157993. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kristályos aluminoszilikát alapú katalizátor készítmény előállítására
3 157993 4 belsejében 1—10 szuiciurnidioxid molekulával. A találmány szerinti katalizátorkészítménynek ezt a szerkezetét a találmány szerinti új eljárással sikerül létrehozni, amely mind a műveleteiben, 5' mind az eredményében lényegesen eltér, a technika jelenlegi állását képviselő 1 049 892 számú brit szabadalom leírása szerinti és egyéb ismert eljárásoktól. Eddig ugyanis az aluminoszilikát kristályok körül és között választották le a ter-10 mék vázáit alkotó szilíiciumdioxidot, eljárásunk szerint viszont vízben oldható szilikátból széndioxid atmoszférában végzett porlasztásos szárítás során válik le a kalitkák belsejében a szilíciumdioxid. 15 Azt találtuk, hogy a szilíeiumdioxidnafc az aluminoszilikát, előnyösen faujasít váz kalitkaszerkezetében krisztallográfiailag szignifikáns módon való leválása eredményeképpen a készít-20 meny katalitikus tulajdonságai meglepően megjavulnak, különösen a hidrokrakkoló reakciók katalizálása tekintetében. A továbbiakban ezt az új aluminoszilikát-, illetve faujasitvázas készítményt, megkülönböztetésül más szintetikus alu-25 minoszitikát tartalmú készítményektől, „0 típusnak" fogjuk nevezni. Más. kristályos aluminoszilikátok is alkalmazhatók azonban vázként, például a mordenit, A típus, phillipsit, kabazit vagy X típus. 30 A találmány szerinti katalizátorkészítmény előnyei abból erednek, hogy alkalmazásával kedvezőbb termékmegoszlást sikerül elérni. Nevezetesen megállapítottuk, hogy a hidrokrakkolás során az általában a folyékony motorhajtó-35 anyagoknál kevésbé kívánatos Ci—C/, gázok térfogata a termékben fob. 2,8°;Vkal kisebb, mint ha egyébként azonos körülmények között olyan krakkoló katalizátort használunk, amelyben az aluminoszilikát, illetve faujasit szilíciumoxid 40 vázba van bezárva. A kívánatos benzinpárlat térfogati hozama 1,2%-fcal nagyobb a találmány szerinti katalizátor használata esetén, és a benzin oktánszáma 2.5-del nagyobb, mint az azonos körülmények között eddig elért oktánszám. Az 45 új katalizátorral a benzinhozam 1.1%-kal nő a korábbihoz képest. Mindezek az előnyök igen jelentősek ipari gyártás esetén. nek el. Az atomok olyan helyzetben vannak, hogy a rendezett szerkezetükön áthatoló röntgensugár megtörik, és jellegzetes képet ad a röntgensugárra érzékeny filmen. Az atomok más rendezett elhelyezkedése ettől eltérő jellegzetes diffrakciós képet adna. Nyilvánvaló, hogy ha az atomok rendezett és ismétlődő módon vannak elhelyezve, krisztallográfiai szempontból jelentősekké, krisztallográfiailag szignifikánssá válnak, azaz a röntgensugaraikat jellegzetes módon térítik el. Ezzel szemben amorf anyag nem ad éles diffrakciós képet, hanem csak néhány elmosódott dáiffrakciós foltot. Azt találtuk, hogy a találmány szerinti eljárással szilíciutmdioxid választható le egy kristályos aluminoszilikát váz háromdimenziós kalitkaszerkézetének a belsejében, háromdimenziós és periodikus módon, aminek az eredménye egy új, krisztallográfiailag szignifikáns készítmény. ' Eszerint a találmány egy olyan szintetikus katalizátorkészí'tmény, amely áll egy szilárd kristályos aluminoszilikát vázból, benne háromdimenziós kalitkákkal, és a kalitkákban krisztallográfiailag szignifikáns, periodikusan elhelyezett szilárd szilíciumdioxidból a következő mólarányú kémiai összetétellel: 0,9+0,3 M2 0 : A1 2 0> : x Si0 2 : y H 2 0 n Ezekben a képletekben M egy kationt jelent, n az M kation vegyértéke, x 4 és 11 közötti szám, és y 5-nél nagyobb szám. A találmány magában foglalja a háromdimenziós kalitkákat alkotó és a kalitkákban szilíciumdiíoxidöt tartalmazó hordozóból és a hordozóra felvitt, a periódusos rendszer 8. oszlopába tartozó fémből, illetve annak vegyületéből álló, kötőanyag nélküli hidrokrakkoló .katalizátort is. Kristályos aluminoszilikátot tartalmazó katalizátorkészítmények ismeretesek az irodalomból. Egyik jellegzetes, a találmány szerinti szintetikus aluminoszilikát alapú katalizátorhoz képest a technika eddigi állását képviselő katalizátor ismertetése az 1 049 892 számú brit szabadalom leírásában található. A leírás olyan katalizátorkészítményt ismertet, amelyben a kristályos aluminoszilikát be van ágyazva egy amorf szilíciumdioxid vázba. Mint fentebb már említettük, az amorf szilíciumdioxid nem ad határozott diffrakciós képet, és ha a kristályos aluminoszilikát amorf szilíciumdioxid alapanyagban van diszpergálva, akkor a diffrakcióban nem mutatkozik olyan szignifikáns szelektív ismétlődés, mint a jelen találmány szerinti készítmény esetében. ' Azok az ismert készítmények, például az említett brit szabadalom szerinti készítmény, amelyekben az aluminoszilikát a körülvevő szilíciumdioxid vázba van beágyazva, éppen megfordítottjai a találmány szerinti újszerű készítménynek, amelyben a Vázat a kalitkaszerkezetű kristályos aluminoszilikát alkotja, a kalitkák A 0. típust úgy készítjük, hogy először előkezeljük a faujasit részecskéket fölös nátriumszilikátot tartalmazó vizes oldatban. Ezután a faujasit részecskédet és a fölös nátriumszilikát egy részét elválasztjuk a vizes oldattól, és vízben szu^zoendáljuk. Ezt a szuszpenziót széndioxidot tartalmazó gáztérben, porlasztással megszárítjuk. A 0 típus úgy is készülhet, hogy tiszta faujasitot egy alkálifémszilikát, előnyösen nátriumszilikát his oldatában szuszpendálunk. Ezt a szuszpenziót porlasztással megszárítjuk széndioxidot tartalmazó gáztérben. Bár a pontos reakciómechanizmus nem ismeretes, feltételezhető, hogy a fauiasitban diszpergált nátriumszilikát reagál a széndioxiddal, és szilárd szilíciumdioxid válik ki a faujasit pórusaiban, és nátriumkarbonát keletkezik. A vízben oldható nátriumlkairbonátot ez-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
