DE1144860B - Process for the production of a small-spherical silica-alumina cracking catalyst suitable for a fluidized bed process - Google Patents
Process for the production of a small-spherical silica-alumina cracking catalyst suitable for a fluidized bed processInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
A32213IVc/23bA32213IVc / 23b
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLSGESCHRIFT:NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE EXCLUSIVE LETTER:
9. JUNI 1959June 9, 1959
7. MÄRZ 1963MARCH 7, 1963
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines kleinkugeligen, für ein Fließbettverfahren geeigneten Siliziumdioxyd - Aluminiumoxyd - Krack-Katalysators. The invention relates to a process for the production of a small-spherical, suitable for a fluidized bed process Silica - Alumina - Cracking Catalyst.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß man durch gemeinsames Ausfällen in wäßrigem Medium ein hydratisiertes Siliziumdioxyd und 10 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Katalysators, eines anorganischen, kieselsäurehaltigen Zusatzmaterials mit einer durchschnittlichen Teilchengröße ίο von nicht mehr als 20 Mikron innig miteinander verbindet, ein hydratisiertes Aluminiumoxyd auf diese innig verbundene Mischung ausfällt und das Produkt zu einem Katalysator mit einem Siliziumdioxydgehalt zwischen 65 und 85 Gewichtsprozent und einem Aluminiumoxydgehalt zwischen 15 und 35 Gewichtsprozent, ohne das Zusatzmaterial, sprühtrocknet.It is characterized in that one by co-precipitation in an aqueous medium hydrated silica and 10 to 70 percent by weight based on the weight of the catalyst, an inorganic, silica-containing additive with an average particle size ίο of not more than 20 microns intimately binds a hydrated alumina on top of this intimately connected mixture precipitates and the product becomes a catalyst with a silicon dioxide content between 65 and 85 percent by weight and an aluminum oxide content between 15 and 35 percent by weight, without the additional material, spray-dried.
Der Krack-Katalysator enthält beträchtliche Mengen an preiswerten anorganischen Zusatzstoffen und kann in üblichen Fabrikationseinrichtungen für synthetische Katalysatoren hergestellt werden. Der Krack-Katalysator soll eine gute Verteilung der Teilchengröße besitzen, und die Teilchenform soll gleichmäßig sein. Die Zusatzstoffe sollen mit dem Katalysatormaterial in inniger Verbindung vorliegen, wodurch die Wärme-Verteilung veibessert wird.The cracking catalyst contains significant amounts of inexpensive inorganic additives and can be used in conventional manufacturing facilities for synthetic Catalysts are produced. The cracking catalyst should have a good particle size distribution, and the particle shape should be uniform. The additives are said to work with the catalyst material exist in intimate connection, whereby the heat distribution is improved.
Unter dem Ausdruck »ausfällen auf«, wie er hier zur Bezeichnung des Uberziehens von Siliziumdioxydgel verwendet wird, soll verstanden werden, daß bei der Umsetzung eines Aluminiumsalzes mit einem alkaiischen Mittel wahrscheinlich eher eine Verknüpfung oder ein Komplex zwischen Siliziumdioxyd und Aluminiumoxyd stattfindet als die Bildung von praktisch reinem Aluminiumhydroxyd.Under the expression "precipitate on", as it is used here to denote the coating of silica gel is used, it should be understood that in the reaction of an aluminum salt with an alkaline Means likely to be more of a link or complex between silica and Aluminum oxide takes place as the formation of practically pure aluminum hydroxide.
Unter dem Ausdruck »innige Verbindung« soll verstanden werden, daß im Endprodukt die Teile des Zusatzstoffes in direktem Kontakt mit dem Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Gel stehen bzw. von diesem umschlossen werden, wie die mikroskopische Prüfung zeigt. Diese innige Verbindung wird erfindungsgemäß durch Ausfällung des Siliziumoxydgels und des Aluminiumoxydgels in Gegenwart des Zusatzmaterials erzielt.The expression "intimate connection" should be understood to mean that in the end product the parts of the Additive are in direct contact with the silicon dioxide-aluminum oxide gel or from this be enclosed, as the microscopic examination shows. This intimate connection is according to the invention by precipitation of the silica gel and the alumina gel in the presence of the additive achieved.
Die verwendeten Zusätze liegen in feinverteilter Form vor, um das erforderliche Maß an inniger Verbindung
zu erzielen. Um das zur Verleihung der erwünschten und der erforderlichen Eigenschaften des
endgültigen Katalysatorprodukts notwendige Maß an inniger Verbindung zu erreichen, soll das Zusatzmaterial
eine durchschnittliche Teilchengröße von nicht mehr als 20 Mikron, vorzugsweise nicht mehr
als 8 Mikron, aufweisen. Derartige Zusätze sind im Verfahren zur Herstellung
eines kleinkugligen, für ein Fließbettverfahren geeigneten Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Krack-Katalysators
The additives used are in finely divided form in order to achieve the required degree of intimate connection. In order to achieve the level of intimate bonding necessary to impart the desired and required properties to the final catalyst product, the additive material should have an average particle size of no more than 20 microns, preferably no more than 8 microns. Such additives are in the process of manufacture
of a small-spherical silica-alumina cracking catalyst suitable for a fluidized bed process
Anmelder:Applicant:
American Cyanamid Company,
New York, N. Y. (V. St. A.)American Cyanamid Company,
New York, NY (V. St. A.)
Vertreter: Dr. F. Zumstein,Representative: Dr. F. Zumstein,
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. AssmannDipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann
und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,and Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,
Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4Patent Attorneys, Munich 2, Bräuhausstr. 4th
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. Juni 1958 (Nr. 742 004)Claimed priority:
V. St. v. America, June 16, 1958 (No. 742 004)
William Beveridge Innes, Maiden Ward Michael,William Beveridge Innes, Maiden Ward Michael,
Stamford, Conn.,Stamford, Conn.,
und Nicholas Chomitz, Yonkers, N. Y. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt wordenand Nicholas Chomitz, Yonkers, NY (V. St. A.),
have been named as inventors
Handel in geeigneter Durchschnittsteilchengröße erhältlich. Falls nicht, kann man die richtige Verteilung der Teilchengröße durch Vermählen oder andere geeignete Mittel herbeiführen. Versäumt man, die Teilchengröße zu regulieren, so erhält man ein sehr feinteiliges Material und schlechte Abriebeigenschaften. Dies ist auf eine ungleichmäßige Schrumpfung beim Trocknen zurückzuführen, was wiederum ein Aufbrechen oder Zerbrechen der Teilchen verursacht. Zur zielung bester physikalischer und katalytischer Eigenschaften wird das feinverteilte, anorganische Zusatzmaterial in Mengen von 10 bis 70, vorzugsweise ungefähr 40 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des endgültigen Katalysators, verwendet.Commercially available in appropriate average particle size. If not, you can get the right distribution the particle size by grinding or other suitable means. If you fail to do that Regulating the particle size results in a very finely divided material and poor abrasion properties. This is due to uneven shrinkage as it dries, which in turn causes cracking or breakage of the particles. To achieve the best physical and catalytic properties the finely divided, inorganic additive material in amounts of 10 to 70, preferably about 40 to 60 weight percent based on the weight of the final catalyst is used.
Die Abriebwiderstandsfähigkeit wird gemessen als Prozent des oben fortgeführten Materials. Dieser Wert wird erhalten durch Einbringen einer bekannten Katalysatormenge von bestimmtem Gewicht, beispielsweise 50 g, in einen Hohlzylinder. Dann wird ein Luftstrom einer ganz bestimmten Strömungsgeschwindigkeit, beispielsweise 0,425 m3/Stunde, gemessen inThe abrasion resistance is measured as a percentage of the material continued above. This value is obtained by placing a known amount of catalyst of a certain weight, for example 50 g, in a hollow cylinder. An air flow of a very specific flow rate, for example 0.425 m 3 / hour, is then measured in
309 538/376309 538/376
einer Meßvorrichtung, zugeführt. In bestimmten Zeit- pH-Wert von einem niedrigen sauren Wert in dena measuring device supplied. In certain time- pH of a low acidic value in the
abständen, beispielsweise 10,20,45 oder mehr Stunden, oben angegebenen Bereich.intervals, for example 10, 20, 45 or more hours, the range given above.
wird ein Sammelsystem, üblicherweise eine Flasche, Temperaturen von beispielsweise unterhalb 15°Ca collection system, usually a bottle, temperatures of, for example, below 15 ° C
entfernt und geleert und das Gewicht des auf eine benötigen eine außerordentlich lange Reaktionszeitremoved and emptied and the weight of the on one require an extraordinarily long response time
Teilchengröße von 12 Mikron oder weniger redu- 5 und ergeben ein niedrigporöses Produkt mit schlechter zierten Katalysators bestimmt. Dieses Gewicht wird Stabilität. Höhere Temperaturen, beispielsweise ober-Particle size of 12 microns or less reduces 5 and results in a low porosity product with poorer properties adorned catalyst determined. This weight becomes stability. Higher temperatures, for example above
dann zur Berechnung des Prozentsatzes des oben halb 65° C, führen zu Produkten mit niedriger Schütt-then to calculate the percentage of the above half 65 ° C, lead to products with lower bulk
fortgeführten Materials verwendet. Ein derartiger dichte, schlechten Abriebeigenschaften und außer-continued material used. Such a dense, poor abrasion properties and extra-
Faktor gibt einen Hinweis auf die Abriebwideistands- ordentlich hoher Porosität. Vorzugsweise werdenFactor gives an indication of the abrasion resistance - quite high porosity. Preferably be
fähigkeit des Katalysators. Je geringer der Prozentsatz io Temperaturen zwischen 25 und 4O0C verwendet,ability of the catalyst. The lower the percentage io temperatures between 25 and 40 0 C used,
des über Kopf fortgeführten Materials ist, desto höher Gleichgültig, welche Reihenfolge der Zugabe oderof the material carried overhead, the higher it does not matter which order of addition or
ist die Abriebwiderstandsfähigkeit des Katalysators. welche Verfahrensart der Zugabe Anwendung rindet,is the abrasion resistance of the catalyst. which type of addition is used,
Es ist wesentlich füf das erfindungsgemäße Ver- soll der endgültige Feststoffgehalt der anfänglichIt is essential for the method according to the invention that the final solids content is the initial
fahren, daß das feinverteilte, anorganische Zusatz- innig vermischten Aufschlämmung zwischen 3 unddrive that the finely divided, inorganic additive intimately mixed slurry between 3 and
material, das Siliziumdioxydgel und das Aluminium- 15 9%> vorzugsweise bei ungefähr 6,5 %> liegen. Esmaterial, the silica gel and the aluminum 15 9%> preferably about 6.5%. It
oxydgel untereinander in inniger Verbindung vor- wurde festgestellt, daß bei einer Verfahrensweiseoxide gel in intimate connection with one another, it was found that in one procedure
liegen, um ein geeignetes Katalysatorprodukt zu innerhalb dieses Bereiches das Endprodukt am bestenin order to achieve a suitable catalyst product within this range the end product is best
erhalten. unter Kontrolle gehalten werden kann.obtain. can be kept under control.
Erfindungsgemäß wird feinverteiltes, anorganisches Von den oben angeführten Verfahrensweisen wirdAccording to the invention, finely divided, inorganic from the procedures listed above is used
Zusatzmaterial, wie Kaolin, zu einer beliebigen Wasser- 20 die erste bevorzugt wegen der besonders guten, innigenAdditive material, such as kaolin, to any water - the first preferred because of the particularly good, intimate properties
menge, die sich beispielsweise in einem Fällungstank Verbindung und wegen der guten Weiterverarbeitungs-amount that is, for example, in a precipitation tank connection and because of the good further processing
befindet, zugefügt und dann eine geeignete Alkali- möglichkeiten, wozu Waschen und Filtrieren zuris located, added and then a suitable alkali possibility, including washing and filtering for
silikatlösung hierzu hinzugegeben. Darauf wird eine Entfernung der Verunreinigungen, wie Alkalimetallen,Silicate solution added to this. A removal of the impurities such as alkali metals,
geeignete Säure, beispielsweise Schwefelsäure oder zählen, die das endgültige Katalysatormaterial ver-suitable acid, for example sulfuric acid or count, which the final catalyst material
Salzsäure, unter Rühren zu der Mischung im Fällungs- 25 giften und dessen Aktivität vermindern. DanachHydrochloric acid, add poison to the mixture in the precipitation 25 while stirring and reduce its activity. Thereafter
tank zugegeben, um ein hydratisiertes Siliziumdioxyd werden Siliziumdioxydhydrat und anorganisches Zu-tank added to a hydrated silicon dioxide, silicon dioxide hydrate and inorganic additives
oder Siliziumdioxydgel auf das feinverteilte, disper- satzmaterial, die innig miteinander verbunden sind,or silicon dioxide gel on the finely divided, dispersible material, which are intimately connected to each other,
gierte, anorganische Zusatzmaterial auszufällen und filtriert und gewaschen. Falls erforderlich, wirdyawed, inorganic additive material to precipitate and filtered and washed. If necessary, will
so eine innige Verbindung herzustellen. nochmals aufgeschlämmt und der Verfahrensschrittto establish such an intimate connection. slurried again and the process step
Die innige Verbindung zwischen Siliziumdioxydgel 30 wiederholt, bis das Produkt praktisch frei von Alkali-The intimate connection between silicon dioxide gel 30 is repeated until the product is practically free of alkali
und Zusatzmaterial kann auch so erzielt werden, daß salzen und anderen unerwünschten Verunreinigungenand additives can also be made to remove salts and other undesirable contaminants
man ein geeignetes Ausfällungsmittel für Alkalisilikat ist.one is a suitable precipitating agent for alkali silicate.
und ein Zusatzmaterial in eine beliebige Wassermenge Die praktisch alkalifreie, innige Mischung wird gibt und dann unter Rühren zwecks gleichmäßiger parauf mit hydratisiertem Aluminiumoxyd oder mit Ausfällung ein Alkalisilikat hinzugibt. Beispielsweise 35 Aluminiumoxydgel überzogen. Dieses Überziehen kann ein anorganisches Zusatzmaterial, wie Kaolin, oder die Ausfällung von hydratisiertem Aluminiumzusammen mit einem geeigneten Ausfällungsmittel, oxyd auf die Mischung von Siliziumdioxyd und Zusatzwie einer Säure oder Aluminiumsulfat, in Wasser material kann in verschiedener Weise bewerkstelligt vorliegen und eine Alkalisilikatlösung hinzugefügt werden. Beispielsweise kann man handelsüblichen werden, wodurch das hydratisierte Siliziumdioxyd auf 40 Alaun oder Aluminiumsulfat zu einer wiederaufdas anorganische Zusatzmaterial ausgefällt wird. geschlämmten Mischung von Siliziumdioxyd undand an additive in any amount of water that will be virtually alkali-free, intimate mixture gives and then with stirring for the purpose of even parauf with hydrated aluminum oxide or with Precipitation adding an alkali silicate. For example 35 alumina gel coated. This covering can be an inorganic additive such as kaolin, or the precipitation of hydrated aluminum together with a suitable precipitating agent, oxide to the mixture of silicon dioxide and additives such as an acid, or aluminum sulfate, in water material can be accomplished in several ways are present and an alkali silicate solution is added. For example, one can use commercially available thereby redissolving the hydrated silica to 40 alum or aluminum sulfate inorganic additive material is precipitated. slurried mixture of silica and
Andererseits kann man auch eine Aufschlämmung Zusatzmaterial geben und dann ein Alkah'aluminat, eines Alkalisilikats und ein feinverteiltes, anorganisches wie Natriumaluminat, zu der Zusammensetzung bis zu Zusatzmaterial in einen Fällungstank geben, der ein einem pH-Wert von 3,5 bis 6 zufügen. Innerhalb geeignetes Ausfällungsmittel, beispielsweise eine Säure 45 dieses pH-Bereiches wird das hydratisierte Aluminiumoder Alummiurnsulfat, enthält. oxyd aus der Lösung ausgefällt und auf den innigOn the other hand, you can also add a slurry of additional material and then an alkali aluminate, an alkali silicate and a finely divided, inorganic such as sodium aluminate, to the composition up to Pour additional material into a precipitation tank that has a pH of 3.5 to 6. Within a suitable precipitating agent, for example an acid 45 of this pH range, is the hydrated aluminum or Aluminum sulphate. oxide precipitated from the solution and on the intimate
Gleichgültig, welche Verfahrensweise man wählt, verbundenen Teilchen von Siliziumdioxyd und Zusatz-Regardless of which procedure is chosen, associated particles of silicon dioxide and additive
stets erzielt man eine innige Verbindung zwischen dem material niedergeschlagen.an intimate bond between the material is always achieved.
anorganischen Zusatzmaterial und dem ausgefällten, Andererseits kann man auch Alaun oder AIu-inorganic additional material and the precipitated, on the other hand you can also use alum or aluminum
hydratisierten Siliziumdioxyd. 50 miniumsulfat zur wäßrigen Aufschlämmung vonhydrated silicon dioxide. 50 miniumsulfat for the aqueous slurry of
Um die erforderliche innige Verbindung zu erzielen, Siliziumdioxyd und Zusatz hinzufügen und darauf ist es wesentlich, daß das Zusatzmaterial in einem Ammoniak oder ein anderes geeignetes Alkali zuwäßrigen Medium, wie in einem Ausfällungstank, zur fügen, bis der pH-Wert zwischen 3,5 und 6 liegt. In Zeit der Ausfällung des hydratisierten Siliziumdioxyds diesem pH-Bereich wird das hydratisierte Aluminiumoder des Siliziumdioxydgels in suspendierter Form 55 oxyd ausgefällt und in innige Verbindung mit dem vorliegt. Substrat aus Siliziumdioxyd und ZusatzmaterialTo achieve the required intimate bond, add silica and additive and place on top it is essential that the additive material be aqueous in an ammonia or other suitable alkali Add medium, such as in a precipitation tank, until the pH is between 3.5 and 6. In At the time of precipitation of the hydrated silica this pH range the hydrated aluminum or of the silica gel in suspended form 55 oxide precipitated and in intimate connection with the is present. Substrate made of silicon dioxide and additional material
Die Ausfällung des hydratisierten Siliziumdioxyds gebracht.The precipitation of hydrated silica brought about.
auf dem feinverteilten, anorganischen Zusatzmaterial Als dritte allgemeine zum Überziehen des Materials kann bei einem pH-Wert zwischen 2,5 und 10 bei 20 bis aus Siliziumdioxyd und Zusatzmaterial mit hydrati-60°C vorgenommen werden. Dies trifft zu, gleich- 60 siertem Aluminiumoxyd verwendbare Verfahrensweise gültig welche der oben angeführten Verfahrensweisen kann eine geeignete Säure, wie Schwefelsäure oder verwendet wird. Bei einer Zugabe von Säure zu einem Salzsäure, zu einer wäßrigen Aufschlämmung von alkalischen Medium fällt nämlich der pH-Wert von Siliziumdioxyd, Zusatzmaterial und einem zur Aufeinem stark alkalischen Wert auf einen pH-Wert von schlämmung zugefügten Alkalialuminat, wie Natrium-8 bis 9, den Ausfällungsbereich für das hydratisierte 65 aluminat, zugegeben werden, wodurch der pH-Wert Siliziumdioxyd. Bei Zugabe einer Alkalisilikatlösung auf 3,5 bis 6 eingestellt und das hydratisierte AIuallein oder zusammen mit einem anorganischen miniumoxyd auf dem Grundmaterial von Silizium-Zusatzmaterial zu einem sauren Medium steigt der dioxydgel und Zusatzmaterial niedergeschlagen wird.on the finely divided inorganic additive material. Third, general, for coating the material Can be made of silicon dioxide and additional material with hydrati-60 ° C at a pH value between 2.5 and 10 at 20 be made. This is true, a procedure that can be used in the same way as alumina valid which of the procedures listed above can be a suitable acid, such as sulfuric acid or is used. With an addition of acid to a hydrochloric acid, to an aqueous slurry of alkaline medium namely the pH value of silicon dioxide, additional material and one to one falls highly alkaline to a pH of sludge-added alkali aluminate, such as sodium-8 to 9, the precipitation range for the hydrated 65 aluminate, can be added, increasing the pH Silicon dioxide. With the addition of an alkali silicate solution adjusted to 3.5 to 6 and the hydrated AIuallein or together with an inorganic miniumoxide on the base material of silicon additive to an acidic medium, the dioxide gel and additional material rises.
5 65 6
Die Temperatur während des Überziehens mit wirksamere Benutzung der Sprühtrocknungsvorrichhydratisiertem
Aluminiumoxyd oder mit Aluminium- tung erlaubt, indem man einen größeren Durchsatz
•oxydgel liegt vorzugsweise zwischen 20 und 6O0C, in einer gegebenen Zeit erzielen kann,
üblicherweise zwischen 25 und 40°C. Die endlich Wie schon erwähnt, ist es wesentlich zur HerstellungThe temperature during the coating with more effective use of the spray-drying device hydrated aluminum oxide or with aluminum allows a higher throughput • oxide gel is preferably between 20 and 60 0 C, can be achieved in a given time,
usually between 25 and 40 ° C. As mentioned before, it is essential to manufacture
erhaltene Aufschlämmung enthält 3 bis 9, Vorzugs- 5 der neuen, mikrospheroiden Katalysatoren, bei denen ■weise ungefähr 6,5 % Feststoffe. Zusatzmaterial, Siliziumdioxyd und Aluminiumoxydresulting slurry contains 3 to 9, preferably 5 of the new, microspheroid catalysts in which ■ about 6.5% solids. Additive material, silicon dioxide and aluminum oxide
Temperatur, Feststoffgehalt und pn-Bereich sind in inniger Verbindung vorliegen, daß das Zusatzalle drei wesentliche Faktoren zur Erzielung des material bei der Ausfällung des Siliziumdioxydgels ■erforderlichen Maßes an inniger Verbindung, sowohl in wäßrigem Medium vorliegt. Verwendet man andere bei der Ausfällung des Siliziumdioxyds in Gegenwart io Verfahrensweisen, so wird keine innige Verbindung eines anorganischen Streckungsmaterials oder beim erzielt und außerdem ist der physikalische Zustand Überziehen dieser innigen Mischung mit hydrati- dieser Mischungen und die Art ihrer Verbindung siertem Aluminiumoxyd. derartig, daß die während der Alkali- und Sulfat-Temperature, solids content and pn range are intimately connected with the addition of all three essential factors for obtaining the material in the precipitation of the silica gel ■ the required degree of intimate connection, both in an aqueous medium. If you use others when the silica is precipitated in the presence of procedures, there is no intimate connection an inorganic elongation material or achieved and also the physical state Coating this intimate mixture with hydrati- these mixtures and the nature of their connection sated aluminum oxide. such that the during the alkali and sulfate
Außerdem ist es sowohl während der Ausfällung ionenentfernung in verschiedenen Stadien des Verses Siliziumdioxyds auf das feinverteilte, anorganische 15 fahrens auftretenden Filtrationsverluste so groß sind, Zusatzmaterial als auch während des Überziehens daß das Verfahren technisch nicht geeignet ist. Würde wesentlich, daß die Aufschlämmungen kontinuierlich man beispielsweise eine Zusammensetzung aus hybewegt, gemischt oder gerührt werden, um ein gleich- dratisiertem Siliziumdioxyd und Aluminiumoxyd einmäßiges Überziehen und eine gleichmäßige Teilchen- fach mit einem inaktiven Zusatzmaterial mischen, größe zu erhalten. 20 beispielsweise Siliziumdioxyd, das zu einem durchBesides, it is both ionic removal during precipitation in different stages of the verse Silicon dioxide on which the finely divided, inorganic filtration losses that occur are so great that Additional material as well as during the coating that the process is technically unsuitable. Would essential that the slurries are continuously agitated, for example a composition of hy, mixed or stirred to a uniformly-dratized silicon dioxide and aluminum oxide evenly Coating and mixing a uniform particle compartment with an inactive additive, size to get. 20 for example silicon dioxide, which leads to a
Nachdem das innig miteinander verbundene Si- Zugabe von Salzsäure zu einer Natriumsilikatlösung
liziumdioxyd und anorganische Zusatzmaterial mit ausgefällten, gewaschenen Siliziumdioxydhydrogel zuhydratisiertem
Aluminiumoxyd überzogen worden gefügt worden ist, so wären die Verluste während der
sind, wird die erhaltene Aufschlämmung filtriert und Filtration in einer üblichen Filtriervorrichtung außergewaschen;
dieser Prozeß wird gegebenenfalls wieder- 25 gewöhnlich hoch und prohibitiv.
holt, und danach wird getrocknet. Das Waschen der Die neuen Katalysatoren werden wie andereAfter the intimately connected Si addition of hydrochloric acid to a sodium silicate solution has been coated with silicon dioxide and inorganic additive material with precipitated, washed silicon dioxide hydrogel hydrated aluminum oxide, the losses would be during the period, the resulting slurry is filtered and filtration is extracted in a conventional filter device ; this process eventually becomes usually high and prohibitive again.
fetches, and then it is dried. The washing of the new catalytic converters will be like others
Aufschlämmung kann beispielsweise in einem üblichen, handelsübliche Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Krackrundlaufenden Filter vorgenommen werden. Das Katalysatoren im Fließbettumwandlungsverfahren ver-Waschen des Rückstandes ist erforderlich, um un- wendet, in denen hochsiedende Erdölkohlenwassererwünschtes Sulfat und andere Verunreinigungen zu 30 stoffe katalytisch zu Benzin mit hohem Octangehalt entfernen. Die Stärke des Waschens kann vom Fach- gekrackt werden. Es ist bekannt, daß bei einem dermann ermittelt werden. Danach wird die gewaschene, artigen Verfahren die Katalysatorteilchen in einem mit Aluminiumoxydgel überzogene Siliziumdioxydgel- Suspensionszustand in einem dampfförmigen Kohlen-Zusatzmaterial-Zusammensetzung zu mikrospheroiden wasserstoffstrom vorliegen und die Krackung zwischen Katalysatorteilchen sprühgetrocknet. Andererseits ist 35 370 und 5950C, vorzugsweise zwischen 480 und 5400C, es häufig erwünscht, die mit Aluminiumgel überzogene vorgenommen wird.Slurry can be made, for example, in a conventional, commercially available silica-alumina-cracking rotary filter. The catalyst in the fluidized bed conversion process washing of the residue is necessary in order to be used, in which high-boiling petroleum hydrocarbons remove desired sulfate and other impurities to substances catalytically to gasoline with a high octane content. The strength of washing can be cracked by the tray. It is known that one dermann can be determined. Thereafter, the washed-like process will present the catalyst particles in an alumina gel-coated silica gel suspension state in a vaporous carbon additive composition to form microspheroid hydrogen streams and spray dried the cracking between catalyst particles. On the other hand, it is 35,370 and 595 ° C., preferably between 480 and 540 ° C., it is often desirable that the aluminum gel coated is carried out.
Siliziumdioxydgel-Zusatzmaterial-Zusammensetzung Das gemeinsame Ausfällen von Kaolin und hy-Silica gel additive composition The joint precipitation of kaolin and hy-
ύογ dem Waschen sprühzutrocknen, da dann weniger dratisiertem Siliziumdioxyd ist an sich bekannt, und Wasser zur Entfernung praktisch derselben Menge an dasselbe trifft ganz allgemein für die Niederschlagung Verunreinigung, wie Sulfationen, erforderlich ist. 40 von hydratisiertem Aluminiumoxyd auf einen Trägerύογ spray-dry washing, since then less dratized silicon dioxide is known per se, and Water to remove practically the same amount of the same applies quite generally to precipitation Contamination, such as sulfate ions, is required. 40 of hydrated alumina on a support
Das Sprühtrocknen wird durch Versprühen der zu. Die Sprühtrocknung von Katalysatoren aus Zusammensetzung durch eine Düse oder durch Ver- hydratisiertem Aluminiumoxyd und Siliziumdioxyd sprühen von einem Sprührad in Kontakt mit heißen ist als solche bereits in der USA.-Patentschrift 2768145 Gasen vorgenommen. Diese Trocknung kann in beschrieben; das trifft jedoch nicht für die Sprühjedem geeigneten Sprühtrockner vorgenommen werden 45 trocknung der aluminiumoxydhaltigen Katalysatoren (vgl. zum Beispiel USA.-Patentschrift 2 644 516). Es zu, die anorganisches siliziumdioxydhaltiges Zusatzkönnen Gaseinlaßtemperaturen bis zu 7050C Ver- mateiial enthalten.The spray drying is done by spraying the too. The spray-drying of catalysts from composition through a nozzle or by spraying hydrated aluminum oxide and silicon dioxide from a spray wheel in contact with hot gases has already been carried out as such in US Pat. No. 2,768,145. This drying can be described in; However, this does not apply to the drying of the aluminum oxide-containing catalysts (see, for example, US Pat. No. 2,644,516). It, the inorganic additive siliziumdioxydhaltiges Can gas inlet temperatures up to 705 0 C comparison mateiial included.
Wendung finden. Vorzugsweise liegt jedoch die Tem- Die USA.-Patentschrift 2 763 622 offenbart ledig-Find a turn. Preferably, however, the US Pat. No. 2,763,622 discloses only
peratur der in die Sprühtrocknungskammer ein- lieh die gemeinsame Ausfällung von Kaolin und tretenden Trocknungsgase zwischen ungefähr 205 und 50 hydratisiertem Siliziumdioxyd, nicht jedoch die nach-5400C, so das das sich in inniger Verbindung mit dem folgende Ausfällung von hydratisiertem Aluminium-Zusatzmaterial befindliche Siliziumdioxyd-Aluminium- hydroxyd. Die gemäß dieser USA.-Patentschrift her-•oxyd-Hydrogel in verfestigte, teilweise dehydratisierte, gestellten Katalysatoren besitzen eine getingere Abmikrospheroide Gelteilchen umgewandelt wird. Die riebwiderstandsfähigkeit als die erfindungsgemäß her-Sprühtrocknung gibt im allgemeinen ein Produkt mit 55 gestellten Katalysatoren. Die überlegene Abrieb-•einem Feuchtigkeitsgehalt zwischen 7 und 15%· Widerstandsfähigkeit der erfindungsgemäß hergestelltentemperature of the joint precipitation of kaolin and emerging drying gases between about 205 and 50 hydrated silicon dioxide, but not the after-540 ° C., so that this is in intimate connection with the subsequent precipitation of hydrated aluminum additive material Silicon dioxide-aluminum hydroxide. The oxide hydrogel produced in accordance with this USA patent specification in solidified, partially dehydrated, prepared catalysts have a getinger microspheroid gel particle is converted. The abrasion resistance compared to the spray drying according to the invention generally gives a product with 55 catalysts. The superior abrasion • a moisture content between 7 and 15% • resistance of the manufactured according to the invention
Es ist ein wesentlicher Vorteil des erfindungs- Katalysatoren wird durch die Art der Trocknung bei
gemäßen Verfahrens, daß die Gel-Zusatzmaterial- dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielt.
Zusammensetzung in den Sprühtrockner mit einem Die USA.-Patentschrift 2 768 145 bezieht sich nurIt is an essential advantage of the catalyst according to the invention that the method of the invention achieves the additional gel material due to the type of drying in the process according to the invention.
Composition in the spray dryer with a U.S. Patent 2,768,145 relates only
Feststoffgehalt von 9,5 bis 12% gegeben werden kann, 60 auf eine andere Methode der Sprühtrocknung. Die
während übliche Katalysatorzusammensetzungen, d.h. nach dem Verfahren dieser USA.-Patentschrift heriibliche
Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Gel-Krack- gestellten Katalysatoren weisen einen niedrigeren
Katalysatorzusammensetzungen, im allgemeinen mit Aluminiumoxydgehalt auf. Sie sind unwirtschaftlicher
einem optimalen Feststoffgehalt von ungefähr 8%> in der Herstellung, was bei einem Mengenprodukt
eingeführt weiden. Obgleich dies nur eine besondere 65 von beachtlicher Bedeutung ist.
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens In den folgenden Beispielen sind alle Teile undSolids content of 9.5 to 12% can be given 60 to another method of spray drying. The catalysts prepared during customary catalyst compositions, that is to say according to the process of this US patent specification, customary silicon dioxide-aluminum oxide gel cracking catalysts have a lower catalyst composition, generally with an aluminum oxide content. They are more uneconomical to manufacture with an optimal solids content of approximately 8%, which is what is introduced in a bulk product. Although this is only a special 65 of considerable importance.
Embodiment of the method according to the invention In the following examples all parts and
darstellt, ist diese Durchführung doch in hohem Prozentgehalte in Gewichtseinheiten angegeben, wenn Maße erwünscht und sehr wesentlich, da sie eine nichts anderes angeführt ist.represents, this implementation is given in high percentages in weight units, if Dimensions desirable and very important, as nothing else is listed.
7 87 8
Beispiel 1 enthält vor der Modifizierung mit dem Kaolin 75%Example 1 contains before modification with the kaolin 75%
Siliziumdioxyd und 25% Aluminiumoxyd, berechnetSilica and 25% alumina, calculated
Eine wäßrige Dispersion von feinverteiltem Papier- auf Veraschungsbasis.An aqueous dispersion of finely divided paper based on incineration.
maeherkaolin mit einer durchschnittlichen Teilchen- Die Kombination aus Kaolin und Siliziumdioxydgröße
von 0,77 Mikron wird in einen Fällungstank 5 Aluminiumoxyd-Hydrogel wird kräftig gemischt und
gegeben. Die zugefügte Kaolinmenge ist theoretisch dann homogenisiert, so daß 55% der Teilchen eine
ausreichend für einen 50%igen Kaolinanteil im end- Größe von weniger als 325 Maschen aufweisen, um so
gültigen Katalysatorprodukt. Danach wird zur Kaolin- eine innige Verbindung zwischen Zusatz und Silizium-Wasser-Suspension
eine wäßrige Natriumsilikatlösung 4ioxyd-Aluminiumoxyd-Hydrogel zu erzielen,
in ausreichender Menge zugefügt, um einen Feststoff- iomaeherkaolin with an average particle size The combination of kaolin and silica size of 0.77 microns is placed in a precipitation tank 5 alumina hydrogel is mixed vigorously and added. Theoretically, the added amount of kaolin is then homogenized, so that 55% of the particles have a catalyst product that is sufficient for a 50% kaolin content in the final size of less than 325 mesh, so as to be a valid catalyst product. Then an aqueous sodium silicate solution 4ioxyd-aluminum oxide hydrogel is to be achieved for kaolin- an intimate connection between additive and silicon-water-suspension,
added in sufficient amount to obtain a solid io
gehalt von 6,5°/0, bezogen auf den Gesamtgehalt, her- Beispiel 4content of 6.5 ° / 0, based on the total content, manufacturing Example 4
beizuführen. Zur Gewährleistung einer gleichmäßigento be supplied. To ensure an even
Durchmischung wird die Dispersion sorgfältig bewegt. 1,13 kg unbehandelter Georgia-Kaolin-Ton werdenThe dispersion is agitated carefully. 1.13 kg of untreated Georgia kaolin clay
Dann wird Schwefelsäure bis zu einem pH-Wert von unter guter Bewegung zu einer Schwefelsäurelösung 9,5 zum Fällungstank zugegeben. Es wird ständig 15 gegeben, die 0,45 kg 95%ige H2SO4 und 1,32 kg bewegt, um die Gleichmäßigkeit der Mischung zu Wasser enthält. Eine Natriumsilikatlösung, enthaltend gewährleisten. Danach wird zusätzliche Schwefelsäure 2,40 kg Natriumsilikat (28,5% SiO2 und 8,9% Na2O) bis zu einem ρπ-Wert von 3 zugegeben. Zur Sicher- und 10,9 kg Wasser, wird langsam unter guter Bestellung der Vollständigkeit und Gleichmäßigkeit des wegung bei 5O0C bis zur Erreichung eines pH-Werts Überzugs wird die Mischung mäßig weiterhin bewegt, ao von 5 zur Säure zugegeben. Eine 1,72 kg Wasser undSulfuric acid is then added to a sulfuric acid solution to the precipitation tank to a pH of 9.5 with good agitation. It is constantly given 15, which moves 0.45 kg of 95% H 2 SO 4 and 1.32 kg in order to maintain the uniformity of the mixture with water. Ensure containing a sodium silicate solution. Additional sulfuric acid, 2.40 kg of sodium silicate (28.5% SiO 2 and 8.9% Na 2 O) is then added up to a ρπ value of 3. For safety to 10.9 kg of water is added slowly with good ordering of completeness and uniformity of movement at 5O 0 C until reaching a p H -value coating the mixture continues to move moderate, ao of 5 was added to the acid. One 1.72 kg of water and
Eine 8% Al2O3 enthaltende Alaunlösung wird zu 1,32 kg Alaun (17,3% Al2O3) enthaltende Alaunder innig verbundenen Kaolin-Siliziumdioxyd-Hydrat- lösung wird dann zur Gelaufschlämmung zugefügte oder -Siliziumdioxyd-Gel-Zusammensetzung zugefügt. Das Überziehen wird durch Zugabe einer 14%igen Darauf gibt man eine Natriumaluminatlösung zur Ammoniaklösung unter guter Bewegung bis zu einem Einstellung des pat-Wertes auf 4,7 zu. Die Zugabe des 25 pH-Wert von 5,0 vervollständigt. Die erhaltene Si-Natriumaluminats wird unter ständiger Bewegung zur liziumdioxyd - Aluminiumoxyd - Kaolin - Aufschläm-Gewährleistung einer gleichmäßigen Ausfällung des mung wird wiederholt filtriert und gewaschen, um den hydratisierten Äluminiumoxyds oder des Aluminium- Gehalt an Na2O und Sulfat vor der Sprühtrocknung oxydgels auf den KaoUn-Siliziumdioxyd-Gel-Bestand- stark zu reduzieren.An alum solution containing 8% Al 2 O 3 is added to alum containing 1.32 kg of alum (17.3% Al 2 O 3 ) . The coating is carried out by adding a 14% strength solution, then adding a sodium aluminate solution to the ammonia solution with vigorous agitation until the pat value is adjusted to 4.7. The addition of the 25 pH value of 5.0 is complete. The Si-sodium aluminate obtained is continuously agitated to form silicon dioxide - aluminum oxide - kaolin - sludge ensuring uniform precipitation of the mung is repeatedly filtered and washed to remove the hydrated aluminum oxide or the aluminum content of Na 2 O and sulfate prior to spray drying To greatly reduce the KaoUn silicon dioxide gel inventory.
teil und einer innigen Verbindung mit diesem Bestand- 30 Das Endkatalysatorprodukt enthält 65 Gewichtsteil vorgenommen. Alaun und Natriumaluminat prozent Kaolin. Ohne Kaolin enthält der Katalysator werden in ausreichender Menge zur Erzielung eines 75 % Siliziumdioxyd und 25 Gewichtsprozent Alu-Gehalts von 6,5% Gesanitfeststoffen verwendet. miniumoxyd.part and an intimate connection with this constituent 30 The final catalyst product contains 65 parts by weight made. Alum and sodium aluminate percent kaolin. Without kaolin, the catalyst contains are in sufficient quantity to achieve a 75% silicon dioxide and 25% aluminum content by weight of 6.5% health solids used. minium oxide.
Danach wird das mit Siliziumdioxyd-Aluminium- Beispiel 5Then this is done with silicon dioxide-aluminum example 5
oxyd-Gel überzogene, feinverteilte Kaolin filtriert und 35oxide gel coated, finely divided kaolin filtered and 35
praktisch frei von Natrium- und Sulfationen ge- Eine Natriumsilikatlösung, die 2,40 kg Natriumwaschen. Der Ansatz wird bei einem Feststoffgehalt silikat (28,5% SiO2 und 8,9% Na2O) und 10,9 kg von ungefähr 10% dem Sprühtrockner zugeführt. Der Wasser enthält, wird mit 0,91 kg säuregewaschenem Sprühtrockner wird mit einer Einlaßtemperatur von Kaolin (99% des Kaolins mit einer Teilchengröße 400°C verwendet. Das erhaltene Produkt weist 86% 40 unter 325 Maschen) unter guter Bewegung gemischt. Feststoffe auf und liegt in Form mikrospheroider 25%ige Schwefelsäurelösung wird langsam zu der Teilchen vor. Silikat-Kaolin-Aufschlämmung unter guter Bewegungpractically free of sodium and sulfate ions. A sodium silicate solution that wash 2.40 kg of sodium. With a solids content of silicate (28.5% SiO 2 and 8.9% Na 2 O) and 10.9 kg of approximately 10%, the batch is fed to the spray dryer. The water containing is mixed with 0.91 kg acid washed spray dryer with an inlet temperature of kaolin (99% of kaolin with a particle size 400 ° C. The product obtained has 86% 40 under 325 meshes) with good agitation. Solids on and is in the form of microspheroid 25% sulfuric acid solution slowly becomes the particle. Silicate kaolin slurry with good agitation
Der Katalysator enthält 41 % Kaolin, bezogen auf bis zu einem pH-Wert von 5,0 bei 50° C zugefügt. Nach Feststoffe, bei 1000° C nach Verbrennung. Ohne das 15 Minuten gibt man eine 1,72 kg Wasser und 1,09 kg Kaolin enthält der Katalysator 75% Siliziumdioxyd 45 Alaun (17,3 % Al2O3) enthaltende Alaunlösung zu der und 25 % Aluminiumoxyd. Gelaufschlämmung. Das Überziehen wird durchThe catalyst contains 41% kaolin, based on added up to a pH of 5.0 at 50 ° C. After solids, at 1000 ° C after combustion. Without this for 15 minutes, a solution of 1.72 kg of water and 1.09 kg of kaolin is added to the catalyst which contains 75% silicon dioxide, 45 alum (17.3% Al 2 O 3 ) and 25% aluminum oxide. Gel slurry. Plating is through
Zugabe von Ammoniak bis zu einem pH-Wert vonAddition of ammonia up to a pH value of
Beispiel 2 5,0 vervollständigt. Die erhaltene Siliziumdioxyd-Example 2 5.0 completed. The obtained silicon dioxide
Aluminiumoxyd-Kaolin-Aufschlämmung, die löslicheAlumina kaolin slurry that is soluble
Eine ähnliche Verfahrensweise wie die des Beispiels 1 5° Salze enthält, wird sprühgetrocknet. Nach der Sprühmit
der Abänderung, wird verwendet, daß statt fein- trocknung werden die löslichen Salze durch wiederverteiltem
Papiermacherkaolin feinverteilte Kieselerde holtes Filtrieren und Waschen vor dem endgültigen
verwendet wird, von der 95% eine Teilchengröße Trocknen bei 2000C entfernt,
unterhalb 20 Maschen aufweisen. Das Endkatalysatorprodukt enthält 50 Gewichts-A procedure similar to that of Example 1 containing 5 ° salts is spray-dried. After Sprühmit the modification is used that instead of fine-drying, the soluble salts are used by wiederverteiltem Papiermacherkaolin finely divided silica repeatedly filtering and washing prior to the final drying, from the 95% particle size at 200 0 C,
have less than 20 meshes. The final catalyst product contains 50% by weight
Das Endprodukt, ein mikrospheroider Katalysator 55 prozent Kaolin. Ohne Kaolin enthält der Katalysator
aus innig verbundener Kieselerde, Siliziumdioxyd und 75 Gewichtsprozent Siliziumdioxyd und 25 Gewichts-Aluminiumoxyd,
enthält 50% Kieselerde. Ohne prozent Aluminiumoxyd.
Kieselerde enthält der Katalysator 87,5 % Siliziumdioxyd und 12,5% Aluminiumoxyd. Beispiel 6The end product, a microspheroid catalyst, 55 percent kaolin. Without kaolin, the catalyst contains intimately bound silica, silicon dioxide and 75 percent by weight silicon dioxide and 25 percent by weight aluminum oxide, contains 50% silica. Without percent aluminum oxide.
Silica contains the catalyst 87.5% silicon dioxide and 12.5% aluminum oxide. Example 6
6060
Beispiel 3 100,3 kg Natriumsilikat werden zu 953 kg Wasser,Example 3 100.3 kg of sodium silicate become 953 kg of water,
das 56,7 kg Kaolin enthält, in einem mit einer Turbinecontaining 56.7 kg of kaolin in one with a turbine
Eine zur Erzielung von 45 Gewichtsprozent Kaolin bewegten Tank gegeben. Zu dieser Mischung gibt im Endkatalysatorprodukt ausreichende Kaolinmenge man ungefähr 56,2 kg 25%ige Säure bis zu einem wird zu einem Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Hy- 65 pH-Wert von 8,5 und hält 15 Minuten bei diesem drogel mit hohem Aluminiumoxydgehalt zugefügt und pH-Wert. Die Gelierung des Siliziumdioxyds erfolgt kräftig gemischt. Das Siliziumdioxyd-Aluminium- innerhalb eines Zeitraums von 15 Minuten. Die Aufoxyd-Hydrogel mit hohem Aluminiumoxydgelgehalt schlämmung enthält 5% Gelfeststoffe.Given a tank agitated to achieve 45 weight percent kaolin. To this mixture in one Endkatalysatorprodukt sufficient kaolin about 56.2 kg of 25% strength acid to a becomes a silica-alumina hy- p 65 H value of 8.5 and holding for 15 minutes at this drogel high alumina content added and pH. The gelation of the silicon dioxide takes place vigorously mixed. The silica-aluminum- within a period of 15 minutes. The high alumina hydrogel slurry contains 5% gel solids.
ProbenbezeichnungSample designation
ArtArt
Zusatzadditive
Menge
(Gewichts
prozent)lot
(Weight
percent)
zugegeben admitted
Teilchengröße*)Particle size *)
zum Trocknerto the dryer
(Gewichtsprozent)(Weight percent)
-90 μ-90 μ
-44 μ-44 μ
SA*SAT *
Strukturstructure
PV*** ccm/gPV *** cc / g
ABD** g/ccmABD ** g / ccm
TeilchengrößeParticle size
(Gewichtsprozent)(Weight percent)
MM-SiebMM sieve
-20 μ-20 μ
Oben abfließendeAbove draining
Teilchen
(Gewichtsprozent)Particle
(Weight percent)
5Std.5h
Std.Hours.
Std.Hours.
Katalysatoreigenschaften
AGC-TestCatalyst properties
AGC test
Beispiel 3 .
Beispiel 3 (S)Example 3.
Example 3 (S)
Beispiel 1
Beispiel 1 (S)example 1
Example 1 (S)
Beispiel 2 ...
Beispiel 2 (S)Example 2 ...
Example 2 (S)
Beispiel 4 ...Example 4 ...
Katalysator A Catalyst A
Katalysator A (S).Catalyst A (S).
Kaolin
Kaolinkaolin
kaolin
Kaolin
Kaolinkaolin
kaolin
Kieselerde
KieselerdeSilica
Silica
Kaolin
Kaolinkaolin
kaolin
keiner
keinernone
none
45
4545
45
41
4141
41
50
5050
50
56
5056
50
0
00
0
.,Gel
Gel.,Gel
gel
Silikat
Silikatsilicate
silicate
Silikat
Silikatsilicate
silicate
Säure
Silikatacid
silicate
6868
7070
6969
7070
6565
5555
318318
Katalysator B ....
Katalysator B (S).Catalyst B ....
Catalyst B (S).
519519
184 81184 81
0,39 0,440.39 0.44
0,48 0,560.48 0.56
0,41 0,550.41 0.55
0,65 0,650.65 0.65
0,37 0,470.37 0.47
0,63 0,680.63 0.68
3
4
43
4th
4th
2727
1212th
3
4
83
4th
8th
48
1448
14th
1717th
10
11
1110
11
11
2020th
64
18
2264
18th
22nd
12
13
1612th
13th
16
3333
1,6 1,31.6 1.3
1,5 1,31.5 1.3
2,0 1,42.0 1.4
1,6 1,51.6 1.5
1,4 1,41.4 1.4
3,2 1,83.2 1.8
F = Frisch kalziniert 1 Stunde bei 5950C.F = freshly calcined for 1 hour at 595 ° C.
S = Wasserdampfbeharldlung 17 Stunden bei 75O0C bei Atmosphärendruck. Der beschleunigte Versuch bestimmt die Stabilität. Zahlen unter »S« sind gemessen nach I Stunde in einer Krackanlage nach »American Cyanamid's Manual of Test Methods for Synthetic Fluid Cracking Catalysts«, 1957.S = Wasserdampfbeharldlung 17 hours at 75O 0 C at atmospheric pressure. The accelerated test determines the stability. Numbers under "S" are measured after 1 hour in a cracking system according to "American Cyanamid's Manual of Test Methods for Synthetic Fluid Cracking Catalysts", 1957.
SA* = Wirksame Oberfläche.
ABD** = Schüttdichte.
PV*** = Porenvolumen.SA * = effective surface.
ABD ** = bulk density.
PV *** = pore volume.
g Katalysator A = Ein 25 % Aluminiumoxyd-Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd Fließbett-Krack-Katalysator. S Katalysator B = Ein im Handel erhältlicher natürlicher Fließbett-Katalysator.g Catalyst A = A 25% alumina-silica-alumina fluidized bed cracking catalyst. S Catalyst B = A commercially available natural fluidized bed catalyst.
1212th
84,8 kg einer 7,5%igen Aluminiumsulfatlösung, verdünnt mit 68,0 kg Wasser, werden zu dem vorstehend gebildeten Hydrogel zugefügt. Der erzielte PH-Wert beträgt 3,1.11,1 kg 29°/0ige Natriumaluminatlösung, die ungefähr 20% überschüssiges Alkali enthält, werden zugegeben, wobei der pH-Wert auf 4,0 steigt. Mit weiterem Alkali wird der pn-Wert vor dem Filtrieren und Waschen auf 4,5 eingestellt.84.8 kg of a 7.5% aluminum sulfate solution diluted with 68.0 kg of water is added to the hydrogel formed above. The obtained pH value is 3,1.11,1 kg 29 ° / 0 strength sodium aluminate solution containing approximately 20% excess alkali, may be added, wherein the pH value rises to 4.0. The pn value is adjusted to 4.5 with more alkali before filtering and washing.
Die überzogene Aufschlämmung wird dann von Natrium- und Sulfationen freigewaschen und sprühgetrocknet. Der Katalysator enthält 70 Gewichtsprozent Kaolin. Ohne Kaolin enthält der Katalysator 25% Aluminiumoxid und 75 Gewichtsprozent Siliziumdioxyd. ■.;The coated slurry is then washed free of sodium and sulfate ions and spray dried. The catalyst contains 70 percent by weight kaolin. Without kaolin, the catalyst contains 25% aluminum oxide and 75% by weight silicon dioxide. ■ .;
Der erhaltene mikrospheroide Katalysator besitzt ausreichende Abriebfestigkeit, Aktivität und Stabilität.The microspheroid catalyst obtained has sufficient abrasion resistance, activity and stability.
In der Tabelle I werden die Versuchsergebnisse von gemäß den Beispielen 1 bis 5 hergestellten Katalysatoren mit den Ergebnissen eines handelsüblichen Fließbett - Siliziumdioxyd - Aluminiumoxyd - Kataly- ao i-Butan sators mit hohem Aluminiumoxydgehalt (Katalysator A) und einem natürlichen Fließbett-Tonkatalysator, hergestellt aus Halloysit, bezeichnet als Katalysator B, verglichen.:.Table I shows the test results of catalysts prepared according to Examples 1 to 5 with the results of a commercially available fluidized bed - silicon dioxide - aluminum oxide - catalysis ao i-butane high alumina sators (Catalyst A) and a natural fluidized bed clay catalyst, made from halloysite, referred to as catalyst B, compared.:.
Die unter »Katalysatoreigenschaften« angegebenen Werte werden in folgender Weise bestimmt: Die Umwandlung einer Standard-Ölmischung wird mit einer stündlichen Raumgeschwindigkeit (Volumen) von 1,4 eine Stunde lang durch den oder die zu testenden Katalysatoien von" unbekannten Eigenschäften und gleichzeitig unter gleichen Bedingungen durch einen Standard-Bezugskatalysator ausgeführt. Der Faktor^ ist die Aktivität" des zu-testenden Katalysators und wird prozentual bestimmt, indem Widerstandsfähigkeit und wirksame Oberfläche gekennzeichnet ist und der hinsichtlich der Ausbeuten an Benzinbestandteilen gleichwertig ist mit handelsüblichen, in der Erdölindustrie verwendeten Fließbetr- und synthetischen Fließbettkatalysatoren. Die Vergleichsergebnisse werden in der nachfolgenden Tabelle II gezeigt, worm die Symbole F und S die gleiche Bedeutung haben, wie in Tabelle I.The values given under "Catalyst properties" are determined in the following way: The Conversion of a standard oil mixture is carried out at an hourly space velocity (volume) of 1.4 for one hour by the catalyst or catalysts of "unknown properties" to be tested and at the same time carried out under the same conditions by a standard reference catalytic converter. The factor ^ is the activity "of the catalyst to be tested and is determined as a percentage by Resilience and effective surface is characterized and in terms of yields in terms of gasoline components is equivalent to commercially available flow operations used in the petroleum industry and synthetic fluid bed catalysts. The comparison results are shown in the table below II, where the symbols F and S have the same meaning as in Table I.
Tabellen
Relative AusbeuteangabenTables
Relative yield information
sator BbKataly
sator port
= 1U Stunde Verfahrensdauer;
Verfahrensdauer.= 1 hour process duration;
Duration of proceedings.
andere Werte für 1 Stundeother values for 1 hour
Die Werte in Tabelle II weisen aus, daß die mit Kaolin modifizierten, stark aluminiumoxydhaltigen Katalysatoren nach der Erfindung praktisch den handelsüblichen, stark aluminiumhaltigen Siliziumdioxydkatalysatoren mit den folgenden Ausnahmen vergleichbar sind. Der erfindungsgemäß hergestellte man das Verhältnis der stündlichen Raumgeschwin- 35 Katalysator ergibt etwas mehr Normalbutan und Koks digkeit, bezogen auf das Gewicht,, mit der des Stan- und dafür etwas weniger Propan und weniger Leichtdardkatalysators bei gleicher Umwandlung vergleicht.The values in Table II indicate that the with Kaolin modified, strongly aluminum oxide catalysts according to the invention practically the commercial silicon dioxide catalysts with a high content of aluminum with the following exceptions are comparable. The ratio of the hourly space velocity catalyst produced according to the invention gives somewhat more normal butane and coke speed, based on weight, with that of the standard and a little less propane and less light-weight catalyst compares with the same conversion.
Der Gasfaktor (G) ist das Verhältnis des Volumens
des bei Standardbedingungen durch den zu testenden Katalysator erzeugten Gases (trockenes Gas 20° C,
29,92 in Hg) zu dem vom Standardkatalysator bei gleicher Umwandlung erzeugten Gas. Der Kohlenstofffaktor
(C) ist das Verhältnis der Kohlenstoffausbeute bei dem zu testenden Katalysator zu der mit dem
Standardkatalysator bei gleicher Umwandlung
zielten.The gas factor (G) is the ratio of the volume of the gas produced by the catalyst to be tested under standard conditions (dry gas 20 ° C, 29.92 in Hg) to the gas produced by the standard catalyst with the same conversion. The carbon factor (C) is the ratio of the carbon yield from the catalyst under test to that with the standard catalyst with the same conversion
aimed.
Die Tabelle I zeigt klar, daß die Abriebverluste benzin. Bei Wasserdampf behandlung steigt die Benzinausbeute an, während die Isobutanausbeute abfallen kann.Table I clearly shows that the abrasion losses are gasoline. The gasoline yield increases with steam treatment while the isobutane yield may drop.
Der Vergleich mit dem als Katalysator B in Tabelle II bezeichneten Katalysator aus natürlichem Ton ergibt, daß der erfindungsgemäß hergestellte Katalysator höhere Ausbeuten an Normal- und Isobutan und niedrigere Ausbeuten an Leichtbenzin sowie er- 45 niedrigere Kohlenstoffausbeuten ergibt als derartige natürliche, handelsübliche Fließbett-Katalysatoren. Der bei Verwendung des erfindungsgemäßen Kata-The comparison with the natural clay catalyst identified as Catalyst B in Table II shows that the catalyst prepared according to the invention has higher yields of normal and isobutane and gives lower yields of light gasoline as well as lower carbon yields than such natural, commercially available fluidized bed catalysts. When using the catalytic converter according to the invention
geringer sind bei Verwendung des Verfahrens nach lysators erhaltene Benzinbestandteil hat eine bessere
der Erfindung gemäß Beispiel 1,2, 4 und 5 als bei Ver- Octanzahl als mit natürlichen, handelsüblichen Halloywendung
des Verfahrens nach Beispiel 3, bei dem eine 50 sitkatalysatoren erhaltene Benzine,
innige Mischung mit einem Hydrogel hergestellt wird. Als Alternative zu dem erfindungsgemäßen Ver-Die
wirksame Oberfläche der erfindungsgemäß fahren konnte vorgeschlagen werden, entweder niedrighergestellten
Katalysatoren geht unge|ähr linear mit aluminiumoxydhaltige Siliziumdioxyd - Aluminiumdem
Gehalt an Zusatzmaterial, während das Poren- oxyd-Katalysatoren, beispielsweise mit ungefähr 13%
volumen des ein Zusatzmaterial enthaltenden Kata- 55 Aluminiumoxydgehalt, zu modifizieren oder einfach
lysators höher ist, als man, bezogen auf Durch- derartige Katalysatoren an Stelle der erfindungsgemäß
schnittsbasis, annehmen sollte. Nach dem Verfahren hergestellten, modifizierten Katalysatoren zu verdes
Beispiels 1 hergestellte Katalysatoren besitzen wenden. Hinsichtlich der ersten Verfahrensweise ist
einen größeren durchschnittlichen Porendurchmesser es augenscheinlich, daß eine derartige Modifizierung
als ein handelsüblicher 25%iger Aluminiumoxyd- 60 eines Katalysators mit niedrigem Aluminiumoxydkatalysator,
was nach der folgenden Formel berechnet gehalt in einem ins Gewicht fallenden Maße einelower when using the method according to lysators obtained gasoline component has a better the invention according to example 1, 2, 4 and 5 than with ver Octane number than with natural, commercially available halogen.
intimate mixture is produced with a hydrogel. As an alternative to the inventive method, the effective surface of the inventive drive could be proposed, either low-priced catalysts go approximately linearly with aluminum oxide-containing silicon dioxide - aluminum the content of additional material, while the porous oxide catalysts, for example, with about 13% volume of a Additive containing catalyst 55 aluminum oxide content to modify or simply lysators is higher than one should assume, based on average catalysts in place of the inventive basis. Catalysts prepared by the process, modified catalysts to Verdes Example 1 have to turn. With respect to the first procedure, a larger average pore diameter, it is evident that such a modification than a commercial 25% alumina catalyst contains a low alumina catalyst which is calculated according to the following formula to a significant extent
PD (Porendurchmesser) = A[V (Porenvolumen) /S (wirksame Oberfläche)] · 10* PD (pore diameter) = A [V (pore volume) / S (effective surface)] · 10 *
Einer der wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß man einen Katalysator erhält, der durch gute Aktivität, Abriebrelativ niedrige Aktivität des Katalysators ergeben wird, da die Aluminiumoxydmenge und damit die darin enthaltenen aktiven katalytischen Stellen leicht unter die zulässige Grenze vermindert werden. Außerdem würde ein besonderer und wesentlicher Vorteil des Katalysators gemäß der Erfindung verlorengehen. Dieser Vorteil liegt darin, daß durch das erfindungs-One of the main advantages of the invention The process consists in obtaining a catalyst which, by virtue of its good activity and wear and tear, results in a relatively low activity of the catalyst becomes, since the amount of aluminum oxide and thus the active catalytic sites contained therein is slight be reduced below the permissible limit. It would also be a special and essential benefit of the catalyst according to the invention are lost. This advantage lies in the fact that the inventive
gemäße Verfahren eine Modifikation eines fließenden, stark aluminiumhaltigen Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Krack-Katalysatormaterials zugänglich ist, wodurch ein Endkatalysatorprodukt in bequemer Weise und ohne große Kosten erhalten wird, das eine hohe Zahl katalytisch aktiver Stellen aufweist.according to procedures a modification of a flowing, highly aluminous silica-alumina cracking catalyst material is accessible, whereby a final catalyst product is conveniently and inexpensively obtained, which is a high Has number of catalytically active sites.
Wie schon erwähnt, ist der Katalysator nach der Erfindung weniger kostspielig herzustellen als Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Katalysatoren mit verhältnismäßig niedrigen Aluminiumoxydgehalt, und zwar aus zahlreichen klar ersichtlichen Gründen. So ist es bei der Herstellung des stark aluminiumoxydhaltigen Siliziumdioxyd - Aluminiumoxyd - Hydrogels nicht erforderlich, die Hydrogelbestandteile so gründlich zur Erzielung eines bestimmten Alkali- und Sulfationengehalts, bezogen auf das Endkatalysatorprodukt, zu filtrieren und zu waschen.As already mentioned, the catalyst according to the invention is less expensive to manufacture than silica-alumina catalysts with relatively low alumina content, for a number of obvious reasons. So it is in the manufacture of silicon dioxide - aluminum oxide - hydrogel, which has a high aluminum oxide content not necessary, the hydrogel ingredients so thoroughly to achieve a certain alkali and Sulfate ion content, based on the final catalyst product, to filter and wash.
Claims (10)
USA.-Patentschriften Nr. 2 763 622, 2 768 145.Considered publications:
U.S. Patent Nos. 2,763,622, 2,768,145.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1224670XA | 1958-06-16 | 1958-06-16 | |
| US1144860XA | 1958-06-16 | 1958-06-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1144860B true DE1144860B (en) | 1963-03-07 |
Family
ID=26812246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEA32213A Pending DE1144860B (en) | 1958-06-16 | 1959-06-09 | Process for the production of a small-spherical silica-alumina cracking catalyst suitable for a fluidized bed process |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1144860B (en) |
| FR (1) | FR1224670A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1193484B (en) | 1959-04-22 | 1965-05-26 | Nalco Chemical Co | Process for the production of a silicon dioxide-aluminum oxide catalyst suitable for fluidized bed cracking processes |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2763622A (en) * | 1951-07-10 | 1956-09-18 | Socony Mobil Oil Co Inc | Craking catalyst preparation |
| US2768145A (en) * | 1951-01-12 | 1956-10-23 | Grace W R & Co | Method of manufacturing silica alumina catalyst |
-
1959
- 1959-05-20 FR FR795037A patent/FR1224670A/en not_active Expired
- 1959-06-09 DE DEA32213A patent/DE1144860B/en active Pending
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| DE1193484B (en) | 1959-04-22 | 1965-05-26 | Nalco Chemical Co | Process for the production of a silicon dioxide-aluminum oxide catalyst suitable for fluidized bed cracking processes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR1224670A (en) | 1960-06-27 |
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