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DE2620555A1 - Hydrocracking catalysts contg. noble metals - dispersed in liquid phase of metal fluoride in fluorine-contg. acid - Google Patents

Hydrocracking catalysts contg. noble metals - dispersed in liquid phase of metal fluoride in fluorine-contg. acid

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Publication number
DE2620555A1
DE2620555A1 DE19762620555 DE2620555A DE2620555A1 DE 2620555 A1 DE2620555 A1 DE 2620555A1 DE 19762620555 DE19762620555 DE 19762620555 DE 2620555 A DE2620555 A DE 2620555A DE 2620555 A1 DE2620555 A1 DE 2620555A1
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DE
Germany
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acid
catalyst
metal
reaction
hydrocracking
Prior art date
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Pending
Application number
DE19762620555
Other languages
German (de)
Inventor
Joseph John Porcelli
Michael Siskin
Jos Wristers
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.)
ExxonMobil Technology and Engineering Co
Original Assignee
Exxon Research and Engineering 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
Priority claimed from US05/577,349 external-priority patent/US4036738A/en
Priority claimed from US05/577,350 external-priority patent/US4036737A/en
Application filed by Exxon Research and Engineering Co filed Critical Exxon Research and Engineering Co
Publication of DE2620555A1 publication Critical patent/DE2620555A1/en
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Abstract

Catalysts substantially in a liq. phase, contain (a) a fluoride of Ta, Nb and/or B, (b) HF, 1-4c trifluoroalkyl sulphonic acid or trifluoracetic acid, and (c) a noble metal of Group VIII dispersed on a carrier. (b) is present in at least equimolar ratio to (a), which is at least partly dissolved, and (c) is dispersed in the acid. They are used in the hydrocracking of a wide variety of hydrocarbon materials from petroleum, tar sands, bitumen, coal oils, shale oil, etc. Also for cracking or aromatic hydrocarbons, high mol. wt. paraffins, waxes and polymers into more useful prods. Sulphur-contg. oils may be used, and life of the catalyst is extended since it is not deactivated by coke deposits. Lower hydrogen pressures may be used than with known catalysts.

Description

Hydrocrackkatalysator und verbessertes Hydrocrackverfahren unter Verwendung dieses Katalysators Die Erfindung betrifft einen verbesserten Hydrocrackkatalysator und ein verbessertes Hydrocrackverfahren und bezieht sich speziell auf das Hydrocracken unter Verwendung einer Edelmetall-Hydrierungskomponente.Hydrocracking Catalyst and Improved Hydrocracking Process Using This Catalyst The invention relates to an improved hydrocracking catalyst and an improved hydrocracking process and relates specifically to hydrocracking using a noble metal hydrogenation component.

Für die üblichen Hydrocracking-Verfahren wird im allgemeinen ein Katalysator eingesetzt, der eine oder mehrere.Hydrierungsaktivität aufweisende Komponenten entweder in elementarer Form oder als Oxid oder Sulfid enthält. Solche Komponenten sind gewöhnlich durch Imprägnierung auf einen aus anorganischem porösem Trägermaterial, wie beispielsweise Siliziumoxid, Siliziumoxid-Aluminiumoxid, kristalline Alumino-Silikate und dergleichen bestehenden Bestandteil abgelagert. Zwar kann man damit sehr vorteilhaft arbeiten, aber es bestehen trotzdem gewisse Nachteile. Beispielsweise benötigt man hohe Wasserstoffdrücke, wie z.B. 1200 bis 2000 psig, um starke Ablagerungen von Koks auf dem Katalysator zu vermeiden (durch die die Katalysatoraktivität störend vermindert wird). Außerdem sind solche Katalysatoren empfindlich gegen den im Einsatzmaterial vorhandenen Schwefelgehalt.A catalyst is generally used for common hydrocracking processes used, the one or more components exhibiting hydrogenation activity either in elemental form or as an oxide or sulfide. Such components are common by impregnation on an inorganic porous carrier material, such as Silica, silica-alumina, crystalline aluminosilicates, and the like existing component deposited. You can work with it very advantageously, but there are nevertheless certain disadvantages. For example, you need high hydrogen pressures such as 1200 to 2000 psig to avoid heavy coke deposits on the catalyst to be avoided (through which the catalyst activity is disruptively reduced). aside from that such catalysts are sensitive to the sulfur content in the feed.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, das Hydrocracken von Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial mit einem aus einem Metallhalogenid und einer Protonen an das System liefernden Säure durchzuführen.It has been proposed to hydrocrack hydrocarbon feed with one of a metal halide and a proton supplying the system Acid carry out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hydrocrackkatalysator in Vorschlag zu bringen, der aus einem bestimmten ausgewählten Metallhalogenid/Protonensäure-System besteht und eine gegenüber den bisherigen Katalysatoren dieser Art stark verbesserte Lebensdauer besitzt.The invention is based on the object of a hydrocracking catalyst to propose the one selected from a certain metal halide / protonic acid system exists and one compared to the previous catalysts of this type is greatly improved Service life.

Diese Aufgabe wird gelöst mittels eines Katalysators der eingangs beschriebenen Art in Form eines im wesentlichen Flüssigphasen-Systems, der erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch die Kombination von a) einem Metallfluorid mit Tantal, Niob oder Bor oder einem Gemisch dieser Metallfluoride, b) einer Fluß-, C1 bis C4-Trifluoralkylsulfon-, Fluorsulfon- oder Trifluoressigsäure, und c) einer auf einem Träger vorhandenen Edelmetallhydrierungskomponente aus der Gruppe VIII, wobei die Säure in wenigstens äquimolarem Verhältnis zu dem Metallhalogenid vorhanden ist, wenigstens eine Teilmenge des Metallfluorids in der Säure gelöst und die Hydrierungskomponente in der Säure dispergiert vorliegen.This object is achieved by means of a catalytic converter from the introduction described type in the form of an essentially liquid phase system according to the invention is characterized by the combination of a) a metal fluoride with tantalum, Niobium or boron or a mixture of these metal fluorides, b) a flux, C1 to C4 trifluoroalkyl sulfone, Fluorosulfonic or trifluoroacetic acid, and c) one on a carrier present noble metal hydrogenation component from Group VIII, the acid is present in at least an equimolar ratio to the metal halide, at least a portion of the metal fluoride dissolved in the acid and the hydrogenation component present dispersed in the acid.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß eine große Anzahl verschiedener Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterialien, einschließlich Schwefel enthaltender Einsätze vorteilhaft bei relativ niedrigen Temperaturen und Drücken mit einem eine lange Lebensdauer besitzenden Katalysatorsystems einer Hydrocrackbehandlung unterzogen werden können, wenn das Katalysatorsystem ein Metallfluorid, eine an das System Protonen liefernde Fluorid enthaltende Bronsted-Säure und als Hydrierkomponente ein auf einem Träger befindliches Edelmetall der Gruppe VIII enthält.According to the invention it has been found that a large number of different Hydrocarbon feedstocks, including feedstocks containing sulfur advantageous at relatively low temperatures and pressures with a long one Hydrocracked catalyst system having a lifetime If the catalyst system is a metal fluoride, one attached to the system Bronsted acid containing proton-donating fluoride and as a hydrogenation component contains a Group VIII noble metal carried on a carrier.

Wesentlich ist es, daß das Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial in diesem sauren Katalysator relativ unlöslich ist. Das hat zur Folge, daß dann, wenn man das Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial in Kontakt mit dem Katalysator bringt, die stärker basischen Bestandteile bevorzugt in die Katalysatorphase extrahiert und hydrogecrackt werden. Die Produkte der Hydrocrack-Reaktion, beispielsweise Paraffine und Naphthene, werden dann wieder in die Kohlenwasserstoffphase abgegeben.It is essential that the hydrocarbon feedstock in this acid catalyst is relatively insoluble. As a result, if you brings the hydrocarbon feed into contact with the catalyst, the more basic components are preferably extracted into the catalyst phase and be hydrocracked. The products of the hydrocracking reaction, for example paraffins and naphthenes, are then released back into the hydrocarbon phase.

Die Zubereitung des Katalysatorsystems ist für die Funktionsweise des Katalysators bei der Hydrocrackbehandlung von Bedeutung. So muß beispielsweise die Bronsted-Säure in einer so ausreichenden Menge vorhanden sein, daß wenigstens eine Teilmenge der Metallfluorid-Katalysatorkomponente darin gelöst wird. Bezogen auf ein Metallfluorid sollte demgemäß die Bronsted-Säure in einem molaren Verhältnis von wenigstens 1:1 in der Reaktionszone vorhanden sein. Jedoch empfiehlt es'sich im allgemeinen zwecks Erhöhung der Aktivität des Katalysatorsystems, das molare Verhältnis von Bronsted-Säure zu Metallfluorid höher einzustellen (wobei die Höchstmenge an Bronsted-Säure sich von selbst dadurch ergibt, daß die Bronsted-Säure die Gesamtacidität des Reaktionssystems verdünnt). Praktisch liegt das molare Verhältnis von Bronsted-Säure zu Metallfluorid zweckmäßig bei wenigstens etwa 2:1 und insbesondere bei wenigstens 5:1. Die obere Grenze ist an sich nicht kritisch, da die Bronsted-Säure als Verdünnungs-oder Lösungsmittel bei der Reaktion zu dienen vermag. Je nach der relativen Menge der eingesetzten Materialien stellt diese Teilmenge des Katalysators eine separate Phase in dem Reaktionsgemisch dar, und mindestens eine Teilmenge oder die Gesamtmenge des Metallhalogenids liegt in der Bronsted-Säure gelöst vor. In dem erfindungsgemäßen Katalysator verwendbare Metallfluoride sind die Fluoride von Tantal, Niob und Bor. Häufig verwendet man, wenn man Tantal und Niob einsetzt, diese Metalle in Form eines innigen Gemisches, und dementsprechend können auch Gemische von Tantal- und Niobfluoriden benutzt werden. Tantal und Niob setzt man bevorzugt ein.The preparation of the catalyst system is essential for the functioning of the catalyst is important in hydrocracking treatment. So must for example the Bronsted acid must be present in sufficient quantity that at least a portion of the metal fluoride catalyst component is dissolved therein. Based to a metal fluoride should accordingly the Bronsted acid in a molar ratio at least 1: 1 be present in the reaction zone. However, it is recommended generally for the purpose of increasing the activity of the catalyst system, the molar Set the ratio of Bronsted acid to metal fluoride higher (with the maximum amount of Bronsted acid is self-evident from the fact that Bronsted acid is the total acidity of the reaction system). Practically it is the molar ratio of Bronsted acid to metal fluoride expediently at least about 2: 1 and in particular at least 5: 1. The upper limit is not critical per se, since the Bronsted acid acts as a diluent or Solvent able to serve in the reaction. Depending on the relative amount of The materials used make this part of the catalyst a separate phase in the reaction mixture, and at least a portion or the total amount of the metal halide is dissolved in the Bronsted acid. In the invention Metal fluorides that can be used as catalysts are the fluorides of tantalum, niobium and boron. Often, when using tantalum and niobium, these metals are used in the form of a intimate mixture, and accordingly mixtures of tantalum and niobium fluorides used will. Tantalum and niobium are preferred.

Der Bronsted-Säure-Bestandteil des Katalysators sollte eine Fluorid enthaltende Verbindung sein, die an das System Protonen zu liefern vermag, eine-Protonsäure. (Fluorid enthaltende Materialien sind zweckmäßig, damit unerwünschte Halogen-Austauschreaktionen vermieden werden). Brauchbare Säuren sind beispielsweise Flußsäure, Fluorsulfonsäure, Trifluormethansulfonsäure und Trifluoressigsäure. Die Säuren kann man alleine oder im Gemisch mit ihren entsprechenden Anhydriden benutzen. Bevorzugt verwendet man Fluorwasserstoff.The Bronsted Acid component of the catalyst should be a fluoride containing compound capable of delivering protons to the system, a protonic acid. (Materials containing fluoride are useful to prevent undesirable halogen exchange reactions be avoided). Usable acids are, for example, hydrofluoric acid, fluorosulfonic acid, Trifluoromethanesulfonic acid and trifluoroacetic acid. The acids can be used alone or use in a mixture with their corresponding anhydrides. It is preferred to use Hydrogen fluoride.

Der dritte Bestandteil des erfindungsgemäßen Katalysatorsystems kann, allgemein gesagt, eine Edelmetall-Hydrier-Komponente der Gruppe VIII sein. Solche Komponenten werden üblicherweise alleine oder in Verbindung mit anderen Materialien zum Hydrieren von ungesättigten Kohlenwasserstoffen eingesetzt. Die Hydrierungskomponente sollte ein auf einem Trägermaterial befindliches Metall oder ein Oxid oder Sulfid des Metalls sein. Es kann sich dabei um qin Metall aus der Platingruppe (Platin, Osmium, Palladium, Iridium) oder der Palladiumgruppe (Palladium, Ruthenium, Rhodium) handeln.The third component of the catalyst system according to the invention can generally speaking, a Group VIII noble metal hydrogenation component. Such Components are usually used alone or in conjunction with other materials used for the hydrogenation of unsaturated hydrocarbons. The hydrogenation component should be a metal on a carrier material or an oxide or sulfide of the metal. It can be qin metal from the platinum group (platinum, Osmium, palladium, iridium) or the palladium group (palladium, ruthenium, rhodium) Act.

Platin, Palladium und Iridium sind die bevorzugt verwendeten Metalle, und insbesondere zweckmäßig setzt man Palladium und Platin ein.Platinum, palladium and iridium are the preferred metals, and it is particularly expedient to use palladium and platinum.

Die Hydrierungskomponente befindet sich vorteilhaft auf einem festen Trägermaterial, das mit den sauren Bestandteilen des Katalysatorsystems nicht reagiert und sich mit den sauren Bestandteilen vermischen läßt, so daß die Hydrierungskomponente sich ähnlich wie eine Aufschlämmung oder Dispersion in der sauren Katalysatorphase und nicht in der Kohlenwasserstoffphase befindet. Als Trägersubstanzen können Aktivkohle, Holzkohle, Kohlenstoff, Koks, fluorierte oder sulfonierte hitzebeständige Oxide, Teflon und dergleichen eingesetzt werden. Allerdings sind im vorliegenden Fall die bekannten unbehandelten Trägermaterialien, wie beispielsweise Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Titanoxid und sonstige dieser hitzebeständigen Oxide ungeeignet, da sie gegen Fluoride empfindlich sind und von Fluoriden angegriffen und abgebaut werden können. Eine besonders bevorzugte wasserstoffaktive Komponente ist Palladium auf Kohlenstoff.The hydrogenation component is advantageously on a solid Support material that does not react with the acidic components of the catalyst system and can be mixed with the acidic components, so that the hydrogenation component similar to a slurry or dispersion in the acidic catalyst phase and not in the hydrocarbon phase. Activated carbon, Charcoal, carbon, coke, fluorinated or sulfonated refractory oxides, Teflon and the like can be used. However, in the present case, the known untreated carrier materials, such as aluminum oxide, silicon oxide, Titanium oxide and other of these heat-resistant oxides are unsuitable as they are resistant to fluoride are sensitive and can be attacked and broken down by fluorides. One a particularly preferred hydrogen-active component is palladium on carbon.

Die Hydrierungskomponente des erfindungsgemäßen Katalysatorsystems ist im allgemeinen im Handel erhältlich. Man kann sie jedoch in einfacher Weise auch selbst herstellen durch in Kontakt bringen des Kohlenstoff-Trägermaterials mit einer wäßrigen Lösung des Metallhalogenids, Abdampfen des Wassers und anschließendes 2-stündiges Reduzieren mit Wasserstoff bei etwa 3000C. Die Hydrierungskomponente kann zweckmäßig in einer Teilchengröße von etwa 38 /um bis 25 mm, vorzugsweise 75 /um bis 12,5 mm vorliegen.The hydrogenation component of the catalyst system according to the invention is generally available commercially. However, you can do them in a simple way also produce it yourself by bringing the carbon carrier material into contact with an aqueous solution of the metal halide, evaporation of the water and then Reduce with hydrogen for 2 hours at about 3000C. The hydrogenation component can expediently have a particle size of about 38 μm to 25 mm, preferably 75 / by up to 12.5 mm.

Die Menge an eingesetzter Hydrierungskomponente ist nicht kritisch. Sie sollte jedoch so ausreichend sein, daß sie während der längeren Lebensdauer des Katalysators in dem sauren Hydrocrack-Katalysator wirksam bleibt. Die längere Lebensdauer des Katalysators beginnt sich dann auszuwirken, wenn der Gehalt an Hydrierungskomponente wenigstens etwa 0,0001 Gew.%, vorteilhaft 0,001 Gew.% und insbesondere wenigstens etwa 0,05 Gew.% Metall darin enthält, wobei die Gew.%-Angabe des Metalls in der Hydrierungskomponente auf die Säure bezogen berechnet ist. Durch höhere Zugabemengen an Hydrierungskomponente wird nur einfach die Hydrierungsgeschwindigkeit gesteigert.The amount of hydrogenation component used is not critical. However, it should be sufficient that it will last for a longer period of time of the catalyst remains effective in the acidic hydrocracking catalyst. The longer one The life of the catalyst begins to have an effect when the content of hydrogenation component at least about 0.0001% by weight, advantageously 0.001% by weight and in particular at least Contains about 0.05% by weight of metal therein, the% by weight of the metal in the Hydrogenation component is calculated based on the acid. By adding higher amounts of the hydrogenation component, the rate of hydrogenation is simply increased.

Die vollständige erfindungsgemäße Katalysatorkombination ist eine Flüssigphasensäure, in der ein auf Trägermaterial abgelagertes Edelmetall enthalten ist. Wie zuvor erwähnt, soll es sich um ein solches Trägermaterial handeln, das mit der Säure nicht reagiert. Die Konzentration des Edelmetalls auf dem Trägermaterial kann etwa 0,01 bis etwa 20 Gew.%, vorzugsweise etwa 0,2 bis etwa 10 Gew.%, bezogen auf das Trägermaterial, betragen. Der auf dem Träger vorhandene Metallbestandteil kann in Teilchengröße eines feinen Pulvers, beispielsweise mit Durchmessern von 38/um bis 25 mm vorliegen. Allerdings ist die Teilchenabmessung keine kritische Größe bei der Fertigung des Katalysators (es genügt, wenn das auf dem Trägermaterial befindliche Metall in Form einer Dispersion in der sauren Katalysatorphase vorliegt) . Das auf dem Trägermaterial vorhandene Metall trägt zur Erhöhung der Lebensdauer des sauren Katalysators bei, wenn es auch nur in sehr kleinen Mengen, beispielsweise in Mengen von etwa 1,0 x 10 Gew.%, vorteilhaft 1,0 x 10 3 Gew.% und insbesondere 5,0 x 10-2 Gew.% (Gew.% an Edelmetall, bezogen auf die Säure) vorhanden ist. Wenn man das pulverisierte Edelmetall der Säure zugibt, wird es augenblicklich benetzt und bildet in der Säure eine Dispersion. Folglich scheidet sich das auf dem Träger vorhandene Metall auch bei wiederholter Extraktion mit Kohlenwasserstoffen nicht von der Säure ab. Man kann jedoch das auf dem Trägermaterial befindliche Edelmetall durch Filtrieren, Zentrifugieren oder sonstige übliche Methoden aus der Säure abscheiden.The complete catalyst combination of the present invention is one Liquid-phase acid containing a precious metal deposited on a carrier material is. As mentioned before, it should be such a carrier material that does not react with the acid. The concentration of the precious metal on the carrier material may be about 0.01 to about 20 wt.%, preferably about 0.2 to about 10 wt.%, based on the carrier material. The metal component present on the carrier can be in the particle size of a fine powder, for example with diameters of 38 / µm to 25 mm. However, the particle size is not critical Size in the manufacture of the catalytic converter (it is sufficient if it is on the carrier material located metal in the form of a dispersion in the acidic catalyst phase present) . The metal present on the carrier material helps to increase the service life of the acidic catalyst, even if only in very small amounts, for example in amounts of about 1.0 x 10% by weight, advantageously 1.0 x 10 3% by weight and in particular 5.0 x 10-2% by weight (% by weight of noble metal, based on the acid) is present. if if the powdered noble metal is added to the acid, it is instantly wetted and forms a dispersion in the acid. As a result, it separates on the carrier metal not present even after repeated extraction with hydrocarbons from the acid. However, you can use the precious metal located on the carrier material separated from the acid by filtration, centrifugation or other conventional methods.

Obwohl die Anmelderin die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Theorie noch nicht im einzelnen untersucht bzw. geklärt hat, nimmt sie an, daß die Fluorid enthaltende Säure Protonen an eine aromatische Substanz abgibt, wobei ein Carboniumion entsteht. Das Edelmetall katalysiert dann die Hydrierung des Carboniumions zu einer teilweise oder vollständig gesättigten Verbindung, die anschließend durch die Säure gecrackt wird.Although the applicant is the underlying of the present invention Theory has not yet examined or clarified in detail, it assumes that the Fluoride-containing acid releases protons to an aromatic substance, where a Carbonium ion is formed. The noble metal then catalyzes the hydrogenation of the carbonium ion to a partially or fully saturated compound, which is subsequently through the acid is cracked.

Der erfindungsgemäße Katalysator gibt die Möglichkeit, eine Vielzahl von Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterialien, die aus natürlich vorkommendem Erdöl, Teersanden, Bitumen, Kohleflüssigkeiten oder Schieferölen stammen, der Hydrocrackbehandlung zu unterziehen. Geeignete Einsatzöle sind beispielsweise die typischen Gasölschnitte (aus der atmosphärischen Destillation oder der Vakuumdestillation), Kreislauföle, Rückstandsöle und dergleichen. Man kann das Hydrocrackverfahren auch benutzen, um weniger komplexe Einsatzöle in Produkte mit niedrigerem Molekulargewicht oder in besser absetzbare Verbindungen umzuwandeln. Dementsprechend kann man erfindungsgemäß Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylol, Anthracen, Phenanthren, Pyren, Chrysen, hochmolekulare Paraffine (bis zu und einschließlich Wachsen und Polymeren), Naphthaline und dergleichen umwandeln.The catalyst according to the invention gives the possibility of a large number of hydrocarbon feedstocks, those from naturally occurring Crude oil, tar sands, bitumen, coal liquids or shale oils originate from the hydrocracking treatment to undergo. Suitable feed oils are, for example, the typical gas oil cuts (from atmospheric distillation or vacuum distillation), cycle oils, Residual oils and the like. The hydrocracking process can also be used to less complex feed oils in lower molecular weight products or in to convert better removable connections. Accordingly, according to the invention Hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, anthracene, phenanthrene, pyrene, chrysene, high molecular weight paraffins (up to and including waxes and polymers), naphthalenes and the like.

Allgemein versteht man unter dem Ausdruck "Gasöl" zahlreiche verschiedene Petroleumöle. In der vorliegenden Beschreibung dient dieser Ausdruck, sofern nichts anderes gesagt ist, zur Bezeichnung einer beliebigen Erdölfraktion, die einen Siedebeginn von wenigstens etwa 2150C, einen 50 %-Punkt von wenigstens 2600C und einen Siedeendpunkt von wenigstens 3150C aufweist und zwischen dem Siedebeginn und dem Siedeendpunkt im wesentlichen kontinuierlich siedet. Der genaue Siedebereich eines Gasöls wird dementsprechend durch den Siedebeginn, die 50 %-Temperatur und das Siedeende bestimmt. Für praktische Zwecke werden unter Vakuum bei so hohen Temperaturen wie 6950C durchgeführte Petroleum-Destillationen auf Atmosphärendruck umgerechnet.In general, the term "gas oil" is understood to mean numerous different ones Petroleum oils. In the present description, this term is used unless otherwise In other words, to designate any petroleum fraction that has an initial boiling point of at least about 2150C, a 50% point of at least 2600C and an end point of boiling of at least 3150C and between the start of boiling and the end of boiling point boils essentially continuously. The exact boiling range of a gas oil is accordingly determined by the start of boiling, the 50% temperature and the end of boiling. For practical purposes, they are performed under vacuum at temperatures as high as 6950C Petroleum distillations converted to atmospheric pressure.

Dementsprechend gilt im weitesten Sinn als Gasöl eine Petroleumfraktion, die in einem Bereich von annähernd zwischen 215 bis 6450C kontinuierlich siedet und deren 50 %-Temperatur wenigstens etwa 2600C beträgt. So kann ein Gasöl beispielsweise über den gesamten Bereich von 215 bis 6450C oder auch nur über einen Zwischenbereich, beispielsweise zwischen 260 und 4800C sieden.Accordingly, in the broadest sense, gas oil is a petroleum fraction, which boils continuously in a range from approximately 215 to 6450C and their 50% temperature is at least about 2600C. For example, a gas oil over the entire range from 215 to 6450C or just over an intermediate range, boil for example between 260 and 4800C.

Unter einem Rückstandsöl versteht man jede Fraktion, die nicht abdestilliert wird. Demzufolge gilt jede Fraktion, unabhängig von dem Siedebeginn, die schwere Bodenprodukte, wie Teere, Asphalte und dergleichen enthält, als Rückstandsöl. Es kann sich bei dem Rückstandsöl um den Anteil des Rohöls handeln, der bei etwa 6450C noch nicht überdestilliert ist, oder es kann sich um eine Aufbereitung einer Gasölfraktion plus dem bei 645 0C noch nicht überdestillierten Anteil handeln.A residual oil is any fraction that does not distill off will. As a result, each fraction, regardless of the start of boiling, is the heavy one Contains soil products such as tars, asphalts and the like as residual oil. It The residual oil may be the portion of the crude oil that is around 6450C has not yet distilled over, or it may be a processing of a gas oil fraction plus the portion that has not yet been distilled over at 645 0C.

Die Pyrolyse-Kreislauföle sind Schnitte oder gecrackte Öle, die oberhalb des Gasolin-Siedebereiches gewöhnlich etwa zwischen 215 und etwa 4500C sieden. Man kann die Pyrolyse-Kreislauföle beim erfindungsgemäßen Verfahren zusammen mit frischem Petroleumeinsatzöl benutzen oder für sich alleine verarbeiten.The pyrolysis cycle oils are cuts or cracked oils that are above of the gasoline boiling range usually boil between about 215 and about 4500C. Man can use the pyrolysis cycle oils in the process according to the invention together with fresh Use petroleum feed oil or process it on your own.

Die Hydrocrackreaktion kann in der Masse, d.h. ohne irgendein Lösungsmittel, oder in Anwesenheit eines Lösungs- oder Verdünnungsmaterials durchgeführt werden. Gebräuchliche Lösungs- oder Verdünnungsmittelzusammensetzungen sind beispielsweise fluorierte Säuren und/oder Säureanhydride, HF und dergleichen. Als Reaktions-Verdünnungsmittel wird bevorzugt Flußsäure verwendet. Wenn man ein Lösungs- oder Verdünnungsmittel benutzt, sollte man es in so ausreichenden Mengen einsetzen, daß die Viskosität des Reaktionsgemisches auf einem bestimmten Niveau bleibt. Typisch ist es, 0,10 bis 50, vorteilhaft 0,1 bis 20 und insbesondere etwa 0,3 bis 5 Volumina an Lösungs- oder Verdünnungsmittel je Volumen an Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial zu benutzen.The hydrocracking reaction can be carried out in bulk, i.e. without any solvent, or in the presence of a solvent or diluent material. Common solvent or diluent compositions are, for example fluorinated acids and / or acid anhydrides, HF and the like. As a reaction diluent hydrofluoric acid is preferred. If you have a solvent or diluent used, it should be used in sufficient quantities that the viscosity of the reaction mixture remains at a certain level. It is typically 0.10 up to 50, advantageously 0.1 to 20 and in particular about 0.3 to 5 volumes of solution or use diluents per volume of hydrocarbon feed.

Das erfindungsgemäße Hydrocrackverfahren kann man bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 600°C, vorteilhaft bein 20 bis 300°C durchführen. Ganz besondere zweckmäßig ist es, die Reaktion bei einer Temperatur zwischen 60 und 2000C vorzunehmen. Die Hydrocrackreaktion wird bei einem so ausreichenden Druck durchgeführt, daß das Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial und der Katalysator sich in im wesentlichen flüssiger Phase befinden. Im allgemeinen liegen die Wasserstoffpartialdrücke in der Reaktionszone zwischen etwa 25 bis 3000, vorzugsweise zwischen etwa 100 bis 1000 psig. Je nach der Größe des Reaktors können 0,01 bis 5,0 Mole, vorzugsweise 0,05 bis 2,0 Mole Wasserstoff je Mol Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial in der Reaktionszone vorhanden sein.The hydrocracking process of the present invention can be carried out at one temperature in the range from 0 to 600 ° C, advantageously at 20 to 300 ° C. Very special it is advantageous to carry out the reaction at a temperature between 60 and 2000C. The hydrocracking reaction is carried out at sufficient pressure that the The hydrocarbon feed and the catalyst are essentially liquid Phase. In general, the hydrogen partial pressures are in the reaction zone between about 25 to 3000, preferably between about 100 to 1000 psig. Depending on the size of the reactor can be 0.01 to 5.0 moles, preferably 0.05 to 2.0 moles Hydrogen present per mole of hydrocarbon feed in the reaction zone be.

Die Reaktionszeit hängt ab von der verwendeten Reaktionstemperatur, der Natur des Einsatzmaterials und der gewünschten Produkte und kann in weitem Bereich variieren. In den meisten Fällen liegt die Reaktionszeit bei 0,5 Minuten bis 50 Stunden, vorzugsweise im Bereich von 1 Minute bis 250 Minuten.The reaction time depends on the reaction temperature used, the nature of the feed and the desired products and can vary widely vary. In most cases, the response time is 0.5 minutes to 50 minutes Hours, preferably in the range from 1 minute to 250 minutes.

Der für das Hydrocracken des Einsatzmaterials benötigte Wasserstoff kann einer beliebigen Quelle entstammen. Für eine Raffinierbehandlung benutzt man im allgemeinen einen Rohwasserstoff oder einen verunreinigten Wasserstoffstrom, wie er aus einem Naphtha-Reformierverfahren anfällt. Alternativ kann man auch Wasserstoff in situ entwickeln, indem man während des Reaktionsverlaufs einen Wasserstoff-Donator in die Reaktionszone einleitet. Beispiele für brauchbare Wasserstoff-Donatoren sind Decalin, Isobutan, Methylcyclohexan und dergleichen. In den meisten Fällen ist es vorteilhaft, elementaren Wasserstoff in die Reaktionszone einzuführen.The hydrogen needed to hydrocrack the feed can come from any source. For a refining treatment one uses generally a raw hydrogen or a contaminated hydrogen stream, as it is obtained from a naphtha reforming process. Alternatively, you can also use hydrogen Develop in situ by using a hydrogen donor during the course of the reaction introduced into the reaction zone. Examples of useful hydrogen donors are Decalin, isobutane, methylcyclohexane and the like. For the most part it is advantageous to introduce elemental hydrogen into the reaction zone.

Bei einer typischen Raffinierbehandlung werden das Einsatzmaterial für das Verfahren, Wasserstoff und ein optimales Lösungsmittel mit dem Katalysator in einer im wesentlichen flüssigen Phase vermischt. Das In-Kontakt-Bringen kann man in einer Vielzahl von in Serie geschalteten Mischzonen vornehmen. Bei dieser Art der Verfahrensführung werden im Anschluß an die Reaktion die Katalysatorphase und die Kohlenwasserstoffphase beispielsweise durch Absetzenlassen voneinander getrennt, und das Produkt wird durch übliche Destillationsverfahren aus restlichem nicht umgesetztem Einsatzmaterial freigesetzt.In a typical refining treatment, the feedstock for the process, hydrogen and an optimal solvent with the catalyst mixed in a substantially liquid phase. Bringing in contact can can be carried out in a large number of series-connected mixing zones. At this The type of process management is the catalyst phase following the reaction and the hydrocarbon phase by, for example, being allowed to settle from one another separated, and the product is made from residual unreacted by conventional distillation methods Feed material released.

Die Menge an in der Reaktionszone vorhandener Metallhalogenid-Katalysatorkomponente ist, ausgenommen, wenn es sich um ein schwefelhaltiges Einsatzmaterial handelt, meist nicht kritisch. Es können beispielsweise in der Reaktionszone je Gewichtsteil an Einsatzmaterial 0,001 bis 10, vorzugsweise 0,01 bis 5,0 Gewichtsteile an Metallhalogenid vorhanden sein. Wenn allerdings Schwefelverunreinigungen und aromatische Bestandteile (ausgenommen Toluol oder Benzol) in dem Einsatzmaterial enthalten sind, dann ist es, wenn man maximale Aktivität des Katalysators wünscht, empfehlenswert, den Metallfluorid-Bestandteil in einem molaren Überschuß, bezogen auf die in der Reaktionszone zu irgendeinem Zeitpunkt vorhandene Menge an Schwefelgift (Schwefel enthaltenden Verbindungen) oder aromatischen Bestandteilen, vorzusehen. Schwefel und Schwefel enthaltende Verbindungen bilden, wie angenommen wird, Komplexe mit dem Metallfluorid-Katalysatorbestandteil. In der Kohlenwasserstoffphase bildet sich zwischen der Menge an gebildetem Schwefelkomplex und der Menge an Schwefel ein Gleichgewicht. Dementsprechend reagiert bzw. komplexiert nicht der gesamte vorhandene Schwefel mit dem Metallhalogenid-Katalysatorbestandteil. Weiterhin hat es den Anschein, als ob die Komplexbildungsreaktion über ein Gleichgewicht oder eine Reaktion reversibel ist, so daß die Konzentration an Schwefel in der sauren Phase zurückgehen kann, wenn der Katalysator mit einem schwefelfreien Material in Kontakt gebracht wird. Wenn so gearbeitet wird, daß ein auf einem Trägermaterial aufgebrachter Katalysator benutzt wird, sollte die stündliche Durchsatzgeschwindigkeit der Reaktionsflüssigkeit (je Stunde und je Volumen an Katalysator eingespeistes Volumen an Flüssigkeit) auf einem Stand von weniger als etwa 200, gewöhnlich zwischen etwa 0,1 und 20 gehalten werden.The amount of metal halide catalyst component present in the reaction zone is, except if it is a sulfur-containing feedstock, mostly not critical. It can, for example, in the reaction zone per part by weight on feedstock 0.001 to 10, preferably 0.01 to 5.0 parts by weight of metal halide to be available. If, however, sulfur impurities and aromatic components (excluding toluene or benzene) are included in the feed then is If one wants maximum activity of the catalyst, it is advisable to use the metal fluoride component in molar excess relative to that in the reaction zone to any one Time of the amount of sulfur poison present (sulfur-containing compounds) or aromatic ingredients. Compounds containing sulfur and sulfur form, it is believed, complexes with the metal fluoride catalyst component. In the hydrocarbon phase, between the amount of sulfur complex formed is formed and the amount of sulfur in equilibrium. Responds or complexes accordingly not all of the sulfur present with the metal halide catalyst component. It also has the Seems like the complex formation reaction via an equilibrium or a reaction is reversible, so that the concentration of sulfur in the acidic phase can decrease if the catalyst with a sulfur-free material is brought into contact. If it is worked in such a way that a If the catalyst used is supported on a carrier material, the hourly Throughput rate of the reaction liquid (per hour and per volume of catalyst injected volume of liquid) at a level of less than about 200, usually held between about 0.1 and 20.

Wie zuvor bereits erwähnt, wird das erfindungsgemäße Katalysatorsystem durch die Anwesenheit von Schwefelverbindungen nicht beeinträchtigt. Wenn jedoch die maximale Katalysatoraktivität gewünscht wird, sollten die Einsatzöle, Verdünnungsmittel und-die einzelnen Katalysatorbestandteile vor dem Einsatz zwecks Entfernung von Wasser gereinigt werden. Man kann geringe Mengen an Wasser tolerieren, wenn man bereit ist, den entsprechenden Aktivitätsabfall des Katalysators in Kauf zu nehmen. Zweckmäßig sollte die Konzentration an Wasser innerhalb der Reaktionszone 0,01 Gew.%, bezogen auf das Gesamteinsatzmaterial, nicht überschreiten und vorzugsweise nicht höher als etwa 10 wppm liegen. Meist ist es am besten, die Reaktion unter praktisch wasserfreien Bedingungen zu führen.As already mentioned above, the catalyst system according to the invention not affected by the presence of sulfur compounds. But when If the maximum catalyst activity is desired, the feed oils, diluents and the individual catalyst components before use for the purpose of removing Water to be purified. One can tolerate small amounts of water if one is willing to accept the corresponding drop in activity of the catalyst. The concentration of water within the reaction zone should expediently be 0.01% by weight, based on the total input material, should not be exceeded and preferably not higher than about 10 wppm. Most of the time it is best to have the reaction taking practical to lead anhydrous conditions.

Sofern nichts anderes angegeben ist, wird in den nachstehend beschriebenen Beispielen die folgende allgemeine Verfahrensweise benutzt: In einen 1 Liter fassenden, mit einem Rührer des Typs Parr Modell 4521 bestückten Hasteloy-C-Reaktor (oder in einen 300 cm fassenden Hasteloy-C-Autoclave Engineers Autoclave) wurden Tantalpentafluorid (Ozark-Mahoning Company) als weißes Pulver mit einem Schmelzpunkt von 97 0C, und 5 % auf Kohlenstoff (Engelhard) als Trägermaterial befindliches Platin eingetragen. Der Reaktor wurde geschlossen und partiell evakuiert. Anschließend wurde Fluorwasserstoff aus einem direkt daran angeschlossenen Behälter zugegeben. Daraufhin wurde in den Reaktor Wasserstoff eingedrückt, es wurden die Kohlenwasserstoff-Reaktionsbestandteile und das Lösungsmittel zugegeben, und das Reaktionsgemisch wurde gewöhnlich bei 500C mit einer Geschwindigkeit von 6QO UpM gerührt. Es wurde bei 500C eine flüssige Probe abgenommen. Dazu wurde ein evakuierter 10 cm3 fassender Edelstahlzylinder an den Reaktor angeschlossen. Dann wurden die Ventile in der Verbindungsleitung zwischen den beiden Behälter geöffnet, und durch ein Tauchstück wurde aufgrund des Druckunterschieds Flüssigkeit in den kleineren Behälter abgesaugt. Die Flüssigkeitsprobe wurde auf -700C gekühlt. Dann wurde eine Probemenge in einem Aerograph Modell 1520 Gas Chromatograph mit einem DC 200 an einer Chromosorb P-Säule (3,18 mm zu 9,15 m) bei 900C analysiert. Der Reaktor wurde anschließend auf Zimmertemperatur abgekühlt, und alle gasförmigen Bestandteile wurden in einem evakuierten 100 cm3 fassenden mit flüssigem Stickstoff gekühlten Edelstahlzylinder gesammelt, bis der Druck in dem Reaktor auf 1 atm heruntergegangen war. Dieses Verfahren erforderte verschiedene Stufen; dazu gehörte ein periodisches Austreiben des Wasserstoffs bei Temperaturen von flüssigem Stickstoff.Unless otherwise stated, the following is described in the following Examples use the following general procedure: In a 1 liter, Hasteloy C reactor fitted with a Parr Model 4521 stirrer (or in a 300 cm Hasteloy-C-Autoclave Engineers Autoclave) were tantalum pentafluoride (Ozark-Mahoning Company) as a white powder with a melting point of 97 ° C, and 5% platinum on carbon (Engelhard) as a carrier material entered. The reactor was closed and partially evacuated. Then was hydrogen fluoride added from a container connected directly to it. As a result, the Reactor injected hydrogen, it became the hydrocarbon reaction components and the solvent was added, and the reaction mixture was usually kept at 50.degree stirred at a speed of 600 rpm. It became a liquid sample at 500C removed. For this purpose, an evacuated 10 cm3 stainless steel cylinder was attached to the Connected to the reactor. Then the valves were in the connecting line between the two containers opened, and by a dip piece was due to the pressure difference Liquid aspirated into the smaller container. The fluid sample was on -700C cooled. A sample lot was then placed on a Model 1520 Aerograph Gas Chromatograph analyzed with a DC 200 on a Chromosorb P column (3.18 mm by 9.15 m) at 900C. The reactor was then cooled to room temperature, and all gaseous Components were in an evacuated 100 cm3 with liquid nitrogen cooled stainless steel cylinder collected until the pressure in the Reactor had gone down to 1 atm. This procedure required several Stages; this included a periodic expulsion of the hydrogen at temperatures of liquid nitrogen.

In den nachfolgenden Beispielen sind die Zusammensetzung des Katalysators und der Reaktionsbestandteile sowie die Produktverteilung in Abhängigkeit von der jeweiligen Umsetzungsreaktion veranschaulicht.The following examples are the composition of the catalyst and the reaction components as well as the product distribution depending on the respective conversion reaction illustrated.

Beispiel 1 Reaktion von Cyclohexan in n-Hexan bei 50°C mit TaF5-HF-Katalysator Reaktionskomponenten ml g Mole Mol.% Cyclohexan 16,2 12,6 0,15 10 n-Hexan 176,3 116,4 1,35 90 H2 -- 0,4 0,2-Katalysator TaF5 14,6 69,0 0,25 HF 20 20 1 5 % Pt/C -- 1 2,56 x 10-4 Reaktionsbedingungen Temperatur, °C 50 # 2° Zeit, Std. 5 Mole an Reaktionskomponenten 6 Mole an Katalysator Produktverteilung Bereich % C1 - C5 2,2-Dimethylbutan (2,2-DMC4) 2,5 2,3-Dimethylbutan (2,3-DMC4) + 37,7 2-Methylpentan (2-MC5) 31,5 3-Methylpentan (3-MC5) 10,4 n-Hexan (n-C6) 16,1 Methylcyclopentan (MPC) + Cyclohexan (CyC)6 Gesamt 100,1 Umsetzungen Prozent Geschwindigkeit (hr-1) 80,8 0,29 82,2 0,33 Beispiel 2 Reaktion von Decalin in n-Hexan bei 50 °C mit TaF5-HF-Katalysator Reaktionskomponenten ml g Mole Mol.% Decalin 23,5 20,7 0,15 10 n-C6 176,3 116,4 1,35-H2 -- 1,2 0,6-Katalysator TaF5 11,7 55,2 0,20 HF 20 20 1 5 % Pt/C -- 1 2,56 x 10-4 Reaktionsbedingungen Temperatur, °C 50° # 2 Zeit, Std. 5 Mole an Reaktionskomponenten 7,5 Mole an Katalysator Produktverteilung Bereich C1-C3, C5 2,2 C4 5,4 2,2-DMC4 37,7 2,3-DMC4 + 2-MC5 31,8 3-MC5 10,0 n-C6 11,4 CyC6 + MCP Gesamt 100,0 Umsetzungen Prozent Ceschwindigkeit (hr-1) 53.8 D.15 87.3 D.40 Beispiel 3 Reaktion von Cyclohexan in n-Hexan bei 50°C mit dem TaF5-HF-Katalysator in Anwesenheit von Naphthalin Einsatzmarterial ml g Mole Mol.% n-C6 208,9 137,9 1,60 78,43 CyC6 43,2 33,7 0,40 19,61 5,20 0,04 1,36 Katalysator TaF5 5,9 27,6 0,10 HF 36 36,0 1,75 H2 1,8 0,9 5 % Pt/C -- #0,5 1,28x10-4 Reaktionsbedigungen Temperatur 50°C Zeit 5 Std.Example 1 Reaction of cyclohexane in n-hexane at 50 ° C. with TaF5-HF catalyst reaction components ml g moles mol% cyclohexane 16.2 12.6 0.15 10 n-hexane 176.3 116.4 1.35 90 H2 - 0.4 0.2 catalyst TaF5 14.6 69.0 0.25 HF 20 20 1 5% Pt / C - 1 2.56 x 10-4 reaction conditions temperature, ° C 50 # 2 ° time , Hours 5 moles of reaction components 6 moles of catalyst Product distribution range% C1 - C5 2,2-dimethylbutane (2,2-DMC4) 2,5 2,3-dimethylbutane (2,3-DMC4) + 37.7 2- Methylpentane (2-MC5) 31.5 3-methylpentane (3-MC5) 10.4 n-hexane (n-C6) 16.1 methylcyclopentane (MPC) + cyclohexane (CyC) 6 total 100.1 conversions percent rate (hr -1) 80.8 0.29 82.2 0.33 Example 2 Reaction of decalin in n-hexane at 50 ° C. with TaF5-HF catalyst Reaction components ml g mole mole% decalin 23.5 20.7 0.15 10 n -C6 176.3 116.4 1.35-H2 - 1.2 0.6 catalyst TaF5 11.7 55.2 0.20 HF 20 20 1 5% Pt / C - 1 2.56 x 10 -4 reaction conditions temperature, ° C 50 ° # 2 time, hours 5 moles of reaction components 7.5 moles of catalyst Product distribution range C1-C3, C5 2.2 C4 5.4 2.2-DMC4 37.7 2.3 -DMC4 + 2-MC5 31.8 3-MC5 10.0 n-C6 11.4 CyC6 + MCP total 100.0 conversions percent C-speed (hr-1) 53.8 D.15 87.3 D.40 Example 3 Reaction of cyclohexane in n-hexane at 50 ° C with the TaF5-HF catalyst in the presence of naphthalene feed material ml g mole mole% n-C6 208.9 137.9 1, 60 78.43 CyC6 43.2 33.7 0.40 19.61 5.20 0.04 1.36 catalyst TaF5 5.9 27.6 0.10 HF 36 36.0 1.75 H2 1.8 0.9 5% Pt / C - # 0.5 1.28x10- 4 reaction conditions temperature 50 ° C time 5 hours

Mole an Reaktionskomponenten 16 Mole an Katalysator Beispiel 3 (Fortsetzung) Die Resultate zeigen die folgenden Produktverteilungen und Umsetzungen: Produktverteilung Bereich % C1-C5 (abzüglich C4) 1,54 i-C4 + n-C4 1,69 2,2-DMC4 40,80 2,3-DMC3 + 2-MC5 33,31 3-MC5 11,55 n-C6 6,54 MCP + CyC6 4,53 Gesamt 99,96 Umsetzung Prozent 91,7 76,9 86,2 Beispiel 4 Reaktion von Polypropylen in Freon 113 bei 500C mit dem HF-TaF5-Katalysator Reaktor: 300 cm3 fassender Autoclave Engineers Autoclave Reaktionskomponente:5,0 g Polypropylen - durchnittliches Molekulargewicht 200 000, 20 Maschen (Tyler-Siebskala), Schmelzindex 5 3 Lösungsmittel: 100 cm Freon 113 Katalysator: TaF (27,6 g, 0,10 Mole) HF (31,0 g, 1,55 Mole) 5 % Pt auf C (0,5 g) Bedingungen: Temperatur, °C 50 Anfangs-pH , kp/cm 35,2 (End-pH = 17,6 kp/cm 2 2 Rührgeschwindigkeit, UpM 600 Zeit, Minuten 45 Produktverteilung Bereich % Propan 7,32 Isobutan 56,65 Normal-Butan 2,28 Isopentan 24,13 Normal-Pentan 3,57 2,3-Dimethylbutan + 2-Methylpentan 6,86 3-Methylpentan 1,55 Normal-Hexan 0,64 84 % Umsatz des Polypropylens in 45 Minuten.Moles of reaction components 16 moles of catalyst Example 3 (continued) The results show the following product distributions and conversions: Product distribution range% C1-C5 (minus C4) 1.54 i-C4 + n-C4 1.69 2.2-DMC4 40 .80 2,3-DMC3 + 2-MC5 33.31 3-MC5 11.55 n-C6 6.54 MCP + CyC6 4.53 total 99.96 conversion percent 91.7 76.9 86.2 Example 4 Reaction of polypropylene in Freon 113 at 500C with the HF-TaF5 catalyst Reactor: Autoclave Engineers Autoclave reaction component with a capacity of 300 cm3: 5.0 g polypropylene - average molecular weight 200,000, 20 meshes ( Tyler Sieve Scale), Melt Index 5 3 Solvent: 100 cm Freon 113 Catalyst: TaF (27.6 g, 0.10 moles) HF (31.0 g, 1.55 moles) 5% Pt on C (0.5 g ) Conditions: temperature, ° C 50 initial pH, kp / cm 35.2 (final pH = 17.6 kp / cm 2 2 stirring speed, rpm 600 time, minutes 45 product distribution range% propane 7.32 isobutane 56.65 Normal butane 2.28 isopentane 24.13 normal pentane 3.57 2,3-dimethylbutane + 2-methylpentane 6.86 3-methylpentane 1.55 normal hexane 0.64 84% conversion of the polypropylene in 45 minutes.

Bespiel 5 Reaktion von Polyäthylen in Freon 113 bei 50°C mit dem HF-TaF5-Katalysator 3 Reaktor: 300 cm fassender Autoclave Engineers Autoclave Reaktionskomponente: 5,0 g Polyäthylen - durchschnittliches Molekulargewicht 800 000 20 Maschen, Schmelzindex 0,3 3 Lösungsmittel: 100 cm Freon 113 Katalysator: TaF5 (27,6 g, 0,10 Mole) HF (41,0 g, 2,05 Mole) 5 % Pt auf C (0,5 g) Bedingungen: Temperatur OC 50 Anfangs-9ruck H kp/cm 35,2 (Enddruck H2=14,lkp/cm Rdhrgeschwindigkeit UpM 600 Zeit, Minuten 22 Produktverteilung Bereich % Propan 7,30 Isobutan 52,09 Normal-Butan 1,15 Isopentan 25,47 Normal-Pentan 3,61 2,3-Dimethylbutan + 2-Methylpentan 7,71 3-Methylpentan 1,78 Normal-Hexan 0,89 72 % Umsatz des Polyäthylens in 22 Minuten.Example 5 Reaction of polyethylene in Freon 113 at 50 ° C with the HF-TaF5 catalyst 3 Reactor: 300 cm Autoclave Engineers Autoclave reaction component: 5.0 g polyethylene - average molecular weight 800,000 20 mesh, melt index 0.3 3 Solvent: 100 cm Freon 113 Catalyst: TaF5 (27.6 g, 0.10 mole) HF (41.0 g, 2.05 moles) 5% Pt on C (0.5 g) Conditions: temperature OC 50 initial pressure H kp / cm 35.2 (final pressure H2 = 14, lkp / cm rotary speed rpm 600 time, minutes 22 Product distribution Range% propane 7.30 isobutane 52.09 normal butane 1.15 isopentane 25.47 normal pentane 3.61 2,3-dimethylbutane + 2-methylpentane 7.71 3-methylpentane 1.78 normal hexane 0.89 72% conversion of the polyethylene in 22 minutes.

Beispiel 6 Hydrocracken eines Einsatzmaterials mit einem Siedebereich von 204 bis 371 C unter Verwendung eines HF/TaF5-Katalysators 3 Es wurden in einen 300 cm fassenden Hasteloy-C-Autoklaven 34,5 g eines Hydrocrackeinsatzmaterials (82 ppm Schwefel, 17,5 ppm Stickstoff, 45 % Paraffine und Naphthene, 55 % Aromaten) mit einem Siedebereich von 204 bis 371 0C, 46,5 g (2,34 Mole) Flußsäure und 55,2 g (0,200 Mole) Tantalpentafluorid eingefüllt. Auf den Autoklaven wurde Wasserstoff bis zu einem Druck von 500 psig aufgebracht. Dann wurde auf 800C erhitzt, wobei der Gesamtdruck unter Verwendung von Wasserstoff auf 700 bis 900 psig gehalten wurde. Mit fortschreitender Reaktion wurde der Autoklav zeitweise abgekühlt und daraus Kohlenwasserstoffgase, die sich gebildet hatten, abgelassen. Dabei wurde dann jeweils auch frisches Einsatzmaterial zugegeben. Die Hydrocrackreaktion des Einsatzmaterials wurde durch Beobachtung des Wasserstoffverbrauchs an einer Meßeinrichtung verfolgt. Während bei dem ersten Ansatz mit dem Einsatzmaterial ein guter Umsatz beobachtet werden konnte, ließ sich für den zweiten Ansatz nur eine geringe Umsetzung erkennen, und im dritten Ansatz wurde überhaupt keine Umsetzung festgestellt. Die Temperatur wurde kurzzeitig während der Reaktion auf 80 bis 1400C erhöht, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Nach 51 Stunden wurde die Kohlenwasserstoff schicht von der Säureschicht abgetrennt. Die verbliebene Säureschicht wurde mit Eis behandelt. Das Öl, das sich von der resultierenden Zweiphasenlösung abschied, wurde mit den übrigen Kohlenwasserstoffprodukten vereinigt, und es wurde eine Ausbeute von 78,5 g an öl gewonnen.Example 6 Hydrocracking a feed having a boiling range from 204 to 371 C using an HF / TaF5 catalyst 3 It were in a 300 cm Hasteloy-C autoclave 34.5 g of a hydrocracking feed (82 ppm sulfur, 17.5 ppm nitrogen, 45% paraffins and naphthenes, 55% aromatics) with a boiling range of 204 to 371 ° C., 46.5 g (2.34 moles) of hydrofluoric acid and 55.2 g (0.200 moles) of tantalum pentafluoride was added. Hydrogen got on top of the autoclave applied to a pressure of 500 psig. It was then heated to 80 ° C., whereby the total pressure was maintained at 700 to 900 psig using hydrogen. As the reaction progressed, the autoclave was temporarily cooled and out Any hydrocarbon gases that have formed are vented. It was then in each case fresh feed also added. The hydrocracking reaction of the feed was followed by observing the hydrogen consumption on a measuring device. While a good conversion was observed in the first approach with the feedstock could be, only a small implementation could be seen for the second approach, and in the third approach, no implementation was found at all. The temperature was briefly increased to 80 to 1400C during the reaction to speed up the reaction to increase. After 51 hours the hydrocarbon layer was separated from the acid layer severed. The remaining acid layer was treated with ice. The oil that is from the resulting The two-phase solution was adopted with the remaining hydrocarbon products combined and it was a yield of 78.5 g of oil obtained.

Reaktionszeit Temperatug- zugegebenes Wasserstoff-(Std.) bereich ( C) Einsatzma- verbrauch terial ~~~~~~~~~~~~ terial (g) (Millimole/Std.) 0 -- 34,5-6 80 34,5 22 27 70 - 100 -- 2,9 46,5 120 34,5 4,7 51 140 -- 0 An diesem Versuch ließ sich demonstrieren, daß der Säure-HF/ TaF5-Katalysator eine sehr gute Hydrocrack-Aktivität für den ersten Einsatz an Einsatzmaterial zeigte, jedoch bei den nachfolgenden Einsätzen rasch deaktiviert war. Dies konnte man an der Anzeige für den Wasserstoffverbrauch erkennen; diese wies aus, daß die Reaktion nach dem zweiten Kreislauf aufhörte.Reaction time temperature- added hydrogen- (hours) range ( C) Input material consumption ~~~~~~~~~~~~ material (g) (millimoles / hour) 0 - 34.5-6 80 34.5 22 27 70 - 100 - 2.9 46.5 120 34.5 4.7 51 140 - 0 In this experiment demonstrate that the acid-HF / TaF5 catalyst has very good hydrocracking activity showed for the first use of input material, but in the subsequent uses was quickly deactivated. This could be seen on the display for the hydrogen consumption recognize; this indicated that the reaction stopped after the second cycle.

Beispiel 7 Hydrocracken eises Einsatzmaterials mit einem Siedebereich von 204 bis 371 C unter Verwendung eines HF/TaF5--Pt/C-Katalysators In einen 300 ccm fassenden Hasteloy-C-Autoklaven wurden 1,83 g an 5 % Pt/C, 34,5 g des Hydrocrack-Einsatzmaterials mit einem Siedebereich von 204 bis 371 0C, 46,9 g (2,34 Mole) Flußsäure und 55,2 g (0,200 Mole) Tantalfluorid eingebracht.Example 7 Hydrocracking ice feed with a boiling range from 204 to 371 C using an HF / TaF5 - Pt / C catalyst In a 300 Hasteloy C autoclaves were 1.83 g of 5% Pt / C, 34.5 g of the hydrocracked feed with a boiling range of 204 to 371 0C, 46.9 g (2.34 moles) Hydrofluoric acid and 55.2 grams (0.200 moles) of tantalum fluoride.

Das Gemisch wurde mit Wasserstoff unter Druck gesetzt und auf 800C erhitzt. Die Reaktionsdurchführung wurde in der gleichen Weise wie im vorangehenden Beispiel beschrieben vorgenommen. Der Wasserstoffdruck wurde während der gesamten Reaktion zwischen 300 bis 1000 psig gehalten. Nach dem Aufarbeiten des Reaktionsproduktes wurde eine Ausbeute von 300,2 g an öl erhalten. Nachstehend ist die Analyse angegeben.The mixture was pressurized with hydrogen and brought to 80 ° C heated. The reaction was carried out in the same manner as in the foregoing Example described made. The hydrogen pressure was throughout Reaction held between 300 to 1000 psig. After working up the reaction product a yield of 300.2 g of oil was obtained. The analysis is given below.

oC Gew.% an Einsatz- Gew.% der 300,2 g material, das in Ausbeute an Produkt, dem Bereich siedete das in dem Bereich siedete <-17,8 -- 0,7 -17,8 bis 204 7,0 41,1 204 bis 371 93,0 58,3 >371 Reaktions- TemperatOr- Menge an Kohlenwasser- Wasserstoffzeit, Std. bereich, C eingespei- stoffproben,g verbrauch stem Ein- Millimole/Std.oC wt.% of input wt.% of the 300.2 g of material that is in yield Product boiled in the range that boiled in the range <-17.8 - 0.7 -17.8 to 204 7.0 41.1 204 to 371 93.0 58.3> 371 Reaction TemperatOr Amount of hydrocarbons Hydrogen time, hours range, C feed samples, g consumption of one millimole / hour.

satzmaterial, g 0 --- 34,5 5 80 - 90 34,5 -- 38 23 80 - 90 34,5 -- 23 26 100 34,5 55,4 50 30 100 34,5 28,0 49 47 80 34,5 31,8 11 50 110 34,5 35,2 63 53 110 34,5 33,8 66 55 120 34,5 -- 95 71 80 --- 70,1 21 Dieser Versuch zeigt, daß durch Zugabe des Pt/C zu dem HF/TaF5-Hydrocrackkatalysator die Aktivität des sauren Katalysators um einen Faktor von 1,7 und die Lebenszeit praktisch unbegrenzt erhöht wurden. Die Zunahme der Katalysatoraktivität wurde bestimmt durch Dividieren des Wasserstoffverbrauchs in der ersten Stunde des Versuches durch den Wasserstoffverbrauch in der ersten Stunde des Versuchs gemäß Beispiel 6. Die erhöhte Lebensdauer des Katalysators erkennt man daraus, daß nach 8 Kreislaufdurchsätzen noch weiter Wasserstoff verbraucht wurde. Set material, g 0 --- 34.5 5 80 - 90 34.5 - 38 23 80 - 90 34.5 - 23 26 100 34.5 55.4 50 30 100 34.5 28.0 49 47 80 34.5 31.8 11 50 110 34.5 35.2 63 53 110 34.5 33.8 66 55 120 34.5 - 95 71 80 --- 70.1 21 This Experiment shows that by adding the Pt / C to the HF / TaF5 hydrocracking catalyst the Activity of the acid catalyst by a factor of 1.7 and the lifetime practically were increased indefinitely. The increase in catalyst activity was determined by Divide the hydrogen consumption in the first hour of the experiment by the Hydrogen consumption in the first hour of the experiment according to Example 6. The increased The life of the catalyst can be seen from the fact that after 8 cycle throughputs further hydrogen was consumed.

Bei dem Versuch im Beispiel 6 hörte der Wasserstoffverbrauch nach 2 Kreisläufen auf.In the experiment in Example 6, the hydrogen consumption stopped 2 circuits.

Beispiel 8 Hydrocracken eines Einsatzmaterials mit einem Siedebereich von 204 bis 371 C unter Verwendung eines HF/TaF5-Pt/C-Katalysators In einen 300 ccm fassenden Hasteloy-C-Autoklaven wurden 1,0 g 5% Pd/C, 34,5 g des bei 204 bis 3710C siedenden Hydrocrack-Einsatzmaterials, 45,8 g (2,29 Mole) Flußsäure und 55,2 g (0,200 Mole) Tantalpentafluorid eingebracht.Example 8 Hydrocracking a feed having a boiling range from 204 to 371 C using an HF / TaF5-Pt / C catalyst In a 300 cc Hasteloy C autoclaves were 1.0 g of 5% Pd / C, 34.5 g of the 204 bis 3710C boiling hydrocracking feed, 45.8 g (2.29 moles) hydrofluoric acid, and 55.2 g (0.200 moles) of tantalum pentafluoride were introduced.

Es wurde Wasserstoffdruck aufgegeben, und das Gemisch wurde auf 800C erwärmt. Es wurde in der gleichen Weise weitergearbeitet wie in den zuvor beschriebenen Versuchen angegeben. Der Wasserstoffdruck wurde während der gesamten Reaktionszeit zwischen 300 und 900 psig gehalten. Das Kohlenwasserstoffendprodukt wurde, wie in dem vorhergehenden Versuch beschrieben, von der Säure abgetrennt und zu den Gas- und Flüssigkeitsproben zugegeben. In einer Ausbeute von 244 g wurde ein leichtes Öl gewonnen. Die Analyse ist nachstehend angegeben: oC Gew.% an Einsatz- Gew.% der 244 g an material, das in Produkt, das in dem dem Bereich sie- Bereich siedete dete <-17,8 0 1,6 17,8 bis 204 7,0 62,1 204 bis 371 93,0 36,3 Reaktions- TemperatuO- zugegebenes Kohlenwasser- Kohlenwasser zeit, Std. bereich, C Einsatzmate- stoffproben,g stoffverrial, g brauch Milimole/ Std.Hydrogen pressure was released and the mixture was brought to 80.degree warmed up. The procedure was continued in the same way as in those previously described Try indicated. The hydrogen pressure was maintained during the entire reaction time held between 300 and 900 psig. The final hydrocarbon product was, as in the previous experiment described, separated from the acid and closed the Gas and liquid samples added. In a yield of 244 g it became a light Won oil. The analysis is given below: oC wt.% Of input wt.% Of 244 grams of material made into product that boiled in the area <-17.8 0 1.6 17.8 to 204 7.0 62.1 204 to 371 93.0 36.3 reaction temperature added hydrocarbons hydrocarbons time, hours range, C input material samples, g fabric verrial, g need milimoles / hour.

0 --- 34,5-1,5 80 34,5 --- 188 9 80-90 34,5 --- 30 23 90 34,5 47,2 14 31 90-110 34,5 25,2 17 47 110 34,5 29,4 14 55 110-120 34,5 28,3 30 75 100 34,5 33,0 11 79 130 ---- 32,9 24 Aus diesem Beispiel ersieht man, daß durch Zugabe des Pd/C zu dem HF/Tats-Hydrocrackkatalysator die Aktivität des sauren Katalysators um einen Faktor von 8,5 (ermittelt durch Vergleich des Wasserstoffverbrauchs in der ersten Stunde in diesem Versuch gegenüber dem entsprechenden Verbrauch im Beispiel 6) erhöht war. Die Lebensdauer des Katalysators war auf unbestimmte Zeit verlängert. Nach 7 Zyklen war das HF/TaF5-Pd/C-System noch aktiv, während das HF/TaF5-System, Beispiel 6, seine Aktivität nach 2 Zyklen verloren hatte. 0 --- 34.5-1.5 80 34.5 --- 188 9 80-90 34.5 --- 30 23 90 34.5 47.2 14 31 90-110 34.5 25.2 17 47 110 34.5 29.4 14 55 110-120 34.5 28.3 30 75 100 34.5 33.0 11 79 130 ---- 32.9 24 This example shows that by adding the Pd / C to the HF / Tats hydrocracking catalyst the activity of the acidic catalyst by a factor of 8.5 (determined by comparing the hydrogen consumption in the first hour in this experiment compared to the corresponding consumption in the example 6) was increased. The life of the catalyst was indefinitely extended. After 7 cycles it was the HF / TaF5-Pd / C system still active while that HF / TaF5 system, Example 6, had lost its activity after 2 cycles.

Beispiel 9 Hydrocracken eines Einsatzmaterials mit einem Siedebereich von 149 bis 316 C unter Verwendung eines HF/BF3-Pd/C-Katalysators In einen 300 ccm fassenden Hasteloy-C-Autoklaven wurden 1,0 g 5% Pd/C, 51,0 g eines Hydrocrack-Einsatzmaterials (58 ppm Schwefel, 43 ppm Stickstoff, 71,45 % Paraffine und Naphthene, 28,55 % Aromaten) mit einem Siedebereich von 149 bis 3160C, 44,8 g (2,24 Mole) Flußsäure und 17,6 g (0,259 Mole) Bortrifluorid eingefüllt. Das Gemisch wurde mit Wasserstoff unter Druck gesetzt und auf 1300C erhitzt.Example 9 Hydrocracking a feed having a boiling range from 149 to 316 C using an HF / BF3-Pd / C catalyst In a 300 cc Hasteloy C autoclaves containing 1.0 g of 5% Pd / C, 51.0 g of a hydrocracked feed (58 ppm sulfur, 43 ppm nitrogen, 71.45% paraffins and naphthenes, 28.55% aromatics) with a boiling range of 149 to 3160C, 44.8 g (2.24 moles) of hydrofluoric acid and 17.6 g (0.259 moles) of boron trifluoride was charged. The mixture was taken with hydrogen Pressure applied and heated to 1300C.

Es wurde in der gleichen Weise, wie in den zuvor beschriebenen Beispielen angegeben, gearbeitet. Der Wasserstoffdruck wurde während der gesamten Reaktionszeit zwischen 500 bis 1000 psig gehalten. Das Reaktionsprodukt wurde, wie zuvor angegeben, aufgearbeitet, und es wurde eine Ausbeute an 281,6 g Öl gewonnen. Die Analyse ist nachstehend angegeben: °C Gew.% des Einsatz- Gew.% der 281,6 g an materials, das in Produkt, das in dem dem dem Bereich siedete Bereich siedete <82 0,78 22,9 82 bis 204 5,00 29,6 204 bis 316 94,22 27,5 Reaktions- Temperatu- zugegebenes Kohlenwasser- Kohlenwasserzeit, Std. bereich, C Einsatzmate- stoffproben,g stoffverbrauc rial, ~~~~~~~~~~~ rial, g ~~~~~~~~~~~~~ Millimole/Std 0 --- 51,0 1,5 130 51,0 -- 91 3,5 130 51,0 43,7 57 5,8 130 51,0 46,7 48 21 30-100 51,0 47,8 9 24 130 51,0 49,8 52 25,5 130 ---- 49,1 81 Dieses Beispiel läßt erkennen, daß das supersaure Edelmetallsystem aus HF/BF3/Pd/C ein aktiver Hydrocrackkatalysator ist, der bei wiederholten Durchsätzen nicht inaktiv wurde.It was made in the same way as in the examples previously described indicated, worked. The hydrogen pressure was maintained during the entire reaction time held between 500 to 1000 psig. The reaction product was, as indicated above, Worked up and a yield of 281.6 g of oil was obtained. The analysis is given below: ° C% by weight of the input% by weight of the 281.6 g of material that in product that boiled in the area boiling <82 0.78 22.9 82 to 204 5.00 29.6 204 to 316 94.22 27.5 Reaction temperature added hydrocarbons hydrocarbons time, hours range, C input material samples, g material consumption, ~~~~~~~~~~~ rial, g ~~~~~~~~~~~~~ millimoles / hour 0 --- 51.0 1.5 130 51.0 - 91 3.5 130 51.0 43.7 57 5.8 130 51.0 46.7 48 21 30 - 100 51.0 47.8 9 24 130 51.0 49.8 52 25.5 130 ---- 49.1 81 This example shows that the super acid Precious metal system made of HF / BF3 / Pd / C is an active hydrocracking catalyst that is used in repeated throughputs did not become inactive.

Beispiel 10 Effekt eines Edelmetall-Hydrierungskatalysators beim Hydrocracken von Anthracen mit HF/TaF5 Es wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt, mit denen der Effekt des Zusatzes eines Edelmetall-Hydrierungskatalysators zu einem supersauren Hydrocrackkatalysator bestimmt wurde. Alle Versuche wurden in einem 300 ccm fassenden Hasteloy-C-Autoklaven durchgeführt, in den 1,0 g des jeweiligen Edelmetalls zu 5 z auf Kohlenstoff, 17,8 (0,100 Mole) Anthracen, 103 ml n-Pentan, 44 bis 66 g (2,2 bis 2,3 Mole) Flußsäure und 55,2 g (0,20 Mole) Tantalpentafluorid eingefüllt wurden. Das Gemisch wurde mit Wasserstoff unter Druck gesetzt und 6 Stunden auf 800C erhitzt. Der Verlauf der Reaktion wurde durch Messung des Wasserstoffverbrauchs überwacht, und die Kohlenwasserstoffschicht wurde von Zeit zu Zeit gaschromatographisch analysiert. Der Wasserstoffdruck wurde während der gesamten Reaktionszeit auf 500 bis 600 psig gehalten. Nachdem die Reaktion vollständig abgelaufen war, wurde das höher als 1500C siedende Material abgetrennt und gaschromatographisch und mittels kernmagnetischer Resonanzspektroskopie analysiert. Die Produkte aus dem mit Palladium durchgeführten Versuch wurden auch noch massenspektroskopisch und durch Kohlenstoff/Wasserstoff-Analyse untersucht. Metall Wasserstoffverbrauch 1,0 g 5%/C Mole ohne 0,37 Pt 0,35 Ru 0,45 Rh+ 0,56 Pd 1,0 Produkte schwer leicht 10,0 g Anthracen # # # # C2 8,6 g Anthracen " " " 10,0 g Anthracen " " " 8,9 g Anthracen " " " 8,7 g vollständig " " " hydriertes Anthracen + Reaktionstemperatur = 90°C, Reaktionszeit = 3.Stunden Diese Versuche machen deutlich, daß Palladium allen anderen Edelmetallen hinsichtlich seiner Wirkung auf den Wasserstoffverbrauch und die Art der gewonnenen Produkte überlegen ist, wenn Anthracen unter Benutzung des supersauren HF/TaF5-Katalysators einer Hydrocrackbehandlung unterzogen wird.Example 10 Effect of Noble Metal Hydrogenation Catalyst on Hydrocracking Anthracene with HF / TaF5 A series of experiments were conducted to determine the effect of adding a noble metal hydrogenation catalyst to a super acidic hydrocracking catalyst. All experiments were carried out in a 300 ccm Hasteloy-C autoclave, in which 1.0 g of the respective noble metal to 5 z on carbon, 17.8 (0.100 moles) anthracene, 103 ml n-pentane, 44 to 66 g ( 2.2 to 2.3 moles) of hydrofluoric acid and 55.2 g (0.20 moles) of tantalum pentafluoride were charged. The mixture was pressurized with hydrogen and heated to 80 ° C. for 6 hours. The course of the reaction was monitored by measuring the hydrogen consumption, and the hydrocarbon layer was analyzed by gas chromatography from time to time. The hydrogen pressure was maintained at 500 to 600 psig throughout the reaction time. After the reaction was complete, the material boiling above 1500 ° C. was separated off and analyzed by gas chromatography and by means of nuclear magnetic resonance spectroscopy. The products from the experiment carried out with palladium were also examined by mass spectroscopy and by carbon / hydrogen analysis. Metal hydrogen consumption 1.0 g 5% / C moles without 0.37 Pt 0.35 Ru 0.45 Rh + 0.56 Pd 1.0 products heavy light 10.0 g anthracene # # # # C2 8.6 g anthracene """ 10.0 g anthracene """ 8.9 g anthracene """ 8.7 g completely """ hydrogenated Anthracene + Reaction temperature = 90 ° C, reaction time = 3 hours These experiments make it clear that palladium is superior to all other noble metals in terms of its effect on hydrogen consumption and the type of products obtained when anthracene is used in a hydrocracking treatment using the super acidic HF / TaF5 catalyst is subjected.

Beispiel 11 Säurekatalysierte Edelmetallhydrierungen Eine Anzahl von Versuchen wurde durchgeführt, um die synergistische Wirkung zu veranschaulichen, die man während der Hydrocrackreaktionen infolge des Zusammenwirkens von auf HF basierenden Supersäuren und Palladium beobachten kann.Example 11 Acid Catalyzed Noble Metal Hydrogenations A number of Trials were carried out to illustrate the synergistic effect which one during the hydrocracking reactions as a result of the interaction of HF based super acids and palladium.

Da das Palladium in den Hydrocrackreaktionen die Aufgabe hat, die Aromaten in dem Einsatzmaterial zu hydrieren, wurden die vorliegenden Reaktionen bei niedrigen Temperaturen durchgeführt, so daß die Wirkung der Hydrierung unbeeinträchtigt beobachtet werden konnte. Dies war möglich, weil die Crackreaktionen bei diesen Temperaturen anscheinend noch nicht stattfanden. Alle diese Versuche wurden in einem 300 ccm fassen Hasteloy-C-Autoklaven durchgeführt, in den das jeweilige Metall auf Kohlenstoff, 12,0 g (0,100 Mole) Mesitylen, die Säure und bis zu einem Wasserstoff-Partialdruck von 400 psig eingebracht wurden. Wasserstoff wurde entsprechend dem Verbrauch ergänzt. Aus der Geschwindigkeit des Wasserstoffverbrauchs und der Menge an verbrauchtem Wasserstoff wurde die Zeit bestimmt, bis zu der die Hälfte der Aromaten abgesättigt worden war. Diese Zeit wurde verglichen mit derjenigen Zeit, bis zu der bei Verwendung des entsprechenden Edelmetallkatalysators in Abwesenheit jeglicher Säure die Hälfte an Mesitylen abgesättigt war. Nachdem die Reaktion vollständig abgelaufen war, wurde das Produkt auf Eis gegeben und abgetrennt. Es wurde gaschromatographisch und durch kernmagnetische Resonanzspektroskopie analysiert. Dabei wurde das Ausmaß der Hydrierung und der Bildung von Trimethylcyclohexan festgestellt.Since the palladium in the hydrocracking has the task of Hydrogenating aromatics in the feed became the present reactions carried out at low temperatures, so that the effect of the hydrogenation is unaffected could be observed. This was possible because of the cracking reactions in these Temperatures apparently did not take place yet. All of these attempts were made in one 300 ccm take Hasteloy-C autoclave carried out into which the respective metal Carbon, 12.0 g (0.100 moles) of mesitylene, the acid, and up to a partial pressure of hydrogen of 400 psig were introduced. Hydrogen was supplemented according to consumption. From the rate of hydrogen consumption and the amount of hydrogen consumed Hydrogen was determined to be the time up to which the Half of the Aromatics had been saturated. This time was compared to the time up to when the corresponding noble metal catalyst is used in the absence half of the mesitylene of any acid was saturated. After the reaction is complete expired, the product was poured onto ice and separated. It was gas chromatographed and analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy. It was the extent the hydrogenation and the formation of trimethylcyclohexane.

Versuch Edelmetall Acid, g Geschwindigkeitszunahme 5%/C, g für die säurekatalysierten Reaktionen (t Säure-Edelmetall-Hydrierung # t1/ Edelmetall-Hydrierung) 3317-65 ohne HF/TaF5, 48/55,2 0 3317-69 Pd/C, 1,0 HF, 46 144 3797-109 Pd/C, 1,0 HF/BF3, 46/0,229 3600 3317-67 Pd/C, 1,0 HF/TaF5, 46/55,2 2500 3317-59 Pt/D, 1,83 HF/TaF5, 48/55,2 16 3317-100 Rh/C, 0,97 HF/TaF5, 46/55,2 0 3317-96 Ru/C, 0,50 HF/TaF5, 48/55,2 0 3317-94 Pd/C, 1,0 TaF5, 55,2 0 3540-13 Pd/C, 0,5 HBr/AlBr3,77,5/27 0 3540-2 Pd/C, 1,0 HCl, 50,2 0 4293-54 Ir/C, 1,80 HF/TaF5, 2,2/0,20 153 Aus diesen Beispielen ist ersichtlich, daß zwischen dem Edelmetall-Hydrierungskatalysator Palladium und den HF-Supersäuren eine spezielle Interaktion existiert, die für sonstige Edelmetall-Hydrierungskatalysatoren und Säuren nicht festgestellt wurde.Try precious metal acid, g speed increase 5% / C, g for the acid-catalyzed reactions (t acid-noble metal hydrogenation # t1 / noble metal hydrogenation) 3317-65 without HF / TaF5, 48 / 55.2 0 3317-69 Pd / C, 1.0 HF, 46 144 3797-109 Pd / C, 1.0 HF / BF3, 46 / 0.229 3600 3317-67 Pd / C, 1.0 HF / TaF5, 46 / 55.2 2500 3317-59 Pt / D, 1.83 HF / TaF5, 48 / 55.2 16 3317-100 Rh / C, 0.97 HF / TaF5, 46 / 55.2 0 3317-96 Ru / C, 0.50 HF / TaF5, 48 / 55.2 0 3317-94 Pd / C, 1.0 TaF5, 55.2 0 3540-13 Pd / C, 0.5 HBr / AlBr3.77.5 / 27 0 3540-2 Pd / C, 1.0 HCl, 50.2 0 4293-54 Ir / C, 1.80 HF / TaF5, 2.2 / 0.20 153 the end From these examples it can be seen that between the noble metal hydrogenation catalyst Palladium and the HF super acids have a special interaction that exists for others Noble metal hydrogenation catalysts and acids were not detected.

Claims (11)

PatentansprücheClaims 1. Katalysator in Form eines im wesentlichen Flüssigphasensystems, gekennzeichnet durch die Kombination von (a) einem Metallfluorid mit Tantal, Niob, Bor oder deren Gemischen, (b) einer Fluß-, C1- bis C4-Trifluoralkylsulfon-, Fluorsulfon- oder Trifluoressigsäure, und (c) einer auf einem Träger vorhandenen Edelmetall-Hydrierungskomponente aus der Gruppe VIII, wobei die Säure in wenigstens äquimolarem Verhältnis zu dem Metallhalogenid vorhanden ist, wenigstens eine Teilmenge des Metallfluorids in der Säure gelöst und die Hydrierungskomponente in der Säure dispergiert vorliegen.1. Catalyst in the form of an essentially liquid phase system, characterized by the combination of (a) a metal fluoride with tantalum, niobium, Boron or mixtures thereof, (b) a river, C1 to C4 trifluoroalkyl sulfone, fluorosulfone or trifluoroacetic acid, and (c) a noble metal hydrogenation component present on a carrier from group VIII, wherein the acid in at least equimolar ratio to the Metal halide is present, at least a subset of the metal fluoride in the Dissolved acid and the hydrogenation component are dispersed in the acid. 2. Katalysatorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Säure Flußsäure vorhanden ist.2. Catalyst system according to claim 1, characterized in that hydrofluoric acid is present as the acid. 3. Katalysatorsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis von Säure zu Metallhalogenid wenigstens 2:1 beträgt.3. Catalyst system according to claim 1 or 2, characterized in that that the molar ratio of acid to metal halide is at least 2: 1. 4. Katalysatorsystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall in dem Metallfluorid Tantal vorhanden ist.4. Catalyst system according to claim 1 to 3, characterized in that that tantalum is present as the metal in the metal fluoride. 5. Katalysatorsystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall in dem Metallfluorid Niob vorhanden ist.5. Catalyst system according to claim 1 to 3, characterized in that that niobium is present as the metal in the metal fluoride. 6. Katalysatorsystem nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Edelmetall Platin, Palladium oder Iridium vorhanden ist.6. Catalyst system according to claim 1 to 5, characterized in that that platinum, palladium or iridium is present as noble metal. 7. Katalysatorsystem nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelmetall auf einem festen Trägermaterial, das mit der Säure nicht reagiert, aufgetragen ist.7. Catalyst system according to claim 1 to 6, characterized in that that the precious metal is on a solid support material that does not react with the acid, is applied. 8. Katalysatorsystem nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als auf Trägermaterial aufgetragene Hydrierungskomponente Palladium auf Kohlenstoff vorhanden ist.8. Catalyst system according to claim 1 to 7, characterized in that that the hydrogenation component applied to the support material is palladium on carbon is available. 9. Hydrocrackungsverfahren, dadurch-gekennzeichnet, daß man ein Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial in Anwesenheit von Wasserstoff und unter Hydrocrack-Bedingungen mit dem Flüssigphasen-Katalysator nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8 in Kontakt bringt.9. Hydrocracking process characterized in that there is a hydrocarbon feedstock in the presence of hydrogen and under hydrocracking conditions with the liquid phase catalyst according to any one of claims 1 to 8. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Einsatzmaterial mit einem Siedebeginn von wenigstens etwa 2150C verwendet.10. The method according to claim 9, characterized in that one is a Feedstock with an initial boiling point of at least about 2150C is used. 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß man das Hydrocrackverfahren bei Temperaturen im Bereich von etwa 20 bis 3000C durchführt.11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that the hydrocracking process is carried out at temperatures in the range from about 20 to 3000C.
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