ES2228888T3 - Uso de un catalizador para la alquilacion de hidrocarburos. - Google Patents

Uso de un catalizador para la alquilacion de hidrocarburos.

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ES2228888T3 ES01943424T ES01943424T ES2228888T3 ES 2228888 T3 ES2228888 T3 ES 2228888T3 ES 01943424 T ES01943424 T ES 01943424T ES 01943424 T ES01943424 T ES 01943424T ES 2228888 T3 ES2228888 T3 ES 2228888T3
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Abstract

El uso de un catalizador para la alquilación de hidrocarburos, catalizador que comprende una función de hidrogenación y una zeolita, en el que la relación entre: (i) el volumen de poros del catalizador con un diámetro en el intervalo 40-8.000 nm y (ii) la longitud específica de las partículas de catalizador está en el intervalo 0, 01- 0, 90 ml/(gumm), y en el que el catalizador tiene un volumen total de poros de al menos 0, 20 ml/g y el volumen de los poros del catalizador con un diámetro en el intervalo 40- 8.000 nm está por debajo de 0, 30 ml/g.

Description

Uso de un catalizador para la alquilación de hidrocarburos.
La presente invención se refiere al uso de un catalizador para la alquilación de hidrocarburos.
Dentro del marco de la presente invención, el término alquilación se refiere a la reacción de un hidrocarburo, tal como un hidrocarburo aromático o un hidrocarburo saturado, con una olefina. Sin limitar el alcance de la invención, la invención se ilustrará posteriormente comentando la alquilación de hidrocarburos saturados, en general hidrocarburos saturados ramificados, con una olefina para dar hidrocarburos saturados altamente ramificados con un peso molecular más alto.
Esta reacción es de interés porque, por medio de la alquilación de isobutano con una olefina que contiene 2-6 átomos de carbono, es posible obtener un alquilato que tiene un alto índice de octano y que hierve en el intervalo de las gasolinas. Las gasolinas distintas obtenidas mediante craqueo de fracciones de petróleo más pesadas, tales como gasoil de vacío y residuo atmosférico, gasolinas obtenidas mediante alquilación, esencialmente no tienen contaminantes tales azufre y nitrógeno y de este modo tienen características de quemado limpias. Sus altas propiedades antidetonantes, representadas mediante un índice de octano alto, reducen la necesidad de añadir compuestos antidetonantes medioambientalmente nocivos, tales como el plomo. También, en gasolinas distintas obtenidas mediante reformado de nafta o mediante craqueo de fracciones de petróleo más pesadas, el alquilato contiene pocos o ningunos aromáticos u olefinas, lo que, medioambientalmente hablando, es una ventaja adicional.
La reacción de alquilación se cataliza por ácido. En la actualidad, en el equipamiento comercial de alquilación se hace uso de catalizadores ácidos líquidos, tales como ácido sulfúrico y fluoruro de hidrógeno. El uso de tales catalizadores comporta un amplio intervalo de problemas. Por ejemplo, el ácido sulfúrico y el fluoruro de hidrógeno son altamente corrosivos, de modo que el equipamiento usado tiene que cumplir requerimientos de alta calidad. Puesto que es indeseable la presencia de materiales altamente corrosivos en el combustible resultante, el ácido residual se tiene que separar del alquilato. También, debido a las separaciones de fases que se tienen que llevar a cabo, el procedimiento es complicado y por eso caro. Además, siempre existe el riesgo de que se emitan sustancias tóxicas, tales como fluoruro de hidrógeno.
Un desarrollo más reciente en este campo es el uso de catalizadores ácidos sólidos, tales como catalizadores que contienen zeolitas. De este modo, la patente WO 9823560 describe el uso en la alquilación de hidrocarburos saturados de un catalizador que contiene una zeolita, tal como una zeolita Y, y una función de hidrogenación, tal como un metal noble del Grupo VIII, por ejemplo platino o paladio, y, opcionalmente, un material matriz, tal como alúmina. Aunque el rendimiento de este catalizador es satisfactorio, hay necesidad todavía de un aumento adicional de la actividad, selectividad y estabilidad catalíticas de estos catalizadores.
Sorprendentemente, se ha encontrado ahora que el rendimiento se puede mejorar adicionalmente eligiendo unas características del catalizador tales que (a) la relación entre (i) el volumen de poros del catalizador con un diámetro en el intervalo 40-8.000 nm y (ii) la longitud específica de las partículas de catalizador está en el intervalo 0,01-0,90 ml/(g\cdotmm), (b) el volumen total de poros del catalizador es al menos 0,20 ml/g y (c) el volumen de los poros del catalizador con un diámetro en el intervalo 40-8.000 nm está por debajo de 0,30 ml/g.
Más adelante se explicará la invención con más detalle.
La presente invención está relacionada con el uso en la alquilación de hidrocarburos de un catalizador en partículas que comprende una función de hidrogenación y una zeolita, en el que la relación entre (i) el volumen de poros del catalizador con un diámetro en el intervalo 40-8.000 nm y (ii) la longitud específica de las partículas de catalizador está en el intervalo 0,01-0,90 ml/(g\cdotmm), y en el que el catalizador tiene un volumen total de poros de al menos
0,20 ml/g y el volumen de los poros del catalizador con un diámetro en el intervalo 40-8.000 nm está por debajo de 0,30 ml/g.
En lo que sigue, los poros que tienen un diámetro en el intervalo 40-8.000 nm se denominan "macroporos" y el volumen de estos poros se designa como "volumen de macroporos".
La longitud específica de las partículas de catalizador se define como la relación entre el volumen geométrico y la superficie geométrica de la parte sólida de estas partículas de catalizador. La determinación del volumen geométrico y la superficie geométrica es conocida por los expertos en la técnica y se puede llevar a cabo, por ejemplo, como se describe en la patente DE 2354558. Es de destacar que la longitud específica es diferente al diámetro de la partícula de catalizador. Por ejemplo, para una partícula de catalizador cilíndrica el diámetro de la partícula es cuatro a seis veces mayor (dependiendo del diámetro y la longitud de la partícula) que la longitud específica. Además, el diámetro de, por ejemplo, una esfera es seis veces mayor que la longitud específica.
Es de destacar que la patente EP-216938 describe el uso de tales catalizadores en hidrotratamiento, pero no en reacciones de alquilación.
Como se estableció antes, es esencial que el catalizador usado en la presente invención tenga una relación entre el volumen de macroporos y la longitud específica en el intervalo 0,01-0,90 ml/(g\cdotmm). Como además se estableció antes, es esencial que el catalizador usado en la presente invención tenga un volumen total de poros de al menos 0,20 ml/g y que el volumen de macroporos esté por debajo de 0,30 ml/g.
Como se muestra más adelante en los ejemplos (comparativos), el catalizador muestra un rendimiento significativamente más pobre en la alquilación de alimentaciones hidrocarbonadas si la relación entre el volumen de macroporos y la longitud específica y/o el volumen total de poros está fuera de estos intervalos.
Preferiblemente, la relación entre el volumen de macroporos y la longitud específica está por encima de 0,20 ml/(g\cdotmm), más preferiblemente por encima de 0,30 ml/(g\cdotmm), e incluso más preferiblemente por encima de 0,40 ml/(g\cdotmm), así como preferiblemente por debajo de 0,80 ml/(g\cdotmm). Además, se prefiere que el catalizador tenga un volumen total de poros de al menos 0,23 ml/g, y lo más preferiblemente de al menos 0,25 ml/g.
Preferiblemente, las partículas de catalizador tienen una longitud específica de al menos 0,10 mm, más preferiblemente de al menos 0,16 mm, y lo más preferiblemente de al menos 0,20 mm. Preferiblemente el límite superior de la longitud específica se sitúa en 2,0 mm, más preferiblemente en 1,0 mm, y lo más preferiblemente en 0,6 mm.
Las partículas de catalizador pueden tener muchas formas diferentes, incluyendo esferas, cilindros, anillos, y polilóbulos simétricos o asimétricos, por ejemplo tri y tetralóbulos. Preferiblemente, las partículas de catalizador tienen un diámetro medio de al menos 0,5 mm, más preferiblemente de al menos 0,8 mm, y lo más preferiblemente de al menos 1,0 mm. Preferiblemente el límite superior del diámetro medio de partículas se sitúa en 10,0 mm, más preferiblemente en 5,0 mm, e incluso más preferiblemente en 3,0 mm.
Preferiblemente, el volumen de macroporos varía de 0,05 a 0,30 ml/g, más preferiblemente de 0,08 a 0,30 ml/g, e incluso más preferiblemente de 0,08 a 0,25 ml/g.
El catalizador comprende una zeolita. Ejemplos de zeolitas contenidas en el catalizador son zeolitas Y, incluidas las zeolitas H-Y y las zeolitas USY, zeolitas beta, MCM-22, y MCM-36. Preferiblemente, la zeolita es una zeolita Y con un tamaño de celda unidad en el intervalo 24,34-24,72 angstroms. Más preferiblemente, la zeolita es una zeolita Y con un tamaño de celda unidad en el intervalo 24,40-24,61 angstroms y una relación molar de sílice: alúmina en el intervalo 7-18, y lo más preferiblemente la zeolita es una zeolita Y con un tamaño de celda unidad en el intervalo 24,24-24,58 angstroms y una relación molar de sílice: alúmina en el intervalo 7,85-13,75.
Como se estableció antes, el catalizador comprende una función de hidrogenación. Una función de hidrogenación adecuada comprende, por ejemplo, un metal noble del Grupo VIII. Preferiblemente, el metal noble del Grupo VIII está contenido en el catalizador en una cantidad de 0,01-2% en peso, y más preferiblemente 0,1-1% en peso, calculada como metal y basada en el peso de la zeolita. Preferiblemente, el metal noble del Grupo VIII comprende paladio y/o platino.
Preferiblemente, el catalizador comprende adicionalmente un material matriz. Ejemplos de materiales matriz adecuados son alúmina, sílice, titania, zirconia, arcillas, y sus mezclas. Generalmente se prefieren los materiales matriz que comprenden alúmina.
Preferiblemente, el catalizador comprende 2-98% en peso de la zeolita y 98-2% en peso del material matriz, basado en el peso total de la zeolita y el material matriz presentes en el catalizador. Más preferiblemente el catalizador comprende 10-90% en peso de la zeolita y 90-10% en peso del material matriz, basado en el peso total de la zeolita y el material matriz contenidos en el catalizador. Incluso más preferiblemente el catalizador comprende 20-80% en peso de la zeolita y 80-20% en peso del material matriz, lo más preferiblemente 50-80% en peso de la zeolita y 20-50% en peso del material matriz, basado en el peso total de la zeolita y el material matriz contenidos en el catalizador.
Preferiblemente, el catalizador consiste esencialmente en una función de hidrogenación, una zeolita y, opcionalmente, un material matriz. Más preferiblemente, el catalizador consiste esencialmente en una zeolita, un metal noble del Grupo VIII y un material matriz. Además, se prefiere que el catalizador no contenga esencialmente metales de tierra rara y/o metales no nobles del Grupo VIII. De este modo, lo más preferiblemente, el catalizador de la invención consiste esencialmente en un compuesto de un metal noble del Grupo VIII, una zeolita y una matriz, en el
que:
(i)
la zeolita consiste esencialmente en compuestos oxidados (óxidos e hidróxidos) de un elemento del Grupo III, tal como aluminio, y/o un elemento del Grupo IV, tal como silicio, y, opcionalmente, compuestos oxidados de un elemento del Grupo I, tal como sodio, y/o de un elemento del Grupo II, tal como calcio, y/o un elemento del Grupo V, tal como fósforo, y, opcionalmente, adicionalmente amonio y/o agua, y
(ii)
la matriz se selecciona del grupo de compuestos oxidados de silicio, aluminio, titanio, zirconio, metales del Grupo II o sus mezclas.
El catalizador se puede preparar mediante procedimientos comunes en la industria. Un procedimiento típico comprende las etapas sucesivas de:
(i)
conformar, por ejemplo, extrudir la zeolita, opcionalmente después de mezclarla con un material matriz, para formar partículas,
(ii)
calcinar las partículas resultantes, y
(iii)
incorporar la función de hidrogenación en las partículas calcinadas mediante, por ejemplo, impregnar las partículas con una solución de un componente de un metal de hidrogenación y/o mediante intercambio iónico (competitivo).
Alternativamente, el catalizador se puede preparar, por ejemplo, mediante un procedimiento que comprende las etapas sucesivas de:
(i)
incorporar la función de hidrogenación en la zeolita o en una mezcla de la zeolita y el material matriz,
(ii)
conformar, por ejemplo, extrudir el material resultante para formar partículas, y
(iii)
calcinar las partículas resultantes.
El catalizador es particularmente adecuado para la alquilación de hidrocarburos saturados. Por lo tanto, la invención se refiere al uso del catalizador de la invención en la alquilación de estas alimentaciones. Como se estableció antes, la alquilación comprende la reacción de un hidrocarburo saturado con una olefina o un precursor de olefina, en presencia del catalizador de la invención, para dar hidrocarburos saturados altamente ramificados con un peso molecular más alto.
Preferiblemente, el hidrocarburo es un hidrocarburo saturado ramificado, tal como un isoalcano, que tiene 4-10 átomos de carbono. Son ejemplos el isobutano, isopentano, isohexano o sus mezclas, siendo el isobutano el más preferido. Las olefinas a usar en el procedimiento de alquilación generalmente tienen 2-10 átomos de carbono, preferiblemente 2-6 átomos de carbono, aún más preferiblemente 3-5 átomos de carbono, y los más preferiblemente 4 átomos de carbono. Lo más preferiblemente, el procedimiento de alquilación consiste en la alquilación de isobutano con butenos.
Como será evidente para los expertos, el procedimiento de alquilación se puede aplicar en cualquier forma adecuada, incluyendo procedimientos en lecho fluidificado, procedimientos en suspensión, y procedimientos en lecho fijo. Los procedimientos se pueden llevar a cabo en varios lechos y/o reactores, cada uno con una adición separada de olefina. En tal caso, el procedimiento de la invención se puede llevar a cabo en cada lecho o reactor separado.
Las condiciones adecuadas del procedimiento son conocidas por los expertos. Preferiblemente, se aplica un procedimiento de alquilación como se describe en la patente WO 9823560. Las condiciones aplicadas en este procedimiento se resumen en la Tabla siguiente:
Intervalo de temperatura Intervalo de presión Relación molar de hidrocarburo
(ºC) (bares) saturado a olefina
Preferido -40 - 250 1 - 100 5:1 - 5.000:1
Más preferido 0 - 150 10 - 40 50:1 - 1.000:1
Lo más preferido 60 - 95 15 - 30 150:1 - 750:1
Preferiblemente, durante el procedimiento de alquilación se aplica una técnica de regeneración como se describe en la patente WO 9823560. Más en particular, preferiblemente durante el procedimiento de alquilación el catalizador se somete intermitentemente a una etapa de regeneración, poniéndole en contacto con una alimentación que contiene un compuesto alifático e hidrógeno, siendo dicha regeneración llevada preferiblemente a cabo a 90% o menos, más preferiblemente a 60% o menos, incluso más preferiblemente a 20% o menos, y lo más preferiblemente a 10% o menos del ciclo activo del catalizador. El ciclo activo del catalizador se define como el tiempo transcurrido desde el comienzo de la alimentación del agente de alquilación, hasta el momento en que de la sección del reactor que contiene el catalizador sale sin convertirse 20% del agente de alquilación, sin contar la isomerización dentro de la molécula, en comparación con la entrada de la sección del reactor que contiene el catalizador. Opcionalmente, en este procedimiento el catalizador se puede someter periódicamente a una regeneración a alta temperatura con hidrógeno en fase gaseosa. Preferiblemente, esta regeneración a alta temperatura se lleva a cabo a una temperatura de al menos 150ºC, más preferiblemente a 175-600ºC, y lo más preferiblemente a 200-400ºC. Para detalles de este procedimiento de regeneración se hace referencia a la patente WO 9823560, y en particular a la página 4, líneas 5-19, y la página 9, línea 13, hasta la página 13, línea 2.
El uso del catalizador en el procedimiento de alquilación anterior da lugar a una alta conversión de olefina (cantidad de olefina en la alimentación que se convierte en la reacción), un alto rendimiento de alquilato C5+ (cantidad en peso de alquilato C5+ producido, dividida por el peso global de olefina consumida) y un alto índice de octano, mientras que se puede restringir la cantidad de subproductos indeseables C9+ y, de este modo, se puede mejorar la estabilidad del catalizador. Para detalles respecto a estos parámetros se hace referencia a la patente WO 9823560.
En la presente invención se aplicó el siguiente método de caracterización.
El volumen de macroporos así como el volumen total de poros se determinaron por medio de la intrusión de mercurio en base a la ecuación de Washburn:
D = \frac{-4\gamma cos\theta}{p}
siendo D el diámetro de poros, p la presión aplicada durante la medida, \gamma la tensión superficial, tomada como 480 dinas/cm, y \theta el ángulo de contacto, tomado como 140º. En la presente medida, la presión se varió sobre un intervalo tal que la medida abarcó los poros con un diámetro en el intervalo 3,6-8.000 nm.
La presente invención se ilustrará más adelante por medio de los ejemplos que siguen:
Procedimiento general de ensayo
Un reactor de reciclaje de lecho fijo, como se describe en la patente WO 9823560, con un diámetro de 2 cm se llenó con una mezcla de 1:1 en volumen/volumen de 38,6 gramos de productos extruídos de catalizador y partículas de carborundo (malla 60). En el centro del tubo del reactor se dispuso un termopar de 6 mm de diámetro. El reactor se barrió con nitrógeno durante 30 minutos (100 Nl/h). A continuación, el sistema se ensayó para fugas a presión elevada, después de lo cual la presión se elevó a 21 bares y el nitrógeno se remplazó con hidrógeno (100 Nl/h). Luego la temperatura del reactor se elevó a 200ºC a una velocidad de 1ºC/min. Después de 1 hora a 200ºC, la temperatura se elevó luego a 400ºC a una velocidad de 1ºC/min. Después de 1 hora a 400ºC, la temperatura del reactor se redujo hasta la temperatura de reacción, la cual se da en los ejemplos que siguen.
Con la obtención de la temperatura de reacción se detuvo la corriente de hidrógeno. Se suministró al reactor isobutano a un caudal de aproximadamente 4.000 gramos/hora. Se devolvió al reactor aproximadamente 95-98% del isobutano. Se vació para análisis aproximadamente 2-5%. Se suministró al reactor una cantidad de isobutano adecuada para asegurar una cantidad constante de líquido en el sistema. Cuando el sistema se hubo estabilizado, se le añadió una cantidad adecuada de cis-2-buteno para dar un cis-2-buteno-WHSV como se da en los ejemplos que siguen (calculado sobre el peso de zeolita en la muestra de catalizador). El caudal global de líquido en el sistema se mantuvo en aproximadamente 4.000 g/h. En los ejemplos que siguen se da la relación en peso de isobutano a cis-2-buteno en la alimentación del reactor (sin considerar el material sin reaccionar devuelto al reactor). La presión en el reactor ascendió a 21 bares.
Cada vez, después de 1 hora de reacción, el catalizador se regeneró lavándolo con isobutano durante 5 minutos, seguido por 50 minutos de regeneración por medio de ponerlo en contacto con una solución de 1% en moles de H_{2} en isobutano, y luego lavarlo con isobutano durante otros 5 minutos (siendo 1 hora el tiempo total de lavado y regeneración). Después de esta etapa de lavado, la alquilación se inició de nuevo. Las condiciones del procedimiento durante las etapas de lavado y la etapa de regeneración fueron las mismas que durante la etapa de reacción.
Salvo que se especifique otra cosa, el rendimiento catalítico se midió después de que se alcanzara un estado estable. El rendimiento se caracterizó mediante la conversión de olefina, el índice de octano "research" (RON, del inglés "Research Octane Number"), el rendimiento de alquilato C5+, y el porcentaje en peso de subproductos indeseables C9+ (excluido el 2,2,5-trimetilhexano), calculado sobre el alquilato C5+. Se determinó el RON como se describe en las páginas 13 y 14 de la patente WO 9823560, siendo la única excepción que se estimó que la contribución al RON de C9+ total (excluido el 2,2,5-trimetilhexano) fue 84, en lugar de 90. El rendimiento de alquilato C5+ se define como la cantidad en peso de alquilato C5+ producido, dividido por el peso global de olefina consumida.
Ejemplo 1
Un catalizador de la invención se ensayó según el procedimiento de ensayo descrito antes. La relación en peso de isobutano a cis-2-buteno en la alimentación del reactor (sin considerar el material sin reaccionar devuelto al reactor) fue 20. La temperatura de reacción fue 70ºC. El cis-2-buteno-WHSV fue 0,21 h^{-1}. El catalizador tenía las siguientes propiedades:
Composición del catalizador:
Ácido sólido: Zeolita USY
Cantidad de ácido sólido: 70% en peso (basado en el peso total de ácido sólido y matriz)
Metal de hidrogenación: Platino
Cantidad de metal de hidrogenación: 0,34% en peso
Matriz: Alúmina
Cantidad de matriz: 30% en peso (basado en el peso total de ácido sólido y matriz)
Forma del catalizador: Materiales extruidos cilíndricos
Características de poros/partículas:
Volumen de macroporos: 0,17 ml/g
Longitud específica: 0,22 mm (diámetro medio: 1,0 mm, longitud media: 4 mm)
Volumen de macroporos/longitud específica: 0,77 ml/(g\cdotmm)
Volumen total de poros: 0,36 ml/g
El rendimiento catalítico se da en la Tabla que sigue.
Ejemplo 2
Se ensayó un catalizador con la misma composición y forma que el catalizador del Ejemplo 1. El catalizador tenía una relación entre el volumen de macroporos y la longitud específica de 0,64 ml/(g\cdotmm) [volumen de macroporos: 0,14 ml/g, longitud específica: 0,22 mm (diámetro medio: 1,0 mm, longitud media: 4 mm)]. Su volumen total de poros fue 0,35 ml/g. La relación en peso de isobutano a cis-2-buteno en la alimentación del reactor (sin considerar el material sin reaccionar devuelto al reactor) fue 19. La temperatura de reacción fue 70ºC. El cis-2-buteno-WHSV fue 0,21 h^{-1}. Las condiciones adicionales de ensayo fueron como se describe en el Ejemplo 1. El rendimiento catalítico se da en la Tabla que sigue.
Ejemplo 3
Se ensayó un catalizador con la misma composición y forma que el catalizador del Ejemplo 1. El catalizador tenía una relación entre el volumen de macroporos y la longitud específica de 0,41 ml/(g\cdotmm) [volumen de macroporos: 0,09 ml/g, longitud específica: 0,22 mm (diámetro medio: 1,0 mm, longitud media: 4 mm)]. Su volumen total de poros fue 0,27 ml/g. La relación en peso de isobutano a cis-2-buteno en la alimentación del reactor (sin considerar el material sin reaccionar devuelto al reactor) fue 19. La temperatura de reacción fue 70ºC. El cis-2-buteno-WHSV fue 0,21 h^{-1}. Las condiciones adicionales de ensayo fueron como se describe en el Ejemplo 1. El rendimiento catalítico se da en la Tabla que sigue.
Ejemplo 4
Se ensayó un catalizador con la misma composición y forma que el del Ejemplo 1. El catalizador tenía una relación entre el volumen de macroporos y la longitud específica de 0,49 ml/(g\cdotmm) [volumen de macroporos: 0,17 ml/g, longitud específica: 0,35 mm (diámetro medio: 1,7 mm, longitud media: 4 mm)]. Su volumen total de poros fue 0,38 ml/g. La relación en peso de isobutano a cis-2-buteno en la alimentación del reactor (sin considerar el material sin reaccionar devuelto al reactor) fue 26. La temperatura de reacción fue 80ºC. El cis-2-buteno-WHSV fue 0,19 h^{-1}. Las condiciones adicionales de ensayo fueron como se describe en el Ejemplo 1. El rendimiento catalítico se da en la Tabla que sigue.
Ejemplo comparativo A
Se ensayó un catalizador con la misma composición y forma que el catalizador del Ejemplo 1. El catalizador tenía una relación entre el volumen de macroporos y la longitud específica de 0,95 ml/(g\cdotmm) [volumen de macroporos: 0,21 ml/g, longitud específica: 0,22 mm (diámetro medio: 1,0 mm, longitud media: 4 mm)], que se sitúa fuera del intervalo reivindicado. Su volumen total de poros fue 0,50 ml/g. La relación en peso de isobutano a cis-2-buteno en la alimentación del reactor (sin considerar el material sin reaccionar devuelto al reactor) fue 30. La temperatura de reacción fue 70ºC. El cis-2-buteno-WHSV fue 0,21 h^{-1}. Las condiciones adicionales de ensayo fueron como se describe en el Ejemplo 1. El rendimiento catalítico se da en la Tabla que sigue.
Ejemplo comparativo B
Se ensayó un catalizador con la misma composición y forma que el catalizador del Ejemplo 1. El catalizador tenía una relación entre el volumen de macroporos y la longitud específica de 0,18 ml/(g\cdotmm) [volumen de macroporos: 0,04 ml/g, longitud específica: 0,22 mm (diámetro medio: 1,0 mm, longitud media: 4 mm)]. Su volumen total de poros fue 0,19 ml/g, que se sitúa fuera del intervalo reivindicado. La relación en peso de isobutano a cis-2-buteno en la alimentación del reactor (sin considerar el material sin reaccionar devuelto al reactor) fue 27. La temperatura de reacción fue 80ºC. El cis-2-buteno-WHSV fue 0,19 h^{-1}. Las condiciones adicionales de ensayo fueron como se describe en el Ejemplo 1. Como no se pudo alcanzar un estado estable, el rendimiento catalítico se midió después de 60 horas. Los resultados se dan en la Tabla que sigue.
Comentarios
El rendimiento catalítico de los catalizadores de los ejemplos anteriores se resume en la Tabla que sigue:
1
El rendimiento de los catalizadores de los ejemplos comparativos A y B es significativamente peor que el de los ejemplos 1-4. Más en particular, el rendimiento de alquilato C5+ es significativamente más bajo que los correspondientes rendimientos de los catalizadores según la invención, mientras que el porcentaje en peso de C9+ indeseables se sitúa significativamente por encima de los valores correspondientes de los catalizadores de los ejemplos 1-4.
Es de destacar que se observa este pobre rendimiento de los catalizadores de los ejemplos comparativos A y B a pesar del hecho de que se ensayaron en condiciones que deberían conducir a un mejor rendimiento catalítico que las condiciones bajo las que se ensayaron los catalizadores de los ejemplos 1-4. Más en particular, la relación en peso entre isobutano y cis-2-buteno en los ejemplos comparativos A y B es más alta que en los ejemplos 1-4. Una relación en peso más alta implica una cantidad menor de olefina en el reactor y de este modo un riesgo menor de un exceso de olefina que pueda reaccionar con el alquilato formado dando lugar a productos indeseables C9+.

Claims (11)

1. El uso de un catalizador para la alquilación de hidrocarburos, catalizador que comprende una función de hidrogenación y una zeolita, en el que la relación entre (i) el volumen de poros del catalizador con un diámetro en el intervalo 40-8.000 nm y (ii) la longitud específica de las partículas de catalizador está en el intervalo 0,01-0,90 ml/(g\cdotmm), y en el que el catalizador tiene un volumen total de poros de al menos 0,20 ml/g y el volumen de los poros del catalizador con un diámetro en el intervalo 40-8.000 nm está por debajo de 0,30 ml/g.
2. El uso según la reivindicación 1, caracterizado porque los hidrocarburos son hidrocarburos saturados.
3. El uso según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que la relación entre (i) el volumen de poros del catalizador con un diámetro en el intervalo 40-8.000 nm y (ii) la longitud específica de las partículas de catalizador es al menos 0,20 ml/(g\cdotmm).
4. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el catalizador tiene un volumen total de poros de al menos 0,23 ml/g.
5. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la función de hidrogenación consiste esencialmente en un metal noble del Grupo VIII.
6. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la zeolita es una zeolita Y con un tamaño de celda unidad en el intervalo 24,34-24,72 angstroms.
7. El uso según la reivindicación 6, en el que la zeolita Y tiene un tamaño de celda unidad en el intervalo 24,40-24,61 angstroms.
8. El uso según la reivindicación 7, en el que la zeolita Y tiene un tamaño de celda unidad en el intervalo 24,45-24,58 angstroms.
9. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el catalizador comprende adicionalmente un material matriz.
10. El uso según la reivindicación 9, en el que el material matriz comprende alúmina.
11. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el catalizador no tiene metales de tierra rara ni metales no nobles del Grupo VIII.
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