197345. lajstromszámú szabadalom • Eljárás magas forráspontú szénhidrogénfrakciók forrásponttartományának csökkentésére
4 197345 5 Ezek a határok ellentmondanak a gazdasági okokból kívánatos csekély gázátfolyásnak és magas folyadékterhelésnek. A találmány célja egy termelékeny eljárás kidolgozása magas forráspontú szénhidrogénfrakciók forrásponttartományának csökkentésére hidrogénező kezeléssel üzemanyag- és fűtőolajkomponensek, valamint katalitikus hasításhoz alkalmazható nyersanyagok előállítása céljából. A találmány feladata, hogy a magas forráspontú szénhidrogének forrásponttartományának csökkentésére szogáló hidrogénező eljárás termelékenységét és szelektivitását növeljük, nemkívánatos melléktermékek képződését csökkentsük egy alakspecifikus katalizátor segítségével. Ezt a feladatot úgy oldottuk meg, hogy a magas forráspontú szénhidrogének forrásponttartományának csökkentését szolgáló hidrogénező eljárást olyan katalizátor mellett végezzük, amely 5-10 tömeg% nikkel(II)-oxid, 15-25 tömeg% molibdén(VI)-oxid és 3-30 tömeg% szilícium(IV)-oxidot tartalmazó röntgenamorf alumínium-szilikát kombinációjából áll, 1-8 MPa parciális hidrogénnyomás, 277-427 C° hőmérséklet, 1-10 m3/m3h nyersanyagterhelés és 80-1000:1 m3/m3 gáz/termék arány mellett, amelynek során találmány szerinti csigolya keresztmetszetű katalizátorszemcséket használunk, amelyekben a keresztmetszetet szélesre tárt ívek határolják, és a szélesre tárt íveket szűk ívekkel kialakított görbületek kötik össze. A széles ivén lévő pontokat összekötő képzeletbeli vonalak a geometriai testen kívül helyezkednek el. A találmány értelmében olyan katalizátorszemcsét alkalmazunk, amelyek csigolya keresztmetszetét három vagy négy kar képezi, amelyek lényegében konkáv görbületekkel vannak határolva és amelyek külső átmérője 1,3-8 mm. A katalizátorszemcsén a konkáv és konvex görbületek aránya 1:1-100:1 között van, ahol a konkáv és a konvex görbületi sugár aránya 0,5:1-20:1 között van. A katalizátor teljrs pórustérfogatának 1-10%-ában a pórusméret nagyobb mint 20- -60 nm. A különleges alakú katalizátorszemcsék alkalmazsásával a katalizátor tulajdonságainak figyelembe vételével lehetővé vált, hogy a folyékony szénhidrogénfázis lineáris sebességét az üres reaktorkeresztmetszetre vonatkoztatva 3-20 mm/s értékig és gázfázis sebességét standard körülmények között 100- -360 cm/s értékig növeljük. Megvalósíthatók 4-15 m magas katalizátoré g yak is. A találmány keretein belül magas forráspontú szénhidrogén alatt általában mintegy 300-550 C° forrásponttartományú frakciót értünk. A megadott értékhatárok azonban nem jelentik a találmány szerinti eljárás alkalmazásának korlátáit. Az eljárás megvalósítható olyan frakciók esetén is, amelyek például 5 tömeg% mennyiségben 300 C° alatti forráspontú komponenst is tartalmaznak. Előnyösen alkalmazható az eljárás olyan frakciók kezelésére, amelyek közepes forráspontja 400-500 C°. Kiviteli példa A találmány szerinti eljárást az 1. és 2. ábrán ábrázolt katalizátorszemcsékkel vizsgáltuk. A vizsgálatokhoz az alábbi nyersanyagot alkalmaztuk: Romaschkino kőolaj vákuumdesztillátuma sűrűség (20 C°): 0.910 g/cm3 kéntartalom: 1.96 tömeg% viszkozitás 50 C°-nál: 19.2 mm2/s bázikus nitrogén vegyület 273 mg N/l .ASTM D2887 ' desztilláció: 5% 635 °K 10% 646 °K 30% 665 °K 50% 683 °K 70% 699 °K 90% 719 °K 95% 733 °K A vizsgálatok során 1,6 mm méretű EP 8 424 sz. szabadalmi leirás szerinti lóhere (A) és csigolya (B) alakú katalizátorszemcséket használtunk, amelynek összetétele 8 tömeg% nikkel{II)-oxid, 24 tömeg% molibdén(Vl)-oxid és 10 tömeg% szilicium(IV)-oxid. A mérési körülményeket és a kapott eredményeket az alábbi táblázat mutatja: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 4
