blandet i 10 minutter og filtrert. Det faste produktet ble vakset med 1 liter vann. Det faste . produktet ble deretter vasket med 10 liter vann som hadde en pH på 9, frembrakt ved tilsats av NH4OH. To prøver av det endelige produktet ble damp-deaktivert ved 788*C og 843°C i 100% damp i 2 timer. De damp-deaktiverte, faste produktene ble vurdert ved ASTM forsøksfremgangsmåte D-3907 og prosent omvandling ble målt. Bensinselektiviteten og prosent koks ble beregnet. Resultatene var som følger:

Claims (72)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en katalysator, karakterisert ved at den innbefatter følgende trinn:(i) en blanding av en storporet zeolitt og en uorganisk oksydmatriks bringes i kontakt med et fluorsalt av formelen
i hvori "A" er en organisk eller uorganisk, ionisk enhet; [MFn]z er en fluoraniondel innbefattende elementet "M"; "M" er et element valgt fra gruppen av elementene fra gruppene VB, VIB, VIIB, VIII, HIA, IVA og VA i den periodiske tabell over elementene; V-' er koordinasjonstallet for "M"; "m" er valensen av "M"; og "z" er valensen eller ladningen knyttet til "A"; ved en pH større enn ca. 3, ved effektive betingelser for temperatur og tid.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den innbefatter de ytterligere trinnene med ammoniumutveksling av produktet, slik at det tilveiebringes en katalysator som har et Na2 0-innhold laveren enn 2,0 vekt-%, basert på den totale vekten av zeolitten som er anvendt i en slik katalysator, hvori et slikt Na2 0-innhold oppnås uten en Na2 0-kalsinering.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at produktet kationveksles med en katalyttisk aktiv mengde av minst ett sjeldent jordartsmetallkation valgt fra klassen bestående av srium, lantan, praseodym, neodym, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, lutetium, dysprosium, holmium, erbium, thulium og ytterbium.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den storporede zeolitten er en stor Y-zeolitt som har et SiC^/A^C^-forhold større enn ca. 3,5.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at Y-zeolitten har et SiC^ /A^C^ -forhold mellom ca. 3,5 og ca. 6.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at Y-zeolitten d det minste delvis foreligger i ammoniumkationisk form.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den effektive pH er mellom 7,5 og ca. 9.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved atpH er mellom ca. 7,5 og ca. 8,5.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den effektive temperaturen er minst 50 °C.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at den effektive temperaturen er mellom ca. 50' c og 100" C.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den effektive tiden er mellom ca. 0,1 timer og ca. 2 timer.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at den effektive tiden er mellom ca. 0,2 timer og ca. 1 time.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fluorsaltet er tilveiebrakt i en mengde mellom ca. 0,01 og ca. 0,25 mol pr. 100 g storporet zeolitt.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at fluorsaltet er tilveiebrakt i en mengde mellom ca. 0,05 og ca. 0,25 mol pr. 100 g storporet zeolitt.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at katalysatoren inneholder mindre enn 1,5 vekt-% Na2 0, basert på den totale vekten av den storporede zeolitten.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at katalysatoren inneholder mindre enn 1,0 vekt-% Na2 0 basert på den totale vekten av den storporede zeolitten.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den uyorganiske oksydmatriksen er valgt fra gruppen bestående av silisiumoksyder, aluminiumoksyder, silisiumoksyd-aluminiumoksyder, leirer og blandinger derav.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at zeolitten og den uorganiske oksydmatriksen innbefatter en blanding av mellom ca. 5 og ca. 40 vekt-% av den storporede zeolitten, mellom 10 og 25 vekt-% av minst en av silisiumoksyd og aluminiumoksyd, og mellom ca.
45 og ca. 75% av en leire.
19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at zeolitten. og den uorganiske oksydmatriksen innbefatter en blanding av mellom ca. 10 og ca. 25 vekt-% zeolitt, mellom ca. 10 og ca. 25 vekt-% av minst en av silisiumoksyd og aluminiumoksyd og mellom ca. 45 og ca.
75 vekt-% av en kaolinleire.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at zeolitten er zeolitt Y, silisiumoksydet er en sur silisiumoksydsol og leiren er en kaolinleire.
21. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at aluminiumoksydet er en sur aluminiumokssydsol.
22. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at zeolitten er tilstede i en mengde på mellom ca. 15 og ca. 20 vekt-%, basert på den totale vekten av katalysatoren.
23. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at det endelige produktet inneholder mindre enn 2,0 vekt-% Na2 0, basert på den totale vekten av zeolitten, og mellom ca. 0,1 og ca. 10 vekt-% av minst ett sjeldent jordartsmetallkation, basert på vekten av zeolitten.
24. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at minst 40% av krystalliniteten av den storporede utgangs-zeolitten er bevart i zeolitten i katalysatoren.
25. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den storporede zeolitten er valgt fra gruppen bestående av zeolitt Y, zeolitt X, zeolitt3 , zeolitt ZK-20, zeolitt LZ-210, zeolitt ZSM-3 og blandinger derav.
26. Fremgangsmåte ifølge krav 25, karakterisert ved at zeolitten er en blanding av en Y-zeolitt og LZ-210.
27. Fremgangsmåte ifølge krav 25, karakterisert ved at zeolitten er zeolitt3 .
28. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert ved at zeolitten er zeolitt ZK-20.
29. Fremgangsmåte ifølge krav 25, karakterisert ved at zeolitten er ZSM-3.
30. Fremgangsmåte ifølge krav 25, karakterisert ved at zeolitten er LZ-210.
31. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at "M" er valgt fra gruppen bestående av silisium, fosfor, antimon, bismut, palladium, platina, iridium, jern, rhenium, molybden, tantal, titan og blandinger derav.
32. Fremgangsmåte ifølge krav 31, karakterisert ved at "M <M> er valgt fra gruppen bestående av silisium, titan og blandinger derav.
33. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at "A" er valgt fra gruppen bestående av kationer av ammonium, kvarternært ammonium og blandinger derav.
34.. Fremgangsmåte ifølge krav 33, karakterisert ved at fluorsaltet er ammoniumheksafluorsilikat.
35. Fremgangsmåte for fremstilling av en katalysator, karakterisert ved at den innbefatter: (i) en blanding av en ukalsinert Y zeolitt som har et SiC^ /A^C^ -forhold på mellom ca. 3,5 og ca. 6, og minst en uorganisk oksydmatrikskomponent, hvor matrikskomponenten innbefatter en blanding av en kaolinleire og minst en av silisiumoksyder, aluminiumoksyder, silisiumoksyd-aluminiumoksyder, bringes i kontakt med et fluorsalt valgt fra gruppen bestående av ammoniumheksafluorsilikat, ammoniumheksafluortitanat og ■ blandinger derav i en mengde på minst 0,0075 mol pr. 100 g Y zeolitt, ved en pH-verdi større enn 7 til ca. 9 ved effektive betingelser for temperatur og tid; og (ii) produktet fra trinn (i) ammoniumutveksles, slik at det tilveiebringes en katalysator som har et Na2 0-innhold mindre enn 2,0 vekt-% basert på den totale vekten av Y zeolitten som er anvendt i katalysatoren.
36. Fremgangsmåte ifølge krav 35, karakterisert ved at produktet fra trinn (ii) fremstilles uten en Na2 0-kalsinering.
37. Fremgangsmåte ifølge krav 35, karakterisert ved at zeolitten er zeolitt Y som har et Si02 til A^C^-forhold mellom ca. 4,5 og 6,0, fluorsaltet er ammoniumheksafluorsilikat og temperaturen er større enn 50 "C.
38. Fremgangsmåte ifølge krav 35, karakterisert ved at produktet fra trinn (ii) tilføres en katalytisk effektiv mengde av minst ett sjeldent jordartsmetallkation valgt fra klassen bestående av cerium, lantan, praseodym, . neodym, promethium, samarium europium, lutetium, gadolinium terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium og ytterbium slik at det tilveiebringes mellom ca. 1 og ca. 20 vekt-% av minst ett sjeldent jordartsmetallkation, basert på vekten av Y zeolitten anvendt i en slik katalysator.
39. Fremgangsmåte ifølge krav 35, karakterisert ved at zeolitten er Y zeolitt som har et SiC^/A^C^-forhold mellom ca. 3,5 og ca. 6 og i det minste delvis foreligger i den ammoniumkationiske formen.
40. Fremgangsmåte ifølge krav 35, karakterisert ved at den effektive pH er mellom ca. 7,5 og ca. 9,0.
41. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den effektive temperaturen er minst 50 "C.
42. Fremgangsmåte ifølge krav 41, karakterisert ved at den effektive temperaturen er mellom ca. 75 °C og ca. 150 °C.
43. Fremgangsmåte ifølge krav 41, karakterisert ved at den effektive tiden er mellom ca. 0,1 timer og ca. 2 timer.
44. Fremgangsmåte ifølge krav 35, karakterisert ved at fluorsaltet tilføres i en mengde mellom ca. 0,05 og ca. 0,2 mol pr. 100 g storporet zeolitt.
45. Fremgangsmåte ifølge krav 35, karakterisert ved at katalysatoren inneholder mindre enn 1,5 vekt-% Na2 0, basert på den totale venkten av .Y zeolitten anvendt i katalysatoren.
46. Fremgangsmåte ifølge krav 45, karakterisert ved at katalysatoren inneholder mindre enn 1,0 vekt-% Na2 0, basert på den totale vekten av Y zeolitten anvendt i katalysatoren.
47. Fremgangsmåte ifølge krav 35, karakterisert ved at den uorganiske oksydmatriksen er valgt fra gruppen bestående av silisiumoksyder, aluminiumoksyder, silisiumoksyder-aluminiumoksyder, leirer og blandinger derav.
48. Fremgangsmåte ifølge krav 47, karakterisert ved atY zeolitten og den uorganiske oksydmatriksen innbefatter en blanding av mellom ca. 5 og ca. 40 vekt-% av Y zeolitten, mellom 10 og 25 vekt-% av minst en av silisiumoksyd og aluminiumoksyd, og mellom ca. 45% og ca. 75% av en leire.
49. Fremgangsmåte ifølge krav 48, karakterisert ved at zeolitten og den uorganiske oksydmatriksen innbefatter en blanding av mellom ca. 10 og ca. 25 vekt-% Y zeolitt, mellom ca. 10 og 25 vekt-% av minst en av silisiumoksyd og aluminiumoksyd og mellom ca. 45% og ca.
75% av en kaolinleire.
50. Fremgangsmåte ifølge krav 48, karakterisert ved at zeolitten er en zeolitt Y som har et SiC^/ A^C^ -forhold mellom ca. 3,5 og ca. 6, silisiumoksydet er en sur silisiumoksydsol og leiren er en kaolinleire.
51. Fremgangsmåte ifølge krav 49, karakterisert ved at aluminiumoksydet er en sur aluminiumoksydsol.
52. Fremgangsmåte ifølge krav 35, karakterisert ved atY zeolitten er tilstede i en mengde på mellom ca. 15 og ca. 20 vekt-%, basert på den totale vekten av katalysatoren.
53. Fremgangsmåte ifølge krav 35, karakterisert ved at det endelige produktet inneholder mindre enn 1,5 veikt-% Na2 0, basert på den totale vekten av zeolitten, og mellom ca. 0,1 og ca. 10 vekt-% av minst ett sjeldent jordartsmetallkation.
54. Fremgangsmåte for fremstilling av en ikke-kalsinert katalysator som har et Na2 0-innhold lavere enn 2,0 vekt-%, basert på zeolittkomponenten i katalysatoren, karakterisert ved at den innbefatter følgende trinn:(i) en blanding av en Y zeolitt som har et SiC^ /A^C^ -forhold mellom ca. 3,5 og 6 og en uorganisk oksydmatriks bringes i kontakt med et fluorsalt av formelen
hvori "A" er en organisk eller uorganisk ionisk enhet; [MFn]z er en fluoraniondel innbefattende elementet "M"; "M" er et element valgt fra gruppen av elementer fra gruppene VB, VIB, VIIB, VIII, HIA, IVA og VA av den periodiske tabell over elementene; "n" er koordinasjonstallet for "M"; "m" er valensen av "M"; og "z" er valensen eller ladningen knyttet til "A"; ved en pH fra 7,5 til ca. 9,0 i en mengde på minst 0,0075 mol pr. 100 g av den storporede zeolitten på en vannfri basis; (ii) ammoniumutveksling av produktet fra trinn (i), slik at det tilveiebringes en ikke-Na2 0-kalsinert katalysator som har et Na2 0-innhold lavere enn 2,0 vekt-%, basert på den totale vekten av Y zeolitten som er anvendt i katalysatoren.
55. Fremgangsmåte ifølge krav 54, karakterisert ved at produktet for trinn (ii) kationveksles med minst ett sjeldent jordartsmetallkation valgt fra gruppen bestående av cerium, lantan, praseodym, neodym, promethium, samarium, europium, lutetium, gadolinium, terbium, dysprosium , holmium, erbium, thulium og ytterbium, slik at det tilveiebringes et produkt som inneholde mellom ca. 0,1 og ca. 10 vekt-% sjeldent jordartsmetall, som oksydet, basert på vekten av Y zeolitten som er anvendt i katalysatoren.
56. Katalysator, karakterisert ved at den er fremstilt ved fremgangsmåten ifølge krav 1.
57. Katalysator, karakterisert ved at den er fremstilt ved fremgangsmåten ifølge krav 2.
58. Katalysator, karakterisert ved at den er fremstilt ved fremgangsmåten ifølge krav 3.
59. Katalysator, karakterisert ved at den er fremstilt ved fremgangsmåten ifølge krav 18.
60. Katalysator, karakterisert ved at den er fremstilt ved fremgangsmåten ifølge krav 35.
61. Katalysator, karakterisert ved at den er fremstilt ved fremgangsmåten ifølge krav 54.
62. Katalysator, karakterisert ved at den er fremstilt ved fremgangsmåten ifølge krav 55.
63. Fremgangsmåte for fremstilling av katalysatorerer, karakterisert ved at den i det vesentlige består av trinnene: (i) et fluorsalt bringes i kontakt med en blanding av en storporet zeolitt valgt fra klassen bestående av zeolitt Y, zeolitt X, zeolitt beta, zeolitt LZ-210, zeolitt ZK-20, zeolitt ZSM-3 og blandinger derav og en uorganisk oksydmatriks valgt fra gruppen bestående av aluminiumoksyder, silisiumoksyder, silisiumoksyd-aluminiumoksyder, leirer, og blandinger derav,• hvor fluorsaltet er av formelen:
hvori "A" er en organisk eller uorganisk ionisk enhet; [MFn]z er et fluoranion av elementet "M"; "M" er minst en av bor, aluminium, gallium, silisium, fosfor, antimon, bismut, palladium, platina, iridium, jern, rhenium, molybden, tantal og titan; "n" er koordinasjonstallet for "M"; "m" er valensen for "M"; og "z" er valensen eller ladningen knyttet til "A"; ved en pH større enn 3 i et effektivt tidsrom ved en effektiv temperatur; (ii) ammoniumutveksling av produktet fra trinn (i); (iii) sjelden jordartsmetall-utveksling av produktet fra trinn (ii), slik at det tilveiebringes en effektiv mengde av sjeldne jordartsmetaller; (iv) oppnåelse, uten Na2 0-kalsinering, av et produkt inneholdende mindre enn 2,1 vekt-% Na2 0, basert på vekten av zeolitten som er anvendt i katalysatoren, ved minst 60% bevarelse av krystallen fra utgangszeolitten, og mellom ca. 0,1 og ca. 20 vekt-% av minst ett sjeldent jordartsmetallkation valgt fra sator gruppen bestående av cerium, lantan, praseodym, neodym, promethium, samarium, europium, lutetium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium og ytterbium.
64. Fremgangsmåte ifølge krav 63, karakterisert ved at den storporede zeolitten er zeolitt Y og fluorsaltet fra valgt fra gruppen bestående av fluorsilikater, fluortitanater og blandinger derav.
65. Fremgangsmåte for katalyttisk omvandling av et hydrokarbon i nærvær av en spaltningskatalysator, karakterisert ved at fremgangsmåten som spaltningskatalysator under spaltningsbetingelser anvender minst en av katalysatorne ifølge kravene 54, 55, 56, 57, 58, 59 eller 60. ■■
66. Fremgangsmåte for katalyttisk spaltning av råoljeråstoff, karakterisert ved at den innbefatter at råstoffet bringes i kontakt med katalysatorer ifølge krav 54 under effektive spaltningsbetingels e r.
67. Fremgangsmåte for katalyttisk spaltning av et råoljeråstoff, karakterisert ved at den innbefatter at råstoffet bringes i kontakt med katalysatoren ifølge krav 55, under effektive spaltningsbetingelser.
68. Fremgangsmåte for katalyttisk spaltning av råoljeråstoff, karakterisert ved at den innbefatter at råstoffet bringes i kontakt med katalysatoren ifølge krav 56, under effektive spaltningsbetingelser.
69. Fremgangsmåte for katalyttisk spaltning av råoljeråstoff, karakterisert ved at den innbefatter at råstoffet bringes i kontakt med katalysatoren ifølge krav 57, under effektive spaltningsbetingels e r..
70. Fremgangsmåte for katalyttisk spaltning av råoljeråstoff, karakterisert ved at deninnbef atter at råstoffet bringes i kontakt med katalysatoren ifølge krav 58, under effektive spaltningsbetingelser.
71. Fremgangsmåte for katalyttisk spaltning av råoljeråstoff, karakterisert ved at den innbefatter at råstoffet bringes i kontakt med katalysatoren ifølge krav 59, under effektive spaltningsbetingel ser.
72. Fremgangsmåte for katalyttisk spaltning av råoljeråstoff, karakterisert ved at den innbefatter at råstoffet bringes i kontakt med katalysatoren ifølge krav 60, under effektive spaltningsbetingel se r.
NO862155A 1984-10-03 1986-05-30 Fremgangsmaate for fremstilling av katalyttiske spaltningskatalysatorer. NO862155L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/659,641 US4591576A (en) 1984-10-03 1984-10-03 Process for preparing catalytic cracking catalysts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO862155L true NO862155L (no) 1986-05-30

Family

ID=24646192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO862155A NO862155L (no) 1984-10-03 1986-05-30 Fremgangsmaate for fremstilling av katalyttiske spaltningskatalysatorer.

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4591576A (no)
EP (1) EP0197995B1 (no)
JP (1) JPS62500502A (no)
CN (1) CN1006525B (no)
AU (1) AU585548B2 (no)
BR (1) BR8506963A (no)
CA (1) CA1255283A (no)
DE (1) DE3566501D1 (no)
DK (1) DK261186A (no)
FI (1) FI862366A (no)
NO (1) NO862155L (no)
WO (1) WO1986002019A1 (no)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU562665B2 (en) * 1982-05-04 1987-06-18 Cosmo Oil Company Ltd Crystalline metal silicates
US4855036A (en) * 1984-10-03 1989-08-08 Uop Catalytic cracking process
FR2582665B1 (fr) * 1985-06-04 1988-08-05 Inst Francais Du Petrole Procede de craquage catalytique
DE3661989D1 (de) * 1985-06-19 1989-03-09 Inst Francais Du Petrole Stabilized and dealuminated zeolite omega
DE3661990D1 (en) * 1985-09-04 1989-03-09 Inst Francais Du Petrole Omega structure zeolite
NZ219327A (en) * 1986-03-05 1989-02-24 Mobil Oil Corp Process for removing aluminium from aluminosilicate zeolites
US4861739A (en) * 1987-06-04 1989-08-29 Uop Microporous crystalline composite compositions
US4814316A (en) * 1987-06-04 1989-03-21 Uop Novel catalyst composition, and processes for making and using same
US4803185A (en) * 1987-06-04 1989-02-07 Uop Octane boosting catalyst
US4826804A (en) * 1987-06-04 1989-05-02 Uop Catalyst for oligomerization process
US4853202A (en) * 1987-09-08 1989-08-01 Engelhard Corporation Large-pored crystalline titanium molecular sieve zeolites
US5080778A (en) * 1988-12-27 1992-01-14 Uop Hydrocarbon conversion process using novel silica-substituted aluminas
US5160493A (en) * 1991-04-29 1992-11-03 Uop Silicon enhanced amorphous silica-alumina
US5259948A (en) * 1991-04-29 1993-11-09 Uop Hydrocarbon conversion process using a novel silicon enhanced amorphous silica-alumina
KR100199849B1 (ko) * 1993-10-08 1999-06-15 헤르만스 에프 지 엠 가수 열분해 및 가수 탈왁스 방법
EP0948407B1 (en) * 1996-12-18 2001-08-22 BP Corporation North America Inc. Preparation of uniformly impregnated extrudate catalyst
CA2597881C (en) 2007-08-17 2012-05-01 Imperial Oil Resources Limited Method and system integrating thermal oil recovery and bitumen mining for thermal efficiency
EP2627735B1 (en) * 2010-10-11 2014-11-26 Shell Oil Company A process for catalytic cracking a fischer-tropsch derived feedstock with heat balanced operation of the catalytic cracking system
CN109718832A (zh) * 2017-10-31 2019-05-07 中国石油化工股份有限公司 制备裂化催化剂的方法及裂化催化剂
US11237067B2 (en) * 2019-08-20 2022-02-01 Kidde Technologies, Inc. Uncertainty diagnosis for temperature detection systems

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3835030A (en) * 1965-07-06 1974-09-10 Exxon Research Engineering Co Crystalline alumino-silicate catalysts for catalytic cracking
FR1553934A (no) * 1967-12-05 1969-01-17
GB1217968A (en) * 1968-03-19 1971-01-06 Shell Int Research Process for the preparation of a catalytically active aluminosilicate
US3575887A (en) * 1968-03-19 1971-04-20 Shell Oil Co Fluoride-containing crystalline alumino-silicates
JPS4945477B1 (no) * 1969-03-05 1974-12-04
US3630965A (en) * 1969-03-11 1971-12-28 Exxon Research Engineering Co Hydrocarbon conversion catalyst
US3620960A (en) * 1969-05-07 1971-11-16 Chevron Res Catalytic dewaxing
US3644220A (en) * 1969-11-13 1972-02-22 Exxon Research Engineering Co Metal halide containing zeolites and method for their preparation
US3702312A (en) * 1970-10-05 1972-11-07 Shell Oil Co Fluoride-containing crystalline alumino-silicates
US3692665A (en) * 1971-05-03 1972-09-19 Grace W R & Co Catalytic cracking with catalyst of high-activity zeolite stabilized by cation and thermal stabilization
US3933983A (en) * 1971-06-07 1976-01-20 W. R. Grace & Co. Method of increasing the thermal stability of crystalline zeolites
US4324698A (en) * 1980-10-20 1982-04-13 Texaco Inc. Fluorided cracking catalyst
US4324697A (en) * 1980-10-20 1982-04-13 Texaco Inc. Fluorided composite catalyst
EP0082211B2 (en) * 1981-12-20 1993-07-28 Union Carbide Corporation Silicon substituted zeolite compositions and process for preparing same
JPS58110420A (ja) * 1981-12-21 1983-07-01 ユニオン・カ−バイド・コ−ポレ−シヨン 珪素置換ゼオライト組成物及びその調製方法
US4427787A (en) * 1982-03-08 1984-01-24 Mobil Oil Corporation Activation of zeolites
US4427789A (en) * 1982-03-08 1984-01-24 Mobil Oil Corporation Activation of zeolites
US4427786A (en) * 1982-03-08 1984-01-24 Mobil Oil Corporation Activation of high silica zeolites
US4427788A (en) * 1982-03-08 1984-01-24 Mobil Oil Corporation Activation of zeolites
US4427790A (en) * 1982-03-08 1984-01-24 Mobil Oil Corporation Activation of zeolites
US4427791A (en) * 1983-08-15 1984-01-24 Mobil Oil Corporation Activation of inorganic oxides

Also Published As

Publication number Publication date
EP0197995B1 (en) 1988-11-30
DE3566501D1 (en) 1989-01-05
US4591576A (en) 1986-05-27
FI862366A0 (fi) 1986-06-03
CN85108056A (zh) 1986-08-27
JPS62500502A (ja) 1987-03-05
DK261186D0 (da) 1986-06-03
DK261186A (da) 1986-07-24
AU585548B2 (en) 1989-06-22
WO1986002019A1 (en) 1986-04-10
FI862366A (fi) 1986-06-03
EP0197995A1 (en) 1986-10-22
CA1255283A (en) 1989-06-06
AU4961485A (en) 1986-04-17
BR8506963A (pt) 1986-12-23
CN1006525B (zh) 1990-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU585277B2 (en) Catalytic cracking catalysts and cracking process
NO862155L (no) Fremgangsmaate for fremstilling av katalyttiske spaltningskatalysatorer.
US4458023A (en) Catalyst manufacture
CA2216155C (en) Mesoporous fcc catalyst formulated with gibbsite and rare earth oxide
US4855036A (en) Catalytic cracking process
US5961817A (en) Mesoporous FCC catalyst formulated with gibbsite
EP0020154B1 (en) Zeolite-containing hydrocarbon cracking catalyst and hydrocarbon cracking process utilizing same
EP0198891B1 (en) Catalytic cracking catalysts for high octane gasoline products
CA2445597C (en) A rare earth zeolite y and the preparation process thereof
WO2004050548A2 (en) High surface area zeolites and methods for preparation and use thereof
GB2085861A (en) Thermally-stabilised/aluminium- exchanged type Y zeolite
CN108745409A (zh) 一种提高汽油产率的催化裂化催化剂及其制备方法
NO327131B1 (no) Zeolitt basert katalysator med ultrahoy kinetisk konverteringsaktivitet
US4781815A (en) Catalytic cracking process
GB2109696A (en) Method for preparing a zeolite- containing fluid cracking catalyst
GB2084892A (en) Hydrocarbon conversion zeolite- containing catalysts and processes utilizing the same
EP0236548A1 (en) Improved cracking catalyst and method of manufacture
JP7217656B2 (ja) 局所的に結晶構造を有する非晶質シリカアルミナおよびその製造方法
JP7101004B2 (ja) 活性マトリックスおよびその製造方法、ならびに(残油)流動接触分解触媒
JP7101003B2 (ja) 活性マトリックスおよびその製造方法、ならびに(残油)流動接触分解触媒
US4744886A (en) Catalytic cracking catalysts for high octane gasoline products
WO2020044859A1 (ja) 炭化水素油用流動接触分解触媒
US4687754A (en) Catalytic cracking catalysts and process
JP3335518B2 (ja) アンモニウムイオン交換ゼオライトyの焼成方法および焼成ゼオライトyを含む炭化水素油接触分解触媒