157943. lajstromszámú szabadalom • Eljárás katalizátor előállítására szénhidrogén konverziós reakciók számára

3 157943 4 kozható Oly módon, hogy a nátriumiont többértékű kationokkal, pl. kalciummal, magnéziummal, beriliummal vagy hasonló ioranal cseréljük ki, vagy a fém-aluminoszilikátot hidrogén-aluminoszilikáttá alakítjuk át. Ez utóbbi lépés úgy hajtható végre, hogy a nátriumionokat ammóniumionokra cseréljük ki, majd legalább 300 C°os hőkezelést alkalmazunk. A találmány szerinti katalizátorok könnyűszerrel készíthetők bármilyen kívánt nagyságú és alakú szemcsék formájában. Állóágyas eljárásokba 0,208—4,70 mm méretű katalizátorok kívánatosak, fluidizációs eljárásokban pedig a 0,074—0,147 mm méretű vagy még kisebb, így pl. 0,043 mm szemcsenagyságú katalizátorok az előnyösek. A gömbbé kialakított katalizátorszemcséknek számos előnyük van. Allóágyban használva a gömbalakú katalizátorszemcsék egyenletesebb töltet kialakítását teszik lehetővé, és így csökkentik a csatornaképződést. Másik előnye a gömbalakú szemcséknek, hogy nincsenek a feldolgozás vagy anyagmozgatás közben letörő vagy lekopó éles szögleteik, tehát csökkeh a feldolgozó berendezés eltömődésének a veszélye. A találmány szerinti katalizátort fent ismertetett tulajdonságai igen alkalmassá teszik szénhidrogént átalakító műveletekre. Különösen jól alkalmazható a katalizátor reformálásra és izomerizálásra. A reformáló eljárások célja a benzinek oktánszámának növelése, aromás szénhidrogének előállítása, könnyebb szénhidrogének és hidrogén előállítása és/vagy cseppfolyós szénhidrogéngáz, azaz lényegében 3 és 4 szénatomos szénhidrogének előállítása. Az eddig ilyen célokra használt jellegzetes katalizátorok lényegében az alumíniumoxid hordozóra impregnálással felvitt egy vagy több katalitikus összetevőből álltak. Ezek a katalitikus összetevők előnyösen kétfunkciós hatóanyagok, pl. hidrogénező-dehidrogénező hatású halogén és fém. Egy jellegzetes reformáló katalizátor aktív y- vagy rj- alumíniumoxidra impregnálással felvitt nemesfémet (rendszerint platinát) és klórt és/vagy fluort tartalmaz; az alumíniumoxid gömbalakú szemcsékből áll. Megkísérelték e reformáló katalizátorok hatásosságát oly módon fokozni, hogy változtatták a katalitikus hatóanyagokat mind koncentráció, mind összetétel tekintetében, és más hordozót alkalmaztak. Ezek a kísérletek azonban csak mérsékelt sikerrel jártaik. Az itt leírt új katalizátor alkalmazásával és a reformálás üzemi körülményeinek módosításával ellenben lényegesen jobb hatásfokú reformáló eljáráshoz jutottunk. A javulás a kívánt anyagok nagyobb hozamában és/vagy az eljárás kisebb költségében nyilvánul meg. Egy jellegzetes reformáló reakciótérben többféle reakció megy végbe. A legközönségesebb reakciók a naftének dehidrogénezése aromásokká, a nagyobb molekulasúlyú paraffinszénhidrogének hidrokrakkolódása kisebb molekulasúlyakká, beleértve a cseppfolyósított szénhidrogéngáz és könnyebb gázok képződését, a paraffinszénhidrogének dehidrociklizációja aromásokká és a paraffinszénhidrogének ciklizálódása nafténekké. A legtöbb reformáló műveletben mindezek a reakciók kívánatosak, kivéve a könnyű, egy és két szénatomos gázok képződését. A dehidrogénező reakciót természetesen egyensúlyban kell tartani a hidrokrakkoló reakcióval, hogy a hidrokrakkoló reakcióhoz szükséges hidrogént szolgáltassa, és fenntartva az üzemnyomást némi további hidrogént termeljen. Hasonlóképp az alkalmazott katalizátornak szelektív hatásúnak kell lennie, mivel általában kívánatos, hogy a propán és bután (cseppfolyósítható szénhidrogéngázok) termelése a lehető legnagyobb, a metán és etán termelése ellenben a legkisebb legyen. Az itt ismertetett új katalizátor és a reformálás üzemi körülményeinek kellő megválasztása révén a reakciótérben váratlanul nagy mértékben szelektív hidrokrakkolódás játszódik le, aminek következtében a cseppfolyósítható szénhidrogéngázok termelésében maximum, a metán és etán hozamokban viszont a cseppfolyós szénhidrogéngáz hozamhoz viszonyítva a hagyományos reformáló eljárásokhoz képest minimum észlelhető. A jelen találmány szerinti katalizátor hatásosan alkalmazható azokban az izomerizáló reakciókban is, amelyekben az izomerizálható szénhidrogének szénvázszerkezete átrendeződik. ilyen izomerizálható szénhidrogének például az alkilaromás vegyületek, az elágazó szénláncú és egyenes szénláncú olefinek és a gyűrűs, egyenes vagy elágazó szénláncú, legalább 4 szénatomos telített szénhidrogének. A találmány előnyös kiviteli alakja olyan gömb alakúra kiformált katalizátor-készítmény, amely alumíniumoxid alapanyagból, azonos, 5— 15 A pórusnyíUású sziliciumdioxid és alumíniumoxid tetraédereket tartalmazó finoman elosztott szuszpendált kristályos aluminoszilikátból, továbbá a részecskékre leválasztott volfrámból, nikkelből, platinából és/vagy palládiumból, valamint klórból, brómból és/vagy fluorból áll. Az első lépés a találmány szerinti katalizátor előállítása során az alumíniumoxid alapanyag kialakítása. Az alumíniumoxidszémcsék előállítása ismert. így pl. előállíthatók az. alumíniumoxidszemcsék oly módon, hogy alumíniumoxidszólt készítünk, ezt a szólt hidrogél szemcsék kialakítása céljából olajba csepegtetjük, és a képződött szemcséket öregítjük, mossuk, szárítjuk és hevítjük. A találmány szerint előnyösebb. a hidrogéltezemesék kialakítása előtt adni az alumíniumoxid-szólhoz a kristályos aluminoszilikátot. A találmány szerinti előnyös katalizátor hordozók a következőképpen készíthetők: Tiszta alumíniumszemcséket tárunk fel sósavban olyan körülmények között, hogy az alumínium :klorid 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2