DE19518607C2

DE19518607C2 - Katalysator zum Hydrokonvertieren, Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung

Info

Publication number: DE19518607C2
Application number: DE19518607A
Authority: DE
Inventors: Reinaldo Monque; Wolfgang Garcia; Roberto Galiasso; Jose Perez
Original assignee: Intevep SA
Current assignee: Intevep SA
Priority date: 1994-05-23
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 1999-05-27
Anticipated expiration: 2015-05-24
Also published as: FR2720073A1; FR2720073B1; GB2289689B; JPH08311461A; GB9510191D0; JP2969062B2; US5576256A; GB2289689A; NL1000428A1; BR9502505A; NL1000428C2; GB2289689A8; DE19518607A1; US5591324A

Description

Die Erfindung betrifft einen Katalysator zum Hydrokonvertieren mit einer katalytisch aktiven Matrix, einem in der Matrix verteilten Träger mit einem MFI-Zeolithen und einer katalytisch aktiven Phase, die vom Träger gehalten ist und die ein aus der Gruppe IIIA des Periodensystems ausgewähltes erstes Metall und ein aus der Gruppe VIB des Periodensystems ausgewähltes zweites Metall aufweist. Zudem erfaßt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen hydrokonvertierenden Katalysators sowie dessen Verwendung.

Leichtes Naphtha-Ausgangsmaterial kann zur Herstellung von Mischkomponenten für isomerisiertes leichtes Superbenzin durch eine Hydrokonversion behandelt werden. Es gibt eine Vielzahl von Katalysatoren einschließlich Zeolith katalysatoren, die sich bei solchen Prozessen nützlich erweisen. Als Ausgangsmaterial wäre schweres Naphtha eben falls eine wertvolle Quelle für Mischkomponenten. Konven tionelle Zeolithkatalysatoren werden jedoch durch Schwefel, Stickstoff, Koks und andere Verunreinigungen, die im schweren Naphtha-Ausgangsmaterial vorhanden sein können, schnell deaktiviert. Dazu offenbart die US-A-4,734,539 einen Katalysator, der sich bei einigen Anwendungen als nützlich erweist. Dieser Katalysator läßt sich jedoch durch Schwefel deaktivieren und hat ein eindimensionales Porensystem, das auch zu einer schnellen Deaktivierung durch Koks führt.

US-A-4,962,269 zeigt ebenfalls einen Isomerisierungsprozeß unter Anwendung eines Zeolithkatalysators. Der hier verwendete Y- oder ZSM-20-Zeolith ist jedoch ein Sonderprodukt und führt somit zu höheren Prozeßkosten, darüber hinaus auch zu einer unerwünschten Zunahme von Aromaten.

Die EP 0449 144 A2 beschreibt einen Katalysator für die Hydrobehandlung bzw. Hydrokonvertierung von Kohlenwasserstoffen, der ein Metall der Gruppe VIB oder der Gruppe VIII auf einem - einen Zeolithen und Aluminiumoxid oder eine Aluminiumoxid enthaltende Substanz aufweisenden - Träger enthält. Als Zeolith werden dabei bevorzugt Zeolithe der ZSM-Serie wie ZSM-5 eingesetzt. Das Metall der Gruppe VIB kann Chrom, Molybdän und Wolfram sein.

Aus der EP 0 138 617 A2 ist ein Katalysator für die Hydrodealkylierung oder Hydroisomerisierung von Kohlenwasserstoffen bekannt, der auf einem Träger aus einem kristallinen Aluminosilikat und einer Aluminiumoxidmatrix Molybdän enthält. Als Zeolith wird bevorzugt der Zeolith ZSM-5 eingesetzt.

Ein Katalysator zum Entwachsen von Kohlenwasserstoffen nach EP 0104 855 weist einen Zeolith vom ZSM-5 Typ, eine Matrix aus Aluminiumoxid und eine Hydrogenierungskomponente auf, die aus Molybdän, Kobalt/Molybdän oder Nickel/Molybdän ausgewählt ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Katalysator für die Hydrokonversion zu schaffen, der nicht wesentlich durch Schwefel, Stickstoff oder Koks deaktiviert wird, und der eine signifikante Isomerisation bewirkt, ohne dabei den Aromatenausstoß zu erhöhen. Das mit diesem Katalysator durchführbare Verfahren soll zur Hydrokonversion eines Ausgangs- bzw. Einsatzmaterials, das aus schwerem Naphtha mit Schwefel und/oder Stickstoffverunreinigungen besteht, eingesetzt werde können, um nützliche Benzinmischprodukte herzustellen.

Die Aufgabe wird durch die Lehren nach den Patentansprüchen 1, 18 und 29 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die vorliegende Erfindung offenbart für einen Katalysator aus einer katalytisch aktiven Matrix, einem in der Matrix verteilten Träger mit einem MFI-Zeolithen sowie einer katalytisch aktiven Phase, die vom Träger getragen wird, und die ein aus der Gruppe IIIA des Periodensystems ausgewähltes erstes Metall der aktiven Phase und eine aus der Gruppe VIB des Periodensystems ausgewähltes zweites Metall der aktiven Phase aufweist, daß die vom Träger gehaltene katalytisch aktive Phase Gallium und/oder Bor als Metall der Gruppe IIIA des Periodensystems aufweist, die katalytisch aktive Matrix als erstes Metall Aluminiumoxid und als ausgewähltes zweites Metall Gallium und/oder Bor als aktives Metall umfaßt, wobei Gallium und/oder Bor als erstes Metall der katalytisch aktiven Phase nach dem Formen des Katalysators durch Kalzinieren des Katalysators auf Träger und Matrix verteilt und diese katalytisch aktiviert ist.

Ein mit diesem Katalysator durchführbarer Prozeß zur Verfeinerung von bevorzugt stark schwefelhaltigem, schwerem Naphtha als Ausgangsmaterial beinhaltet die Schritte, das Naphtha als Ausgangsmaterial mit einem anfänglichen Schwefelgehalt und einer anfänglichen Oktanzahl in einer Wasserstoffumgebung bei Hydroisomerisationstemperatur und -druck mit dem hydrokonvertierenden Katalysator in Kontakt zu bringen, so daß sich ein Endprodukt ergibt mit einem End- Schwefelgehalt, der unter dem anfänglichen Schwefelgehalt des Ausgangsmaterials liegt, und das eine End-Oktanzahl aufweist, die im wesentlichen gleich oder höher ist, als die Oktanzahl des Ausgangsmaterials, wobei das Endprodukt eine vermehrte isomerisierte Komponente und im wesentlichen keine Erhöhung des Aromateninhaltes, bezogen auf das Ausgangsmaterial, aufweist. Bei einem zweistufigen Prozeß wird das Einsatzmaterial zuerst hydro-entschwefelt und dann in der beschriebenen Weise verfeinert.

Erfindungsgemäß ist ferner ein Verfahren zum Herstellen des Katalysators beschrieben, dessen einzelne Schritte beinhalten, einen Träger vorzusehen, der einen MFI-Zeolithen enthält, mit einer Oberfläche zwischen etwa 250 m²/g bis etwa 1200 m²/g, und eine katalytisch aktive Phase trägt, die als erstes Metall Gallium und/oder Bor sowie ein aus der Gruppe VIB des Periodensystems ausgewähltes zweites Metall aufweist; ein Aluminiumoxid umfassendes Matrixmaterial vorzusehen einer Oberflächengröße zwischen etwa 50 m²/g bis etwa 290 m²/g; den Träger mit dem Matrixmaterial zu vermischen, so daß sich eine im wesentlichen homogene Paste ergibt, die ein Gewichtsverhältnis des Trägers zum Matrixmaterial von mindestens etwa 0,1 aufweist; die Paste zu einem katalytischen Element zu formen und dieses zu kalzinieren, wobei mindestens ein Teil des ersten Metalls der katalytisch aktiven Phase vom Träger zum Matrixmaterial als zweites Metall der Matrix wandert, wodurch die Matrix katalytisch aktiv wird.

Der Katalysator für die Hydrokonvertierung nach der vorliegenden Erfindung, der bei der Hydroisomerisation von Naphtha-Ausgangsmaterialien einschließlich schwerem Naphtha, gecracktem Naphtha, geradlinig durchlaufendem Naphtha und ähnlichem verwendet werden kann, isomerisiert das Ausgangsmaterial und erzeugt Benzin oder Benzinzusätze, die verbesserte RON/MON-Werte aufweisen. Der erfindungsgemäße Katalysator verringert auch die Schwefel- und Stickstoffanteile im Ausgangsmaterial, ohne dabei schnell deaktiviert zu werden, und verhindert einen Anstieg einer unerwünschten Produktion von Aromaten.

Der Katalysator gemäß einer Ausführungsform beinhaltet ein Katalysatorsystem mit einer Matrix, einem Trägermedium, das sich innerhalb der Matrix oder verteilt in der Matrix befindet, einer katalytisch aktiven Phase, die von der Matrix getragen wird oder sich in ihr befindet, so daß die Matrix katalytisch aktiv wird, und einer katalytisch aktiven Phase, die vom Trägermedium getragen wird.

Die Matrix beinhaltet Aluminium, bevorzugt in Form einer mesoporen oder Gamma-Aluminiummatrix, und trägt eine katalytisch aktive Phase, die ein Metall der Gruppe IIIA beinhaltet, vorzugsweise Gallium.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet oder trägt die Matrix weitere Metalle, die die aktive Phase der Matrix begünstigen. Zu diesen Metallen gehören ein Metall aus der Gruppe Nickel und/oder Kobalt, bevorzugt Kobalt, ein Metall der Gruppe Chrom und/oder Molybdän, bevorzugt Molybdän, und ein Metall der Gruppe VA, vorzugsweise Phosphor. Von den vorangehend genannten Metallen liegt das Gesamtgewichtsverhältnis von Kobalt zu Molybdän im endgültigen Katalysator bevorzugt zwischen 0,5 und 5, und das Gesamtgewichtsverhältnis von Phosphor zu Molybdän liegt vorzugsweise bei mindestens etwa 0,4. Diese Metallkombination liefert ein Katalysatorensystem mit erheblich verbesserten und unerwarteten Eigenschaften, wie dies in den nachfolgend diskutierten Beispielen ersichtlich werden wird.

Das Gallium, Kobalt oder Nickel, Molybdän und Phosphor der aktiven Phase der Matrix machen die Matrix dahingehend katalytisch aktiv, daß die Aktivität des Katalysatorensystems in Richtung auf die gewünschten Dehydrierungs- und Hydroentschwefelungsreaktionen erhöht wird.

Die Matrix weist vorzugsweise eine Oberfläche im Bereich zwischen etwa 50 m²/g bis etwa 290 m²/g auf. Die Matrix ist insofern "mesoporisch", als der Porendurchmesser der Matrix vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 2 nm und etwa 50 nm liegt. Die Matrix weist auch vorzugsweise eine Partikelgrößenverteilung auf, in der mindestens 95% der Partikel kleiner als 200 µm, mindestens 85% kleiner als 90 µm, mindestens 60% kleiner als 45 µm und mindestens 40% kleiner als 25 µm sind.

Die oben angeführten physikalischen Eigenschaften der Matrix dienen dazu, potentiell schweren Molekülen des Ausgangsmaterials Zugang zu dem Träger und den katalytisch aktiven Metallen zu gewähren, die in der Matrix verteilt sind oder von der Matrix getragen werden.

Bei dem Träger handelt es sich um einen Zeolithen vom Typ MFI, wie etwa ZSM-5 und ZSM-12, wie dies weiter unten ausgeführt und gezeigt werden wird. Der Träger hat vorzugsweise eine Oberfläche im Bereich zwischen etwa 250 m²/g bis etwa 1200 m²/g und wird auch ferner dahingehend durch Röntgenbeugungs- oder XRD-Techniken so gekennzeichnet, daß er Linien zwischen 22 Grad und 25 Grad von 2 aufweist, insbesondere jene Linien bei (23, 06), (23, 226) und (23, 856) für A und jene Linien bei (20, 90), (22, 90) und (23, 17) für B, als Hauptlinien. Der Träger hat vorzugsweise ein Si/Al-Atomverhältnis von mindestens 10, vorzugsweise zwischen etwa 10 und etwa 200.

Die vom Träger getragene katalytisch aktive Phase beinhaltet zwei katalytisch aktive Metalle. Eines dieser Metalle ist Gallium oder Bor, bevorzugt Gallium, und das andere Metall ist aus der Gruppe VIB, vorzugsweise Chrom. Gallium und Chrom liegen beim fertigen Katalysator als Oxide vor und zwar in einer Menge zwischen etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 5,0 Gew.-% des Katalysators. Ferner liegt das Gesamtgewichtsverhältnis im Katalysator von Gallium zu Chrom vorzugsweise im Bereich zwischen 1 bis 10. Der endgültige Katalysator weist ferner ein Verhältnis von Si zu M von 10 bis 50 auf, wobei M als das Metall der Gruppe IIIA, außer Aluminium, plus das Metall der Gruppe VIB definiert ist.

Der endgültige Katalysator weist vorzugsweise eine chemische Oberflächenzusammensetzung mit den folgenden atomaren Verhältnissen auf: Si/Al = 0,01 bis 1,0; Si/Ga = 10 bis 250; Si/Cr = 1 bis 50 und Si/(Ga+Al+Cr+Mo+Co+P) = 0,001 bis 5,0. Der Katalysator weist vorzugsweise einen Partikeldurchmesser im Bereich zwischen 0,5 mm bis 3 mm, eine Oberflächengröße im Bereich zwischen 140 m²/g bis 250 m²/g, ein Porenvolumen zwischen 0,3 cm³/g bis 0,9 cm³/g und einen Porendurchmesser im Bereich zwischen etwa 6 nm bis etwa 14 nm auf.

Der erfindungsgemäße Katalysator bietet eine verbesserte Isomerisierungsfähigkeit an, ohne dabei den Aromatenausstoß zu erhöhen, wie dies aus den nachfolgenden Beispielen zu erkennen ist, und er besitzt auch eine Widerstandsfähigkeit gegen Deaktivierung durch Schwefel, Stickstoff und Koks.

Erfindungsgemäße Katalysatoren können wie nachfolgend erläutert hergestellt werden.

Das zeolithische Trägermaterial wird anfänglich mit der gewünschten katalytisch aktiven Phase bereitgestellt, vorzugsweise Gallium und Chrom. Die Gallium- und Chromelemente können durch jede beliebige, aus dem Stand der Technik bekannte Verfahrensweise, wie Imprägnierung, Austausch, direkte Synthese usw., aufgetragen oder vom Zeolith getragen werden. In dieser Hinsicht kann das Zeolith mit Metallen geeigneterweise direkt synthetisiert werden, und zwar gemäß einer in der US-Patentanmeldung 08/055,089 offenbarten Methode.

Sollen die Metalle in das zeolithische Trägermaterial imprägniert werden, wird vorzugsweise zuerst Chrom und danach Gallium imprägniert, so daß eine gute Verteilung des Chroms gewährleistet wird.

Die Imprägnierung wird vorzugsweise mit einem Salz des jeweiligen Metalles in einem wässrigen Medium durchgeführt. Bevorzugte Salze sind u. a. Cr(NO₃)₃.9H₂O und Ga(NO₃)₃.9H₂O, obwohl sich auch andere Salze eignen. Durch Lösen des Salzes in dem wässrigen Medium kann ein wirksamer Austausch bzw. eine wirksame Imprägnierung des Metalles in das Molekularsieb erfolgen.

Auf jede Imprägnierung folgt vorzugsweise ein Trocknungsschritt. Die Trocknung kann bei einer Temperatur im Bereich zwischen ca. 80°C und ca. 150°C, vorzugsweise 120°C erfolgen, und zwar unter einem Luftstrom mit Wasser dampf, der ca. 0,5 kg H₂O/Stunde-kg des Katalysators entspricht und über einen Zeitraum zwischen ca. 1 Stunde und ca. 6 Stunden erfolgt.

Der erfindungsgemäße zeolithische Träger ist mit einer bestimmten Menge Gallium und Chrom versehen, so daß die endgültige Zusammensetzung des Katalysators einen prozentualen Gewichtsanteil zwischen ca. 0,01 und ca. 5,0 Gew.-% jedes Metalles in Oxid-Form beinhaltet. Der zeolithische Träger weist vorzugsweise auch ein resultie rendes Si/M Atomverhältnis zwischen ca. 0,01 und ca. 5,0 auf, wobei M das gesamte Metall der aktiven Phase darstellt.

Nachdem die Metalle eingeschlossen worden sind, was in Oxid-Form erfolgt sein kann, wird der metallhaltige Träger mit der Aluminiumgel-Matrix vermischt, so daß sich eine im wesentlichen homogene Paste ergibt. Die Paste kann an dieser Stelle extrudiert oder sonstwie in jede beliebige Form gebracht werden, zum Beispiel in zylindrische, trilobe und/oder quadrilobe (drei- bzw. vierlappige) Formen, Körnchenform, als Partikel oder in jede beliebige andere Form, in die es wünschenswert sein mag, das Katalysatoren system der vorliegenden Erfindung zu bringen; diese Formen und/oder Figuren werden nachfolgend zusammenfassend als Katalysatorelemente bezeichnet.

Die Katalysatorelemente werden dann mit (einer) wässrigen Lösung(en) imprägniert, die eine Mischung der Salze der gewünschten Metalle der Gruppen VIII, VIB und VA enthalten. Unter den bevorzugten Salzlösungen befinden sich Mo₇O₂₃(NH₄)₆.4H₂O (Ammoniumheptamolybat); Co(NO₃)₂.6H₂O (Kobaltnitrat); H₃PO₄ (Phosphorsäure) und ähnliche. Die imprägnierten Katalysatorelemente werden dann wie oben beschrieben getrocknet, so daß die gewünschten Metalle auf der Matrix aufgetragen oder in der Matrix imprägniert zurückbleiben. Natürlich können die gewünschten Metalle auch auf vielerlei andere Arten und Weisen eingefügt oder aufgetragen werden, wie dies dem einschlägigen Fachmann bekannt ist. Falls erforderlich, können die Metalle auch der Matrix hinzugefügt werden, bevor sie mit dem Träger gemischt wird.

Nachdem sich die gewünschten Metalle sowohl auf der Matrix als auch auf dem Träger befinden, werden die Katalysatorelemente erfindungsgemäß kalziniert, so daß dann das endgültige Katalysatorprodukt vorliegt.

Während des Kalzinierens wandert ein Teil des ursprünglich auf dem Zeolithträger befindlichen Galliums zum Aluminiumgelteil (Matrixteil) des Katalysators hinüber, so daß sich dann die oben genannten Oberflächenverhältnisse in bezug auf Gallium ergeben. Somit besteht die Matrix des endgültigen Katalysators aus einer Aluminiummatrix, auf der sich Gallium befindet, zusätzlich zum Kobalt, Molybdän und Phosphor, die, wie oben erwähnt, von entscheidender Bedeutung sind, damit das Katalysatorensystem erfindungsgemäß arbeiten kann.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Kalzinierung bei einer Temperatur von ca. 600°C für 6 Stunden und unter einem Luftstrom mit Wasserdampf, der ca. 0,5 kg H₂O/Stunde-kg des Katalysators entspricht. Vorzugsweise erfolgt der Vorgang der Kalzinierung in zwei Stufen. Die erste Stufe erfolgt bei einer Temperatur zwischen ca. 120°C und ca. 350°C, für ca. 1-6 Stunden; und die zweite Stufe erfolgt bei einer Temperatur zwischen ca. 350°C und ca. 700°C für ca. 1-6 Stunden.

Durch den oben genannten Prozeß wird der erfindungsgemäße Katalysator bereitgestellt, der eine ausgezeichnete Isomerisierung des Naphtha-Ausgangsmaterials bewirkt, ohne daß dabei der Ausstoß an Aromaten steigt; dieser Katalysator ist ferner gegenüber den Deaktivierungs wirkungen von Schwefel, Stickstoff und Koks widerstands fähig. Gemäß dem Verfahren wird Gallium vom Trägermedium zur Matrix übertragen, wo es funktionsmäßig zur Verbesserung der Katalysatoreigenschaften beiträgt. Gemäß der am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bewirken das so übertragene Gallium zusammen mit dem Kobalt, dem Molybdän und dem Phosphor der Matrix die verbesserte Reduzierung der Schwefel- und Stickstoffverunreinigungen und die verbesserte Widerstandsfähigkeit des Katalysators gegen diese Verunreinigungen und die ausgezeichnete Katalysatorwirkung im Hinblick auf die gewünschte Isomerisierungsreaktion ohne Erhöhung der Aromatenproduktion, so daß sich verbesserte Produkte mit einer höheren Oktanzahl ergeben.

Im Betrieb wird der Katalysator vorzugsweise mit dem Ausgangsmaterial unter solchen Prozeßbedingungen zusammen gebracht, die die gewünschte Reaktion herbeiführen, typischerweise auch bei einem Druck zwischen ca. 1 Bar und ca. 50 Bar, einer Temperatur zwischen ca. 250°C und 450°C, einer Raumgeschwindigkeit zwischen ca. 0,1 und ca. 3 h^-1, einem Umwälzgasverhältnis von zwischen ca. 30 bis ca. 1000 Standard l/l Zufuhr und einem Umwälzflüssigkeitsverhältnis von zwischen ca. 1 bis ca. 10 l/l Zufuhr. Ein minimaler Wasserstoff-Partialdruck am Einlaß zur Reaktorstufe wird - je nach Gesamtdruck - zwischen ca. 0,5 und ca. 40 Bar eingestellt, was allgemein eine ca. 50%ige Wasserstoff reinheit im Umwälzstrom darstellt.

Der erfindungsgemäße Katalysator wird vorzugsweise in einem Reaktor in einer Anzahl von Reaktionsstufen installiert, die in einem festen Reaktorbett und/oder einer kombinierten Reaktorbettanordnung vorliegen können. Der Prozeß kann eine oder mehrere Reaktionsstufen umfassen, Schwenkreaktionsstu fen, Flüssigkeits- und Gasumwälzung und ähnliches, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Der Katalysator wird vorzugsweise mit einem Partikeldurchmesser von ca. 0,5 mm bis ca. 3,0 mm in einer dichten Packung be reitgestellt.

Es können auch mehrere parallele Reaktoren auf geeignete Weise verwendet werden, zusammen mit einem Steuer- oder Sensorgerät, durch das ein Reaktor zwecks Regenerierung aus dem Reaktionsstrom herausgenommen werden kann.

Das bevorzugte Einsatzmaterial hat einen Schwefelgehalt von ca. 1 bis ca. 8500 ppm, obwohl Ausgangsmaterial mit einem Schwefelgehalt bis zu ca. 50.000 ppm erfindungsgemäß erfolgreich behandelt werden kann.

Eine Hydroentschwefelungsstufe kann sich als nützlich erweisen, wenn das Einsatzmaterial hohe Schwefel konzentrationen aufweist. Konventionelle Hydro entschwefelungstechniken können eingesetzt werden, um den Schwefelgehalt um mehr als 60% zu reduzieren. Aber solche Schwefelreduzierungen werden häufig durch eine Abnahme der Oktanzahl begleitet. Erfindungsgemäß kann ein solches entschwefeltes Zwischenprodukt mit dem Katalysatorensystem der vorliegenden Erfindung in Kontakt gebracht werden, wodurch sich ein Endprodukt mit einem noch geringeren Schwefelgehalt, einer großen Fraktion des isomerisierten Produktes, einer erhöhten Oktanzahl (die meistens mindestens so hoch und potentiell noch höher ist, als die Oktanzahl des ursprünglich zugeführten Materials) sowie keiner wesentlichen Zunahme an Aromaten ergibt. Die Hydroentschwefelung wird allgemein bevorzugt für Ausgangsmaterialien mit einem Schwefelgehalt von über 20.000 ppm, vorzugsweise über 1.000 ppm und bis zu ca. 50.000 ppm.

Das dem erfindungsgemäßen Katalysatorensystem zugeführte Material hat vorzugsweise einen Schwefelgehalt von ca. 1 ppm bis ca. 20.000 ppm, obwohl ein solches Ausgangsmaterial allgemein einen Schwefelgehalt von mindesten 50 ppm aufweist.

Das Einsatzmaterial kann auch einen Stickstoffgehalt bis zu 200 ppm, vorzugsweise nicht höher als 25 ppm haben. Erfindungsgemäß bleibt das Katalysatorensystem im wesentli chen unbeeinflußt von diesen Mengen an Stickstoff und kann sich durch Reduzierung des Stickstoffgehaltes während der Hydrokonversion als nützlich erweisen.

Das Endprodukt, das sich nach dem Kontakt mit dem erfindungsgemäßen Katalysatorensystem ergibt, kennzeichnet sich als ein aufgewertetes Produkt mit verbesserten Eigenschaften. Das Endprodukt weist eine Zunahme der isomerisierten Komponente von etwa 5-20% auf. Schwefel wird in unterschiedlichen Mengen reduziert, je nachdem, ob ein Hydroentschwefelungsschritt durchgeführt wird. Wird eine Hydroentschwefelungsstufe verwendet, kann der Schwefel gehalt um mehr als 60%, typischerweise zwischen ca. 60% und ca. 70% reduziert werden. Wird das Ausgangsmaterial dagegen direkt dem erfindungsgemäßen Hydrokonversionskatalysator zugeführt, wird der Schwefelgehalt typischerweise um mindestens ca. 20% bis ca. 40% eventuell aber auch sogar zwischen ca. 30% und ca. 70% reduziert. Das Endprodukt zeigt auch einen im wesentlichen unveränderten Aromatengehalt sowie eine Oktanzahl über ca. 85 RON (83 MON) auf. Die tatsächliche Verbesserung der Oktanzahl ist natürlich vom Ausgangsmaterial abhängig. Ein schweres, direkt durchlaufendes Naphtha kann typischerweise um etwa 30 bis ca. 40 RON erhöht werden, während schweres, gecracktes Naphtha zwischen ca. 2 bis ca. 10 RON verbessert werden kann.

Das Endprodukt, das sich aus dem Kontakt mit dem erfindungsgemäßen Hydrokonversionskatalysator ergibt, weist auch eine verbesserte Destillationstemperatur oder T90-Werte auf, wie dies in den nachfolgenden Beispielen gezeigt werden wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.

Beispiel 1

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung von zwei erfindungsgemäßen Katalysatoren. Die chemische Zusammen setzung der beiden Katalysatoren ist der Tabelle 1 zu entnehmen. Die Katalysatoren werden wie folgt zubereitet.

H-ZSM5-Zeolith wurde als Trägermaterial bereitgestellt und mit wässrigen Lösungen aus Cr(NO₃)₃.9H₂O und Ga(NO₃)₃.9H₂O imprägniert. Das imprägnierte Zeolith wurde mit einer Gamma- Aluminiummatrix vermengt, bis sich eine im wesentlichen homogene Paste ergab, die extrudiert und getrocknet wurde. Die extrudierten Katalysatorelemente wurden dann mit wässrigen Lösungen aus M₀₇O₂₃(NH₄)₆.4H₂O, Co(NO₃)₂.6H₂O (Katalysator Nr. 1), Ni(NO₃)₂ (Katalysator Nr. 2) und H₃PO₄ imprägniert. Der imprägnierte Festkörper wurde dann getrocknet und kalziniert, so daß die in der Tabelle 1 genannten Katalysatoren bereitgestellt wurden.

TABELLE 1

Chemische Zusammensetzung des Katalysators

Die chemische Zusammensetzung der Oberfläche des Katalysators Nr. 1 wurde durch XPS-Technik wie folgt ermittelt:

TABELLE 2

Elemente
%
Co (2p_3/2)	0.83
Mo (3d)	1.025
P	0.54
Al (2p)	17.43
Si (2p)	22,68
Ga (2p_3/2)	0.16
Cr (2p_3/2)	0.16
O (1s)	58,26

Beispiel 2

Dieses Beispiel zeigt, wie wichtig es ist, daß sich das aktive Metall sowohl auf dem Zeolith-Trägermedium als auch auf der Matrix befindet. Es wurden drei Katalysatoren gemäß den Angaben in der Tabelle 3 vorbereitet.

TABELLE 3 Zusammensetzung der Katalysatoren

KATALYSATOR
ZUSAMMENSETZUNG
A	CoMoP/Al₂O₃ + Gacr/H-ZSM-5
B	CoMoP/Al₂O₃ + H-ZSM-5
C	Al₂O₃ + GaCr/H-ZSM-5

Bei dem Katalysator A handelt es sich um den am meisten bevorzugten Katalysator der vorliegenden Erfindung; aktive Phasen befinden sich sowohl auf der Matrix als auch auf dem Zeolith-Träger. Katalysator B trägt kein aktives Metall auf dem Zeolith. Katalysator C hat aktives Metall auf dem Zeolith, weist aber keine CoMoP-Metalle auf der Matrix auf, die hier nur eine Menge Ga besitzt, die während der oben beschriebenen Kalzinierung übertragen wurde.

Die Katalysatoren A, B und C wurden bei der Hydro isomerisation von n-Oktan bei einer Temperatur von 350°C, einem Druck von 400 psi, einem H₂/n-C8 Verhältnis von 7,33 v/v und einer Raumgeschwindigkeit (LHSV) von 3,75 h^-1 eingesetzt. Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse dieses Versuches.

TABELLE 4

Wie aus der Tabelle hervorgeht, weist Katalysator A die höchste Trennschärfe gegenüber Isomeren und die geringste Gasbildung auf Katalysator B zeigt eine relativ hohe Trennschärfe gegenüber Gasprodukten auf, ist aber am niedrigsten bei der gewünschten Isomerbildung. Katalysator C, hier im Sinne eines breiteren Aspekts der Erfindung gebildet, ergibt eine geringere Gesamtkonversion und eine geringere Trennschärfe gegenüber flüssigen C₅₊-Produkten, bewirkt aber eine gute Isomerisierung.

Erfindungsgemäß liefert somit Katalysator A, mit seinen Ga + Cr sowie Co, Mo und P enthaltenden aktiven Phasen, die besten Ergebnisse.

Katalysator C, der ebenfalls in dem Sinne, daß Gallium an die Matrix übertragen wird, erfindungsgemäß formuliert wurde, liefert ebenfalls gute Ergebnisse.

Beispiel 3

Katalysator A aus Beispiel 2 wurde ferner bei der Hydroisomerisierung von schwerem, unbehandeltem Naphtha unter Hydrokonversionsbedingungen ähnlich wie im Beispiel 2, aber bei anderen Drücken von 150 bzw. 400 psig verwen det, mit dem Ziel zu zeigen, welchen Einfluß Druck beim Hydroisomerisierungsprozeß der vorliegenden Erfindung hat. Tabelle 5 zeigt die Ergebnisse.

TABELLE 5

Wie aus der Tabelle hervorgeht, verbessert sich der Prozeß bei zunehmendem Druck von 150 auf 400 psig. Speziell die Schwefelminderung, RON, API-Dichte und T90 werden alle verbessert. Es ist auch zu beachten, daß der Aromaten- und Olefinanteil wunschgemäß wesentlich unverändert bleibt, und daß der Reid Dampfdruck unter 9 psi bleibt.

Beispiel 4

Dieses Beispiel zeit einen zweistufigen Prozeß unter Verwendung eines handelsüblichen Hydroentschwefelungs katalysators und Prozesses gefolgt von einer Hydro konversion mit dem erfindungsgemäßen Katalysator A aus Beispiel 2. Die Hydroentschwefelung wurde bei 340°C und 400 psig, einem Verhältnis H₂/HC von 500 Nv/v und einer Raumgeschwindigkeit von 1,0 h^-1 durchgeführt. Eine Hydroisomerisierung des Zwischenproduktes erfolgte dann bei 330°C und 700 psig, einem Verhältnis H₂/HC von 500 Nv/v und einer Raumgeschwindigkeit von 0,75 h^-1. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 6 aufgeführt.

TABELLE 6

Wie aus der Tabelle hervorgeht, verringert die Hydroentschwefelung zwar den Schwefelgehalt aber auch die Oktanzahl (RON). Der erfindungsgemäße Katalysator bringt die Oktanzahl auf einen Wert, der höher liegt als das Eingangsmaterial, senkt den Schwefelgehalt noch weiter, erhöht den API-Wert und reduziert T90, alles wünschenswerte Faktoren der vorliegenden Erfindung.

Beispiel 5

Dieses Beispiel zeigt einen zweistufigen Prozeß, ähnlich dem in Beispiel 4, jedoch unter Verwendung von schwerem FCC-Naphtha als Ausgangsmaterial und dem Katalysator A aus Beispiel 2.

Die Hydroentschwefelung wurde bei 340°C und 400 psig, einem Verhältnis H₂/HC von 500 Nv/v und einer Raumgeschwindigkeit von 1,0 h^-1 durchgeführt. Eine Hydroisomerisierung erfolgte dann bei 330°C und 700 psig, einem Verhältnis H₂/HC von 500 Nv/v und einer Raumgeschwindigkeit von 0,75 h^-1. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 7 aufgeführt.

TABELLE 7

Es ist zu erkennen, daß der Schwefelgehalt durch Katalysator A noch weiter gesenkt wird und der RON-Wert auf nahezu den ursprünglichen Wert steigt.

Beispiel 6

Dieses Beispiel zeigt, daß ein unter atmosphärischem Druck geradlinig laufendes Naphtha mit niedrigem Schwefelgehalt (60 ppm) mit dem erfindungsgemäßen Katalysator behandelt werden kann, so daß sich eine Umwandlung zu geeigneteren isomerisierten Kohlenwasserstoffprodukten mit hohen RON- und MON-Werten, niedrigem RVP (Reid Vapor Ressure = Reid Dampfdruck) und aromatischen Anteilen ergibt. Dazu wird das Ausgangsmaterial mit dem Katalysator unter den folgenden Bedingungen kontaktiert:
Reaktionstemperatur = 230°C-320°C
Gesamtdruck = 200 psig
H₂/HC Molarenverhältnis des Ausgangsmaterials = 3
Raumgeschwindigkeit = 1-2 h^-1.

Das Ausgangsmaterial wird mit einem konventionellen Wärmetauscher mit Produktionsdampf vor Kontakt mit dem erfindungsgemäßen Katalysator vorgewärmt. Tabelle 8 zeigt die volumetrische Siedepunktverteilung (T90), die nach Einstellung des stationären Reaktionsablaufes erhalten wird. Die Vorteile die sich durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Katalysators ergeben, lassen sich wie folgt zusammenfassen: Niedriger Reid Dampfdruck, gute Entschwefelungsaktivität; hoher Anteil an leichten und mittleren isomerisierten Produkten mit hoher Oktanzahl (RON und MON); der ursprüngliche Anteil an Aromaten bleibt während der gesamten Reaktion unverändert.

Tabelle 8

Eigenschaften von Ausgangsmaterial und Produkt

Beispiel 7

Dieses Beispiel zeigt, daß leichte FCC-Schnitte (65°C-170°C) mit mäßigem Schwefelgehalt (600 ppm) ebenfalls direkt als regelmäßiges Ausgangsmaterial zum erfindungs gemäßen Katalysator geführt werden können, um leichtes isomerisiertes Benzin mit hohen RON- und MON-Werten, ohne Aromatenbildung, mit guter Schwefelentnahme und mit besserem Reid-Dampfpunkt herzustellen.

Dazu wird das Ausgangsmaterial mit dem Katalysator unter den folgenden Bedingungen kontaktiert:
Reaktionstemperatur = 320°C-350°C
Gesamtdruck = 400 psig
H₂/HC Molarenverhältnis des Ausgangsmaterials = 5
Raumgeschwindigkeit = 0,75 h^-1.

Das Ausgangsmaterial wurde mit einem konventionellen Wärmetauscher mit Produktionsdampf vor Kontakt mit dem erfindungsgemäßen Katalysator vorgewärmt. Tabelle 9 zeigt und vergleicht die volumetrische Siedepunktverteilung (T90), die nach Einstellung des stationären Reaktions ablaufes erhalten wird.

Tabelle 9

Eigenschaften von Ausgangsmaterial und Produkt

Bei dem Produkt handelt es sich um ein leichtes isomerisiertes Benzin mit hoher RON-Zahl, verbessertem Reid Dampfdruck, weniger Schwefel und keiner Aromatenbildung.

Beispiel 8

Dieses Beispiel zeigt, daß der erfindungsgemäße Katalysator statt anderer Zeolith-Typen einen Zeolith vom Typ MFI (oder Metallosilikat) beinhalten muß, und zwar wegen seiner Trennschärfe gegenüber leichten isomerisierten Produkten aus geradlinig durchlaufendem oder schwerem gecracktem Naphtha, mit oder ohne hohen Schwefelgehalt. In diesem Beispiel sowie in den nachfolgenden Beispielen 9-11 wurden keine Cobalt- Molybdän- und Phosphor-Metalle der Matrix hinzugefügt; dadurch sollte der Einfluß einer Änderung des Zeoliths deutlicher gemacht werden.

Bereitung eines Katalysators GaCr/HY (nicht MFI)

Der Katalysator wird durch ein identisches Verfahren wie der MFI-basierende Katalysator hergestellt. 100 g handelsübliches HY-Zeolith werden mit wässrigen Lösungen aus Cr(NO₃)₃.9H₂O und Ga(NO₃)₃.9H₂O impägniert, bis eine Gesamtmenge von etwa 0,01 bis 5 Gew.-% Metall vorhanden sind und das Ga/Cr Atomverhältnis im Bereich 1 bis 10 liegt. Das imprägnierte Trägermaterial wurde mit einer Matrix (Aluminiumoxid) vermengt, bis sich eine homogene Paste ergab, die extrudiert und dann kalziniert wurde.

Der Katalysator wurde dann mit dem erfindungsgemäßen Katalysator auf MFI-Basis verglichen, mit denselben Metallen und Mengen geformt und dann aufidentische Weise auf einem handelsüblichen H-ZSM-5-Zeolith bereitet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 aufgeführt.

TABELLE 10

Aktivität und Trennschärfe der Katalysatoren

Die Tabelle 10 zeigt eine deutliche Verbesserung der Aktivität, Trennschärfe und Stabilität des GaCr/2SM-5 Katalysators bei der Produktion von leichtem isomerisiertem Benzin aus ähnlichem Ausgangsmaterial und unter denselben Betriebsbedingungen wie im Beispiel 6, im Gegensatz zu der unerwünschten Crack- und Dehydrierungsaktivität, die sich bei dem GaCr/HY-Katalysator unter denselben Bedingungen und mit demselben Ausgangsmaterial zeigt.

Beispiel 9

Dieses Beispiel zeigt, daß das Trägermaterial des Katalysators sowohl Gallium als auch Chrom enthalten muß, damit die beste katalytische Isomerisation des Naphtha- Ausgangsmaterials (gecrackt oder nicht gecrackt) erreicht werden kann. Es wurden drei Katalysatoren bereitet, einer mit nur Gallium (Ga/ZSM-5), einer mit nur Chrom (Cr/ZSM-5) und ein dritter Katalysator erfindungsgemäß mit sowohl Gallium als auch Chrom (GaCr/ZSM-5). Die jeweiligen Kataly satoren wurden so bereitet, daß sie die gleiche Gesamtmenge an Gallium bzw. Chrom bzw. Gallium plus Chrom enthielten.

Bereitung eines Ga/ZSM-5 Katalysators

Dieser Katalysator wurde mit dem identischen Verfahren bereitet, wie der erfindungsgemäße Katalysator auf der Basis von GaCr/ZSM-5. 100 g des selben, bei der Bereitung des GaCr-Katalysators verwendeten, handelsüblichen HZSM-5-Zeoliths wurde mit einer wässrigen Lösung Ga(NO₃)₃.9H₂O als einzig vorhandenes aktives Metall imprägniert. Das imprägnierte Trägermaterial wurde mit der Aluminiumoxidmatrix zusammengefügt, so daß eine homogene Paste gebildet wurde, die dann extrudiert und kalziniert wurde.

Bereitung eines Cr/ZSM-5 Katalysators

Dieser Katalysator wurde mit dem identischen Verfahren bereitet, wie der erfindungsgemäße Katalysator auf der Basis von GaCr/ZSM-5. 100 g des selben, bei der Bereitung des GaCr-Katalysators verwendeten, handelsüblichen HZSM-5-Zeoliths wurde mit einer wässrigen Lösung Cr(NO₃)₃.9H₂O als einzig vorhandenes aktives Metall imprägniert. Das imprägnierte Trägermaterial wurde mit der Aluminiumoxidmatrix zusammengefügt, so daß eine homogene Paste gebildet wurde, die dann extrudiert und kalziniert wurde.

Diese Katalysatoren wurden mit dem Katalysator auf GaCr/ZSM-5-Basis verglichen, der mit den gleichen Metallen und Mengen und mit demselben Verfahren auf dem gleichen handelsüblichen H-ZSM-Zeolith bereitet wurde. Die Ergeb nisse sind in der Tabelle 11 aufgeführt.

TABELLE 11

Aktivität und Trennschärfe der Katalysatoren

Tabelle 11 zeigt die deutlich verbesserte Aktivität, Trennschärfe und Stabilität des erfindungsgemäßen GaCr/ZSM-5-Katalysators bei der Produktion von leichtem isomerisier ten Benzin aus einem ähnlichen Ausgangsmaterial und unter denselben Betriebsbedingungen wie bei Beispiel 6. Unerwünschte Nebenreaktionen, wie etwa die Aromatisierung beim Ga/ZSM-5-Katalysator, und die Crack- und Dehydrierungsaktivität beim Cr/ZSM-5-Katalysator, werden begünstigt, wenn Cr und Ga nicht beide gleichzeitig im endgültigen Katalysator vorhanden sind.

Beispiel 10

Der erfindungsgemäße Katalysator wurde analysiert, um zu zeigen, daß der endgültige Katalysator, nach der Aktivierung (oder Kalzinierung) eine Gallium-Anreicherung auf der Katalysatoroberfläche aufweist, von der angenommen wird, daß sie durch eine Wanderung von Gallium vom Träger material zur Matrix hin bewirkt wird, so daß sich eine Ga₂O₃/Al₂O₃-Matrix ergibt, die katalytische Aktivität zeigt.

Bereitung eines GaCr/ZSM-5 Katalysators

100 g handelsübliches ZSM-5-Zeolith werden mit wässrigen Lösungen aus Cr(NO₃)₃.9H₂O und Ga(NO₃)₃.9H₂O impägniert, bis eine Gesamtmenge von etwa 0,01 bis 5 Gew.-% Metall vorhanden sind und das Ga/Cr Atomverhältnis im Bereich von 1 bis 10 liegt. Das imprägnierte Trägermaterial wurde mit einer Aluminiumoxid-Matrix vermengt, bis sich eine homogene Paste ergab, die extrudiert und dann kalziniert wurde.

Die chemische Zusammensetzung der Oberfläche des Katalysators, mit und ohne Aktivierung, wurde durch XPS-Technik (Rönten-Photoelektronenspektroskopie) ermittelt (diesbezüglich wird auch auf die DE 35 35 322 C2 sowie auf "Electron Spectroscopy Instrumentation" Lucdie et. al. Journal of Chemical Edncation, 50, Nr. 4, Aps. 1973, verwiesen). Die relative Häufigkeit der Elemente wurde mit einer Al-α-Anode als Röntgenquelle untersucht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 12 zusammengestellt.

TABELLE 12

XPS-Oberflächenanalyse des Katalysators mit und ohne Kalzinierung

Frischer, lediglich getrockneter Katalysator hat weniger Gallium an der Oberfläche des Katalysators (hohes Si/Ga-Ver hältnis) als aktivierter Katalysator (niedriges Si/Ga-Ver hältnis). Der aktivierte Katalysator zeigte auch weniger Aluminium und mehr Chrom an der Oberfläche. Somit bewirkt die Aktivierung eine Anreicherung von Gallium an der Oberfläche des Katalysators, die dadurch zustande kommt, daß das Gallium zur Matrix hinwandert und so die katalytische Aktivität der Matrix steigert.

Beispiel 11

Dieses Beispiel zeigt, daß die Wanderung des Galliums zur Matrix hin und die entsprechende Bildung von Ga₂O₃/Al₂O₃ die Matrix zu einer aktiven Phase macht, die bei dem endgültigen Katalytischen System eine erhöhte Aktivität bewirkt.

Um diese Untersuchung durchzuführen, wird eine Probe der Ga₂O₃/Al₂O₃-Mischung auf herkömmliche Weise bereitet und unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 6 dem Reaktor zugeführt.

Eine weitere Untersuchung wird unter denselben Bedingungen wie Beispiel 6 durchgeführt, wobei nicht-extrudiertes (ohne Aluminiumoxidanteil) GaCr/ZSM-5 als Katalysator verwendet wird.

Die erhaltenen Ergebnisse wurden mit Beispiel 6 verglichen. Tabelle 13 zeigt deutlich, daß der erfindungsgemäße Katalysator GaCr/ZSM-5 + Al₂O₃ bei dieser Reaktion eine höhere Aktivität aufweist als die Summe der Aktivitäten, die mit der einfachen Mischung aus GaCr/ZSM-5-Katalysator und Ga₂O₃/Al₂O₃ beobachtet wurde, mit weniger Gasproduktion und einer deutlich höheren Isomerenproduktion. Die Mischung ergab auch eine höhere Aromaten- und Koksbildung. Ferner zeigt dieser Vergleich auch, daß der beanspruchte Katalysator bei diesem Prozeß stabiler ist und eine höhere Trennschärfe aufweist.

TABELLE 13

Aktivität und Trennschärfe der Katalysatoren

Verteilung von qualitativ hochwertigen Produkten (Laufzeit = 6 Stunden)

Diese Ergebnisse bestätigen deutlich die Regenerierbarkeit, Stabilität und Reproduzierbarkeit des erfindungsgemäßen Katalysators.

Die vorliegende Erfindung kann auch in anderen Formen ausgeführt werden, ohne daß dabei vom Prinzip oder von wesentlichen Merkmalen der Erfindung abgewichen wird.

Claims

1. Katalysator zum Hydrokonvertieren mit einer katalytisch aktiven Matrix, einem in der Matrix verteilten Träger mit einem MFI-Zeolithen und einer katalytisch aktiven Phase, die vom Träger gehalten ist und die ein aus der Gruppe IIIA des Periodensystems ausgewähltes erstes Metall und ein aus der Gruppe VIB des Periodensystems ausgewähltes zweites Metall aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Träger gehaltene katalytisch aktive Phase Gallium und/oder Bor als Metall der Gruppe IIIA aufweist, die katalytisch aktive Matrix als erstes Metall Aluminiumoxid und als zweites Metall Gallium und/oder Bor als aktives Metall umfaßt, wobei Gallium und/oder Bor als erstes Metall der katalytisch aktiven Phase nach dem Formen des Katalysators durch Kalzinieren des Katalysators auf Träger sowie Matrix verteilt und diese Matrix katalytisch aktiviert ist.

2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die endgültige Zusammensetzung des Katalysators einem prozentualen Gewichtsanteil jedes aktiven Metalls von 0,01 Gew.-% bei 5.0 Gew.-% in Oxidform aufweist.

3. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix eine Oberflächengröße zwischen 50 m²/g bis 290 m²/g und der Träger eine Oberflächengröße zwischen 250 m²/g bis 1200 m²/g aufweist.

4. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Metall der Matrix Gallium ist.

5. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix ein drittes Metall aus der Gruppe VIII, ein viertes Metall aus der Gruppe VIB und ein fünftes Metall aus der Gruppe VA des Periodensystems aufweist.

6. Katalysator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Metall der Matrix aus der Gruppe Kobalt, Nickel und Mischungen davon sowie das vierte Metall der Matrix aus der Gruppe Molybdän, Chrom und Mischungen davon ausgewählt ist, und daß das fünfte Metall der Matrix Phosphor ist.

7. Katalysator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Metall Kobalt und das vierte Metall Molybdän ist.

8. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumoxid Gamma-Aluminiumoxid ist.

9. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix folgende Partikelgrößenverteilung aufweist:
mindestens kleiner als 95% 200µ 85% 90µ 60% 45µ 40% 25µ

wobei der Träger und die katalytisch aktive Phase zugänglich sind für die schweren Moleküle des mit dem Katalysator zu behandelnden Ausgangsmaterials.

10. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Metall der katalytisch aktiven Phase aus der Gruppe bestehend aus Chrom, Molybdän und Mischungen davon ausgewählt ist.

11. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Metall der katalytisch aktiven Phase Gallium und das zweite Metall der katalytisch aktiven Phase Chrom ist.

12. Katalysator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtgewichtsverhältnis von Gallium zu Chrom im Bereich zwischen 1 bis 10 liegt.

13. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine chemische Oberflächenzusammensetzung, die durch folgende Atomverhältnisse charakterisiert ist:
Si/Al = 0,01-1,0
Si/Ga = 10-250
Si/Cr = 1-50
Si/(Ga+Al+Cr+Mo+Co+P) = 0,001-5,0.

14. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch einen Partikeldurchmesser im Bereich zwischen 0,5 mm bis 3,0 mm, eine Oberflächengröße im Bereich zwischen 140 m²/g bis 250 m²/g, ein Porenvolumen im Bereich zwischen 0,3 cm³/g bis 0,9 cm³/g, und einem Porendurchmesser im Bereich zwischen 6 nm bis 14 nm.

15. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus der Gruppe bestehend aus ZSM-5-Zeolith, ZSM-12-Zeolith und Mischungen davon ausgewählt ist.

16. Katalysator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger eine Mischung von ZSM-5-Zeolith und ZSM-12-Zeolith aufweist.

17. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger eine MFI-Struktur aufweist, die durch Röntgenbeugungstechnik so charakterisiert wird, daß sie Linien zwischen 22° und 25° von 2Θ als Hauptlinien aufweist.

18. Verfahren zum Herstellen eines hydrokonvertierenden Katalysators nach einem der Ansprüche 1 bis 17 mit den Schritten:
Bereitstellen eines Trägers, der einen MFI-Zeolithen enthält, mit einer Oberfläche zwischen etwa 250 m²/g bis etwa 1200 m²/g und eine katalytisch aktive Phase trägt, die als erstes Metall Gallium und/oder Bor und ein aus der Gruppe VIB des Periodensystems ausgewähltes zweites Metall aufweist;
Bereitstellen von Aluminiumoxid umfassendem Matrixmaterial einer Oberflächengröße zwischen etwa 50 m²/g bis etwa 290 m²/g;
Vermischen des Trägers mit dem Matrixmaterial, so daß sich eine im wesentlichen homogene Paste ergibt, die ein Gewichtsverhältnis des Trägers zum Matrixmaterial von etwa 0,1 aufweist;
Formen der Paste zu einem katalytischen Element und Kalzinieren des katalytischen Elements, wobei das erste Metall der katalytisch aktiven Phase teilweise vom Träger zum Matrixmaterial als weiteres Metall der Matrix wandert, wodurch dieses katalytisch aktiv wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix dadurch geschaffen wird, daß das Aluminiumoxid mit dem dritten, vierten und fünften Metall imprägniert wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, gekennzeichnet durch ein drittes Metall aus der Gruppe VIII, ein viertes Metall aus der Gruppe VIB und ein fünftes Metall aus der Gruppe VA des Periodensystems für das Matrixmaterial.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumoxid aufeinanderfolgend mit dem dritten, vierten und fünften Metall imprägniert wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalzinieren des Katalysators bei einer Temperatur von etwa 600 Grad C über einen Zeitraum von etwa 6 Stunden durchgeführt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalzinieren einen ersten Schritt einschließt, der bei einer Temperatur zwischen 120 Grad C bis 350 Grad C über einen Zeitraum zwischen 1 und 6 Stunden erfolgt sowie einen zweiten Schritt bei einer Temperatur zwischen 350 Grad C bis 700 Grad C über einen Zeitraum zwischen 1 und 6 Stunden.

24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalzinieren unter einem Luftstrom mit Wasserdampf erfolgt, der etwa 0,5 kg H₂O/Stunde-kg des Katalysators entspricht.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß für den Träger folgende Schritte durchgeführt werden: Bereitstellen eines MFI-Zeolithen mit einem Gewichtsverhältnis von Silizium zu Aluminium von mindestens 10; und Imprägnieren des Zeolithen mit dem ersten Metall der katalytisch aktiven Phase und dem zweiten Metall der katalytisch aktiven Phase.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß zum Imprägnieren folgende Schritte durchgeführt werden: Imprägnieren des MFI-Zeolithen mit dem zweiten Metall der katalytisch aktiven Phase; Trocknen des Zeolithen bei einer Temperatur zwischen 80 Grad C und 150 Grad C; darauffolgendes Imprägnieren des Zeolithen mit dem ersten Metall der katalytisch aktiven Phase; und erneutes Trocknen des Aluminiumsilikates bei einer Temperatur zwischen 80 Grad C und 150 Grad C.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknen jeweils bei einer Temperatur von etwa 120 Grad C durchgeführt.

28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknen unter einem Luftstrom mit Wasserdampf, der etwa 0,5 kg H₂O/Stunde-kg des Katalysators entspricht, durchgeführt wird.

29. Verwendung des Katalysators nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17 zum Hydrokonvertieren von schwefelhaltigem Naphtha als Ausgangsmaterial.