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DE2249052A1 - HYDROCARBON CRACKING CATALYST - Google Patents

HYDROCARBON CRACKING CATALYST

Info

Publication number
DE2249052A1
DE2249052A1 DE19722249052 DE2249052A DE2249052A1 DE 2249052 A1 DE2249052 A1 DE 2249052A1 DE 19722249052 DE19722249052 DE 19722249052 DE 2249052 A DE2249052 A DE 2249052A DE 2249052 A1 DE2249052 A1 DE 2249052A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
zeolite
zeolites
rare earth
content
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19722249052
Other languages
German (de)
Inventor
Edwin Wolf Albers
James Jerome Blazek
Carl Vance Laurel Mcdaniel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WR Grace and Co
Original Assignee
WR Grace and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WR Grace and Co filed Critical WR Grace and Co
Publication of DE2249052A1 publication Critical patent/DE2249052A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/02Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils characterised by the catalyst used
    • C10G11/04Oxides
    • C10G11/05Crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16Alumino-silicates
    • B01J20/18Synthetic zeolitic molecular sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/08Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y
    • B01J29/084Y-type faujasite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • C01B33/26Aluminium-containing silicates, i.e. silico-aluminates
    • C01B33/28Base exchange silicates, e.g. zeolites
    • C01B33/2807Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures
    • C01B33/2838Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures of faujasite type, or type X or Y (UNION CARBIDE trade names; correspond to GRACE's types Z-14 and Z-14HS, respectively)
    • C01B33/2853Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures of faujasite type, or type X or Y (UNION CARBIDE trade names; correspond to GRACE's types Z-14 and Z-14HS, respectively) of type Y

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Description

Die Erfindung betrifft Zeolithe zur Verwendung als Crackkatalysator zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen mit einem verhältnismässig hohen Molekulargewicht in Derivate mit niederem Molekulargewicht.The invention relates to zeolites for use as a cracking catalyst for the conversion of hydrocarbons with a relatively high molecular weight in derivatives with low molecular weight.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Crackkatalysatoren mit besonderer Eignung zur Verwendung im Wirbelbettverfahren und mit besonders niedriger Ablagerung von Koks zu entwickeln.The invention is based on the object of cracking catalysts with particular suitability for use in the fluidized bed process and with particularly low deposition of To develop coke.

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"2" 22Λ9052" 2 " 22Λ9052

Zur Lösung der Aufgabe werden Zeolithkatalysatoren zum Cracken von Kohlenwasserstoffen im Wirbelbett aus abriebfesten Teilchen mit einer Teilchengrösse von etwa 50 bis 200 /Um, die aus kristallisierten Alumosilikaten mit einem Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Verhältnis von über 3,0 : 1 bestehen, vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet sind, dass als Kationen des Zeolithen Wasserstoff und Seltene Erdmetalle in Mengen von 0,3 bis I1I % Trioxide Seltener Erdmetalle, bezogen auf das Gewicht des Zeolithen, vorliegen, und dass Alkalikationen in Mengen von weniger als 1 % Alkalioxid, bezogen auf das Gewicht des Zeolithen, vorhanden sind.To solve the problem, zeolite catalysts for cracking hydrocarbons in a fluidized bed from abrasion-resistant particles with a particle size of about 50 to 200 / .mu.m, which consist of crystallized aluminosilicates with a silicon dioxide-aluminum oxide ratio of over 3.0: 1, are proposed are characterized in that hydrogen and rare earth metals are present as cations of the zeolite in amounts of 0.3 to I 1 % trioxides of rare earth metals, based on the weight of the zeolite, and that alkali cations in amounts of less than 1 % alkali oxide, based on the weight of the zeolite.

Ferner betrifft die Erfindung Katalysatormischungen mit einem Gehalt an erfindungsgemässen Zeolithen zusammen mit einem anorganischen Oxidgel in einer verwirbelbaren Form und ein Verfahren zum Cracken von Kohlenwasserstoffen unter Verwendung der erfindungsgemässen Zeolithe als Crackkatalysatoren, wobei nur eine minimale Ablagerung von Koks eintritt.The invention also relates to catalyst mixtures containing zeolites according to the invention together with an inorganic oxide gel in a fluidizable form and a process for cracking hydrocarbons under Use of the zeolites according to the invention as cracking catalysts, with only a minimal deposit of coke entry.

Die meist als synthetische Zeolithe oder Molekularsiebe bezeichneten kristallinen Alumosilikate sind bekannte Crackkatalysatoren; vorzugsweise werden als Crackkatalysatoren synthetische Faujasite und zwar meist in der modifizierten Form der Y-Zeolithe, eingesetzt. Y-ZeolitheThe crystalline aluminosilicates, usually referred to as synthetic zeolites or molecular sieves, are well-known Cracking catalysts; synthetic faujasites are preferably used as cracking catalysts, mostly in the modified form of the Y zeolites, used. Y zeolites

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entsprechen, bezogen auf Oxide, der Bruttoformel Na3O : Al3O 3,0 - 7 SiO2, d.h., das Verhältnis von Natriumkationen und Siliciumdioxid zu Aluminiumoxid liegt oberhalb von 3· Das verhältnismässig hohe Verhältnis von Siliciumdioxid zu Aluminiumtrioxid verleiht dem Y-Zeolithen eine verhältnismässig gute Stabilität gegen thermische Zersetzung während des Entfernens von Koksablagerungen. Während des Crackens von Kohlenwasserstoffen bildet sich nämlich auf den zeo- · lithischen Crackkatalysatoren eine Ablagerung von Koksteilchen, die gegebenenfalls den Katalysator deaktivieren, so dass diese Koksablagerung zur Regeneration des Katalysators abgebrannt werden muss. Allerdings können die zur Regeneration benötigten Temperaturen bereits zu einem Zusammenbrechen der zeolithischen Struktur, wie sich an dem Verlust an Gesamtoberfläche feststellen lässt, führen, und die thermisch zersetzten Zeolithe sind nur von geringer katalytischer Wirksamkeit. Es ist allgemein üblich, die thermische Stabilität eines Zeolithen durch Ersetzen des Natriumkations durch andere Ionen mit Hilfe des Ionenaustauschverfahrens zu verbessern. Diese anderen Kationen können beispielsweise Wasserstoff sein, dessen Vorhandensein im allgemeinen durch Austausch des Natriums mit Ionen wie beispielsweise Ananoniumionen bedingt wird, welche sich beim Erhitzen unter Bildung von Wasserstoff wie das Ammoniumion unter Bildung von Ammoniak und Wasserstoffkationen zersetzen; gegebenenfalls können auch anderecorrespond, based on oxides, to the gross formula Na 3 O: Al 3 O 3.0 - 7 SiO 2 , i.e. the ratio of sodium cations and silicon dioxide to aluminum oxide is above 3 The relatively high ratio of silicon dioxide to aluminum trioxide gives the Y Zeolites have a relatively good stability against thermal decomposition during the removal of coke deposits. During the cracking of hydrocarbons, a deposit of coke particles forms on the zeolite cracking catalysts, which may deactivate the catalyst, so that this coke deposit has to be burned off to regenerate the catalyst. However, the temperatures required for regeneration can already lead to a breakdown of the zeolite structure, as can be determined from the loss of total surface area, and the thermally decomposed zeolites are only of low catalytic effectiveness. It is common practice to improve the thermal stability of a zeolite by replacing the sodium cation with other ions using the ion exchange process. These other cations can be, for example, hydrogen, the presence of which is generally due to the exchange of sodium with ions such as, for example, ananonium ions, which decompose when heated to form hydrogen like ammonium ion to form ammonia and hydrogen cations; if necessary, others can also

5 Nichtalkalimetalle wie die besonders bevorzugten Seltenen 5 non-alkali metals such as the particularly preferred rare ones

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Erdmetalle vorliegen. Wenn der Natriumgehalt eines Y-Zeolithen soweit wie praktisch durchführbar durch Seltene Erdmetalle ersetzt wird, trägt der Gehalt an Seltenen Erdmetallen etwa 30 Gew.? SE-Metalle.Earth metals are present. When the sodium content of a Y zeolite is carried out as far as practically feasible Rare earth metals is replaced, the content of rare earth metals carries about 30 wt. Rare earth metals.

über die Herstellung verschiedener dem Ionenaustausch unterzogener Faujasite zur Verbesserung ihrer Eigenschaften als Crackkatalysatoren liegen bereits zahlreiche Patentschriften vor; in diesem Zusammenhang wird insbesondere auf folgende Patente der Anmelderin hingewiesen: US-Patent 3 595 611, in welchem die von der Anmelderin als "PCI" bezeichneten, teilweise mit Seltenen Erden beladenen und calcinierten Y-Zeolithe beschrieben werden; US-Patent 3 676 368, in welchem von der Anmelderin als "REHY" bezeichnete Seltene Erden und Wasserstoff enthaltende Y-Zeolithe angegeben sind und US-Patent 3*102996 , in welchem von der Anmelderin als "CRSY" bezeichnete vollständig mit Seltenen Erden und Calciu« beladene Y-Zeolithe beschrieben sind.about making various the ion exchange Faujasites subjected to the improvement of their properties as cracking catalysts are already numerous patents before; In this context, reference is made in particular to the following patents owned by the applicant: US patent 3,595,611, in which those designated by the applicant as "PCI" are partially loaded with rare earths and calcined Y zeolites; U.S. Patent 3,676,368, which is named "REHY" by the applicant Rare earth and hydrogen containing Y zeolites are given and US Patent 3 * 102996, in which by the applicant Y zeolites fully loaded with rare earths and calcium are described as "CRSY".

Synthetische Zeolithe sind meist kleine Teilchen mit einer durchschnittlichen Grosse von etwa 5 /Um, die also für die Verwendung in Wirbelbetten zu feinteilig sind. Es ist daher üblich, aus den zeolithischen Katalysatoren zur Verwendung im Wirbelbett Formkörper geeigneter Grosse herzustellen, die die Zeolithteilchen zusammen mit einer Matrix oder einem Bindemittel enthalten. Im allgemeinen wird als MatrixSynthetic zeolites are mostly small particles with an average size of about 5 / µm, which are therefore for the Use in fluidized beds are too finely divided. It is therefore common to use from the zeolitic catalysts to produce molded bodies of suitable size in the fluidized bed, which the zeolite particles together with a matrix or contain a binder. Generally used as a matrix

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für diesen Verwendungszweck ein Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-GeI eingesetzt. Allerdings neigen solche zusammengesetzten zeolithhaltigen Formkörper dazu, sich während des Crackprozesses bei Verwendung im Wirbelbettverfahren aneinander zu zerreiben. Aus der US-Patentschrift 3 ^72 617 der Anmelderin sind allerdings schon füllstoffreie abriebfeste Zeolithaggregationen mit der gewünschten Partikelgrösse von etwa 50 - 200 .um bekannt, die aus Pormkörpern aus einem siliciumdioxidhaltigen Reaktionspartner zur Synthese eines Zeolithen und anschliessender Umwandlung dieser Formkörper in Zeolithe durch hydrothermale Kristallisation in Natriumhydroxid hergestellt werden.a silica-alumina gel for this use used. However, such composite shaped articles containing zeolite tend to break down during the cracking process to be rubbed together when used in the fluidized bed process. From Applicant's U.S. Patent No. 3 ^ 72,617 however, they are already filler-free, abrasion-resistant zeolite aggregations with the desired particle size from about 50 - 200. um known, which consist of porous bodies a silicon dioxide-containing reactant for synthesis of a zeolite and subsequent conversion of these shaped bodies into zeolites by hydrothermal crystallization in Sodium hydroxide can be produced.

Die erfindungsgeaässen Faujasite sind mikrokugelförmige abriebfeste Y-Zeolithe mit einer Teilchengrösse von etwa 50 - 200 yum, entsprechend der US-Patentschrift 3 ^72 617, die teilweise mit Seltenen Erdmetallen beladen sind, wie es in der US-Patentschrift 3 595 611 zur Herstellung von PCY oder in der iJS-Patentschrift 3 676 368 zur Herstellung von REHY angegeben ist. überraschenderweise wurde fest- ·The faujasites according to the invention are microspherical, abrasion-resistant Y zeolites with a particle size of approximately 50 - 200 yum, corresponding to U.S. Patent 3 ^ 72 617, which are partially loaded with rare earth metals, as described in US Pat. No. 3,595,611 for the manufacture of PCY or in iJS patent specification 3,676,368 for manufacture is specified by REHY. Surprisingly, it was

gestellt, dass derartige mikrokugelförmige Zeolithe des . Typs PCY und REHI wesentlich wirksamer bei der Unterdrückung der Koksbildung im Vergleich zu mikrokugelförmigen Zeolithen sind, die gemäss der US-Patentschrift'3^02996 zur Herstellungmade that such microspherical zeolites des. PCY and REHI types are much more effective at suppressing them of coke formation compared to microspherical zeolites which are prepared according to US Pat

/ von CREY vollständig mit seltenen Erden beladen sind./ are completely loaded with rare earths by CREY.

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Die erfindungsgemässen Zeolithe weisen also den besonderen Vorzug bei Verwendung als Kohlenwasserstoffcrackkatalysatoren im Wirbelbett auf, dass sie zu einer wesentlich geringeren Koksbildung im Vergleich zu den bisher eingesetzten Zeolithen führen. Die erfindungsgemäss als Crackkatalysatoren für Kohlenwasserstoffe im Wirbelbett einzusetzenden Zeolithe sind also abriebfeste Teilchen einer Grosse von etwa 50 - 200 ,um, die aus kristallinen Alumosilicaten mit einem Siliciumdioxid11· : Aluminiumoxid-Verhältnis von über 3*0 : 1 bestehen, wobei als Kationen Wasserstoff, seltene Erdmetalle in Mengen von 0,3 bis 1*1 % Trioxide der seltenen Erden, bezogen auf das Gewicht des Zeolithen, und Alkalimetalle in Mengen von weniger als 1 % Alkalioxid, bezogen auf das Gewicht des Zeolithen, vorliegen.The zeolites according to the invention therefore have the particular advantage, when used as hydrocarbon cracking catalysts in a fluidized bed, that they lead to significantly less coke formation compared to the previously used zeolites. The zeolites to be used according to the invention as cracking catalysts for hydrocarbons in a fluidized bed are therefore abrasion-resistant particles about 50-200 μm in size, which consist of crystalline aluminosilicates with a silicon dioxide 11 : aluminum oxide ratio of over 3 * 0: 1, the cations being hydrogen , rare earth metals in amounts of 0.3 to 1 * 1 % trioxides of the rare earths, based on the weight of the zeolite, and alkali metals in amounts of less than 1 % alkali oxide, based on the weight of the zeolite.

Erfindungsgemäss wird ein Verfahren zur Herstellung von PCY- oder REHY-Zeolithen in mikrokugelartiger Form zur Verwendung als Crackkatalysator für Kohlenwasserstoffe im Wirbelbett vorgeschlagen, indem (a) mikrokugelartige Teilchen mit einer Grosse von etwa 50 bis 200 ,um und einem Gehalt an Siliciumdioxid und Aluminiumtrioxid hergestellt werden, die dann in Zeolithe umwandelbar sind, (b) diese Teilchen durch hydrothermale Umsetzung mit Natriumhydroxid und mit gegebenenfalls zur Herstellung von Zeolithen mit dem erwünschten Siliciumdioxid zu Aluminium-According to the invention, a process for the production of PCY or REHY zeolites in microsphere-like form is used Proposed use as a cracking catalyst for hydrocarbons in the fluidized bed by adding (a) microsphere-like Particles with a size of about 50 to 200 .mu.m and a content of silicon dioxide and aluminum trioxide which can then be converted into zeolites, (b) these particles by hydrothermal conversion with sodium hydroxide and optionally for the production of zeolites with the desired silicon dioxide to aluminum

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trioxid-Verhältnis von mindestens 3jO : 1 notwendigen Siliciumdioxid Keiterbehandelt werden, und dann (c) die so hergestellten mikrokugelförmigen Zeolithe im Ionenaus tau sch verfahren mit einer Lösung behandelt werden, deren Ionen bei thermischer Zersetzung zur Bildung von V/asserstoffkat ionen im Zeolithen führen, worauf anschliessend eine weitere Behandlung mit einer Lösung mit einem Gehalt an Seltenen Erdmetallionen in ausreichenden Mengen zur Erzielung eines Gehaltes an Oxiden der SE-Metalle bis zu etwa 14 Gew.55, bezogen auf den Zeolithen, und abschliessend Calcination erfolgt.trioxide ratio of at least 3jO: 1 necessary Silicon dioxide be treated, and then (c) the microspherical zeolites produced in this way are treated with a solution in the ion exchange process, the ions of which lead to the formation of hydrogen cations in the zeolite upon thermal decomposition, whereupon subsequently further treatment with a solution containing sufficient rare earth metal ions Amounts to achieve a content of oxides of the rare earth metals up to about 14 wt. 55, based on the zeolite, and finally calcination takes place.

Aus der US-Patentschrift 3 472 617 ist bekannt, dass als Ausgangsstoffe für Siliciumdioxid und Aluminiumtrioxid calciriierte Tone wie Metakaolin oder Siliciumdioxid-Aluminiumtrioxid-Gele verwendet werden können, da diese die für die Synthese des zeolithischen Natrium-älumosilicates benötigten Ausgangsstoffe, Siliciumdioxid und Aluminiumtrioxid, liefern. Weiteres Siliciumdioxid kann beispielsweise in Form von Natriumsilicat zugeführt werden; die Ausgangsstoffe^ für Siliciumdioxid und Aluminiumtrioxid' werden so geformt, dass sich mikrokugelförmige Teilchen mit einer Grosse von etwa 50 bis 200,um ergeben. Ein geeignetes Herstellungsverfahren für diese Teilchen ist beispielsweise das Sprühtrocknen einer wässrigen Aufschlämmung. Die Teilchen werden dann in zeolithische Partikel umgewandelt.From US Pat. No. 3,472,617 it is known that as Starting materials for silicon dioxide and aluminum trioxide calcined clays such as metakaolin or silicon dioxide-aluminum trioxide gels can be used as these are essential for the synthesis of the zeolitic sodium älumosilicate the required starting materials, silicon dioxide and aluminum trioxide. More silica can for example in the form of sodium silicate; the starting materials ^ for silicon dioxide and aluminum trioxide ' are shaped so that microspherical particles with a size of about 50 to 200 µm result. A suitable one The production process for these particles is, for example, spray-drying an aqueous slurry. The particles are then converted into zeolitic particles.

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Ein besonders wirksames Verfahren zur Umwandlung amorpherA particularly effective method of converting amorphous

Mikrokugeln eines Siliciumdioxid-Aluminiumtrioxid-Hydrogels in Natriumfaujäsite besteht in der Bildung einer Mischung aus Natriumhydroxid, Natriumaluminat, 13 % eines Gemisches aus Aluminiumtrioxid-Siliciumdioxid und eines Aluminiumtrioxid-Hydrogelcrackkatalysators, Wasser und zeolithischen Impfkristallen und anschliessendem 8 bis lOstündigen Erwärmen der Mischung auf etwa 100° C. Die als Impfkristalle verwendete Mischung besteht aus feinteiligen amorphen Siliciumdioxid-Aluminiumtrioxid-Teilchen, die sich als besonders wirksam bei der Bildung von kristallinen Zeolithen erwiesen haben. Die Herstellung und Anwendung dieser Impfzubereitungen ist ausführlich in der US-Patentschrift 3 567*1 538 angegeben. Die in den Teilchen und in dem Reaktionsmedium vorhandenen Mengen an Natrium, Siliciumdioxid und Aluminiumtrioxid werden so eingestellt, dass sich ein Y-Zeolith mit dem gewünschten Siliciumdioxid-Aluminiumtrioxid-Verhältnis von über 3j0 : 1 ergibt.Microspheres of silica-alumina hydrogel in sodium faujäsite consists of forming a mixture of sodium hydroxide, sodium aluminate, 13 % of a mixture of alumina-silica and an alumina hydrogel cracking catalyst, water and zeolitic seed crystals, and then heating the mixture to about 100 ° for 8 to 10 hours C. The mixture used as the seed crystals consists of finely divided amorphous silica-alumina particles which have been found to be particularly effective in the formation of crystalline zeolites. The preparation and use of these vaccine preparations is detailed in US Pat. No. 3,567-1,538. The amounts of sodium, silicon dioxide and aluminum trioxide present in the particles and in the reaction medium are adjusted in such a way that a Y zeolite with the desired silicon dioxide / aluminum trioxide ratio of more than 30: 1 results.

Das beschriebene Verfahren führt zur Bildung von mikrokugelförmigen Y-Zeolithen. Diese werden erfindungsgemäss zur Herstellung von mikrokugelförmigen PCY-Zeolithen oder REHY-Zeolithen weiterbehandelt.The process described leads to the formation of microspheres Y zeolites. These are according to the invention for the production of microspherical PCY zeolites or REHY zeolites further treated.

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.- 9.- 9

Die Herstellung von mikrokugelförmigen PCY erfolgt, indem Mikrokugeln eines synthetischen Natriumfaujasit mit einem Siliciumdioxid : Aluminiumtrioxid-Verhältnis von etwa 3a2 : 7 zuerst mit einer Lösung eines Ammoniumsalzes wie Ammoniumchlorid oder Ammoniumsulfat zur Verringerung des Gehaltes an Na?O auf etwa 1,5 bis 4 Gew.jS behandelt werden. Der ammoniumbeladene Faujasit wird dann mit einer Lösung Seltener Erden wie beispielsweise,einer entsprechenden Chloridlösung behandelt, so dass sich ein Gehalt an Seltenen Erden, berechnet als SE?O, von etwa 0,3 bis 10 Gew.: ergibt. Der mit den seltenen Erden beladene Faujasit wird dann getrocknet und etwa 0,1 bis 3 Stunden bei Temperaturen von etwa 371 bis 871° C calciniert. Nach der Calcinierung wird der so behandelte Faujasit nochmals mit Ammoniumsalzen einem Ionenaustausch unterzogen, um den Gehalt an Na2O auf unter 1 Gew.% zu verringern.The preparation of microspheric PCY by microspheres of a synthetic Natriumfaujasit having a silica: aluminum trioxide ratio of about 3 a 2: 7 first with a solution of an ammonium salt such as ammonium chloride or ammonium sulfate for reducing the content of Na? O to about 1.5 to 4 weight per cent. The ammonium-laden faujasite is then treated with a solution of rare earths such as, for example, a corresponding chloride solution, so that a content of rare earths, calculated as SE ? O, from about 0.3 to 10 wt .: results. The rare earth loaded faujasite is then dried and calcined for about 0.1 to 3 hours at temperatures of about 371 to 871 ° C. After calcination, the thus-treated faujasite is again subjected with ammonium salts to ion exchange to reduce the content of Na 2 O to reduce to below 1 wt.%.

Mikrokugelförmiges REHY wird durch Behandeln von geeigneten Mikrokugeln eines Natriumfaujasiten mit einem Siliciumdioxid-Aluminiumtrioxid-Verhältnis von über 3 mit einer Lösung von seltenen Erdionen bei einem pH-Wert von etwa 3,0 bis 3,5 hergestellt, wobei der Alkalioxidgehalt des Faujasiten auf weniger als etwa 1J Gew.% reduziert wird. Während der Austauschbehandlung werden etwa 6 bis 1*1 Gew.i seltener Erdionen, berechnet als SE2O, von den Mikrokugeln des Natriumzeolithen aufgenommen. Der beladene FaujasitMicrospherical REHY is made by treating suitable microspheres of a sodium faujasite having a silica to alumina ratio greater than 3 with a solution of rare earth ions at a pH of about 3.0 to 3.5, with the alkali oxide content of the faujasite being less than about 1 J wt. % is reduced. During the exchange treatment, about 6 to 1 * 1 percent by weight of rare earth ions, calculated as RE 2 O, are taken up by the microspheres of the sodium zeolite. The laden faujasite

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wird dann etwa eine bis drei Stunden bei Temperaturen von etwa Ί25 bis 760° C calciniert. Der calcinierte Paujasit wird dann mit einer Lösung von Ammoniumionen einem weiteren Austausch unterzogen, so dass der Alkalioxidgehalt auf weniger als etwa 0,5 Gev.% verringert wird.is then calcined for about one to three hours at temperatures of about -25 to 760 ° C. The calcined paujasite is then subjected to a further exchange with a solution of ammonium ions so that the alkali oxide content is reduced to less than about 0.5 % by weight.

Die erfindungsgeeässen beladenen mikrokugelförmigen Zeolithe werden vorzugsweise physikalisch mit einer amorphen anorganischen Gel- und/oder Tonkomponente vermischt, die im wesentlichen die gleichen physikalischen Eigenschaften und Teilchengrössen wie die Zeolithkomponente aufweist. Die amorphe anorganische Gelkomponente besteht meist aus amorphen Siliciuadioxid-Aluminiumtrioxid-Crackkatalysatoren, wie sie allgemein in der Erdölindustrie verwendet werden. Die Zeolithe können aber auch mit thermisch oder säurebehandelten mikrokugelförmigen Tonen, wie sie in den Raffinerien in Form von Wirbelbettkatalysatoren eingesetzt werden, vermischt werden. Ausser mit den Hydrogelen aus Siliciumdioxid und Aluminiumtrioxid können die erfindungsgemässen Zeolithe aber vorzugsweise auch mit anderen amorphen Hydrogelen wie beispielsweise Siliciumdioxid, Aluminiumtrioxid oder Siliciumdioxid-Magnesiumoxid vermischt vorliegen- Gegebenenfalls kann die amorphe Hydrogelkomponente verschieden grosse Mengen Ton wie beispielsweise Kaolin enthalten. Eine bevorzugt eingesetzte amorphe Gelkomponente enthält 60 Gew.% eines Siliciumdioxid-Aluminium-The loaded microspherical zeolites according to the invention are preferably physically mixed with an amorphous inorganic gel and / or clay component which has essentially the same physical properties and particle sizes as the zeolite component. The amorphous inorganic gel component mostly consists of amorphous silicon dioxide-aluminum trioxide cracking catalysts such as those commonly used in the petroleum industry. However, the zeolites can also be mixed with thermally or acid-treated microspherical clays such as those used in the refineries in the form of fluidized bed catalysts. In addition to the hydrogels of silicon dioxide and aluminum trioxide, the zeolites according to the invention can also preferably be mixed with other amorphous hydrogels such as silicon dioxide, aluminum trioxide or silicon dioxide-magnesium oxide - if necessary, the amorphous hydrogel component can contain different amounts of clay such as kaolin. A preferably used amorphous gel component contains 60 wt. % Of a silicon dioxide-aluminum

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-Xt--Xt-

* A4 -* A4 -

trioxid-Hydrogels mit einem Gehalt an 25 Gevt.% Aluminiumtripxid und etwa 1IO Gew.? Kaolinton.trioxide hydrogel containing 25 Gevt. Aluminiumtripxid% and about 1 IO wt.? Kaolin clay.

Die erfindungsgemässen Zeolithe können als solche als Katalysator verwendet werden, vorzugsweise werden sie aber in Mischung mit der amorphen Gelkomponente verwendet und zwar in Mengen von etwa 1 bis 25 Gew.JS, bezogen auf die Gesamtkatalysatormischung. Das Vermischen kann in üblicher Weise durchgeführt werden, bevor der Katalysator zu dem Bestand eines katalytischen Crackreaktors zugegeben wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die zeolithische Komponente des Katalysators getrennt zu dem bereits vorhandenen Katalysatorbegtand eines katalytischen Crackreaktors zugegeben, wenn dieser bereits mit einer Charge eines amorphen oder einen verbrauchten Zeolithen enthaltenden Katalysators beladen ist.The zeolites according to the invention can as such as Catalyst can be used, but they are preferably used in admixture with the amorphous gel component namely in amounts of about 1 to 25 Gew.JS, based on the total catalyst mixture. Mixing can be carried out in a conventional manner before the catalyst added to the inventory of a catalytic cracking reactor will. In a preferred embodiment, the zeolitic component of the catalyst is separated from the already existing catalyst belt of a catalytic Crack reactor added, if this already with a batch of an amorphous or a spent zeolite containing catalyst is loaded.

In bestimmten Fällen ist es günstig, die erfindungsgemässe zeolithische Komponente vor der Verwendung in katalytischen Umwandlungsprozessen mit Dampf vorzubehandeln. Die Dampfbehandlung wird im allgemeinen etwa fünf bis fünfzehn Stunden in einer 20jSigen Dampfatmosphäre bei Temperaturen von etwa 815 bis 8H5° C durchgeführt.In certain cases it is advantageous to use the zeolitic component according to the invention in catalytic Pretreat conversion processes with steam. The steam treatment is generally about five to fifteen hours in a 20JSigen steam atmosphere at temperatures of about 815 to 8H5 ° C.

Die erfindungsgemässen Katalysatormischungen sind besonders zur Verwendung in katalytischen Crackprozessen von Kohlen-The catalyst mixtures according to the invention are particularly suitable for Use in catalytic cracking processes of coal

309815/1 134309815/1 134

Wasserstoffen geeignet, in denen der Katalysator mit einem KW-einsatzstrom bei einer Kontaktzeit von 1 bis l80 Sekunden und Temperaturen von etwa Ί25 bis 5^0° C behandelt wird. Die Verwendung der erfindungsgemässen Katalysatormischung hängt beim industriellen Einsatz von den jeweils vorhandenen Ausrüstungen ab. Wie bereits angegeben, kann der Katalysator mit einer erwünschten amorphen Komponente vorher vermischt oder zu dem bereits vorhandenen Bestand in einem katalytischen Crackreaktor zugegeben werden. Die Hersteller von Katalysatormischungen können also Mischungen der hochaktiven zeolithischen Komponente mit der weniger aktiven Komponente anbieten, die zwischen 1 bis etwa 100 % zeolithischer Komponente enthalten können. Beim Vorhandensein bestimmter Typen von Ausrüstung können auch Mischungen aus praktisch 100 % des Zeolith verwendet werden.Suitable for hydrogen, in which the catalyst is treated with a HC feed stream with a contact time of 1 to 180 seconds and temperatures of about Ί25 to 5 ^ 0 ° C. The use of the catalyst mixture according to the invention in industrial use depends on the equipment available in each case. As already indicated, the catalyst can be pre-mixed with a desired amorphous component or added to the existing inventory in a catalytic cracking reactor. The manufacturers of catalyst mixtures can therefore offer mixtures of the highly active zeolitic component with the less active component, which can contain between 1 to about 100% zeolitic component. Mixtures of virtually 100 % of the zeolite can also be used with certain types of equipment.

Die erfindungsgemässen mikrokugelförmigen Zeolithe weisen eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit auf, da sie einen Abriebindex nach Roller von 5 bis 35 haben.The microspherical zeolites according to the invention have excellent abrasion resistance because they have a Roller abrasion index of 5 to 35.

Die bei Verwendung der erfindungsgemässen Zeolithe erhältlichen ausgezeichneten Resultate können aus den beiliegenden Zeichnungen entnommen werden.The excellent results obtainable using the zeolites of the present invention can be seen from the enclosed Drawings are taken.

Fig. 1 zeigt eine graphische Darstellung der Daten, die erhalten werden, wenn die Aktivität der erfindungsgemässenFig. 1 shows a graph of the data that can be obtained when the activity of the invention

30981 5/113430981 5/1134

Katalysatoren und zum Vergleich eines Katalysators aus dem Stand der Technik als Funktion der jeweiligen Zeit in Öl aufgetragen werden.Catalysts and for comparison of a catalyst the state of the art as a function of the respective time can be applied in oil.

Fig. 2 zeigt in einer graphischen Darstellung die Daten, die die Koksausbeuten bei Verwendung der erfindungsgemessen Katalysatoren und zum Vergleich eines Katalysators aus dem Stand der Technik als eine Funktion der jeweiligen Zeit in öl angeben.Fig. 2 shows in a graphical representation the data, the coke yields when using the invention Catalysts and for comparison of a catalyst from the prior art as a function of the respective time in oil.

Erde zur Herstellung der erfindungsgemässen Katalysatormischungen notwendigen } nur zu geringen Koksablagerungen führenden Zeolithe werden in Form von hochgradig modifizierten synthetischen Faujasiten eingesetzt, die als PCY und EEHY bezeichnet werden.Soil necessary for the production of the catalyst mixtures according to the invention} zeolites which lead only to low coke deposits are used in the form of highly modified synthetic faujasites, which are referred to as PCY and EEHY.

Me Erfindung wird im folgenden anhand der Beispiele näher erläutert.The invention is illustrated in the following by means of the examples explained in more detail.

Beispiel 1example 1 Barsteilung von FCY und REHY sowie CREY zum VergleichCash splitting of FCY and REHY as well as CREY for comparison

Ein im Wirbelbett einsetzbarer mikrokugelförmiger M&triumfaujäslt mit einem Siliciumdioxid : Aluminiumtrioxid-Verhältnis von etwa 5,S wurde wie folgt aus Tön hergestellt: -A microspherical M & triumfaujäslt that can be used in a fluidized bed with a silica: alumina trioxide ratio of about 5, S was made from clay as follows: -

308815/1134308815/1134

A.A.

(i) Eine Probe eines käuflichen Kaolintons wurde sechzehn "■ Stunden bei 705° C calciniert und dann klassiert, so dass eine Fraktion erhalten wurde, in der 50 Gew.I aus Teilchen mit einer Grosse von 50 bis 200 ,um bestanden. 660 g dieses calcinierten Kaolins wurden dann mit 2.130 g einer NatriumsiIicatlösung mit einem Gehalt an 8,1 Gew.? Na2O und 28,5 Gew.! SiO2 versetzt.(i) A sample of a commercially available kaolin clay was calcined sixteen "■ hours at 705 ° C and then classified, so that a fraction was obtained which consisted of 50 Gew.I of particles having a size of 50 to 200 to. 660 g 2.130 g of a sodium silicate solution containing 8.1% by weight of Na 2 O and 28.5 % by weight of SiO 2 were then added to this calcined kaolin.

(ii) Aus 200 g NaOH, 3.500 g Wasser und 3.5OO g des oben beschriebenen Natriumsilicats wurde eine zweite Mischung hergestellt.(ii) From 200 g NaOH, 3,500 g water and 3,500 g of the above described sodium silicate was a second Mixture made.

(iii) Aus einer ersten Lösung mit eines Gehalt an 116 g Natriumaluminat χ 3HpO in 800 g Wasser und einer zweiten Lösung mit einem Gehalt an %48 g NaOH9 1.680 g Natriumsilicat (8,7 % Na3O : 28,5 % SiO2) und I.072 g H2O wurde eine Zeolitniapfmischung hergestellt, indem die beiden Lösungen getrennt auf 20° C gekühlt und dann unter 5minütigem heftigen Rühren vermischt wurden. Die Mischung wurde dann 12 Stunden bei Zimmertemperatur gealtert.(iii) From a first solution containing 116 g sodium aluminate χ 3HpO in 800 g water and a second solution containing% 48 g NaOH 9 1,680 g sodium silicate (8.7 % Na 3 O: 28.5 % SiO 2 ) and 1.072 g of H 2 O, a zeolite pot mixture was prepared by cooling the two solutions separately to 20 ° C. and then mixing them with vigorous stirring for 5 minutes. The mixture was then aged for 12 hours at room temperature.

Die Tonmischung (i), die Natriumhydroxid-Natrium— silicat-Mischung (ii) und 500 ml der Impfmischung (iii) wurden dann unter Rühren und 36stGridigem Erwärmen zum Rückfluss (105° C) vereint, wobei als 309815/1134 The clay mixture (i), the sodium hydroxide-sodium silicate mixture (ii) and 500 ml of the inoculum mixture (iii) were then combined with stirring and heating to reflux (105 ° C) for 36 hours, using as 309815/1134

Endprodukt ein synthetischer Faujasit mit einerEnd product a synthetic faujasite with a

Gesamtoberfläche von 935 m /g erhalten wurde.Total surface area of 935 m / g was obtained.

Dieser Faujasit wurde zur Gewinnung einer Fraktion mit einer Teilchengrösse von über 325 mesh klassiert, so dass schliesslich eine Probe dieses zusammengesetzten Materials mit einem Gewicht von M50 g, bezogen auf Trockenbasis, erhalten wurde.This faujasite was classified to obtain a fraction with a particle size of over 325 mesh, so that finally a sample of this composite material weighing M50 g on a dry basis.

Zur umwandlung des so hergestellten mikrokugelförmigen Natriumfäüjasiten in PCY wurde folgendes Verfahren angewendet :To transform the microspherical so produced The following procedure was used for sodium faeces in PCY :

4150 g des mikrokugelförmigen Natriumfäüjasiten wurden zweimal eine Stunde zum Austausch mit einer Ammoniumsulfatlösung unter Verwendung eines GewichtsVerhältnisses von Faujasit :. (NH1,KSO1J:H2O von 1:1,5:15 behandelt. Das Produkt wurde dann mit Wasser sulfatfrei gewaschen und anschliessend mit einer Lösung von S eltenen Erdmetallchloriden mit einem Gewichtsverhältnis von Zeolith : H3O : SE2O3 von 31*1:3110:22 ausgetauscht. Anschliessend wurde das Produkt mit Wasser chloridfrei gewaschen und drei Stunden bei 5^0° C calciniert. Das calcinierte Produkt wurde zweimal mit einer Ammoniumsulfatlösung im Verhältnis 4150 g of the microspheric Natriumfäüjasiten were washed twice an hour to exchange with an ammonium sulfate solution using a weight ratio of faujasite. (NH 1 , KSO 1 J: H 2 O of 1: 1.5: 15. The product was then washed free of sulfate with water and then with a solution of rare earth metal chlorides with a weight ratio of zeolite: H 3 O: SE 2 O 3 of 31 * 1: 3110: 22. The product was then washed free of chloride with water and calcined for three hours at 50 ° C. The calcined product was treated twice with an ammonium sulfate solution in a ratio

30Ö815/113430Ö815 / 1134

von Zeolith : (NHh)2SOiIiH2O von l:3:6O ausgetauscht, dann jnit Wasser sulfatfrei gewaschen und zwei Stunden bei einer Temperatur von 705° C calciniert. (Die Lösung der Seltenen Erdmetallchloride bestand aus einer im Handel erhältlichen Mischung der seltenen Erdmetalle und zwar hauptsächlich Cer und Lanthan).of zeolite: (NHh) 2 SOiIiH 2 O of 1: 3: 6O, then washed free of sulfate with water and calcined at a temperature of 705 ° C. for two hours. (The rare earth chloride solution consisted of a commercially available mixture of the rare earth metals, mainly cerium and lanthanum).

B. Eine Probe eines im Wirbelbettverfahren verwendbaren Natriumfaujasit wurde aus einem käuflichen Hydrogelkatalysator mit 13 % Aluminiumoxid/amorphen Siliciumdioxid/Aluminiumtrioxid wie folgt hergestellt:B. A sample of fluidized bed sodium faujasite was prepared from a commercially available hydrogel catalyst containing 13% alumina / amorphous silica / alumina as follows:

«III,,«III ,,

(i) Aus 2.786 g NaOH in 1.250 g H3O wurde unter Rühren und Zusatz von 272 g eines käuflichen Al2O, sowie Erhitzen der Mischung zum Rückfluss bis zur Auflösung der AIpO, eine Natriumaluminatlösung hergestellt. Die Natriumaluminatlösung wurde dann .. auf 20° C abgekühlt.(i) A sodium aluminate solution was prepared from 2,786 g of NaOH in 1,250 g of H 3 O while stirring and adding 272 g of a commercially available Al 2 O and heating the mixture to reflux until the AlpO dissolved. The sodium aluminate solution was then cooled to 20 ° C.

(ii) Eine Siliciumdioxid-Aluminiumtrioxid-Aufschlämmung wurde aus 8.229 6 eines käuflichen amorphen SiIiciumdioxid-Aluminiumtrioxid mit einer Teilchengrösse von 50 bis 20 /um und einem Gehalt an 13 Gew.% Aluminiumtrioxid in 9.9OO g Wasser hergestellt . (ii) A silica-aluminum trioxide slurry was prepared from a commercial amorphous 8.229 6 SiIiciumdioxid-aluminum trioxide produced with a particle size of 50-20 / um and a content of 13 wt.% aluminum trioxide in 9.9OO g water.

309815/1309815/1

(iii) Eine Zeolithimpflösung wurde wie folgt hergestellt: (iii) A zeolite seed solution was prepared as follows:

(a) 101 g eines C-31-Aluminiumoxids (AIpO,)
wurden in einer Lösung mit einem Gehalt an 595 g NaOH in 1.072 g Wasser aufgelöst,
(a) 101 g of a C-31 aluminum oxide (AlpO,)
were dissolved in a solution containing 595 g of NaOH in 1,072 g of water,

(b) dann wurden 1.200 g Wasser zu 2.M00 g einer Natriumsilicatlösung mit einem Gehalt an(b) then 1,200 g of water became 2.M00 g of one Sodium silicate solution containing

27,7 Gew.% SiOp und 8,60 Gew.% Na2O zugegeben,27.7 wt.% And 8.60 wt siop.% Na 2 O added

(c) die beiden Lösungen wurden vermischt, indem die Silicatlösung unter heftigem Rühren zu der Aluminatlösung zugegeben wurde,(c) the two solutions were mixed by adding the silicate solution with vigorous stirring was added to the aluminate solution,

(d) diese Lösung war nach 2*1 stündiger Alterung bei Zimmertemperatur zur Verwendung als Impflösung brauchbar.(d) this solution was after aging 2 * 1 hour suitable for use as an inoculation solution at room temperature.

Die Natriumaluminatlösung (i), die Siliciumdioxid-Aluminiumtrioxid-Katalysatoraufschlämmung (ii) und 3.79O ml der Impflösung (iii) wurden dann vermischt und 8 bis 10 Stunden auf 100° C erwärmt. Der dabei entstehende,in Mikrokugelform vorliegende Natriumfaujasit wurde dann auf Zimmertemperatur abgekühlt.The sodium aluminate solution (i), the silica-alumina catalyst slurry (ii) and 3790 ml of the inoculation solution (iii) were then mixed and heated to 100 ° C for 8 to 10 hours. The resulting sodium faujasite in microsphere form was then cooled to room temperature.

Zur überführung des so hergestellten mikrokugelförmigen Natriumfaujasit in REHY wurde folgendes Verfahren angewendet:To transfer the thus produced microspherical Sodium faujasite in REHY was made using the following procedure applied:

3 0 9 8 15/11343 0 9 8 15/1134

Eine Lösung der Chloride seltener Erden (Mischung von seltenen Erdmetallen und Chlorid wie unter A) wurde durch Verdünnen von Ί0 ml einer 28,5Jfigen SE„O,-Lösung mit 225 ml Wasser hergestellt; aus 100 g des nach dem angegebenen Verfahren gewonnenen Natriumfaujasit in Mikrokugelform und 250 ml Wasser wurde eine Aufschlämmung bereitet, die mit der Lösung der Chloride der seltenen Erden unter Rührung vermischt wurde, wobei der pH-Wert der Aufschlämmung durch Zugabe von Salzsäure auf 3»3 bis 3,5 eingestellt wurde. Die Aufschlämmung wurde dann eine Stunde auf 60 bis 70° C erwärmt, wobei der pH-Wert durch Zugabe von Salzsäure auf 3»3 bis 3,5 gehalten wurde.A solution of rare earth chlorides (mixture of rare earth metals and chloride as under A) was made by diluting Ί0 ml of a 28.5Jfigen SE “O, solution prepared with 225 ml of water; the end 100 g of the sodium faujasite obtained by the specified method in microsphere form and 250 ml of water a slurry was prepared, which was mixed with the solution of the rare earth chlorides with stirring the pH of the slurry was adjusted to 3 »3 to 3.5 by adding hydrochloric acid became. The slurry was then one hour heated to 60 to 70 ° C, the pH was kept at 3 »3 to 3.5 by adding hydrochloric acid.

Die mit Seltenen Erden beladenen Mikrokugeln wurden dann mit Wasser chloridfrei gewaschen, getrocknet und zwei Stunden bei 5^0° C calciniert. Der calcinierte Zeolith wurde dann bei 60 bis 70° C mit einer Ammoniumsulf at lösung unter Verv/endung eines Gewichtsverhältnisses von Zeolith : (NH^)2SO1,1H3O von 100:1000:500 ausgetauscht.The loaded with rare earth microspheres were then washed with water until chloride-free, dried and calcined for two hours at 5 ^ 0 ° C. The calcined zeolite was then exchanged at 60 to 70 ° C. with an ammonium sulfate solution using a weight ratio of zeolite: (NH ^) 2 SO 1 , 1H 3 O of 100: 1000: 500.

C. Um die erfindungsgemässen Koksselektiven PCY- und REHY-Zeolithe mit den mit seltenen Erden beladenen Zeolithen des Standes der Technik vergleichen zu können, wurde nach den in dor US-Patenschrift 3 375 Ο65 be-C. To the inventive coke-selective PCY and REHY zeolites to be able to compare with the zeolites of the state of the art loaded with rare earths, according to the US Pat. No. 3,375 Ο65

309815/1134309815/1134

sehriebenen Verfahren eine Probe eines calcinierten rait seltenen Erden beladenen Y-(CREY)-Zeolithen hergestellt. very flat process a sample of a calcined rait rare earth loaded Y (CREY) zeolites.

Die chemischen und physikalischen Eigenschaften der so hergestellten PCY-, REHY- und CREY-Komponenten sind in Tabelle 1 zusammengestellt:The chemical and physical properties of the PCY, REHY and CREY components produced in this way are compiled in Table 1:

Tabelle 1Table 1

Zeolith REHY PCJ CREY REHY PCJ CREY zeolite

Si/Al-Verhältnis SE2O, Gev.% Si / Al ratio SE 2 O, % by weight

Na9O Gew.% Na 9 O wt. %

Oberfläche in m /g Teilchengrösse (Mesh)Surface in m / g particle size (mesh)

Beispiel 2Example 2

Mischung mit einem Gehalt an mikrokugelförmigen Zeolithen undMixture containing microspherical zeolites and

einem amorphen Oxidgelan amorphous oxide gel

Zur Herstellung von Mischungen aus den Zeolithen mit amorphen Gelmatrices wurden zwei Proben eines halbsynthetischen amorphen anorganischen Hydrogels mit einem Gehalt an 30 Gextfichtsteilen Kaolinton in Mischung mit 60 Gewichtsteilen eines Siliciumdioxid-Aluminiumtrioxid-Hydrogels zubereitet. Die Herstellung dieser Matrixkomponenten erfolgte, indem der Kaolinton mit verdünnter- Natriumsilicatlösung (5 %3 3,2 SiO^Na2O) vermischt und die Mischung dann durch Zuga.be von CO2 geliert wurde. Um der Siliciumdioxid-Aluminiumtrioxid-Hydrogel-To prepare mixtures of the zeolites with amorphous gel matrices, two samples of a semisynthetic amorphous inorganic hydrogel containing 30 parts of spruce kaolin clay in a mixture with 60 parts by weight of a silicon dioxide-aluminum trioxide hydrogel were prepared. These matrix components were produced by mixing the kaolin clay with dilute sodium silicate solution (5 % 3 3.2 SiO ^ Na 2 O) and then gelling the mixture by adding CO 2 . To make the silica-alumina-trioxide hydrogel

5,85.8 5,85.8 11,9011.90 5,735.73 13,8013.80 0,220.22 0*080 * 08 0,130.13 774774 860860 865865 60-20060-200 60-20060-200 60-20060-200

309815/1134309815/1134

komponente einen Gehalt an Al2O, von 25 Gew.Ji zu verleihen, wurde die Mischung dann mit einer Alaunlösung (10 % AIpO,) versetzt und durch Zugabe von Ammoniak auf einen neutralen pH-Wert eingestellt. Die Mischung wurde dann sprühgetrocknet, wobei Mikrokugeln in der Gröesenordnung von 60 bis 200 .um erhalten wurden. Anschliesaend wurden die Mikrokugeln mit Ammoniumsulfatlösung und Wasser gewaschen, wobei der Na2O- und Sulfatgehalt auf die in Tabelle 2 angegebenen Werte erniedrigt wurde:component has a content of Al 2 O to give 25 Gew.Ji was, the mixture was then treated with a solution of alum (10% AIPO,) and adjusted by adding ammonia to a neutral pH. The mixture was then spray dried to give microspheres on the order of 60 to 200 µm. The microspheres were then washed with ammonium sulfate solution and water, the Na 2 O and sulfate content being reduced to the values given in Table 2:

Tabelle II Table I I.

Matrix ^1 2 Matrix ^ 1 2

AIpO, Gew.^ Na2O Gew.?AIpO, wt. ^ Na 2 O wt.?

SO1J Gew.JS Davison-AbriebindexSO 1 J wt JS Davison abrasion index

Jersey-Abriebindex Oberfläche in m2/g*Jersey abrasion index surface in m 2 / g *

Porenvolumen in cnr/gPore volume in cnr / g

30, H 30, H. 308308 29,829.8 0,0090.009 0,620.62 O1OIlO 1 OIl 0,280.28 0,060.06 20,520.5 1313th -- 1,91.9 269269 0,510.51

nach dreistündigem Erhitzen auf 51IO Cafter three hours of heating at 5 1 IO C

Beispiel 3Example 3

Regeneration von Mischungen aus Zeolithen und amorphenRegeneration of mixtures of zeolites and amorphous

HydrogelenHydrogels

Zur Untersuchung der Eigenschaften von Katalysatormischunpen aus Zeolithen mit einer im wesentlichen aus amorphen Silicium· dioxid-Aluminiumtrioxid-Tonhydroßel bestehenden KomponenteTo investigate the properties of catalyst mixtures from zeolites with an essentially from amorphous silicon dioxide-aluminum trioxide-clay hydrate existing component

309815/1134309815/1134

wurden 11 Gew.JS, bezogen auf den Gehalt an Siliciumdioxid und Aluminiumtrioxid, des Zeolith' mit 89 Gew.% des in Beispiel 2 hergestellten anorganischen Hydrogels vermischt. Es wurden physikalische Mischungen mit den gemäss Beispiel 1 hergestellten CREY-, PCY- und REHY-Zeolithen hergestellt und untersucht. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Mischungen sind in Tabelle III zusammengestellt: were mixed the inorganic hydrogel prepared in Example 2 11 Gew.JS, based on the content of silicon dioxide and aluminum trioxide of the zeolite 'with 89 wt.%. Physical mixtures with the CREY, PCY and REHY zeolites prepared according to Example 1 were prepared and investigated. The physical and chemical properties of these mixtures are summarized in Table III:

Tabelle IIITable III

Mischung Nr.Mix no. 11 22 33 Zeolith aus Beispiel 1Zeolite from Example 1 CREYCREY PCYPCY REHYREHY Zeolithgehalt (Gew.% aufZeolite content (wt. % On Si/Al-Basis)Si / Al base) ii,0ii, 0 11,011.0 11,011.0 Matrix Nr. (aus Beispiel 2)Matrix no. (From example 2) 11 22 22 SE2O, Gew.?SE 2 O, wt. 1,821.82 0,550.55 1,501.50 Nach 3 h bei 5i0° C:After 3 h at 50 ° C: Oberfläche in m2/gSurface in m 2 / g 126126 360360 329329 Porenvolumen in cm /gPore volume in cm / g 0,590.59 " 0,16"0.16 0,150.15

Nach S-20 Dampfbehandlung : Oberfläche in m2/g Porenvolumen in cnr/gAfter S-20 steam treatment: surface area in m 2 / g pore volume in cnr / g

181 163 121 0,41 0,39 0,29181 163 121 0.41 0.39 0.29

'Dampfbehandlung 12 h, 825° C, Mischung aus 20 % Dampf und 80 % Luft'' Steam treatment 12 h, 825 ° C, mixture of 20 % steam and 80 % air

Beispiel 1 ' Example 1 '

Untersuchung über katalytisch^ Wirksamkeit der Mischungen aus Zeolithen und amorphen Hydrogelen Investigation of the catalytic effectiveness of mixtures of zeolites and amorphous hydrogels n

Um die katalytischen Eigenschaften der in Beispiel 3 hergestellten Katalysatormischungen zu untersuchen, wurde ein In order to investigate the catalytic properties of the catalyst mixtures prepared in Example 3, a

309*15/1134309 * 15/1134

Verfahren durchgeführt, bei dem die Katalysatormischungen in einer Versuchsanlage unter den Bedingungen des katalytischen Crackens mit öl in Kontakt gebracht wurden. Die Versuche wurden bei einer Temperatur von 493° C, einem Verhältnis von Katalysator zu öl (C/0) von Ί,Ο, einer stündlichen Gewichtsdurchsatzmenge (WHSV) von etwa *IO und einer Kontaktzeit oder ölzeit je Zyklus von 0,375 Minuten durchgeführt. Ein typischer Versuchsablauf in der Versuchsanlage bestand darin, dass der Katalysator etwa 0,375 Minuten mit dem öl in Kontakt gebracht, dann mit 100 % Dampf 3 Minuten gestrippt und anschliessend 30 Minuten in Luft bei einer Temperatur von 620° C regeneriert und vor dem nächsten Versuchsablauf 15 Minuten mit Stickstoff gespült wurde. Für jede Probe wurden die Daten während einer Versuchszeit bis zu etwa 160 Minuteri im öl aufgenommen. Die auf diese Weise erhaltenen Daten beziehen sich auf die Konversionseigenschaften und Koksausbeuten der jeweiligen Katalysatoren und sind in den Tabellen IV, V und VI sowie in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Aus Fig. 1 ergibt sich, dass die Umwandlung, aufgetragen gegen die Zeitdauer in öl ^ für PCY und REHY nach ungefähr etwa 100 Minuten im öl konstant wird. Die Umwandlung für die entsprechende CREY-Wirbelbettkomponente liegt zwischen den Werten für PCY und REHY nach ungefähr 80 Minuten. Aus Fig. 1 ist somit zu entnehmen, dass die Umwandlung für beide erfindungsgemäss hergestellten Zeolithe und für den bekannten CREY-ZeolithenProcess carried out in which the catalyst mixtures were brought into contact with oil in a pilot plant under the conditions of catalytic cracking. The tests were carried out at a temperature of 493 ° C, a ratio of catalyst to oil (C / 0) of Ί, Ο, an hourly weight throughput (WHSV) of about * IO and a contact time or oil time per cycle of 0.375 minutes. A typical test procedure in the test facility was that the catalyst was brought into contact with the oil for about 0.375 minutes, then stripped with 100% steam for 3 minutes and then regenerated for 30 minutes in air at a temperature of 620 ° C and 15 before the next test procedure Was purged with nitrogen for minutes. For each sample, the data were recorded in the oil during a test period of up to about 160 minutes. The data obtained in this way relate to the conversion properties and coke yields of the respective catalysts and are shown in Tables IV, V and VI and in FIGS. 1 shows that the conversion, plotted against the time in oil, for PCY and REHY becomes constant after approximately 100 minutes in the oil. The conversion for the corresponding CREY fluidized bed component is between the values for PCY and REHY after approximately 80 minutes. From Fig. 1 it can thus be seen that the conversion for both zeolites prepared according to the invention and for the known CREY zeolite

30Ö81S/113Λ30Ö81S / 113Λ

ungefähr gleich ist. Aus Fig. 2 hingegen ist zu entnehmen, dass die Koksausbeute sowohl für PCY als auch für REHY auf einen Wert von unter etwa 3>5 Gew.?, bezogen auf frischen Einsatz, nach etwa 85 Minuten für Wirbelbett-REHY-Katalysatoren und von Anfang an für Wirbelbett-PCY-Katalysatoren absinkt. Der bekannte Wirbelbett-CREY-Katalysator sinkt an keiner Stelle unter 4 Gew.56, bezogen auf das Volumen des frischen Einsatzes, ab. Hieraus ergibt sich deutlich, dass die erfindungsgemässen PCY- und REHY-Zeolithe bei Verwendung in katalytischen Prozessen eine bisher nicht erreichbare niedrige Koksproduktion bedingen.is roughly the same. From Fig. 2, however, it can be seen that that the coke yield for both PCY and REHY to a value of less than about 3> 5 wt.?, based on fresh Use after about 85 minutes for fluidized bed REHY catalysts and drops from the start for fluidized bed PCY catalysts. The well-known fluidized bed CREY catalyst does not sink on any Place under 4 wt. 56, based on the volume of the fresh Use, from. This clearly shows that the inventive PCY and REHY zeolites when used in catalytic processes a previously unattainable low Condition coke production.

309816/1134309816/1134

Tabelle IVTable IV

Katalysator: Katalysatormischung Nr. 1 (aus Tabelle III) Catalyst: catalyst mixture no. 1 (from Table III)

Vorbehandlung: S-20Pretreatment: S-20

M-Aktivität : V% Umwandlung 88,4M activity: V% conversion 88.4

Charge Nr.Batch no.

Umwandlung: Y% 8l,2 8l,8 76,8 75,8 74,4 73,6 73,9 Conversion: Y% 8l, 28l, 8 76.8 75.8 74.4 73.6 73.9

M H2: Gew.% FP 0,023 0,020 0,019 0,025 0,024 0,029 0,023 ο . M H 2 : wt% FP 0.023 0.020 0.019 0.025 0.024 0.029 0.023 ο.

<o Cr Benzin: V55FF 72,2 72,1 66,2 66,9 65,2 63,9 62,6<o C r petrol: V55FF 72.2 72.1 66.2 66.9 65.2 63.9 62.6

"* C+ Benzin/Umwandlung 0,89 0,88 0,86 0,88 0,88 0,87 0,85 cn 0 "* C + gasoline / conversion 0.89 0.88 0.86 0.88 0.88 0.87 0.85 cn 0

IT Leichtes Rücklauf»1: V$FF 8,3 8,0 8,1 8,9 9,4 9,4 8,9IT Slight return »1: V $ FF 8.3 8.0 8.1 8.9 9.4 9.4 8.9

co Koks: Gew.55 FF 3,9 4,1» 4,6 4,7 4,5 4,1 4,2co coke: weight 55 FF 3.9 4, 1 »4.6 4.7 4.5 4.1 4.2

C + Benzin/Koks 18,5 16,4 14,4 14,2 14,5 15,5 14,9C + gasoline / coke 18.5 16.4 14.4 14.2 14.5 15.5 14.9

Umwandlung/Koks 20,8 18,6 16,7 16,1 16,5 17,8 17,5Conversion / coke 20.8 18.6 16.7 16.1 16.5 17.8 17.5

^Längere einstündige Regeneration (normalerweise nur I6-I8 min. mit Aufheizen) für einen Zyklus zwischen Charge 5 und 6^ Longer one-hour regeneration (normally only I6-I8 min. With heating) for a cycle between batch 5 and 6

■fr-CD O■ fr-CD O

Tabelle V.Table V.

Katalysator: Katalysatormischung Nr. 2 (aus Tabelle III) - ι Catalyst: catalyst mixture no. 2 (from Table III) - ι

Vorbehandlung: S-20Pretreatment: S-20

Charge Nr. 1 2 . 3 4 5 ' 6 ' f 8 *9 10 11 12 13 1*1 Umwandlung: V* 71,2 70,1 67,9 67,4 67,6 66,6. 65,3 66,3 66,1 73,0 72,9 71,0 72,6 73,4 H2: Gew.$ FP 0,019 0,028 0,028 0,019 0,022 0,028 0,024 0,025 0,028 0,0.17 0,020 0,024 0,024 0,015 C^Benzin; V* PP 62,2 55,9 58,2 56,8 58,5 56,7 55,8 56,5 57,4 64,9 63,4 63,0 64,1 64,6 C*Benzin/Umwandlung 0,87 0,85 0,-86 0,84 0,87 0,85 0,86 0,85 0,87 0,89 0,87 0,89 · 0,88 0,88 Leichtes Rücklauf81: Batch No. 1 2. 3 4 5 '6' f 8 * 9 10 11 12 13 1 * 1 Conversion: V * 71.2 70.1 67.9 67.4 67.6 66.6. 65.3 66.3 66.1 73.0 72.9 71.0 72.6 73.4 H 2 : wt. $ FP 0.019 0.028 0.028 0.019 0.022 0.028 0.024 0.025 0.028 0.0.17 0.020 0.024 0.024 0.015 C ^ gasoline ; V * PP 62.2 55.9 58.2 56.8 58.5 56.7 55.8 56.5 57.4 64.9 63.4 63.0 64.1 64.6 C * gasoline / conversion 0.87 0.85 0. -86 0.84 0.87 0.85 0.86 0.85 0.87 0.89 0.87 0.89 0.88 0.88 Light return81:

~VfPF 10,1 10,5 10,0 9,5 9,1 10,2 10,1 11,5 10,2 10,1 11,1 11,3 10,7 10,6~ VfPF 10.1 10.5 10.0 9.5 9.1 10.2 10.1 11.5 10.2 10.1 11.1 11.3 10.7 10.6

Koks:- Gew.SS FF 2,7 2,6 2,3 2,3 2,4 2,5 .2,1 2,4 1,7 2,1 1,9 1,7 1,8 1,7 Coke: - Weight SS FF 2.7 2.6 2.3 2.3 2.4 2.5 .2.1 2.4 1.7 2.1 1.9 1.7 1.8 1.7

C* Benzin/Koks 2,50 2,50 25,3 24,7 24,4 22,7 26,6 23,5 33,8 30,9 33,3 37,0 35,6 38,0C * gasoline / coke 2.50 2.50 25.3 24.7 24.4 22.7 26.6 23.5 33.8 30.9 33.3 37.0 35.6 38.0

p " ■ ■ . p "■ ■.

Umwandlung/Koks 26,4 27,0 29,5 29,3 28,2 26,6 31,1 27,6 38,9 34,7 38,4 .41,8. 40,3 43,2Conversion / coke 26.4 27.0 29.5 29.3 28.2 26.6 31.1 27.6 38.9 34.7 38.4 .41.8. 40.3 43.2

Längere einstündige Regeneration (normalerweise nur 16-18 min. mit Aufheizen) für einen Zyklus zwischen Charge 9 und 10 ,Longer one-hour regeneration (usually only 16-18 min. With heating) for a cycle between batch 9 and 10,

to β»to β »

cncn

fa»fa"

NJ •tr-CO O Cn NJNJ • tr-CO O Cn NJ

Tabelle VITable VI

Katalysator: Kat aly sat orinis chung Nr. 3 (aus Tabelle IH) Catalyst: Kat aly sat orinis chung No. 3 (from Table IH)

Charge Nr.Batch no. 11 22 33 78,1
0,019
69,9
78.1
0.019
69.9
55 "6"6 77th 88th 99 1010 1111
Umwandlung: V%
H„: Gew.se PP
C^+ Benzin: V? FF
Conversion: V%
H ": Gew.se PP
C ^ + gasoline: V? FF
74,5
0,028
66,7
74.5
0.028
66.7
74,5
0,026
66,4
74.5
0.026
66.4
75,6
0,026
68,5
75.6
0.026
68.5
0,890.89 76,3
0,025
68,9
76.3
0.025
68.9
77,3
0,027
69,6
77.3
0.027
69.6
76,3
0,028
67,0
76.3
0.028
67.0
73,9
0,023
65,0
73.9
0.023
65.0
73,9
0,028
65,8
73.9
0.028
65.8
77,1
0,023
68,5
77.1
0.023
68.5
77,3
0,031
70,3
77.3
0.031
70.3
j
C^ 3enzin/Umwandlung
Leichtes Rücklauföl:
j
C ^ 3 gasoline / conversion
Light return oil:
0,900.90 0,890.89 0,900.90 10,9
4,4
10.9
4.4
0,900.90 0,900.90 0,880.88 0,880.88 0,890.89 0,890.89 0,910.91
VJR PF
Koks: Gew.% FF
VJR PF
Coke: wt % FF
12,9
3,9
12.9
3.9
11,1
4,0 3
11.1
4.0 3
11,5
,8
11.5
,8th
15,9
17,8
15.9
17.8
11,4
3,9
11.4
3.9
10,7
4,2
10.7
4.2
10,6
4,0
10.6
4.0
12,0
3,6
12.0
3.6
12,5
3,5
12.5
3.5
10,3
3,4
10.3
3.4
9,8
3,4
9.8
3.4
C- Benzin/Koks
Umwandlung/Koks
C- gasoline / coke
Conversion / coke
17,1
19,1
17.1
19.1
16,6
18,6
16.6
18.6
18,0
19,9
18.0
19.9
17,7
19,5
17.7
19.5
16,6
18,4
16.6
18.4
16,7
19,1
16.7
19.1
18,0
20,5
18.0
20.5
18,8
21,1
18.8
21.1
20,1
22,7
20.1
22.7
20,6
22,7
20.6
22.7

Längere einstündige Regeneration (normalerweise nur 16-18 min. mit Aufheizen)
für einen Zyklus zwischen Charge 6 und 7
Longer one-hour regeneration (usually only 16-18 min. With heating)
for a cycle between batch 6 and 7

Diesen Ergebnissen ist zu entnehmen, dass die erfindungsgemässen koksselektiven Zeolithe katalytische Crackkatalysatoren ergeben, die zu einer wirksamen Umwandlung hochmolekularer Kohlenwasserstoffe in wertvolle niedermolekulare Derivate führen. Die Koksselektivität der erfindungsgemässen PCY- und REHY-Zeolithkomponenten ist im Vergleich zu den bisher bekannten mit Seltenen Erden beladenen Faujasiten einzigartig. Von besonderem Vorzug ist ferner, dass sich die Zeolithe zu gut verwertbaren und einsetzbaren physikalischen Mischungen mit amorphen Matrixkomponenten verarbeiten lassen.It can be seen from these results that the coke-selective zeolites according to the invention are catalytic cracking catalysts result in an effective conversion of high molecular weight hydrocarbons into valuable low molecular weight Lead derivatives. The coke selectivity of the PCY and REHY zeolite components according to the invention is im Unique compared to the previously known rare earth loaded faujasites. Of particular advantage is furthermore, that the zeolites result in easily utilizable and usable physical mixtures with amorphous matrix components let process.

309815/1134309815/1134

Die in der Beschreibung erwähnten Abriebindices, nämlich der Roller-Abriebindex, der auch als Davison-Abriebindex bezeichnet wird, und der Jersey-Abriebindex werden wie folgt berechnet:The abrasion indices mentioned in the description, namely the roller abrasion index, also known as the Davison abrasion index and the Jersey Abrasion Index are calculated as follows:

Davison-Index (Roller-Index) 1 Davison index (roller index)

Eine 7 g-Probe der zu untersuchenden Katalysatormischung wird zur Entfernung von Teilchen in der Grössenordnung von 0 bis 20 ,um gesiebt. Die Fraktion mit einer Grosse über 20 ,um wird dann einer fünfstündigen Behandlung in einem Standard-Roller-Korngrössenanalysator der Merken Instrument Corporation, Silver Spring, unter Verwendung einer Düse mit 0,1778 cm und einer I.D.U-Röhre mit 2,51J cm unterworfen. Die Luftströmungsgeschwindigkeit beträgt 9 l/min. Der Davison-Indexwert wird wie folgt berechnet:A 7 g sample of the catalyst mixture to be examined is sieved to remove particles on the order of 0 to 20 μm. The fraction having a size more than 20, then to five hours of treatment in a standard Roller-Korngrössenanalysator the pinboard Instrument Corporation, Silver Spring, using a nozzle having a 0.1778 cm and IDU tube with 2.5 1 J cm subject. The air flow rate is 9 l / min. The Davison Index Value is calculated as follows:

Gewicht des während des 5stündigen Testes ge-Weight of the

Davison-Index - bildeten Materials mit 0-20 ,um Grosse » 100 Davison index - formed material with 0-20 , around size »100

Gewicht der ursprünglichen Fraktion mit Grosse über 20 ,umWeight of the original fraction with a size over 20 μm

Jersey-Index 2 Jersey index

Der Jersey-Index wird unter Verwendung der gleichen Apparatur und unter gleichen Bedingungen wie der Davison-Index erhalten, wobei aber der Anteil mit einer Grosse von 0 bis 20 ,um während der letzten vier Stunden des Versuches, d.h. also, in der zweiten bis fünften Stunde, anstelle der gesamten fünf Stunden des Versuches gesammelt wird, wobei dasThe Jersey Index is obtained using the same apparatus and conditions as the Davison Index, but the proportion with a size of 0 to 20 μm during the last four hours of the experiment, i.e. in the second to fifth hour instead of the entire five hours of the experiment is collected, with the

309815/1 UA309815/1 UA

während der ersten Stunde gebildete Material mit einer Grosse von O bis 20 »um verworfen wird. Der Jersey-Index wird wie folgt berechnet:Material formed during the first hour with a size of 0 to 20 »m is discarded. The Jersey Index is calculated as follows:

Gewicht des während der 2.bis 5· Stunde des Testes gewonnenen Materials mit einer GrosseWeight of the material obtained during the 2nd to 5th hour of the test with a size

Jersey-Index = = Jersey index = =

44th

Gewicht der ursprüngliehen Fraktion mit einer Grosse von mehr als 20 .umWeight of the original fraction with a size of more than 20 um

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 1. Zeolithkatalysatoren zum Cracken von Kohlenwasserstoffen im Wirbelbettverfahren aus abriebfesten Teilchen mit einer Grosse von etwa 50 - 200 ,um, die aus kristallinen Alumosilicaten mit einem Siliciumdioxid : Aluminiumtrioxid-Verhältnis von über 3,0 : 1 bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass als Kationen der Zeolithe Wasserstoff und Seltene Erdmetalle in Mengen von 0,3 - I1J % seltener Erdoxide, bezogen auf das Gewicht des Zeolithen, vorliegen und dass Alkalikationen in Mengen von weniger als 1 % Alkalioxid, bezogen auf das Gewicht des Zeolithen, vorhanden sind.1. Zeolite catalysts for cracking hydrocarbons in the fluidized bed process from abrasion-resistant particles with a size of about 50-200, which consist of crystalline aluminosilicates with a silicon dioxide: aluminum trioxide ratio of over 3.0: 1, characterized in that the cations Zeolites hydrogen and rare earth metals are present in amounts of 0.3-1 1 % of rare earth oxides, based on the weight of the zeolite, and that alkali cations are present in amounts of less than 1 % alkali oxide, based on the weight of the zeolite. 2. Verfahren zur Herstellung eines Zeolithkatalysators zum Cracken von Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass (a) mikrokugelförmige Teilchen mit einer Grosse von etwa 50 - 200 .um und mit einem Gehalt an Siliciumdioxid und Aluminiumtrioxid, die in Zeolithe umwandelbar sind, hergestellt werden, (b) dass diese Teilchen in einer hydrothermalen Umsetzung mit Natriumhydroxid und mit gegebenenfalls zur Herstellung von Zeolithen mit einem Siliciumdioxid-Aluminiumtrioxid-Verhältnis von mindestens 3,0 : 1 notwendigen Siliciumdioxid umgesetzt werden, und dass (c) die mikrokugelförmißen Zeolithe einem Ionen-2. Process for the production of a zeolite catalyst for cracking hydrocarbons, characterized in that that (a) microspherical particles with a size of about 50-200 µm and with a content of silicon dioxide and aluminum trioxide which are convertible to zeolites, (b) that these particles in a hydrothermal reaction with sodium hydroxide and with optionally for the production of zeolites with a Silica-alumina ratio of at least 3.0: 1 necessary silicon dioxide are converted, and that (c) the microspherical zeolites an ionic 309815/1134309815/1134 -If--If- austausch mit Lösungen unterzogen werden„ deren Ionen bei thermischer Zersetzung Wasserstoffkationen im Zeolithen hinterlassen und dass eine Beladung mit seltenen Erdmetallionen zur Erzielung eines Gehaltes an seltenen Erdmetalloxiden bis zu 14 % s bezogen auf das Gewicht des zeolithen, erfolgt und dass die Zeolithe calciniert werden.exchange with solutions are subjected to “the ions of which leave hydrogen cations in the zeolite during thermal decomposition and that loading with rare earth metal ions to achieve a content of rare earth metal oxides of up to 14 % s based on the weight of the zeolite takes place and that the zeolites are calcined. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt (c) die mikrokugelförmigen Zeolithe dem Ionenaustausch und der Caleinierung unterworfen werden durch (i) Reduktion des NapO-Gehaltes des Zeolithen auf etwa 1,5 - ^ Gew.% durch Ionenaus- tausch mit Kationen, die bei thermischer Zersetzung Wasserstoffkationen im Zeolithen zurückbildens (ii) durch Ionenaustausch des Zeolithen mit einer Lösung seltener Erdmetallsalze mit einer Konzentration zur Erzielung eines Gehaltes an seltenen Erden von etwa 0,3 - 10 Gew.^, bezogen auf den Zeolithen, (iii) durch Trocknen und Calcinieren des beladenen Zeolithen bei Temperaturen von etwa 370 - 87O0 C während 0,1-3 Stunden, und (iv) durch Beladen des calcinierten Zeo-.lithen mit einer Ammoniumsalzlösung zur Reduzierung des Gehaltes an Natriumoxid auf unter 1 Gew.55.3. The method according to claim 2, characterized in that in method step (c) the microspherical zeolites are subjected to the ion exchange and the Caleinierung by (i) reduction of the NapO content of the zeolite to about 1.5 - ^ wt. % By Ion Aus- Exchange with cations that form hydrogen cations in the zeolite during thermal decomposition s (ii) by ion exchange of the zeolite with a solution of rare earth metal salts with a concentration to achieve a rare earth content of about 0.3-10% by weight, based on the zeolite , (iii) drying and calcining the loaded zeolites at temperatures of about 370 - 87O 0 C for 0.1-3 hours, and (iv) by loading the calcined Zeo-.lithen with an ammonium salt solution to reduce the content of sodium oxide to less than 1 weight 55. 30981-5/113430981-5 / 1134 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt (c) die mikrokugelförmigen Zeolithe einem Ionenaustausch und einer Calcinierung unterworfen werden durch (i) Reduzierung des Gehaltes an Na2O des Zeolithen auf weniger als 4 Gew.JE durch Ionenaustausch bei einem pH-Wert von 3»0 - 3»5 mit einer Lösung mit einem Gehalt an seltenen Erden zur Erzielung eines Gehaltes an seltenen Erden von 6-14 Gew.?, bezogen auf den Zeolithen, (ii) durch Calcinieren des beladenen Zeolithen bei einer Temperatur von 425 - 760° C für 1-3 Stunden und (iii) durch Beladen des calcinierten Zeolithen mit einer Lösung mit einem Gehalt an nach thermischer Zersetzung Wasserstoffionen im Zeolithen zurückbildenden Ionen in ausreichenden Mengen zur Reduzierung des Alkalioxidgehaltes des Zeolithen auf weniger als 0,5 Gew./?.4. The method according to claim 2, characterized in that in process step (c) the microspherical zeolites are subjected to ion exchange and calcination by (i) reducing the Na 2 O content of the zeolite to less than 4 Gew.JE by ion exchange at a pH value of 3 »0-3» 5 with a solution with a rare earth content to achieve a rare earth content of 6-14 wt.?, based on the zeolite, (ii) by calcining the loaded zeolite at a Temperature of 425 - 760 ° C for 1-3 hours and (iii) by loading the calcined zeolite with a solution containing ions that re-form hydrogen ions in the zeolite after thermal decomposition in sufficient quantities to reduce the alkali oxide content of the zeolite to less than 0, 5 wt / ?. 5. Katalysatormischung zum Cracken von Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Zeolithen nach Anspruch 1-4 zusammen mit einem mikrokugelförmigen anorganischen Oxidgel enthältv5. Catalyst mixture for cracking hydrocarbons, characterized in that it is a zeolite Claims 1-4 together with a microspherical inorganic oxide gel contains 6. Verwendung des Zeolithen nach Anspruch 1-4 oder einer Mischung nach Anspruch 5 zun Cracken von Kohlenwasserstoffen ohne wesentliche Bildung von Koks.6. Use of the zeolite according to claims 1-4 or a mixture according to claim 5 for cracking hydrocarbons without substantial formation of coke. si:g0 309815/1134 si: g0 309815/1134 LeerseiteBlank page
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