BR102012014853B1 - PROCESS FOR ISOMERIZING A FEED COMPRISING AROMATIC COMPOUNDS CONTAINING 8 CARBON ATOMS PER MOLECULE AND ETHYLBENZENE - Google Patents
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Abstract
PROCESSO APRIMORADO PARA ISOMERIZAR UM CORTE C8 AROMÁTICO. A invenção refere-se a um processo para a isomerização de compostos aromáticos contendo 8 átomos de carbono por molécula na presença de um catalisador compreendendo ao menos uma zeólita com estrutura tipo EUO, sendo que o dito processo é operado na presença de água na alimentação no fim de um período de ativação de catalisador.IMPROVED PROCESS TO ISOMERIZE AN AROMATIC C8 CUT. The invention relates to a process for the isomerization of aromatic compounds containing 8 carbon atoms per molecule in the presence of a catalyst comprising at least one zeolite with an EUO-type structure, said process being operated in the presence of water in the feed in the end of a catalyst activation period.
Description
[001] A presente invenção refere-se a um processo para a isome- rização de compostos aromáticos contendo 8 átomos de carbono por molécula na presença de um catalisador compreendendo ao menos uma zeólita com estrutura tipo EUO, sendo que o dito processo é operado na presença de água na alimentação no fim de um período de ativação do catalisador. Em particular, a presente invenção é aplicável à isomerização de compostos aromáticos contendo 8 átomos de carbono por molécula em para-xileno, e mais particularmente, à isomeri- zação de etilbenzeno em para-xileno.[001] The present invention relates to a process for the isomerization of aromatic compounds containing 8 carbon atoms per molecule in the presence of a catalyst comprising at least one zeolite with an EUO-type structure, with said process being operated in the presence of water in the feed at the end of a catalyst activation period. In particular, the present invention is applicable to the isomerization of aromatic compounds containing 8 carbon atoms per molecule in para-xylene, and more particularly, to the isomerization of ethylbenzene in para-xylene.
[002] A isomerização de um corte C8 aromático (compostos aromáticos contendo 8 átomos de carbono por molécula) é o caminho principal para a formação de para-xileno, um produto altamente procurado na indústria petroquímica, usada, em particular, para a fabricação de fibras e películas de poliéster. O corte C8 aromático a partir de cra- queamento a vapor ou reformação catalítica compreende meta-, para-, orto-xileno e etilbenzeno. O custo separar etilbenzeno por destilação é muito alto, e assim somente o para-xileno e possivelmente o orto- xileno são separados por separação seletiva em zeólitas usando vários processos de separação. O corte C8 residual é então transformado em uma unidade de isomerização, com o objetivo de maximizar a fração de para-xileno e de atualizar o etilbenzeno em xilenos ou benzeno.[002] The isomerization of an aromatic C8 cut (aromatic compounds containing 8 carbon atoms per molecule) is the main path to the formation of para-xylene, a highly sought after product in the petrochemical industry, used, in particular, for the manufacture of polyester fibers and films. The aromatic C8 cut from steam cracking or catalytic reforming comprises meta-, para-, ortho-xylene and ethylbenzene. The cost of separating ethylbenzene by distillation is very high, and thus only para-xylene and possibly ortho-xylene are separated by selective separation into zeolites using various separation processes. The residual C8 cut is then transformed into an isomerization unit, with the aim of maximizing the para-xylene fraction and upgrading ethylbenzene into xylenes or benzene.
[003] A isomerização de xilenos ocorre usando um mecanismo de ácido monofuncional, a função de ácido é geralmente fornecida por uma zeólita. Em contraste, a transformação de etilbenzeno precisa de um catalisador bifuncional tendo tanto uma função de ácido como uma função de hidrogenação. Em processos existentes, o etilbenzeno é ou isomerizado em xilenos ou desalquilados em benzeno. Esses são assim conhecidos como ou c ou isomerização desalquilante.[003] The isomerization of xylenes occurs using a monofunctional acid mechanism, the acid function is generally provided by a zeolite. In contrast, the transformation of ethylbenzene needs a bifunctional catalyst having both an acid function and a hydrogenation function. In existing processes, ethylbenzene is either isomerized to xylenes or dealkylated to benzene. These are thus known as or c or dealkylating isomerization.
[004] Os catalisadores empregados são geralmente catalisadores bifuncionais combinando uma fase zeólita, ao menos um metal e um ligante.[004] The catalysts used are generally bifunctional catalysts combining a zeolite phase, at least one metal and a ligand.
[005] Dentre as zeólitas usadas para a isomerização de cortes C8 aromáticos há a ZSM-5, sozinha ou como uma mistura com outras zeólitas tal como mordenita, por exemplo. Tais catalisadores foram descritos em particular nas patentes US 4.467.129, US 4.482.773 e EP-B-138617. Outros catalisadores são baseados em mordenita e foram descritos, por exemplo, nas patentes US 4.723.051, US 4.665.258 e FR-A-2 477 903.[005] Among the zeolites used for the isomerization of aromatic C8 cuts there is ZSM-5, alone or as a mixture with other zeolites such as Mordenite, for example. Such catalysts have been described in particular in patents US 4,467,129, US 4,482,773 and EP-B-138617. Other catalysts are based on Mordenite and have been described, for example, in patents US 4,723,051, US 4,665,258 and FR-A-2 477 903.
[006] O pedido US 2005/0277796 e as patentes US 6.388.159 e US 6.313.363 podem também ser citados; eles usam catalisadores zeolíticos do tipo MTW ou EUO.[006] US application 2005/0277796 and US patents 6,388,159 and US 6,313,363 may also be cited; they use MTW or EUO type zeolitic catalysts.
[007] Um aprimoramento para os catalisadores zeolíticos na iso- merização em xilenos constituiria de aumentar a conversão de etilben- zeno, a etapa mais difícil nessa transformação. Em particular, as reações laterais secundária tal como disproporcionação e desalquilação de atualização limite de etilbenzeno desse composto em xilenos.[007] An improvement for zeolitic catalysts in the isomerization in xylenes would increase the conversion of ethylbenzene, the most difficult step in this transformation. In particular, secondary side reactions such as disproportionation and dealkylation of ethylbenzene limit upgrade of this compound to xylenes.
[008] Um caminho consiste de modificar o catalisador pela natureza da zeólita usada ou pela adição de diferentes metais. Outro caminho consiste de ajustar a operação do processo.[008] One way consists of modifying the catalyst by the nature of the zeolite used or by adding different metals. Another path is to adjust the process operation.
[009] Certos processos funcionam com uma alimentação aromática seca que é completamente isenta de água, tal como na patente US 3.856.872. Em contraste, a patente US 4.723.050 descreve que adicionar uma grande quantidade de água à alimentação em proces- sos de isomerização pode limitar a coqueificação do catalisador.[009] Certain processes work with a dry aromatic feed that is completely free of water, as in US patent 3,856,872. In contrast, US patent 4,723,050 describes that adding a large amount of water to the feed in isomerization processes can limit the coking of the catalyst.
[0010] A Patente US 3.200.162 descreve um processo para a iso- merização de xilenos sem etilbenzeno na presença de um catalisador baseado em sílica-alumina isenta de metal com a adição de água à alimentação. No documento US 6.512.155, introduzir traços de água em um processo de isomerização em um catalisador baseado em uma zeólita do tipo MFI, FER, MWW, MEL ou MTT pode reduzir as perdas e aprimorar a vida útil do catalisador.[0010] US Patent 3,200,162 describes a process for the isomerization of xylenes without ethylbenzene in the presence of a catalyst based on metal-free silica-alumina with the addition of water to the feed. In document US 6,512,155, introducing traces of water into an isomerization process in a catalyst based on a zeolite of the MFI, FER, MWW, MEL or MTT type can reduce losses and improve the useful life of the catalyst.
[0011] O efeito de adicionar água à alimentação depende assim de uma pluralidade de parâmetros, tal como o tipo de processo (isomeri- zante ou desalquilante), o tipo de alimentação e o catalisador empregado.[0011] The effect of adding water to the feed thus depends on a plurality of parameters, such as the type of process (isomerizing or dealkylating), the type of feed and the catalyst used.
[0012] O requerente concluiu um processo para isomerização de um corte C8 aromático compreendendo ao menos etilbenzeno na presença de um catalisador baseado em uma zeólita tipo EUO, sendo que adicionar uma pequena quantidade de água à alimentação a ser tratada após uma etapa para ativação do dito catalisador pode aprimorar a conversão de etilbenzeno.[0012] The applicant completed a process for isomerization of an aromatic C8 cut comprising at least ethylbenzene in the presence of a catalyst based on an EUO-type zeolite, adding a small amount of water to the feed to be treated after a step to activate the Said catalyst can improve the conversion of ethylbenzene.
[0013] A invenção consiste de um processo para a isomerização de um corte C8 aromático contendo ao menos etilbenzeno empregando um catalisador baseado em uma zeólita tipo EUO durante o qual a água é introduzida em uma quantidade na faixa de 50 ppm a 8000 ppm no fim de uma fase de ativação de catalisador.[0013] The invention consists of a process for the isomerization of an aromatic C8 cut containing at least ethylbenzene using a catalyst based on an EUO-type zeolite during which water is introduced in an amount ranging from 50 ppm to 8000 ppm at the end of a catalyst activation phase.
[0014] Breve Descrição dos Desenhos[0014] Brief Description of the Drawings
[0015] A figura 1 representa os desempenhos catalíticos de um catalisador A na isomerização de um corte C8 aromático de acordo com o processo da invenção (♦) com relação a uma operação não de acordo com o processo da invenção (■), medidos como a conversão delta (%) até a ordenada como uma função do teor de água na alimen tação, ao longo da abscissa. A conversão delta corresponde à conversão de etilbenzeno, como a diferença entre a conversão medida na presença de água e na ausência de água na alimentação.[0015] Figure 1 represents the catalytic performances of a catalyst A in the isomerization of an aromatic C8 cut according to the process of the invention (♦) with respect to an operation not according to the process of the invention (■), measured as the delta conversion (%) to the ordinate as a function of water content in the feed, along the abscissa. Delta conversion corresponds to the conversion of ethylbenzene, as the difference between the conversion measured in the presence of water and in the absence of water in the feed.
[0016] A invenção consiste de um processo para a isomerização de um corte C8 aromático contendo ao menos etilbenzeno empregando um catalisador baseado em zeólita tipo EUO, durante o qual água é introduzida em uma quantidade na faixa de 50 ppm a 8000 ppm no fim de uma fase de ativação de catalisador.[0016] The invention consists of a process for the isomerization of an aromatic C8 cut containing at least ethylbenzene using a EUO-type zeolite-based catalyst, during which water is introduced in an amount in the range of 50 ppm to 8000 ppm at the end of a catalyst activation phase.
[0017] O processo da presente invenção emprega uma etapa de ativação anterior executada sob condições mais severas do que as condições de isomerização, de modo a coqueificar o catalisador. No fim dessa etapa de ativação, o teor de coque no catalisador, medido por análise de carbono do catalisador descarregado e após extração Soxhlet com tolueno está vantajosamente na faixa de 0,5% a 4% em peso, preferencialmente na faixa de 0,8% a 3% em peso com relação à massa total de catalisador.[0017] The process of the present invention employs a previous activation step carried out under conditions more severe than the isomerization conditions, in order to coke the catalyst. At the end of this activation step, the coke content in the catalyst, measured by carbon analysis of the discharged catalyst and after Soxhlet extraction with toluene, is advantageously in the range of 0.5% to 4% by weight, preferably in the range of 0.8%. % to 3% by weight with respect to the total mass of catalyst.
[0018] O processo da presente invenção pode ser usado para obter conversões de etilbenzeno aprimoradas, enquanto maximizando a fração rica em para-xileno. Outra vantagem do processo da invenção é um ganho na estabilidade do catalisador no processo da invenção.[0018] The process of the present invention can be used to obtain improved ethylbenzene conversions, while maximizing the para-xylene-rich fraction. Another advantage of the process of the invention is a gain in the stability of the catalyst in the process of the invention.
[0019] A presente invenção pertence a um processo para a isome- rização de uma alimentação compreendendo compostos aromáticos contendo 8 átomos de carbono por molécula e ao menos etilbenzeno, na presença de um catalisador compreendendo ao menos uma zeólita com estrutura tipo EUO ao menos parcialmente na forma de ácido, ao menos um metal do grupo VIII da classificação periódica dos elementos, e ao menos um ligante, o dito processo compreendendo: a) reduzir o catalisador; b) ativar o catalisador colocando-o na presença da dita ali- mentação; c) introduzir água na dita alimentação em uma quantidade na faixa de 50 ppm a 8000 ppm; d) colocar a alimentação contendo água da etapa (c) em contato com o catalisador ativado na etapa (b) sob condições de iso- merização.[0019] The present invention pertains to a process for the isomerization of a feed comprising aromatic compounds containing 8 carbon atoms per molecule and at least ethylbenzene, in the presence of a catalyst comprising at least one zeolite with an EUO-type structure at least partially in the form of acid, at least one metal from group VIII of the periodic classification of elements, and at least one ligand, said process comprising: a) reducing the catalyst; b) activate the catalyst by placing it in the presence of said power supply; c) introduce water into said feed in an amount ranging from 50 ppm to 8000 ppm; d) placing the water-containing feed from step (c) in contact with the catalyst activated in step (b) under isomerization conditions.
[0020] O catalisador usado no processo da presente invenção é empregado em reações para a isomerização de uma alimentação compreendendo compostos aromáticos contendo 8 átomos de carbono por molécula e ao menos etilbenzeno. Vantajosamente, a dita alimentação compreende etilbenzeno somente. Preferencialmente, ela compreende uma mistura de xileno(s) e etilbenzeno.[0020] The catalyst used in the process of the present invention is used in reactions for the isomerization of a feed comprising aromatic compounds containing 8 carbon atoms per molecule and at least ethylbenzene. Advantageously, said feed comprises ethylbenzene only. Preferably, it comprises a mixture of xylene(s) and ethylbenzene.
[0021] A alimentação a ser tratada usada na presente invenção pode conter parafinas contendo 8 átomos de carbono bem como nafta- lenos contendo 8 átomos de carbono. Preferencialmente, a dita alimentação compreendendo compostos aromáticos contendo 8 átomos de carbono por molécula e ao menos etilbenzeno se origina de reformação catalítica ou craqueamento a vapor.[0021] The feed to be treated used in the present invention may contain paraffins containing 8 carbon atoms as well as naphthalenes containing 8 carbon atoms. Preferably, said feed comprising aromatic compounds containing 8 carbon atoms per molecule and at least ethylbenzene originates from catalytic reforming or steam cracking.
[0022] No contexto da presente invenção, a alimentação aromática, a alimentação ou a alimentação C8 aromática são destinadas a corresponder a uma alimentação de hidrocarbonetos compreendendo ao menos compostos aromáticos contendo 8 átomos de carbono por molécula e ao menos etilbenzeno.[0022] In the context of the present invention, the aromatic feed, aromatic feed or C8 feed are intended to correspond to a hydrocarbon feed comprising at least aromatic compounds containing 8 carbon atoms per molecule and at least ethylbenzene.
[0023] O teor de água da alimentação usada no processo da presente invenção está geralmente na faixa de 0 a 200 ppm em peso, preferencialmente na faixa de 0 a 150 ppm em peso, e mais preferencialmente na faixa de 0 a 50 ppm em peso.[0023] The water content of the feed used in the process of the present invention is generally in the range of 0 to 200 ppm by weight, preferably in the range of 0 to 150 ppm by weight, and more preferably in the range of 0 to 50 ppm by weight .
[0024] Após as etapas para redução e sulfurização preferencial do catalisador, o mesmo passa por uma etapa de ativação (etapa b). A alimentação aromática é introduzida sob as seguintes condições ope- racionais: - uma temperatura na faixa de 450° C a 600° C, limites in-cluídos, preferencialmente na faixa de 500° C a 600° C, limites incluídos, mais preferencialmente na faixa de 530° C a 600° C, limites incluídos; - uma pressão parcial de hidrogênio (ppH2) na faixa de 0,2 MPa a 4,5 MPa (2 a 45 bar), limites incluídos, (1 bar = 0,1 MPa), prefe-rencialmente na faixa de 1 MPa a 4,5 MPa (10 bar a 45 bar), limites incluídos, mais preferencialmente, na faixa de 1 MPa a 4,0 MPa (10 a 40 bar), limites incluídos; - uma pressão total na faixa de 0,5 MPa a 5,0 MPa (5 a 50 bar), limites incluídos, preferencialmente na faixa de 1 MPa a 4,5 MPa (10 a 45 bar), limites incluídos; - uma velocidade espacial, expressa em quilograma de ali-mentação introduzida por quilograma de catalisador por hora (WHSV) na faixa de 0,25 a 30 h-1, limites incluídos, preferencialmente 1 a 10 h- 1, limites incluídos, e mais preferencialmente na faixa de 2 a 6 h-1, limites incluídos.[0024] After the steps for reduction and preferential sulfurization of the catalyst, it goes through an activation step (step b). The aromatic feed is introduced under the following operating conditions: - a temperature in the range of 450° C to 600° C, limits included, preferably in the range of 500° C to 600° C, limits included, more preferably in the range from 530° C to 600° C, limits included; - a partial pressure of hydrogen (ppH2) in the range of 0.2 MPa to 4.5 MPa (2 to 45 bar), limits included, (1 bar = 0.1 MPa), preferably in the range of 1 MPa to 4.5 MPa (10 bar to 45 bar), limits included, more preferably, in the range of 1 MPa to 4.0 MPa (10 to 40 bar), limits included; - a total pressure in the range of 0.5 MPa to 5.0 MPa (5 to 50 bar), limits included, preferably in the range of 1 MPa to 4.5 MPa (10 to 45 bar), limits included; - a space velocity, expressed in kilogram of feed introduced per kilogram of catalyst per hour (WHSV) in the range of 0.25 to 30 h-1, limits included, preferably 1 to 10 h-1, limits included, and more preferably in the range of 2 to 6 h-1, limits included.
[0025] Preferencialmente, a etapa de ativação é executada por uma duração na faixa de 10 horas a 500 horas, preferencialmente na faixa de 10 horas a 200 horas.[0025] Preferably, the activation step is carried out for a duration in the range of 10 hours to 500 hours, preferably in the range of 10 hours to 200 hours.
[0026] Antes da etapa de isomerização, a etapa (c) do processo da invenção corresponde a introduzir água em uma quantidade em peso de água com relação à alimentação na faixa de 50 ppm a 8000 ppm, preferencialmente na faixa de 50 ppm a 800 ppm, preferencialmente na faixa de 150 ppm a 1000 ppm.[0026] Before the isomerization step, step (c) of the process of the invention corresponds to introducing water in an amount by weight of water in relation to the feed in the range of 50 ppm to 8000 ppm, preferably in the range of 50 ppm to 800 ppm, preferably in the range of 150 ppm to 1000 ppm.
[0027] Após a etapa de ativação de catalisador (etapa b), e após a água ter sido introduzida nas quantidades definidas (etapa c), a alimentação compreendendo os compostos aromáticos contendo 8 átomos de carbono por molécula e ao menos etilbenzeno é introduzido em uma unidade de isomerização sob as condições de um processo de isomerização, condições que são milder do que as condições de ativação, ou seja: - uma temperatura de 400° C ou menos, preferencialmente 395° C ou menos, preferencialmente na faixa de 0o C a 395° C, preferencialmente na faixa de 100° C a 395° C; - uma pressão parcial de hidrogênio, ppH2, de 2 MPa (20 bar) ou menos, preferencialmente 1 MPa (10 bar) ou menos, preferencialmente na faixa de 0 a 2 MPa (20 bar), preferencialmente na faixa de 0 a 10 bar; - uma pressão total de 3 MPa (30 bar) ou menos, preferen-cialmente 2,5 MPa (25 bar) ou menos, preferencialmente na faixa de 0 a 3 MPa (30 bar), preferencialmente na faixa de 0 a 2,5 MPa (25 bar); - uma velocidade espacial, expressa em quilogramas de alimentação introduzida por quilograma de catalisador por hora (WHSV) de 30 h-1 ou menos, preferencialmente na faixa de 0 a 30 h-1; - uma quantidade em peso de água adicionada com relação à alimentação na faixa de 50 ppm a 8000 ppm, preferencialmente na faixa de 50 ppm a 800 ppm, preferencialmente na faixa de 150 ppm a 1000 ppm.[0027] After the catalyst activation step (step b), and after water has been introduced in defined quantities (step c), the feed comprising aromatic compounds containing 8 carbon atoms per molecule and at least ethylbenzene is introduced into an isomerization unit under the conditions of an isomerization process, conditions that are milder than the activation conditions, i.e.: - a temperature of 400°C or less, preferably 395°C or less, preferably in the range of 0oC at 395° C, preferably in the range of 100° C to 395° C; - a partial pressure of hydrogen, ppH2, of 2 MPa (20 bar) or less, preferably 1 MPa (10 bar) or less, preferably in the range 0 to 2 MPa (20 bar), preferably in the range 0 to 10 bar ; - a total pressure of 3 MPa (30 bar) or less, preferably 2.5 MPa (25 bar) or less, preferably in the range of 0 to 3 MPa (30 bar), preferably in the range of 0 to 2.5 MPa (25 bar); - a space velocity, expressed in kilograms of feed introduced per kilogram of catalyst per hour (WHSV) of 30 h-1 or less, preferably in the range of 0 to 30 h-1; - an amount by weight of water added in relation to the feed in the range of 50 ppm to 8000 ppm, preferably in the range of 50 ppm to 800 ppm, preferably in the range of 150 ppm to 1000 ppm.
[0028] Consequentemente, as condições da etapa (d) do processo de isomerização são como segue: - uma temperatura de 300° C a 400° C, limites incluídos, preferencialmente na faixa de 320o C a 400° C, limites incluídos, e mais preferencialmente na faixa de 340° C a 400° C, limites incluídos; - uma pressão parcial de hidrogênio, ppH2, na faixa de 0,2 MPa a 2 MPa (2 a 20 bar), limites incluídos, preferencialmente na faixa de 0,4 MPa a 1 MPa (4 bar a 10 bar), limites incluídos, mais preferencialmente na faixa de 0,5 a 1 MPa (5 a 10 bar), limites incluídos; - uma pressão total de 0,5 MPa a 3 MPa (5 a 30 bar), limi- tes incluídos, preferencialmente na faixa de 0,7 MPa a 2,5 MPa (7 a 25 bar), limites incluídos; - uma velocidade espacial, expressa em quilogramas de alimentação introduzida por quilograma de catalisador por hora (WHSV) na faixa de 0,25 a 30 h-1, limites incluídos, preferencialmente na faixa de 1 a 10 h-1, limites incluídos, e mais preferencialmente na faixa de 2 a 6 h-1, limites incluídos; - uma quantidade em peso de água adicionada com relação à alimentação na faixa de 50 ppm a 8000 ppm, preferencialmente na faixa de 50 ppm a 800 ppm, preferencialmente na faixa de 150 ppm a 1000 ppm.[0028] Consequently, the conditions of step (d) of the isomerization process are as follows: - a temperature of 300° C to 400° C, limits included, preferably in the range of 320° C to 400° C, limits included, and more preferably in the range of 340° C to 400° C, limits included; - a partial pressure of hydrogen, ppH2, in the range of 0.2 MPa to 2 MPa (2 to 20 bar), limits included, preferably in the range of 0.4 MPa to 1 MPa (4 bar to 10 bar), limits included , more preferably in the range of 0.5 to 1 MPa (5 to 10 bar), limits included; - a total pressure of 0.5 MPa to 3 MPa (5 to 30 bar), limits included, preferably in the range of 0.7 MPa to 2.5 MPa (7 to 25 bar), limits included; - a space velocity, expressed in kilograms of feed introduced per kilogram of catalyst per hour (WHSV) in the range of 0.25 to 30 h-1, limits included, preferably in the range of 1 to 10 h-1, limits included, and more preferably in the range of 2 to 6 h-1, limits included; - an amount by weight of water added in relation to the feed in the range of 50 ppm to 8000 ppm, preferably in the range of 50 ppm to 800 ppm, preferably in the range of 150 ppm to 1000 ppm.
[0029] A água adicionada à alimentação pode ser introduzida a montante do leito catalítico com a própria alimentação ou, de fato, em qualquer nível do leito catalítico. Preferencialmente, a água é injetada na forma de vapor ou tal que esteja na forma de vapor em contato com o catalisador.[0029] Water added to the feed can be introduced upstream of the catalytic bed with the feed itself or, in fact, at any level of the catalytic bed. Preferably, the water is injected in the form of steam or such that it is in the form of steam in contact with the catalyst.
[0030] A alimentação usada para ativar o catalisador e a alimentação a ser processada sob as condições de isomerização, como usada no contexto da presente invenção, significa alimentações idênticas ou diferentes. Preferencialmente, as duas alimentações são iguais. Em outras palavras, a alimentação usada na etapa de ativação é a mesma da alimentação usada na etapa de isomerização.[0030] The feed used to activate the catalyst and the feed to be processed under the conditions of isomerization, as used in the context of the present invention, means identical or different feeds. Preferably, both feeds are the same. In other words, the power used in the activation step is the same as the power used in the isomerization step.
[0031] Em uma instalação industrial, o efluente da seção de reação da unidade de isomerização geralmente passa por uma ou mais etapas de resfriamento em sucessão, então separação em um tambor de flash geralmente conhecido como tambor separador. A fase gasosa do dito tambor é reciclada para a seção de reação usando um compressor de reciclo e constitui o reciclo. A fase líquida do dito tambor é geralmente enviada a uma ou mais colunas de separação de destilação de modo a, se necessário, reciclar um corte de nafteno para a se- ção de reação e para separar os produtos leves ou subprodutos da reação tal como benzeno, tolueno e aromáticos C8+ (aromáticos contendo mais de 8 átomos de carbono).[0031] In an industrial facility, the effluent from the reaction section of the isomerization unit generally passes through one or more steps of cooling in succession, then separation in a flash drum generally known as a separator drum. The gas phase from said drum is recycled to the reaction section using a recycle compressor and constitutes the recycle. The liquid phase from said drum is generally sent to one or more distillation separation columns in order to, if necessary, recycle a naphthene cut to the reaction section and to separate light products or by-products of the reaction such as benzene. , toluene and C8+ aromatics (aromatics containing more than 8 carbon atoms).
[0032] Após a ativação na etapa (b), e de modo a manter uma pressão parcial de água sobre o catalisador, a água é injetada no sistema de um número de diferentes maneiras.[0032] After activation in step (b), and in order to maintain a partial pressure of water on the catalyst, water is injected into the system in a number of different ways.
[0033] Um primeiro método consiste de injetar vapor no gás de reciclo de modo a fornecer o teor de água desejado, isto é, uma quantidade em peso de água com relação à alimentação na faixa de 50 ppm a 8000 ppm, preferencialmente na faixa de 50 ppm a 800 ppm, preferencialmente na faixa de 150 ppm a 1000 ppm.[0033] A first method consists of injecting steam into the recycle gas in order to provide the desired water content, that is, an amount by weight of water in relation to the feed in the range of 50 ppm to 8000 ppm, preferably in the range of 50 ppm to 800 ppm, preferably in the range of 150 ppm to 1000 ppm.
[0034] Um segundo método consiste de injetar uma pequena quantidade de água líquida, vantajosamente na faixa de 50 a 7800 ppm, na alimentação e enviar a mistura obtida para a entrada da unidade ou unidades de isomerização; a água que é dissolvida ou livre na alimentação de isomerização é então transformada em vapor nos sistemas de troca de calor ou fornos da unidade de reação de isomeriza- ção, permitindo assim que a concentração ótima mencionada na presente descrição seja obtida.[0034] A second method consists of injecting a small amount of liquid water, advantageously in the range of 50 to 7800 ppm, into the feed and sending the mixture obtained to the inlet of the isomerization unit or units; The water that is dissolved or free in the isomerization feed is then transformed into steam in the heat exchange systems or furnaces of the isomerization reaction unit, thus allowing the optimum concentration mentioned in the present description to be obtained.
[0035] Um terceiro método consiste de injetar com a alimentação quaisquer outros produtos conhecidos pelos versados na técnica que são compatíveis com o processo (isto é, não deletério ao sistema de reação), que se decompõem em água sob as condições operacionais para a isomerização. Os álcoois podem ser citados a título de exemplo, tal como metanol ou etanol, por exemplo.[0035] A third method consists of injecting with the feed any other products known to those skilled in the art that are compatible with the process (i.e., not deleterious to the reaction system), which decompose into water under the operating conditions for isomerization. . Alcohols can be cited by way of example, such as methanol or ethanol, for example.
[0036] O catalisador usado no processo da invenção contém uma zeólita tipo EUO, preferencialmente uma zeólita selecionada a partir do grupo constituído por zeólitas EU-1, ZSM-50 e TPZ-3, mais preferencialmente a partir do grupo constituído por zeólitas EU-1 e ZSM-50; mais preferencialmente, a zeólita é zeólita EU-1.[0036] The catalyst used in the process of the invention contains an EUO-type zeolite, preferably a zeolite selected from the group consisting of EU-1, ZSM-50 and TPZ-3 zeolites, more preferably from the group consisting of EU- 1 and ZSM-50; more preferably, the zeolite is EU-1 zeolite.
[0037] A zeólita com estrutura tipo EUO contida no catalisador, em particular, a zeólita EU-1, zeólita ZSM-50 e zeólita TPZ-3, e seus processos de produção são descritos na literatura, por exemplo, nas patentes EP B1 42 226, US 4.640.829 ou EP A 51318.[0037] The zeolite with EUO-type structure contained in the catalyst, in particular, the EU-1 zeolite, ZSM-50 zeolite and TPZ-3 zeolite, and their production processes are described in the literature, for example, in the EP B1 42 patents 226, US 4,640,829 or EP A 51318.
[0038] O catalisador usado no processo da invenção compreende: - ao menos uma zeólita com estrutura tipo EUO; - ao menos um metal do grupo VIII da classificação periódica dos elementos (correspondente aos grupos 8 a 10 da nova classificação periódica dos elementos, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 2000 a 2001); - ao menos um ligante.[0038] The catalyst used in the process of the invention comprises: - at least one zeolite with an EUO-type structure; - at least one metal from group VIII of the periodic classification of elements (corresponding to groups 8 to 10 of the new periodic classification of elements, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 2000 to 2001); - at least one ligand.
[0039] Mais precisamente, o catalisador usado no processo da invenção é vantajosamente composto de: - 1% a 90%, limites incluídos, preferencialmente 3% a 60%, limites incluídos, e mais preferencialmente 4% a 40%, limites incluídos, em peso de ao menos uma zeólita com estrutura tipo EUO compreendendo silício e ao menos um elemento T selecionado a partir do grupo formado por alumínio, ferro, gálio e boro, com uma razão atômica Si/T na faixa de 5 a 100, limites incluídos, preferencialmente na faixa de 5 a 80, limites incluídos, e mais preferencialmente na faixa de 5 a 50, limites incluídos. Preferencialmente, o dito elemento T é selecionado a partir do grupo constituído por alumínio e boro; mais preferencialmente, o elemento T é alumínio; - 0,01% a 2%, limites incluídos, preferencialmente 0,05% a 1,0%, limites incluídos, em peso de ao menos um metal do grupo VIII da classificação periódica dos elementos, o dito metal do grupo VIII sendo depositado na zeólita ou no ligante; - o complemento para 100% em peso de ao menos um li- gante.[0039] More precisely, the catalyst used in the process of the invention is advantageously composed of: - 1% to 90%, limits included, preferably 3% to 60%, limits included, and more preferably 4% to 40%, limits included, by weight of at least one zeolite with EUO-type structure comprising silicon and at least one T element selected from the group formed by aluminum, iron, gallium and boron, with an atomic ratio Si/T in the range of 5 to 100, limits included , preferably in the range of 5 to 80, limits included, and more preferably in the range of 5 to 50, limits included. Preferably, said element T is selected from the group consisting of aluminum and boron; more preferably, the T element is aluminum; - 0.01% to 2%, limits included, preferably 0.05% to 1.0%, limits included, by weight of at least one metal of group VIII of the periodic classification of the elements, said metal of group VIII being deposited in zeolite or binder; - the complement to 100% by weight of at least one binder.
[0040] Vantajosamente, o dito catalisador usado no processo da invenção contém zeólita EU-1.[0040] Advantageously, said catalyst used in the process of the invention contains EU-1 zeolite.
[0041] Preferencialmente, o metal do grupo VIII da classificação periódica dos elementos compreendidos no catalisador usado no processo da invenção é um metal selecionado a partir do grupo constituído por paládio e platina, preferencialmente platina.[0041] Preferably, the metal from group VIII of the periodic classification of elements comprised in the catalyst used in the process of the invention is a metal selected from the group consisting of palladium and platinum, preferably platinum.
[0042] A dita zeólita com estrutura tipo EUO compreendida no catalisador usado no processo da invenção está ao menos parcialmente na forma de ácido, isto é, na forma de hidrogênio (H), a razão atômica C/T sendo menor do que 0,5, preferencialmente menor do que 0,15; o cátion concorrente C sendo selecionado a partir do grupo constituído por cátions alcalinos ou alcalino-terrosos, preferencialmente do grupo constituído pelos cátions Na+ e K+; preferencialmente, o cátion concorrente C é o cátion Na+. Vantajosamente, a zeólita na forma (H) é tal que a razão atômica Na/Al é menor do que 0,5, preferencialmente menor do que 0,15.[0042] Said zeolite with EUO-type structure comprised in the catalyst used in the process of the invention is at least partially in the form of an acid, that is, in the form of hydrogen (H), the atomic ratio C/T being less than 0, 5, preferably less than 0.15; the competing cation C being selected from the group consisting of alkaline or alkaline earth cations, preferably from the group consisting of Na+ and K+ cations; Preferably, the competing cation C is the Na+ cation. Advantageously, the zeolite in form (H) is such that the atomic ratio Na/Al is less than 0.5, preferably less than 0.15.
[0043] Em uma variação da invenção, o catalisador usado no processo da invenção pode também compreender: - 0,01% a 2%, limites incluídos, preferencialmente 0,05% a 1,0%, limites incluídos, em peso de ao menos um metal do grupo formado pelos grupos IIIA e IVA da classificação periódica dos elementos (correspondente aos grupos 3 e 4 da nova classificação periódica dos elementos), preferencialmente selecionado a partir do grupo formado por estanho e índio; - opcionalmente, enxofre, cuja quantidade é tal que a razão do número de átomos de enxofre para o número de átomos de metal depositados a partir do grupo VIII está na faixa de 0,1 a 2, limites incluídos; - o complemento para 100% em peso de ao menos um li- gante.[0043] In a variation of the invention, the catalyst used in the process of the invention may also comprise: - 0.01% to 2%, limits included, preferably 0.05% to 1.0%, limits included, by weight of steel at least one metal from the group formed by groups IIIA and IVA of the periodic classification of elements (corresponding to groups 3 and 4 of the new periodic classification of elements), preferably selected from the group formed by tin and indium; - optionally, sulfur, the amount of which is such that the ratio of the number of sulfur atoms to the number of metal atoms deposited from group VIII is in the range of 0.1 to 2, limits included; - the complement to 100% by weight of at least one binder.
[0044] Qualquer zeólita com estrutura tipo EUO conhecida pelos versados na técnica seria adequada para o catalisador usado no processo da presente invenção. Assim, por exemplo, a zeólita usada como a base para preparar o dito catalisador pode ser a zeólita EU-1 como sintetizada com as especificações exigidas com relação à razão Si/T definida acima, e mais particularmente, a razão Si/Al descrita acima.[0044] Any zeolite with an EUO-type structure known to those skilled in the art would be suitable for the catalyst used in the process of the present invention. Thus, for example, the zeolite used as the base for preparing said catalyst may be the EU-1 zeolite as synthesized with the required specifications with respect to the Si/T ratio defined above, and more particularly, the Si/Al ratio described above. .
[0045] A presente invenção inclui qualquer tipo de tratamento de desaluminação para a zeólita usada no processo da invenção que é conhecido pelos versados na técnica, por exemplo, um tratamento de vaporização, isto é, um tratamento térmico na presente de água, ou ataque com ácido.[0045] The present invention includes any type of dealumination treatment for the zeolite used in the process of the invention that is known to those skilled in the art, for example, a vaporization treatment, that is, a heat treatment in the present of water, or etching with acid.
[0046] O ligante (ou matriz) incluído no catalisador usado no processo da presente invenção geralmente consiste de ao menos um elemento selecionado a partir do grupo formado por argilas, magnésia, aluminas, sílicas, óxido de titânio, óxido de boro, zircônia, fosfatos de alumínio, fosfatos de titânio, fosfatos de zircônio e sílica-aluminas. O carvão pode também ser usado. Preferencialmente, o ligante usado no catalisador usado no processo da invenção é a alumina. Qualquer alumina que é conhecida pelos versados na técnica, com várias áreas de superfície específicas e volumes de poros, podem ser adequadas para o catalisador do processo da invenção, preferencialmente uma alumina tipo gama com uma área de superfície específica na faixa de 100 a 250 m2/g.[0046] The binder (or matrix) included in the catalyst used in the process of the present invention generally consists of at least one element selected from the group formed by clays, magnesia, aluminas, silicas, titanium oxide, boron oxide, zirconia, aluminum phosphates, titanium phosphates, zirconium phosphates and silica-aluminas. Coal can also be used. Preferably, the binder used in the catalyst used in the process of the invention is alumina. Any alumina that is known to those skilled in the art, with various specific surface areas and pore volumes, may be suitable for the catalyst of the process of the invention, preferably a gamma-type alumina with a specific surface area in the range of 100 to 250 m2 /g.
[0047] Os metais podem ser introduzidos ou da mesma maneira ou usando técnicas diferentes, em qualquer momento da preparação, antes ou após a formação e em qualquer ordem. Ademais, tratamentos intermediários, tais como calcinação e/ou redução, por exemplo, podem ser aplicados entre os depósitos dos vários metais.[0047] Metals can be introduced either in the same way or using different techniques, at any time during preparation, before or after formation and in any order. Furthermore, intermediate treatments, such as calcination and/or reduction, for example, can be applied between the deposits of the various metals.
[0048] O catalisador usado na presente invenção, de ao menos um metal nobre da família da platina, é vantajosamente empregado usando compostos na forma de amoníaco ou de ácido. Nesse caso, o metal nobre é depositado na zeólita.[0048] The catalyst used in the present invention, made of at least one noble metal from the platinum family, is advantageously used using compounds in the form of ammonia or acid. In this case, the noble metal is deposited on the zeolite.
[0049] A platina é geralmente introduzida na matriz na forma de ácido hexacloroplatínico, mas qualquer composto amoníaco de um metal nobre pode também ser usado, ou compostos tais como, por exemplo, cloroplatinato de amônio, dicloreto de dicarbonil platina, ácido hexahidroxiplatínico, cloreto de paládio ou nitrato de paládio.[0049] Platinum is generally introduced into the matrix in the form of hexachloroplatinic acid, but any ammonia compound of a noble metal can also be used, or compounds such as, for example, ammonium chloroplatinate, platinum dicarbonyl dichloride, hexahydroxyplatinic acid, chloride palladium or palladium nitrate.
[0050] No caso de platina, é também possível citar o uso de sais de tetramina platina II com fórmula Pt(NH3)4X2, sais de hexamina platina IV com fórmula Pt(NH3)6X4; sais de halogêniopentamina platina IV com fórmula (PtX(NH3)5)X3; sais de tetrahalogêniodiamina platina IV com fórmula PtX4(NH3)2; complexos de platina com halogênio- policetonas e compostos de halogênio com fórmula H(Pt(acac)2X); X sendo um halogênio selecionado a partir do grupo formado por cloro, flúor, bromo e iodo; preferencialmente, X é cloro, e acac representa o grupo acetilacetonato, C5H7O2, derivado de acetilacetona.[0050] In the case of platinum, it is also possible to mention the use of platinum II tetramine salts with formula Pt(NH3)4X2, platinum IV hexamine salts with formula Pt(NH3)6X4; platinum IV halogenpentamine salts with formula (PtX(NH3)5)X3; platinum IV tetrahalogendiamine salts with formula PtX4(NH3)2; complexes of platinum with halogen-polyketones and halogen compounds with formula H(Pt(acac)2X); X being a halogen selected from the group formed by chlorine, fluorine, bromine and iodine; Preferably, X is chlorine, and acac represents the acetylacetonate group, C5H7O2, derived from acetylacetone.
[0051] O metal adicional selecionado a partir do grupo formado por elementos dos grupos IIIA e IVA pode ser introduzido via os compostos tais como, por exemplo, cloretos, brometos ou nitratos de aquila de elementos dos grupos IIIA e IVA, isto é, preferencialmente, estanho ou índio, alquil estanho e nitrato ou cloreto de índio. Preferencialmente, o estanho é introduzido durante a formação da zeólita com o ligante.[0051] The additional metal selected from the group formed by elements of groups IIIA and IVA can be introduced via compounds such as, for example, chlorides, bromides or nitrates of alkyl of elements of groups IIIA and IVA, that is, preferably , tin or indium, alkyl tin and indium nitrate or chloride. Preferably, tin is introduced during the formation of the zeolite with the binder.
[0052] O catalisador pode ser preparado usando qualquer método conhecido pelos versados na técnica.[0052] The catalyst can be prepared using any method known to those skilled in the art.
[0053] Preferencialmente, a calcinação é executada, então ao mens uma troca iônica em ao menos uma solução de NH4NO3 de modo a obter uma zeólita com uma razão atômica C/T de menos de 0,5, preferencialmente menos de 0,15. Vantajosamente, o cátion concorrente C é o cátion Na+ e o elemento T é alumínio.[0053] Preferably, calcination is performed, then at least an ion exchange in at least one NH4NO3 solution in order to obtain a zeolite with an atomic C/T ratio of less than 0.5, preferably less than 0.15. Advantageously, the competing cation C is the cation Na+ and the element T is aluminum.
[0054] A troca iônica é preferencialmente executara na presença de nitrato de amônio ou acetato de amônio em uma concentração de 0,005 a 15N, preferencialmente 0,1 a 10 N, em uma temperatura na faixa de 15° C a 100° C, por um período de 1 a 10 horas em um reator em batelada ou contínuo. Em geral, após a etapa de troca, a zeólita obtida é seca, por exemplo, em um forno, em uma temperatura na faixa de temperatura ambiente a 250° C, antes de ser calcinado em uma temperatura na faixa de 300° C a 600° C em ar. É possível executar sucessivas trocas.[0054] Ion exchange is preferably carried out in the presence of ammonium nitrate or ammonium acetate in a concentration of 0.005 to 15N, preferably 0.1 to 10N, at a temperature in the range of 15° C to 100° C, for a period of 1 to 10 hours in a batch or continuous reactor. In general, after the exchange step, the zeolite obtained is dried, for example in an oven, at a temperature in the range of room temperature to 250°C, before being calcined at a temperature in the range of 300°C to 600°C. °C in air. It is possible to perform successive exchanges.
[0055] Em seguida, o catalisador usado na presente invenção é geralmente formado tal que o catalisador é preferencialmente na forma de extrudados ou esferas para uso no processo da invenção. Em uma variação da preparação do catalisador, a formação é executada antes da calcinação e da troca iônica.[0055] Next, the catalyst used in the present invention is generally formed such that the catalyst is preferably in the form of extrudates or spheres for use in the process of the invention. In one variation of catalyst preparation, formation is performed before calcination and ion exchange.
[0056] A preparação do catalisador é vantajosamente completada por calcinação, normalmente em uma temperatura na faixa de 250° C a 600° C, limites incluídos, por um período de aproximadamente 0,5 a 10 horas. Preferencialmente, a calcinação é precedida por secagem, por exemplo, secagem no forno, em uma temperatura na faixa de temperatura ambiente a 250° C, preferencialmente na faixa de 40° C a 200° C, limites incluídos. A dita etapa de secagem é preferencialmente executada durante a elevação de temperatura necessária para executar a dita calcinação.[0056] The preparation of the catalyst is advantageously completed by calcination, normally at a temperature in the range of 250° C to 600° C, limits included, for a period of approximately 0.5 to 10 hours. Preferably, calcination is preceded by drying, for example, oven drying, at a temperature in the range of room temperature to 250° C, preferably in the range of 40° C to 200° C, limits included. Said drying step is preferably carried out during the temperature rise necessary to carry out said calcination.
[0057] Em uma implementação preferencial do processo da invenção, o catalisador usado passa por uma etapa de vaporização após calcinação, isto é, uma etapa para tratamento térmico na presença de água.[0057] In a preferred implementation of the process of the invention, the catalyst used goes through a vaporization step after calcination, that is, a heat treatment step in the presence of water.
[0058] Em uma variação da invenção, o catalisador usado no processo da presente invenção contém enxofre. O enxofre é introduzido no catalisador calcinado formado contendo o metal ou metais citados acima, ou in situ ou ex situ antes da etapa de ativação e da etapa de isomerização. No caso de sulfurização in situ, se o catalisador usado no processo da presente invenção não foi anteriormente reduzido, a redução ocorre antes da sulfurização. No caso de sulfurização ex situ, a redução é executada seguida por sulfurização. A sulfurização é executada na presença de hidrogênio usando qualquer agente de sulfuri- zação que é bem conhecido pelos versados na técnica, tal como dime- til sulfeto, dimetil dissulfeto ou sulfeto de hidrogênio. Como um exemplo, o dito catalisador é tratado com uma alimentação contendo dimetil dissulfeto, (CH3)2S2, na presença de hidrogênio em uma concentração tal que a razão atômica de enxofre/metal é 1,5. O catalisador é então mantido por aproximadamente 3 horas em aproximadamente 400° C em um fluxo de hidrogênio puro antes de injetar a alimentação correspondente à etapa de ativação do processo da presente invenção.[0058] In a variation of the invention, the catalyst used in the process of the present invention contains sulfur. Sulfur is introduced into the calcined catalyst formed containing the metal or metals mentioned above, either in situ or ex situ before the activation step and the isomerization step. In the case of in situ sulfurization, if the catalyst used in the process of the present invention has not previously been reduced, the reduction occurs before sulfurization. In the case of ex situ sulfurization, reduction is carried out followed by sulfurization. Sulfurization is performed in the presence of hydrogen using any sulfurizing agent that is well known to those skilled in the art, such as dimethyl sulfide, dimethyl disulfide or hydrogen sulfide. As an example, said catalyst is treated with a feed containing dimethyl disulfide, (CH3)2S2, in the presence of hydrogen in a concentration such that the sulfur/metal atomic ratio is 1.5. The catalyst is then maintained for approximately 3 hours at approximately 400° C in a stream of pure hydrogen before injecting the feed corresponding to the activation step of the process of the present invention.
[0059] Independente da implementação da preparação do catalisador a ser usado no processo da invenção, a redução anterior do catalisador final pode ser executada ex situ em um fluxo de hidrogênio, por exemplo, em uma temperatura na faixa de 450° C a 600° C, por um período na faixa de 0,5 a 4 horas.[0059] Regardless of the implementation of the preparation of the catalyst to be used in the process of the invention, the previous reduction of the final catalyst can be carried out ex situ in a flow of hydrogen, for example, at a temperature in the range of 450° C to 600° C, for a period in the range of 0.5 to 4 hours.
[0060] No caso em que o catalisador não contém enxofre, a redução do metal é executada em hidrogênio in situ antes de injetar a alimentação correspondente à etapa de ativação do processo da presente invenção.[0060] In the case where the catalyst does not contain sulfur, the reduction of the metal is carried out in hydrogen in situ before injecting the feed corresponding to the activation step of the process of the present invention.
[0061] Os seguintes exemplos ilustram a invenção sem, de forma alguma, limitar seu escopo. Exemplo 1: Preparação do catalisador A contendo zeólita EU-1 e 0,3% em peso de platina.[0061] The following examples illustrate the invention without in any way limiting its scope. Example 1: Preparation of catalyst A containing EU-1 zeolite and 0.3% by weight platinum.
[0062] O material de partida usado foi uma zeólita EU-1 como sintetizada compreendendo o modelo orgânico, silício e alumínio, tendo uma razão atômica Si/Al de 15 e um teor de sódio com relação ao peso da zeólita EU-1 seca de 1,5% em peso, correspondente a uma ra- zão atômica Na/Al de 0,4.[0062] The starting material used was an as-synthesized EU-1 zeolite comprising the organic model, silicon and aluminum, having an Si/Al atomic ratio of 15 and a sodium content relative to the weight of the dry EU-1 zeolite of 1.5% by weight, corresponding to a Na/Al atomic ratio of 0.4.
[0063] Essa zeólita EU-1 inicialmente passou por calcinação em 550° C em um fluxo de ar por 6 horas. Em seguida, o sólido obtido passou por três etapas de troca iônica em uma solução a 10 N de NH4NO3 a aproximadamente 100° C por 4 horas para cada etapa de troca.[0063] This EU-1 zeolite initially underwent calcination at 550° C in an air flow for 6 hours. Then, the solid obtained went through three ion exchange steps in a 10 N NH4NO3 solution at approximately 100° C for 4 hours for each exchange step.
[0064] No fim desses tratamentos, a zeólita EU-1 na forma NH4 tinha uma razão atômica total Si/Al de 15 e um teor de sódio com relação ao peso da zeólita EU-1 seca de 50 ppm, correspondente a uma razão atômica Na/Al de 0,003.[0064] At the end of these treatments, the EU-1 zeolite in the NH4 form had a total Si/Al atomic ratio of 15 and a sodium content in relation to the dry EU-1 zeolite weight of 50 ppm, corresponding to an atomic ratio Na/Al of 0.003.
[0065] A zeólita EU-1 foi então formada por extrusão com um gel de alumina para obter, após secagem e calcinação em ar seco, um suporte constituído por extrudados de 1,4 mm de diâmetro, que continha aproximadamente 10% em peso de zeólita EU-1 na forma H e aproximadamente 90% de alumina.[0065] The EU-1 zeolite was then formed by extrusion with an alumina gel to obtain, after drying and calcination in dry air, a support consisting of 1.4 mm diameter extrudates, which contained approximately 10% by weight of EU-1 zeolite in H form and approximately 90% alumina.
[0066] O suporte obtido passou por troca aniônica com ácido he- xacloroplatínico na presença de um agente concorrente (ácido clorídrico) de modo a depositar 0,3% em peso de platina com relação ao catalisador. O sólido úmido foi então seco a 120° C por 12 horas e calcinado em ar em uma temperatura de 500° C por uma hora.[0066] The support obtained underwent anion exchange with hexachloroplatinic acid in the presence of a competing agent (hydrochloric acid) in order to deposit 0.3% by weight of platinum in relation to the catalyst. The wet solid was then dried at 120°C for 12 hours and calcined in air at a temperature of 500°C for one hour.
[0067] O catalisador obtido continha 10,0% em peso de zeólita EU-1 na forma de hidrogênio (H), 89,7% de alumina e 0,3% de platina. A dispersão da platina, medida por quimiossorção de oxigênio, foi 90%. Exemplo 2: Avaliação de propriedades catalíticas do catali-sador A na isomerização de um corte C8 aromático usando o processo da invenção.[0067] The catalyst obtained contained 10.0% by weight of EU-1 zeolite in the form of hydrogen (H), 89.7% of alumina and 0.3% of platinum. Platinum dispersion, measured by oxygen chemisorption, was 90%. Example 2: Evaluation of catalytic properties of catalyst A in the isomerization of an aromatic C8 cut using the process of the invention.
[0068] O desempenho do catalisador A foi avaliado por meio da isomerização de um corte C8 aromático principalmente contendo me- ta-xileno, orto-xileno e etilbenzeno. As condições de operação foram como segue: [0068] The performance of catalyst A was evaluated through the isomerization of an aromatic C8 cut mainly containing meta-xylene, ortho-xylene and ethylbenzene. The operating conditions were as follows:
[0069] O catalisador foi mantido por 3 horas a 400° C em um fluxo de hidrogênio puro, então a alimentação foi injetada.[0069] The catalyst was held for 3 hours at 400° C in a stream of pure hydrogen, then the feed was injected.
[0070] Em um caso (não de acordo com a invenção), a alimentação aromática foi diretamente injetada no catalisador A sob as seguintes condições: 385° C, WHSV = 3,5 h-1 (massa de alimentação/massa de catalisador/hora), pressão total = 1 MPa (10 bar), ppH2 = 0,88 MPa (8,8 bar).[0070] In one case (not according to the invention), the aromatic feed was directly injected into catalyst A under the following conditions: 385° C, WHSV = 3.5 h-1 (feed mass/catalyst mass/ hour), total pressure = 1 MPa (10 bar), ppH2 = 0.88 MPa (8.8 bar).
[0071] Em um segundo caso (de acordo com a invenção), o catalisador passou por uma etapa de ativação por 8 horas na alimentação a 480° C, WHSV = 3 h-1, uma pressão total de 1,5 MPa (15 bar) e uma pressão parcial de hidrogênio, ppH2 = 0,88 MPa (8,8 bar), então as condições de operação foram ajustadas para aquelas do caso que não está de acordo com a invenção: 385° C, WHSV = 3,5 h-1, pressão total = 0,1 MPa (10 bar), ppH2 = 0,88 MPa (8,8 bar).[0071] In a second case (according to the invention), the catalyst underwent an activation step for 8 hours in feed at 480° C, WHSV = 3 h-1, a total pressure of 1.5 MPa (15 bar) and a partial pressure of hydrogen, ppH2 = 0.88 MPa (8.8 bar), then the operating conditions were adjusted to those of the case not in accordance with the invention: 385° C, WHSV = 3, 5 h-1, total pressure = 0.1 MPa (10 bar), ppH2 = 0.88 MPa (8.8 bar).
[0072] Em ambos os casos, o efeito de adicionar água à alimentação na conversão de etilbenzeno foi medido quanto a várias quantidades de água adicionadas sob as mesmas condições de operação: 385° C, WHSV = 3,5 h-1, pressão total = 0,1 MPa (10 bar), ppH2 = 0,88 MPa (8,8 bar).[0072] In both cases, the effect of adding water to the feed on the conversion of ethylbenzene was measured for various amounts of water added under the same operating conditions: 385° C, WHSV = 3.5 h-1, total pressure = 0.1 MPa (10 bar), ppH2 = 0.88 MPa (8.8 bar).
[0073] Os catalisadores foram comparados pela conversão de etil- benzeno, por diferença entre a conversão medida na presença de água e na ausência de água na alimentação (figura 1).[0073] The catalysts were compared by the conversion of ethyl benzene, by difference between the conversion measured in the presence of water and in the absence of water in the feed (figure 1).
[0074] O catalisador que passou pela ativação antes de introduzir a alimentação contendo água exibiu um aumento na conversão de etilbenzeno em para-xileno (conversão delta) que foi substancialmente mais alta do que o catalisador que não passou pela ativação descrita acima.[0074] The catalyst that underwent activation before introducing the water-containing feed exhibited an increase in the conversion of ethylbenzene to para-xylene (delta conversion) that was substantially higher than the catalyst that did not undergo the activation described above.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
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FR1101963 | 2011-06-24 |
Publications (2)
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