201484. lajstromszámú szabadalom • Eljárás három fémet tartalmazó szénhidrogénátalakító katalizátor előállítására, valamint benzin katalitikus reformálására
HU 201484 B általában nem stabilizált reformátumnak nevezett, nagy oktánszámú folyékony terméktől. Ha a hidrogénben dús gáz víztartalma a kívánatosnál nagyobb, a hidrogénben dús gáz egy részét elvezetjük az elválasztózónából, és egy vízre szelektív adszorbenst tartalmazó adszorpciós zónán visszük keresztül A kapott, lényegében vízmentes hidrogénáramot megfelelő komprimáló berendezés segítségével visszajuttatjuk a reformálózónába. Ha a hidrogénben dús gáz víztartalma a meghatározott tartományon belül van, akkor ennek legnagyobb részét közvetlenül a reformálózónába vezetjük vissza, az elválasztózónából elvezetett folyadék fázist általában frakdonáló rendszerbe vezetjük a butántartalom beállítására, ezzel szabályozzuk a kapott, reformált termék illóanyagtartalmát. A találmányunk szerinti reformáló eljárásban alkalmazott feltételek közül a nyomásérték 101 kPa-tól 6995 kPa-ig terjed, az előnyös nyomásérték 446-2514 kPa. Különösen jó eredményeket kapunk kis nyomáson, nevezetesen 446-791 kPa értéken. Tény, hogy a találmányunk szerinti eljárás különleges előnye, hgoy a korábbi, két fémet tartalmazó katalizátort sikeresen alkalmazó (ez azt jelent, hogy egy m3 táptöltetre számolva 0,18-1,75 kg katalizátor használható regenerálás nélkül), ún. „folyamatos” reformáló eljárásokban alkalmazott nyomásértéktől kisebb nyomással is stabil működés érhető el. Másképp megfogalmazva, a találmányunk szerinti katalizátor lehetővé teszi a folyamatos reformáló rendszer üzemelését kisebb nyomáson (ez kb. 3,6 kPa nyomást jelent), mint a korábbi, hasonló vagy jobb regenerálás előtti élettartalmú, hagyományos, két fémet tartalmazó katalizátorokat használó reformáló eljárásokban alkalmazott nyomásérték (ez 8,9 kPa értéket jelent). Ehhez hasonlóan a találmányunk szerinti módszerrel előállított katalizátort alkalmazó reformáló eljárásban a szükséges hőmérséklet is alacsonyabb általában, mint a szakterületen, hasonló reformáló eljárásokban korábban alkalmazott, két fémet tartalmazó, jó minőségű platinakatalizátort használó eljárásokban igényelt hőmérséklet. A találmányunk szerinti eljárásnak ez a jellemző és kívánatos tulajdonsága a találmányunk szerinti katalizátor oktánszámnövelő szelektivitásának a következménye, és a tipikus reformáló eljárásban rendkívül előnyös, így a reformáló eljárásban alkalmazott hőmérséklettartomány 427-593 °C, előnyösen 482-566 °C. Általában a működés alatt a hőmérsékletet azután lassan növelni kell, az állandó oktánszámú termék fenntartása miatt elkerülhetetlenül bekövetkező aktivitás csökkenés miatt. A találmányunk szerinti eljárásra jellemző, hogy az állandó oktánszámú termék fenntartása miatt szükséges hőmérséklet növelés sebessége lényegesen alacsonyabb, ha a találmányunk szerinti katalizátort alkalmazzuk. Ezen túlmenően a találmányunk szerinti katalizátor alkalmazásával egy adott hőmérséklet növelésnél bekövetkező C+5 hozam csökkenés lényegesen kisebb, mint azoknál, a szakterületen korábban alkalmazott eljárásoknál, amelyekben jó minőségű, két fémet tartalmazó, reformáló katalizátort használnak Emellett a hidrogén termelés is lényegesen nagyobb. 13 A találmányunk szerinti reformáló eljárás jellemző paramétere, az elegendő mennyiségű hidrogén; a megfelelő mennyiség 1-20 mól hidrogén 1 mól, a reformálózónába belépő szénhidrogénre vonatkoztatva; kiváló eredményt érünk el, ha az alkalmazott hidrogén mennyisége 5-10 mól 1 mól szénhidrogénre számolva. A folyadék óránkénti térsebessége (LHSV) is jellemző paramétere a találmányunk szerinti reformáló eljárásnak, az alkalmazott térsebesség 0,1- 10 h'1 tartományban van, előnyösen 1-5 h'1 tartományban. Tény, hogy a találmányunk szerinti eljárás nagyobb LHSV értékek mellett mehet végbe, mint a szakterületen korábban alkalmazott, olyan, folyamatos, stabil működésű eljárások, amelyek jó minőségű, két fémkomponensű platina reformáló katalizátort használnak. Utoljára említjük azokat a gazdasági előnyösek, amelyeket az állandó összetételű kimenő áramot eredményező, folyamatos reformáló eljárás eremdényeként kapunk, ez az eljárás a hagyományos reformáló eljárásban használt katalizátort igényel, anélkül, hogy a katalizátor regenerálás előtti élettartam csökkenne. A következőkben bemutatásra kerülő példák a találmányunk szerinti katalizátor kompozíciók készítésének és szénhidrogén konverziós eljárásokban való alkalmazásának bemutatására szolgálnak az igénypontok terjedelmének korlátozása nélkül. Az ábrán rövid ismertetése Az 1. ábra grafikusan ábrázolja a fém eloszlást a katalizátor szemcse szélétől számított távolság függvényében a találmányunk szerinti eljárással előállított katalizátor esetén, az ábrán láthatjuk az egyenletes eloszlású platina és ón, valamint a nem egyenlets eloszlású ródium különböző profiljait. A 2. ábra grafikusan ábrázolja a fémeloszlást a katalizátor szemcse széléstől számított távolság függvényében a nem a találmányunk szerint készített B katalizátor esetén, az ábrán láthatjuk az egyenletes eloszlású platina, ón és ólom profiljait. A 3. ábrán grafikusa ábrázolja a C+5 reformátum mennyiségével mért, katalizátor szelektivitást a katalizátor mg/kg értékben mért élettartama függvényében. Az A és a B katalizátor teljesítmény adatait láthatjuk. A 4. ábra grafikusan ábrázolja a 102 elméleti oktánszámú reformátum előállításához szükséges reakciózóna átlagos hőmérséklettel mért aktivitást mutatja a katalizátor mg/kg-ban mért élettartama függvényében. Az A és a B katalizátor teljesítmény adatait látjuk itt is. 1. példa A példában a találmányunk szerint végzett katalizátor készítését mutatjuk be. Az óntartalmú alumínium-oxid hidroszólt oldható, óntartalmú vegyülettel - ón-okutorissal - együtt gélesítettük olajcsepp eljárással. Az olajba csepegtetés és öregftés után az együtt gélesített gömböket megszárítottuk, és kalcináltuk. A kapott, gömbformájú, körülbelül 1550 mikron szemcseméretű szemcsék egyenletesen elosztott ón-oxidot és alumínium-oxidot tartalmaztak. Eztuán hidrogén-(hexaklór-platinát/TV/)-t és 14 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 8
