203988. lajstromszámú szabadalom • Katalizátor kompozíció paraffin szénhidrogének izomerizálására és eljárás paraffinok izomerizálására
1 HU 203 988 B 2 anyagokat, szén molekulaszűröket, kristályos aluminoszilikátokat, aktív szenet és hasonlókat. Katalitikus eljárás esetén alkalmazhatunk a szakterületen ismert, hagyományos kénredukáló katalizátor készítményeket, ilyenek pl. az olyan tűzálló, szervetlen oxid hordozók, amelyek a periódusos rendszer VIB., IIB. és VIII. oszlopába tartozó fémeket tartalmaz. A kéntartalom változtatható, hogy a betáplált keverékben kívánatos kénkoncentrációt eléijük. Az alacsony kénkoncentrációjú (5-150 ppm) friss, izomerizálható szénhidrogének esetén nem szükséges eltávolítani a ként a visszakeringetett, hidrogénben gazdag, könnyű szénhidrogénekből, mivel a megfelelően alacsony, visszakeringetett, kénhidrogén szint (kb. 100 ppm) fenntartható a teimékválasztó folyadékban fellépő veszteséggel, és ennek megfelelően a friss, izomerizálható szénhidrogénekben lévő magas kéntartalom (150 ppm) szükségessé teheti a visszakeringetett, hidrogénben gazdag, könnyű szénhidrogének kéntelenítő sét. A következő példákat találmányunk részletesebb bemutatására ismertetjük, az igénypontok teijedelmét nem korlátozó jelleggel. Számos kísérletet végeztünk annak tanulmányozására, hogy a katalizátor kompozíciós felületének változása milyen hatással van az izomerizációs teljesítményre. A vizsgálathoz öt katalizátort készítettünk. A következő példákban ismerteti, összes katalizátor kompozíciót hidrogéntartalmú, alacsony nátriumtartalmú, részben alumínium mentesített, szintetikus mordenit por (Union Carbide, LZ-M-8 típusú) kiindulási anyagból készítettük, ezt a mordenitet a továbbiakban beszerzett mordeniteknek nevezzük. 1. példa A példában szereplő, A katalizátor megjelölésű katalizátort nem a találmányunk szerinti eljárással készítettük. 9:1 mólarányú, beszerzett mordenit és alumínium-oxid keveréket sósavas, peptizáló oldattal kevertük össze, és a szakterületen ismert módon extrudáltuk. Az extrudált kompozíciót szárítottuk, oxidáló atmoszférában kalcináltuk, platinával impregnáltuk, majd újra kalcináltuk. A platina hozzáadást a kész katalizátorra számolt 0,324t% koncentráció eléréséig folytattuk. Az A katalizátor felületét 567 m2/g értéknek mértük, és a hozzá tartozó izomerizációs teljesítménnyel korreláltuk. A korrelációt a mellékelt 1. ábra grafikusan mutatja. 2. példa A B katalizátor jelű katalizátor kompozíciót szintén nem találmányunk szerinti eljárással készítettük. A beszerzett mordenit port ammóniumionokat tartalmazó, savas-vizes oldattal 60 °C-on, 150 percen keresztül érintkeztettük, az oldat 10% HCl-t és 10 t% NH4Cl-t tartalmazott, az oldat tömegaránya a zeolithoz 5:1 volt A kapott mordenit port vízzel mostuk, és az alumínium-oxiddal, valamint a peptizáló oldattal való keverés előtt kalcináltuk. Az extmdálást és a platina hozzáadást úgy végeztük, mint az 1. példa szerinti A katalizátornál. A B katalizátor platinakoncentrációja 0,321 t% volt. A felülete 534 m2/g volt, ezt az értéket korreláltuk a hozzá tartozó izomerizációs teljesítménnyel, amint azt az 1. ábra mutatja. 3. példa C katalizátort készítettünk lényegében az 1. példa szerinti A katalizátor készítésének megfelelően. Azonban, a találmányunk szerinti eljárásnak megfelelően, a szárított extrudátumot a kalcinálás és a platina hozzáadás előtt érintkeztettük az ammóniumionokat tartalmazó, savas-vizes oldattal. Ez az oldat 101% HCl-t és 10 t% ammónium-kloridot tartalmazott. Az oldat és az extrudátum érintkeztetése 60 °C-on, 120 percen keresztül történt, az oldat tömegaránya a zeolithoz képest 25:1 volt. Az extrudátumot ezt követően megszárítottuk, kalcináltuk és platinát adtunk hozzá az A és B katalizátorok készítésénél alkalmazott eljárásnak megfelelően. A C katalizátor platinakoncentrációja 0,396 t% volt. A C katalizátor felületét 622 m2/g értékűnek mértük, és ezt az értéket korreláltuk a hozzá tartozó izomerizációs teljesítménnyel, amint azt az 1. ábra mutatja. 4. példa A 2. példa szerint kalcinált és extrudált kompozíciót a platina hozzáadása előtt másodszor érintkeztettük a savas-vizes oldattal, a 3. példa szerinti C katalizátor készítésénél alkalmazott módon. A kész katalizátor kompozíció másodszori érintkeztetése a savas-vizes oldattal a találmányunk szerinti eljárásnak megfelelően történt. Ezután a kompozícióhoz platinát adtunk a 0,308 t% koncentráció eléréséig. Az így készített D katalizátor felületét 630 m2/g értékűnek mértük, és a hozzá tartozó izomerizációs teljesítménnyel korreláltuk. A korrelációt az 1. ábra mutatja. 5. példa E katalizátort készítettünk az A katalizátor készítésénél alkalmazott eljárás szerint, de a peptizáló oldat savtartalmát 90%-kal csökkentettük. Az 1. példában alkalmazott eljárásnak megfelelően az E katalizátort sem a találmányunk szerinti módon készítettük. Az E katalizátor platinakoncentrációja 0,313 t% volt. Az E katalizátor felületét 542 m2/g értékűnek mértük, és a hozzá tartozó izomerizációs teljesítménnyel korreláltuk. A korrelációt az 1. ábra mutatja. 6. példa Az 1-5. példák szerinti, öt katalizátor kompozíció, amely hidrogéntartalmú mordenitre és gamma-alumínium-oxid hordozóra felvitt katalizátort tartalmazott, izomerizációs teljesítményét folyamatos reaktorban mértük, amelybe a következő összetételű keveréket adtuk be: 461% n-pentán, 47 t% n-hexán, 5,51% metilciklopentán és 1,5 t% benzol. Az A-E katalizátorok izomerizációs teljesítmény vizsgálatához alkalmazott üzemi körülmények a következők voltak: a reaktomyomás 21,7 bar, a folyadék óránkénti térsebessége 1,0 h'1, a hidrogén mólaránya a betáplált hidrogénhez képest 1,0 és a hőmérséklettartomány 254-277 °C. Az izomerizációs teljesítmény vizs-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6
