AT210043B - Process for the hydrogenation of light hydrocarbons which have previously been largely freed from impurities containing sulfur, nitrogen and oxygen and which contain unsaturated hydrocarbons - Google Patents

Process for the hydrogenation of light hydrocarbons which have previously been largely freed from impurities containing sulfur, nitrogen and oxygen and which contain unsaturated hydrocarbons

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

  

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   Verfahren zur Hydrierung von vorher von schwefel-, stickstoff-und sauerstoffhaltigen Verunreinigungen weitgehend befreiten, ungesättigte
Kohlenwasserstoffe enthaltenden, leichten Kohlenwasserstoffen 
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Hydrierung von vorher von schwefel-, stickstoff- und sauerstoffhaltigen Verunreinigungen weitgehend befreiten, ungesättigte Kohlenwasserstof- fe enthaltenden, leichten Kohlenwasserstoffen und leichten Kohlenwasserstoff-Fraktionen - vorzugsweise mit einer kritischen Temperatur von weniger als   400 C.   



   Die bisher benutzten katalytischen Verfahren zur Hydrierung von leichten Kohlenwasserstoffen sind
Verfahren mit Dampfphase und weisen auf Grund dieser Tatsache zahlreiche Nachteile auf, unter denen besonders genannt werden sollen : eine verhältnismässig geringe Raumgeschwindigkeit der Reaktion (in der Grössenordnung eines Volum- teils des behandelten flüssigen Produktes pro Volumen des Katalysators und pro Stunde für die Hydrierung der leichten Erdölfraktionen ; eine bedeutende Zurückführung von Wasserstoff (etwa 250 - 1000 Liter TPN-Wasserstoff pro Liter des behandelten Produktes) ; die Bildung von Produkten mit erhöhtem Molekulargewicht, die den Katalysator schnell entaktivieren. 



   Um den letztgenannten Nachteil auszuschalten, ist vorgeschlagen worden, zunächst in flüssiger Phase die polymerisierbaren Produkte, die in dem zu behandelnden Kohlenwasserstoff enthalten sind, zu polymerisieren und erst das vom Polymerisat befreite Produkt der eigentlichen Hydrierung in der Dampfphase zu unterwerfen. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, dass zur Vorbehandlung der Kohlenwasserstoffchargen der Betrieb einer zusätzlichen Einrichtung notwendig ist, was die Kosten der Anlage bedeutend erhöht. 



   Einer Hydrierung von leichten Kohlenwasserstoffen in flüssiger Phase stellt sich wiederum die Schwierigkeit entgegen, dass sehr hohe Drücke angewendet werden müssen, um die zu behandelnden Kohlenwasserstoffe in flüssiger Phase zu halten und sie einem ausreichenden Wasserstoffpartialdruck auszusetzen, wobei die sehr leichten Kohlenwasserstoffe mit weniger als vier Kohlenstoffatomen im Molekül bisher überhaupt nicht in flüssigem Zustand der Hydrierung unterworfen werden konnten, da die notwendige Temperatur zur Hydrierung über der kritischen Temperatur dieser Kohlenwasserstoffe liegt. 



   Es ist ein Verfahren zur Entschwefelung und selektiven Hydrierung von Benzinen bekannt, bei dem das Rohbenzin mit einem Teil der höher siedenden Fraktionen des bereits hydrierten Benzins gemischt wird, bevor es der katalytischen Hydrierung unterworfen wird. Die Beimischung der höher siedenden Fraktionen hat den Zweck, diese Fraktionen nochmals mit dem Katalysator in Kontakt zu bringen, um ihre vollständige Hydrierung zu erreichen. 



   Es ist ferner ein Verfahren zur abbauenden Hydrierung und Entschwefelung von aromatischen Kohlenwasserstoffen bekannt, bei dem eine Mischung von Mittelöl und Benzol mit einem Gehalt an Schwefel über einen gegen Schwefel widerstandsfähigen Katalysator geführt wird, wobei das Verfahren in der gasförmigen Phase durchgeführt wird. 



   Schliesslich ist ein Verfahren zur Reinigung von Kohlenwasserstoffen durch Hydrierung ihrer hydrierbaren Begleitstoffe bekannt, bei dem die Hydrierung in Gegenwart von aliphatischen Kohlenwasserstoffen 

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 von C7 und darüber, die gegenüber dem Einsatzmaterial eine deutliche Siede-Lücke besitzen, vorgenom- men wird. 



   Demgegenüber bezieht sich die Erfindung, wie bereits erwähnt, auf ein Verfahren zur Hydrierung von vorher von schwefel-, stickstoff- und sauerstoffhaltigen Verunreinigungen weitgehend befreiten, un- gesättigte Kohlenwasserstoffe enthaltenden, leichten Kohlenwasserstoffen und leichten Kohlenwasserstoff-Fraktionen, vorzugsweise mit einer kritischen Temperatur von weniger als   400 C,   und besteht im
Wesen darin, dass diese letzteren mit einem inerten Lösungsmittel von hohem Siedepunkt gemischt wer- den, bevor sie der Einwirkung von Wasserstoff in flüssiger Phase in Gegenwart eines üblichen Katalysa- tors der Hydrierung unterworfen werden.

   Durch die Anwendung eines Lösungsmittels, das einen hohen
Siedepunkt aufweist und bei den Betriebsbedingungen und in Gegenwart eines üblichen Katalysators der
Hydrierung nicht reagiert, ist es möglich, die Hydrierung der leichten Kohlenwasserstoffe mittels Wasserstoffs bei solchen Betriebsbedingungen vorzunehmen, dass beträchtlich höhere Reaktionsgeschwindigkeiten erreicht werden als mit den früheren bekannten Verfahren. Die Geschwindigkeiten, die man bei dem erfindungsgemässen Verfahren erhält, wechseln mit den zu behandelnden Kohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstoff-Fraktionen und gemäss den Betriebsbedingungen zwischen 20 und 200 Vol. -Teilen des behandelten flüssigen Produktes pro Volumen des Katalysators und pro Stunde ; das entspricht dem 20- bis 200-fachen der Reaktionsgeschwindigkeit bei den gewöhnlich angewendeten Verfahren mit Dampfphase. 



   Die   Wasserstoffmengen,   die zurückgeführt werden müssen, sind sehr gering und stellen nicht mehr als 5-20% der Mengen dar, die in einem Verfahren mit Dampfphase zurückgeführt werden müssen. Um während der Reaktion einen ausreichenden   Wasserstoffpartialdruck   (im allgemeinen höher als eine Atmosphäre) aufrechtzuerhalten, genügt es, bei einem Verfahren mit flüssiger Phase mit einem   verhältnismä-   ssig geringen Volumen von Wasserstoff zu arbeiten unter Berücksichtigung des verringerten Volumens der Gasphase. Bei gleichen behandelten Mengen kann man einen Reaktor von beträchtlich verringerten Dimensionen benutzen, was in sehr bemerkenswerter Weise die Arbeitskosten im Vergleich zu einem Verfahren mit Dampfphase vermindert. 



   Es ergibt sich ferner eine bedeutende Einschränkung der Sekundär-Reaktionen. Während man in dem Hydrierverfahren von Benzol mit Dampfphase ab 1000C die Erscheinung einer Sekundärreaktion feststellt, die zur Bildung von Methan führt (eine Reaktion, die parallel zu derjenigen verläuft, welche zur Herstellung von Cyclohexan führt), bildet sich bei dem Verfahren mit flüssiger Phase nach der Erfindung selbst bei höheren Reaktionstemperaturen nur Cyclohexan als Reaktionsprodukt. Infolge der Einschränkung dieser   Sekundärreaktionen   wird der Katalysator viel weniger schnell inaktiv als in einem Verfahren mit Dampfphase. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht ferner, dass Kohlenwasserstoffe, die normalerweise bei den Temperatur- und Druckbedingungen der Reaktion gasförmig wären, in flüssiger Phase behandelt und geringere Drücke angewendet werden können. Danach hat z. B. Benzol, das normal einen Dampfdruck von   14 atm   bei 200 C besitzt, bei dieser Temperatur nicht mehr als einen Partial-Dampfdruck von 4 atm, wenn es in Cetan in einer molekularen Konzentration von   25%   gelöst ist. Die Hydrierung des in dem Cetan gelösten Benzols in flüssiger Phase kann dann bei einem gleichen Druck,   z. B.   bei 5 atm, vorgenommen werden. 



   Als Lösungsmittel können in dem erfindungsgemässen Verfahren alle organischen Flüssigkeiten, und besonders die Kohlenwasserstoffe, benutzt werden, die bei den Betriebsbedingungen der Temperatur und des Druckes nicht reagieren und in denen sich der Kohlenwasserstoff oder die zu behandelnde Kohlenwasserstofffraktion lösen kann und deren Siedepunkt (bei Atmosphärendruck) höher als 2200C liegt, wie paraffinische Kohlenwasserstoffe mit gerader oder verzweigter Kette, insbesondere solche mit mindestens 12 Kohlenstoffatomen, rein oder in Mischung, naphthenische Kohlenwasserstoffe, z. B. Alkyldekahydronaphthaline, Alkylcyclohexane, Dicyclohexyl u. dgl., hydroaromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. 



  Alkylbenzole, Alkylnaphthaline, Dibenzyl, Diphenyl, Alkyldiphenyle u. dgl., und Kohlenwasserstofffraktionen, wie z. B. die paraffinischen Konzentrate der Behandlung auf Harnstoff, Phenol oder Furfurol, Fraktionen der   Steinkohlenteerdestí1lation,. Waschöle,   Fraktionen der Erdöldestillation, wie Gasöl, Öle (Mineral-, Schmier-) u. dgl. 



   Die in dem   erfindungsgemässen   Verfahren verwendeten Katalysatoren sind klassische Katalysatoren der Hydrierung, und besonders solche, die von den Verunreinigungen angegriffen   werden können,   also die Metalle selbst. 



   Vorzugsweise wird man unter diesen wegen ihrer guten Aktivität die Metalle der 8. Gruppe des   peri-   odischen Systems der Elemente (Nickel, Kobalt, Palladium, Platin usw. ) wählen. Diese Katalysatoren können entweder allein oder in Mischung, in natürlichem Zustand oder in aktivierter Form, mit oder 

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 ohne Träger   (z. B.   solchen aus Aluminium, Silikagel, Magnesiumoxyd, Aktivkohle u. dgl.) verwendet werden. 



   Der Katalysator kann in granuliertem oder pulverförmigem Zustand benutzt werden. Er kann auf einer festen Unterlage, einer beweglichen Unterlage oder in Suspension in dem Reaktionsmedium angeordnet sein. 



   Um eine sehr lange Lebensdauer der metallischen Katalysatoren zu erzielen, sollen die zu behandelnden Kohlenwasserstoffe nur wenige Verunreinigungen enthalten. 



   Die Verunreinigungen, wie Schwefel, Stickstoff oder Sauerstoff, rufen nämlich eine rasche Entaktivierung der metallischen Katalysatoren hervor und soll daher   z. B.   der Schwefelgehalt nicht mehr als
0,   010/0   betragen, wenn man eine lange Verwendungsdauer des Katalysators gewährleisten will. 



   Das Verfahren kann sowohl kontinuierlich wie auch diskontinuierlich durchgeführt werden. Indessen ist es beim industriellen Massstab vorzuziehen, das kontinuierliche Verfahren anzuwenden. 



   Es ist wichtig hervorzuheben, dass man einen wirksamen Kontakt zwischen den vorhandenen Phasen herstellen muss, um in vollem Umfang der Vorteile teilhaftig zu werden, welche die Verwendung der flüssigen Phase bietet, so dass der einschränkende Vorgang des Prozesses die Reaktionsgeschwindigkeit und nicht die Diffusion in dem Reaktionsmedium ist. Diesen Kontakt kann man durch heftige mechanische Bewegung oder durch Ausnutzen der kinetischen Energie bei der Einführung der Reaktionsteilnehmer erhalten. Am Ende der Reaktion kann das behandelte Produkt leicht von dem Lösungsmittel mit Hilfe des als fraktionierte Destillation bekannten Verfahrens getrennt werden, was leicht bewirkt werden kann, da sich die Siedepunkte des zu behandelnden Produktes und des Lösungsmittels stark unterscheiden. 



   Die Trennung kann entweder in dem Reaktor oder in einer angeschlossenen Trennanlage erfolgen. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren kann bei einer Temperatur zwischen 100 und   2500C - vorzugsweise   zwischen 150 und 2000C - und bei einem Druck von weniger als 50   atm-vorzugsweise zwischen   5 und 20 atm-in Gegenwart eines Metalles der 8. Gruppe des periodischen Systems als Hydrierkatalysator durchgeführt werden. 



   Durch die Regelung des Verhältnisses der Menge von ungesättigtem Kohlenwasserstoff zu der Menge des verwendeten Katalysators kann man einen Umwandlungsgrad erhalten, der nahe bei   100%   an gesättigtem Kohlenwasserstoff liegt. 



   Das Verfahren der katalytischen Hydrierung von leichten Kohlenwasserstoffen und leichten Kohlenwasserstofffraktionen in flüssiger Phase, wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird durch die nachstehenden Beispiele erläutert, in denen die Mengen an Flüssigkeiten und Gas der Reaktionen   in"Volu-   menteilen und die Katalysatormengen in"Gewichtsteilen"ausgedrückt sind, wobei das Verhältnis zwischen den Gewichtsteilen und Volumenteilen das gleiche ist wie dasjenige, das zwischen Gramm und 
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 beute von 100% der Theorie in bezug auf das umgewandelte Benzol. 



   Beispiel 2 : 125   Vol.-Teile   von Xylolen werden mit 125   Vol.-Teilen   Dodecylcyclohexan als Lösungsmittel in einem Autoklaven gemischt. Das Gemisch wird bei einer Temperatur von 1500C einem Druck von 8 atm unterworfen und heftig bewegt in Gegenwart von 4 Gew.-Teilen eines Katalysators, der von Nickel gebildet wird, das auf Diatomeenerde aufgebracht ist. Nach 30 Minuten Behandlung mit Wasserstoff erhält man als Reaktionsprodukt Dimethylcyclohexan in einer Ausbeute von 100% der Theorie in bezug auf die umgewandelten Xylole. 



   Beispiel 3 : 125 Vol. -Teile Isoocten werden im Gemisch mit 25000 Teilen Wasserstoff (von normaler Temperatur und normalem Druck) in einen Reaktor eingeführt, der mit einem Turbinenrührwerk versehen ist und in Paraffinöl suspendiert 3 Gew.-Teile eines pulverförmigen Katalysators enthält, der von Nickel gebildet wird, das auf Diatomeenerde aufgebracht ist. Das Reaktionsmedium wird bei 1950C unter einem Druck von 10 atm gehalten. Die Menge des eingesetzten Paraffinöls wird so bemessen, dass man ein Volumenverhältnis des Isooctens zum Lösungsmittel in der flussigen Phase von etwa 0,5 erhält. 



  Das Reaktionsprodukt, das in Dampfphase abgezogen und durch Fraktionierung von den Lösungsmittelspuren, die es enthält, befreit wird, ergibt das Isooctan in einer Ausbeute von   9610   der Theorie. 



   Beispiel 4 : 125   Vol.-Teile   Toluol werden mit 125   Vol.-Teilen Cetan   als Lösungsmittel in einem Autoklaven gemischt. Das Gemisch wird bei einer Temperatur von 1300C einem Druck von 15 atm 

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 unterworfen und heftig bewegt in Gegenwart eines Gewichtsteiles eines Katalysators, der gebildet wird von Platin, das zu   10/0   auf Aktivkohle aufgebracht ist. Nach einer Stunde Behandlung mit dem Wasserstoff erhält man als Reaktionsprodukt Methyl-Cyclohexan in einer Ausbeute von   100%   der Theorie in bezug auf umgewandeltes Toluol. 



   Beispiel 5 : 83 Vol. -Teile Cyclohexen werden mit 166   Vol.-Teilen   Dicyclohexyl als Lösungsmittel in einem Autoklaven gemischt. Das Gemisch wird bei einer Temperatur von 2000C einem Druck von 15 atm unterworfen und heftig bewegt in Gegenwart von 2 Gew.-Teilen eines Katalysators, der von Nickel, das auf Aluminium aufgebracht ist, gebildet wird. Nach 35 Minuten Behandlung mit dem Wasserstoff erhält man als Reaktionsprodukt Cyclohexan in einer Ausbeute von   100% der   Theorie in bezug auf umgewandeltes Cyclohexen. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Hydrierung von vorher von schwefel-, stickstoff- und sauerstoffhaltigen Verunreinigungen weitgehend befreiten, ungesättigte Kohlenwasserstoffe enthaltenden, leichten Kohlenwasserstoffraktionen, vorzugsweise mit einer kritischen Temperatur von weniger als 400 C, dadurch gekennzeichnet, dass diese letzteren mit einem inerten Lösungsmittel von hohem Siedepunkt gemischt werden, bevor sie der Einwirkung von Wasserstoff in fltissiger Phase in Gegenwart eines üblichen Katalysators der Hydrierung unterworfen werden.



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   Process for the hydrogenation of unsaturated ones which have previously been largely freed from sulfur-, nitrogen- and oxygen-containing impurities
Light hydrocarbons containing hydrocarbons
The present invention relates to a process for the hydrogenation of light hydrocarbons and light hydrocarbon fractions containing unsaturated hydrocarbons, which have previously been largely freed from impurities containing sulfur, nitrogen and oxygen - preferably at a critical temperature of less than 400 C.



   The catalytic processes used hitherto for the hydrogenation of light hydrocarbons are
Process with vapor phase and because of this fact have numerous disadvantages, among which should be mentioned in particular: a relatively low space velocity of the reaction (of the order of a volume part of the treated liquid product per volume of the catalyst and per hour for the hydrogenation of the light Petroleum fractions; a significant recycle of hydrogen (around 250-1000 liters of TPN hydrogen per liter of treated product); the formation of products with increased molecular weight which quickly deactivate the catalyst.



   In order to eliminate the last-mentioned disadvantage, it has been proposed first to polymerize the polymerizable products contained in the hydrocarbon to be treated in the liquid phase and only subject the product freed from the polymer to the actual hydrogenation in the vapor phase. However, this method has the disadvantage that an additional device must be operated to pretreat the hydrocarbon batches, which significantly increases the costs of the system.



   A hydrogenation of light hydrocarbons in the liquid phase is in turn opposed to the difficulty that very high pressures have to be used to keep the hydrocarbons to be treated in the liquid phase and to expose them to a sufficient hydrogen partial pressure, with the very light hydrocarbons having fewer than four carbon atoms In the molecule, it has hitherto not been possible to subject the hydrogenation at all in the liquid state, since the temperature required for the hydrogenation is above the critical temperature of these hydrocarbons.



   A process for the desulfurization and selective hydrogenation of gasoline is known in which the raw gasoline is mixed with some of the higher-boiling fractions of the gasoline that has already been hydrogenated before it is subjected to the catalytic hydrogenation. The purpose of adding the higher-boiling fractions is to bring these fractions back into contact with the catalyst in order to achieve their complete hydrogenation.



   Furthermore, a process for the degradative hydrogenation and desulfurization of aromatic hydrocarbons is known in which a mixture of medium oil and benzene containing sulfur is passed over a sulfur-resistant catalyst, the process being carried out in the gaseous phase.



   Finally, a process for purifying hydrocarbons by hydrogenating their hydrogenatable accompanying substances is known, in which the hydrogenation is carried out in the presence of aliphatic hydrocarbons

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 of C7 and above, which have a clear boiling gap compared to the feedstock, is made.



   In contrast, the invention relates, as already mentioned, to a process for the hydrogenation of light hydrocarbons and light hydrocarbon fractions containing unsaturated hydrocarbons, which have previously been largely freed from impurities containing sulfur, nitrogen and oxygen, preferably at a critical temperature of less than 400 C, and consists in
Essence in the fact that the latter are mixed with an inert solvent with a high boiling point before they are subjected to the action of hydrogen in the liquid phase in the presence of a conventional hydrogenation catalyst.

   By using a solvent that has a high
Has boiling point and under the operating conditions and in the presence of a conventional catalyst
Hydrogenation does not react, it is possible to carry out the hydrogenation of the light hydrocarbons by means of hydrogen under such operating conditions that considerably higher reaction rates are achieved than with the earlier known processes. The speeds obtained in the process according to the invention change with the hydrocarbons or hydrocarbon fractions to be treated and, depending on the operating conditions, between 20 and 200 parts by volume of the treated liquid product per volume of the catalyst and per hour; this corresponds to 20 to 200 times the reaction rate in the commonly used vapor phase processes.



   The amounts of hydrogen that need to be recycled are very small and do not represent more than 5-20% of the amounts that need to be recycled in a vapor phase process. In order to maintain a sufficient hydrogen partial pressure (generally higher than one atmosphere) during the reaction, it is sufficient to work with a relatively small volume of hydrogen in a liquid phase process, taking into account the reduced volume of the gas phase. With the same treated quantities, a reactor of considerably reduced dimensions can be used, which in a very remarkable way reduces the labor costs compared to a vapor phase process.



   There is also a significant limitation in secondary reactions. While in the hydrogenation process of benzene with vapor phase from 1000C the appearance of a secondary reaction leading to the formation of methane (a reaction which runs parallel to that which leads to the production of cyclohexane) is observed, in the process with the liquid phase it is reproduced according to the invention, even at higher reaction temperatures, only cyclohexane as the reaction product. As a result of the limitation of these secondary reactions, the catalyst becomes inactive much less quickly than in a vapor phase process.



   The process according to the invention also enables hydrocarbons, which would normally be gaseous under the temperature and pressure conditions of the reaction, to be treated in the liquid phase and lower pressures can be used. After that z. B. Benzene, which normally has a vapor pressure of 14 atm at 200 C, at this temperature no more than a partial vapor pressure of 4 atm when it is dissolved in cetane at a molecular concentration of 25%. The hydrogenation of the benzene dissolved in the cetane in the liquid phase can then be carried out at the same pressure, e.g. B. at 5 atm.



   All organic liquids, and especially the hydrocarbons, which do not react under the operating conditions of temperature and pressure and in which the hydrocarbon or the hydrocarbon fraction to be treated can dissolve and their boiling point (at atmospheric pressure) can be used as solvents in the process according to the invention. higher than 2200C, such as paraffinic hydrocarbons with straight or branched chain, especially those with at least 12 carbon atoms, pure or in a mixture, naphthenic hydrocarbons, e.g. B. Alkyldekahydronaphthalen, Alkylcyclohexane, Dicyclohexyl u. Like., hydroaromatic hydrocarbons, e.g. B.



  Alkylbenzenes, alkylnaphthalenes, dibenzyl, diphenyl, alkyldiphenyls and the like. Like., And hydrocarbon fractions, such as. B. the paraffinic concentrates of the treatment on urea, phenol or furfural, fractions of coal tar destí1lation ,. Washing oils, fractions of petroleum distillation such as gas oil, oils (mineral, lubricating) u. like



   The catalysts used in the process according to the invention are classic hydrogenation catalysts, and especially those which can be attacked by the impurities, that is to say the metals themselves.



   The metals of group 8 of the periodic system of the elements (nickel, cobalt, palladium, platinum, etc.) will preferably be chosen from these because of their good activity. These catalysts can be used either alone or in admixture, in the natural state or in activated form, with or

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 can be used without a carrier (e.g. those made of aluminum, silica gel, magnesium oxide, activated carbon and the like).



   The catalyst can be used in a granulated or powdery state. It can be arranged on a solid base, a movable base or in suspension in the reaction medium.



   In order to achieve a very long service life for the metallic catalysts, the hydrocarbons to be treated should contain only a few impurities.



   The impurities, such as sulfur, nitrogen or oxygen, namely cause a rapid deactivation of the metallic catalysts and should therefore z. B. the sulfur content no more than
0, 010/0 if you want to ensure a long useful life of the catalyst.



   The process can be carried out either continuously or batchwise. However, on the industrial scale, it is preferable to use the continuous method.



   It is important to emphasize that one must establish effective contact between the phases present in order to take full advantage of the advantages offered by the use of the liquid phase, so that the limiting act of the process is the rate of reaction and not diffusion in the Reaction medium is. This contact can be obtained by vigorous mechanical agitation or by utilizing the kinetic energy of introducing the reactants. At the end of the reaction, the treated product can easily be separated from the solvent by the method known as fractional distillation, which can be easily accomplished because the boiling points of the product to be treated and the solvent are very different.



   The separation can take place either in the reactor or in a connected separation plant.



   The process according to the invention can be carried out at a temperature between 100 and 2500C - preferably between 150 and 2000C - and at a pressure of less than 50 atm - preferably between 5 and 20 atm - in the presence of a metal of group 8 of the periodic table as a hydrogenation catalyst .



   By controlling the ratio of the amount of unsaturated hydrocarbon to the amount of catalyst used, a degree of conversion close to 100% of saturated hydrocarbon can be obtained.



   The process of catalytic hydrogenation of light hydrocarbons and light hydrocarbon fractions in the liquid phase, as described above, is illustrated by the following examples, in which the amounts of liquids and gas of the reactions are in "parts by volume and the amounts of catalyst in" parts by weight ", the ratio between parts by weight and parts by volume being the same as that between grams and
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 yield of 100% of theory with respect to the converted benzene.



   Example 2: 125 parts by volume of xylenes are mixed with 125 parts by volume of dodecylcyclohexane as solvent in an autoclave. The mixture is subjected to a pressure of 8 atm at a temperature of 1500 ° C. and is vigorously agitated in the presence of 4 parts by weight of a catalyst which is formed by nickel which is applied to diatomaceous earth. After treatment with hydrogen for 30 minutes, the reaction product obtained is dimethylcyclohexane in a yield of 100% of theory based on the converted xylenes.



   Example 3: 125 parts by volume of isooctene are introduced in a mixture with 25,000 parts of hydrogen (of normal temperature and normal pressure) into a reactor which is equipped with a turbine stirrer and, suspended in paraffin oil, contains 3 parts by weight of a powdered catalyst which contains is formed by nickel deposited on diatomaceous earth. The reaction medium is kept at 1950 ° C. under a pressure of 10 atm. The amount of paraffin oil used is measured so that a volume ratio of isooctene to solvent in the liquid phase of about 0.5 is obtained.



  The reaction product, which is drawn off in the vapor phase and freed from the traces of solvent it contains by fractionation, gives the isooctane in a yield of 9610 of theory.



   Example 4: 125 parts by volume of toluene are mixed with 125 parts by volume of cetane as solvent in an autoclave. The mixture is at a temperature of 1300C a pressure of 15 atm

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 subjected and violently agitated in the presence of a part by weight of a catalyst which is formed by platinum which is 10/0 applied to activated carbon. After one hour of treatment with hydrogen, the reaction product obtained is methyl cyclohexane in a yield of 100% of theory based on converted toluene.



   Example 5: 83 parts by volume of cyclohexene are mixed with 166 parts by volume of dicyclohexyl as solvent in an autoclave. The mixture is subjected to a pressure of 15 atm at a temperature of 200.degree. C. and vigorously agitated in the presence of 2 parts by weight of a catalyst formed by nickel which is applied to aluminum. After 35 minutes of treatment with hydrogen, the reaction product obtained is cyclohexane in a yield of 100% of theory with respect to converted cyclohexene.



    PATENT CLAIMS:
1. A process for the hydrogenation of unsaturated hydrocarbons containing, light hydrocarbon fractions, preferably with a critical temperature of less than 400 C, characterized in that the latter with an inert solvent of high boiling point, largely freed from sulfur, nitrogen and oxygen-containing impurities before they are subjected to the action of hydrogen in the liquid phase in the presence of a conventional hydrogenation catalyst.

 

Claims (1)

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator zur Hydrierung einer der üblichen Hydrierkatalysatoren verwendet wird, die von den Verunreinigungen angegriffen werden können, u. zw. Metalle der 8. Gruppe des periodischen Systems der Elemente. 2. The method according to claim 1, characterized in that one of the usual hydrogenation catalysts is used as the catalyst for hydrogenation, which can be attacked by the impurities, u. between metals of the 8th group of the periodic table of elements. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion bei einer Temperatur zwischen 100 und 2500C und unter einem Druck von weniger als 50 atm durchgeführt wird. 3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the reaction is carried out at a temperature between 100 and 2500C and under a pressure of less than 50 atm.
AT108858A 1957-08-01 1958-02-14 Process for the hydrogenation of light hydrocarbons which have previously been largely freed from impurities containing sulfur, nitrogen and oxygen and which contain unsaturated hydrocarbons AT210043B (en)

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