AT136994B - Verfahren zur katalytischen Umwandlung von Kohlenwasserstoffen. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur katalytischen Umwandlung von Kohlenwasserstoffen. 
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Ton oder Silikagel, die in kleine Stücke von Röhrenform gebracht sein können. Zu manchen Tonen ist der Zusatz einer geringen Menge (nicht über 3   %)   von freiem Aluminiumoxyd wünschenswert, um ein
Schmelzen während der Reaktivierung zu verhindern. In diesen adsorbierenden Körpern kann eine geringe Menge vorteilhaft ungefähr 1%, Nickel oder Kobalt als Metall niedergeschlagen werden, indem man das Hydroxyd dem Silikat zusetzt und das Metall durch Erhitzen und Reduzieren in hochaktive
Form bringt. 



   Aus dem Katalysator 13 kann man die   Dämpfe durch   eine Leitung 14 in eine Fraktionierkolonne 15 treten lassen, aus der die unkondensierten Dämpfe und die Gase durch Leitung 16 in einen Kondensator   17   und Behälter 18 gelangen. In jenen Fällen, wo die Fraktionierkolonne 8 verwendet wird, braucht man die Kolonne 15 nicht einzuschalten, sondern kann die Produkte aus der Leitung 14 durch die mit Ventilen versehene Leitung 19 nach 16 leiten. 



   Wenn auch bei der obigen Beschreibung von zwei Fraktionierkolonnen die Rede war, so soll dies doch nur als Beispiel dienen und es kann in dem der praktischen Durchführung dienenden Apparat auch nur eine solche Kolonne zur Anwendung gelangen. In einer Operation, bei welcher man die Umwandlung der Gesamtmenge oder doch praktisch der Gesamtmenge eines schweren Kohlenwasserstoffes in Benzin oder Motorbrennstoffe anstrebt, wird eine Fraktionierkolonne, die wie die Kolonne 8 angeordnet ist,
Verwendung finden, so dass nur die niedrig siedenden Bestandteile, welche das gewünschte Produkt bilden, durch die Katalysatoren 11 und 13 durchtreten, während das Kondensat der Kolonne 8 unten abgezogen und weiterer Aufspaltung in der Kammer 4 oder in einer ähnlichen Katalysatorkammer unterworfen wird. 



   Wünscht man anderseits Transformatoröl oder Schmieröl zu erhalten und niedrig siedende Produkte, wie Benzin nur als Nebenprodukt, so lässt man die ganzen Dämpfe durch die Katalysatoren 11 und 13 treten und führt die Fraktionierung in der Kolonne 15 durch, wo die umgewandelten und gereinigten hochsiedenden Produkte am Boden abgezogen werden. 



   Zu Beginn der normalen Arbeit im Apparat ist das katalytische Metall in Kammer 11 als Metall, u. zw. in feinverteiltem Zustand zugegen ; dasselbe gilt von dem Metall in Kammer 13. Der im Apparat herrschende Druck ist in keinem Fall grösser als zur Beförderung der Dämpfe durch den Apparat erfor- derlich, d. h. nur wenig über Atmosphärendruck ; in manchen Fällen kann es sogar wünschenswert sein,
Unterdruck zu verwenden, der in bekannter Weise durch eine Vakuumpumpe erzielbar ist. Die Temperatur in der Verdampfungskammer 1 und die Fördergeschwindigkeit des Öles sollen so eingestellt werden, dass, soweit dies möglich ist, die Verdampfung des Öles vollendet ist, sobald es die Umwandlungskammer   4   erreicht. Die Verdampfung wird gefördert durch Einleiten von Wasserdampf, der mit dem Öldampf in der Masse 3 gut durchmischt wird.

   Der Umwandlungskatalysator 5 wird auf einer Temperatur gehalten, die von der Natur des Rohmaterials und vom Grad und der Art der angestrebten Umwandlung abhängt. 



   In der praktischen   Durchführung   kommen Temperaturen zwischen 200 und 540  C in Anwendung, beim   Krackprozess   verwendet man gewöhnlich über   4300,   Die Wirksamkeit des Katalysators 5 auf das Material ist sehr einschneiden und lässt sich schwer vollkommen beschreiben ; im allgemeinen wird dabei die vollständige Zersetzung einer gewissen Menge Material unter Erzeugung freien Kohlenstoffs und perma- nenter Gase, sowie gleichzeitiger Entstehung einer ziemlichen Menge von aromatischen und ungesättigten
Verbindungen erzielt. Anorganische Schwefelverbindungen werden vollkommen in Schwefelwasserstoff umgewandelt, von den organischen Schwefelverbindungen ungefähr 70-80   %.   



   Die Funktion des zweiten Katalysators in Kammer 11 besteht hauptsächlich in der Entfernung des Schwefels. Diese kommt durch Reaktion des Schwefelwasserstoffs mit dem Metall unter Bildung von
Metallsulfid zustande. Dieser Katalysator bewirkt auch eine weitere Umwandlung im Öl in der Richtung der Vermehrung der ungesättigten Verbindungen. Die Temperatur in der Kammer 11 kann zwischen 310 und   4300 C   liegen, die besten Ergebnisse sind bei   ungefähr   350  C. 



   Die aus der Kammer 11 austretenden Produkte sind nicht stabil und   enthalten unerwünschte   färbende Bestandteile. Diesem Mangel wird durch den Katalysator 13 abgeholfen, wo auch der kleine
Rest von Schwefel entfernt wird. In diesem Katalysator wird die Temperatur auf etwa 200  C gehalten. 



   Der Wasserdampf zersetzt sich nicht und nimmt auch an keiner chemischen Reaktion in dem Ver- fahren teil. Er wird im Kondensator 17 vollkommen wiedergewonnen. Er fördert einerseits die Ver- dampfung und die Bewegung des Öles und hat ausserdem noch die wichtige Aufgabe, die Austreibung der
Reaktionsprodukte aus den adsorbierend wirkenden Katalysatoren zu unterstützen, da diese Produkte andernfalls in den Katalysatoren zurückgehalten würden und so die dauernde wirkungsvolle Durchführung des Verfahrens behindern würden. 



   Die verschiedenen Katalysatoren werden im Laufe des Verfahrens verunreinigt, u. zw. der Kata- lysator 5 durch eine Ablagerung freien Kohlenstoffes und die Katalysatoren 11 und 13 durch die Um- wandlung der Metalle in Sulfide. Es ist daher notwendig, diese Katalysatoren von Zeit zu Zeit zu reak- tivieren, was in bekannter Weise durch Überleiten von Luft geschehen kann, wodurch eine Oxydation oder eine Verbrennung des Schwefels und Kohlenstoffs hervorgerufen wird. Die metallischen Oxyde, die auf diese Weise gebildet werden, kann man dann in den Katalysatoren 11 und 13 durch Überleiten von
Wasserstoff oder wasserstoffreichen Kohlenwasserstoffen reduzieren. Die Methoden der Reaktivierung braucht man hier nicht weiter beschreiben, da sie aus früheren eigenen Patenten bekannt sind. 

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   Als Rohmaterial für das vorliegende Verfahren kommen beliebige Kohlenwasserstofföle in Frage, und als Produkt ergibt sich entweder flüchtiges Benzin oder Motorbrennstoff oder die bekannten höhersiedenden Produkte, wie Transformator- oder Schmieröle. In jedem Fall wird eine gewisse Menge flüchtiges Motoröl erzeugt, welches farblos, schwefelfrei, angenehm riechen, sehr beständig ist und gute Antiklopfeigenschaften besitzt. Ein typisches Produkt hat beispielsweise folgende Zusammensetzung : 45 % Paraffine,   16 % Naphtene, 30 % aromatische   Bestandteile, 9 % stabile ungesättigte Verbindungen. Das spezifische Gewicht liegt je nach dem Ausgangsmaterial zwischen 0'730 und   0'760,   die Destillationskurve ist praktisch eine gerade Linie. 



   Arbeitet man in erster Linie auf Motobrennstoffe, so kann man die schwereren Kondensate zwecks vollkommener Umwandlung in den Kreislauf   zurückführen.   In diesem Falle muss man in der Katalysatorkammer 4 ansteigende Temperaturen verwenden, da das   zurückgeführte   Material gegen Zersetzung immer widerstandsfähiger wird. 



   Ist dagegen in erster Linie ein verbessertes Transformatoröl oder Schmiermittel das Ziel des Verfahrens, so wird die Erzeugung des Motorbrennstoffes verhältnismässig gering und nebensächlich. Bei diesem Verfahren wird das Öl entschwefelt, von oxydierbaren Substanzen befreit und in der Viskosität erhöht.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur katalytischen Umwandlung von Kohlenwasserstoffen bei im wesentlichen Atmo- sphärendruek oder Unterdruck in stabile, schwefelfreie Produkte, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenwasserstoffdämpfe zusammen mit Wasserdampf nacheinander der Wirkung eines adsorbierenden Silikats, z. B. Frankonit oder Floridinerde, dann der.

   Wirkung eines mit einem Metall, wie Nickel, Kobalt oder Kupfer, imprägnierten adsorbierenden Trägers und schliesslich der Wirkung eines mit einem Metall, wie Nickel oder Kobalt, imprägnierten adsorbierenden Silikats oder adsorbiernder Kieselsäure, dem bzw. der gegebenenfalls Aluminiumoxyd zugefügt ist, unterworfen werden, wobei die Temperatur der ersten Kontaktmasse vorzugsweise zwischen 200 und 5400 C, jene der zweiten zwischen 310 und 430 C liegt und jene der dritten ungefähr 200 C beträgt. EMI3.1