DE1645729A1 - Process for the selective hydrocracking of straight-chain hydrocarbons - Google Patents
Process for the selective hydrocracking of straight-chain hydrocarbonsInfo
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Description
κ i§67κ i§67
Unsere Nr. 13 89O ] g 4 572 DOur No. 13 89O] g 4 572 D
Es so Research and Engineering Company Elizabeth, N.J., V.St.A.It's like Research and Engineering Company Elizabeth, N.J., V.St.A.
KohlenwasserstoffeHydrocarbons
Die Erfindung betrifft die Entfernung geradkettiger Kohlenwasserstoffe aus Erdölbeschickungen durch selektive Umwandlung derselben in Gegenwart von Wasserstoff, Die Erfindung betrifft insbeonderf ein selektives Hydrocrackverfahren, welches in Gegenwart eines seltene Erdmetalle enthaltenden, kristallinen Metalloaluminosilikats durchgeführt wird, das gleichmässige Porenöffnungen von weniger als etwa 6 i£-Einheit en, vorzugsweise etwa 5 $■ Durchmesser aufweist.The invention relates to the removal of straight chain hydrocarbons from petroleum feeds by selective conversion thereof in the presence of hydrogen. In particular, the invention relates to a selective hydrocracking process which is carried out in the presence of a crystalline metalloaluminosilicate containing rare earth elements which has uniform pore openings of less than about 6 i £ - Units s, preferably about 5 $ ■ diameter.
Die Kohlenwasserstoffumwaiidlung und -vergütung mit Katalysatoren aus kristallinen Aluminosilikat-Zeolithen ist bekannt, ™ Die Verwendung dieser Materialien für solche Zwecke, wie Z0B. Hydrocracken erstreckte sich im allgemeinen auf typische Erdölbeschickungen, wie Gasöle usw., welche üblicherweise zu als Benzin brauchbaren, niedriger siedenden Produkten umgewandelt werden. Die für solche Zwecke üblicherweise verwendeten kristallinen Zeolithe haben gleichmässige Porenöffnungen von etwa 6 bis 15 S und sind daher nichtselektiv, d.h., weitgehend alle Moleküle der Beschikkung haben Zutritt in die Zeoiithporenstruktür und werden umgewandelt. Pur viele Zwecke ist ein selektives Hydrocracken ganz The Kohlenwasserstoffumwaiidlung and remuneration with catalysts of crystalline aluminosilicate zeolites is known ™ The use of these materials for such purposes as Z 0 B. hydrocracking extended generally to typical petroleum feeds such as gas oils etc. which are usually useful to as gasoline, lower-boiling products are converted. The crystalline zeolites usually used for such purposes have uniform pore openings of about 6 to 15 S and are therefore nonselective, ie largely all molecules of the charge have access to the zeolite pore structure and are converted. For many purposes, selective hydrocracking is all
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bestimmter Molekülarten der Beschickung unter weitgehendem Ausschluss anderer Moleküle erwünscht. Beispielsweise kann die Verbesserung der Oktanzahl von Schwerbenzinfraktionen dadurch erreicht werden, dass nur die geradkettigen Kohlenwasserstoffe(z.B. Olefine, Paraffine usw.), die zu einer niedrigen Oktanzahl führen, selektiv hydrogecrackt werden, worauf die hydrogecrackten Produkte entfernt und schliesslich ein Produkt mit höherer Oktanzahl gewonnen wird. Das selektive Hydrocracken von in Schmieröl- oder Gasölfraktionen enthaltenen geradkettigen Kohlenwasserstoffen ist auch ein wertvolles Mittel zum Zwecke der G-iesspunkterniedrigung und zum Wachsentfernen. Die Verwendung eines nichtselektiven Zeolithen mit grossen Poren(z.B. von 6 bis 15 Ä) für solohe Zwecke ist weitgehend zwecklos, da die, gewünschten Moleküle der Beschickung(z.B. Aromaten), Eintritt in die Zeolithporen haben und zusammen mit den geradkettigen Kohlenwasserstoffen umgewandelt werden.certain types of molecules in the charge to a large extent excluded other molecules desired. For example, this can improve the octane number of heavy gasoline fractions that only the straight-chain hydrocarbons (e.g. olefins, Paraffins, etc.), which lead to a low octane rating, selectively hydrocracked, whereupon the hydrocracked products are removed and finally a product with a higher octane number is obtained. The selective hydrocracking of lubricating oil or gas oil fractions straight chain hydrocarbons contained in it is also a valuable one Means for the purpose of lowering the G-point lowering and for removing wax. The use of a non-selective zeolite with large pores (e.g. from 6 to 15 Å) for individual purposes is largely pointless, since the desired molecules of the charge (e.g. aromatics), Have entry into the zeolite pores and together with the straight-chain Hydrocarbons are converted.
Speziell bei der Vergütung von Benzinfraktionen zu hochqualifiziertem Motorenbenzin für moderne Automobile ist es üblich,- die Oktanzahl und die "Reinheit" oder das Verharzuhgsverhalten mittels solcher Methoden, wie thermisches oder katalytisches Reformieren zu verbessern. Das Ausmass der Oktanzahlverbesserung durch Reformieren ist gewöhnlich begrenzt durch die Bildung von Koks und Gas mit zunehmender Reaktionstemperatur. Desgleichen ist die Oktanzahlverbesserung olefinischer Benzine durch andere Methoden häufig fruchtlos; z.B. führt katalytisches Cracken zu einer unerwünscht hohen Gas- und Koksbildung und Hydrofinieren zu einem Oktanzahlverlust, Versuche zur Lösung dieser Probleme bedienten sich im allgemeinen einer oder mehrerer Hydrqyerfahren, wie Hydrocracken, Hydroformierung, Hydrodealkylierung usw., da diese Verfahren geringere MengenEspecially in the remuneration of gasoline fractions for highly qualified Motor gasoline for modern automobiles is common - the octane number and the "purity" or the consistency by means of such Methods to improve such as thermal or catalytic reforming. The extent of the octane number improvement through reforming is usually limited by the formation of coke and gas with increasing reaction temperature. Likewise is the octane number improvement olefinic gasolines by other methods are often unsuccessful; for example, catalytic cracking leads to undesirably high gas and coke formation and hydrofining leads to a loss of octane number. Attempts to solve these problems have generally made use of one or several hydrqyer methods, such as hydrocracking, hydroforming, Hydrodealkylation, etc., as these processes are lesser amounts
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Koks und Trockengas bilden und -zugleich ein Produkt .mit besserer Oktanzahl liefern* Jedoch ist die unterschiedslose Anwendung von ZeB. Hydrocrackverfahren häufig unsinnig, weil Produkte gebildet werden, die unterhalb des Benzinbereichs sieden und damit die Benzinausbeute verringert wird. Hydroformierung oder katalytisch^ Heformierung ist bei bestimmten BenzinbeSchickungen, Z0B0 Kokerbenzinen, welche, beträchtliche Mengen an Schwefel, Stickstoff und Diolefinen enthalten, ebenfalls nicht ratsam wegen üb.ermässiger Koksbildung und zu schneller Katalysatorentaktivierung. .Katalytisches Hydroformieren unter Bildung von Aromaten zur Verbesserung der Oktanzahl ist unwirksam bei Beschrckungen, die einen geringen Gehalt an Cyeloparaffinen haben.Coke and drying gas form and at the same time deliver a product with a better octane number * However, the indiscriminate use of ZeB. Hydrocracking processes are often nonsensical because products are formed that boil below the gasoline range and thus the gasoline yield is reduced. Hydroforming or catalytic heating is also not advisable for certain gasoline feeds, Z 0 B 0 coker fuels, which contain considerable amounts of sulfur, nitrogen and diolefins, because of excessive coke formation and catalyst deactivation that is too rapid. .Catalytic hydroforming with the formation of aromatics to improve the octane number is ineffective with restrictions that have a low content of cyeloparaffins.
Angesichts dieser geschilderten Probleme ist es verständlich, dass ein selektives Umwandlungsverfahren, das in der'Lage ist, die zu einer niedrigen Oktanzahl führenden Komponenten in der Benzinbeschickung bei minimaler Umwandlung der zu hohen Oktanzahlen führenden Produkte zu entfernen, sehr erwünscht ist. Die Entfernung der niederoktanigen Komponenten würde damit zijeiner Verbesserung der Benzinoktanzahl ohne nennenswerte Verschiebung des Siedebe-In view of these problems, it is understandable that a selective conversion process that is able to Components in the gasoline charging system that have a low octane rating Removing high octane products with minimal conversion is very desirable. The distance of the low octane components would thus be much better the gasoline octane number without any significant shift in the boiling point
reichs führen.lead empire.
Für die Entfernung von Wachs aus wachshaltigen Beschickungen, wie Schmierölen, Mitteldestillaten usw. zum Zwecke der Criesspunkt- und/oder Trübungspunkterniedrigung stehen zur Zeit verschiedene Methoden zur Verfügung, einschliesslich Extraktions- und Adsorptionsverfahren usw.. Im Falle der Adsorption an "Molekularsieben" treten gewisse Schwierigkeiten bei der grosstechnischen Entfernung vonFor the removal of wax from loads containing waxy, such as Lubricating oils, middle distillates, etc. for the purpose of lowering the crack point and / or cloud point are currently available Methods available including extraction and adsorption processes etc. In the case of adsorption on "molecular sieves" occur certain difficulties in the large-scale removal of
normalen Paraffinen aus verzweigtkettigen und cyclischen Kohlenwasserstoffen auf. Z.B. ist es im allgemeinen erforderlich, ein Zweistufen-Kreislaufverfahren anzuwenden, bei welchem die normalen Paraffine zunächst selektiv adsorbiert und danach in einer getrennten Stufe desorbiert werden. Solche Kreisprozesse sind wegen der Häufigkeit, mit der die Siebe desorbiert werden müssen, relativ teuer. Ausserdem sind die zur Zeit zur Verfügung stehenden Desorptionsmethoden nur teilweise wirksam, weil die Selektivität und Ka-normal paraffins made from branched-chain and cyclic hydrocarbons. For example, it is generally necessary to use a To use two-stage cycle process, in which the normal paraffins are first selectively adsorbed and then in a separate one Stage are desorbed. Such cycle processes are relative because of the frequency with which the sieves have to be desorbed expensive. In addition, the currently available desorption methods only partially effective because the selectivity and ca-
•A pazität während des Betriebs infolge kohlenstoffhaltiger Ansammlungen auf dem Adsorbenten schnell abnehmen. Eine häufige Regenerierung ist damit erforderlich.• The capacity decreases rapidly during operation as a result of carbon-containing build-ups on the adsorbent. Frequent regeneration is therefore required.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Entfernung von geradkettigen Kohlenwasserstoffen ist gekennzeichnet durch die Verwendung bestimmter Typen kristalliner Aluminosilikät-Zeolithen, die gleichmässige Porenöffnungen von weniger als 6, vorzugsweise etwa 5 A-Einheiten haben. Die Art der verwendeten Zeolithen wird im nachfolgenden in Einzelheiten genauer erläutert. Zunächst sollen die Unterschiede zwischen dem erfindungsgemassen Verfahren und herkömmlichen Ver-The inventive method for removing straight-chain Hydrocarbons is characterized by the use of certain Types of crystalline aluminosilicate zeolites that are uniform Pore openings of less than 6, preferably about 5 A-units to have. The type of zeolite used is explained in more detail below. First, let's look at the differences between the method according to the invention and conventional
φ fahren dargestellt werden. Das erfindungsgemässe Verfahren unterscheidet sich von herkömmlichen Adsorptionsverfahren dadurch, dass die Molekularsiebe für die Durchführung einer chemischen Umwandlung der Normalparaffine auf selektiver Basis, nicht aber einer mechanischen Trennung verwendet werden. Diese selektive Umwandlung wird in Gegenwart von Wasserstoff unter kritischen Bedingungen hinsichtlich Temperatur, Druck, Beschickungs- und Wasserstoffgeschwindigkeit durchgeführt. Das vorliegende Verfahren weist gegenüber den herkömmlichen Verfahren, die zur Entfernung von Wachs aus Kohlenwasserstoffölen vorgeschlagen wurden, zahlreiche Vorteile auf.φ drive can be shown. The process according to the invention differs from conventional adsorption processes in that the molecular sieves are used to carry out a chemical conversion of the normal paraffins on a selective basis, but not a mechanical separation. This selective conversion is carried out in the presence of hydrogen under critical conditions with regard to temperature, pressure, feed rate and hydrogen rate. The present process has numerous advantages over the conventional processes proposed for removing wax from hydrocarbon oils.
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Normalparaffine, die sonst-an den Molekularsieben adsorbiert würden, werden kontinuierlich zu niedriger siedenden, gasförmigen Produkten umgewandelt, die nicht in den Zeolithporen verbleiben» Eine Desorption ist daher nicht erforderlich,, Ausserdem können die niedriger siedenden Produkte, wie Kerosin, Benzin, Butan usw. leicht von den normalerweise flüssigen Anteilen des entwachsten Produktstromes abgetrennt und als wertvolle Nebenprodukte gewonnen werden. Das hier angewendete, vereinfachte Verfahren ist bedeutend wirtschaftlicher als frühere Verfahren.Normal paraffins that would otherwise be adsorbed on the molecular sieves, continuously become lower-boiling, gaseous products converted that do not remain in the zeolite pores »A desorption is therefore not necessary, also the can be lower boiling products such as kerosene, gasoline, butane etc. easily from the normally liquid portions of the dewaxed product stream separated and recovered as valuable by-products. This one The simplified procedure used is significantly more economical than previous procedures.
Über die Verwendung von kristallinen Zeolithen als Kohlenwasserstoff umwandlungs-Katalysatoren ist in neuerer Zeit eine umfangreiche Literaut veröffentlicht worden. Z.B. sind in den USA-Patenten 2971903 und 2971904 verschiedene Kohlenwasserstoffumwandlungsverfahren beschrieben, bei denen kristalline AluminoSilikate mit gleichmässigen Porenöffnungen zwischen etwa 6 und 15 Ä verwendet werden. Die bei dem vorliegenden Verfahren verwendeten Zeolithe haben eine Porengrösse unter 6 ä und vorzugsweise von etwa 5 -&$ diese Porengrösse hat sich als notwendig und kritisch für eine erfolgreiche Durch-. führung des vorgeschlagenen selektiven Hydrocrackens erwiesen. Die Verwendimg von 5 Ä-Zeolithen zu s-elektiven, katalytischen Umwandlungen,, wie Z0B. zu Dehydratationen und Hydrierungen, und die Möglichkeit der selektiven Crackung von Mbrmalparaffinen mit Hilfe von 5-S-Molekularsieben zum Zwecke der Wachsentfernung usw. ist auch bereits erkannt worden. Diese Anwendungen beruhen auf der Fähigkeit dieser kristallinen Zeolithe, Molekülen bestimmter Grosse den Zutritt zu gestabten und andere auszuschliessen. . ■ An extensive literature has recently been published on the use of crystalline zeolites as hydrocarbon conversion catalysts. For example, United States patents 2971903 and 2971904 describe various hydrocarbon conversion processes in which crystalline aluminosilicates with uniform pore openings between about 6 and 15 Å are used. The zeolites used in the present process have a pore size below 6 Å and preferably of about 5 - & $ this pore size has been found to be necessary and critical for successful penetration. proven leadership of the proposed selective hydrocracking. The use of 5 Å zeolites for s-elective, catalytic conversions, such as Z 0 B. to dehydrations and hydrogenations, and the possibility of selective cracking of membrane paraffins with the aid of 5 S molecular sieves for the purpose of wax removal, etc. is also has already been recognized. These applications are based on the ability of these crystalline zeolites to prevent molecules of a certain size from entering and to exclude others. . ■
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Das eigentliche Wesen der vorliegenden Erfindung, wodurch sie sich von bekannten Arbeitsweisen unterscheidet, besteht darin, dass sich bestimmte, einzigartige 5-Ä-AluminoSilikate überraschenderweise als überlegene Katalysatoren für selektive Hydroumwandlungsreaktionen im allgemeinen und selektive Hydrocrackreaktionen im besonderen erwiesen haben»The very essence of the present invention, what makes it differs from known working methods is that certain, unique 5-Ä-aluminosilicates surprisingly as superior catalysts for selective hydroconversion reactions have shown in general and selective hydrocracking reactions in particular »
Es wurde gefunden, dass kristalline Zeolithen vom 5-Ä-Typ,hinsichtlich ihrer Selektivität für die Umwandlung geradkettiger Kohlen-Wasserstoffe in Gegenwart von Wasserstoff, durch die Einverleibung von seltenen Erdmetallen, vorzugsweise mittels Basenaustausch, noch mehr verbessert werfen können. ES wurde gefunden, dass die auf diese Weise gebildeten Katalysatoren wirksamer sind als andere, bisher beschriebene Zeolith-Eatalysatoren,und dass infolge dieser höheren Wirksamkeit auf dem in Frage stehenden Gebiete niedrigere Betriebstemperaturen angewendet werden können, so dass eine übermässige Umwandlung anderer gewünschter Molekülarten des Beschickungsstromes vermieden wird» Das führt zu erhöhten Ausbeuten an dem erwünschten Produkt bei maximaler Entfernung von geradkettigen Kohlenwasser- ^ stoffen durch deren selektive Umwandlung in niedriger siedende, leicht entfernbare Materialien.It has been found that crystalline zeolites of the 5 Å type, in terms of their selectivity for the conversion of straight-chain hydrocarbons in the presence of hydrogen, through incorporation of rare earth metals, preferably by means of base exchange, can throw even more improved. IT was found to be based on this Catalysts formed in this way are more effective than other zeolite catalysts described so far, and that higher as a result of these Effectiveness in the area in question lower operating temperatures can be applied so that excessive conversion of other desired molecular types of the feed stream is avoided »This leads to increased yields of the desired Product at maximum removal of straight-chain hydrocarbons through their selective conversion into lower-boiling, easily removable materials.
Im folgenden werden die erfindungsgemäss verwendeten Katalysatoren in allen Einzelheiten erläutert. Das Ausgangsmaterial ist ein kristallines Aluminosilikat mit relativ kleine, gleichförmigen Porenöffnungen, d.h., öffnungen unter 6 Ä, insbesondere zwischen 4 und weniger als 6 R, z,B. Öffnungen von etwa 5 5. Insbeondere haben die verwendeten Zeolithe gleichmässige Porenoffnungen, die in der lageThe catalysts used according to the invention are explained in detail below. The starting material is a crystalline aluminosilicate with relatively small, uniform pore openings, ie, openings below 6 Å, in particular between 4 and less than 6 R, z, B. Openings of about 5 5. In particular, the zeolites used have uniform pore openings that are able to
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sind, den unerwünschten normalparaffiiiischen Kohlenwasserstoffen den Zugang zu gestatten, den wertvolleren verzweigten und cyclischen Kohlenwasserstoff jedoch den Eintritt weitgehend zu verwehren. Zu den bevorzugten kristallinen Al-uminosilikat-Zeolithen gemäss der vorliegenden Erfindung gehören "Zeolith A" und die natürliche und synthetische Form von Erionit. "Zeolith A" hat nach Angaben im USA-Patent folgende Molekularformel in dehydratisierter Form: 1,0 ± 0,2 MgO ί AI2O3: 1,85 ± 0,5 SiO2 are to allow the undesired normal paraffinic hydrocarbons access, but largely deny entry to the more valuable branched and cyclic hydrocarbons. The preferred crystalline aluminosilicate zeolites according to the present invention include "Zeolite A" and the natural and synthetic form of erionite. According to the US patent, "Zeolite A" has the following molecular formula in dehydrated form: 1.0 ± 0.2 MgO ί Al2O3: 1.85 ± 0.5 SiO 2
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wobei M ein Metall, gewöhnlich Natrium, und η dessen Wertigkeit ist. Der Zeolith kann hergestellt werden durch Erwärmen eines Gemische? aus NapO^lpCU» SiOp und HpO (die durch geeignete Materialien geliefert werden) auf etwa 100 G für eine Dauer von 15 Minuten "bis 90 Stunden oder langer. Geeignete -Mengenverhältnisse, für diese Komponenten sind in den genannten Patentschriften beschrieten. Die Produkte haben gleichraässige Porenöffnungen von etwa 4 S. in der Natriumform» Sie können dann zu Materialien, die gleichmassige Porenöffnungen von etwa 5 A haben, durch· Ersatz des Natriums durch verschiedene Nationen mittels herköiÄöalieher Io nenaustauschverfahren umgewandelt werden» Ausser HZeolith A* können auch andere relativ kleinporige Zeolithen verwendet "werden,, s»B. das natürlich vorkommende Mineral Erionit, Vf-elches elliptische Porenöffnungen von etwa 4,7 bis 5,2 R in der grösseren Achse hat'. Auch die synthetische Form von Erionit ist geeignet und kann nach bekannten liethoden, wie sie ita USA-Patent 2 950 952 beschrieben sind, hergestellt werden. Synthetischer Erionit ist duren Porönöffnungen von etwa 5 S gekennzeichnet und unterscheidet sich von der natürlich vorkommenden Form durch seinen Kaliumgehalt und das Fehlen von weiteren Metallen. Andere natürliche Zeolithe mit wirksamen Porendurchmessern von weniger alswhere M is a metal, usually sodium, and η is its valence. The zeolite can be made by heating a mixture? from NapO ^ lpCU »SiOp and HpO (which are supplied by suitable materials) to about 100 G for a period of 15 minutes" to 90 hours or longer. Suitable proportions for these components are described in the patents cited. The products have gleichraässige pore openings of about 4 p in the sodium form, you "can then have materials that same massive pore openings of about 5 A, by · replacement of sodium are converted nenaustauschverfahren by various nations through herköiÄöalieher Io" Except H zeolite A * other, relatively small-pore zeolites are used "s» B. the naturally occurring mineral erionite, has elliptical pore openings of about 4.7 to 5.2 R in the larger axis'. The synthetic form of erionite is also suitable and can be produced according to known liethodes, as described in US Pat. No. 2,950,952. Synthetic erionite is characterized by pore openings of about 5 S and differs from the naturally occurring form in its potassium content and the lack of other metals. Other natural zeolites with effective pore diameters less than
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6 R, vorzugsweise 5 S1 werden ebenfalls vorgeschlagen, z.B. Ghabasit, Analzit, Mordenit, Lebrynit=, Natrolit usw„. Es können also sowohl die synthetischen, als auch die natürlichen Formen von 5 a-Zeolithen verwendet werden, wobei die einzige Beschränkung die Porengrösse· ist» Wie bereits erwähnt wurde, muss die Porengrösse hinreichend sein, um den geradkettigen Kohlenwasserstoffen den Zugang weitgehend zu gestatten, jedoch zu klein sein, um auch wertvollen hochoktanigen Komponenten, wie die Aromaten, eintreten zu lassen, sodass deren Hydrocrackung also vermieden wird. Diese Eigenschaft müssen die Zeolithe also bei den entsprechenden Hydrocrackbedingungen aufweisen, da die effektiven Porendurchmesser häufig mit der Temperatur und dem Druck schwanken. Gemäss der vorliegenden Erfindung wird die Alkalimetallform des relativ kleinporigen kristallinen Zeolithen nach dessen Synthese, d.h. die Natrium and/oder Kaliumform, zum Zwecke der Einverleibung von Metallkationen der seltenen Erden behandelt. Das geschieht zweckmässigerweise durch Basenaustauschverfahren, die dem Fachmann geläufig sind. Bei der am meisten bevorzugten Ausführungsform wird W der relativ kleinporige Zeolith zunächst einem Basenaustii^Bch mit einem wasserstoffhaltigen"Kation, zaB=a einem Ammoniumion, durch Behandeln mit ejner Lösung eines Ammoniumsalzes, z.B. dem Chlorid, Nitrat, Sulfat uswo, oder durch eine milde Säurebehandlung unter-r worfen, Im Falle eines Ammoniumionenaustausches führt die nachfolgende Calzinierung zur Freisetzung von Ammoniak und zur Bildung der "Wasserstoff-Form" des Zeolithen,, Diese erste "Ammoniumaustauschstufe ist erwünscht, damit die Alkalimetallionen, die normalerweise6 R, preferably 5 S 1, are also suggested, for example ghabasite, analzite, mordenite, lebrynite = , natrolite, etc. Both the synthetic and the natural forms of 5 a-zeolites can be used, the only restriction being the pore size. However, it must be too small to allow valuable high-octane components, such as aromatics, to enter, so that their hydrocracking is avoided. The zeolites must therefore exhibit this property under the corresponding hydrocracking conditions, since the effective pore diameters often fluctuate with temperature and pressure. According to the present invention, the alkali metal form of the relatively small-pore crystalline zeolite after its synthesis, ie the sodium and / or potassium form, is treated for the purpose of incorporating rare earth metal cations. This is expediently done by base exchange processes which are familiar to the person skilled in the art. In the most preferred embodiment, W is the relatively small pore zeolite initially a Basenaustii ^ Bch with a hydrogen-containing "cation, a B = a an ammonium ion, by treating with Ejner solution of an ammonium salt, for example the chloride, nitrate, sulfate, etc. o, or subjected to a mild acid treatment, in the case of an ammonium ion exchange, the subsequent calcination leads to the release of ammonia and the formation of the "hydrogen form" of the zeolite
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in der Zeolithstruktur enthalten sind, zu ersetzen; die seltenen Erdmetallkationen können leichter gegen VV asserstoff und/->der Ammoniumkationen als gegen Alkalimetallkationen ausgetauscht werden. Der zunächst durchgeführte AmnioniumionenaustsTisch ^Άΐΐ«· 3ti einem solchen Umfang erfolgen, dass der Alkalimetallgehal^ des Zeolithen auf unter etwa 5 (Jew..Ja, vorzugsweise unter e^v/a 4 jev/.f'· reduziert wird, 90 dass ot^/a 60f-t vorzugsweise et.va 30>» c-ler mehr der urisprUnglich in dem Zeolithen enthaltenen Alkalimetallkati?.::■ ?n durch wasserstoffhaltige Kationen ercetzt v-erden,Iin" Ansohlur-s an iii AuF-tau3ohptufe mit wassers toffhaltigen Kationen wird der Zeolith mit einer geeigneten seltenen Erdraetallverbindung; in Berührung gebracht, un durch Austausch gegen wasserstoffhaltige und/oier restlich» Alkaliraetall-Kationen seltene ErdmetalIkat^ionen in den Zeolithen einzufahren. Es :1pt daher tevorziigt, solche Verbindungen zu verwenden, in reichen da? seltene ErdmetaTlion ein Kati-on ist, Al? Lieferant für die-seltenen Erdmetallionen kann einecontained in the zeolite structure to replace; The rare earth metal cations can be exchanged for hydrogen and / -> ammonium cations more easily than for alkali metal cations. The amnionium ion exchange table carried out first is carried out to such an extent that the alkali metal content of the zeolite is reduced to below about 5 (Jew..Yes, preferably below e ^ v / a 4 jev / .f '·, 90 that ot ^ / a 60f- t preferably about 30> »c-ler more of the alkali metal cations originally contained in the zeolite. :: ■? n replaced by hydrogen-containing cations With cations containing water, the zeolite is brought into contact with a suitable rare earth metal compound, and rare earth metal ions are introduced into the zeolite by exchange for hydrogen-containing and / or residual alkali metal cations. It is therefore preferable to use such compounds in Rare earth metal ions are sufficient as a cation, Al? a supplier for the rare earth metal ions can be
Vielzahl von seltenen Erdmetallverbindungen verwendet wer'len^ Zu den nora\ich"b?.r>in 7erbin:limgciii gehörsn die seltenen Erdmetallchloride, -bromide, -jodide, -sulfate,-thiocyanate, -peroxyrulfate, -ac^ta-tn, -benso^te, -citrate, -fluoride, -nifr?te, -formiaue, -propionfj.fca, --butj-rate, -valerate, -laetate, -tartrete", usw. o Die einzige Psschränkung hi νιε-loht lieh 1er verwendbaren, -seltenen ErdT metallmli',» hest°hb darin, dass pie in dem verwendeten flüssigen Medium hinreichend löslich sein müsrcn, um die notwendige Überführung von reltenen Erdmetallionen zu gewährleisten. Als Beispiele für r-filtene Erdmetalle .-!eien die seltenen Erden mib Aborazan!en von 57 bin 71 einschliesslioh, sowie Seandi\un und Yttrium genannt.Large number of rare earth metal compounds wer'len ^ To the n ora \ i "b? .R> in 7erbin: limg ci ii belong the rare earth metal chlorides, bromides, iodides, sulfates, thiocyanates, peroxy sulfates, -ac ^ ta-tn, -sim ^ te, -citrate, -fluoride, -ni f r? te, -formiaue, -propionfj.fca, --bu t j-rate, -valerate, -laetate, -tartrete ", etc. o the only Psschränkung hi νιε-loht lent 1er usable, -seltenen earth metallmli T ', "hest ° hb that pie müsrcn be sufficiently soluble in the liquid medium used to ensure the necessary transfer of reltenen earth metal ions. As examples of r-filte earth metals - the rare earths with Aborazan! S from 57 to 71 including, as well as Seandi \ un and yttrium are mentioned.
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Die verwendeten seltenen Erdmetallsalze können entweder Salze einer.1 einzigen seltenen Erdmetalle? oder von Gemischen seltener Erdmetalle ^?In, z,3, die seltenen Erdrr.etallckloride eier Dilymchlorid. Ein*1 fielt enerd chi oridlosung let ein Gemisch -:ur Seltenerdchloriden , das im wesentlichen au? den ChIηriden des "Le'ithE:n£·, Oers, Neodyms und Praseodyms neben geringeren Mengen an . Samarium, Gadolinium und Yttrium besteht;, Seltenerdchloridlösungen sind im Handel erhältlich und enthalten die Chloride der Seltenerdmetalle in folgender Zusammensetzung:, 45 lew.?' Cer(als CeC9), 24 Gew. ^ lenthanfsls La5O7), 5 Gew.^ Praseodym (al ρ Pr6O11), 17 Gew.^S Neodym (als M9C1), 3 Gew. ^ Saqjarium(als Sm^O-,), ? Ge-w.jS GcdOliriiurr: (als GdpO~) .tind 0,8 Gev;,^ andere -Seltenerdoxyde. Didymchlcrid, dae in den Beispielen speziell genannt wird, ie-t ebenfallc ein Gem""lriGh av-5 S il' finex^iol lor; den, hat jedoch einen, geringeren Cergehalt» ES besteht auu den fclgenden Gewicht sir. engen an Selt-c-nerden, fingegeben als Oxyde: 45-46$ Lanthan, 1-2# Cer, 9-1 C?S Praseodym, 32-22$ Neodym, 5-6$ Samarium,3-4$ Gadolinium, 0,4$ Yttrium und 1-2;* andere Soltenerden, Selbstverständlich sind auch andere Seltenerdgemische für die Zubereitung der erfindungsgemässen Zusammensetzungen .~eei,^net, jedoch werden Lanthan, Neodym, Prseodym, Samarium und Gadolinium, •sowie Gemische von Seltenerdkationen, die eine überwiegende Kenge eines· oder mehrerer Kationen dieser Typen enthr.Vron, bevox'zugt. Das /ervendete Auetauschmedium ist gewöhnlich Wasser, jedoch --rennen ai.ich andere Lösungsmittel verwendet werter., vorausgesetzt, d»^s die Seltenerimetallverbindttng in diesem Lösungsmittel zu Ionen dissoziiert, Die in der Basenaiistauschlösung angewendet-; iLonzen"ration an der Seltenerdmetallverbindung schwankt in Abhängigkeit von dem-The rare earth metal salts used can be either salts one. 1 single rare earth element? or of mixtures of rare earth metals ^? In, z, 3, the rare Erdrr.etallckloride eier Dilymchlorid. A * 1 enerd chi orid solution let a mixture -: ur rare earth chlorides, which essentially consists of The ChIηriden des "Le 'ithE: n £ ·, Oers, Neodyms and Praseodyms besides smaller amounts of. Samarium, Gadolinium and Yttrium consists;, Rare earth chloride solutions are commercially available and contain the chlorides of the rare earth metals in the following composition:, 45 lew.? ' Cerium (as CeC 9 ), 24 wt. ^ Lenthanfsls La 5 O 7 ), 5 wt. ^ Praseodymium (al ρ Pr 6 O 11 ), 17 wt. ^ S neodymium (as M 9 C 1 ), 3 wt. ^ Saqjarium (as Sm ^ O-,),? Ge-w.jS GcdOliriiurr: (as GdpO ~) .tind 0.8 Gev;, ^ other -rare earth oxides. Didymchlcrid, as it is specifically mentioned in the examples, ie-t alsoc A gem "" l r iGh av-5 S il 'finex ^ iol lor ; den, but has a, lower cerium content »IT consists of the following weight sir. close to rare earths, given as oxides: 45-46 $ Lanthanum, 1-2 # cerium, 9-1 C? S praseodymium, 32-22 $ neodymium, 5-6 $ samarium, 3-4 $ gadolinium, 0.4 $ yttrium and 1-2; * other brine earths, of course are also other rare earth mixtures for the preparation of the compositions according to the invention. ~ eei, ^ net, however, lanthanum, neodymium, prseodymium, samarium and gadolinium, as well as mixtures of rare earth cations, which contain a predominant amount of one or more cations of these types. The exchange medium used is usually water, but I also use other solvents, provided that the rare-erimetallic compound dissociates in this solvent to form ions which are used in the base exchange solution; Ionization of the rare earth metal compound varies depending on the
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jeweiligen Alkali- und/oder Wasserstoffgehalt des Zeolithen und den Bedingungen, unter denen die Behandlung durchgeführt wird» Jedoch sollte das Ionenaustauschverfahren so durchgeführt werden, dass der Alkalimetallgehalt des ursprünglichen Zeolithen auf unter etwa 5, vorzugsweise auf weniger als etwa 4 Gew.$ reduziert wird und etwa 0,3 "bis 10,0, vorzugsweise etwa 1,0 bis.etwa- 7,5 Gew.^ Seltenerdmetall dem Zeolithen einverleibt werden.Der Seltenerdmetall-Kationenaustausch wird vorzugsweise unter Bedingungen ^gepufferter Azidität im pH-Bereich von etwa 3 bis 7,0 durchgeführt. Die Temperatur, bei welcher der Basenaustausch dtirchgeführt wird, kann innerhalb eines weiten Bereiches liegen und von Raumtemperatur bis zu erhöhten Temperaturen unterhalb des S/iedepunktes der Behan.d lungs lösung reichen. .respective alkali and / or hydrogen content of the zeolite and the conditions under which the treatment is carried out »However the ion exchange process should be carried out so that the alkali metal content of the original zeolite to below about 5, preferably to less than about 4 wt. $, And about 0.3 "to 10.0, preferably about 1.0 to about 7.5 wt incorporated into the zeolite. The rare earth metal cation exchange is preferably buffered under conditions ^ Acidity performed in the pH range of about 3 to 7.0. The temperature, at which the base exchange is carried out, can be done within a wide range and from room temperature up to elevated temperatures below the boiling point of the treatment solution are sufficient. .
Im allgemeinen wird ein Überschuss in Easenaustauschlösung angewendet f und die Kontaktzeit zwischen dem Zeolithen und der Basensustauschlösung wird durch die obengenannten Bedingungen geregelt» Statt der stufenweisen Basenaustauschbehandlung, die in einer ersten Behandlung mit wasserstoffhaltigen Kationen und einer anscfrlieosen den Seltenerdkationbehandlung besteht, können auch Bäsenaustauschlosungen verwendet werden, die sowohl die wasserstoffh^ltigen liatmonen, als auch die Seitenerlmetallkationen enthal t-eHjCol^nge die erforderlichen Srenzen eingehalten werden.In general, an excess f is applied in Easenaustauschlösung and the contact time between the zeolite and the Basensustauschlösung is controlled by the above-mentioned conditions "Instead of the stepwise base-exchange treatment, the anscfrlieosen in a first treatment with hydrogen-containing cations, and a is the Seltenerdkationbehandlung also Bäsenaustauschlosungen can be used which contain both the hydrogen-containing liatmons and the side metal cations, the necessary limits are observed.
Anstatt die Wassersteff/Seltenerimetall -Form *zu verwenden, is* es nach einer anderen Ausführung?form der Erfindung aiich möglich, einen seltenerdmetallhaltigen Zeolithen zu verwenden, der noch ein Metallkation der Gruppe ΙΪ-Β des Periodischen Systems der Elemente enthält.Instead of using the water-stiff / rare-metal form *, it * is According to another embodiment of the invention, it is possible to use a To use rare earth metal-containing zeolites that still have a metal cation of group ΙΪ-Β of the Periodic Table of the Elements.
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In gewissen Fällen und/oder bei bestimmten Beschcikungen kann diese Form des Zeolithen erwünscht sein. Wenn beispielsweise die Alkalimetallkationen durch die wasserstoffhaitigen Ionen weitgehend ersetzt worden sind, kann ein vollkommener Ersatz durch Seltenerdionen unwirtschaftlich sein. Ausserdem bewirkt die Einverleibung von Kationen der Gruppe H-B häufig eine grössere Selektivität bei der Umwandlung von Schwerbenzinen, wahrscheinlich wegen der entstandenen kleineren Porendurchmesser„ In diesem Falle kann der Seltenerdmetallaustausch mit dem Alkalimetallzeolithen oder mit der wasserstoffhaltigen Form des Zeolithen durchgeführt werden, worauf ein geeigneter Austausch mit einer Lösung eines Gruppe II-B-Metallkations stattfindet* Zu den geeigneten Gruppe II-B-Metallen gehören Cadmium und Zink, wobei Zink bevorzugt wird. Beispielsweise bestellt eine bevorzugte Lösung aus der wässrigen Lösung eines Zinksalzes, wie Zinkchlorid, Zinkacetat usw.. Bei dieser Ausführungsform soll= der Ionenaustausch so weitgehend betrieben werden, dass ein endgültiges Zeölithprodukt erhalten wird, welches in seinem Alkalimetallgehalt auf unter etwa 5 Gew„$, vorzugsweise unter 2,5 Gew.$ reduziert worden ist, wobei der Rest des Kationengehalts des Zeolithen aus den Seltenerd- und Gruppe II-B-Metall-Ionen neben gelegentlichen Mengen an Wasserstoff besteht. Das bevorzugte Gewichtsverhältnis des Gruppe II-B-ffietalls zu dem Seltenerdmetall liegt im Bereich von etwa 0,5:1 bis etwa 10:1, vorzugsweise von etwa 1:1 bis etwa 7:1. =In certain cases and / or with certain loads, this form of the zeolite may be desirable. For example, if the alkali metal cations have largely been replaced by the hydrogen-containing ions, complete replacement by rare earth ions can be uneconomical. In addition, the incorporation of cations from the HB group often results in a greater selectivity in the conversion of heavy gasoline, probably because of the smaller pore diameter a solution of a Group II-B metal cation occurs * Suitable Group II-B metals include cadmium and zinc, with zinc being preferred. For example, ordered a preferred solution from the aqueous solution of a zinc salt such as zinc chloride, zinc acetate, etc .. In this embodiment, to be so operated largely = ion exchange, that a final Zeölithprodukt is obtained which in its alkali metal content to less than about 5 weight "$, preferably has been reduced below 2.5 wt. $, with the remainder of the cation content of the zeolite consisting of the rare earth and Group II-B metal ions in addition to occasional amounts of hydrogen. The preferred weight ratio of the Group II-B metal to the rare earth metal is in the range from about 0.5: 1 to about 10: 1, preferably from about 1: 1 to about 7: 1. =
Im allgemeinen sollte das Endergebnis der verschiedenen Ionenaustausch-Stufen in einer Reduzierung des Alkalimetallgehalts auf den obengenannten Mengenbereich bestehen, und der Ionenaustausch wirdIn general, the end result should be the various stages of ion exchange in a reduction of the alkali metal content to the Above amount range exist, and the ion exchange is
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vorzugsweise so durchgeführt, dass mindestens 60 fo, vorzugsweise mehr als 80 fodes austauschbaren Kationengehalts aus den Seltenerd- und wasserstoffhaltigen und/oder Gruppe II-B-Metall-Kationen bestehen. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das selektive fiydrocracken von geradkettigen Kohlenwasserstoffen gemäss der vorliegenden Erfindung mit einem Katalysator durchgeführt wird, der aus einem relativ kleinporigen, kristallinen Zeolithen besteht, welcher einem Basenaus bausch sowohl mit wasserstöffhaltigen Kationen, als auch mit Seitenerdmetallkationen, oder mit Gruppe ΙΪ-Β-Metallkationen und Seltenerdmetallkationen, oder mit wasserstöffhaltigen Kationen, Seltenerdmetallkationen und Gruppe II-B-Metallkationen, oder mit Seltenerdmetallkationen all ein: unterworfen worden ist»preferably carried out in such a way that at least 60 fo, preferably more than 80 fo, of the exchangeable cation content consist of the rare earth and hydrogen-containing and / or group II-B metal cations. In summary, it can be said that the selective hydrocracking of straight-chain hydrocarbons according to the present invention is carried out with a catalyst which consists of a relatively small-pore, crystalline zeolite, which has a base exchange both with hydrogen-containing cations and with side earth metal cations, or with group ΙΪ -Β-metal cations and rare earth metal cations, or with hydrogen-containing cations, rare earth metal cations and group II-B metal cations, or with rare earth metal cations all one : has been subjected »
In einer weiteren Stufe bei der Herstellung der erfindungsgemäss verwendeten Zeolithmaterialien wird der ausgetauschte Zeolith vorzugsweise mit einer aktiven Hydrierungs-Metallkomponente der Gruppen V-B, VI-B, VII-B oder VIII des Periodischen Systeme kombiniert. Beispiele für solche-Hydrierungskomponenten sind die Metalle Kobalt, Nickel, Platin, Palladium, usw.. Diese Metalle können in.'Form des freien Metalls oder des Oxyds oder des Sulfids oder als Gemische solche** Metalle, Oxyde oder Sulfide vorliegen. Metalle der Platingruppe (doho,Metalle der Platin- und der Palladium-Reihe), werden für die vorliegende Erfindung bevorzugt, und Palladium ganz besondersο Die Einverleibung des aktiven Metalls kann nach einer beliebigen, bekannten Methode geschehen, z.B0 durchIonenaustausch mit anschliessender Reduktion, durch Imprägnierung usw.. Wenn Pal-Indium" verwendet wird, dann wird der Zeolith vorzugsweise mitIn a further stage in the production of the zeolite materials used according to the invention, the exchanged zeolite is preferably combined with an active hydrogenation metal component of groups VB, VI-B, VII-B or VIII of the Periodic Table. Examples of such hydrogenation components are the metals cobalt, nickel, platinum, palladium, etc. These metals can be present in the form of the free metal or the oxide or the sulfide or as mixtures of such metals, oxides or sulfides. Metals of the platinum group (doho, metals of the platinum and palladium series) are preferred for the present invention, and palladium in particular o The incorporation of the active metal can be done by any known method, e.g. B 0 by ion exchange with subsequent reduction, by impregnation, etc. If Pal-Indium "is used, then the zeolite is preferably with
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einer ammoniakali sehen Lösung von Palladium chloric! (Pd(NH-,) λ CIp) in ausreichender Menge in Berührung gebracht, um die gewünschte Menge an Palladium im Endprodukt zu erzielen, und dann bei niedrigen Temperaturen getrocknet und bei einer Temperatur von 425 bis 540 C calziniert. Wurde der Zeolith vorher einem Ammoniumionen-Austausch unterworfen, dann dient also die Calzinierung in dieser Stufe der Freisetzung von Ammoniak und der Bildung der "Wasserstoff -Form" des Zeolithen. Im Falle der Verwendung eines Metalls der Platingruppe wird eine Redukt ions stufe im allgemeinen bevor-r zugt, z.B. durch Behandlung mit Wasserstoff. Die I-Ierige der aktiven Hydrierüngs-Metallkomponente kann von etwa 0,1 bis etwa 25 Gew.^, bezogen auf das Gewicht des Endprodukts reichen. Im Falle der Verwendung von Metallen der Platingruppe, zoB„ Palladium, liegt die bevorzugte Menge zwischen etwa 0,1 und 6, z.B. zwischen o,3 und 1,3 Gew»$, bezogen auf trockenen Zeolithen. Die Anwesenheit eines zusätzlichen Hydrierungsfaktors ist zwar bevorzugt, jedoch nicht immer erforderlich^ insbesondere dann, wenn Gruppe II-B-Metallkationen, z.B3 Zinkkationen dem Zeolithen einverleibt worden sind. In diesem Falle braucht das Platinmet3.11 nicht eingeführt zu werden] um eine selektive Hydroumwandlung zu erzielen, obwohl dessen Anwesenheit etwas zu der Gesamtaktivität des Katalysators beitragen wird«,an ammoniakali see solution of palladium chloric! (Pd (NH-,) λ CIp) brought into contact in sufficient amount to achieve the desired amount of palladium in the end product, and then dried at low temperatures and calcined at a temperature of 425 to 540 C. If the zeolite was previously subjected to an ammonium ion exchange, then the calcination in this stage serves to release ammonia and to form the "hydrogen form" of the zeolite. If a metal from the platinum group is used, a reduction stage is generally preferred, for example by treatment with hydrogen. The amount of active hydrogenation metal component can range from about 0.1 to about 25 weight percent based on the weight of the final product. In the case of use of platinum group metals, e.g. o B "palladium, the preferred amount is between about 0.1 and 6, for example is between o, 3, and 1.3 wt» $, based on dry zeolite. The presence of an additional hydrogenation factor is preferred, but not always necessary, especially when group II-B metal cations, for example 3 zinc cations, have been incorporated into the zeolite. In this case the platinum metal 3.11 need not be introduced] to achieve selective hydroconversion, although its presence will contribute somewhat to the overall activity of the catalyst «,
Gemäss einer weiteren Ausübungsform der vorliegenden Erfindung ' kann die Aktivität unfl Wirksamkeit der hier beschriebenen kationenausgetauschten Zeolithen dadurch wesentlich verbessert werden, dass die Zeolithen vor ihrer Verwendung zur Behandlung der Normalparaffine enthaltenden Kohlenwasserstofföle mit Schwefel inAccording to a further form of exercise of the present invention ' the activity and effectiveness of the cation-exchanged here described Zeolites are significantly improved in that the zeolites are used for treating normal paraffins before they are used containing hydrocarbon oils with sulfur in
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Berührung gebracht- werden. Der Zeolith wird vorzugsweise sulfaktiviert, um dessen !Fähigkeit zur Paraffinentfernung zu verstärken, und zwar entweder durch Berührung mit einer schwefelhaltigen Beschickung oder, wenn die Beschickung einen niedrigen Schwefel.gehalt aufweist, mit Schwefelwasserstoff oder einer zugesetzten Schwefelverbindung, die unter den angewandten Bedingungen leicht zu Schwefelwasserstoff umgewandelt werden kann, z.B. also mit Schwefelkohlenstoff usw.« Diese SuIfaktiv!erung sollte so weitgehend betrie- ^ ben werden, dass etwa 0,5 bis 15 Gew.$ Schv^el dem Zeolithmatprinl einverleibt werden. Wenn der Katalysator keine zusätzliche Hydrierungskomponente enthält, jedoch das Gruppe II-B-Metall, z.B0 Zink, dann ist eine Sulfaktivierung meist erforderlich.Be brought into contact. The zeolite is preferably sulphurized in order to increase its paraffin removal ability, either by contact with a sulfur-containing charge or, if the charge is low in sulfur, with hydrogen sulphide or an added sulfur compound which easily increases under the conditions used Hydrogen sulphide can be converted, for example with carbon disulfide, etc. This sulphurisation should be carried out to such an extent that about 0.5 to 15 parts by weight of the zeolite material are incorporated. When the catalyst contains no additional hydrogenation, however, the group II-B-metal, for example zinc 0, then a Sulfaktivierung is usually required.
Für die Gktanzahlverbesserung nach dem erfindungsgemassen Verfahren werden im allgemeinen Beschickungen aus Benzin oder Schwerbenzinen verwendet, die entweder aus niedrigsiedenden oder hochsiedenden Benzinen bestehen können. Eine typische niedrigsiedende Beechi ~!: v.ig hat einen Siebereich von etwa 10 bis 1770C, vorzugsweise von etwa Tj bis 93°C, während eine SchwertenzinheSchickung einen Siedebe-In order to improve the Gkt number improvement by the process according to the invention, charges of gasoline or heavy gasoline are generally used, which can consist of either low-boiling or high-boiling gasoline. A typical low-boiling Beechi ~ !: has a v.ig Sieber calibration of about 10-177 0 C, preferably from about Tj to 93 ° C, while a SchwertenzinheSchickung a Siedebe-
reich, von 125 bis 288, vorzugsweise von 149 bis 2320C hat. Beispiele für solche Benzine, sowohl niedrigsiedende als auch hochsiedende, sind nicht destillierte Benz-infraktionen, wie Ö^- bis Cß-Benzine, schwere nichtdestillierte Benzine, schweres Kokerbenzin, schweres dampfgecracktes Benzin, schweres katalytisches Benzin usw «,*rich, has from 125 to 288, preferably 149 to 232 0 C. Examples of such gasolines, both low-and high-boiling, are not distilled Benz infractions such as E ^ - to CSS gasolines, serious non-distilled spirits, heavy Kokerbenzin, heavy steam cracked gasoline, heavy catalytic gasoline etc, "*
Die Beschickungen, die zum Entfernen von Wachs nach dem erfindungsgemässen Verfahren geeignet sind, können allgemein Kohlenwasserstoff öle bezeichnet werden, die im Bereich zwischen etwa 150"-.undThe charges that are used to remove wax according to the invention Processes suitable may generally refer to hydrocarbon oils ranging between about 150 "-. And
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etwa 595°C und instesondere zwischen etwa 205 und etwa 345 C sieden» Zu sqlchen öelen gehören Schwerbenzine, Kerosine(z„B, zwischen 150 und 26O0C siedend), Dieselkraftstoffe, Düsentreibstoffe, Heizöle, Gasöle, Mitteldestillate, Schmierölbasen usw.o Das erfindungsgemässe Verfahren ist besonders wirksam bei der Entfernung von Wachs und ähnlichen normalparaffinisehen Bestandteilen von Mitteldestillat- und Ga'sölfrakt ionen, um deren Giesspunkt, Trübungspunkt und Erstarrungsneigung herabzusetzen. Die bevorzugten Mitteldestillatfraktionen haben einen Gesamtnormalparaffingehalt im Bereich von etwa 5 bis 50 Gew,$, insbesondere 10 bis, 30 Gew.^; und die bevorzugten Gasölfraktionen haben einen Gesamtnormalparaffingehalt von etwa 10 bis 5o, insbesondere 20 bis 30 Gew.^0 Gemäss der Erfindung wird die Beschickung vorzugsweise auf die Kontakttemperatur vorerhitzt und dann, vorzugsweise in Dampfphase oder gemischter Dampf-Flüssigkeitsphase(im Falle einer hochsiedenden Gasölbeschickung) und bei KatalysatorfestbettanorcLnung, zugleich mit einem "wasserstoffhaltigen Gasstrom mit dem kristallinen Zeolithmaterial-in Berührung gebracht. Der Beschickungsstrom wird Vorzugsweiee Mch unten durch das Katalysatorbett geführt, und hierbei •«■■'erden die derin enthaltenen Normalpareffine selektiv zu Produkten mit niedrigeren Molekulargewichten hydrogecrackt. Der Produktstrom . wird bus der Zeolithkat^lysator-Kontaktzone entnommen und zu einer Dampf-Flüssigkeits-xrennzone geführt, in welcher die niedriger siedenden, normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffe entfernt und das normalerweise flüssige Bodenprcdukt gewonnen und vorzugsweise in leichtere Fraktionen, Benzin und/oder entwachste Fraktionen mit vünschenswerten.Siedebereichen usw. weiter zerlegt wird.about 595 ° C and instesondere boil between about 205 and about 345 C »öelen to sqlchen include heavy gasolines, kerosenes (e.g." B, between 150 and 26O 0 C boiling point), diesel fuels, jet fuels, heating oils, gas oils, middle distillates, oil bases, etc. o The process according to the invention is particularly effective in removing wax and similar normal paraffinic constituents from middle distillate and gas oil fractions in order to reduce their pour point, cloud point and tendency to solidify. The preferred middle distillate fractions have a total normal paraffin content in the range from about 5 to 50% by weight, in particular 10 to .30% by weight; and the preferred gas oil fractions have a total normal paraffin content of about 10 to 50, in particular 20 to 30 wt. ^ 0 According to the invention, the feed is preferably preheated to the contact temperature and then, preferably in the vapor phase or mixed vapor-liquid phase (in the case of a high-boiling gas oil feed) and with a fixed catalyst bed arrangement, brought into contact with the crystalline zeolite material at the same time with a hydrogen-containing gas stream. The feed stream is preferably passed through the bottom of the catalyst bed, and the normal paraffin contained therein are hydrocracked selectively to give products with lower molecular weights. The product stream is withdrawn from the zeolite catalyst contact zone and passed to a vapor-liquid separation zone in which the lower boiling, normally gaseous hydrocarbons are removed and the normally liquid bottoms product recovered, and preferably in bulk tere fractions, gasoline and / or dewaxed fractions with desirable boiling ranges etc. is further broken down.
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.Bei der Durchführung des erfindüngsgemässen Verfahrens hängen die Betriebsbedingungen von der jeweiligen Beschickung und den Endprodukten ab« Für die Oktanzahlverbesserung von Benzinbeschickungen sehen typische Bedingungen wie folgt aus: eine Temperatur von 205 bis 5100C, vorzugsweise 345 bis 455°C; ein Druck von 14 bis 280 atü, vorzugsweise 35 bis 175 atü; eine Raumgeschwindigkeit von 0,2 bis 20, vorzugsweise 0,4 bis 2 Volo/Vol./h, und eine Wasserstoffgeschwir digkeit von 17,8 bis I78 nr/lil, vorzugsweise 26,'2 bis 89 nr/hl Beschickung» Für die GasbT- und MitteldestillatbeschickungenCZum Zwecke der Wachsentfernung) werden folgende typischen Bedingungen angewandt:eine Temperatur von 345 bis 480 G, vorzugsweise 370 bis 455'C; ein Druck von 7 bis 350 atü, vorzugsweise 28 bis 70 atü; eine Raumgeschwindigkeit von 0,1 bis 10,'vorzugsweise 0,5 bis 2 Volumen Beschickung pro Volumen kristallinen Zeoliths pro Stunde, und die Anwesenheit von Wasserstoff, der vorzugsweise gleichzeitig mit der Beschickung in einer Geschwindigkeit von etwa. 8,9 bis I78» vprzugsweise 17»8 bis 53,3m /hl Beschickung eingeführt wird..For the implementation of erfindüngsgemässen process operating conditions depend on the particular feedstock and the end products from "For the octane improvement of gasoline feedstocks see typical conditions as follows: a temperature from 205 to 510 0 C, preferably 345 to 455 ° C; a pressure of 14 to 280 atmospheres, preferably 35 to 175 atmospheres; a space velocity of 0.2 to 20, preferably 0.4 to 2 vol / vol. / h, and a hydrogen speed of 17.8 to 178 nr / l, preferably 26.2 to 89 nr / hl feed »For the GasbT and middle distillate feeds (For wax removal purposes) the following typical conditions are used: a temperature of 345 to 480 G, preferably 370 to 455 ° C; a pressure of 7 to 350 atmospheres, preferably 28 to 70 atmospheres; a space velocity of 0.1 to 10, preferably 0.5 to 2 volumes of feed per volume of crystalline zeolite per hour; and the presence of hydrogen, which is preferably simultaneous with the feed at a rate of about. 8.9 to 178 »preferably 17» 8 to 53.3m / hl feed is introduced.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung und
ihre Durchführung.
Beispiel 1 The following examples explain the invention and its implementation.
example 1
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung der erfindüngsgemässen Katalysatoren., Das Atisgangsmaterial war eine synthetische Form des Minerals Erionit, welches nach bekannten Verfahren synthetisiert worden war und elliptische Porenöffnungen von etwa 5>2 A in der längeren Achse und ein Kieselsäure/Tonerde-Molverhältnis von etwa 7 hatte«This example explains the production of the invention Catalysts., The starting material was a synthetic form of Mineral erionite, which had been synthesized by known processes and had elliptical pore openings of about 5> 2 Å in the longer axis and a silica / alumina molar ratio of about 7 «
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Eine 500 g-Probe des synthetischen Erionits wurde mit einer Amraoniumchloridlösung behandelt, um die in dem synthetischen Erionit normalerweise enthaltenen Alkalimetallkationen(d.h., Kalium- und Natriumkationan) gegen Ammoniumionen auszutauschen«, Der Ammonium-Austausch wurde durchgeführt, indem die Probe in 1000 g Wasser suspensiert wurde und 1954 g einer 23 Gew.?£igen Ammoniumchloridlösung zugegeben wurden. Das Gemisch wurde vier Stunflen bewegt, das Produkt durch Filtrieren gewonnen und durch Suspensieren in 2000 g Wasser unter weiterer, einstündiger Bewegung gewaschen. Diese Prozedur wurde dreimal wiederholt, so dass die Gesamtzahl der Austauschstufen vier betrug.A 500 g sample of the synthetic erionite was mixed with an ammonium chloride solution treated to remove the alkali metal cations (i.e., potassium and Sodium cationan) to be exchanged for ammonium ions «, The ammonium exchange was carried out by suspending the sample in 1000 g of water and 1954 g of a 23% by weight ammonium chloride solution were admitted. The mixture was agitated for four hours, the product recovered by filtration and suspended in 2000 g Water washed with further agitation for an hour. This procedure was repeated three times, making the total number of replacement stages was four.
Im Anschluss an den Ammoniumionenaustausch wurde ein Teil der Erionit-Probe mit einer·Seitenerdmetallkationlösung weiter ausgetauscht, die aus einer 3,7 Gew.^igen wässrigen Lösung von Didymchlorid bestand. 200 g des DiCl-, «öHoO-Salzes wurden zu 300 g der Ammoniumforni des Erionits (auf Trockenbasis) gegeben, die in 1800 g Wasser suspensiert waren. Die Aufschlämmung wurde auf etwa 71 C erwärmt und 6 Stunden unter Rühren bei dieser Temperatur gehalten. Die heisse Aufschlämmung wurde filtriert, mit 7/asser gev/aschen und über Wacht bei 121 bis 177°C getrocknet.Following the ammonium ion exchange, part of the Erionite sample is further exchanged with a side earth metal cation solution, which consists of a 3.7% strength by weight aqueous solution of didymium chloride duration. 200 g of the DiCl-, «öHoO salt became 300 g of the Ammonium form of erionite (on a dry basis) given in 1800 g Were suspended in water. The slurry was heated to about 71 ° C heated and kept for 6 hours with stirring at this temperature. The hot slurry was filtered, washed with 7 / water and ash dried overnight at 121 to 177 ° C.
Dann wurden 0,5 Gew„$ Palladium in den seltenerdmetallhalti gen Erionit eingearbeitet, indem 126 g des ofentröckenen Produkts (112 g auf Irockenbasis) in 200 Wasser suspensiert und 15 cm Palladium-Ammonium-Chlorid, das 37|5 mg Palladium/cm enthielt, unter Bewegung zugesetzt wurden, Das Rühren wurde drei Stunden bei Raumtemperatur fortgesetzt. Die überschüssige FlüssigkeitThen 0.5% by weight of palladium was added to the rare earth metals Erionite incorporated by adding 126 g of the oven-dried product (112 g on dry basis) suspended in 200 water and 15 cm Palladium ammonium chloride, which contained 37.5 mg palladium / cm 2, was added with agitation. The agitation was continued for three hours continued at room temperature. The excess liquid
009844/1681009844/1681
wurde abdekanti ert und das Material getrocknet. Die Analyse des erhaltenen Katalysators ergab folgende Werte: (Gew.fo) was decanted and the material dried. The analysis of the catalyst obtained gave the following values: (wt. Fo)
Alkalimetall 2,4Alkali metal 2.4
Der Katalysator wurde daimbeierhoh-er Temperatur kalziniert, wobei er allmählich auf 54O°C erhitzt und bei iieser Temperatur etwa drei Stunden gehalten wurde. Während der OilEinierungHstufe wurde Ammoniak freigesetzt, sodass Wasserstoff-kationen an den Stellen der Zeolithstruktur zurückblieben, die vorher von Ammonium!onen besetzt gewesen \vo.ren. Dieser Katalysator wurde als F.atHly<?ator"A" bezeichnet ♦ Zu Vergleichszwecken wurden zwei andere-Katalysetoren zubereitete Katalysator"B" wurde auf identische Weise v.-ie iratalysator"A'· hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Se3 tenercirnetnll -Kationen^urtauschstufe wegge^/lassen wur.l«. Die An?ily.p? diec·-? Kai-aljrsstcrr ergab die folgenden Werte: ('jew.fS)The catalyst was then calcined at a high temperature, gradually heating it to 54O ° C. and maintaining it at this temperature for about three hours. During the oilisation stage, ammonia was released so that hydrogen cations remained at the points on the zeolite structure that were previously occupied by ammonium ions. This catalyst was designated as F.atHly <? Ator "A". For comparison purposes, two other catalysts prepared Catalyst "B" were prepared in an identical manner to the catalyst "A", with the exception that the Se3 tenercirnetnll -Cation exchange level was omitted / left. The An ? Ily.p? Diec · -? Kai-alj r sstcrr resulted in the following values: ('jew.fS)
Alkalimetall 2,5Alkali metal 2.5
Kieselsäure 76,7Silica 76.7
Tcnerde . 18,1 Tcnerde. 18, 1
Palladium O1?Palladium O 1 ?
Katal3rsator"C" w«?r ein ähnlicher, relativ kleinporiger Zeolithkatalysator, der aus denx natürlichen Mineral Erionit durch Austauec' mit Zinkkntionen hergestellt worden v/ar. Dieser Katalysator wurde wie folgt hergestellt: eine 3"1c g-Probe vcn Erionit (aus einer Lagerstätte in Pine Valley, Nevaa?) wurSe in 2000 g Wasser suspensiert. Sine lös-ang aus 453 g ZInIcCiIlM-1Id in 5^0 g V/srser 'vardeKatal3 r sator "C" w "? R, a similar, relatively small pore zeolite catalyst made from Denx natural mineral erionite by Austauec 'with Zinkkntionen v / ar. This catalyst was prepared as follows: a 3 "1c g sample vcn erionite wurSe suspended in 2000 g water Sine lös-ang from 453 g ZInIcCiIlM- 1 Id in 5 ^ 0 g (from a deposit in Pine Valley, Nevaa?). V / srser 'varde
0098ΛΛ/ 16 8 10098ΛΛ / 16 8 1
hoi Raumtemperatur zugesetzt, und das G-emisch wurde 4 Stunden bewegt.
Dn-s Frodukt wurde durch Filtrieren gewonnen und durch Sus-'
pensieren in 2ooo g Wasser unter einstündigem Rühren gewaschen. Nr. c h Filtrieren wurde diese Prozedur. zweimal wiederholt, sodass
die Gesamtzahl der Austauschstufen drei■betrug. Das zinkhaltige
Produkt wurde über Nacht bei 121 bis T49°C getrocknet; es wog
236 g. Um Palladium in den Zink-Erionit einzuarbeiten, wurden die
236 g Produkt in 600 g Wasser suspensiert, und unter Bewegung wurden
50 cm Palladium-Ammonium-CHlorid, die 37,5 mg Pd/cm^ enthielten,
zugesetzt» Das Rühren wurde eine Stunde bei Räumtemepratur
fortgesetzt. Nach Filtrieren, Waschen, Trocknen und Calzinieren
zeigte der Katalysator folgende Analyse: 0,6 G-ev/o^ Palladium,
7,7 Gew.fi Zink, SiO2/AlpO-,-Verhältnis 7,3:1« Der Katalysator11 C"
stellt einen seit langem bekannten, ausgezeichneten, selektiven H,ydrocrackkatalysator dar.
Beispiel 2 - " .Added to room temperature and agitated the mixture for 4 hours. Dn-s product was obtained by filtration and washed by suspending it in 2,000 g of water with stirring for one hour. No ch filtering was this procedure. repeated twice so that the total number of replacement levels was three. The zinc-containing product was dried overnight at 121 to T49 ° C; it weighed 236 g. In order to incorporate palladium into the zinc erionite, the 236 g of product were suspended in 600 g of water, and 50 cm of palladium-ammonium chloride containing 37.5 mg of Pd / cm ^ were added with agitation. Stirring was continued for one hour continued at room temperature. After filtering, washing, drying and calcining the catalyst showed the following analysis: 0.6 G-ev / o ^ palladium, 7.7 Gew.fi zinc, SiO 2 / Al P O -, - ratio of 7.3: 1 «The Catalyst 11 C ″ represents an excellent, selective hydrogen cracking catalyst which has been known for a long time.
Example 2 - ".
Die Katalysatoren "A1·, "B" und "C" von Beispiel 1 wurden auf ihre. Wirksamkeit bei der selektiven Hydrocrackung einer Benzinbeschikkung getestet, die von einem arabischen Roherdöl stammte. Die Ben— zinbeschick-or.g hatte eine-Dichte von 0,65, einen Siebereich von 4-3 bis 850C, einen Normalp ent angehalt von 17,0$ und einen Normalhexangehalt von 35,1/£. Alle Katalysatoren wurden zunächst durch Kontakt mit der gleichen Beschickung, welche 1,0 Gew.fo Schwefelkohlenstoff enthielt, sulfaktiviert. Dann wurde frische Benzinbeschickung nach· unten über ein Festbett des sulfaktivierten, in Form von Kügeichen vorliegenden Katalysators geleitet, unterCatalysts "A 1 ·," B "and" C "of Example 1 were tested for their effectiveness in the selective hydrocracking of a gasoline charge derived from an Arabian crude oil 0.65, a Sieber calibration of 4-3 to 85 0 C, a Normalp ent is dependent of 17.0 $ and a Normalhexangehalt of 35, 1 / £. All catalysts were initially by contact with the same feed containing 1.0 wt contained. fo carbon disulfide, sulfaktiviert. Then fresh gasoline feed to the · was passed down through a fixed bed in the form of sulfaktivierten Kügeichen present catalyst, under
0098A kl 168 10098A kl 168 1
-■ 21- ■ 21
gleichzeitiger Zuführung von Wasserstoff. Die angewandten Bedingungen waren: eine Raumgeschwindigkeit von 0,5 "Volumen Beschikkung pro Volumen Katalysator pro Stunde; eine Aus gangs--Wassers toffee schwindigke it von etwa 35»6 m /hl Beschickung, und ein Druck von 35 atü„ Die Katalysatorleistung wurde gemessen am Verschwinden der Normalparaffine infolge Umwandlung zu C,-Gasen. Die mit den drei Katalysatoren erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst:simultaneous supply of hydrogen. The conditions used were: a space velocity of 0.5 "volume charge per volume of catalyst per hour; an initial water toffee speed of about 35 »6 m / hl feed, and a pressure of 35 atmospheres “The catalyst performance was measured by the disappearance of normal paraffins as a result of conversion to C, gases. With The results obtained for the three catalysts are as follows Table summarized:
0098 A4/16810098 A4 / 1681
1 j Tabelle 1 j table
C,r- BenzinC, r - gasoline
0;5 Vol./Vol./h; 35 atü; 35,6 m3 H9/ hl0; 5 v / v / h; 35 atm; 35.6 m 3 H 9 / hl
Palladiumgehalt, Gew.^ Vorherrschenden Kation Temperatur, CPalladium content, wt. ^ Predominant cation Temperature, C
ProduktanalProduct channel
Gew.^Weight ^
nCnC
Urnw^nii.ung nO,., Umwandlung ηGV,Urnw ^ nii.ung nO,., Conversion ηGV,
0 17,00 17.0
35,135.1
0,5 0,50.5 0.5
Didym/Wnnr.eretoff Wassere !.off 399 371 .399Didym / Wnnr.eretoff Wassere! .Off 399 371 .399
43,343.3
0,90.9
9? 999? 99
0,5 Zink0.5 zinc
427427
399399
371371
Wie aus der Tabelle hervorgeht, erwies sich 'ler erfindu.n.jpgemässe Katalysator, d.h., der Katalysator"/!" hinsichtlich der Wirksamkeit und/oder Selektivität als den Yergleichkatalysatoren "B." und "2" überlegen. Di ° verstehenden 2ate>i können. aufgewertet werden durch Vergleich von (1) der Umwandlung der n-C^- und n-Cg-Paraffine, (2) Bildung von C/-Produkt, und (3) der für eine fast 1OO$ige Umwandlung erforderliche Temperat\xr, Bei Berücksichtigung dieser Kriterien ist leicht ersichtlich, dans der katalysator"/-" ;d :-m Kataiyrator"B?i überlegen ist, da er eine höhere Umwandlung von Normalpnraffinen bei den gHiiWnm .gleichen Temperaturen bewirkt. Jedoch ist der Katalysator"«." dem Katalysator"?." nicht nur "darin überlegen, dass er eine höhere Umwandlung von ITcrmalparaffinen bewirkt, sondern es ist auch zu beobachten,, das? ütermäsRiges Cracken beim Katalysator"A" auf ein Mindestmass refluziert wird. So ist bei vergleichbaren Temperaturen von 399 und- 3710C die gebildete Menge an C.-Produkt etwa gleich dem Nermalpsraffingeh^l t in der Beschickung im Falle das Katalysators"A", während im Falle des Katalysators"B" die CL-Bildung bei diesen Temperaturen bedeutend höher ist, wodurch angezeigt wird,.dass ein üherrcässiges Cracken. von aneieren Stoffen als den unerwünschten Norrnälparaffinen stattgefAinden hat. Die überlegene Wirksamkeit und Selektivität des erfindungsgemässen Katalysators ist damit bewiesen. Gegenüber Katalysator"C" zeigt der Katalysator"A" eine deutliche Überlegenheit bei vergleichbaren Temperaturen, wie z.B. aus den n-Cc-Umwandlungswerten hervorgeht. Ausserdem sind die mit dem Katalysator''^" bei 3710C erhaltenen Ergebnisse immer noch besser als die mit dem Katalysator"C" bei 427°C erzielten ERgebnisse,As can be seen from the table, a catalyst according to the invention, ie the catalyst "/!" in terms of effectiveness and / or selectivity than the comparison catalysts "B." and "2" superior. Di ° understanding 2ate> i can. are upgraded by comparing (1) the conversion of the nC ^ and n-Cg paraffins, (2) formation of C / product, and (3) the temperature required for an almost 100 $ conversion, if taken into account these criteria is readily apparent, dans of catalyst "/ -"; d: -m Kataiyrator "? B i is superior because it causes a higher conversion of Normalpnraffinen in gHiiWnm .gleichen temperatures, however, is the catalyst.""" the. Catalyst “? Excessive cracking in the case of catalyst "A" is refluxed to a minimum. Thus at comparable temperatures of 399 and-371 0 C, the amount of C.-product formed approximately equal to the Nermalpsraffingeh lt ^ in the feed in the case of the catalyst "A", while in the case of the catalyst "B", the CL formation in these temperatures is significantly higher, which indicates. that excessive cracking. of other substances than the undesirable normal paraffins took place. The superior effectiveness and selectivity of the catalyst according to the invention is thus proven. Compared to catalyst “C”, catalyst “A” shows a clear superiority at comparable temperatures, as can be seen, for example, from the n-Cc conversion values. In addition, the '' ^ "results obtained at 371 0 C is still better than that with the catalyst" C scored "at 427 ° C results, with the catalyst
woraus sich wiederum; sdie Überlegenheit des erfindungsgeraässen Katalysators ergibt. Es können also mit den erfindungsgemäs.sen Katalysatoren
wesentlich niedrigere Temperaturen angewendet werden,wodurch
ein übermässiges Crack en von erwünschten Produkten auf ein Minimum
reduzuert werden, die Umwandlung der unerwünschten normalparaffinischen
Bestandteile in der Beschickung jedoch auf einem Maximalwert " gehalten werden kann. Es. ist dabei zu beachten, dass der Katalysa-tor
"C" einen bekannten, ausgezeichneten selektiven Hydrocrackkatalysator
darrteilt,
Beispiel 3 from which in turn; s results in the superiority of the catalyst according to the invention. With the catalysts of the invention, significantly lower temperatures can thus be used, whereby excessive cracking of desired products can be reduced to a minimum, but the conversion of the undesired normal paraffinic constituents in the feed can be kept at a maximum value it should be noted that the catalyst "C" represents a well-known, excellent selective hydrocracking catalyst,
Example 3
Der Katalyse vor"A" der Beispiele 1 und 2 (Palladium/Didym/Wässerstoff-Erionit) wurde zur Behandlung einer Eouisiana/Mississippi-Gasolbe-_ Schickung verwendet, um durch selektive Hydroumwandlung der wachsartigen Eomponer.ten eine Giesspunktemiedrigung zu erreichen. Die wachpkaltige Gasölbeschickung vnxrae nach unten durch ein Pestbett 'es Katalysators bei einer Raurage ε chwindigke.it von 0,5 Vol./Volv/h., eir.er Aucg'ngs-WgsFerst.offgeschwindigkei't von 35#6 m /hl, einem Druck vcn 35 r-tfi und einer Temperatur von 371, bezw. 427°G geführt, Die Ausbeute -an üter XSO 0 siedendem Produkt und dessen Giesspunkt und Trübungenv.nk^ wurden testimmt. Die erhaltenen Ergebnisse werden weiter unten rr.it denen eines herkömmlichen Wachs ent femungsverf ahrens verglichen, -.velches ein Lb'sungsmittelgemiech. aus Methylethylketon/ r-:ethylisobu~ylko--i;c-n(3;1-Verhältnis) in einer Menge =yon 3 Volumenteilen Lösur.gFm: tt-rZ. r"jf 1 Teil Gasölbeschiokwng anwendet,= Bei diesen Versuchen v-.-.rf'- die Eepohcikixng auf €6 C ervärmt und dann lang?am ^b"g§k"ihlt, -Ψ: r?cA ^v^.ehmende Mengen an Lösurxgsmittelgeniisch zugesetzt "Vrurden. ?ei -?0°C 'Λ-urde das Wachs ebfiltriert und entwachst es _XL gev.-orxc-n= I'ie Zr'je'misse- sind in Tabelle 2 zusammengefasst;The catalysis before "A" of Examples 1 and 2 (palladium / didymium / hydrogen-erionite) was used to treat a Eouisiana / Mississippi-Gasolbe slurry in order to achieve a lowering of the pouring point by selective hydroconversion of the waxy components. The awake gas oil charge vnxrae down through a plague bed 'es catalyst with a raurage ε chwindigke.it of 0.5 Vol./Volv/h , a pressure of 35 r -t f i and a temperature of 371, respectively. 427 ° G, the yield of boiling product XSO 0 and its pour point and turbidity v.nk ^ were tested. The results obtained are compared below with those of a conventional wax removal process - each of which is a solvent mixture. from methyl ethyl ketone / r-: ethylisobu ~ ylko-- i; cn (3; 1-ratio) in an amount = of 3 parts by volume, solution gFm: tt-rZ. r "jf 1 part of gas oil application, = In these experiments v -.-. rf'- the Eepohcikixng heated to € 6 C and then long? am ^ b" g§k "ihlt, -Ψ: r? cA ^ v ^ . Increasing amounts of solvent generically added "Vrurden. ? ei -? 0 ° C 'Λ-the wax is filtered and dewaxed _ X L gev.-orxc-n = I'ie Zr'je'misse- are summarized in Table 2 ;
: 0098U/1681 : 0098U / 1681
κ -/■■· κ - / ■■ ·
4,5
4,50.860
4.5
4.5
-48,5
-23,50.871
-48.5
-23.5
d.Lösgsmtl.Wax removal
d.Lösgsmtl.
einem Palladium-Seltenerd-Erionit ■Wax removal from Louisiana / Mississippi gas oil
a palladium rare earth erionite ■
dukt üb.16O0C
(Gew.$) "' " . 100
Analyse der Fraktion über 1600C: Yield of per feed
duct over 16O 0 C
(Wt. $) "'". 100
Analysis of the fraction above 160 0 C:
Giesspunkt,0C
Trübungspunkt,0CDensity at 15.6 ° C
Pour point, 0 C
Cloud point, 0 C
-6,5
-5,50.869
-6.5
-5.5
-23,5 £
-17,5 ^0.369
- £ 23.5
-17.5 ^
Die Überlegenheit des erfindungsgemässen Katalysators äussert sich in
der höheren Ausbeute, dem niedrigeren Giesspunkt und dem niedrigeren
T-rübungspunkt beim 427°C-Versueh, verglichen mit dem normalen Lösungsmittel-Wachsentfernungsverfahren.
Beispiel 4 The superiority of the inventive catalyst is manifested in the higher yield, the lower pour point and the lower cloud point in the 427 ° C. test compared to the normal solvent-wax removal process.
Example 4
Ein KatalysatOr11D" wurde hergestellt, indem eine 147 g-Probe des ofengetrockneten, einem Didymaustausch unterworfenen Ammoniumerioniis von Beispiel 1(13-P-*^auf Trockenbasis), der einen'Dio03-G-ehalt von 3,4 Gevv. hatte, in 1 Li4er: heissem Wasser auf ge schlämmt wuräe und 46,3 g ZnSO, · 7 H0O zugesetzt wurden. Die Aufschlämmung wurde erhitzt und 30 Minuten gerührt, filtriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet im Ofen. Ein Teil dieses Materials wurde analysiert und ergab2,2 Gew.$ DipO-> und 13,8 Gew.% ZnO, woraus ersichtlich ist, dass ein Teil der Seltenerden durch Zink ersetzt war. 132 g des ofentrockenen Materials(i23 g auf Trockenbasis) wurden mit 220 cm^ einer Pd(NH^).Clp-Lösung in Berührung gebracht, die 0,615 g Pd enthielt. Die Aufschlämmung wurde 3 Stunden bei Raumtemperatur zeitweilig gerührt und dann im Ofen getrocknet. DerA catalyst 11 D "was prepared by using a 147 g sample of the oven-dried, didymium-exchanged ammonium ion of Example 1 (13-P - * ^ on a dry basis) which had a Di o 03-G content of 3.4 Gevv was slurried in 1 liter: hot water and added 46.3 g of ZnSO, .7 H 0 O. The slurry was heated and stirred for 30 minutes, filtered, washed with water and dried in the oven Material was analyzed and found 2.2 wt.% DipO-> and 13.8 wt. % ZnO, from which it can be seen that some of the rare earths had been replaced by zinc cm ^ of a Pd (NH ^). Clp solution containing 0.615 g of Pd. The slurry was intermittently stirred for 3 hours at room temperature and then oven dried
00 98 44/ 168 100 98 44/168 1
-" 2fr -■■■.-"■- "2fr - ■■■ .-" ■
• 16Λ5729• 16Λ5729
Katalysator enthielt 0,5 Gew.'ji Pd. Er v-xirde zu zylindrischen Körpern
von 5 χ 5 nun geformt, die gemahlen und zu Teilchen von o,21 bis 1,17
Teilchengrösse gesiebt wurden.
Beispiel 5 The catalyst contained 0.5% by weight of Pd. It was then shaped into cylindrical bodies of 5 χ 5, which were ground and sieved to give particles from 0.21 to 1.17 in size.
Example 5
Das in Beispiel 3 beschriebene Verfahren zur Giesspunkterniedrigungder Luuisiana/Iviississippi-Gasölbeschickung- wurde wiederholt, wobei der '¥Xji Palladium/Zink/Didym-Erionit von Beispiel 4 verwendet wurde» Die erziel ten Ergebnisse sind in Tabelle 3 Kit denen des herkömmlichen LÖsungsmitThe procedure described in Example 3 for lowering the pouring point of the Luuisiana / Iviississippi gas oil charge was repeated, using the '¥ Xji palladium / zinc / didymium erionite from Example 4. The results obtained are those of the conventional solvent in Table 3 Kit
tel-Wachsentfernungsverfahrens verglichen:-tel wax removal procedure compared: -
Palladium-Seltenerd-Zink-ErionitRemoval of wax from Louisiana-Kississippi-Gascl
Palladium-rare earth-zinc-erionite
über 1600C
Analyse der FraktionYield of product
above 160 0 C
Analysis of the fraction
-43, Ö7C
-43
Giesspunkt, C
Trübungspunkt,0CDensity at 15.6 ° C.
Pouring point, C
Cloud point, 0 C
" daLcsuhgsmtl.Hydrocracking wax removal.
" d a Lcsuhgsmtl.
-23/5
-Π,50.569.
-23/5
-Π, 5
1OG .. " c8
über 160uC:-feed
1st floor .. "c8
over 160 u C: -
4,5 " -9
4,5 -70.660 o;
4.5 "-9
4.5 -7
,5
,5565 0
, 5
, 5
Die Überlegenheit der erfiraungsgemässen Katalysatoren beIm selektiven Hydrocracken äussert sich wiederum in den höheren Ausbeuten und den niedrigeren Giesspunkten beim 427CC-Versuch, verglichen mit aeri. bei -200C durchgeführxen Lösungsmittel-V/aehsentiernungsverfahren.The superiority of the catalysts according to the invention in selective hydrocracking is expressed in turn in the higher yields and the lower pouring points in the 427 C C experiment compared with aeri. Solvent removal process carried out at -20 0 C.
009844/1681009844/1681
Claims (6)
metallische JiydrierungskomponeA.te aus einem Metall der Gruppe ¥11
des Periodischen Systems besteht.10 «catalyst according to claim 9», characterized in that the
metallic hydration components from a metal of group ¥ 11
of the periodic table.
enthält.13 »Catalyst according to claim 9-10» characterized in that the zeolite additionally cations of group II-B of the periodic system or hydrogen-containing cations © of the semis of the two
contains.
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