201484. lajstromszámú szabadalom • Eljárás három fémet tartalmazó szénhidrogénátalakító katalizátor előállítására, valamint benzin katalitikus reformálására
HU 201484 B Ahogyan már korábban ismertettük, a felületimpregnáló fém a ródiumot, ruténiumot, kobaltot és nikkelt tartalmazó csoport valamelyik eleme lehet. A felületimpregnáló fémkomponens a kompozícióban jelen lehet elemi állapotban vagy a kompozíció egyik vagy másik alkotórészével kémiailag egyesítve, vagy lehet a fém valamilyen vegyülete, pl. oxid-, szulfid-, oxi-halogenid-, halogenid- és hasonló formában. A fémkomponenst a kompozícióban bármilyen, katalitikusán hatásos mennyiségben használhatjuk, előnyösen 0,01-2 t%-ban, elemi bázisra számolva. Tipikusan a legjobb eredményt 0,05-11% felületimpregnáló fémmel kapjuk. Ezen túlmenően a találmányunk szerinti katalizátor kompozícióknál jó eredményeket kapunk, ha az előzőekben felsorolt fémek közül egynél többet alkalmazunk. A felületimpregnáló komponenst bármilyen olyan ismert eljárással társíthatjuk a katalizátor kompozícióval, amelynek eredményeként a fémkomponens az előnyös módon koncentrálódik a katalizátor hordozó felületén. Emellett a fémkomponenst a kompozíció készítés bármely fázisában hozzáadhatjuk a katalizátorhoz - akár a hordozóanyag készítése alatt, akár később - az alkalmazott társító eljárás nem túl kritikus, annyi ideig kell végezni, hogy az impregnált felület az előzpekben ismertetetteknek feleljen meg. A komponens társítására előnyös eljárás az olyan művelet, amely során egyenletesen elosztott ónt és platinát tartalmazó, porózus hordozóanyagot impregnáljuk a megfelelő fémtartalmú vizes oldattal. Az is előnyös, hogy nem kell további sawegyületet hozzáadni az impregnáló oldathoz. Különösen előnyös, ha a hordozóanyag készítése során az ónt és platinát tartalmazó hordozóanyagot oxidálásnak és halogén sztrippelésnek vetjük alá, mielőtt a felületimpregnáló fémmel impregnáljuk. Előnyösek a vízoldható, bomlékony felületimpregnáló fémvegyületek vizes oldatai, ilyen vegyületek pl. a hexamin-ródium-klorid, ródiumkarbonil-klorid, ródium-triklór-hidrát, ammónium-pentaklór-akva-rutenát, ruténium-triklorid, nikkel-klorid, nikkel-nitrát, kobalt-klorid és hasonló vegyületek. A szakemberek számára nyilvánvaló, hogy a találmányunk szerint előállított katalizátor kompozíció savas típusú. Ilyen módon lényeges a katalizátor halogéntartalma, amelynek a savas viselkedés tulajdonítható. Ahogyan már korábban említettük, előnyös, ha a platinát és ónt tartalmazó hordozóanyagot a felületimpregnáló fémkomponens hozzáadása előtt oxidálásnak és halogénsztrippelésnek vetjük alá. A felületimpregnáló fém hozzáadása, a feleslegben jelenlevő halogén vagy halogenid, pl. klorid jelenléte megakadályozza a katalizátor új felületének kialakulását. Az oxidálás kivitelezés 93-593 °C-on levegő atmoszférában történik 0,5-10 órán keresztül úgy, hogy az összes fémkomponens oxidformájúvá alakuljon át. A sztrippelést 371-593 eC-on végezzük áramló levegő és gőz atmoszférában 1-10 órán keresztül. Ezután hozzáadjuk a felületimpregnáló fémkomponenst, majd a halogént oxidáló körülmények között a hordozóanyaghoz. Bár a halogénkomponens és a hordozóanyag kémiai egyesülésé9 nek pontos folyamata még nem ismert, általában azt tartják a szakterületen, hogy a halogénkomponens halogenid; pl. klorídformában egyesült a hordozóanyaggal. Ez a halogén összetevő lehet fluorid, klorid, jodid, bromid, vagy ezek keveréke. Ezek közül a találmányunk szerinti katalizátor kompozícióhoz előnyösen fluoridot és elsősorban a kloridot használjuk. A halogént hozzáadhatjuk a hordozóanyaghoz bármilyen megfelelő módon a felületimpregnáló fémkomponens hozzáadása után. Például a halogént hozzáadhatjuk valamilyen, megfelelő, bomlékony halogéntartalmú vegyület, pl hidrogénfluorid, hidrogén-klorid, hidrogén-bromid, ammónium-klorid vizes oldata formájában. Reformáláshoz a halogént tipikusan olyan mennyiségben adjuk a hordozóanyaghoz, hogy a kész kompozícióban a halogén mennyisége elemi bázisra számolva 0,1- 3,51%, előnyösen 0,5-1,51% legyen. A találmányunk szerint előállított katalizátor másik jellemző paramétere „az összes fémtartalom”, amelyet a platina összetevő, az ón összetevő és a felületimpregnáló fém összetevő összegeként határozunk meg elemi fémre számolva. Általában jó eredményket kapunk, ha ezt az értéket 0,2-61% értéken tartjuk, a legjobb eredményeket akkor kapjuk, ha ez az érték 0,3-21%. Függetlenül attól, hogy egyesijük a katalizátor összetevőit a porózus hordozóanyaggal, a kész katalizátort általában szárítani kell 93-316 #C-on 2-24 vagy ettől több órán keresztül, majd végül kalcinálni vagy oxidálni 371-593 °C-on levegő atmoszférában 0,5-10 órán keresztül azért, hogy az összes fémkomponens lényegében oxidformájúvá alakuljon át. A legjobb eredményt általában akkor kapjuk, ha a katalizátor halogéntartalmát a kaldnáló művelet alatt állítjuk be, úgy, hogy az alkalmazott levegő atmoszférához vizet és halogént vagy valamilyen bomlékony, halogéntartalmú vegyületet adunk. Főleg abban az esetben, ha a katalizátor halogénkomponense klór, előnyös, ha a víz és sósav mólaránya (5:1)-(100:1) legalább a kaldnáló művelet egy része alatt, azért, hogy a kész katalizátor klórtartalmát 0,5-1,5 t%-ra állítsuk be. Előnyös, ha a kapott, kaldnált katalizátor kompozídót egy lényegében vízmentes redukdónak vetjük alá a szénhidrogén konverziós eljárásban való felhasználás előtt. Ez a művelet azt a célt szolgálja, hogy a platinakomponens az egész hordozóanyagban finoman és egyenletesen legyen elosztva. Előnyösen lényegében tiszta és száraz hidrogént (víztartalma kevesebb, mint 20 térfogat ppm) használunk redukálószerként ebben a műveletben. A redukálószert a kaldnált katalizátorral427-649°C- on érintkeztetjük 0,5-10 vagy ettől több órán keresztül úgy, hogy lényegében az összes platinakomponens és a felületimpregnáló fémkomponens elemi állapotúra redukálódjon. Azonban abban az esetben, ha a felületimpregnáló fémkomponens nikkel vagy kobalt, a redukáló művelet után ezek a komponensek elsőroban oxidformájúak lehetnek. A redukálást végezhetjük in situ az indító műveletek részeként, ha előzetesen az üzemet vízmentesítettük, és ha lényegében vízmentes hidrogént használunk. A kapott redukált katalizátor kompozídót né10 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
