155095. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogének hidrokatalikus átalakítására
3 nyen meghatározható a zeolitban jelenlévő fémes elemek analízisével. Természetes vagy frissen készített mesterséges mordenit képlete 1 Me2 0 : A1 2 0 3 : 9 — n — 11 Si02 -XH 2 O — ebben a képletben Me fémkation, n a kation vegyértéke, és X 0 és 7 között változik a mordenit hőtörténetétől függően. Me általában nátrium, és a nátriummordenit kationmentesítésének leggyakoribb esetében a bázist ammóniumkationokra cseréljük ki. Ezután az ammóniummordenitot hevítjük az ammónia elűzésére, mire kationmentesített vagy hidrogénmordenit marad vissza. Lehetséges hogy némi hidrogéniont is elűzünk, és ezek üres helyeket hagynak vissza a mordenit kristályrácsban, de ez nem egészen világos. Egy másik módszer szerint a mordenit ásványi savval, például sósavval vagy kénsawal kezelhető a mordenit közvetlen kationmentesítése céljából. A savas kezelés és az ammóniumsós kezelés össze is kapcsolható. Nem minden ilyen kationmentesítő módszer ad a jelen találmányban használható megnövelt Si02 : A1 2 0 3 viszonyú mordenitokat. Báziscsere ammóniumkationokkal, majd hevítés nem befolyásolja az Si02 : A1 2 0 3 viszonyt, és a savas kezelés sem hatásos, ha gyenge savat és/vagy híg savas oldatot használunk. Ennél -fo gva a találmány értelmében használt mordenitokat kívánatos egy fémkationt tartalmazó mordenitnak, elsősorban nátriummordenitnak erős savval, például 5—50 súly%-os vagy előnyösen 10—20 súly%-os kénsawal vagy sósavval való kezelésével előállítani. Az említett koncentrációjú savval való kezelést egyszer vagy többször megismételhetjük. A savas kezelés hőmérséklete és időtartama nem lényeges; előnyös a mordenitot visszafolyató hűtő alatt 2—12 órát savval kezelni. A kationmentesített mordenit visszamaradt fémkation, például nátriumkation tartalma ne legyen több, mint a mordenit 2 súly%-a, és előnyösen a mordenit 0,5 súly%-a. Hangsúlyozzuk, hogy a normálisnál nagyobb sziliciiumdioxid : alumíniumoxid viszonyú mordenitok megtartják a mordenit kristályszerkezetet, és nem változik számottevően a fizikai szilárdságuk, stabilitásuk vagy kristályosságuk, A hidrogénező komponens előnyösen egy platinacsoportbeli fém, elsősorban platina vagy palládium, és célszerűen ioncsere útján alkalmazzuk. Előnyös a kationmentesített mordenitot enyhén savval utókezelni vagy ammóniumionokat tartalmazó oldattal kezelni a hidrogénező komponens hozzáadása előtt. Ez elősegíti a maradék nátriumionok eltávolítását és előnyös a mordenitot telítő ioncserére. A platinacsoportbeli fém mennyisége előnyösen 0,01 és 10 súly%, célszerűen 0,1 és 5 súly% közé esik. Jó eredményeket adnak azonban vascsoportbeli fémek is, különösen a nikkel, ezek ha-4 sonló mennyiségben használhatók, mint a platinacsoport féméi. Felhasználható bizonyos 6. és 8. csoportbeli fémek és vegyületeik keveréke, például kobalt és molibdén is. 5 A katalizátort használat előtt előnyösen kiízzítjuk az esetleges víz elűzésére és a hidrogénező komponenshez kapcsolódott ligandumok kiküszöbölésére. Lehetséges, hogy a kalcinálás az esetleg jelenlévő hidrogénionokat is 10 eltávolítja. A szénhidrogénalapanyag bármely alkalmas 4-nél több széiiatomszámú anyag lehet. Például kőolaj-szénhidrogének esetében az alapanyag benzinhez vagy petróleumhoz hasonló 15 forrásszakaszú anyag lehet. Magasabban forró anyagok is kezelhetők, előnyös alapanyagok például 50 téríogat%-ban kb. 250 Cü fölött, előnyösebben legalább 50 téríogaiiV ir ban 370 és 600 C° között forró párlatok. 20 Mint már említettük, a találmány egyik jellemző célja a normál paraffinláncot tartalmazó szénhidrogének szelektív krakkolása. Ez a .szelektivitás a katalizátor velejáró jellegzetes-25 ségének látszik, és a katalizátort különösen használhatóvá teszi olyan eljárásokban, amelyek íő célja az alapanyaggal azonos szakaszon forró, de az alapanyagnál alacsonyabb dermedéspontú anyagok előállítása, minthogy 30 a normál paraffinszénhidrogének az alapanyag magas dermedéspontját okozó komponensek. Ennélfogva a találmány szerinti eljárás céljára különösen alkalmas alapanyag az úgynevezett parafífinos párlat. Azonban bár a 35 paraffinos párlatok különösen kedvelt alapanyagok, az eljárás alacsonyabb forráspontú frakciókra, például gázolajra is alkalmazható, vagyis legalább 50 térfogat%-ban 250 és 370 C° között forró párlatokra. 4Q Az alapanyagok vagy közvetlenül nyersolajból származhatnak, vagy termikus vagy katalitikus krakkolási termékek lehetnek. Szükség szerint elő is kezelhetők nem-szénhidrogén szennyezések, például kén, nitrogén 45 vagy oxigén eltávolítására. A találmányban használt katalizátor ként és nitrogént tűrőnek bizonyult, és sikeres kísérleteket hajtottunk végre 4,0 súly%-ig terjedő ként és 0,15 súly%-ig terjedő nitrogént tartalmazó paraf-50 finos alapanyapárlatokkal. Könnyebb alapanyagokra, például 50 térfogat%-ban 250 C° alatt forrókra azonban kívánatos lehet kisebb kéntartalmú, például 1,50 súly%-ot tartalmazó alapanyagok használata. Szükség esetén az 515 alapanyagok előzetesen hidrokatalitikusan kénteleníthetők. Minthogy általában könnyebb alacsonyabb forráspontú alapanyagokat kezelni, ez meglepő tapasztalat, amelynek az oka nem világos. Lehet azonban annak köszön-60 hető, hogy könnyebb alapanyagokban a kén kisebb molekulájú vegyületek alakjában van jelen, amelyek be tudnak hatolni'a mordenit pórusaiba, és kénhidrogénné alakulva csökkentik a katalizátor aktivitását. Magasabb for-65 ráspontú alapanyagok esetében a kénvegyüle-2
