DE3142057A1 - Katalytisch wirksamer zeolith, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung - Google Patents
Katalytisch wirksamer zeolith, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendungInfo
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- DE3142057A1 DE3142057A1 DE19813142057 DE3142057A DE3142057A1 DE 3142057 A1 DE3142057 A1 DE 3142057A1 DE 19813142057 DE19813142057 DE 19813142057 DE 3142057 A DE3142057 A DE 3142057A DE 3142057 A1 DE3142057 A1 DE 3142057A1
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Description
Beschreibung'
Die Erfindung betrifft einen katalytisch wirksamen Zeolithen aus kristallinem Aluminosilikat, sowie ein Verfahren
zu seiner Herstellung und seine Verwendung als Katalysator zum katalytischen Cracken von Kohlenwasserstoffen
zur Herstellung von Benzinfraktionen mit hoher Octanzahl.
_.q Mit Zeolithen ausgerüstete Crackkatalysatoren werden seit
einigen Jahren kommerziell eingesetzt, um durch katalytisches Cracken- von Petroleum-Gasöl-Ausgangsprodukten beträchtliche
Ausbeuten an Benzin zu erzielen;
.- In der CA-PS 848 966 wird ein Katalysator zum katalytischen
Cracken beschrieben, der einen thermisch stabilisierten Zeolithen vom Typ Y, nämlich Z14US, enthält, der
"mit"einer Vielzahl von Metallionen einschließlich Aluminiumionen
ausgetauscht werden kann. Die unter Verwendung des betreffenden Zeolith-haltigen Crackkatalysators hergeste-llten
Benzinfraktionen zeigen gute Octanleistungen.
Die US-Patentschriften 3 293 192, 3 375 065, 3 402 996,
3 449 070 und 3 595 611 betreffen Verfahren zur Herstellung thermisch stabilisierter Zeolithe vom Typ Y, wie
Z14US-Zeolith'. Die in diesen Patentschriften beschriebe-
3H2057
nen Verfahren umfassen in der Regel den Austausch eines Natriumzeolithen Y mit Ammoniumionen, die Calcinierung
und weiteren Ammonium-ZMetallkationen-Austausch.
Aus der US-PS 3 455 842 ist die Herstellung' eines mit-Ammonium-/Aluminiumionen
ausgetauschten. Zeolithen vom Typ Y bekannt, der zur Herstellung von Crackkatalysatoren
verwendet wird.
Mit Hilfe der bekannten Zeolith-haltigen Crackkatalysatoren werden beträchtliche Ausbeuten an gecracktem Benzin
erhalten. Es ist jedoch häufig beobachtet worden, daß mit besonders hoch wirksamen Crackkatalysatoren auf der Basis
von mit Seltenen Erdmetallen ausgetauschten Zeolithen
-I5 große Mengen an Benzin mit lediglich mittleren Octanzahlen
erhalten werden. Umgekehrt zeigen mit Wasserstoff ausgetauschte Zeolith-Katalysatoren , die. besonders' selektiv
für die Herstellung von Benzinfraktionen mit hoher Octanzahl sind, häufig eine geringe Aktivität.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Crackkatalysator zu schaffen, der sowohl hoch
wirksam als auch selektiv für die Herstellung von Benzin mit hoher Octanzahl ist.
25
25
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung handelsüblicher Mengen von mit
Zeolithen ausgerüsteten Crackkatalysatoren zu schaffen, mit denen Erdölausgangsmaterialien mit hohem Umwandlungsgrad
gecrackt werden können, um beträchtliche Ausbeuten an Benzin mit hoher Octanzahl zu erhalten.
Ferner wird mit vorliegender Erfindung der Zweck ver-•folgt,
einen thermisch stabilen, hoch wirksamen, mit AIuminium ausgetauschten Zeolithen vom Typ Y zu schaffen,
der sehr geringe Mengen an Natriumionen enthält.
Weiterhin ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
I- .
wirtschaftlich durchführbares Verfahren zur Herstellung
wirtschaftlich durchführbares Verfahren zur Herstellung
-J5 von mit Aluminium ausgetauschten, thermisch stabilisierten
Zeolithen zu schaffen, die einen besonders niedrigen Gehalt an Restnatrium enthalten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Schaf-
· fung katalytisch wirksamer Zeolithe aus kristallinem Alu-r
minosilikat, die zur Herstellung wirksamer, selektiver Crackkatalysatoren zur Erzeugung von Benzin mit hoher
Octanzahl verwendet werden können.
Dementsprechend betrifft die Erfindung einen katalytisch wirksamen Zeolithen aus kristallinem Aluminosilikat, der
'dadurch gekennzeichnet ist, daß der Zeolith durch
»It « -
- 9
3Η-2057
a) Austauschen eines Natriumzeolithen vom Typ Y mit einer
Ammoniumsalzlösung zur Erniedrigung des Natriumgehalts des Zeolithen auf unter 4 Gew.%, berechnet als Na2O,
b) Calcinieren des mit Ammoniumionen ausgetauschten Zeo-
ο
lithen bei einer Temperatur von etwa 537 bis 815 C und
c) Umsetzen des calcinierten Zeolithen mit einer sauren Aluminiumsalzlösung mit einem pH von etwa 2,0 bis 3,7,
wobei der Natriumgehalt auf unten etwa 0,8 Gew.%,. be- · rechnet als Na2O, erniedrigt wird,
hergestellt worden ist.
Vorzugsweise liegt das Verhältnis von Siliciumdioxid zu Aluminiumoxid im Natriumzeolithen Y im Bereich von etwa
4,7 bis 5,2 : 1. Als Ammoniumsalz wird beim Austauschen des Natriumzeolithen Y zur Erniedrigung des Natriumgehaltes bevorzugt Ammoniumsulfat- eingesetzt. Ferner ist das
Aluminiumsalz in Stufe c) bevorzugt Aluminiumsulfat.
'
Der erfindungsgemäße Zeolith besitzt vorzugsweise eine
Elementarzelle von etwa 2,445 bis 2,452 nm und einen
■ Aluminiumgehalt von etwa 20 bis 22 Gew.%, berechnet als
2
Al„0„, sowie eine wirksame Oberfläche von über 650 m /g.
Al„0„, sowie eine wirksame Oberfläche von über 650 m /g.
• *
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
eines katalytisch wirksamen Zeolithen aus kristallinem Aluminosilikat, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
man
a) einen Natriumzeolithen vom- Typ Y mit einer Ammoniumsalzlösung zur Erniedrigung des. Natriumgehalts des Zeolithen
auf unter etwa 4 Gew.%, berechnet als Na2O,
austauscht,
. b) den .mit Ammoniumionen ausgetauschten Zeolithen bei
einer Temperatur von etwa 537 bis 815 C calciniert und
c) den calcinierten Zeolithen mit einer sauren Aluminiumsalzlösung
mit einem pH von etwa 2,0 bis 3,7 umsetzt, wobei der Natriumgehalt auf unter etwa 0,8 Gew.%, be-
rechnet als Na?0, erniedrigt wird.
Außerdem "betrifft die Erfindung einen Katalysator auf der
Basis eines katalytisch wirksamen, nach dem vorstehend angegebenen Verfahren hergestellten Zeolithen. Dieser Ka-
talysator ist dadurch gekennzeichnet, daß er durch Mischen des Zeolithen mit einer anorganischen Oxidgrundmasse
entweder nach der Calcinierung in Stufe b) oder nach dem Austausch mit dem sauren Aluminiumsalz in Stufe
c) hergestellt worden ist. Erfolgt die Mischung der
•25 '
Oxidgrundmasse mit dem calcinierten Zeolithen aus Stu-
fe b), dann wird die kombinierte Mischung aus calciniertem Zeolith und anorganischer Oxidgrundmasse gemeinsam
der Behandlung mit der Aluminiumsalzlösung unterworfen.
Der in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Natriumzeolith
Y besitzt ein. Verhältnis von Siliciumdioxid zu Aluminiumoxid von etwa 4,7 bis 5,2 : 1 und eine Elementarzelle
mit den Abmessungen von etwa 2,460 bis 2,465 nm. Typische Natriumzeolithe Y enthalten etwa 20 bis 22 Gew.%
Aluminiumoxid, ,68 bis 65 Gew.% Siliciumdioxid und 13 bis 12 Gew.% Natrium, berechnet als' Na2O. Natriumzeolithe vom
Typ Y sind leicht aus handelsüblichen Quellen zu erhalten.
Die Ammoniumsalzlösung, die gebraucht wird, um den Natriumgehalt des ursprünglichen Natriumzeolithen Y zu reduzieren,
besteht vorzugsweise aus Ammoniumsulfat. Es können
jedoch auch Lösungen von Ammnoniumchlorid oder. Ammoniumnitrat verwendet werden. Die eingesetzte Ammoniumsalzlösung
enthält in der Regel, etwa 3 bis 10 Gew.% des Salzes, gelöst in Wasser. Die Ammoniumsalzlösung wird mit
• dem Natriumzeolithen Y etwa 10 bis 120 Minuten bei einer
Temperatur von vorzugsweise etwa 60 bis 100 C in Kontakt gebracht, um die gewünschte Erniedrigung des Natriumgehaltes
zu erzielen, d.h. eine Reduzierung des Na20-Geha.lts
unter 4 Gew.%, vorzugsweise unter 3 Gew.%, zu erreichen. In der Regel wird der Natriumzeolith Y mit 1 bis 3 Chargen der Ammoniumsalzlösung in Berührung gebracht.
'"_'·;2 J-' ·:- 3U2057
Nachdem der Natriumzeolith Y mit der Ammoniumsalzlösung
behandelt worden ist, wird der mit Ammoniumionen ausgetauschte
Zeolith (NaNH.Y-Zeolith) durch .Erhitzen auf eine
Temperatur von etwa 537 bis 815 C calciniert. Vorzugswei-5'
' se wird die Calcinierung innerhalb von etwa 120 bis 180 Minuten durchgeführt unter Anwendung von Bedingungen,
unter denen der Zeolith in einer selbstdämpfenden Beschaffenheit-
<"self-steäming condition") erhalten bleibt. Während
der Calcinierungstufe wird die ursprüngliche Abmes-
-\q sung der Elementarzelle des Natriumzeolithen Y um etwa
0,02 nm vermindert, d.h.- die Abmessungen der Elementarzelle
des calcinierten Zeolithen liegen im Beneich von etwa 2,445 bis 2,452 nm.
-j 5 Der calcinierte Zeolith wird anschließend der Behandlung
(Austausch/Umsetzung) mit einer sauren Aluminiumsalzlösung unterworfen. Vorzugsweise besteht die Salzlösung aus
Aluminiumsulfat, die mit einer ausreichenden Menge Schwefelsäure
angesäuert wurde, um einen pH-Wert von etwa 3,7 bis 2,0, vorzugsweise von 2,7, zu erhalten. Zwar wird
Aluminiumsulfat als saures Aluminiumsalz bevorzugt eingesetzt,
es können jedoch auch Aluminiumchlorid oder Aluminiumnitrat verwendet werden, wobei geeignete Mengen an
Salzsäure bzw. Salpetersäure zugefügt werden.
» M · * Λ ft
Durch den Kontakt mit dem sauren Aluminiumsalz wird die
restliche Menge der in dem calcinierten Zeolithen zurückgebliebenen
Natriumionen mit Aluminiumionen ausgetauscht. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Kontakt mit
c der sauren Aluminiumsalzlösung wiederholt, wobei man jedesmal
frisch angesetzte Aluminiumsalzlösungen verwendet, bis der Natriumgehalt des Zeolithen auf unter 1 Gew.%,
vorzugsweise auf unter 0,8 Gew.%, jeweils berechnet als Na2O, reduziert ist. Als Ergebnis dieser Austauschstufe
haben die Elementarzellen im calcinierten Zeolithen Abmessungen von 2,452 bis 2,445 nm. Außerdem stellt sich als
weiteres Ergebnis des oben beschriebenen Verfahrens ein Aluminiumoxidgehalt des Zeolithen von etwa 23 bis
13 Gew.% ein, der vom pH-Wert der austauschenden Auf-
■5 schlämmung abhängig ist.
Ferner wurde beobachtet, daß bei diesem erfindungsgemäßen
Verfahren, bei dem Aluminiumoxid aus dem Zeolithen entfernt' wird, die gesamte wirksame Oberfläche des Zeo-
2
2Q llthen, die anfänglich bei 650 m /g liegt, erhöht wird.
2Q llthen, die anfänglich bei 650 m /g liegt, erhöht wird.
Dies ist ein Hinweis darauf, daß die Gesamtheit der kristallinen Struktur des Zeolithen unversehrt bleibt.
Dies ist nicht selbstverständlich, da in vielen anderen Fällen Zeolithe, ' die der Calcinierung und den .sauren
Austauschbedingungen unterworfen werden, ihre Kristallinität verlieren.
Nach- dem Austausch mit der Aluminiumsalzlösung wird der
Zeolith dem Austausch mit einer Ammoniumsalzlösung, vorzugsweise einer Ammoniumsulfatlösung, unterworfen. Dieser
Ammoniumsulfataustausch bewirkt eine weitere Erniedrigung · des Natriumgehalts im Zeolithen, so daß man einen Zeolithen
mit einem Gehalt von weniger als etwa 0,5 Gew.% Na_O erhält.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
-IQ Zeolithe können vorteilhaft mit einer .anorganischen Oxidgrundmasse
kombiniert werden, wobei man hochaktive Crackkatalysatoren mit besonderer Selektivität zur Herstellung
von Benzinfraktionen hoher Octanzahl erhält. In der Regel
setzt sich die Grundmasse aus Ton und einem anorganischen Oxidbindemittel zusammen, wie beispielsweise Siliciumdioxid,
Aluminiumoxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Solen
sowie Gelen aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid oder SiIiciumdioxid-Aluminiumoxid-Mischungen.
Das Zusammenmischen des Zeolithen mit den Komponenten der Grundmasse kann mit Hilfe von Verfahren erfolgen, die in den US-Patentschriften
3 957 689, 3 867 308 und 3 912 619 beschrieben werden.
Katalysatoren zum Cracken von Kohlenwasserstoffen enthalten den· erfindungsgemäß vorgesehenen Zeolithen in
einer Menge von etwa 30 bis 40 Gew.% und außerdem etwa 45 bis 35 Gew.% Ton, wobei der Rest auf anorganische Oxidsol-
oder -gelbindemittel entfällt. Ferner können solche
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Katalysatore.n Bestandteile wie Aluminiumoxid und geringere
Mengen an Platin enthalten, wobei Katalysatoren erhalten werden, die Kohlenmonoxid oxydieren, und/oder . Schwefelemissionen
aus dem katalytischem Crackverfahren kontrolg
lieren. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Zeolithe können
auch mit anderen Zeolithen kombiniert werden, beispielsweise mit Zeolithen des Typs Y, die mit Seltenen Erdmetallen
ausgetauscht wurden, wodurch ein Katalysator mit mehrfachen Zeolithpromotoren erhalten wird. Die erfindungsge-
^q mäßen Katalysatoren sind hoch wirksam. Mit ihrer Hilfe
können Benzinfraktionen erzeugt werden,· die ungewöhnlich
hohe Octanzahlen besitzen, wenn das katalytische Crackverfahren mit relativ hohen Umwandlungen,- z.B. mit Umwandlungen von etwa 60 bis 70 %, durchgeführt wird. Unter Verwen-
jg dung der erfindungsgemäßen Katalysatoren werden Benzinfraktionen
erhalten, die eine Research-Octanzahl von etwa 90 bis 91 und eine Motor-Octanzahl von etwa 78 bis 79
aufweisen.
Dementsprechend betrifft die Erfindung auch eine Verwendung der erfindungsgemäßen Katalysatoren zum katalytischen
Cracken von Kohlenwasserstoffen zur Herstellung •von Benzinfraktionen mit hoher Octanzahl, insbesondere in
Wirbelschichtverfahren.
3U2057
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen, die
besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung- betreffen,
näher erläutert.
. a) Ein Natriumzeolith Y (NaY) wurde mit einer Ammoniumsulfatlösung
ausgetauscht, wobei man einen Natrium-/Ammoniumzeolithen Y (Na,NH Y) mit einem Gehalt von
• 3,55 Gew.% Na„O erhielt. Dieser Zeolith wurde 3 Stun-
ο ■
den lang auf 677 C erhitzt, wobei man einen calcinier-■ten
Zeolithen Na1NH Y mit den folgenden Eigenschaften
erhielt:
2
. Wirksame Oberfläche: 757 m /g,
. Wirksame Oberfläche: 757 m /g,
Kristallinität: 97 % des Standards,
-
Größe der Elementarzelle: 2,449 nm, ·
Siliciumdioxidgehalt: 71,99 Gew.%,
Aluminiumoxidgehalt: 23,46 Gew.%.
Aluminiumoxidgehalt: 23,46 Gew.%.
b) Der gemäß a) hergestellte calcinierte Zeolith Na1NH Y
· wurde mit einer 0,05 molaren Aluminiumsulfatlösung
45 Minuten lang bei einem pH-Wert von 3,3 behandelt.
Di eaes. ProdukL wurde anschließend zweimal mit verdünnter
Ammoniumsulfatlösung ausgetauscht, wobei man einen Zeolithen mit folgenden Eigenschaften erhielt.: ·
25
25
• *-" '-"- 3U2057
Kristallinität: 89 % des Standards,
Na O-Gehalt: 0,26 Gew.%,
Siliciumdioxidgehalt: 73,4 Gew.%,
Aluminiumoxidgehalt: 23,62 Gew.%.
c) Eine zweite Probe des calcinierten Zeolithen Na1NH Y,
der gemäß a) hergestellt worden war, wurde mit einer 0,05 molaren Aluminiumsulfatlösung 45 Minuten lang bei
einem pH-Wert von 2,6 und bei einer Temperatur von
95° C behandelt, worauf er zweimal mit verdünnter Ammo-
■ .
niumsulfatlösung ausgetauscht wurde. Man erhielt einen
Zeolithen mit folgenden Eigenschaften:
Kristallinität: 105 % des Standards,
Kristallinität: 105 % des Standards,
Na2O-Gehalt: 0,25 Gew.%,
Siliciumdioxidgehalt: 80,6 Gew.%,
·
Aluminiumoxidgehalt: 16,1 Gew.%.
a) Es wurde eine Probe eines Crackkatalysators mit einem·
' Gehalt von 40 Gew.% des in Beispiel 1, Absatz c) herge-. stellten Zeolithen vorbereitet und seine Crack-Wirksamkeit
abgeschätzt. Der Katalysator enthielt eine. Ton/ Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Solgrundmasse mit
35 Gew.% Ton und 25 Gew.% Siliciumdioxid. Diese Katalysatorprobe besaß nach einer Behandlung mit 20 % Dampf
12 Stunden lang bei 827 C die folgenden Eigenschaften:
Na20-Gehalt: 0,17 Gew.%,
2
wirksame Oberfläche: 258·m /g,
wirksame Oberfläche: 258·m /g,
3
Stickstoffporenvolumen: 0,22 cm /g,
Stickstoffporenvolumen: 0,22 cm /g,
3
Wasserporenvolumen: 0,42 cm /g,
Wasserporenvolumen: 0,42 cm /g,
it }
Mikroaktivität : 67,5 Vol. %-Umwandlung,
Größe der Elementarzelle: 2,422 nm.
Größe der Elementarzelle: 2,422 nm.
Bestimmt bei 16 Gewichtseinheiten χ Raumgeschwindigkeit/Stunde.
Das Katalysator/Öl-Verhältnis bei 482° C
-<0 · war 3.
b) Es wurde eine Katalysatorprobe durch Mischen von 40 Gew.% des calcinierten Zeolithen Na,NH Y, hergestellt
gemäß Beispiel 1 a) , mit der vorstehend unter a) 'beschriebenen Grundmasse erhalten. Der Katalysator
wurde sprühgetrocknet und anschließend mit Wasser bei • 60° C gewaschen. 4,54 kg des gewaschenen Katalysators
wurden dreimal bei 60° C mit 4,54 kg verdünnter Ammoniumsulfatlösung
(3 Be) bei einem pH-Wert von 5 ge-2Q · spült. Der Katalysator wurde anschliessend mit verdünnter
Ammoniumhydroxidlösung mit einem pH-Wert von 7,5 gewaschen.
c) E.s wurde eine Katalysatorprobe in ähnlicher Weise her-.
gestellt, wie vorstehend unter b) .beschrieben wurde, jedoch mit dem Unterschied, daß nach dem Waschen mit
■·*'-■■ - 3U2057
Wasser 4,54 kg des Katalysators mit- 15,9 kg Aluminiumsulfatlösung,
die 0,5 Gew.% A1„O_ enthielt, gemischt
wurden. Der Austausch wurde bei einem pH-Wert von 2,7 und bei einer Temperatur von 60 C vorgenommen. An-'
schließend wurde der erhaltene Katalysator mit 4,54 kg verdünnter Ammoniumsulfatlösung bei einem pH-Wert von
5 gewaschen. Der Katalysator wurde dann mit 15,4 kg Aluminiumsulfatlösung wieder aufgeschlämmt und schließlich
mit verdünnter Ammoniumhydroxidlösung gewaschen.
d) Es wurde ein ähnliches Verfahren wie in vorstehendem
Absatz c) durchgeführt mit dem Unterschied, daß nach dem Waschen mit Wasser 4,54 kg des Katalysators dreimal
mit 15,4 kg Aluminiumsulfatlösung, die 0,5 Gew.% .4 c A1ä0„ enthielten, bei einem pH-Wert von 2,6 gespültwurden.
Anschließend wurde der Katalysator mit verdünnter Ammoniumhydroxidlösung bei einem pH-Wert von 7,5
gewaschen.
Die nach den Verfahren gemäß Beispiel 2 b), c) und d) hergestellten Katalysatoren hatten die folgenden. Eigenschaften:
2 | (b) | Beispiel | 2 | (d) | |
Katalysator | 10 | ,20 | 2 (c) | 10 | ,33 |
Gesamtgehalt an flüch tigen Bestandteilen (Gew.%) |
0 | ,42 | 11,03 | 0 | ,78 |
Na„O-Gehalt (Gew.%) | 0,21 | ||||
wirksame Oberfläche
(m2/g) 195 203 200
"Mik reaktivität
(%-Umwandlung) 65,4 68,7 " -
(%-Umwandlung) 65,4 68,7 " -
Eine Probe des gemäß Beispiel 2 c) hergestellten Katalysators wurde mit einer Probe des nicht mit Aluminiumsulfat
ausgetauschten Katalysators gemäß Beispiel 2 b)
verglichen, um die die Octanzahl verbessernde Selektivität des erfindungsgemäßen Katalysators nachzuweisen. Die
nachfolgend zusammengestellten Ergebnisse aus einer Versuchsanlage, die mit bewegten Crackkatalysatoren arbeitete,
wurden bei 40 Gewichtseinheiten χ Raumgeschwindig-
kei.t/Stunde, einem Katalysator/Öl-Verhältnis von 4 bei
510 C und nach der Deaktivierung des Katalysators durch eine 12stündige Behandlung mit 20 % Dampf bei 827° C
erhalten:
3H2057
2 (c) | Beispiel | |
Katalysator | 62,0 | 2 (b) |
Umwandlung (Vol.%) | 52,5 | 62,0 |
C +-Benzin (Vol.%, frische Beschickung) |
54,0 | |
Octanzahl: | 90,3 | |
ROZ | 78,9 | 88,4 |
MOZ | 25,9 | 77,9 |
Leichtes Umlauföl (Vol.%, frische Beschickung) |
2,7 | 26,5 |
Koks (Gew.%, frische Beschickung) |
2,7 | |
Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, daß mit
dem erfindungsgemäßen, mit Aluminiumsulfat ausgetauschten
.
Katalysator (Katalysator des Beispiels 2 c)) Benzin mit höherer Octanzahl erhalten wird ■als mit dem Katalysator
des Beispiels 2 b), der nicht mit Aluminiumsulfat ausgetauscht
worden war.
SY/wo
Claims (14)
1. Katalytisch wirksamer Zeolith aus kristallinem AIuminosilikat,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zeolith durch
a) Austauschen eines Natriumzeolithen vom Typ Y mit einer Ammoniumsalzlösung zur Erniedrigung des
Natriumgehalts des Zeolithen auf unter 4 Gew.%, berechnet als Na2O,
b) Calcinieren des mit Ammoniumionen ausgetauschten Zeolithen bei einer Temperatur von etwa 537 bis
8Ü5° C und
c) Umsetzen des calcinierten Zeolithen mit einer sau-
ren Aluminiumsalzlösung mit einem pH von etwa 2,0
. " bis 3,7, wobei der Natriumgehalt auf unter etwa • . 0,8 Gew.%, berechnet als Na2O, erniedrigt wird,
hergestellt worden ist.
. ·
2. Zeolith nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verhältnis von Siliciumdioxid zu Aluminiumoxid im Natriumzeolithen Y im Bereich von etwa 4,7 bis
5,2.: 1 liegt.
3. Zeolith nach Anspruch 1'oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ammoniumsalz in Stufe a) Ammoniumsulfat ist.
4. Zeolith nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aluminiumsalz in Stufe c) Aluminiumsulfat ist.
5. Zeolith nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn-'
zeichnet, daß er eine Elementarzelle von etwa 2,445 bis 2,452 hm . besitzt und einen Aluminiumgehalt von
3H2057
etwa 20 bis 22 Gew.%, berechnet als Al-O3, und eine
wirksame Oberfläche von über 650 m /g aufweist.
6. Verfahren zur Herstellung eines katalytisch wirksamen
Zeolithen aus kristallinem Aluminosilikat, dadurch gekennzeichnet, daß man
a) einen Natriumzeolithen vom Typ Y mit einer Ammoniumsalzlösung
zur Erniedrigung des Natriumgehalts des Zeolithen auf unter etwa 4 Gew.%, berechnet
als Na2O, austauscht,
b) den mit Ammoniumionen ausgetauschten Zeolithen bei einer Temperatur von etwa 537 bis 815° C
calciniert und
c) den calcinierten Zeolithen mit einer sauren Aluminiumsalzlösung
mit einem pH von etwa 2,0 bis 3,7 umsetzt, wobei der Natriumgehalt auf unter etwa
0,8 Gew.%, berechnet als Na 0, erniedrigt wird.
.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
■ daß das Verhältnis von -Siliciumdioxid zu Aluminiumoxid
im Natriumzeolithen Y im Bereich von etwa 4,7 bis 5,2 : 1 liegt. .
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Ammoniumsalz Ammoniumsulfat eingesetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Aluminiumsalz Aluminiumsulfat eingesetzt
wird.
10. Katalysator auf der Basis eines katalytisch wirksamen Zeolithen gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
■10 gekennzeichnet, daß der Katalysator durch Mischen
des Zeolithen entweder nach der Calcinierung in Stufe b) oder nach dem Austausch mit dem Aluminiumsalz
in Stufe c) mit einer anorganischen Oxidgrundmasse hergestellt worden ist.
·
11. Katalysator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß er 30 bis 40 Gew.% des katalytisch wirksamen
Zeolithen enthält.
12·.· Katalysator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die anorganische Oxidgrundmasse Ton und ein anorganisches Oxidbindemittel aus Siliciumdioxid,
Aluminiumoxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Solen
und/oder -Gelen enthält.
3Ϊ42057
13. Katalysator nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er aus etwa 30 bis 40 Gew.% des
• katalytisch wirksamen Zeolithen, etwa 35 bis 45 Gew.% Ton und dem Rest aus anorganischen Oxidsol-'
■ oder -gelbindemitteln besteht.
14. Verwendung des Katalysators gemäß Ansprüchen 10 bis 13 zum katalytischen Cracken von Kohlenwasserstoffen
zur Herstellung von Benzinfraktionen mit hoher Octan-
-IO zahl, insbesondere in Wirbelschichtverfahren.
Applications Claiming Priority (1)
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