DE1260443B - Verfahren zur Sulfidierung der Hydrierungs-Dehydrierungskomponenten eines Katalysators in situ - Google Patents

Verfahren zur Sulfidierung der Hydrierungs-Dehydrierungskomponenten eines Katalysators in situ

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DE1260443B DE1963C0029485 DEC0029485A DE1260443B DE 1260443 B DE1260443 B DE 1260443B DE 1963C0029485 DE1963C0029485 DE 1963C0029485 DE C0029485 A DEC0029485 A DE C0029485A DE 1260443 B DE1260443 B DE 1260443B
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John Walter Scott Jun
Harold Frederick Mason
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California Research LLC
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Description

  • Verfahren zur Sulfidierung der Hydrierungs-Dehydrierungskomponenten eines Katalysators in situ Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Umwandlung der Nickel- und/oder Cobalt-Hydrierungs-Dehydrierungs-Komponenten eines Hydrokrackkatalysators in die entsprechenden Sulfide, wobei die Sulfidierung in situ, d. h. innerhalb der Reaktionszone selbst durchgeführt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man den den Katalysator enthaltenden Reaktor mittels eines Inertgases von sauerstoffhaltigen Gasen und Flüssigkeiten reinigt und darauf mittels eines erhitzten trockenen Inertgases oder eines erhitzten Gasgemisches, das aus Wasserstoff und 2 bis 25 Volumprozent Kohlenwasserstoffen mit nicht mehr als 3 C-Atomen besteht, den Katalysator auf 175 bis 3150 C, vorzugsweise 205 bis 2600 C, erhitzt, wobei man im Falle der Verwendung von Inertgas entweder unter einmaligem Durchleiten durch den Reaktor oder unter Kreislaufführung und teilweiser Trocknung des Gases zunächst den Katalysator auf 1200 C erwärmt und bei Erreichen des obengenannten Temperaturbereichs das Inertgas teilweise oder ganz durch das aus Wasserstoff und 2 bis 25 Volumprozent Kohlenwasserstoffen bestehende Gasgemisch ersetzt, oder im Falle der Verwendung des aus Wasserstoff und 2 bis 25 Volumprozent Kohlenwasserstoffen bestehenden Gasgemisches dieses im Kreislauf unter Führung zumindest eines Teiles des Gasgemisches über eine Trockenvorrichtung durch den Reaktor leitet, bis der Katalysator zunächst eine Temperatur von etwa 120 bis 1750 C angenommen hat, wonach man dem auf 175 bis 3150 C erhitzten und weiter im Kreislauf geführten Gasgemisch ein Sulfidierungsmittel so lange zumischt, bis es mindestens 0,2 Molprozent Schwefel enthält und der Katalysator kein Sulfidierungsmittel mehr verbraucht.
  • Ein industrielles Verfahren für das Hydrokracken von Kohlenwasserstoffen bei niedriger Temperatur ist z. B. in der USA.-Patentschrift 2944006 beschrieben.
  • Hierbei werden Kohlenwasserstoffe mit geringem Stickstoffgehalt zwecks Herstellung wertvoller, niedrigersiedender Produkte durch Kontakt der Kohlenwasserstoffe in einer Hydrokrackzone mit Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators, welcher aus Nickelsulfid und/oder Cobaltsulfid auf einem aktiven Krackträger besteht, bei Temperaturen unter etwa 3700 C und einem Druck von mindestens 24,5 kg/cm2 hydrierend gekrackt.
  • Den Nickelsulfid und/oder Cobaltsulfid enthaltenden Katalysator kann man durch Imprägnieren eines aktiven Trägers, z.B. eines Kieselsäure-Tonerde-Trägers, mit Nickelnitrat, Zersetzung des Nitrats, Sulfidierung des erhaltenen Stoffes durch Kontakt mit Schwefelwasserstoff oder mit Wasserstoff und einem niedermolekularen Mercaptan oder organischen Sulfid herstellen. Dieses Herstellungsverfahren kann vor der Einführung des Katalysators in die Krackzone, in der er verwendet werden soll, durchgeführt werden. In vielen Fällen wäre es jedoch zweckmäßig, die Nickel und/oder Cobalt-Hydrierungs-Dehydrierungs-Bestandteile des Katalysators innerhalb der Reaktionszone selbst in die entsprechenden Sulfide umzuwandeln, d. h., sie an Ort und Stelle zu sulfidieren.
  • In einer industriellen Hydrokrackanlage der in der USA.-Patentschrift beschriebenen Art wurde eine Anzahl von Versuchen durchgeführt, die Sulfidierung in situ vorzunehmen. Hierbei wurde ein katalytisches Reformierungsabgas, welches Wasserstoff, leichte Paraffine und einige Ringkohlenwasserstoffe enthielt, einmal durch das System geleitet und dabei der Katalysator auf die erforderliche Sulfidierungstemperatur erhitzt. Sobald jedoch diese Temperatur erreicht war, fand eine plötzliche Temperaturerhöhung statt, wobei die Katalysatortemperatur sehr rasch um etwa 280 auf über 5950 C stieg und der Katalysator sinterte.
  • Es wurde nun gefunden, daß man die Sulfidierung in situ unter Verwendung von Reformierungsabgasen erfolgreich durchführen kann, wenn man die folgenden Punkte beachtet: -a) Reinigung der Reaktionszone und den Katalysatoren von sauerstoffhaltigen Flüssigkeiten und Gasen mittels eines Inertgases. b) Erhitzen des Katalysators auf eine Temperatur im Bereich von etwa 175 bis 3150 C, wobei das Erhitzen so durchgeführt wird, daß im wesentlichen kein Wasser mit dem Katalysator bei einer Temperatur unter etwa 1200 C in Berührung kommt. c) Kreislaufführung von mindestens einem größeren Teil des wasserstofihaltigen gasförmigen Gemisches durch die Reaktionszone. d) Einführung eines Sulfids in das den Kreislaufwasserstoff enthaltende gasförmige Gemisch, bis das entstehende Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Schwefel-Gemisch mindestens'0,2 Molprozent Schwefel enthält, und e) weitere Zuführung des Sulfids, bis der Schwefelgehalt des aus dieser Reaktionszone ausströmenden Gases eine im wesentlichen vollständige Sulfidierung des Hydrierungs-Dehydrierungs-Bestandteils des Katalysators anzeigt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert, welche eine typische Reaktionszone mit den entsprechenden Vorrichtungen zur Gasgewinnung zeigt. Die Zeichnung zeigt nur ein Schema, wobei viele Pumpen, Austauscher u. dgl. zur Vereinfachung weggelassen wurden.
  • Um die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens verständlich zu machen, wird zunächst allgemein ein Hydrokrackverfahren beschrieben.
  • Die frische Beschickung wird durch Leitung 10 über Ventil 11 in Leitung 12 eingeführt. Durch Leitung 13 über Ventil 14 tritt frischer Wasserstoff ein, während Kreislaufwasserstoff durch Leitung 15 zugeführt wird. Das Gemisch aus Kreislaufwasserstoff und zusätzlichem Wasserstoff strömt durch Leitung 16 in Ofen 17 und wird dort auf die'erforderliche Temperatur gebracht. Danach werden die vereinigten Wasserstoffströme durch Leitung 18 in Leitung 12 geleitet, worin sie mit der frischen Beschickung gemischt werden. Von dort werden der Wasserstoff und die Beschickung durch Leitung 12 in die Hydrokrackzone 19 geleitet. Die Beschickung und der Wasserstoff kommen mit dem Hydrokrackkatalysator 20 (der in der Zeichnung in der Form von zwei ruhenden Aufschüttungen dargestellt ist) in Kontakt, und die Reaktionsprodukte strömen aus Reaktionsgefäß 19 und Leitung 21 und von da durch Leitung 22 durch Ventil 23 in den Hochdruckabscheider 24.
  • Ein gasförmiger Strom, welcher vorwiegend aus Wasserstoff besteht, verläßt den Abscheider 24 durch Leitung 25 über Ventil 26. Mindestens ein Teil des wasserstoffreichen Stroms kann aus Leitung 25 in Leitung 15 geleitet und zur Leitung 16 zurückgeführt werden. GegebenenfalIs können Teile dieses wasserstoffreichen Stroms durch Leitung 27 über Ventil 28 entfernt werden.
  • Die Reaktionsprodukte ohne den durch Leitung 25 abgeleiteten wasserstoffreichen Strom werden durch Leitung 29 in den Niederdruckabscheider 30 geleitet, worin leichte Kohlenwasserstoffe (mit bis zu 4 Kohlenwasserstoffatomen im Molekül) durch Leitung 31 entfernt werden. Die übrigen Reaktionsprodukte werden von dem Niederdruckabscheider 30 durch Leitung 32 zu (in der Zeichnung nicht angegebenen) Destillationsvorrichtungen geleitet, in denen die Trennung in die gewünschten Produkte statt; findet, wobei man auch einen I(reislaufstrom aus der Destillationszone abziehen und mit der durch Leitung 10 eingeführten frischen Beschickung vereinigen kann.
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Sulfidierung in situ wird nun im Zusammenhang mit dem vorstehend beschriebenen Hydrokracksystem erläutert.
  • Bei dieser Ausführungsform werden verschiedene Gase durch das Reaktionssystem geleitet. Zu diesem Zweck können der Hochdruckabscheider 24 und der Niederdruckabscheider 30 gegebenenfalls umgangen werden. In der Zeichnung wird daher ein Umgehungssystem gezeigt. Zur Umgehung schließt man Ventil 23 in Leitung 22 und öffnet Ventil 33 in Leitung 34, wobei die letztgenannte Leitung an die Kreislaufleitung 15 angeschlossen wird. Ventil 35 in Leitung 15 sollte auch geschlossen werden, ebenso Ventil 11 in Beschiclrungseinlaßleitung 10. Das geschlossene Reaktionssystem umfaßt dann nur die Leitungen 13, 16, 18 und 12; das Reaktionsgefäß 19 die Leitungen 21, 34 und 15, an die wiederum Leitung 13 anschließt.
  • Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält das Reaktionsgefäß 19 mindestens eine Katalysatorschicht 20. Als Hydrierungs-Dehydrierungs-Bestandteil weist der Katalysator mindestens eine Komponente wie Nickel, Nickeloxyd, Cobalt oder Cobaltoxyd auf. Diese Bestandteile sind auf einem Katalysatorträger abgeschieden, vorzugsweise einem aktiven I(rackträger, welcher 40 bis 98 °/0 Kieselsäure enthält.
  • Die Reaktionszone und der Katalysator innerhalb dieser Zone werden zuerst mit Hilfe eines inerten Gases von allen sauerstoffhaltigen Gasen und Flüssigkeiten gereinigt. Sämtliche sauerstoffhaltigen Gase, wie z. B. Luft, werden ausgetrieben, um jede Explosionsgefahr zu beseitigen. Sauerstoffhaltige Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, werden ebenfalls aus dem System ausgetrieben, da Wasser häufig schädlich für die Wirksamkeit des Katalysators ist. Diese Reinigungsstufe kann z. B. mit trockenem Stickstoff durchgeführt werden.
  • Die Reinigung kann man z. B. auch durch Evaeruieren der Reaktionszone erreichen, worauf man trockenen Stickstoff durch das geschlossene System leitet. Vorzugsweise wird diese Reinigung mit Inertgas unter einem Druck von 3,5 atü oder mehr durchgeführt, so daß etwaige undichte Stellen im System entdeckt werden können. Gegebenenfalls kann man mehrere Evakuierungs-Stickstoffreinigungsstufen anwenden.
  • Das Reinigungsgas wird dann selbst aus dem System ausgetrieben, indem man ein erhitztes gasförmiges Gemisch, das sowohl Wasserstoff als auch etwa 2 bis 25 Volumprozent Kohlenwasserstoffe mit drei oder weniger Kohlenwasserstoffatomen enthält, bei einem Druck unter etwa 14 atü und vorzugsweise von etwa 1,75 bis 7 atü in die Anlage einführt. Gegebenenfalls kann man das gasförmige Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenwasserstoffen aus dem System abziehen, den Druck vermindern und anschließend weitere Mengen des erhitzten Gemisches zusetzen.
  • Während dieser letztgenannten Stufe weist das Gasgemisch eine solche Temperatur auf, daß innerhalb des Reaktionsgefäßes die Katalysatortemperatur von etwa 120 auf 1750 C erhöht wird. Dies kann durch Erhitzen des Gemisches im Ofen 17 erfolgen. Während dieser milden Erhitzungsstufe und bis die Temperatur den angegebenen Bereich erreicht, muß ein Kontakt des Katalysators mit dem in der Erhitzungsstufe (unter etwa 1200 C) entstandenen Wasser auf ein Minimum beschränkt werden. Dies kann dadurch erfolgen, daß man das im Kreislauf geführte wasserstoffhaltige Gasgemisch zumindestens teilweise trocknet. In das Kreislaufsystem kann man eine Trockenvorrichtung einfügen, welche z. B. ein Molekularsieb zur selektiven Entfernung von Wasser enthält. Das gasförmige Gemisch läßt sich ganz trocknen, wenn man es von Leitung 15 durch Leitung 38, das offene Ventil 39, die Trockenvorrichtung 40, Leitung 41 und das offene Ventil 42 und von da zurück in Leitung 15 führt. Während einer derartigen Trocknungsstufe sollte das Ventil 43 in Leitung 15 geschlossen sein. Selbstverständlich braucht nur ein Teil des gasförmigen Gemisches durch die Trockenvorrichtung im Kreislauf geleitet zu werden.
  • Am Ende dieser Reaktionsschritte liegt die Katalysatortemperatur im Bereich von etwa 120 bis 1750 C.
  • Die Katalysatortemperatur muß nun auf einen Bereich von etwa 175 bis 3150 C und vorzugsweise von etwa 205 bis 2600 C gesteigert werden. Diese Erhitzungsstufe muß jedoch in bestimmter Weise durchgeführt werden und stellt eines der hervorragensten Merkmale der vorliegenden Erfindung dar. Beim weiteren Erhitzen wird das gasförmige Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Gemisch der Anfangserhitzungsstufe verwendet, doch muß es durch ein Kreislaufverfahren erfolgen und kann nicht auf einmal durchgeführt werden. Wenn also der Katalysator eine Temperatur von 120 bis 1750 C aufweist, wird das gasförmige Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Gemisch durch Leitung 13 in das System geleitet, im Ofen 17 erhitzt und strömt im Kreislauf durch die Anlage durch Leitungen 16, 18, 12, Reaktionsgefäß 19, Leitungen 21, 34, 15 und von da zurück zur Leitung 16. Selbstverständlich kann in dem Kreislauf gegebenenfalls ein Abscheider 24 und eine Trockenvorrichtung 40 enthalten sein. Es ist hierbei von Wichtigkeit, daß das gasförmige Gemisch im Kreislauf geführt wird und daß im wesentlichen keine Kohlenwasserstoffe außer den anfangs im Gasgemisch anwesenden mit dem Katalysator in Berührung kommen. Es wurde gefunden, daß keine merklichen Temperaturüberhöhungen infolge einer Sättigung und/oder Spaltung dieser Ausgangskohlenwasserstoffe im Gemisch eintreten; werden jedoch dem System in einem einmaligen Durchgang beträchtliche Mengen zusätzlicher Kohlenwasserstoffe zugesetzt, so tritt eine Temperaturüberhöhung ein, wodurch der Katalysator beschädigt oder das System unterbrochen wird. Das im Ofen 17 erhitzte gasförmige Kreislaufgemisch erlaubt eine Steigerung der Katalysatortemperatur in kontrollierbarer Weise auf den Bereich von 175 auf 3150 C.
  • Nun wird die Sulfidierungsstufe eingeleitet. Dies erfolgt durch Einspritzen des Sulfidierungsmittels durch das Ventil 36 in Leitung 37 in das im Kreislauf geführte gasförmige Gemisch. Als Sulfidierungsmittel kann man z. B. Schwefelwasserstoff, ein Mer- captan mit niedrigem Molekulargewicht oder ein organisches Sulfid verwenden. Man setzt so viel sulfidierende Substanz zu, daß das in das Reaktionsgefäß eintretende Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Schwefel-Gemisch mindestens 0,2 Molprozent Schwefel, vorzugsweise 0,5 bis 2,5 0/o enthält. Da im wesentlichen der gesamte Schwefel im Gas bei Kontakt mit dem Katalysator reagiert, wird die Zugabe des Sulfidierungsmittels so lange fortgesetzt, bis das ausströmende Gas, z. B. das Gas, welches das Reaktionsgefäß 19 durch die Leitung 21 verläßt, eine im wesentlichen vollständige Sulfidierung des Hydrierungs-Dehydrierungs-Bestandteils des Katalysators innerhalb des Reaktionsgefäßes 19 anzeigt. Das Ausmaß der Sulfidierung kann durch Analyse des durch Leitung 21 aus dem Reaktionsgefäß ausströmenden Gases bestimmt werden. Wenn dieses ausströmende Gas im wesentlichen den gleichen Schwefelgehalt wie das Gas hat, welches durch Leitung 12 in das Reaktionsgefäß 19 eintritt, kann man annehmen, daß der Katalysator sulfidiert ist.
  • Wird an Stelle von Schwefelwasserstoff ein anderes Sulfid verwendet, so nimmt der Wasserstoffpartialdruck innerhalb des Systems auf Grund der Anwesenheit leichter Kohlenwasserstoffe, die durch die Zersetzung des organischen Sulfids entstanden, allmählich ab. Zur Aufrechterhaltung des gewünschten Wasserstoffpartialdrucks sollte ein Teil des Kreislaufgases (z. B. durch die Leitung 27) aus dem System abgezogen und je nach Bedarf zusätzlicher Wasserstoff zugesetzt werden, um den gewünschten Druck in dem System aufrechtzuerhalten.
  • Sobald das den Reaktor 19 verlassende Kreislaufgas im wesentlichen die gleiche Schwefelkonzentration wie das eintretende Gas hat, wird die Temperatur des Katalysators innerhalb des Reaktionsgefäßes 19 vorzugsweise so reguliert, daß sie im oberen Teil des Reaktionsgefäßes etwa 260 bis 3150 C und im unteren Teil des Reaktionsgefäßes 246 bis 3020 C beträgt. Noch vorteilhafter ist es, die Temperaturen innerhalb der angegebenen Bereiche zu halten und den Kreislauf des Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Schwefel-Gas-Gemisches weitere 30 Minuten oder länger fortzusetzen.
  • Nunmehr ist der Katalysator sulfidiert, und das Hydrokrackverfahren kann eingeleitet werden. Das Abscheidersystem sollte dadurch wieder angeschlossen werden, daß man Ventil 23 in Leitung 22, Ventil 26 in Leitung 25 und Ventil 35 in Leitung 15 öffnet und Ventil 33 in Leitung 34 schließt. An diesem Punkt können weitere Mengen des Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Gemisches durch Leitung 13 dem System zugesetzt werden, da das kritische Kreislaufverfahren nur notwendig ist, bevor der Hydrierungs-Dehydrierungs-Bestandteil des Katalysators teilweise oder vollständig sulfidiert ist. Es wurde gefunden, daß die Anwesenheit beträchtlicher Mengen Kohlenwasserstoffe auf dem Katalysator vor dem Sulfidieren nur dann unerwünschte Temperaturerhöhungen verursacht, wenn die Hydrierungs-Dehydrierungs-Bestandteile in Form des Metalls oder Metalloxyds vorliegen.
  • In dem System wird nun allmählich der gewünschte Arbeitsdruck eingestellt, der oberhalb 24,5 atü und normalerweise im Bereich von etwa 35 bis 175 atü liegt. Vorzugsweise wird das Sulfidierungsmittel weiter in der gleichen Konzentration wie vorher zugesetzt.
  • Ebenso wird die Katalysatortemperatur auf die für die Reaktion erforderliche Höhe gebracht, welche normalerweise etwa 175 bis 3700 C beträgt. Eine zweckmäßige Ausgangstemperatur liegt zwischen etwa 204 und 3150 C. Während dieser Druck- und Temperaturregulierungen wird die Kreislaufführung des Wasserstoff-Schwefel-Gemisches fortgesetzt. Gegebenenfalls kann man den Druck im System aufheben, um das Wasserstoff-Schwefel-Gemisch zu entfernen, doch ist dies nicht unbedingt notwendig.
  • Die Beschickung wird nun mit einer verhältnismäßig niedrigen Raumgeschwindigkeit durch Leitung 10 durch das offene Ventil 11 eingeführt. Teile dieser Anfangsbeschickung werden von dem Katalysator absorbiert und bewirken eine Temperatursteigerung.
  • Sobald der Absorptionsvorgang abgeschlossen ist, kann die Beschickungsgeschwindigkeit zum Reakfionsgefäß gesteigert werden, während die gewünschten Reaktionstemperaturen und -drücke beibehalten werden. Die Sulfidierung in situ und das Einleitungsverfahren sind nun beendet.
  • Die Reihenfolge der Arbeitsgänge vor der eigentlichen Zuführung des Sulfids, wobei das System mit einem inerten Gas gereinigt und anschließend der Katalysator gereinigt und auf eine Temperatur von etwa 175 bis 3150 C mit einem erhitzten gasförmigen Gemisch erhitzt wird, welches Wasserstoff und etwa 2 bis 25 Volumprozent C3- und leichtere Kohlenwasserstoffe enthält, kann innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung wie folgt modifiziert werden: Das anfängliche Reinigen von sauerstoffhaltigen Gasen und Flüssigkeiten mit dem inerten Gas erfolgt auf die oben beschriebene Weise. Anstatt jedoch den Katalysator vollständig mit dem gasförmigen Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Gemisch zu erhitzen, kann man den Katalysator teilweise oder vollständig mit einem inerten Gas auf eine Temperatur zwischen 175 und 3150 C erhitzen. Durch Einführung eines trockenen, erhitzten, inerten Gases in die Reaktionszone 19 wird der Katalysator auf eine Temperatur innerhalb dieses Bereichs, vorzugsweise zwischen etwa 204 und 2600 C, erhitzt. Als inertes Gas kann das gleiche wie in der vorhergehenden Reinigungsstufe für die Sauerstoffverbindung verwendet werden, und diese Stufe läßt sich auch mit dem oben beschriebenen Erhitzungsvorgang kombinieren. Zwar kann die Erhitzungsstufe bei jedem Druck durchgeführt werden, doch sollte der Druck verhältnismäßig niedrig sein, z. B. unter 14 atü und vorzugsweise bei 1,75 bis 7 atü liegen.
  • Während des anfänglichen Erhitzens des Katalysators muß darauf geachtet werden, daß aus den gleichen wie oben beschriebenen Gründen kein Wasser bei Temperaturen unter etwa 1200 C mit dem Katalysator in Berührung kommt. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform, in welcher der Katalysator durch ein inertes Gas auf den gewünschten Bereich erhitzt wird, läßt sich die Wasserbildung bei Temperaturen unter etwa 1200 C auf zwei Arten vermeiden. Die eine Methode besteht darin, daß man das erste Erhitzen mit trockenem, inertem Gas durchführt, das einmal durch das System geleitet, d. h. nicht wieder im Kreislauf dem Reaktionsgefäß zugeführt wird. Bei diesem Verfahren wird das trockene, inerte Gas durch die Leitungen 13 und 16 in den Ofen 17 geführt, in welchem das Gas auf die gewünschte Temperatur erhitzt wird. Danach strömt das nun erhitzte Gas durch Leitungen 18 und 12, Reaktionszone 19, Leitungen 21, 34 und durch Lei- tung 27 aus dem System heraus. Dieser Einmaldurchgang wird so lange fortgesetzt, bis die Katalysatortemperatur mindestens 1200 C erreicht hat.
  • Eine andere Möglichkeit, um zu verhindern, daß das in der vorhergehenden Heizstufe entstandene Wasser in Kontakt mit dem Katalysator gerät, besteht darin, daß man den Katalysator mit einem anfangs trockenen, inerten Gas erhitzt und dieses dann bei seinem Kreislauf zurück durch das System zumindestens teilweise trocknet, z. B. mittels der oben beschriebenen Trockenvorrichtung 40.
  • Nachdem die Katalysatortemperatur durch anfängliches oder vorhergehendes Erhitzen etwa 1200 C erreicht hat, wird die Katalysatortemperatur durch weiteren Kontakt mit dem inerten Gas auf einen Bereich zwischen 175 und 3150 C gesteigert. Dieses Erhitzen läßt sich durch einmaligen Durchgang des erhitzten inerten Gases oder durch dessen Kreislaufführung durch das System erreichen. Die zweite Methode wird bevorzugt, da eine anschließende Stufe, bei der ein Gas-Katalysator-Kontakt durchgeführt wird, nur bei einer Kreislaufführung erfolgen kann.
  • Während der Katalysator durch das inerte Gas auf eine Temperatur im Bereich von etwa 175 bis 3150 C erhitzt wird, wird das erhitzte gasförmige Gemisch, welches Wasserstoff und etwa 2 bis 25 Volumprozent C3- und leichtere Kohlenwasserstoffe enthält, in das System geleitet, so daß mindestens ein größerer Teil des inerten Gases innerhalb des Systems ersetzt wird, während gleichzeitig die Katalysatortemperatur im Bereich von etwa 175 bis 3150 C gehalten wird. Vorzugsweise wird im wesentlichen das gesamte inerte Gas aus der Reaktionszone und den angeschlossenen Leitungen ausgetrieben.
  • Das in das System eintretende gasförmige Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Gemisch muß genau auf die gleiche kritische Weise gehandhabt werden, wie oben bei der anderen Ausführungsform ausführlich beschrieben wurde. Es ist daher notwendig, daß dieses gasförmige Wasserstoff - Kohlenwasserstoff - Gemisch nur im Kreislauf und nicht in einem einmaligen Durchgang angewendet wird. Sobald der Katalysator die gewünschte Temperatur aufweist und mindestens ein größerer Teil des inerten Gases aus dem System ausgetrieben ist, wird die Sulfidierungsstufe eingeleitet und genau auf die oben beschriebene Weise durchgeführt.
  • Die Notwendigkeit für eine Anwendung der kombinierten Sulfidierungs- und Einleitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung läßt sich am besten durch zwei verschiedene industrielle Sulfidierungs-und Einleitungsversuche in einer Hydrokrackanlage zeigen. Bei der Durchführung des ersten Versuches wurde ein wasserstoffhaltiges Abgas aus einer katalytischen Reformierungsanlage verwendet. Dieses Gas enthielt im Durchschnitt etwa 85 0/o Wasserstoff, während der Rest aus anderen Kohlenwasserstoffen, hauptsächlich solchen mit 3 Kohlenwasserstoffatomen und leichteren Kohlenwasserstoffen bestand. Bei allen Katalysatorerhitzungsstufen wurde dieses Abgas aus der Reformierungsanlage in den Ofen 17 und dann durch das System geleitet und anschließend ohne Kreislaufführung durch Leitung 27 entfernt. Das Erhitzen wurde bis zu etwa 3020 C durchgeführt, und es wurden Versuche unternommen, um diese Temperatur zu halten. Es wurde jedoch beobachtet, daß die Katalysatortemperatur rasch zu steigen begann und innerhalb einer kurzen Zeit 3700 C überstieg. Bevor die Temperatur dadurch reguliert werden konnte, daß man sowohl das Erhitzen der Beschickung für das Reaktionsgefäß als auch des wasserstoffhaltigen Gases einstellte, hatte der Katalysator Temperaturen über 5700 C erreicht, und die Temperatur stieg noch weiter. Diese Temperaturerhöhung war selbstverständlich von großem Nachteil; sie wird wahrscheinlich durch das Hydrokracken der C3 +-Bestandteile in dem Wasserstoff aus der Reformierungsanlage verursacht, welche von dem Katalysator absorbiert wurden und wegen des einmaligen Durchgangs ständig dem Reaktionsgefäß neu zugeführt wurden. Bei der nach der vorliegenden Erfindung beschriebenen Reihenfolge, d. h. bei Kreislaufführung des Wasserstoff-Kohlenwasserstoff-Gemisches (7 Volumprozent C3-) während des Erhitzens, trat keine derartige Temperaturerhöhung ein.
  • Das erfindungsgemäße Sulfidierungsverfahren wurde insbesondere im Zusammenhang mit dem bei Hydrokrackverfahren verwendeten Katalysator beschrieben.
  • Obwohl die Sulfidierung in situ und das Einleitungsverfahren vorzugsweise bei einem derartigen Verfahren Anwendung finden, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren selbstverständlich auch zur Sulfidierung jedes Katalysators verwenden, welcher Nickel und/oder Cobaltmetalle und/oder -oxyde enthält.
  • Außerdem kann man das Verfahren sowohl bei frischen als auch verbrauchten Katalysatoren verwenden, die z. B. durch Kontakt mit einem sauerstofThaltigen Gas regeneriert wurden.

Claims (1)

  1. Patentanspruch: Verfahren zur Überführung eines Hydrokrackkatalysators, der mindestens eine Hydrier-Dehydrier-Komponente, wie Nickel, Nickeloxyd, Cobalt oder Cobaltoxyd, auf einem Träger enthält, innerhalb des Reaktors in seine Sulfidform durch Umsetzung mit einem Sulfidierungsmittel, wobei der Katalysator vorher mit Wasserstoff reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man den den Katalysator enthaltenden Reaktor mittels eines Inertgases von sauerstoffhaltigen Gasen und Flüssigkeiten reinigt und darauf mittels eines erhitzten trockenen Inertgases oder eines erhitzten Gasgemisches, das aus Wasserstoff und 2 bis 25 Volumprozent Kohlenwasserstoffen mit nicht mehr als 3 C-Atomen besteht, den Katalysator auf 175 bis 3150 C, vorzugsweise 205 bis 2600 C, erhitzt, wobei man im Falle der Verwendung von Inertgas entweder unter einmaligem Durchleiten durch den Reaktor oder unter Kreislaufführung und teilweiser Trocknung des Gases zunächst den Katalysator auf 1200 C erwärmt und bei Erreichen des obengenannten Temperaturbereichs das Inertgas teilweise oder ganz durch das aus Wasserstoff und 2 bis 25 Volumprozent Kohlenwasserstoffen bestehende Gasgemisch ersetzt oder im Falle der Verwendung des aus Wasserstoff und 2 bis 25 Volumprozent Kohlenwasserstoffen bestehenden Gasgemisches dieses im Kreislauf unter Führung zumindest eines Teiles des Gasgemisches über eine Trockenvorrichtung durch den Reaktor leitet, bis der Katalysator zunächst eine Temperatur von etwa 120 bis 1750 C angenommen hat, wonach man dem auf 175 bis 3150 C erhitzten und weiter im Kreislauf geführten Gasgemisch ein Sulfidierungsmittel so lange zumischt, bis es mindestens 0,2 Molprozent Schwefel enthält und der Katalysator kein Sulfidierungsmittel mehr verbraucht.
    In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2944006.
DE1963C0029485 1962-03-27 1963-03-26 Verfahren zur Sulfidierung der Hydrierungs-Dehydrierungskomponenten eines Katalysators in situ Pending DE1260443B (de)

Applications Claiming Priority (2)

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