CS276113B6 - Process for preparing medium-boiling hydrocarbon distillation product - Google Patents

Process for preparing medium-boiling hydrocarbon distillation product Download PDF

Info

Publication number
CS276113B6
CS276113B6 CS19090A CS19090A CS276113B6 CS 276113 B6 CS276113 B6 CS 276113B6 CS 19090 A CS19090 A CS 19090A CS 19090 A CS19090 A CS 19090A CS 276113 B6 CS276113 B6 CS 276113B6
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
zeolite
catalyst
alumina
acidity
hydrocracking
Prior art date
Application number
CS19090A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS9000190A2 (en
Inventor
Karl Z Steigleder
Original Assignee
Uop Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uop Inc filed Critical Uop Inc
Priority to CS19090A priority Critical patent/CS276113B6/en
Publication of CS9000190A2 publication Critical patent/CS9000190A2/en
Publication of CS276113B6 publication Critical patent/CS276113B6/en

Links

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

In a hydrocracking process for prodn. of middle distillates of b.pt. 149-371 deg.C using a catalyst compsn. comprising a refractory inorganic oxide matrix and a H-form zeolite having the characteristic X-ray powder diffraction pattern of zeolite Y, the zeolite having a unit cell size of 24.20-24.40 Angstroms, the improvement is that the zeolite is a low acidity zeolite having an ion exchange capacity above 0.07 and a bound OH content sufficiently low to provide an ammonia temp. programmed desorption (NH3-TPD) acidity strength value of less than 2.00, pref. less than 1.50.

Description

Vynález se týká způsobu hydrokrakováni proudu uhlovodíkové násady za účelem výroby středně vroucího uhlovodíkového destilátu, tzv. středního destilátu s rozmezím teploty varu 149 až 371 °C za použiti modifikovaného katalyzátoru na bázi zeclitu Y s nízkou úrovni kyselosti.The present invention relates to a process for hydrocracking a hydrocarbon feed stream to produce a medium-boiling hydrocarbon distillate, the so-called middle distillate, boiling in the range of 149-371 ° C using a modified low-acid z-cecite Y catalyst.

Hydrokrakováni Ja postup používaný při rafinaci ropy, při němž 3Q molekuly uhlovodíková látky z části rozkládají v přítomnosti vodiku, aby ss získal potřebnější produkt s nižší molekulovou hmotnosti. V důsledku zvýšené poptávky pc středněvroucich destilátech, Jako jsou paliva pro proudové motory a paliva prn vznětové motory/ roste zájem o hydrokrakování. Při hydrokrakováni se totiž, ve srovnáni s tepelným krakováním nebo s krakováním bez spotřeby vodiku, degraduje menši podlí násady na plyn a koks, a proto vzniká větší podlí kapalných produktů s rozmezím teploty varu odpovidajicim středně vroucímu destilátu.Hydrocracking is a process used in petroleum refining, in which 3Q molecules of a hydrocarbon substance partially decompose in the presence of hydrogen to obtain a more needed lower molecular weight product. Due to the increased demand for mid-boiling distillates, such as jet fuel and diesel fuel / there is a growing interest in hydrocracking. Namely, hydrocracking degrades smaller gas and coke feedstocks as compared to thermal cracking or hydrogen-free cracking, and therefore produces a larger liquid product stream with a boiling range corresponding to a medium-boiling distillate.

Rozhodujíc! prvek, uplatňující se při hydrokrakováni, spočívá v použiti speciálního katalyzátoru, který je vysoce aktivní jak při krakováni, tak při hydrogenaci. Z dosavadního stavu techniky je známý, velký počet těchto katalyzátorů se dvěma funkcemi, Krakovaci účinnost, měřená konverzi násady na produkt bývá najčastěji připisována pevným kyselým složkám přítomným v základu katalyzátoru. Hydrogenačni účinnost bývá naproti tomu připisována různým kovům uloženým na základu katalyzátoru. Tyto kovy obvykla bývají voleny za skupiny VIB a VIII periodické tabulky prvků.Deciding! the hydrocracking element consists in the use of a special catalyst which is highly active in both cracking and hydrogenation. It is known from the prior art that a large number of these dual function catalysts, the cracking efficiency, measured by the conversion of feed to product, is most often attributed to the solid acid components present in the catalyst base. Hydrogenation efficiency, on the other hand, is attributed to various metals deposited on the catalyst base. These metals are usually selected for Groups VIB and VIII of the Periodic Table of the Elements.

Populární katalyzátory používané v průmyslu pro výrobu středního destilátu obsahuji kov (kovy) a/nebo sloučeniny kovů zvolaných zo skupiny VIB nebo VIII periodické tabulky nanesené na základové látce tvořené amorfním žáruvzdorným anorganickým oxidem, jako je směs oxidu křemičitého a hlinitého a oxid hlinitý. Nedávno bylo v průmyslovém výzkumu zaměřeno velké úsilí na vyvinuti hydrokraknvacich katalyzátorů obsahujících jako základ krystalické aluminosilikáty.Popular catalysts used in the middle distillate industry include metal (s) and / or metal compounds selected from Group VIB or VIII of the Periodic Table deposited on an amorphous refractory inorganic oxide base such as a mixture of silica and alumina and alumina. Recently, a major effort has been directed in industrial research to develop hydrocracking catalysts containing crystalline aluminosilicates as the basis.

Aluminosilikáty zeolitického typu máji obvykle vyšší celkovou kyselost než amorfní oxidy, a proto vykazuji vyšší krakovaci aktivitu. Diky této vlastnosti jsou zeolity považovány za látky s vynikajícím katalytickým účinkem na konverzi uhlovodíků. Při výzkumu zaměřeném na vývoj zeolitických hydrokrakovacích katalyzátorů je věnována zvláštní pozornost zsolitúmtypu Y, které byly původně zveřejněny v US patentu Č. 3 130 007. Mechanismus katalýzy zaolitu typu Y neni zcela srozumitelný. Zjistilo se však, ža hydrokrakovaci katalyzátor obsahující zeolit Y vykazuje nejen zvýšenou aktivitu při tvorbě středně vroucího destilátu, nýbrž i lepši selektivitu ve prospěch požadovaného středně vroucího destilačniho produktu.Zeolite-type aluminosilicates usually have a higher total acidity than amorphous oxides and therefore exhibit a higher cracking activity. Due to this property, zeolites are considered to have excellent catalytic effect on hydrocarbon conversion. In research into the development of zeolite hydrocracking catalysts, special attention is paid to the type Y yolite, which was originally disclosed in U.S. Patent No. 3,130,007. The mechanism of catalyzing Y-type ooliths is not fully understood. However, it has been found that the hydrocracking catalyst containing zeolite Y exhibits not only increased activity in the formation of a medium-boiling distillate, but also improved selectivity in favor of the desired medium-boiling distillation product.

Hydrokrakovaci katalyzátory založené na zaolitech, popsané v dosavadním etavu techniky, obsahuji zeolit Y nebo různé modifikace zoolitu Y v matrici ze žáruvzdorného anorganického oxidu. Zeolit Y může být například modifikován zvýšením molárniho poměru oxidu křemičitého k oxidu hlinitému a zmenšením volikosti elementární buňky.The zeolite-based hydrocracking catalysts described in the prior art include zeolite Y or various modifications of zoolite Y in a refractory inorganic oxide matrix. For example, zeolite Y can be modified by increasing the molar ratio of silica to alumina and reducing the free cell element.

V US patentu č. 4 419 271 (3. IV. Ward) je popsán katalyzátor pro konverzi uhlovodíků, vhodný pro hydrokrakováni, obsahující jadnu nobo vico hydrogenačnich složek nanesených na základu obsahujícím krystalický aluminosilikátový zeolit, vykazující aktivitu pro krakováni uhlovodíků a disperzi siliky-aluminy v aluminnvé mat£ic:ť. V tomto patentu se uvádi, že pro výrobu zaolitu s požadovanou krakovaci akt-lvitriu je nutno nahradit alkalické kovy, kovovými kationty vicemocných kovů, ionty vodíku nebo prakursory iontů vodíku, což so obvykle provádí výměnou iontů. Látka s dobrou krakovaci aktivitou se ziská snížením obsahu alkalického kovu na méně než 5 % hmotnostních a přednostně méně než 0,5 % hmotnostního (vztaženo na oxidy alkalických kovů). 3ako nejvýhodnějsi zeolit, pro použiti jako složky hydrokrakovaciho katalyzátoru, je v tomto patentu uveden zeolit Y s poměrem ailika/alumina přibližně v rozmezí od 3,5 dn G,C, specifickým povrchem přibližně v rozmezi 500 až 700 m /g, volikosti elementární buňky přibližně v rozmez! 2,425 až 2,435 nm, adsorpčni kapacitou pro vodu nižší než asi 3 fó hmotnostních, vztaženo na zeolit (při parCS 27S 113 B6 zU.S. Patent No. 4,419,271 (Ward Ward IV) discloses a hydrocarbon conversion catalyst suitable for hydrocracking comprising a core of nobo-hydrogenation components deposited on a base comprising a crystalline aluminosilicate zeolite having hydrocarbon cracking activity and a silica-alumina dispersion in aluminium matrix. The patent teaches that in order to produce a zolite with the desired cracking actuality, it is necessary to replace alkali metals, metal cations of polyvalent metals, hydrogen ions or precursors of hydrogen ions, which is usually done by ion exchange. A substance with good cracking activity is obtained by reducing the alkali metal content to less than 5% by weight and preferably less than 0.5% by weight (based on the alkali metal oxides). Most preferably, zeolite, for use as a hydrocracking catalyst component, discloses zeolite Y having an alumina / alumina ratio of about 3.5 days G, C, a specific surface area of about 500 to 700 m / g, elemental cell selectivity approximately within range! 2,425 to 2,435 nm, an adsorption capacity for water of less than about 3 fo by weight based on the zeolite (at parCS 27S 113 B6 of

ciálnlm tlaku vodní páry 613,2 Pa a 25 °C) a kapacitu iontové výměny nižši než 20 % kapacity iontové výměny zeolitu Y v sodíkové formě 3β srovnatelným poměrem silika/alumina.water vapor pressure of 613.2 Pa and 25 ° C) and an ion exchange capacity of less than 20% of the ion exchange capacity of zeolite Y in sodium form 3β with a comparable silica / alumina ratio.

V US patentu č. 4 401 556 (R. 0. Bezman o □ . A. Rabo) je popsán katalyzátor pro konverzi uhlovodíků obsahující ultrahydrofobni zeolit Y (UHP-Y), který se vyznačuje tim, že má molární poměr 3ilika/alumina v rozmezí od 4,5 do 35, práškový rentgenový difraktogram v podstatě odpovídající zeolitu Y, kapacitu iontové výměny nižši než 0,070, rozměry elementární buňky od 2,420 do 2,445 nm, specifický povrch alespoň 350 m /g (BET), sorpčni kapacitu pro vodní páru při 25 °C a hodnotě p/p° 0,10 nižší než 5,00 % hmotnostních a hod notu reziduálniho butanového testu nižši než 0,40 % hmotnostních.U.S. Pat. No. 4,401,556 (R. 0. Bezman et al., Rabo) discloses a hydrocarbon conversion catalyst comprising ultrahydrophobic zeolite Y (UHP-Y), which is characterized by having a 3-molar / alumina molar ratio in the range from 4.5 to 35, powder X-ray diffraction pattern substantially corresponding to zeolite Y, ion exchange capacity less than 0.070, elemental cell dimensions from 2.420 to 2.445 nm, specific surface area of at least 350 m / g (BET), water vapor sorption capacity at 25 ° C and a p / p ° 0.10 of less than 5.00% by weight and a residual butane test value of less than 0.40% by weight.

V US patentu č. 4 517 073 (O. W. Ward) ja popsán hydrokrakovaci katalyzátor obsahuji cl aktivní hydrogenační složku na nosiči obsahujícím disperzi silika-aluminy v alumině typu Y a molárnim poměrem silika/alumina nad asi 6,0. Zeolity používaná v katalyzátorech hydrokrakováni, popsané v tomto patentu, mají v podstatě krystalickou strukturu zeolitu Y, obsahuji alkalické kovy v mnoŽ9tvi menším než 1,5 % hmotnostního (počítáno jako celkový obsah jednomocných oxidů kovů) a mají velikost elementární buňky obvykle 2,465 nm nebo nižší. Přednostní molární poměr silika/alumina bývá od asi 6 do asi 20 a pokud je tento molární poměr pod 20, mají mit podle patentu zeolity adeorpčni kapacitu pro vodní páru při 25 °C a parciálním tlaku vodní páry 613,2 Pa přinejmenším 20 % hmotnostních, vztaženo na bezvodou hmotnost zeolitu, a přednostně kapacitu adsorpce kyslíku při 13,33 kPa a 183° alespoň 25 % hmotnostních.U.S. Patent No. 4,517,073 (O. W. Ward) discloses a hydrocracking catalyst comprising a c16 active hydrogenation component on a support comprising a silica-alumina dispersion in alumina type Y and a silica / alumina molar ratio above about 6.0. The zeolites used in the hydrocracking catalysts described in this patent have a substantially crystalline Y zeolite structure, containing alkali metals in an amount of less than 1.5% by weight (calculated as total monovalent metal oxide content), and having a unit cell size of generally 2.455 nm or less . The preferred silica / alumina molar ratio is from about 6 to about 20, and if the molar ratio is below 20, the zeolites have a water vapor adsorption capacity at 25 ° C and a water vapor partial pressure of at least 20% by weight according to the zeolite patent, based on the anhydrous weight of the zeolite, and preferably an oxygen adsorption capacity at 13.33 kPa and 183 ° of at least 25% by weight.

Shora uvedené patenty Jsou uvedeny pro ilustraci hydrnkrakovacich katalyzátorů na bázi zeolitů typu Y podle dosavadního stavu techniky. Zeolity typu Y popisované v dosavadním stavu techniky pro použiti při hydrokrakuvání Jsou charakterizovány vlastnostmi, jako je molární poměr silika/alumina, rozměr elementární buňky, kapacita iontové výměry, specifický povrch a sorpčni kapacita pro vodu. Bifunkční katalyzátory, tj. katalyzátory se dvěma funkcemi, kterých se používá při hydrokrakováni, vykazuji krakovaci a hydrogenačni aktivitu, a Je dobře známo v tomto oboru, že kyselost katalytické složky má vliv na krakovaci aktivitu katalyzátoru. Otázka kyselosti zeolitů a jejího vlivu Je například diskutována v pracech Duvyer-a a Mewoam-a, uvedených dále. Nicméně, přestože výzkumnici v oboru hydrokrakováni vyvinuli obrovské úsilí v tomto směru, nevěnovali pozornost vlivu koncentrace hydroxyskupin, která iná přímý vztah ke kyselosti krakovaci složky (jako je zeolit typu Y) na selektivitu.The above patents are disclosed to illustrate prior art Y-type zeolite hydrotracing catalysts. The type Y zeolites described in the prior art for use in hydrocracking are characterized by properties such as silica / alumina molar ratio, elemental cell size, ion exchange capacity, specific surface area and water sorption capacity. Bifunctional catalysts, i.e., dual-function catalysts used in hydrocracking, exhibit cracking and hydrogenation activity, and it is well known in the art that the acidity of the catalyst component affects the cracking activity of the catalyst. The question of the acidity of zeolites and its influence is, for example, discussed in Duvyer and Mewoam, hereinafter. However, although researchers in the hydrocracking industry have made a tremendous effort in this regard, they have not paid attention to the effect of the hydroxyl concentration, which has a direct relationship to the acidity of the cracking component (such as zeolite Y) on selectivity.

Zmínek o dehydroxylaci je v literatuře obecně poskrovnu. Oadnou z výjimek je série odkazů zahrnující US patent č. 4 790.920 (C. 0. Chang a další). Tento odkaz se vztahuje ks zlepšování výkonnosti zeolitu ZSM-5 a jiných zeolitů se střední velikosti pórů selektivní dehydroxylaci. Když se výsledný zeolit zabuduje do katalyzátoru, má být údajně užitečný pro katalytické odvoakování ropných frakci, jako je zbytek po atmosférické destilaci ropy nebo vakuový plynový olej. Dehydroxylace se provádí kalcinací při teplotě nad 50 QC v nepřitomnossi vody.The reference to dehydroxylation is generally scarce in the literature. None of the exceptions is a series of references including US Patent No. 4,790,920 to C. Chang and others. This reference refers to the performance improvement of ZSM-5 zeolite and other medium pore zeolites by selective dehydroxylation. When the resulting zeolite is incorporated into the catalyst, it is said to be useful for catalytic dewaxing of petroleum fractions, such as atmospheric oil distillation residue or vacuum gas oil. The dehydroxylation is performed by calcining at a temperature above 50 C in nepřitomnossi Q water.

Diskuse vztahující se ke studiím zabývajícím se obsahem hydroxyskupin v zeolitech typu Y a vlivy kalcinace je uvedena na str. 140 až 147 American Chemical Society Monograph 171, red. 3ule A. Rabo.A discussion of studies on the hydroxy content of Y-type zeolites and the effects of calcination is given on pages 140-147 of the American Chemical Society Monograph 171, eds. A. Rabo.

Použiti katalyzátorů s nízkou kyselosti pro hydrokrakováni je diskutováno v US patentu č. 4 263.129 (N. Y. Clien a dalěi). Tato citace se však omezuje na používáni zeolitů, jako je ZSM-5 s poměrem eilika/alumina nad 12. Nizké kyselosti se přednostně dosahuje rozsáhlou výměnou iontů v zeolitu za použiti sodíku nebo jiného alkalického kovu, která vede k vysokému obsahu sodiku, i když jo zmiňováno i zpracováni parou pro sníženi kyselosti. Vynález se odlišuje od této citace tim, že ae při něm používá zeolitů typu Y s nízkým obsahem sodiku a nízkým poměrem 3ilíka/alumina.The use of low acid catalysts for hydrocracking is discussed in U.S. Patent No. 4,263,129 (N.Y. Clien et al.). However, this reference is limited to the use of zeolites such as ZSM-5 with a eilica / alumina ratio above 12. Low acidity is preferably achieved by extensive ion exchange in the zeolite using sodium or other alkali metal, which leads to a high sodium content, albeit also mentioned steam treatment to reduce acidity. The invention differs from this reference in that it uses low Y sodium type zeolites and a low 3-alumina / alumina ratio.

V US patentu č. 3 929 672 (O. W. Ward) je porovnáván vliv kalcinace v přítomnosti vodní páry a za sucha na zeolity Y. Uvádí se zde, že kalcinace za sucha vedou ke ztrátěU.S. Patent No. 3,929,672 (O. W. Ward) compares the effect of calcination in the presence of water vapor and dry on Y zeolites. It is reported that dry calcination results in loss

CS 2713 113 136 krystalinity„CS 2713 113 136 crystallinity '

Předmětem vynálezu Je způsob hydrokrakováni proudu uhlovodíkové násady, obsahujícího alespoň SO objemových složek vroucích nad 371 °C za účelem výroby etřadněvrouciho uhlovodíkového destilátu ,s teplotou varu nd 147 do 371 °C, při němž so proud násady uvádí do styku 3 katalyzátorem zahrnujícím hydrogenačni složku zvolenou ze souboru zahrnujícího molybden, wolfram, nikl, kobalt, platinu, palladium a železo, anorganickou matrici obsahující 45 až 90 % hmotnostních sllika-alurainy a 5 až 45 % hmotnostních aluminy a zeolit typu Y va vodíkové formě, jehož velikost elementární cely je 2,420 až 2,440 nm, za hydrokrakovacich podmínek zahrnujících teplotu 204 až 049 °C, přetlak 1373 až 20 065 kPa, prostorovou rychlost kapalné fúze 0,1 až 15 h”3- a rychlost cirkulace vodiku 355 až 5 333 Nm .h , vyznačujíc! sa tim, že sa použije katalyzátoru, jehož zeolitická složka má kapacitu iontové výměny vyšší než 0,07 a hodnotu kyselosti NHg-TPO nižši než 1,50.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for hydrocracking a hydrocarbon feed stream comprising at least 50 volume components boiling above 371 ° C to produce a boiling hydrocarbon distillate having a boiling point of nd 147 to 371 ° C wherein the feed stream is contacted with a catalyst comprising a hydrogenation component from the group consisting of molybdenum, tungsten, nickel, cobalt, platinum, palladium and iron, an inorganic matrix containing 45 to 90% by weight of allium alumina and 5 to 45% by weight of alumina and Y-type zeolite in hydrogen form having an elemental cell size of 2.440 nm, under hydrocracking conditions including a temperature of 204 to 049 ° C, an overpressure of 1373 to 20 065 kPa, a liquid fusion space velocity of 0.1 to 15 h 3- 3 and a hydrogen circulation rate of 355 to 5 333 Nm .h; The method of claim 1, wherein the catalyst has a zeolite component having an ion exchange capacity of greater than 0.07 and an acid value of NHg-TPO of less than 1.50.

Násladuja podrobný popis vynálezu. Oak Již bylo konstatováno shora, týká ss vynález zlepšeného způsobu hydrokrakováni zaměřeného na výrobu středněvroucího uhlovodíkového dostilátu a katalyzátoru vhodného pro tento postup, který vykazuje zvýšenou aktivitu a zvýoanou selektivitu na střsdněvrouci destilát.It follows the detailed description of the invention. Oak As noted above, the present invention relates to an improved hydrocracking process for producing a medium boiling hydrocarbon distillate and a catalyst suitable for the process, which exhibits increased activity and increased selectivity for medium boiling distillate.

Vynález ss opírá o zjištěni, žo zsolit typu Y vs vodíkové formě, na jehož povrchu jsou vázány hydroxylové skupiny v nízká koncentraci představuje výborný hydrokrakovaci katalyzátor. Tento katalyzátor, který je možno charakterizovat teplotně programovanou dssorpci amoniaku (NH.J-TPO), vykazuje zvýšenou selektivitu při výrobě středněvroucího uhlovodíkového destilátu hydrokrakovánim.The invention is based on the finding that salt Y-type in hydrogen form on the surface of which hydroxyl groups are bound in low concentration is an excellent hydrocracking catalyst. This catalyst, which can be characterized by temperature-programmed ammonia absorption (NH.J-TPO), exhibits increased selectivity in the production of a medium-boiling hydrocarbon distillate by hydrocracking.

Hydrokrakovaci katalyzátor podle tohoto vynálezu obsahuje krystalický zeolit typuThe hydrocracking catalyst of the invention comprises a crystalline zeolite of the type

Y. Zeolit typu Y je obecně popsán v US patentu č. 3 130 007.Y. Y-type zeolite is generally described in U.S. Patent No. 3,130,007.

Chemickou strukturu zaolitu Y vyjádřenou molárnim poměrem oxidů lze charakterizovat vzorcemThe chemical structure of the oolite Y expressed in the molar ratio of oxides can be characterized by the formula

Ο,θ+ρ^Νο-,ΟίΑΐ-,Ο^η'Λΐ.ΙΟ,ίχΙ^Ο , kde w představuje číslo s hodnotou od 3 do asi 6 a x představuje Číslo e hodnotou až do asi 3.W, θ + ρ ^ Νο-, ΟίΑΐ-, Ο ^ η'Λΐ.ΙΟ, ίχΙ ^ Ο, where w represents a number from 3 to about 6 and x represents Number e by up to about 3.

Klasická struktura zeolitu Y ja tvořena trojrozměrnou mřížkou čtyřstěnů SiO^ a AlO^ zssltovanou sdílením atomů kyslíku. Elektrický náboj čtyřstěnů obsahujících hliník Je vyrovnán přítomnosti kationtů, jako kovových iontů, například lontů kovů vzácných zemin, lontů alkalických kovů, amonných iontů, aminových komplexů a vodíkových iontů. Prázdné prostory v mřížce mohou být zaplněny molekulami vody. Za normálních podmínek se krystalický zeolit vyskytuje nebo ss připravuje ve formě s alkalickým kovem. Klasifikace látky jako zeolit Y se v podstatě opírá o zjištěni, ža látka vykazuje shora uvedený vzorec a má dobře známý rentgenový dlfraktogram. Zaolity Y mohou obsahovat ve své struktuře germanium, gallium, fosfor nebo bor, a fen spolu s tradiční eilikou a aluminou nebo místo nich.The classical structure of zeolite Y is formed by a three-dimensional lattice of SiO4 and AlO4 tetrahedrons intertwined by oxygen atom sharing. The electrical charge of aluminum-containing tetrahedra is counterbalanced by the presence of cations such as metal ions, for example rare earth metal ions, alkali metal ions, ammonium ions, amine complexes, and hydrogen ions. Empty spaces in the grid can be filled with water molecules. Under normal conditions, the crystalline zeolite occurs or is formulated with an alkali metal. The classification of the substance as zeolite Y is essentially based on the finding that the substance exhibits the above formula and has a well-known X-ray x-ray pattern. The oolites Y may contain in their structure germanium, gallium, phosphorus or boron, and fen along with or instead of traditional eilica and alumina.

Kyselost zeolitu ss stala předmětem rozsáhlého výzkumu a dohadů. Tak například vliv kyselosti .na katalytickou aktivitu a vztah mezi složením a kyselosti zeolitů J3ou diskutovány v článku 3ohna Dwysra na str. 256 Chemistry and Industry, z 2. dubna 1984. V článku se konstatuje, že důkazy ukazuji, že aktivní Bronstadov3 místa jsou tvořena hydroxyly v kanálcích zeolitu. Osou zde popisovány dva typy hydroxylů: povrchové a terminálni hydroxyly a můstkové hydroxyly ve větších pórech. Široká diskuze oa týká kyselosti, složeni, aktivity a selektivity katalyzátoru. Uvádi sa, že selektivita produktu je určovánaThe acidity of zeolite has been the subject of extensive research and conjecture. For example, the effect of acidity on catalytic activity and the relationship between the composition and acidity of zeolites is discussed in Article 3 of Dwysra on page 256 of Chemistry and Industry, April 2, 1984. The article states that evidence shows that active Bronstad sites are formed hydroxyls in the zeolite channels. Two types of hydroxyls are described herein: surface and terminal hydroxyls and bridged hydroxyls in larger pores. A wide discussion of and concerns the acidity, composition, activity and selectivity of the catalyst. It is reported that the selectivity of the product is determined

C3 276 113 35 geometrii a velikosti pórů a jejich vlivem na omezeni difúze k selektivnim mistům uvnitř struktury, spíšo než kyselostí.The geometry and pore size and their effect of reducing diffusion to selective sites within the structure, rather than acidity.

V článku □ . M. Newsama v časopisu Science ze 7, března 1986 (sv. 231, str, 1093} se konstatuje, že většiny reakci, ktaró se uplatňuji při katalytickém krakováni sa zúčastňuji kyaelá mista umístěná v zeolitu. Tato Dronstodova kyselost se připisuje hlavně můstkovym hydroxyskupinám. Kyselá mista 33 předpokládají na protonovaném tetraedrálnim hliníku v zeolitové mřížce bohaté na siliku.In Article □. M. Newsama in Science Magazine of March 7, 1986 (Vol. 231, p. 1093) states that most of the reactions involved in catalytic cracking involve the acidic site located in the zeolite, which is mainly attributed to bridged hydroxyl groups. Acidic sites 33 assume on protonated tetraethral aluminum in a silica-rich zeolite lattice.

Oak ja ilustrováno dále uvedenými daty, zjissilo se, že selektivita zeolitu ve vodíkové formě pro tvorbu produktů odpovidajích středněvroucimu uhlovodíkovému destilátu je přimo korelována s kyselosti zeolitu, která je naopak určována koncentrací hydroxylových skupin na zeolitu. Oak katalyzátory na bázi takových zeolitů a nízkým obsahem hydroxyskupin, tak jejich použiti při hydrokrakováni, jsou považovány za nové.As illustrated by the data below, it has been found that the selectivity of the zeolite in the hydrogen form for the formation of products corresponding to the medium-boiling hydrocarbon distillate is directly correlated with the acidity of the zeolite, which in turn is determined by the hydroxyl group concentration on the zeolite. Oak catalysts based on such zeolites and low in hydroxy groups, as well as their use in hydrocracking, are considered novel.

Protože v současné době neni možno přimo měřit koncentraci hydroxylových skupin, musí se tato měřeni provádět nepřímo. Zvolená analytická metoda spočívá v měřeni kyselosti zeolitu. Předpokládá so, že kyselost je korelována s koncentraci hydroxyskupin.Since it is currently not possible to directly measure the hydroxyl group concentration, these measurements must be carried out indirectly. The analytical method chosen consists of measuring the acidity of the zeolite. It is believed that acidity is correlated with the concentration of hydroxy groups.

Teplotně programovaná desorpce amoniaku (tMjŤPD) je široce používaná a účinná metoda pro stanoveni kyselosti zeolitů (viz Hidalgo C. V. a dalěi, Maaourement of the Acidity of Various Zeolites by Temperature-Prcgrammed Desorption of Ammonia, □. Catalysis, sv. 05, č. 2, str. 362 až 369 (1984). Amoniak představuje výborné zkušební molekuly pro TPD postup. Oeho molekuly máji malé rozměry, což jim umožňuje výborně pronikat do pórů a jsou silně zásadité, takže se ihned usazuji na kyselých místech. TPD postupu se dává přednost, protože je poměrně jednoduchý, spotřebuje minimální čas a lze ho přesně reprodukovat.Temperature programmed ammonia desorption (tMjPPD) is a widely used and effective method for determining the acidity of zeolites (see Hidalgo CV et al., Maaourement of Acidity of Various Zeolites by Temperature-Prcgrammed Desorption of Ammonia, Vol. 05, No. 2). pp. 362-369 (1984) Ammonia is an excellent test molecule for the TPD process, which is small in size, which allows them to penetrate very well into the pores and is strongly alkaline, so that they immediately settle in acidic sites. because it is relatively simple, consumes minimal time and can be accurately reproduced.

Použitý postup MHg-TPD se provádí tak, že se vzorek zeolitů o hmotnosti 0,250 .+The MHg-TPD procedure used is carried out by sampling a zeolite having a mass of 0.250. +

0,001 g zahřívá nejprve na vzduchu při 500 °C a průtoku 60 ml/min po dobu 75 minut a pak v heliu při 500 °C a průtoku 60 ml/min po dobu 15 minut. Předběžně zpracovaný zeolit se pak ochladl na teplotu místnosti v průběhu asi 20 minut pod atmosférou helia. Aby se dosáhlo rovnováhy, sytí so vzorek zeolitu 5x vždy 10 ml alikvotem (za atmosférických podmínek) plynného amoniaku. Nasycený zeolit ee pak proplachuje heliem při teplotě místnosti a průtoku 60 ml/min po dobu 35 minut. Ihned poté sc proud plynu začne zavádět do plynového chromatografu, přičemž vzorek se zahřívá programovaným způsobem rychlosti 8,33 °C/min až na maximálně 650 °C. Desorpce amoniaku oe monitoruje na zapisovači v teplotním rozmezí od 25 do 500 °C v průběhu 75 minut.0.001 g was first heated in air at 500 ° C and flow rate 60 ml / min for 75 minutes and then in helium at 500 ° C and flow rate 60 ml / min for 15 minutes. The pre-treated zeolite was then cooled to room temperature over about 20 minutes under a helium atmosphere. To achieve equilibrium, the zeolite sample is saturated 5 times with a 10 ml aliquot (under atmospheric conditions) of ammonia gas. The saturated zeolite was then purged with helium at room temperature and a flow rate of 60 ml / min for 35 minutes. Immediately thereafter, the gas stream is introduced into the gas chromatograph, the sample being heated in a programmed manner at a rate of 8.33 ° C / min to a maximum of 650 ° C. The ammonia desorption is monitored on the recorder over a temperature range of 25 to 500 ° C over 75 minutes.

Plocha pod desorpční křivkou zaznamenanou zapisovačem plynového chromatografu koreluje s celkovým množstvím dssorbovanóho amoniaku. Analýza odcházejících plynů hmotnostní spektrometrii ukazuje, žo dochází k zanedbatelné deeorpci nečistot při teplotě v rozmezí od 25 do 500 °C. Desorpční křivka se kalibruje zachycenim desorbovanóho amoniaku v 10% kyselině sirové a Jeho kvantitativním stanovením způsobem známým v tomto oboru. Zjisti se, že množstvi amoniaku desorbované na jednotku plochy pod desorpční křivkou činí 0,038 jh 0,004 mmol/Jednotka plochy.The area under the desorption curve recorded by the gas chromatograph is correlated with the total amount of ammonia absorbed. Analysis of the outgoing gases by mass spectrometry shows that there is negligible deeorption of impurities at a temperature ranging from 25 to 500 ° C. The desorption curve is calibrated by trapping desorbed ammonia in 10% sulfuric acid and quantitating it in a manner known in the art. It is found that the amount of ammonia desorbed per unit area under the desorption curve is 0.038 µh 0.004 mmol / unit area.

Hodnota kyselosti NHg-TPO se 3tanovi integraci desorpční křivky v intervalu od 25 do 500 °C. Zjištěná plocha, pod křivkou se pak vynásobí faktorem 0,030 mmol/jednotka plochy a vydělí hmotnosti vzorku (0,250 g). Tim se ziská hodnota NHg-TPD kyselosti v jednotkách mmol/g. Tak napřiklad, jestliže se integraci od 25 do 500 °C zji3ti celiťová plocha odpovidajici 10 jednotkám, hodnota kyselosti MH^-TPD se vypočítá takto: 10 jednotek plochy x 0,030 mmol NH^/jednotka plochy/0,250 g vzorku = 1,52 mmol/g vzorku.The acidity value of NHg-TPO with 3-tane integration of the desorption curve in the interval from 25 to 500 ° C. The area under the curve is then multiplied by a factor of 0.030 mmol / unit area and divided by the sample weight (0.250 g). This gives the acid value NHg-TPD in mmol / g. For example, if an integration of 25 to 500 ° C is found by integrating a celite surface corresponding to 10 units, the acid value of MH @ + -TPD is calculated as follows: 10 units of area x 0.030 mmol NH4 / unit of area / 0.250 g sample = 1.52 mmol) g of sample.

Všechny hodnoty kyselosti NHg-TPD uváděné v popisu tohoto vynálezu jsou vyjádřeny v mmol/g vzorku, i když pro jednoduchost se u těchto hodnot někdy jednotky vynechávají. Při reprodukci hodnot kyselosti NH^-TPD jo třeba přesně dodržet klíčové experimentální podmínky, jako je rychlost zvyšováni teploty, velikost vzorku, průtok a rovnovážná teplota. Porovnáni hodnot kyselosti získaných různými technikami je často obtížné. V každém případě je však třeba chápat, že hodnoty kyselosti uvažované podle vynálezu nezahrnuji Jen hodnoty sAll acid values of NHg-TPD reported in the description of this invention are expressed in mmol / g of sample, although for simplicity these units are sometimes omitted. When reproducing the acid values of NH 4 -TPD, it is necessary to precisely observe the key experimental conditions such as the rate of temperature increase, sample size, flow rate and equilibrium temperature. Comparing acidity values obtained by different techniques is often difficult. In any case, however, it is to be understood that the acid values contemplated by the invention do not include only the s values

CS 276 113 SG stanovené NH3-TPD zkouškou popsanou shora, nýbrž i ekvivalentní hodnoty, která by byly naměřeny u stejného vzorku za použiti alternativních technik.CS 276 113 SG determined by the NH 3 -TPD test described above, but also equivalent values that would be measured on the same sample using alternative techniques.

Zoolity typu Y vhodné pro použiti při způsobu podle vynálezu vykazuji poměr silika k alumině (v mřížce) nižši než 6,0.The Y-type zoolites suitable for use in the process of the invention exhibit a silica to alumina ratio (in the grid) of less than 6.0.

Zeolit typu Y použitelný podle tohoto vynálezu by mši mít velikost elementární buňky v rozmezí od 2,420 do 2,445 nm. Přednostní velikosti elementární buňky jsou v rozmezí od 2,420 do 2,440 nm a najvýhodnějši veliknst je asi 2,-130 nm. V dosavadním stavu techniky 3Θ sice tvrdilo, že hydrokrakovací katalyzátory obsahující zeolit mohou být citlivé na modifikaci velikosti elementární buňky zeolitu. hodnota kyselosti je však zřejmě na tomto parametru nezávislá. Pokles kyselosti a zmenšená velikost buňky jsou způsobeny snížením obsahu hliníku v zeolitu a tento jev nemá vztah k různým hodnotám kysolosti zeolitů, které mají 3tejný poměr siliky k aluminii a/neho stejné rozměry elementárních buněk.The Y-type zeolite useful in the present invention should have a unit cell size in the range of 2.420 to 2.445 nm. Preferred unit cell sizes are in the range of 2.420 to 2.440 nm and most preferably are about 2.130 nm. In the prior art, 3Θ has claimed that hydrocracking catalysts containing zeolite may be sensitive to modification of the size of the elemental cell of zeolite. however, the acidity value is apparently independent of this parameter. The decrease in acidity and reduced cell size is due to a decrease in the aluminum content of the zeolite, and this phenomenon is not related to the different acidity values of zeolites having 3 and the same silica to aluminum ratio and / or the same elemental cell dimensions.

Zeolity typu Y přicházející v úvahu podle vynálezu by měly mit hodnotu NHg-TPD kyselosti nižši než asi 2,00. Výhodné hodnoty kyselostí jsou nižši než asi 1,50 a nejvýhodnějši Jsou v rozmezí od aai 0,1 do asi 0,70.The type Y zeolites contemplated by the invention should have an acid value of NHg-TPD of less than about 2.00. Preferred acid values are less than about 1.50 and most preferably are in the range of from 0.1 to 0.70.

Druh konkrétního postupu, jakým se dojde k zeolitu Y va vodíkové formě sa sníženou kyselosti neni podle vynálezu pokládán za parametr rozhodujici důležitosti. Vhodný hydrokrakovaci katalyzátor Je tedy možno připravovat z jakékoliv výchozí látky, která na práškový rentgenový difraktogram v podstatě odpovídající zeolitu Y, jak je charakterizován v US patentu č. 3 130 007. Výchozí látku je možno modifikovat jakoukoliv technikou snižováni kyselosti známou v tomto oboru, která vede ke vzniku požadované vodikové formy zeolitu. Může se tedy použit takových modifikačnich přístupů, jako je hydrotharmální zpracováni při zvýšených teplotách, kalcinace, impregnace nebo reakce s látkami snižujícími kyselost, kry3telizece a jakákoliv kombinace těchto metod.The type of particular process by which zeolite Y in hydrogen form and reduced acidity occurs is not considered to be of critical importance according to the invention. Thus, a suitable hydrocracking catalyst can be prepared from any of the starting materials which, to the X-ray powder diffraction pattern substantially corresponding to zeolite Y as described in U.S. Patent No. 3,130,007. The starting material can be modified by any acid reduction technique known in the art. results in the desired hydrogen form of the zeolite. Thus, modification approaches such as hydrotharmal treatment at elevated temperatures, calcination, impregnation or reaction with acid depressants, crystallization, and any combination of these methods can be used.

Ani konkrétní způsoby modifikace zeolitů, ani konkrétní způsoby jejich výroby nejsou pro vynález důležité. Oako zeolitové složky sa v hydrokrakovacim katalyzátoru podle vynálezu může použit Jakékoliv vodikové formy zeolitu Y, která má vhodně nizkou koncentraci hydroxylových skupin.Neither the specific methods of modifying the zeolites nor the particular processes for their preparation are important to the invention. Any hydrogen form of zeolite Y having a suitably low concentration of hydroxyl groups can be used in the hydrocracking catalyst of the invention.

□ednim za způsobů redukce kyselosti je hydrotharmální zpracováni prováděné při teplotě nad 500 °C po dobu alespoň 0,5 hodiny. Přednostním způsobem redukce kyselosti je kalcinace suchým vzduchem prováděná při teplotě nad 500 °C po dobu alespoň 0,5 hodiny. Sedan ze způsobů redukce kyselosti, kterému se dává vysoká přednost, spočívá v dehydroxylaci zeolitu při teplotě nad alespoň 704 °C po dobu alespoň jedné hodiny, přičemž tato operace se provádí v podstatě v nepřítomnosti vody. Předpokládá se, že voba konkrétního modifikačniho postupu neni pro vynález kritická. Může se použit i dvou nebo většího počtu různých modifikačnich technik.One of the methods of reducing acidity is a hydrotharmal treatment carried out at a temperature above 500 ° C for at least 0.5 hours. A preferred method of reducing acidity is dry air calcination at a temperature above 500 ° C for at least 0.5 hours. A preferred acid sedimentation saloon consists in dehydroxylating the zeolite at a temperature above at least 704 ° C for at least one hour, the operation being carried out essentially in the absence of water. It is believed that the choice of a particular modification process is not critical to the invention. Two or more different modification techniques may also be used.

Hydrokrakovací katalyzátor podle tohoto vynálezu by měl obsahovat 2 až 20 % hmotnostních, s výhodou 2 až 10 % hmotnostních zeolitu typu Y. Katalyzátor podle vynálezu obsahuje také matrici z porézního žáruvzdorného anorganického oxidu, která může tvořit 2 až 38 a s výhodou 5 až 95 % hmotnostních nosiče výsledného katalyzátoru. Matrice může obsahovat jakýkoliv známý žáruvzdorný anorganický oxid, jako aluminu, mdgnésii, siliku, oxid titaničitý, oxid zirkoničitý, silika-aluminu atd. a Jejich kombinace.The hydrocracking catalyst according to the invention should contain 2 to 20% by weight, preferably 2 to 10% by weight of Y-type zeolite. The catalyst according to the invention also comprises a porous refractory inorganic oxide matrix which may comprise 2 to 38% and preferably 5 to 95% by weight. the resulting catalyst support. The matrix may comprise any known refractory inorganic oxide, such as alumina, magnesium, silica, titanium dioxide, zirconia, silica-alumina, etc., and combinations thereof.

Přednoetni matrice jsou ze silika-aluminy nebo aluminy. Nejvýhodnějši matrice je tvořena směsí silika-aluminy a aluminy, v níž tvoři sil.ika-alumina pódii 45 až 90 hmotnostních. 3e rovněž výhodné, když nosič obsahuje od asi 5 do asi 45 % fjmotnostnich aluminy.The foresheet matrices are of silica-alumina or alumina. Most preferably, the matrix consists of a mixture of silica-alumina and alumina in which the silica-alumina forms between 45 and 90% by weight. It is also preferred that the carrier comprises from about 5 to about 45% by weight of alumina.

Siliko-aluminová složka se může vyrobit kteroukoliv z četných technik, které jsou poměrně velmi dobře popsány v příslušném odvětvi dosavadního 3tavu tochniky. Tyto techniky zahrnuji zpracováváni přírodních jilů nebo pisků kyselinami, koprecipitaci nebo postupné sráženi z hydrosolů. Tyto techniky se často kombinuji s jedním nebo vice aktivačních postupů, jako je stárnuti v horkém oleji, pařeni, sušeni, oxidace, redukce, kalcinace, atd.The silico-alumina component can be produced by any of a number of techniques that are relatively well described in the related art of the prior art toch. These techniques include acid treatment of natural clays or sands, coprecipitation or sequential precipitation from hydrosols. These techniques are often combined with one or more activation procedures such as hot oil aging, steaming, drying, oxidation, reduction, calcination, etc.

CS 27S 113 06CS 27S 113 06

Strukturu párů no3iče, která bývá zpravidla definována hodnotami specifického povrchu, průměru pórů a objemu pórů, je možné vyvinout tak, aby dosahovala shora uvedených limitů, Jakýmkoliv vhodným postupem, jako je stárnuti hydrosolu a/nsbo hydrogelu za kontrolovaných kyselých nebo zásaditých podmínek při teplotě místnosti nebo při zvýšené teplotě nebo želatinaci nosiče při kritické hodnotě pH nebo zpracováním nosiče pomocí různých anorganických nebo organických reakčnich činidel.The carrier pair structure, which is generally defined by specific surface area, pore diameter, and pore volume values, can be developed to meet the above limits by any suitable method, such as aging the hydrosol and / nsbo hydrogel under controlled acidic or alkaline conditions at room temperature. or at elevated temperature or gelatinization of the carrier at a critical pH or by treating the carrier with various inorganic or organic reagents.

Výsledný katalyzátor použitelný v hydrokrakovacim procesu by měl mit specifický po2 * * vrch od asi 200 do 700 m /g, průměr pórů od asi 2 do asi 30 nm, objem pórů od asi 0,10 do asi 0,00 ml/g, sypnou hmotnost v rozmezí od asi 0,50 do aei 0,90 g/cm . Specifickému 2 povrchu nad 350 m /g se dává velká přednost. ,The resulting catalyst useful in the hydrocracking process should have a specific peak of from about 200 to 700 m / g, a pore diameter of from about 2 to about 30 nm, a pore volume of from about 0.10 to about 0.00 ml / g, free flowing. a weight ranging from about 0.50 to about 0.90 g / cm 2. A specific surface area above 350 m / g is highly preferred. ,

Aluminovou složkou katalyzátoru může být jakýkoliv z různých hydratovaných oxidů hlinitých nebo gelů oxidu hlinitého, jako je monohydrát alfa-aluminy s boehmitovu strukturou, trihydrát alfa-aluminy s Gibbsitovou strukturou, trihydrát beta-aluminy a bayeritovou strukturou apod. A/láště vhodným druhem aluminy je tzv. Zieglerova alumina, která je popsána v US patentech S. 3 852 190 a 4 012 313, jako vedlejší produkt vznikajíc! při Zieglerově syntéze vyšších alkoholů popsané v Zieglerově US patentu č. 2 Q92 850. Přednostní druh aluminy je v současné době' k dostáni na trhu od firmy Conoco Chemical Division of Continental Oil Company pod obchodním označením Catapal. Tato látka je tvořena vysoce čistým monohydrátom alfa-aluminy oe strukturou boehmitu, který po vysokoteplotní kalcinaci poskytuje vysoce čistou gamma-oluminu.The alumina component of the catalyst may be any of a variety of hydrated alumina or alumina gels such as Boehmite-alpha-alumina monohydrate, Gibbite-alpha-alumina trihydrate, beta-alumina-trihydrate and bayerite, and the like. the so-called Ziegler alumina, which is described in U.S. Pat. Nos. 3,852,190 and 4,012,313, as a byproduct formed. in the Ziegler synthesis of higher alcohols described in Ziegler U.S. Patent No. 2,922,850. A preferred type of alumina is currently available from the Conoco Chemical Division of the Continental Oil Company under the trade name Catapal. This substance consists of a highly pure alpha-alumina monohydrate with a boehmite structure which, after high-temperature calcination, yields a highly pure gamma-olumine.

Přesné konkrétní charakteristiky nosiče, jako te tvar a specifický povrch nemají omezující vliv na rozsah tohoto vynálezu. Katalyzátor může být například ve formě piluli, pelet, granuli, úlomků, kuliček nebo různých speciálních tvarů, jako jsou trilobiálnl extrudáty uspořádané v reakčni zóně jako pevné lože. Alternativně se může katalyzátor vyrobit ve formě vhodné pro použiti v reakčnich zónách s pohyblivým ložem, v nichž ee uhlovodíková násada a katalyzátor vedou bu3 protiproudově nebo souproudově nebo v reakčnich zónách s fluidnim ložem, v nichž se násada vede qměram vzhůru turbulentním ložem jemně rozděleného katalyzátoru nebo va formě vhodné pro použiti při postupech v suspenzi, při nichž se katalyzátor suspenduje v násadě a výsledná smš3 se odvádí do reakčni zóny. Násada se . může včet reaktorem nebo reaktory bu3 v kapalné, parní nobo směsné fázi, přičemž směr toku může být bu3 zdola nahoru nebo shora dolů.The precise specific characteristics of the carrier, such as shape and specific surface, do not limit the scope of the invention. For example, the catalyst may be in the form of pills, pellets, granules, debris, spheres, or various special shapes such as trilobial extrudates arranged in the reaction zone as a fixed bed. Alternatively, the catalyst may be made in a form suitable for use in moving bed reaction zones in which the hydrocarbon feed and catalyst are conducted either countercurrent or co-current or in fluidized bed reaction zones in which the feed is directed upward through the turbulent bed of the finely divided catalyst; in a form suitable for use in slurry processes in which the catalyst is suspended in the feed and the resulting mixture is discharged into the reaction zone. Handle. it may include a reactor or reactors either in the liquid, vapor nobo mixed phase, wherein the flow direction may be either from the bottom up or from the top down.

částice katalyzátoru se mohou vyrábět jakýmkoliv známým způsobem v tomto oboru, jako například dobřo známými metodami kapáním do oleje a vytlačováním. Při výrobě kapáním do oleje se mohou částice katalyzátoru připravit takto: zvolený práškovitý zeolit se suspenduje ve vhodném sólu. K sólu se také mohou přidat účinné kovové složky. Solová směs se pak přikapává do olejové lázně, která 3Θ udržuje při zvýšené teplotě a kapky se ponechají v olejové lázni tak dlouho, dokud se z nich nevytvoří gelové kuličky. Kulovité částice se pak vyjmou z olejové lázně a nechají po vhodnou dobu stárnout ve vhodném suspensnim prostředí při zvýšené teplotě. Potom se kulovitá částice usuší a kalcinuji. Když má být matrice z aluminy nebo silika-aluminy, může ee při způsobu výroby kapáním do oleje postupovat způsobem popsaným v US patentu č. 2 G20 314 nebo 3 003 972.The catalyst particles can be produced by any known method in the art, such as by well known oil dropping and extrusion methods. In oil drip production, catalyst particles can be prepared as follows: the selected powdered zeolite is suspended in a suitable sol. Active metal components can also be added to the sol. The salt mixture is then added dropwise to an oil bath which is maintained at elevated temperature and the drops are left in the oil bath until they form gel spheres. The spherical particles are then removed from the oil bath and aged for an appropriate period of time in a suitable suspension medium at elevated temperature. Then the spherical particles are dried and calcined. When the matrix is to be of alumina or silica-alumina, the ee can be dripped into the oil process as described in US Patent No. 2 G20 314 or 3 003 972.

Přednostním způsobem výroby katalyzátoru podle tohoto vynálezu je společné mleti zvolaného zeolitu jak s aluminou, tak s amorfní 3ilika-aluminou. Před 3misenim se přidávané složky přednostně rozmělni na přáskovitou formu. V této době se ka směsi mohou také přidat aktivní kovové složky. Po mleti se směs vytlačuje hubici obsahující vhodné otvory, například kruhovitého tvaru nebo tvaru čtyřlistku za vzniku extrudátu požadovaného tvaru. Extrudát se může rozsekat na délku 12,7 až 6,3 mm a pak vysušit a kalclnovat při zvýšené teplotě za podmínek dobře známých v tomto oboru.A preferred method of preparing the catalyst of the present invention is by co-grinding the selected zeolite with both alumina and amorphous 3-alumina. Prior to 3 minutes, the added ingredients are preferably comminuted to a striped form. At this time, active metal components can also be added to the mixture. After grinding, the mixture is extruded through a die containing suitable apertures, for example a circular or quadrilateral, to form an extrudate of the desired shape. The extrudate may be chopped to a length of 12.7 to 6.3 mm and then dried and calcined at elevated temperature under conditions well known in the art.

Hydrogenačnš účinné složky se sice mohou přidat před výrobou katalyzátoru kapáním do oleje nobo před vytlačováním, ale přednostně se zavádějí do katalyzátoru napouštěním až po tvářeni zeolitu a žáruvzdorného anorganického oxidu, sušeni a kalcinaci. Napouštění ko7While the hydrogenation active ingredients may be added to the nobo oil prior to extrusion prior to catalyst production, they are preferably introduced into the catalyst by impregnation only after the formation of the zeolite and the refractory inorganic oxide, drying and calcination. Filling ko7

CS 273 17.3 BG νονό hydrogenačni složky do částic so může provádět jakýmkoliv způsobem známým v tomto oboru, jako s použitim odpařováni, máčeni a vakuového napouštěni. Obecně se postupuje tak, žo ss vysušené a kalcinované částice uvádějí do styku s jedním nebo vice roztoky obsahujícími požadované hydrogonačnč účinné složky v rozpuštěné formě. Po vhodné kontaktní době se kompozitní částice vyeuši a kalclnuji za V2niku částic výsledného katalyzátoru. Dalši údajo vztahující so k výrobě vhodných katalyzátorů ve vhodné formě je možno nalézt v četných odkazech, jako například v US patentech 4 588 495 a 4 500 498. Tyto odkazy se vztahuji k přípravě a použiti hydrogenačnich katalyzátorů obsahujících zeolity Y.CS 273 17.3 The BG hydrogenation component into the particles may be carried out by any method known in the art, such as using evaporation, soaking and vacuum impregnation. In general, the dried and calcined particles are contacted with one or more solutions containing the desired hydrogenation active ingredients in dissolved form. After a suitable contact time, the composite particles are dried and calcined to form the resulting catalyst particles. Further data relating to the production of suitable catalysts in a suitable form can be found in numerous references, such as in US patents 4,588,495 and 4,500,498. These references relate to the preparation and use of hydrogenation catalysts containing Y zeolites.

Jako hydrogenačni složky přicházejí v úvahu katalyticky aktivní složky zvolené ze eouboru zahrnujícího kory ze skupiny VIO a VIII periodické tabulky a jejich sloučeniny. Množství hydrogenačnich složek přítomných ve výsledném katalyzátoru bývá v porovnáni k množství ostatních shora uvedených složek, které jsou s nimi smiseny, obvykle malé. Složka ze skupiny VIII tvoři obvykle asi 0,1 až a3i 30 %, s výhodou asi 1 až asi 15 % hmotnostních výsledného katalytického kompozitu, vztaženo na prvky. Složka ze skupiny VIB tvoři asi 0,05 až asi 30 %, a výhodou asi 0,5 až asi 15 £ hmotnostních výsledného katalytického kompozitu, vztaženo na prvky. Hydrogenačni složky zahrnuji jeden nebo více kovů zvolených ze eouboru zahrnujícího molybden, wolfram, chrom, železo, kobalt, nikl, platinu, paladium, iridium, osmium, rhodium, ruthenium a jejich směsi.Suitable hydrogenation components are catalytically active components selected from the group consisting of clusters VIO and VIII of the periodic table and their compounds. The amount of hydrogenation components present in the resulting catalyst is usually small compared to the amount of the other components mentioned above mixed with them. The Group VIII component is generally about 0.1 to about 30%, preferably about 1 to about 15% by weight of the resultant catalyst composite based on the elements. The Group VIB component constitutes about 0.05 to about 30%, and preferably about 0.5 to about 15% by weight of the resultant catalyst composite, based on the elements. The hydrogenation components include one or more metals selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, chromium, iron, cobalt, nickel, platinum, palladium, iridium, osmium, rhodium, ruthenium, and mixtures thereof.

Hydrogenačni složky budou po kalcinaci na vzduchu nejpravděpodobnčji přítomny v oxidické formě a Je možno je popřípadě převést na sulfidickou formu tim, že se při vysoké teplotě uvedou do 3tyku s redukční atmosférou obsahující sirovodík, merkaptan nebo jinou sloučeninu obsahující siru. Katalyzátor J9 možno sulfidovat in šitu kontaktem se surovinou obsahující siru nebo před kontaktem sa surovinou tím, že se ihned po kalcinaci vystaví redukční atmosféře obsahujíc! sloučeninu siry.The hydrogenation components are most likely to be present in oxidic form after calcination in air, and can optionally be converted to the sulfide form by bringing them into contact with a reducing atmosphere containing hydrogen sulfide, mercaptan or another sulfur containing compound at high temperature. Catalyst 9 may be sulfidated in situ by contact with a sulfur-containing feedstock or prior to contact with the feedstock by subjecting it immediately after calcination to a reducing atmosphere containing a sulfur-containing feedstock. a sulfur compound.

Do katalyzátoru se může popřípadě zavé3t taká sloučenina fosforu. Zaváděni fosforu se může provádět bu9 tok, že se k látkám tvořícím nosič přid.á sloučenina obsahující fosfor před tvářením částic nebo tak, žs se do napouštěného roztoku přidá kyselina fosforečná. Fosfor bývá obvykle v katalyzátoru přítomen v množství od 1 do 30 JJ, s výhodou od 3 do 15 % hmotnostních, počítáno jako Po05·Optionally, such a phosphorus compound can be introduced into the catalyst. The phosphorus introduction can be carried out either by adding a phosphorus-containing compound to the carrier materials before forming the particles or by adding phosphoric acid to the impregnated solution. The phosphorus is usually present in the catalyst in an amount of from 1 to 30 J, preferably from 3 to 15% by weight, calculated as P o 0 · 5 .

V katalytickém kompozitu může být dálo přítomen bor. Bor se může zavádět do kompozitu bu3 v elementární formě nebo ve formě jakékoliv sloučeniny boru a kterýmkoliv zo 3hora popsaných způsobů. Může se tedy zavádět do katalyzátoru v průběhu stupně tváření částic nebo se může přidávat vs formě sloučeniny, jako ve formě kyseliny boritó, do napouštěciho roztoku, Bor sa může také zavádět do krystalické mřížky zeolitů. V posledně uvedeném případě dojde k modifikaci zaolitu typu Y za vzniku silika-alumina-borového zeolitu.Boron may still be present in the catalyst composite. The boron can be introduced into the composite either in elemental form or in the form of any boron compound and by any of the methods described above. Thus, it can be introduced into the catalyst during the particle forming step, or it can be added in the form of a compound, such as boronic acid, to the impregnation solution. Bor can also be introduced into the crystalline lattice of zeolites. In the latter case, the Y-type oolite is modified to form a silica-alumina-boron zeolite.

Shora uvedené katalyzátory jsou zvláště vhodné pro hydrokrakování uhlovodíkové násady na cennější produkt s nižší střední teplotou varu a nižší střední molekulovou hmotnosti. Katalyzátory jsou zvláště užitečné pro výrobu středně vroucích destilačních frakci, tj, frakci uhlovodíků s teplotou varu od 149 do 371 °C, při stanoveni vhodným zkušebním postupem podle ASTM. Shora uvedené katalyzátory jsou kromě toho také užitečné pro hydrogenačni reakce, jako hydrndanitrifikaci a hydrodosulfuraci. Jako typické násady je možno uvést v podstatě všechny těžké minerální a syntetické oleje a jejich frakce. Jako suroviny tedy přicházejí v úvahu plynové oleje z přímé destilace, vakuové plynové oleje, dgmetalizované oleje, zbytek z atmosférické destilace, odasfaltovaný zbytek z vakuové destilace, destiláty z koksováni, destiláty z katalytického krakováni, olej z břidlic, olej z dehtových pisků, zkapalněné uhli apod. Přodnostnimi surevinami jsou plynové oleje, z nichž alespoň 50 objemových složek má teplotu varu nad 371 aC. Hydrokrakovací násada může obsahovat dusík, který bývá obvykle přítomen ve formě organických sloučenin dusíku v množství v rozmezí od 1 ppm do 1,0 % .hmotnostního. Másada obvykle obsahuje sloučeniny obsahující siru v množství odpovídajícím obsahu siry nad 0,15 (ó hmotnostních. Může také obsahovat jednojadernó a/nebo vícejaderné aromatická sloučeniny v množství 80 % objemových nebo v množství vyšším.The above catalysts are particularly suitable for hydrocracking a hydrocarbon feed to a more valuable lower boiling and lower molecular weight product. The catalysts are particularly useful for the production of medium boiling distillation fractions, i.e. the hydrocarbon fraction boiling from 149 to 371 ° C, as determined by a suitable ASTM test procedure. In addition, the above catalysts are also useful for hydrogenation reactions, such as hydranedrification and hydrodosulfurization. Typical feedstocks include virtually all heavy mineral and synthetic oils and their fractions. Suitable raw materials are, therefore, gas oils from direct distillation, vacuum gas oils, degummedized oils, atmospheric distillation residue, asphalted vacuum distillation residue, coking distillates, catalytic cracking distillates, slate oil, tar sand oil, liquefied coal and the like. Preferred feedstocks are gas oils, of which at least 50 volume components have boiling points above 371 and C. The hydrocracking batch may contain nitrogen, which is typically present in the form of organic nitrogen compounds in an amount ranging from 1 ppm to 1.0%. weight. The seed usually contains sulfur-containing compounds in an amount corresponding to a sulfur content above 0.15 (6 wt.%). It may also contain mononuclear and / or multinuclear aromatic compounds in an amount of 80% by volume or higher.

CS 276 113 QCCS 276 113 QC

Při způsobu podle vynálezu se pracuje za analogických podmínek hydrokrakováni, jako jsou podmínky obvykle použivané v tomto oboru. Hydrokrakovaci reakčni teplota bývá v rozmezí od 204 do G49 °C, s výhodou od 31G do 510 °C. Reakčni tlak bývá v rozmázl od tlaku atmosférického do přetlaku asi 24 MPa, s výhodou v rozmezí od 1 do 21 MPa. Kontaktní doba obvykla odpovídá hodinové prostorové rychlosti kapalné fáze (LHSV) od asi 0,1 do h“\ s výhodou od asi 0,2 do 3 h*·1. Rychlost cirkulace vodiku bývá v rozmez! od 170 3 3 do 0390; s výhodou od 355 do 5330 nm /m násady.The process of the invention operates under analogous hydrocracking conditions to those conventionally used in the art. The hydrocracking reaction temperature is in the range of from 204 to G49 ° C, preferably from 31G to 510 ° C. The reaction pressure is in the range of atmospheric pressure to about 24 MPa, preferably in the range of 1 to 21 MPa. The contact time usually corresponds to an hourly liquid phase space velocity (LHSV) of from about 0.1 to h -1, preferably from about 0.2 to 3 h * -1 . The rate of hydrogen circulation is in the range! from 170 to 0390; preferably from 355 to 5330 nm / m of feed.

Proud z reakční zóny se obvykla odvádí z katalytického lože, parciálně se kondenzuje, oddělí aa kapalina od páry a kapalný podíl ee frakcionuja, aby ss získaly různé jeho 9loíky. Vodík a popřípadě část nskonvertovaných těžších látek nebo všechny tyto látky se recykluji do reaktoru.The reaction zone stream is usually withdrawn from the catalyst bed, partially condensed, separated by aa liquid from steam, and the liquid fraction is fractionated to obtain a variety of its components. The hydrogen and optionally some or all of the heavier substances converted are recycled to the reactor.

Předmět vynálezu lza tedy charakterizovat jako způsob hydrokrakováni selektivně zaměřený na výrobu středněvrouciho destilátu, vyznačující se tim, že se proud uhlovodíkové násady obsahující alespoň 50 % objemových složek vroucích nad 371 °C uvádi do styku s katalyzátorem tvořeným směsi a) hydrogenační složky, b) matrice ze žáruvzdorného organického oxidu obsahující aluminu a c) krystalického aluminosilikátového zeolitu ve vodíkové for mě, jehož základní rentgenový difraktogram odpovídá difraktogramu zeolitu Y, kapacita iontové výměny je vyšší než 0,07, velikost elementární cely ja v rozmezí od 2,420 do 2,440 nm a hodnota kyselosti NH^-TPD je nižší než 1,50, přičemž; tento zaolit byl zpracován kontaktováním 3 vodni párou □ teplotě 67G až 700 °C po dobu v rozmozi od .2 do 12 hodin, načež byl dohydroxylován kalcinací za sucha při teplotě alespoň 42G °C po dobu alespoň jedné hodiny; přičemž katalyzátor se udržuje za podmínek hydrokrakováni a odvádí se proud produktu.Accordingly, the present invention can be characterized as a hydrocracking process selectively directed to medium-boiling distillate, characterized in that a stream of hydrocarbon feed containing at least 50% by volume of components boiling above 371 ° C is contacted with a catalyst consisting of a) hydrogenation component, b) matrix and (c) a crystalline aluminosilicate zeolite in a hydrogen form having a basic X-ray diffraction pattern corresponding to a Y zeolite diffraction pattern, an ion exchange capacity greater than 0.07, an elemental cell size in the range of 2.420 to 2.440 nm, and an NH acidity value ? -TPD is less than 1.50, wherein; the zaolite was treated by contacting 3 with water vapor at a temperature of about 67 ° C to about 700 ° C for a period of from about 2 to about 12 hours, and was then hydroxylated by dry calcination at a temperature of at least about 42 ° C for at least one hour; wherein the catalyst is maintained under hydrocracking conditions and product stream is removed.

Příklady máji výhradně ilustrativní charakter a rozsah ochrany, který je vymezen pouze definici předmětu vynálezu, v žádném ohledu neomezuji.The examples are merely illustrative and are not to be construed as limiting the scope of the invention.

Přiklad 1Example 1

V tomto přikladu jsou porovnány vlivy dvou různých technik redukce kyselosti zeolitu. Při postupu A se výchozí zeolit zahřívá v přítomnosti vodni páry a pak se provádi kolcinace za 3ucha, zatímco při postupu D se výchozí zeolit zahřívá suchým vzduchem. Kyselost zeo litu se stanovuje shora uvedeným testem NH3-TP0. V krystalické mřížce výchozích zeolitů je obsažena silika a alumina ve vzájemném poměru od 5 : 1 do O : 1. Přednostní poměr siliky k alumině Je a3i 6 s 1. Tento poměr neni ekvivalentní hrubému poměru siliky k alumině (bulk ratio), který bývá v odkazech někdy uváděn. Zeolity obsahuji méně než 0,1 % hmotnostních sodíku.In this example, the effects of two different zeolite acid reduction techniques are compared. In process A, the starting zeolite is heated in the presence of water vapor, and then the 3-st. The acidity of the zeolite is determined by the above NH 3 -TPO test. The crystalline lattice of the starting zeolites contains silica and alumina in a ratio of 5: 1 to 0: 1. The preferred silica to alumina ratio is α3i 6 s 1. This ratio is not equivalent to the bulk ratio of silica to alumina. links sometimes referenced. The zeolites contain less than 0.1% sodium by weight.

Postup AProcedure

Použije se vzorků práškového zeolitu typu Y vyměněného amonnými ionty, který dříve prodávala firma Union Carbide Corporation a nyní ho prodává firma UOP (označovaného v literatuřo jako LZ-Y02). Zeolit a počáteční hodnotou NHg-TPD kyselosti 2,50 a velikosti elementární cely 2,45G nm se předloží do zahřívací trubico opatřené vnějším topným zařízením. V závislosti na požadované hodnotě kyselosti se zsolit uvádi do 3tyku s čistou vodni parou, vytvořenou z demineralizované vody, za absolutního tlaku 0,1 MPa a při teplotě 67G až 733 °C po dobu 2 až 12 hodin. Po skončeni zvolená zahřívací periody se tok páry zastaví a teplota vsázky se sníží na teplotu místnosti v proudu suchého vzduchu v průběhu vice než 4 hodin. Během tohoto stupně se zeolit udržuje při teplotě alespoň 42G °C po dobu ales poň 1 hodiny.Samples of ammonium-exchanged type Y zeolite, previously sold by Union Carbide Corporation and now sold by UOP (referred to in the literature as LZ-Y02), are used. The zeolite and an initial NHg-TPD acid value of 2.50 and an elemental cell size of 2.45G nm were placed in a heating tube equipped with an external heating device. Depending on the desired acidity value, the salt is brought into contact with pure water vapor formed from demineralized water at an absolute pressure of 1 bar and at a temperature of 67 ° C to 733 ° C for 2 to 12 hours. At the end of the selected heating period, the steam flow is stopped and the batch temperature is lowered to room temperature in a dry air stream for more than 4 hours. During this step, the zeolite is maintained at a temperature of at least 42 ° C for at least 1 hour.

Shora uvedeným způsobem se vyrobí pět vzorků zeolitu (A, B, C, D a F), přičemž použité teploty a doby Jsou uvedeny v tabulce I. Analýza potvrzuje, že vzorky těchto produktů máji rentgenový difraktogram odpovídající zeolitu Y. Velikosti elementární cely a hodnoty NH^-TPD kyselosti těchto vzorků jsou uvedeny v tabulce I.Five zeolite samples (A, B, C, D, and F) were prepared as described above, and the temperatures and times used are shown in Table I. The analysis confirms that samples of these products have an X-ray diffraction pattern corresponding to Y zeolite. The NH 4 -TPD acidity of these samples is shown in Table I.

Výsledky ukazují, že kysolost zeolitu je možno měnit (snižovat) na předem určenou hodThe results show that the acidity of the zeolite can be reduced (reduced) to a predetermined hour

CS 276 113 33 notu, přičemž se dosahuje velikosti elementární coly v požadovaném rozmezí od 2,420 doCS 276 113 33, the elemental cola being in the desired range of 2,420 to

2,440 nm. 3e tedy možno postupem A, který zahrnuje kalcinaci za sucha po zpracováni parou, nastavit hodnotu NH^-TPD kyselosti.2.440 nm. Thus, the acid value of NH4 -TPD can be adjusted by process A, which involves dry calcination after steam treatment.

Tabulka ITable I

vzorek sample podmínky při zpracováni processing conditions velikosts velikosts kyselost acidity zeoli tu zeoli tu parou steam elementární elementary (mol (mol doba (h) teplota (°C) time (h) temperature (° C) buňky (nm) cells (nm) FIH3/g)FIH 3 / g)

A AND 2 2 67G 67G 2,430 2,430 1,50 1.50 B (B) 2 2 732 732 2,435 2,435 1,13 1.13 C C 2 2 708 708 2,429 2,429 0,55 0.55 0 0 12 12 700 700 2,425 2,425 0,14 0.14 £ £ - - 2,436 2,436 1,30 1.30 F F 6 6 075' 075 ' 2,435 2,435 1,25 1,25

Postup BProcedure B

Použije so vzorků práškového zaolitu typu Y vyměněného amonnými ionty, který drive prodávala firma Union Carbide Corporation a nyní ho prodává firma UOP (označovaného v literatuře jako LZ-20). Zeolit s počáteční hodnotou Mllg-TPD kyselosti 2,18 a velikosti elementární cely 2,437 nm se předloží do muflové pece (při tomto postupu neni přítomna žádná vodní pára). Výchozí látka představuje reprezentativní látku z třídy známých zeolitů používaných po zpracováni parou pro selektivní katalyzátory určené pro výrobu střednšvroucich uhlovodíkových destilátů, viz například US patent S. 4 419 271, Zeolit se zahřeje na teplotu 704 °C, při této teplotě se udržuje po dobu 1 hodiny a potom sa nochá zchladnout na teplotu místnosti. Analýzou ss zjistí, že produkt vykazuje typický práškový rentgenový difraktogram zaolitu Y, má velikost elementární buňky 2,43G nm a hodnotu MHg-TPQ kyselosti 1,30. V tabulce 1 je tento zeolit označen písmenem E.It is used with ammonium-exchanged Y-type powdered oolite sold by Union Carbide Corporation and is now sold by UOP (referred to in the literature as LZ-20). A zeolite having an initial Mllg-TPD of 2.18 and an elemental cell size of 2.437 nm is charged to a muffle furnace (no water vapor is present in this procedure). The starting material represents a representative of the class of known zeolites used after steam treatment for selective catalysts for the production of medium-boiling hydrocarbon distillates, see for example US patent S. 4,419,271. hours and then allowed to cool to room temperature. Analysis showed that the product showed a typical X-ray powder diffraction pattern of the oolite Y, had an elemental cell size of 2.43Gnm, and an MHg-TPQ acidity value of 1.30. In Table 1, this zeolite is indicated by the letter E.

Výsledky ukazují, žo kalcinaci za sucha se snížila kyselost fJH3-TPD zeolitu E bez významného vlivu na velikost elementární coly.The results show that dry calcination reduced the acidity of fJH 3 -TPD zeolite E without significant effect on elemental cola size.

V této souvislosti je vhodné si povšimnout, Se při postupu A se změnila jak velikost elementární cely, tak NH^-TPD kyselost výchozího zaolitu. Při postupu B 30 však snížila Jen hodnota kyselosti NH3-TPO, zatímco velikost elemontárni cely výchozího zeolitu zůstala v podstatě zachována (z 2,437 nm se změnila na*2,435 nm).In this context, it should be noted that in process A, both the size of the elementary cell and the NH 4 -TPD acidity of the starting zaolite have changed. However, in process B30, the acid value of NH3-TPO only decreased, while the size of the starting cell of the starting zeolite remained substantially maintained (from 2.437 nm to * 2.435 nm).

Zahřívání či kalcinace zeolitu při vysoké teplotě v poměrně suchém prostředí, například v proudu plynu obsahujícího dusík, v nepřítomnosti vodní páry, tedy představuje účinný způsob, kterým jo možno snížit koncentraci hydroxyskupin v zeolitu. Tuto techniku je tedy možno zahrnout do obecných postupů přípravy katalyzátorů všude tam, kde se má dosáhnout takové nízké kyselosti nebo nízké koncentrace hydroxylových skupin.Thus, heating or calcining the zeolite at high temperature in a relatively dry environment, such as a stream of nitrogen-containing gas, in the absence of water vapor, is an effective way to reduce the hydroxy group concentration of the zeolite. Thus, this technique can be included in general catalyst preparation processes wherever such low acidity or low hydroxyl concentration is to be achieved.

Aniž bychom chtěli být vázáni nějakou teorií, domníváme se, že kyselost je nezávislá na velikostí elementární cely a je možno jí nastavit na míru různými kombinacomi zahříváni v přítomnosti páry a suchého vzduchu. Prosný účinek zahřívání s párou a bez ni na kyselost zeolitu však není znám.Without wishing to be bound by theory, it is believed that the acidity is independent of the size of the elementary cell and can be customized by various combinations of heating in the presence of steam and dry air. However, the beneficial effect of heating with and without steam on the acidity of the zeolite is unknown.

Při přednostním postupu se vyrábí vodíková forma zeolitu, která má v podstatě nezměněnou velikost elementární cely vzhledem k neupravenému zeolitu. Shora uvodoné kalcinace za 3ucha se přodno3tně používá jako jediného prostředku pro snižováni kysslosti a koncentrace hydroxyskupin v zeolitu. Pokud se používá jiných metod, jako dealuminace nebo iontové výměny, přednostně se tyto pootupy aplikují před tepelným zpracováním za sucha. DohydrotIn a preferred process, a hydrogen form of zeolite is produced which has a substantially unchanged size of the elemental cell relative to the unmodified zeolite. The above-mentioned calcined calcination for dryness is used extensively as the only means for reducing the acidity and concentration of hydroxy groups in the zeolite. If other methods, such as dealumination or ion exchange, are used, these processes are preferably applied prior to dry heat treatment. Dohydrot

CS 276 113 BG 10 xylace 9β přednostně provádi před zaváděním upraveného zeolitu do tvářených částic kataly zátoru.CS 276 113 BG 10 xylation 9β is preferably performed prior to introduction of the treated zeolite into the formed catalyst particles.

Předpokládá se, že při hydrotermálnim zpracováni má pára tendenci bránit dehydroxylaci zeolitu. Použiti páry Je zjevně na mistě tehdy, má-li ee při zpracováni dosáhnout změny velikosti elementární cely zoolitu. Při způsobu podle vynálezu se tedy používá zeolitň se sníženou koncentraci hydroxyskupin a nikoliv prostě zeolitů zpracovaných párou.It is believed that in hydrothermal treatment, steam tends to prevent dehydroxylation of zeolite. The use of steam It is obviously appropriate if the processing of the elemental cell of the zoolite is to be resized. Thus, in the process of the invention, zeolite with a reduced concentration of hydroxy groups and not simply steam-treated zeolites is used.

Mnohé zaolity používané v katalyzátorech podle dosavadního stavu techniky bývají cha rakterizovány adsorpčni kapacitou pro vodu. Tato vlastnost a způsob jejího stanoveni jsou napřiklad popsány v již dříve citovaném US patentu č. 4 401 556. Zenlity jsou charakterizovány hodnotou adsorpčni kapacity pro vodní páru při 25 °C a p/p0 0,10 pod 5,00 % hmotnostních. Měřeni těchto hodnot nebylo u látek zkoušených v těchto příkladech prováděno. Později však byly tomuto zkoušeni podrobeny látky zpracované podobným způsobem a pocházející ze stejných zdrojů. Látka odpovidajici zeolitu C a zpracovaná stejným hydrotermálním postupem (použitá v dále uvedeném katalyzátoru 3) měla adsorpčni kapacitu pro vodu asi 2,5 % hmotnostních. Neupravená výchoz! látka pro postup A (katalyzátor č. 7) mála adsorpčni kapacitu pro vodu přibližně 10 % hmotnostních. Hodnota výchozí látky pro postup 3 nsbyla zjištována. Adsorpčni kapacita pro vodu zřejmě úměrně klesá s intenzitou hydrotermálního zpracováni.Many oolites used in prior art catalysts are characterized by water adsorption capacity. This feature and its determination are described in previously incorporated U.S. Pat. No. 4 401 556 are characterized by a Zenlity adsorption capacity for water vapor at 25 ° C and p / p 0 of 0.10 below 5.00% by weight. These values were not measured for the substances tested in these examples. Later, however, substances treated in a similar way and coming from the same sources were subjected to this test. The corresponding zeolite C and treated with the same hydrothermal process (used in Catalyst 3 below) had a water adsorption capacity of about 2.5% by weight. Unedited outcrop! the process A substance (Cat. No. 7) had a water adsorption capacity of about 10% by weight. The starting material value for Procedure 3 was not determined. The adsorption capacity for water appears to decrease proportionally with the intensity of the hydrothermal treatment.

Přiklad IIExample II

Úkolem tohoto přikladu je zjistit vliv velikosti elementární cely a NHg-TPD kyselosti na selektivitu a aktivitu výsledných katalyzátorů.The purpose of this example is to determine the effect of elemental cell size and NHg-TPD acidity on the selectivity and activity of the resulting catalysts.

Katalyzátory se připraví smísením práškového zeolitu s matrici za žáruvzdorného oxi•du, složenou z aluminy a silika-aluminy v množstvích zvolaných tak, aby sa získal katalyzátor obsahující 5 % hmotnostních těkavého volného zeolitu a 95 % hmotnostních oxidové matrice. Výsledná směs ss vytlač! na válcovitá těliska o rozměrech 0,16 χ 1,27 cm. Vytlačená látka se vysuší a potom 'dvě hodiny kalcinuje na vzduchu při teplotě 343 °C. Kalcinované částice se pak odpařovacim nanášením ko-impregnuji vodným roztokem metawolframenu amonného a dusičnanu nikalnatého (Ni(N03)2.6H20), které jsou přítomny v množstvích postačujících pro získání katalyzátoru obsahujícího 1,0 ;'J hmotnostního elementárního niklu a 10,0 % hmotnostních elementárního wolframu. Napuštěný katalyzátor sa pak 45 minut kalcinuja při 343 °C a potom 90 minut při 593 °C. Shora uvedeným postupem se připraví šest katalytických kompozic, z nichž každá obsahuje jeden ze zeolitů Y připravených podle přikladu I. V tabulce II Jsou uvedeny vlastnosti katalyzátorů 1 až 6 odpovídajících zaolitům A až F.Catalysts are prepared by mixing the powdered zeolite with a matrix of a refractory oxide composed of alumina and silica-alumina in amounts selected to give a catalyst containing 5% by weight volatile free zeolite and 95% by weight oxide matrix. The resulting mixture was squeezed out! for cylindrical bodies with dimensions 0.16 χ 1.27 cm. The extrudate was dried and then calcined in air at 343 ° C for two hours. The calcined particles are then co-impregnated by evaporative deposition with an aqueous solution of ammonium meta-tungstate and nickel nitrate (Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O), which are present in amounts sufficient to provide a catalyst containing 1.0 wt. 0% by weight of elemental tungsten. The impregnated catalyst is then calcined at 343 ° C for 45 minutes and then at 593 ° C for 90 minutes. Six catalyst compositions are prepared as described above, each containing one of the zeolites Y prepared according to Example I. Table II lists the properties of catalysts 1 to 6 corresponding to the zolites A to F.

Shora uvedeným způsobem se připraví katalyzátory za použiti zeolitů, kterých bylo použito jako výchozích látek při postupech A a 3 v příkladu I. Katalyzátor č. 7 se připraví za použiti výchozího zeolitu pro postup A (velikost elementární cely 2,456 nm, NH^-TPD a 2,60) a katalyzátor č. 8 se připraví za použiti výchozího zeolitu pro postup B (velikost elementární cely = 2,437 nm, NHg-TPD = 2,18). Vlastnosti katalyzátorů č. 7a O jsou také uvedeny v tabulce II.The above catalysts were prepared using the zeolites used as starting materials in procedures A and 3 in Example I. Catalyst # 7 was prepared using the starting zeolite for Procedure A (elemental cell size 2.456 nm, NH 4 -TPD and 2.60) and Catalyst No. 8 was prepared using the starting zeolite for Procedure B (elemental cell size = 2.437 nm, NHg-TPD = 2.18). The properties of catalysts 7 and 0 are also shown in Table II.

Tabulka IITable II

katalyzátor č. catalyst C. zeolit zeolite velikost elementární cely (nm) elementary cell size (nm) hodnota nh3-tponh value 3 -tpo 1 1 Λ Λ 2,43G 2,43G 1,50 1.50 2 2 B (B) 2,435 2,435 1,13 1.13 3 3 C C 2,429 2,429 0,65 0.65

CS 276 113 BG pokračováni tabulky IIEN 276 113 BG continued Table II

katalyzátor Č. catalyst C. zeolit zeolite velikost elementární cely (nm) elementary size cell (nm) hodnota nh3-tpdnh value 3 -tpd 4 4 D D 2,425 2,425 0,14 0.14 5 5 E E 2,436 2,436 1,30 1.30 6 6 F F 2,435 2,435 1,25 1,25 7 7 výchoz! látka pro postup A default! substance for process 2,456 2,456 2,60 2.60 8 8 výchozí látka pro postup B starting material for process B 2,437 2,437 2,18 2.18

Všechny ehora uvedené katalyzátory ee zkoušejí na aktivitu a selektivitu následujícím způsobem. Předehřátý plynový olej, který má chemické a fyzikální vlastnosti uvedené v tabulce III, se veda isothermiekým reaktorem (jeden průchod) obsahujícím 75 ml částic katalyzátoru smíšených s asi 29 ml oxidu křemičitého o zrněni 60 až 00 mesh (180 až 250 zum). Pracuje se za těchto provozních podmínek; přetlak 13,79 MPa, hodinová prosto/ 3 3 rová rychlost kapalné fáze 1,0 h , průtok recyklovaného vodiku 1770 Nm /m při Čistotě 90 až 95 % a délka pokusu přibližně 4 dny. Tsplota v reaktoru se nastaví tak, aby se dosáhlo 85 % (hmotnostně) konverze na produkty s teplotou varu pod 371 °C. Konverze v % se vypočítá na základě analýzy rozmez! teploty varu produktu kapalinovou chromatografii.All of the above ee catalysts were tested for activity and selectivity as follows. The preheated gas oil which has chemical and physical properties shown in Table III, science isothermiekým reactor (single pass) containing 75 ml of catalyst particles mixed with about 29 ml of a silica having a grain size from 60 to 00 mesh (from 180 to 250 microns). It is operated under these operating conditions; overpressure 13.79 MPa, hourly space / 3 3 m liquid phase velocity 1.0 h, recycled hydrogen flow rate 1770 Nm / m at a purity of 90-95%, and experiment duration approximately 4 days. The reactor temperature is adjusted to achieve 85% (w / w) conversion to products boiling below 371 ° C. To the nVersion in% is calculated based on the analysis of the range! boiling point of the product by liquid chromatography.

Tabulka IIITable III

Vlastnosti vakuového plynového olejeProperties of vacuum gas oil

hustota při 15,6 °C (g/cm6)density at 15.6 ° C (g / cm 6 ) 0,9248 0.9248 destilace distillation (°C) (° C) hustota °API při 15,5 °C density ° API at 15.5 ° C 21,5 21.5 počátek beginning 200 200 teplota tečeni (°C) pouring temperature (° C) 26,7 26.7 5/10 % 5/10% 340/372 340/372 anilinový bod (°C) aniline point (° C) 75,0 75.0 20/30 20/30 398/419 398/419 sira (LEČO), (J hmotnostní) sira (LEČO), (J mass) 2,24 2.24 40/50 40/50 439/455 439/455 dusik (Kjsldahl), (ppm) Nitrogen (Kjsldahl), (ppm) 1100 1100 60/70 60/70 473/490 473/490 uhlík hmotnostní) carbon weight) 85,82 85.82 00/90 00/90 514/544 514/544 vodík (?□ hmotnostní) hydrogen (? □ weight) 11,64 11.64 konec end 582 582 bromové číslo bromine number 5,0 5.0 % předestiloného produktu % of the distilled product 99,0 99.0 viskozita při 98,9 °C (m^/s) Viscosity at 98.9 ° C (m ^ / s) 6,954.10-6 6,954.10 -6 uhlík (Condradson) (% hmotnost.) carbon (Condradson) (% by weight) 0,42 0.42

Výsledky shora uvedené zkoušky jsou uvedeny v tabulce IV. Katalyzátory 1 až 4 a 6 jsou připraveny z látky z poetupu A přikladu I. Data zjištěná u těchto pěti katalyzátorů ukazuji, že při nižších velikostech elementární cely zeolitu 1) klesá aktivita katalyzátoru a 2) stoupá selektivita.The results of the above test are shown in Table IV. Catalysts 1 to 4 and 6 are prepared from the compound of Example I, Poetup A.

CS 276 113 BGCS 276 113 BG

Tabulka IVTable IV

katalyzátor č. catalyst C. Aktivita, (°C) (teplota v reaktoru potřebná pro dosaženi 85% konverze) Activity, (° C) (reactor temperature required to achieve 85% conversion) Selektivita (podíl produktu v % hmotnostních o teplotě varu 149 až 371 °C při 85% konverzi) Selectivity (% by weight of the product with a boiling point of 149 to 371 ° C at 85% conversion) hodnota nh3-tpdnh value 3 -tpd 1 1 412 412 59 59 1,50 1.50 2 2 414 414 59 59 1,13 1.13 3 3 419 419 61 61 0,65 0.65 4 4 425 425 63 63 0,14 0.14 5 5 417 417 80 80 1,30 1.30 6 6 417 417 59 59 1,25 1,25 7 7 405 405 55 55 2,60 2.60 8 8 417 417 5G 5G 2,10 2.10

Data rovněž ukazuji, že .katalyzátory z příkladu I až IV podlá tohoto vynálezu jsou podstatně lepši, pokud se týče kombinace aktivity a selektivity než katalyzátory z příkladů 7 a 8, které obsahuji neupravený vysoce kyselý katalyzátor. Z porovnáni katalyzátorů 1 až 6 a 7 a 8 ukazuje, že lepši katalyzátor se ziská, když je hodnota NH^-TPD kyselosti zeolitická složky nižši než asi 2,0. Konkrétně, přestože katalyzátor č. 7 vykazuje poměrně vysokou aktivitu (405 °C), jeho selektivita je nepřijatelná (55 % hmotnostních) . 3a však třeba uvést, ža velikost elementární buňky zeolitu obsaženého v katalyzátoru č. 7 je 2,456 nm, což je hodnota ležíci mimo přednostního rozmez! 2,420 až 2,445 nm uvedeného v již dřivé citovaném US patentu č. 4 401 556.The data also show that the catalysts of Examples I to IV of the present invention are significantly better in combination of activity and selectivity than the catalysts of Examples 7 and 8, which contain untreated highly acidic catalyst. A comparison of catalysts 1 to 6 and 7 and 8 shows that a better catalyst is obtained when the NH 4 -TPD acidity of the zeolite component is less than about 2.0. In particular, although Catalyst No. 7 exhibits a relatively high activity (405 ° C), its selectivity is unacceptable (55% by weight). However, it should be noted that the size of the elemental cell of the zeolite contained in Catalyst No. 7 is 2,456 nm, a value which lies outside the preferred range. 2,420 to 2,445 nm disclosed in previously cited U.S. Patent No. 4,401,556.

Katalyzátor č. 8, obsahující zeolit, jehož velikost elementární buňky leži ve shora uvedeném rozmezí (2,437 nm), však vykazuje srovnatelnou aktivitu (417 °C), ale špatnou selektivitu (56 % hmotnostních). Ze shora uvedených příkladů je zřejmé, že hodnota kyselosti NH^-TPD zeolitové složky ovlivňuje celkovou výkonnost hydrokrakovaciho katalyzátoru.Catalyst No. 8, containing zeolite, whose elemental cell size lies within the above range (2,437 nm), however, exhibits comparable activity (417 ° C) but poor selectivity (56% by weight). From the above examples, it is clear that the acid value of the NH 4 -TPD zeolite component affects the overall performance of the hydrocracking catalyst.

Výchozí zeolitická látka z postupu S, charakterizovaná shora, vykazuje zřejmě řadu přednostních vlastnosti popsaných v odkazu na dosavadní stav techniky US patentu č.The starting zeolite from process S, as described above, appears to exhibit a number of preferred properties described in reference to U.S. Pat.

401 556 (Bezman a dalši). Qedné se o obchodně dostupnou látku s velikosti elementární cely 2,437 nm, která byla podrobena hydrotermólnímu zpracováni. Sednou výjimkou vzhledem k zeolitu podle tohoto vynálezu, pokud se týče přednostních vlastností citovaných v tomto odkazu, je jeji hodnota kapacity iontové výměny, stanovená podle Bezmana a dalších (0,171). Této látky se použivá v přikladu č. S. Bezmanův odkaz uvádí, že kapacita iontové výměny by neměla být vyšší než 0,07.401,556 (Bezman et al.). It is a commercially available substance with a unit cell size of 2.377 nm, which has been subjected to hydrothermal treatment. A seventh exception to the zeolite of the present invention with respect to the preferred properties cited in this reference is its ion exchange capacity value, as determined by Bezman et al. (0,171). This substance is used in Example S. Bezman's reference states that the ion exchange capacity should not exceed 0.07.

Kalcinaci za sucha se látka použitá v katalyzátoru 8 převede na látku použitou pro přípravu katalyzátoru 5. Katalyzátor 5 má lepši selektivitu při stejné aktivitě a je výborným katalyzátorem. Rozdíl ve velikosti elementární cely mezi zeolity v katalyzátorech a 8 je prakticky nevýznamný. 3a tedy zřejmé, že popsaným způsobem lze zlepšit selektivitu katalyzátoru řádově podstatně vice než by odpovídalo změně velikosti elementární buňky. Zeolit E použitý va vynikajícím katalyzátoru 5 má kapacitu iontové výměny 0,091. To je hodnota, která převyšuje horni hranici uváděnou ve shora citovaném odkazu Bezmana a dal šich o 28 %.Dry calcination converts the substance used in Catalyst 8 to the substance used to prepare Catalyst 5. Catalyst 5 has better selectivity with the same activity and is an excellent catalyst. The difference in elementary cell size between zeolites in catalysts and δ is practically insignificant. 3a, it can therefore be seen that the selectivity of the catalyst in this manner can be improved by substantially more than would correspond to a change in the size of an elemental cell. The zeolite E used in the excellent catalyst 5 has an ion exchange capacity of 0.091. This is a value that exceeds the upper limit quoted in the Bezman reference cited above and has increased by 28%.

Claims (1)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS Způsob hydrokrakováni proudu uhlovodíkové násady obsahujícího alespoň 50 objemových složek vroucích nad 371 °C za účelem výroby středněvrouciho uhlovodíkového destilátu s teplotou varu od 147 do 371 °C, při němž se proud násady uvadl do styku s katalyzátorem zahrnujícím hydrogenačni složku zvolenou ze souboru zahrnujícího molybden, wolfram, nikl, kobalt, platinu, palladium a železo, anorganickou matrici obsahující 45 až 90 % hmotnostních silika-aluminy a 5 až 45 % hmotnostních aluminy a zeolit typu Y ve vodíkové formě, jehož velikost elementární cely je 2,420 až 2,440 nm za hydrokrakovacích podmínek zahrnujících teplotu 204 až G49 °C, přetlak 1379 až 20S05 kPa, prostorovou rych«1 3 -1 lost kapalné fáze 0,1 až 15 h a rychlost cirkulace vodiku 355 až 5 333 Nm ,h , vyznačující se tim, že 9Θ použije katalyzátoru, jehož zeolitická složka má kapacitu iontové výměny vyšěi než 0,07 a hodnotu kyselosti NHg-TPD nižší než 1,50,A process for hydrocracking a hydrocarbon feed stream comprising at least 50 volume components boiling above 371 ° C to produce a medium boiling hydrocarbon distillate having a boiling point of 147 to 371 ° C, wherein the feed stream is contacted with a catalyst comprising a hydrogenation component selected from molybdenum, tungsten, nickel, cobalt, platinum, palladium and iron, an inorganic matrix containing 45 to 90% by weight of silica-alumina and 5 to 45% by weight of alumina and zeolite type Y in hydrogen form having a unit cell size of 2,420 to 2,440 nm under hydrocracking conditions comprising a temperature of 204 to G49 ° C, an overpressure of 1379 to 20S05 kPa, a liquid phase space velocity of 0.1 to 15 h and a hydrogen circulation rate of 355 to 5333 Nm, h, characterized in that 9Θ uses a catalyst, having a zeolite component having an ion exchange capacity greater than 0.07 and an acid value of NHg-TPD lower than 1.50
CS19090A 1990-01-15 1990-01-15 Process for preparing medium-boiling hydrocarbon distillation product CS276113B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS19090A CS276113B6 (en) 1990-01-15 1990-01-15 Process for preparing medium-boiling hydrocarbon distillation product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS19090A CS276113B6 (en) 1990-01-15 1990-01-15 Process for preparing medium-boiling hydrocarbon distillation product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS9000190A2 CS9000190A2 (en) 1991-07-16
CS276113B6 true CS276113B6 (en) 1992-04-15

Family

ID=5333622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS19090A CS276113B6 (en) 1990-01-15 1990-01-15 Process for preparing medium-boiling hydrocarbon distillation product

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS276113B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS9000190A2 (en) 1991-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4894142A (en) Hydrocracking process employing low acidity Y zeolite
US4661239A (en) Middle distillate producing hydrocracking process
RU2744001C1 (en) Modified y-type molecular sieve and method for producing same, hydrocracking catalyst, method for producing same and method for petroleum oil hydrocracking
NL193655C (en) Composition with an aluminosilicate zeolite as well as a hydrocarbon conversion process using a catalyst based on that composition.
US3758402A (en) Catalytic hydrocracking of hydrocarbons
EP0028938B1 (en) Catalytic conversion of hydrocarbons
US4738940A (en) Novel hydrocracking or cracking catalyst for hydrocarbon charges
JP4855475B2 (en) Hydrocracking catalyst containing beta and Y zeolite and its use for producing naphtha
CN1717277B (en) Hydrocracking catalyst
US5207892A (en) Hydrocarbon conversion process employing a modified form of zeolite Y
ES2289007T3 (en) ZEOLITES AND THE USE OF THE SAME.
US5139648A (en) Hydrocarbon conversion process using pillared clay and a silica-substituted alumina
JP2006505671A (en) Hydrocracking catalyst comprising ultra-low acidity ultrastable Y-type zeolite and homogeneous amorphous silica-alumina and hydrocracking method
WO1992009366A1 (en) Gasoline hydrocracking catalyst and process
US6136180A (en) Catalyst comprising a NU-88 zeolite, a group VB element and its use for hydroconverting hydrocarbon-containing petroleum feeds
RU2552645C2 (en) Method of preparing faujasite zeolite
JP4116617B2 (en) Catalyst containing zeolite beta and method of using it for hydrocarbon conversion process
KR20060023175A (en) Hydrocarbon Conversion Processes and Catalysts
US5190903A (en) Low acidity Y zeolite
CZ284758B6 (en) Catalyst composition and the use thereof for hydrocarbon oil conversion
US5080778A (en) Hydrocarbon conversion process using novel silica-substituted aluminas
JPH04227849A (en) Catalyst for cracking hydrocarbon feed raw material containing beta-zehte, zeolitey and matrix
EP0287718B1 (en) Middle distillate - producing hydrocracking catalyst
CS276113B6 (en) Process for preparing medium-boiling hydrocarbon distillation product
KR100563555B1 (en) How to improve the flow point of feedstock including catalysts and paraffins mainly based on modified NU-87 zeolite

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20050115