BE554218A - - Google Patents

Description

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   La présente invention est relative à l'utilisation de praséodymium comme catalyseur et plus spécialement à la   déshydro.-   génation d'hydrocarbures en utilisant de l'oxyde de   praséodymiuri.   



   Antérieurement, on a déshydrogéné des hydrocarbures pa- raffiniques et cycloparaffiniques en utilisant comme catalyseur les composés de chrome, de molybdène et de vanadium. Les cyclo- e paraffines ont été déshydrogénés en utilisant des composés de 

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 nickel, de platine, de chrome, de molybdène   et.   de vanadium. Jusqu'à présent, il n'y avait pas de composés connus pour la déshydrogénation catalytique sélective des hydrocarbures acycliques en présence de composés cycliques. 



   Un but de l'invention est, par conséquent, de prévoir des moyens pour déshydrogéner des hydrocarbures acycliques. 



   Un autre but de l'invention consiste à déshydrogéner sélectivement des hydrocarbures acycliques en présence de composés cycliques. 



   Un autre but de l'invention est de prévoir un catalyseur qui convienne pour un cracking industriel de fractions de pétrole. 



   L'invention comprend les caractéristiques décrits ciaprès, la description donnant en détail certaines formes de réalisation de l'invention, qui ne sont données qu'à titre purement illustratif et ne constituent donc que quelques-unes des diverses manières suivant lesquelles le principe de l'invention peut être utilisé. 



   D'une façon générale, la présente invention est relative à un procédé pour la déshydrogénation d'hydrocarbures acycliques en utilisant de l'oxyde de praséodymium comme catalyseur. 



   L'invention est relative plus spécialement à la déshydrogénation sélective d'hydrocarbures aliphatiques avec un catalyseur d'oxyde de   praséodymium   à une température de la gamme d'environ   430    à 650 C à une vitesse spatiale non supérieure à 2. 



   Les hydrocarbures acycliques qui peuvent être déshydrogénée dans le procédé de   l'invention   sont à la fois les composés gazeux et-liquides., et peuvent être des hydrocarbures à chaîne droite ou à chaîne ramifiée. Des hydrocarbures   a@@@     .iques   qui peuvent être déshydrogénés   son'.,   les composés que   @atiennent   de   2   à 12 atomes de carbone. dependant, on prière les hydrocarbures 

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 contenant de 7 à 9 atomes de carbone. Le procédé est applicable aux hydrocarbures naturels, spécialement.aux paraffinés, tels que les diverses fractions de pétrole et les gaz naturels. 



   Le catalyseur employé dans la réaction de déshydrogéna-   tion est   de l'oxyde de praséodymium (Pr2O3). Il peut être préparé par la précipitation d'hydroxyde de praséodymium à partir d'une solution de nitrate de praséodymium par traitement avec de la soude caustique, lavage avec de l'eau jusqu'à ce que le précipité soit exempt d'ions, et séchage à des températures élevées, par exemple ,de la gamme de 100  à   650 C   dans une atmos-   phère   de gaz inerte. Le catalyseur est activé par chauffage jusqu'à des   températures 'de   réaction dans un courant d'azote ou d'hydrogène. 



   L'invention prévoit l'utilisation de l'oxyde de praséo-   dymium   en lui-même ou placé sur un support dans la réaction. Divers supports peuvent être employés, de préférence ceux qui peuvent résister à une utilisation et à une régénération vigoureuses Des exemples de matières qui peuvent être employées comme support; sont : oxyde d'aluminium, oxyde de magnésium, bauxite, mélange d'alumine et de silice, gel de silice, kieselguhr, etc. 



   Dans la mise en oeuvre de la déshydrogénation d'hydrocarbures suivant la présente invention, le catalyseur tel que préparé ci-avant est utilisé comme charge de remplissage dans un tube ou chambre de réaction sous la forme de boulettes ou particules de dimension classée (8 à 12   ailles), et   le gaz ou 
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 vapeur hydro carboné à déshydrogéner est e.noyé :. travers VfI'niasse fixe des particules de catalyseur c Cllétt,..1: ¯.8 ju.:: tf..l r à la température appropriée, ha ile- lit Cé...ns 'La ,/.#..;..o d'environ 430  à environ o50 C, suivent l'ilr..;?^UCE...'C;t¯'E's ou. 1: f.:¯=ià2;<;S d'hydrocarbures subissant le trai tc,..8n1::,. Los L ',ß, :?' : :'c3'=:;:, les plus couramment utilisées sont   cependant   de   l'orar   de 480  

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 540 C.

   Le tube de catalyseur est habituellement chauffé extérieur rement pour entretenir la température de réaction convenable. La pression utilisée peut être inférieure, égale ou légèrement supérieure à la pression atmosphérique. Les pressions supérieures à la pression atmosphérique peuvent être de l'ordre de 50 à 100 livres par pouce carré. Bien qu'on puisse employer des pressions supérieures à la pression atmosphérique, on préfère généralement des pressions atmosphériques. 



   La vitesse spatiale nécessaire pour la réaction désirée est généralement de l'ordre d'environ 0,1 à   2,   habituellement non supérieure à 2. Par vitesse spatiale, on signifie que le volume unitaire du liquide est vaporisé et envoyé à travers un volume unitaire de catalyseur pendant une unité de temps. Une vitesse spatiale de 1 est égale au passage de 100 ml de liquide sous forme de vapeur à travers 100 ml de catalyseur pendant une heure. 



   Lorsque l'activité du catalyseur commence à diminuer, ce catalyseur est facilement régénéré par le simple expédient   d'oxy.   dation avec de l'air ou autre gaz oxydant à la température modérément élevée habituellement de l'ordre employé dans l'action de déshydrogénation. Cette oxydation élève, de façon efficace, des traces de dépôts carbonés qui souillent, la surface des particules et diminuent leur efficacité. C'est une caractéristique des présents types de catalyseurs qu'ils peuvent être régénérés, de fa- çon répétée, sans perte importante de puissance catalytique. 



   Afin d'illustrer plus clairement l'invention, et ses modes préférés de r.:ise en oeuvre, les exemples suivants sont donnés. 



   EXEMPLE 1
De l'oxyde de praséodymium (Pr2O3) était préparé par précipitation d'hydroxyde de praséodymium à partir d'une solu- 

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 tion de nitrate de praséodymium par traitement avec de la soude caustique. Le précipité d'hydroxyde de praséodymium était lavé avec   d   l'eau jusqu'à ce qu'il soit exempt d'ions, et séché à 105 C. Le gâteau ainsi séché était rompu .en particules de 8 à 10 mailles et placé dans un tube catalytique. Le catalyseur était activé par chauffage progressif jusqu'à 500 C. dans un courant d'azote. 



     EXEMPLE   2
De l'heptane normal   éait   vaporisé et envoyé à travers une chambre contenant le catalyseur préparé à l'exemple 1, à 525 C, à une vitesse spatiale de 0,2. La composition des produits de sortie comprenait 12,4% en poids d'oléfines et 8,3% en 'poids d'aromatiques. 



   EXEMPLE 3
Du cyclohexane était vaporisé et envoyé à travers une chambre contenant le catalyseur préparé à l'exemple 1, à 525 C et à une vitesse spatiale de 0,2. L'analyse des produits de sortie montrait que le cyclohexane n'avait pas été changé par contact avec le catalyseur. 



   La déshydrogénation sélective d'hydrocarbures aliphatiques en présence d'hydrocarbures cycliques saturés offre une nouvelle méthode pour la réparation de composés acycliques saturés, de composés hydrocarbonés cycliques. Un mélange de composés acycliques et cycliques est envoyé à travers un catalyseur préparé comme à l'exemple 1 ci-avant, de sorte que l'hydrocarbure acyclique est déshydrogéné, tandis que l'hydrocarbure saturé n'est pas changé. Par contact avec le catalyseur, l'hydrocarbure acyclique est déshydrogéné en oléfines et aromatiques qui peuvent être facilement séparés des hydrocarbures cycliques saturés par l'une quelconque des méthodes connues, par exemple, par   trai-   tement avec de l'acide sulfurique, de l'anhydride sulfureux, ou 

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 absorption avec un gel de silice. 



   D'autres modes d'application du principe de l'invention peuvent être employés, des variantes pouvant donc être prévues sans sortir du cadre du présent brevet. 



   REVENDICATIONS 
1. Le procédé de déshydrogénation, qui consiste à soumet*, .tre des hydrocarbures aliphatiques à l'action d'un catalyseur contenant de l'oxyde de praséodymium à une température de l'or- dre d'environ 430  à   650 C   à une vitesse spatiale non supérieure à 2. 



   2. Le procédé suivant la revendication 1, dans lequel les hydrocarbures aliphatiques contiennent de 2 à 9 atomes de carbone,     
3. Le procédé suivant la revendication 1, dans lequel les hydrocarbures aliphatiques sont des alkanes.. 



   4. Le procédé suivant la revendication   1,   dans lequel les hydrocarbures aliphatiques sont des alkanes contenant de 2 à 9 atomes de carbone. 



   5. Le procédé suivant la revendication 1, dans lequel les hydrocarbures aliphatiques sont des composés normalement liquides 
6. Le procédé.pour la déshydrogénation sélective d'hydro- carbures, qui consiste à soumettre un mélange d'hydrocarbures aliphatiques et cycliques à l'action d'un catalyseur contenant de l'oxyde de praséodymium à une température de l'ordre d'environ 430  à 650  à une vitesse spatiale non supérieure à 2, grâce à quoi les hydrocarbures aliphatiques sont sélectivement déshydro- génés à l'exclusion des hydrocarbures cycliques. 



   7. Le procédé de la revendication 6, dans lequel les hy- drocarbures aliphatiques contiennent de 2 à 9 atomes de carbone. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 8. Le procédé de la revendication 6, dans lequel les hy- drocarbures aliphatiques sont des alkanes. <Desc/Clms Page number 7>

   9. Le procédé de la revendication 6, dans lequel les hydrocarbures aliphatiques sont des alkanes contenant de 2 à 9 ato-< mes de carbone.

   10. Le procédé de la revendication 6, dans lequel les hy. drocarbures aliphatiques sont des composés normalement liquides.

   11.Le procédé pour séparer des hydrocarbures aliphatiques d'hydrocarbures cycliques saturés ',qui consiste à soumettre le mélange d'hydrocarbures aliphatiques et cycliques à l'action d'un catalyseur contenant de l'oxyde de praséodymium, grâce à quoi des hydrocarbures aliphatiques sont sélectivement déshydrogénés en composés non saturés et aromatiques, et à séparer ensuite les composés non saturés et aromatiques, des hydrocarbures cycliques saturés.

   12. Le nouveau catalyseur d'oxyde de praséodymium, tel que décrit ci-avant.

   13. Tous les perfectionnementsou caractéristiques déve-' loppés dans la description et/ou les revendications précédentes.