NO169082B - Fremgangsmaate for fremstilling av umettede hydrokarboner ved selektiv krakking. - Google Patents

Fremgangsmaate for fremstilling av umettede hydrokarboner ved selektiv krakking. Download PDF

Info

Publication number
NO169082B
NO169082B NO871669A NO871669A NO169082B NO 169082 B NO169082 B NO 169082B NO 871669 A NO871669 A NO 871669A NO 871669 A NO871669 A NO 871669A NO 169082 B NO169082 B NO 169082B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst composition
metal
tectometallosilicate
tectometal
weight
Prior art date
Application number
NO871669A
Other languages
English (en)
Other versions
NO169082C (no
NO871669L (no
NO871669D0 (no
Inventor
Bhushan Kumar Sharma
Original Assignee
British Petroleum Co Plc
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 British Petroleum Co Plc filed Critical British Petroleum Co Plc
Publication of NO871669D0 publication Critical patent/NO871669D0/no
Publication of NO871669L publication Critical patent/NO871669L/no
Publication of NO169082B publication Critical patent/NO169082B/no
Publication of NO169082C publication Critical patent/NO169082C/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76Iron group metals or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/74Noble metals
    • B01J29/7484TON-type, e.g. Theta-1, ISI-1, KZ-2, NU-10 or ZSM-22
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76Iron group metals or copper
    • B01J29/7684TON-type, e.g. Theta-1, ISI-1, KZ-2, NU-10 or ZSM-22
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76Iron group metals or copper
    • B01J29/7692MTT-type, e.g. ZSM-23, KZ-1, ISI-4 or EU-13
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/78Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J29/7884TON-type, e.g. Theta-1, ISI-1, KZ-2, NU-10 or ZSM-22
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C4/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms
    • C07C4/02Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by cracking a single hydrocarbon or a mixture of individually defined hydrocarbons or a normally gaseous hydrocarbon fraction
    • C07C4/06Catalytic processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av umettede hydrokarboner, f.eks. olefiner fra en hydrokarbonblanding inneholdende paraffiniske normale og forgrenede hydrokarboner ved selektiv krakking av lineære paraffiner i blandingen i nærvær av tektometallsilikater, spesielt zeolitter av Theta-1 (den såkalte "TON")-typen.
Zeolitter er velkjente naturlige og syntetiske sammensetnin-ger. Mange av dem har blitt demonstrert å ha katalytiske egenskaper for forskjellige typer av hydrokarbonomdannelse og beslektede reaksjoner. Zeolitter kan defineres som ordnede porøse krystallinske aluminiumsilikater som har en rammeverkstruktur bestående av et stivt, regelmessig, tredimensjonalt verk av Si04~ og A104-tetraedere, hvori tetraedere er tverr-bundet ved deling av oksygenatomene og som er tilstrekkelig åpent til å romme i det minste vannmolekyler. Slike struktu-rer inneholder vanligvis en regelmessig rekke av små hulrom som er forbundet med hverandre gjennom kanaler eller porer. Dimensjonene til hulrommene og kanalene kan variere fra de til vann til de av temmelig store molekyler. For en gitt rammeverkstruktur er dimensjonene til hulrommene og kanalene begrenset til et lite antall verdier som kan variere fra struktur til struktur. Disse struktuene er således i stand til å absorbere molekyler av visse dimensjoner mens de avstøter de med dimensjoner som er større enn en kritisk verdi som varierer med strukturtypen. Dette har ledet til zeolitter som benyttes som molekylarsikter. Zeolitter tilhører en klasse materialer som kan betegnes tekto-aluminiumsilikater som omfatter (i tillegg til zeolitter) feltspat- og feltspatoidmaterialer . Alle oksygenatomer som danner tetraedere er delte, og forholdet for totale alumi-nium- og silisiumatomer til oksygenatomer er således 1:2.
Zeolitter er best kjennetegnet ifølge rammeverkstrukturtype, dvs. på topologien til rammeverket, uten hensyn til sammensetning, fordeling av forskjellige tetraederatomer, celle-dimensjoner og symmetri. En kode bestående av tre store bokstaver har blitt adoptert for hvert kjent strukturtype etter anbefalinger fra IUPAC angående zeolittnomenklatur ("Chemical Nomenclature, and Formulation of Compositions, of Synthetic and Natural Zeolites" IUPAC gul brosjyre, 1978) og en samling av 38 kjente zeolittstrukturtyper har blitt publisert av The Structure Commission of the International Zeolite Association ("Atlas of Zeolite Structure Types", av Meier, W. M. og Olsen, D. E. (1978), distribuert av Poly-crystal Book Service, Pittsburgh, PA, USA. I tillegg til gruppene klassifisert ved kjent strukturtype er det en ytterligere gruppe av krystallinske zeolittmaterialer hvis røntgen-diffraksjonsmønstere, sorpsjon, ioneutveksling og beslektede egenskaper indikerer at de ikke har kjente strukturtyper, men synes å ha nye strukturtyper. Denne nye klasse av zeolitter har unidimensjonelle, ikke-skjærende kanaler med ti-leddede ringåpninger opptil 6 Å i diameter og er klassifisert som "TON-typen" under tre-bokstavkodingen for strukturtype. Theta-1 er et eksempel på et slikt nytt, porøst krystallinsk aluminiumsilikat og er beskrevet i EP patent 0 05 704 9.
Det er flere tidligere publikasjoner som indikerer at rå-materialer slik som paraffiner, spesielt C3-C8 paraffiner kan dehydrogeneres til olefiner. Av disse refererer GB patent 1507778, GB patent 1507549 og GB patent 1537780 til bruken av galliumoksyd på en silisiumdioksyd- eller aluminiumoksydbærer som en dehydrogeneringskatalysator. Selektiviteten til galliumoksyd på silisiumdioksyd for olefiner er imidlertid bare mulig ved relativt lave omdannelser, idet selektiviteten faller til fordel for dannelse av aromater og (hydro)-krakkingsreaksjoner ved høye omdannelser. I tillegg lider disse katalysatorer under koksavsetning og deaktiveres hurtig.
En annen klasse av katalysatorer er de typer som er beskrevet i EP patentsøknad, publ. nr. 0042252 som angår anvendelsen av katalysator inneholdende en galliumforbindelse på en lite syreholdig bærer for dehydroisomerisering av paraffiner, f.eks. n-butan til isobuten.
I patentene GB 1561590 og EP 0024930 angis det at gallium-forbindelser båret på zeolitter av MFI-, MEL- og FER-typen, ZSM-12, ZSM-8 og zeolitt-beta, katalyserer slike dehydro-generingsreaksjoner skjønt produktene fra reaksjonen primært er aromater kombinert med noen krakkede produkter.
En ytterligere publikasjon, EP patentsøknad, publ. nr. 0036292, beskriver bruken av aluminiumsilikatzeolitter for omdannelse av paraffiner til aromater og (hydro-)krakkede produkter.
Ved fremstilling av olefiner fra paraffiner over aluminium-silikatkatalysatorer av MFI-typen er det vanligvis dannelsen av aromater som må undertrykkes ved modifikasjon av aluminiumsilikatet av MFI-typen.
Zeolitter som har unidimensjonelle, ikke-skjærende kanaler med ti-leddede ringåpninger opptil 6 Å i diameter, av hvilke Theta-1 typen er et spesielt eksempel, forventes å ha lignende katalytiske egenskaper til aluminiumsilikater av MFI-typen p.g.a. meget lignende fysikalsk-kjemiske egenskaper. Aluminiumsilikater av MFI- og Theta-1 typen kan fremstilles med meget lignende SiC^/A^C^-forhold med nesten identisk formselektive sorpsjonsegenskaper. F.eks. adsorbe-rer og desorberer begge xylener. Begge kan fremstilles fra meget lignende utgangsgeler (inkludert det samme templatet slik som dietanolamin) underkastet identiske nedbrytnings-parametere, se f.eks. EP patent 0057049. Det kan således med rimelighet forventes at krakking av en blanding av normale og forgrenede paraffiner over en katalysator inneholde en umodifisert hydrogenform av aluminiumsilikat av Theta-1 typen skulle lede til et produkt med en relativt høy andel av metan og et relativt lavt forhold for alken til totale alifater (alkan og alken) dersom den utsettes for betingelser under hvilke en katalysator inneholdende en umodifisert hydrogenform av aluminiumsilikat av MFI-typen leder til dannelse av en lignende produktblanding.
Overraskende er det nå funnet at dersom en katalysator som inneholder en umodifisert hydrogenform for aluminiumsilikat av Theta-1 typen eller et annet tektometallsilikat av lignende struktur som inneholder eller er ladet med et overgangsmetall eller —metallion i en spesifikk konsentrasjon anvendes for krakking av en blanding av normale og forgrenede paraffiner, så er prosessen meget selektiv m.h.t. krakking av de lineære paraffinene i blandingen til olefiner.
Det vil således synes som at selv om både zeolitter av MFI-og TON-typen har en ti-leddet ringstruktur, så opptrer de skjærende kanalene i MFI-typen forskjellig fra den til de ikke-skjærende kanalene i TON-typen.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av umettede hydrokarboner som er rike på lette olefiner, ved krakking av et paraffinisk råmateriale omfattende en blanding av normale og forgrenede c2-c20 paraffiner, i nærvær av en katalysatorsammensetning innbefattende tektometallosilikat, hvor olefinene har et lavere antall karbonatomer i kjeden enn paraffinråmaterialet, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at tektometallosilikatet er (a) vesentlig i sin kalsinerte, organisk-frie hydrogenform og har følgende sammensetning uttrykt som molforhold av oksydene:
hvor H er et proton, X er ett eller flere av metallene valgt fra Ål, Ga, Zn, Fe, Cr og B, m er valensen til metallet X i metalloksydet XO2, x er minst 30, y/x er fra 0 til 5 og tektometallosilikatet har unidimensjonelle, ikke-skjærende kanaler med 10-leddede ringåpninger opp til 6Å i diameter, og (b) ladet med et metall eller metallion valgt fra rhenium, nikkel, palladium og platina i en mengde på 0,05-2# vekt/vekt av den totale katalysatorsammensetningen.
Tektometallsilikatene som anvendes i foreliggende oppfinnelse, er således hensiktsmessig av typen ZSM-23, EU-3, ZSM-48 eller Theta-1 og er fortrinnsvis strukturtypen Theta-1 som beskrevet i EP patent 0057049 som i sin organisk-frie hydrogenform har et røntgen-diffraksjonsmønster vesentlig som angitt i nedenstående tabell 1.
Med betegnelsen "organisk-fri hydrogenform" menes her og i foreliggende sammenheng at tektometallsilikatet har blitt gjort vesentlig fri for organisk materiale innført under syntese eller etterfølgende behandlinger, og kationet er vesentlig hydrogen. Tektometallsilikatene fremstilt fra organiske baser inneholder organiske stoffer som syntetisert, og disse kan hensiktsmessig fjernes ved kalsinering i luft. Tektometallsilikatene fremstilt fra ammoniakk inneholder ikke organiske stoffer som syntetisert. I et slikt tilfelle er derfor et fjerningstrinn for organiske stoffer, slik som kalsinering i luft, ikke vesentlig.
H20-innholdet "Y" i tektometallsilikatet er hydratvannet og vil avhenge, innen de ovenfor angitte forhold, av de betingelser under hvilke det er tørket, kalsinert, utsatt for ytterligere vandige behandlinger eller kombinasjoner derav etter syntese. H20-innholdet "Y" inkluderer ikke vann som spekulativt kan være til stede når kation er hydrogen.
Kationet i tektometallsilikatet er vesentlig H, skjønt meget små mengder av andre kationer slik som ammonium, alkalium-metallkationer, jordalkalimetallkationer, oganisk nitrogen-holdige kationer, aluminiumkation, og blandinger derav som ikke har blitt fullstendig fjernet under kalsinering, også kan være til stede.
Kationene som er til stede i tektometallsilikatet, kan erstattes under anvendelse av konvensjonelle ioneutvekslings-teknikker enten fullstendig eller delvis med andre kationer, f.eks. hydrogenioner eller metallkationer.
Den organisk-frie hydrogenformen av tektometallsilikatet kan fremstillees ved hjelp av kjente metoder slik som utveksling med hydrogenioner eller ammoniumkationer fulgt av en eller flere kalsineringer eller en kombinasjon av de to fulgt av en eller flere kalsineringstrinn, dersom tektometallsilikatet fremdeles inneholdt ammoniumioner.
Metallet X i metalloksyder XO2 er fortrinnsvis Ål, Ga, Zn, Fe, B eller Cr. I tektometallsilikatet er molarforholdet for silisiumdioksyd til metall X fortrinnsvis fra 30:1 til 200:1.
Når tektometallsilikatet ifølge foreliggende oppfinnelse er Theta-1, har det i sin organisk-frie hydrogenform et røntgen-diffrakssjonsmønster som vist i nedenstående tabell 1. De spesifikke verdiene i tabellen ble bestemt under anvendelse av kobber K-alfa bestråling og en datamaskin-trinnavsøkning.
Topphøydene, I, og deres posisjon som en funksjon av 2-Theta, hvor Theta er Bragg-vinkelen, ble lest fra spektrometer-utgangen. Fra denne utgang ble de relative intensiteter 100 x I/I0, hvor ID er intensiteten for den sterkeste toppen, og det er den interplanare avstand i Å, tilsvarende til de registrerte toppene, beregnet.
Det vil forstås at fagmannen på området at røntgen-diff raks jonsmønstere til tektonmetallsilikater kan variere i verdiene for I/IG og d-avstammen avhengig f.eks. av om prøven som undersøkes, er kalsinert eller ukalsinert, av kalsi-neringstemperaturen, av typen av kation som er til stede i tektometallsilikatet, molforholdet for silisiumdioksyd til metalloksyd, og partikkelstørrelsen for tektometallsilikatet. Tektometallsilikatet fremstilles hensiktsmessig ved blanding for silisiumdioksyd, en kilde for aluminiumoksyd, en kilde for alkalimetall(er), vann og en organisk eller uorganisk nitrogenholdig base inntil en homogen gel er dannet og krystallisasjon av gelen ved en temperatur over 70°C.
Tektometallsilikatene som har unidimensjonell, ikke-skjærende kanaler med ti-leddede ringåpninger opptil 6Å i diaameter er ladet med metaller eller metallioner med kjent hydroge-ner ing/aktivitet. Eksempler på slike metaller innbefatter overgangsmetallene, spesielt rhenium, nikkel, palladium og platina. Av disse er nikkel eller nikkelioner mest fore-trukne .
Tektometallsilikatet som her benyttes, kan lades med de relevante overgangsmetallene eller -ionene ved hjelp av konvensjonelle teknikker med ioneutveksling eller impregnering. Tektometallsilikatet kan f.eks. lades med nikkel ved begynnende fuktighetsimpregnering av H-formen for zeolitten ved bruk av vandige oppløsninger av nikkelsaltene, f.eks. nikkel (II) nitrat. Nikkelsalter kan også oppløses i ikke-vandige media, f.eks. alkoholer, for dannelse av ikke-vandige oppløsninger som deretter kan benyttes for impregnering av H-zeolitten.
Mengden av overgangsmetaller eller —ioner som er tilført tektometallsilikatet, er hensiktsmessig 0,05-1,0 vekt-#, fortrinnsvis 0,08-0,8 vekt-#, av den totale katalysatorsammensetningen. Tektometallsilikatene som benyttes i foreliggende oppfinnelse, kan bindes i et hensiktsmessig bidningsmateriale under anvendelse av metoder og bindings-materialer som er velkjent innen teknikken, slik som f.eks. silisiumdioksyd, aluminiumoksyd og aluminiumfosfat. Når et overgangsmetall eller -ion inkorporeres i tektometallsilikatet, kan det bindes før eller etter lading med nevnte metall eller ion. Katalysatorsammensetningen kan utsettes for ytterligere aktiveringsbehandlinger, f.eks. termokjemisk ved oppvarming f.eks. I en inertgass, f.eks. i nitrogen, eller i et oksydativt miljø slik som tørr luft, damp, eller moleky-lært oksygen, eller i et reduserende miljø slik som tørr hydrogen, før kontakt med paraffin-råmaterialet. Slike ytterligere behandlinger kan utføres i løpet av en eller flere av katalysator-fremstillingstrinnene.
Det er foretrukket å utføre aktiveringsbehandlingen i hydrogen. Slik behandling med hydrogen kan f.eks. utføres ved bruk av en bærergass som inneholder 1-10056 v/v, fortrinnsvis 30-100$ v/v av hydrogen. Behandlingstemperaturen er hensiktsmessig 400-800°C, fortrinnsvis 400-700°C. Behandlings trykket kan variere fra 100 til 5000 kPa, men er fortrinnsvis 100-2000 kPa. Behandlingen kan utføres over en varighet på fra 5 min. til 200 timer, fortrinnsvis 1-20 timer.
Det vil forstås av fagmannen at de betingelser som er spesifisert for hvilke som helst av de ovennevnte behandlinger, vil være uavhengig. Økning av strengheten eller hårdheten for en eller flere av parametrene kan tillate en reduksjon i strengheten av de andre relevante parametrene. I tilfellet for dampbehandling, f.eks., kan heving av behandlingstemperaturen forventes å forkorte behandlingens varighet.
Blandingen av paraffiner som kan krakkes til de tilsvarende olefiniske hydrokarboner ved kontakt med de heri definerte katalysatorsammensetningene, er hensiktsmessig blandinger av mettede hydrokarboner opp til voksne, fortrinnsvis blandinger inneholdende C2-C20 paraffiner, f.eks. lett nafta. Råmaterialet kan også inneholde olefiner og aromatiske hydrokarboner, f.eks. et reformat. Råmaterialet kan være fortynnet f.eks. med hydrogen, nitrogen eller damp.
0
Trekket for krakkingsreaksjonen er at til forskjell fra dehydrogenering har olefinene i produktet et lavere antall karbonatomer enn paraffin-råmaterialet som krakkes. I tillegg er prosessen selektiv mot krakking av lineære paraffiner.
Krakkingsreaksjonen utføres hensiktsmessig ved 400-700°C, fortinnsvis 450-700°C, idet den nøyaktige temperatur avhenger av andre variabler slik som råmaterialet og katalysator-aktivitet.
Krakkingsreaksjonen kan utføres ved et redusert eller for-høyet trykk, hensiktsmessig ved et trykk på 10-5000 kPa, fortrinnsvis 50-1000 kPa.
Væskeromhastigheten til råmaterialet over katalysatorsammensetningen er hensiktsmessig i området 0,1-10 LHSV, fortrinnsvis 0,5-5 LHSV.
Produktene fra krakkingsreaksjonen er hovedsakelig hydrokarboner som er rike på lette olefiner, f.eks. etylen, propylen og butylene. Krakkingsreaksjonen er effektiv og selektiv ved av biprodukter slik som metan og etan bare dannes i meget små mengder.
Produktene fra reaksjonen kan separeres i overensstemmelse med deres egenskaper, f.eks. smeltepunkt, kokepunkt, polari-tet, osv., eller i overensstemmelse med deres molekyldimen-sjoner. Metoder slik som molekylarsikting, destillasjon, selektiv adsorpsjon, kan benyttes for oppnåelse av separe-ring.
De lette olefinéne slik som C2~C4-olefiner er verdifullt petrokjemisk råmateriale for fremstilling av polyolefiner, alkoholer, overflateaktive midler og alkylaromater, og som et råmateriale for fremstilling av diesel- og jet-drivstoff. Produktolefinene kan også benyttes for fremstilling av metyl-tert-butyleter (MTBE) og for fremstilling av olefinoligomerer som er nyttige som bensininnblandingskomponenter.
Fremgangsmåten kan kombineres med en prosess omfattende olefin til hydrokarbonvæsker for oppnåelse av en kombinert prosess med paraffiner til hydrokarbonvæsker. Fremgangsmåten kan også anvendes for fluid-katalytisk krakking og for katalytisk avvoksing.
Foreliggende oppfinnelse illustreres ytterligere under henvisning til følgende eksempler.
Eksempler
A. Katalysatorfremstilling
Zeolittene benyttet i eksemplene og sammenligningsforsøkene som er beskrevet nedenfor, ble fremstilt i overensstemmelse med anvisningene for de respektive zeolittene i følgende patenter: Theta-1 EP 0057049 (The British Petroleum Co.) ZSM-23 US 4076842 (Mobil)
Eu-2 GB 2077709-A (ICI)
ZMS-5 EP 0030811 (The British Petroleum Co.)
Disse "som-syntetiserte" zeolitter ble deretter omdannet til H-formen som følger: De "som-syntetiserte" zeolittene ble kalsinert ved 600°C i luft, avkjølt til omgivelsestemperatur og deretter behandlet med 1 mol dm~^ vandig oppløsninger av ammoniumnitrat ved 90°C i 4 timer. Impregneringen med nikkel, der dette er angitt, ble deretter utført ved hjelp av teknikker med begynnende fuktighet. En kjent mengde NB^-zeolitt ble således blandet med tilstrekkelig destillert vann til å danne en tykk opp-slemming. En mengde nikkelnitratheksahydrat ble oppløst i en mengde vann lik zeolitt-porevolumet. Nikkeloppløsningen ble blandet godt inn i zeolittoppslemmingen, og de faste stoffene hensatt til å tørke ved omgivelsestemperatur i 16 timer. Den nikkel impregnerte zeolitten ble tørket ved 90°C, avkjølt og presset til pellets (8-16 mesh størrelse BSS) og anbragt i den katalytiske reaktoren. Aktiveringsmetoden som ble benyttet for de enkelte katalysatorene, er gitt i eksemplene, og forsøkene beskrevet nedenfor:
Tilførsel:
En blanding av vesentlig paraffiniske hydrokarboner som inneholder lineære og forgrenede alkaner, f.eks. en lett nafta med følgende sammensetning, ble benyttet i de nedenfor angitte eksempler:
Sammenli<g>nin<g>sforsøk 1 (ikke ifølge oppfinnelsen)
Den lette naftaen ble krakket under de viste betingelser, og produktene identifisert ved hjelp av gass-væske-kromatogra-fiske teknikker som vist i tabell 1 nedenfor: Katalysator: H-Theta-1, Si/Al = 32 molar aktivert i hydrogen ved 500°C i 1 time. Beregnet omdannelse for reaktant i = mol 1 tilført - mol i i produkt x 100$ mol i tilført
Eksempel 1
Katalysator: 0,09 vekt-S& Ni Impregnert på H-Theta-1 Si/Al= 32
Aktivering: Luft 500°C 1 time, nitrogen 500°C 1 time,
hydrogen 500°C 1 time
Sammenligningsforsøk 2 (ikke ifølge oppfinnelsen)
Katalysator: H-ZSM-5, Si/Al = 44
Aktivering i luft, nitrogen og hydrogen ved 500°C i 1 time hver
Eksempel 2
Dette eksempelet illustrerer en fremgangsmåte som anvender H-EU-2 zeolitt som også har unidimensjonelle, ikke-skjærende kanaler med ti-leddede ringåpninger og med en diameter opptil 6 Å.
Katalysator: 0,08 vekt-$ Ni impregnert på H-ETJ-2 Si/Al = 143 Aktivert i luft og nitrogen ved 500°C i 1 time hver
Reaks. 1 onsprodukter
Krakkingsmåten som er spesifikk for H-zeolitter som har unidimensjonelle, ikke-skjærende kanaler med ti-ring-poreåpninger gir produkter inneholdende store mengder av alkener.
Eksempel 3
Katalysator: 0,07$ vekt/vekt Ni impregnert H-ZSM-23, Si/Al = 40.
Aktivert i luft og nitrogen ved 500°C i 1 time hver.
Sammenli<g>nin<g>sforsøk 3 (ikke ifølge oppfinnelsen)
Katalysator: 0,08 vekt-# Ni impregnert på H-ZSM-5, Si/Al = 59
Aktivering i luft og nitrogen ved 500°C i 1 time hver
De ovenfor angitte resultater viser at under de samme betingelser og under anvendelse av den samme tilførselen, produserer zeolitter som har skjærende kanaler med ti-leddet ring-poreåpninger hovedsakelig alkaner, og relativt mindre mengder av olefiner, og dannelsen av metan er høy sammen-lignet med foreliggende fremgangsmåte hvor høye olefinverdier oppnås med et lavt metaninnhold i produktet.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av umettede hydrokarboner som er rike på lette olefiner, ved krakking av et paraffinisk råmateriale omfattende en blanding av normale og forgrenede C2-C20 paraffiner, i nærvær av en katalysatorsammensetning innbefattende tektometallosilikat, hvor olefinene har et lavere antall karbonatomer i kjeden enn paraffinråmaterialet, karakterisert ved at tektometallosilikatet er (a) vesentlig i sin kalsinerte, organisk-frie hydrogenform og har følgende sammensetning uttrykt som molforhold av oksydene: hvor H er et proton, X er ett eller flere av metallene valgt fra Ål, Ga, Zn, Fe, Cr og B, m er valensen til metallet X i metalloksydet XO2, x er minst 30, y/x er fra 0 til 5 og tektometallosilikatet har unidimensjonelle, ikke-skjærende kanaler med 10-leddede ringåpninger opp til 6Å i diameter, og (b) ladet med et metall eller metallion valgt fra rhenium, nikkel, palladium og platina i en mengde på 0,05-2$ vekt/vekt av den totale katalysatorsammensetningen.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes et tektometallosilikat hvis molar-forhold for silisiumdioksyd til metall X er fra 30:1 til 200:1.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes en katalysatorsammensetning hvor X er Al eller Ga, og tektometallosilikatet er Theta-1 hvis røntgen-diffraksjonsmønster i sin kalsinerte, organisk-frie hydrogenform omfatter toppene og intensitetene vesentlig som vist nedenfor:
4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det anvendes en katalysatorsammensetning som omfatter tektometallsilikatet ladet med 0,08-0,8$ vekt/vekt av metallet eller metallionene basert på den totale katalysatorsammensetningen.
5. Fremgangsmåte Ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det anvendes en katalysatorsammensetning som omfatter tektometallsilikatet ladet med metallene eller metallionene bundet i et bindings-materiale.
6. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det anvendes en katalysatorsammensetning som er aktivert termokjemisk, eller, i et oksydativt eller reduktivt miljø før kontakt med paraffin-råmaterialet som krakkes.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at aktiveringen av katalysatorsammensetningen utføres i hydrogen ved en temperatur på 400-800°C og et trykk på 100-2000 kPa i løpet av fra 5 min. til 200 timer.
NO871669A 1986-04-24 1987-04-22 Fremgangsmaate for fremstilling av umettede hydrokarboner ved selektiv krakking. NO169082C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB868610028A GB8610028D0 (en) 1986-04-24 1986-04-24 Unsaturated hydrocarbons

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO871669D0 NO871669D0 (no) 1987-04-22
NO871669L NO871669L (no) 1987-10-26
NO169082B true NO169082B (no) 1992-01-27
NO169082C NO169082C (no) 1992-05-06

Family

ID=10596758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO871669A NO169082C (no) 1986-04-24 1987-04-22 Fremgangsmaate for fremstilling av umettede hydrokarboner ved selektiv krakking.

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0243129B1 (no)
JP (1) JPS62265388A (no)
AU (1) AU594448B2 (no)
DE (1) DE3763069D1 (no)
GB (1) GB8610028D0 (no)
NO (1) NO169082C (no)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101354235B1 (ko) * 2010-04-14 2014-02-13 에스케이이노베이션 주식회사 수소화 탈왁스 공정을 위한 촉매 및 이의 제조 방법
CN105585410B (zh) * 2014-10-21 2017-07-25 中国石油化工股份有限公司 石脑油催化裂解产丙烯的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2158073C3 (de) * 1971-11-23 1982-01-21 Toyo Engineering Corp., Tokyo Verfahren zur Herstellung von niederen Olefinen durch katalytisches Kracken von gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen
IN157506B (no) * 1981-01-08 1986-04-12 British Petroleum Co
US4416765A (en) * 1981-09-14 1983-11-22 Mobil Oil Corporation Catalytic cracking
DE3461599D1 (en) * 1983-06-02 1987-01-22 Union Carbide Corp Catalytic cracking catalyst
GB8803112D0 (en) * 1988-02-11 1988-03-09 British Petroleum Co Plc Zeolite catalysts suitable for hydrocarbon conversion

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62265388A (ja) 1987-11-18
DE3763069D1 (de) 1990-07-12
EP0243129B1 (en) 1990-06-06
NO169082C (no) 1992-05-06
AU594448B2 (en) 1990-03-08
AU7114987A (en) 1987-10-29
NO871669L (no) 1987-10-26
GB8610028D0 (en) 1986-05-29
EP0243129A1 (en) 1987-10-28
NO871669D0 (no) 1987-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11492307B2 (en) Process of making olefins or alkylate by reaction of methanol and/or DME or by reaction of methanol and/or DME and butane
EP2170509B1 (en) Catalyst for conversion of hydrocarbons, process of making and process of using thereof
CA2943606A1 (en) Methods for converting oxygenates into hydrocarbons
JP2015515473A (ja) 重質芳香族からのキシレンおよび軽質オレフィンの生成プロセス
WO1991008997A1 (en) Direct conversion of c1-c4 oxygenates to low aromatic distillate range hydrocarbons
US5434328A (en) Restructuring of olefins
KR20200126984A (ko) 탈수소화 반응에 유용한 촉매 시스템
Mohammadrezaei et al. Methanol to propylene: the effect of iridium and iron incorporation on the HZSM-5 catalyst
JPH04273830A (ja) 分枝オレフィンの製造方法
JP5991362B2 (ja) 金属高含有分子篩およびそれらの製造プロセス
US5157183A (en) Aromatization process using an improved catalyst
WO2010072716A1 (en) Process for the preparation of an olefinic product, oxygenate conversion catalyst particles, and process for the manufacture thereof
NO169082B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av umettede hydrokarboner ved selektiv krakking.
AU636464B2 (en) Process for dehydrogenation/dehydrocyclization of aliphatics
CA3002910C (en) Process of making olefins or alkylate by reaction of methanol and/or dme or by reaction of methanol and/or dme and butane
EP0150107A2 (en) Production of unsaturated hydrocarbons by dehydrogenation