NO800409L - Katalysatorsammensetning. - Google Patents
Katalysatorsammensetning.Info
- Publication number
- NO800409L NO800409L NO800409A NO800409A NO800409L NO 800409 L NO800409 L NO 800409L NO 800409 A NO800409 A NO 800409A NO 800409 A NO800409 A NO 800409A NO 800409 L NO800409 L NO 800409L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- carrier
- platinum
- iridium
- catalyst
- particles
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 85
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 35
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 109
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 53
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 53
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 41
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 33
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 13
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 12
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 3
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- VBWYZPGRKYRKNV-UHFFFAOYSA-N 3-propanoyl-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1=CC=C2OC(=O)N(C(=O)CC)C2=C1 VBWYZPGRKYRKNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 2
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- NBRKLOOSMBRFMH-UHFFFAOYSA-N tert-butyl chloride Chemical compound CC(C)(C)Cl NBRKLOOSMBRFMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-2,2-bis(chloromethyl)propane Chemical compound ClCC(CCl)(CCl)CCl KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RXEUHIFQWRHVDL-UHFFFAOYSA-N 1lambda3-chlorirane-1-carboxylic acid Chemical compound Cl1(CC1)C(=O)O RXEUHIFQWRHVDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241001323490 Colias gigantea Species 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPWHDDKQSYOYBF-UHFFFAOYSA-N ac1l2u0q Chemical compound Br[Br-]Br GPWHDDKQSYOYBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000001833 catalytic reforming Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- QMEZUZOCLYUADC-UHFFFAOYSA-N hydrate;dihydrochloride Chemical compound O.Cl.Cl QMEZUZOCLYUADC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910000042 hydrogen bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000043 hydrogen iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 150000002504 iridium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004682 monohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 150000003058 platinum compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- FBEIPJNQGITEBL-UHFFFAOYSA-J tetrachloroplatinum Chemical compound Cl[Pt](Cl)(Cl)Cl FBEIPJNQGITEBL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 1
- DANYXEHCMQHDNX-UHFFFAOYSA-K trichloroiridium Chemical compound Cl[Ir](Cl)Cl DANYXEHCMQHDNX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en katalysatorsammensetning inneholdende platina og iridium, samt en fremgangsmåte til reformering av valgte petroleumfraksjoner i nærvær av denne katalysator for oppnåelse av bensin med høyt oktantall.
Oppfinnelsen tilveiebringer en katalysatorsammensetning omfattende en blanding av en mindre del platina på en bærer og en mindre del iridium på en separat bærer.
Videre tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte til reformering av en hydrokarbon-charge, hvorved man bringer hydrokarbon-chargen under reformingsbetingelser i kontakt med en katalysator omfattende en blanding av en mindre del platina på en bærer og en mindre del iridium på
en separat bærer.
Katalysatorer for bruk i reformeringsoperasjoner hvori hydrokarbonfraksjoner slik som naftaer eller bensiner eller blandinger derav skal behandles for å forbedre deres anti-banke egenskaper, er velkjente innen petroleumindustrien.
Det har hittil vært foreslått å benytte platina-metallholdige katalysatorer for å fremme reformering. Slike katalysatorer er nødvendigvis kjennetegnet ved en viss sur-hetsgrad. En type reformeringskatalysatorer som har vært benyttet kommersielt består av et alumamiumoksyd-basisk materiale med platinametall impregnert derpå, idet dens sure karakter skyldes en liten mengde halogen inkorporert i katalysatoren.
I senere år har man benyttet flermetall-reformeringskatalysatorer , f.eks. bimetallkatalysatorer. Disse katalysatorer inneholder vanligvis platina sammen med ett eller flere ekstra metaller slik som rhenium, germanium, iridium, palladium, osmium, ruthenium, rhodium, kopper,
sølv, tinn eller gull avsatt på en ildfast bærer som også inneholder en spesifisert mengde halogen. Representative flermetall-reformeringskatalysatorer er de som inneholder platina og iridium slik som beskrevet i US patent nr. 2.848.377 og US patent nr. 3.953.368. Sistnevnte patent rapporterer visse fordeler når platina og iridium er tilstede
på en ildfast bærer som meget dispergerte flermetall-ansamlinger hvori metallatomer er adskilt ved avstander på
ca. 2.5 til 4,0 Ångstrøm.0
Det har også hittil vært kjent å foreta kataly-tisk reformering under anvendelse av en katalysator bestående vesentlig av en spesielt definert blanding av partikler av en porøs bærer impregnert med en liten mengde platina og partikler av en sur krakkingskomponent, kfr. US patenter nr. 2.854.400, 2.854.403 og 2.854.404. I DE-OS nr. 2.627.822 er det også foreslått å utføre reformeringen i nærvær av en katalysator omfattende en blanding av platina på en fast bærer og rhenium på en annen fast bærer.
Sé<lv om alle de ovenfor omtalte katalysatorer
er i besittelse av visse fordeler, er de forbundet med mang-ler enten når det gjelder aktivitet, stabilitet eller sensi-tivitet overfor giftstoffer, f.eks. svovel, under strenge reformeringsbetingelser. En reformeringskatalysators evne til å gi et høyt utbytte av bensin med høyt oktantall over et lengre tidsrom er naturligvis eft meget ønsket egenskap som man lenge har søkt å tilveiebringe, men som ikke er oppnådd forut for foreliggende oppfinnelse.
Ifølrge foreliggende oppfinnelse kan reformering
av en hydrokarbon-charge slik som en nafta, effektivt utføres over et lengre tidsrom og gi et høyt utbytte av bensin med høyt oktantall når reformeringen utføres i nærvær av en katalysator omfattende en blanding av en mindre del platina på en bærer og en mindre del iridium på en annen bærer. Katalysatoren omfatter mer spesielt en ildfåst bærer, 0,1-2 vekt-% platina, 0,1-2 vekt-% iridium og 0,1-5 vekt-% halogen, idet lplatina og iridium er avsatt på separate partikler i bæreren.
Det relative vektforhold mellom separate partikler inneholdende platina og de som inneholder iridium er vanligvis mellom 10:1 og 1:10. Dimensjonene på de separate partikler kan variere fra pulverstørrelse, f.eks. 0,01 ym opp til partikler av vesentlig størrelse, f.eks. 3000 pm. Partikkelstørrelsen er fortrinnsvis mellom ca. 1 og ca. 100 ym.
Den ildfaste bærer er et uorganisk oksyd og vanligvis aluminiumoksyd av gamma- eller eta-typen. Halogen-komponenten i katalysatoren er tilstede på både partiklene inneholdende Iplatina og de som inneholder iridium. Halogenet kan være klor, brom eller fluor, idet klor er spesielt foretrukket. Foretrukne utførelser av oppfinnelsen inklu-derer således katalysatorer omfattende separate partikler av aluminiumoksyd-basismateriale inneholdende en mindre mengde klor, idet det på noen av disse partikler er avsatt platina og på andre avsatt iridium, og idet vektforholdet mellom platina og iridium er mellom 10:1 og 1:10 og fortrinnsvis mellom 5:1 og 1:5.
Reformering under anvendelse av den beskrevne katalysator utføres i nærvær av hydrogen under reformeringsbetingelser. Slike betingelser omfatter en temperatur mellom 371,1 og 593,3°C og mer vanlig mellom 426,7 og 537,8°C; et trykk i området 3,5 - 70 kg/cm 2 manometertrykk og fortrinnsvis mellom 7 og 49 kg/cm 2 manometertrykk, og en romhastighet på mellom 0,1 og 10 og fortrinnsvis mellom 0,5 og 4. Molar-forholdet mmellom hydrogen og hydrokarbon-charge er vanligvis mellom 0,5 og 20 og fortrinnsvis mellom 2 og 12.
Den medfølgende grafiske fremstilling viser reformeringsevnen til foreliggende katalysator sammenlignet med en kommersielt tilgjengelig katalysator av lignende kjemisk sammensetning.
Ifølge oppfinnelsen er det funnet at en vesentlig økning i stabilitet og aktivitet ved samme selektivitet kan oppnås for reformeringskatalysatorer omfattende en ildfast bærer og spesifiserte mindre mengder platina, iridium og halogen, forutsatt at platina- og riridiumkomponentene er avsatt på separate partikler i bæreren. Det relative vektforhold mellom partiklene inneholdende platina og de som inneholder iridium børevææe mellom 1,0:1 og 1:10. Størrelsen av de separate partikler kan variere fra pulverstørrelse på ca. 0,01 ym til partikler på omtrent 3000 ym. Partikkel-størrelsen vil fortrinnsvis være innen det omtrentlige området på 1-100 ym, idet størrelsen av de platinaholdige og iridiumholdige partikler enten er forskjellig i det ovenfor angitte området eller av vesentlig samme størrelse.
Charge-råstoff som gjennomgår reformering linder anvendelse av den beskrevne katalysator, er de som anvendes konvensjonelt. Disse omfatter rånafta, krakket nafta,
bensin inkludert FCC-l?ensin eller blandinger derav som koker i det omtrentlige området på 21,1 - 260°C og fortrinnsvis i området 48,9 - 232,2°C. Charge-råstoffet bringes i damp-fasen i kontakt med katalysatoren ved en romhastighet på mellom 0,1 og 10 og fortrinnsvis mellom 0,5 og 4. Reaksjonstemperaturen er i det omtrentlige området på 371,1 - 593,3°C og fortrinnsvis mellom 426,7 og 537,8°C. Hydrogen kan tilsettes til reaksjonssonen i en mengde tilsvarende et mol-forhold mellom hydrogen og hydrokarboncharge på mellom 0,5
og 20 og fortrinnsvis ved et trykk på ca. 7 - 4 9 kg/cm<2>manometertrykk. Siden reformeringsprosessen gir store mengder hydrogen, kan minst en del derav hensiktsmessig anvendes for innføring av hydrogen med chargen.
Den ildfaste bærer ifølge oppfinnelsen er et porøst, adsorberende materiale med et overflateareal på over 20 m 2 /g og fortrinnsvis over ca. 100 m 2/g. Ildfaste, uorga-niske oksyder er foretrukne bærere, spesielt aluminiumoksyd eller blandinger derav med silisiumdioksyd. Aluminiumoksyd er spesielt foretrukket og kan anvendes i en rekke forskjellige former inkludert aluminiumoksyd, utfelt eller gel, aluminiumoksydmonohydrat og sintret aluminiumoksyd. Forskjellige former av aluminiumoksyd enten alene eller i kom-binasjon slik som eta-, chi-, gamma-, teta-, delta- eller alfa-aluminiumoksyd kan hensiktsmessig anvendes som aluminium-oksydbærer. Aluminiumoksydet er fortrinnsvis gamma-aluminiumoksyd og/eller eta-aluminiumoksyd. Den heri benyttede nomen-klatur når det gjelder betegnelse av aluminiumoksyd-fase er den som er generelt benyttet i De forenede Stater og beskrevet i "The Aluminiam Industry: Aluminum and its Production"
av Edwards, Frary and Jeff ries, utgitt av McGraw-Hill (1930)..
Den ildfaste bærer, helst aluminiumoksyd, med
en partikkelstørrelse på minst ca. 0,01 ym og vanligvis ikke over ca. 3000 ym, bringes i kontakt med en halogenkilde.
Både partiklene av platinaholdig ildfast bærer og de separate partikler av iridiumholdig ildfast bærer vil inneholde halogen.
Halogen kan tilsettes til bæreren, fortrinnsvis aluminiumoksyd, i en form som lett vil reagere dermed for oppnåelse av de ønskede resultater. En mulig metode for tilsetning av halogen er i form av en syre, slik som hydrogenfluorid, hydrogenbromid, hydrogenklorid og/eller hydrogenjodid. Andre passende kilder for halogen er flyk-tige salter slik som ammoniumfluorid og ammoniumklorid. Når slike salter anvendes, vil ammoniumionene bli fjernet under-etterfølgende oppvarming av katalysatoren. Halogen kan også tilsettes som fluor, klor, brom eller jod eller ved behand-ling i gassformig hydrogenhalogenid. Halogenet, fortrinnsvis en klor- eller fluorgruppe, kan inkorporeres i katalysatoren ved et hvilket som helst egnet trinn iffremstillingen av katalysatoren. Halogen kan således tilsettes før, etter eller under inkorporering av platina og iridium på de separate partikler av ildfast bærer. Halogen inkorporeres hensiktsmessig i katalysatoren når bæreren impregneres med halogenholdige metallforbindelser, slik som klorplatinsyre og kloriridinsyre. Ytterligere mengder halogen kan inkorporeres i katalysatoren ved å bringe det i kontakt med materialer slik som hydrogenfluorid og hydrogenklorid, enten før eller etter metall-impregneringstrinnet. Halogen kan også inkorporeres ved å bringe katalysatoren i kontakt med en gassformig strøm inneholdende halogenet slik som klor eller hydrogenklorid. En mulig måte å halogenere aluminiumoksydet på, er ved tilsetning av et alkylhalogenid slik som tertiært butylklorid, under reformeringsoperasjonen. Mengden av halogen som innføres i bæreren er slik at halogeninnholdet i den totale katalysator er mellom 0,1 og 5 vekt-%. Slike halogenlknnhold kan avsettes på enten de platinaholdige eller de iridiumholdige partikler, og er helst tilstede på begge partikler i en omtrentlig mengde på fra 1:10 til 10:1 bereg-net på det totale halogenftnnhold. I praksis vil halogeninnholdet på hver av partiklene som utgjør katalysatoren ifølge
oppfinnelsen fortrinnsvis være det samme.
Platinametallet kan avsettes på bæreren, fortrinnsvis aluminiumoksyd, på en hvilken som helst egnet måte. Det er vanligvis mulig å blande bærerpartikler med en platinaforbindelse slik som klorpikatinsyre, platina-tetraklorid, bromplatinsyre eller ammoniumsaltet av klorplatinsyre eller bromplatinsyre.
Iridium-metallet kan avsettes på bæreren, fortrinnsvis aluminiumoksyd, ved å bringe den i kontakt med en passende iridiumforbindelse slik som ammoniumklorid-dobbeltsaltet, tribromid, tetraklorid eller kloriridinsyre.
De impregnerte partikler kan deretter tørkes i luft ved en forhøyet temperatur vanligvis på ikke over 250°C før innføring av katalysatoren i reformeringsenheten. Katalysatoren kan om ønsket eksponeres for en hydrogen-atmosfære for å redusere en vesentlig del av platinakompo-nenten til elementær tilstand.
Foreliggende katalysator kan i tillegg til platina og iridium inneholde en eller flere ekstra katalytiske komponenter slik som sølv, osmium, kopper, gull, palladium, rhodium, gallium, rhenium, germanium eller trinn eller forbindelser derav på en bærer og en eller flere slike ekstra katalytiske; komponenter på en annen bærer,
som også inneholder iridium. Mengdene av de tilsatte katalytiske komponenter kan være i det omtrentlige området på 0,01 - 2 vekt-%, fortrinnsvis mellom 0,1 og 1,0 vekt-%. Platinainnholdet, iridiuminnholdet og halogeninnholdet i katalysatorene er i det samme området som angitt ovenfor, idet den foretrukne bærer er aluminiumoksyd.
En meget klar fordel med den beskrevne bimetalliske reformeringskatalysator inneholdende separate platina/ aluminiumoksyd og iridium/aluminiumoksyd-partikler, er dens evne til å opprettholde dens katalytiske aktivitet over et lengre tidsrom. I en typisk kommersiell reformerings-prosess økes reaksjonstemperaturen under prosessen for å opprettholde et konstant oktannivå i produktet. Økning av reaksjonstemperaturen blir nødvendig fordi katalysatoren kontinuerlig deaktiveres. Reaksjonstemperaturen kan vanlig vis ikke overskride ca. 537,8°C før hurtig deaktivering av katalysatoren har skjedd. Etter hvert som reaksjonstemperaturen nærmer seg ca. 537,8°C, er det følgelig nødvendig å regenerere katalysatoren. Regenerering oppnås ved å brenne koksavsetninger fra katalysatoren og deretter behandle med klor, HCl-oksygen-blandinger eller organisk klorid-oksygen-blandinger for å fornye katalysatoren og derved gjenopprette dens aktivitet og selektivitet.
Man tar sikte på at den ovenfor omtalte katalysator skal anvendes i ethvert av de konvensjonelle typer av behandlingsapparatur. Katalysatoren kan således anvendes i form av piller, pellets, ekstrudater, sfærer, granulater, brutte fragmenter eller forskjellige andre former dispergert som et fiksert sjikt i en reaksjonssone. Charge-råstoffet kan føres gjennom katalysatorsjiktet som en væske, damp eller blandet fase i enten oppover- eller nedover-rettet strøm. Katalysatoren kan også anvendes i en form som er egnet for bevegede sjikt. I slike tilfeller bringes charge-råstoffet og katalysatoren i kontakt i en reformeringssone hvori nevnte råstoff kan føres i med- eller mot-strøm i forhold til katalysatoren. En prosess av suspensoid-typen kan alternativt benyttes og her blir katalysatoren oppslemmet i charge-råstoffet og den resulterende blanding ledet til reaksjonssonen. Reformeringsprosessen utføres vanligvis i en serie av flere reaktorer, og i alminnelighet blir fra tre til fem reaktorer benyttet. Foreliggende katalysator kan benyttes i bare en av reaktorene, f.eks. i den første reaktoren eller i flere reaktorer eller i alle reaktorene. Etter reaksjonen blir produktet fra enhver av de ovenfor omtalte prosesser separert fra katalysatoren på kjent måte og ført til destillasjonskolonner hvor de forskjellige ønskede komponenter oppnås ved fraksjonering.
Ifølge en utførelse av oppfinnelsen er det mulig å isolere den platina-holdige del av katalysatoren fra den iridiumholdige del fordi disse deler befinner seg på separate partikler. Skulle derfor en katalysator ifølge oppfinnelsen bli deaktivert på grunn av tap av aktivitet i enten den platinaholdige eller den iridiumholdige del av katalysatoren, er det bare nødvendig å aktivere den del av katalysatoren som har dårlig virkning istedenfor hele katalysatoren. Det er således mulig å tilveiebringe separate og optimale midler for hurtig regenerering av hver av de to komponenter. Foreliggende katalysator kan f.eks. etter å være brukt, separeres i dens komponenter av platinaholdige komponenter og iridiumholdige komponenter ved å gi de respektive partikler en forskjellig fysikalsk egenskap som tillater deres hur-
tige separering, slik som forskjell i partikkelstørrelse. Partiklene med forskjellig størrelse kan separeres ved flota-sjon, luftblåsing, siling eller ved hjelp av enhver av de forskjellige kjente metoder for fysikalsk og/eller kjemisk separering av forskjellige materialer. De separerte platina-holdige og iridiumholdige partikler kan deretter separat regenereres under betingelser som er best egnet for hver av disse komponenter.
Den mulighet som foreligger til å velge den mengde av platinaholdig komponent og den mengde av iridiumholdig komponent som utgjør den beste katalysatorblanding, har den fordel at mengden av platina samt mengden av iridium som befinneEri katalysatoren kan reguleres ikke bare ved de respektive konsentrasjoner av platina- og iridium-impregneringsopp-løsninger som benyttes, men også ved de respektive mengder av platinaholdige og iridiumholdige komponenter i katalysatoren. Dersom foreliggende to-komponent-katalysator anvendes i form av en blanding av partikler, vil de to komponenter i blandingen være fysisk uavhengige. Følgelig representerer en fremgangsmåte som benytter katalysatorer i denne form en vesentlig fleksibilitet i katalysatorsammensetning innen de ovenfor angitte grenser. Ved å forandre typen av charge-råstof f er slik som mellom parafiniske og nafteniske råstoffer, kan således katalysatorsammensetningen justeres med hensyn til aktivitet og/eller selektivitet for optimal yteevne ifølge oppfinnelsen ved å tilsette eller fjerne den ene eller den andre av katalysatorkomponentene.
Oppfinnelsen omfatter også valg av den ildfaste bærer som er mest egnet for bruk med det metall som er avsatt på bæreren. De separate partikler som utgjør forelig gende katalysator gir fleksibilitet i valg av ildfast bærer, slik som den type aluminiumoksyd som anvendes. I en slik utførelse blir således iridium helst avsatt på den mer sure eta-form av aluminiumoksyd, idet platina avsettes på gamma-formen av aluminiumoksyd. En slik katalysator vil ha den fordel at den reduserer mengden av lette hydrokar-boner slik som metan og etan, til å gi en strøm av hydrogen med forbedret renhet egnet for resirkulering eller annen anvendelse.
Følgende eksempler illustrerer foreliggende katalysator og fremgangsmåte.
EKSEMPEL 1
Gamma-aluminiumoksyd (25 g) i form av sfærer
ble kulemalt og det resulterende pulver oppslemmet med meta-nol for å utskille de partikler som hadde en dimensjon i det omtrentlige området på 1 - 5 ym.
En prøve på 25 g av det resulterende pulver ble impregnert ved å bringe det i kontakt med 37,5 ml av en vandig oppløsning inneholdende 0,15 g platina som var tilstede som heksaklorplatinsyre. Oppslemmingen av aluminiumoksyd i den platinaholdige oppløsning ble opprettholdt i ca. 1 time, hvoretter vannet ble avdrevet og det resulterende produkt tørket natten over ved 110°C og deretter kalsinert i 4 timer ved 250°C for tilveiebringelse av et materiale inneholdende 0,6 vekt-% platina og 0,65 vekt-% klor.
En annen prøve på 25 g av det ovenfor nevnte aluminiumoksydpulver ble impregnert ved å bringe det i kontakt med 37,5 ml av en vandig oppløsning inneholdende 0,15 g iridium i form av iridiumklorid. Oppslemmingen av aluminiumoksyd i den iridiumholdige oppløsning ble opprettholdt i ca. 1 time, hvoretter vann ble avdrevet og det resulterende produkt tørket ved 110°C og deretter kalsinert i fire timer ved. 250°C for tilveiebringelse av et materiale inneholdende 0,6 vekt-% iridium og 0,33 vekt-% klor.
De to porsjonene med impregnert aluminiumoksyd-partikler ble deretter blandet i en blandeinnretning med høy hastighet slik at man oppnådde en katalysator med en total sammensetning på 0,3 vekt-.% platina, 0,3 vekt-% iridium
og 0,4 9 vekt-% klor.
EKSEMPEL 2
Katalysatoren fra eksempel 1 ble testet ved reformering under anvendelse av en charge bestående av en lett nafta med følgende egenskaper:
Egenskaper
ASTM- destillasjon, °C Sammensetning, vekt-%
Reformering av den ovenfor angitte charge ble oppnådd i et adiabatisk system med tre reaktorer ved en inn-løps temperatur på 504,4°C, et trykk på 14 kg/cm2 manometertrykk, under anvendelse av en romhastighet på 2,5, et resirku- lerings-molforhold mellom hydrogen og charge på 5 og et H20/HC1-forhold på 2 0 tilsatt i løpet av forsøket for å halogenere aluminiumoksydet. Kloridnivået i katalysatoren ble justert ved tilsetning av 0,2 vekt-% klor i form av tertiært butylkcborid i løpet av de første to dager av reformeringsoperasjonen.
De oppnådde resultater er vist grafisk i den medfølgende figur, hvor innløpstemperaturen som var nødven-dig for oppnåelse av et produkt med et oktantall på 98 R+O er plottet mot driftstid. Sammenligningsresultater oppnådd under anvendelse av foreliggende katalysator og oppnådd under identiske reaksjonsbetingelser under anvendelse av en katalysator med samme platina- og iridiuminnhold, men med høyt dispergerte polymetall-opphopninger av platina og iridium på en enkel bærer av aluminiumoksyd, betegnet "KX-130" og fremstilt ifølge US patent nr. 3.953.368, er angitt. Fra den medfølgende figur fremgår det at foreliggende katalysator hadde en meget god stabilitet hvilket vises ved dens evne til å opprettholde en høy aktivitet over en lengre tidsrom.
Det er således åpenbart og overraskende i betrakt-ning av US patent nr. 3.953.368 at foreliggende katalysator er meget mer aktiv og stabil enn den ovenfor nevnte kommer-sielle katalysator, hvori platina og iridium er tilstede på en ildfast bærer som bimetalliske ansamlinger.
Et reformeringsanlegg inneholdende foreliggende katalysator kan derfor behandle mer nafta eller omdanne den samme mengde nafta til et produkt med høyere oktankvalitet enn nevnte kjente reformeringskatalysator hvori platina og iridium er tilstede som bimetalliske ansamlinger.
Claims (27)
1. Katalysatorsammensetning, karakterisert ved at den omfatter en blanding av en mindre del platina på en bærer og en mindre del iridium på en separat bærer.
2. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at minst en bærer inneholder en ytterligere metallkomponent.
3. Sammensetning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at bæreren er et uorganisk oksyd.
4. Sammensetning ifølge et hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at bæreren er aluminiumoksyd.
5. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter en ildfast bærer, 0,1 - 2 vekt-% platina, 0,1 - 2 vekt-% iridium og 0,1 - 5 vekt-% halogen, idet platina og iridium befinner seg på separate partikler av bæreren og idet det relative vektforhold mellom partiklene inneholdende platina og de som inneholder iridium er mellom 10:1 og 1:10.
6. Sammensetning ifølge krav 5, karakterisert ved at den ildfaste bærer er et uorganisk oksyd.
7. Sammensetning ifølge krav 5, karakterisert ved at den ildfaste bærer et aluminiumoksyd.
8. Sammensetning ifølge et hvilket som helst av kravene 5-7, karakterisert ved at halogenet er klor.
9. Sammensetning ifølge et hvilket som helst av kravene 5-8, karakterisert ved at størrelsenepå partiklene er mellom ca. 0,01 ym og ca.
3000 ym.
10. Sammensetning ifølge krav 9, karakterisert ved at størrelsen på partiklene er méllom 1 og 100 ym.
11. Sammensetning ifølge et hvilket som helst av kravene 5-10, karakterisert ved at platina er avsatt på en bærer av gamma-aluminiumoksyd og iridium er avsatt på en bærer av eta-aluminiumoksyd.
12. Fremgangsmåte til reformering av en hydrokarbon-charge, karakterisert ved at man bringer hydrokarbon-chargen under reformeringsbetingelser i kontakt med en katalysator omfattende en blanding av en mindre del platina på en bærer og en mindre del iridium på en separat bærer.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at i det minste en bærer inneholder en ytterligere metallkomponent.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at bæreren er et uorganisk oksyd.
15. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 12-14, karakterisert ved at bæreren er aluminiumoksyd.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at bæreren er gamma-aluminiumoksyd.
17. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 12-15, karakterisert ved at platina er avsatt på en bærer av gamma-aluminiumoksyd og iridium er avsatt på en bærer av eta-aluminiumoksyd.
18. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 12-17, karakterisert ved at hydrokarbon-chargen er en petroleumnafta.
19; Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at man bringer en hydrokarbon-charge under reformeringsbetingelser i kontakt med en katalysator omfattende en ildfast bærer, 0,1-2 vekt-% platina, 0,1 - 2 vekt-% iridium og 0,1 - 5 vekt-% halogen, idet platina og iridium befinner seg på separate partikler av bæreren, og idet det relative vektforhold mellom partiklene inneholdende platina og de som inneholder iridium er mellom 10:1 og 1:10.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at i det minste en bærer inneholder en ytterligere metallkomponent.
21. Fremgangsmåte ifølge krav 19 eller 20, karakterisert ved at den ildfaste bærer er et uorganisk oksyd.
22. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 19-21, karakterisert ved at den ildfaste bærer er et aluminiumoksyd.
23. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 19-22, karakterisert ved at halogenet er klor.
24. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 19-23, karakterisert ved at bæreren er gamma-aluminiumoksyd.
25. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 19-23, karakterisert ved at platina er avsatt på en bærer av gamma-aluminiumoksyd og iridium er avsatt på en bærer av eta-aluminiumoksyd.
26. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 19-2 5, karakterisert ved at hydrokarbon-chargen er en petroleumnafta.
27. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert ved at petroleumnaftaen koker emellom 48,9 og 232,2°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO800409A NO800409L (no) | 1980-02-14 | 1980-02-14 | Katalysatorsammensetning. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO800409A NO800409L (no) | 1980-02-14 | 1980-02-14 | Katalysatorsammensetning. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO800409L true NO800409L (no) | 1981-08-17 |
Family
ID=19885327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO800409A NO800409L (no) | 1980-02-14 | 1980-02-14 | Katalysatorsammensetning. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO800409L (no) |
-
1980
- 1980-02-14 NO NO800409A patent/NO800409L/no unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3892657A (en) | Hydrocarbon conversion with a multimetallic catalytic composite | |
| US3915845A (en) | Hydrocarbon conversion with a multimetallic catalytic composite | |
| US3702294A (en) | Trimetallic hydrocarbon conversion catalyst and uses thereof | |
| US3632503A (en) | Catalytic composite of platinum tin and germanium with carrier material and reforming therewith | |
| US3951868A (en) | Hydrocarbon conversion catalyst | |
| CA1058147A (en) | Hydrocarbon conversion process and catalyst therefor | |
| US4003826A (en) | Hydrocarbon conversion with an acidic multimetallic catalytic composite | |
| US3801498A (en) | Tetrametallic hydrocarbon conversion catalyst and uses thereof | |
| US3578584A (en) | Hydrocarbon conversion process and platinum-germanium catalytic composite for use therein | |
| EP0009309B1 (en) | Reforming catalyst of separate platinum-containing and iridium-containing particles and reforming process using same | |
| US3796654A (en) | Hydrocarbon conversion with a multicomponent catalyst | |
| US3806446A (en) | Reforming of hydrocarbons with a platinum-tungsten-germanium catalyst | |
| US3948762A (en) | Hydrocarbon conversion with an acidic multimetallic catalytic composite | |
| US3928177A (en) | Hydrocarbon conversion with a multimetallic catalytic composite | |
| US3775300A (en) | Hydrocarbon conversion with a catalytic composite of platinum iron and germanium | |
| US3846282A (en) | Trimetallic catalytic composite and uses thereof | |
| US3839192A (en) | Hydrocarbon conversion with a catalytic composite of palladium, iridium and halogen | |
| US3839193A (en) | Hydrocarbon conversion with a trimetallic catalytic composite | |
| US3798155A (en) | Hydrocarbon conversion process and bimetallic catalytic composite for use therein | |
| US4048099A (en) | Hydrocarbon conversion with an acidic trimetallic catalytic composite | |
| US4072731A (en) | Dehydrocyclization with an acidic multimetallic catalytic composite | |
| US4288348A (en) | Separately supported polymetallic reforming catalyst | |
| US3900387A (en) | Hydrocarbon conversion with a multimetallic catalytic composite | |
| US3936369A (en) | Hydrocarbon conversion with a sulfided catalytic composite | |
| US3859201A (en) | Hydrocarbon conversion with a multimetallic catalytic composite |