BE440171A - - Google Patents

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BE440171A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/02Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils characterised by the catalyst used
    • C10G11/04Oxides

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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 



  Société : UNIVERSEL OIL 9RogQcTs,aolJo±NY. ,,, 
L'invention concerne la   transformation   des huiles d'hydrocarbures et en particulier le traitement des hydrocarbures de l'essenoe contenant des oléfines, tels que par exemple les essences de cracking, et des huiles d'hydrocarbures relativement   saturés   et a pour objet la production d'essence à fort indice d'octane et te- neur relativement faible en oléfines. 



   Les essences de cracking pr.oduites par des opé- rations de cracking purement thermiques ou   thermocata-   lytiques contiennent des pourcentages variables d'hy- drocarbures oléfiniques, suivant le type de produit ayant subi le cracking et la rigueur des conditions de cracking, les températures élevées et les basses pres- sions ayant tendance à donner des pourcentages en olé- 

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 fines relativement plus forts.

   Alors que ces essences de cracking et analogues et contenant des oléfines convien- nent parfaitement aux moteurs ordinaires d'automobiles, en particulier lorsqu'elles sont stabilisées contre l'alté- ration par des inhibiteurs, les conditions que doivent remplir les carburants employés dans les moteurs d'avion à forte compression sont beaucoup plus rigoureuses, car ils ne doivent pas avoir la moindre tendance à la for- mation de gomme, ou à l'obstruction des tuyaux   d'alimen-   tation, tandis qu'en même temps leur pouvoir antidétonant doit être considérable, pour que les moteurs développent avec certitude le maximum de leur puissance.

   Ces condi- tions rigoureuses ne peuvent être guère satisfaites que par des hydrocarbures iso-paraffiniques et quelques hy- drocarbures aromatiques et naphténiques, dont les points de solidification des hydrocarbures seuls ou en mélange avec d'autres hydrocarbures sont assez bas pour les em- pêcher de se solidifier aux basses températures   rencon-   trées aux hautes altitudes. L'invention a particulière- ment pour objet un procédé de préparation de carburants pour moteurs sensiblement saturés, fortement antidétonants et aptes à être employés dans les moteurs d'avions. 



   Suivant l'invention, on produit l'essence à fort in- dice d'octane et à teneur en oléfines relativement faible par un procédé qui consiste à ajouter une huile   d'hydro-   carbures relativement saturés à des hydrocarbures d'essence contenant des oléfines et à amener les huiles   d'hydrocar-   bures mélangés en contact avec un catalyseur de   cracking à   une température, sous une pression et pendant une durée de contact susceptibles de provoquer une notable diminution 
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 de la teneur en oléfines des hydrocarbures d'essence conzt gt /Affi.//1'Ii tenant des oléfines/ subissant le traitement4 

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Plus particulièrement l'invention consiste dans un procédé, par lequel on mélange des huiles dthydrocarbures relativement saturés,

   en particulier des fractions de dis-   tillation   relativement lourdes de distillation directe ou analogues, à points d'ébullition compris dans l'intervalle de ceux du pétrole lampant ou du gasoil, avec des hydro- carbures d'essence contenant des oléfines, tels que les produits de distillation contenant de l'essence, provenant des opérations de cracking, et on traite ce mélange dans des conditions de température, de pression et de durée de contact, en présence d'un catalyseur de cracking, destiné à provoquer non seulement une décomposition des éléments les plus lourds du mélange pour en obtenir de l'essence, mais encore l'hydrogénation des   oléfinee   existant dans le mélange primitif et de celles qui sont produites par le traitement catalytique,

   de façon à former une essence saturée consistant essentiellement en hydrocarbures   para$-   finiques et aromatiques seulement, 
Sous la forme de réalisation pratique de l'invention à laquelle on donne la préférence, on amène le mélange d'huile d'hydrocarbures relativement saturés avec les hy- drocarbures d'essence contenant des oléfines, en contact avec des particules de catalyseur obtenues par calcination d'un mélange ou assemblage complexe, sensiblement exempt de métal alcalin, de silice hydratée précipitée avec de ,l'alumine hydratée précipitée et/ou avec de la zircone hy- dratée précipitée, et ce contact s'effectue à une tempé- rature de transformation supérieure à 260 C et inférieure à 482 C,

   de préférence comprise entre 315'et 425 C sous une pression comprise entre la pression atmosphérique et 14 atmosphères ou davantage et avec un coefficient de 

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 débit horaire relativement faible, compris de préférence entre 0,5 et 5 . 



   Or, on a découvert que lorsqu'on amène des mélanges d'essences oléfiniques et de fractions de gasoil provenant de l'huile brute, par exemple, en contact avec des cata- lyseurs convenablement choisis dans les conditions pré- citées, plusieurs réactions simultanées s'accomplissent concurremment entre les hydrocarbures, de sorte que non seulement les oléfines existant dans l'essence de cracking subissent une hydrogénation en formant les paraffines cor- respondantes, mais encore les oléfines de l'essence pro- duites par le cracking du gasoil subissent aussi une hy-   drogénation.   Il semble que certains éléments saturés des gasoils employés, tels que les naphtènes par exemple, su- bissent une déshydrogénation fournissant l'hydrogène néces- saire à l'hydrogénation des oléfines pour en former des paraffines,

   de sorte qu'on obtient non seulement des aro- matiques provenant des naphtènes, mais encore des   paraffi-   nes provenant des oléfines, le mélange de ces deux types d'hydrocarbures possédant un pouvoir antidétonant relati- vement fort et l'avantage supplémentaire   d'être     relative**   ment exempt d'hydrocarbures oléfiniques et à réaction simi- laire.

   Quoique l'invention ne soit pas limitée à la théo- rie exposée ci-dessus, on peut considérer que l'équation suivante explique en principe le mécanisme général de la réaction : 
A 
 EMI4.1 
 Cyclohexane hexène benzène hexane 
Il est évident que cette réaction est purement schématique et s'accompagne d'autres réactions moins net- tement définies et plus complexes, comportant la rupture des liaisons de carbone à carbone, l'isomérisation, la 

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 recombinaison de radicaux, etc.., Dans l'équation qui précède. le cyclo-hexane représente les hydrocarbures naphténiques contenus dans les pétroles lampants ou ga- soils, tandis que l'hexène représente un élément oléfi- , nique d'un produit de distillation à bas point d'ébul- lition de la nature de l'essence.

   Quoique des essais aient indiqué que l'hydrogène résultant de la saturation des oléfines provient principalement des éléments   naph   téniques du gasoil et fractions similaires, il n'est pas douteux qu'une certaine quantité d'hydrogène provient de la déshydrogénation et de la cyclisation de divers élé ments paraffiniques existant primitivement dans le mé- lange d'hydrocarbures ou en provenant et de la déshydro- génation ultérieure des composés cycliques formés.

   Cepen- dant on constate uniformémentcomme résultat final que les essences obtenues par traitement des mélanges d'hydrocar- bures du type décrit consistent principalement en   hydro-   carbures   paraffiniques   et aromatiques, ainsi que l'indi- quent les indices de brome relativement faibles, qui sont donnés ultérieurement en même temps que d'autres données numériques. 



   L'opération exige l'emploi d'une substance cataly- tique relativement active, décrite ci-après, de   tempé-   ratures notablement inférieures aux intervalles de tem- pératures de cracking ordinaires des opérations de   crac-   king purement thermiques ou thermo-catalytiques et de   du-   rées de contact moyennement longues avec le catalyseur. 



  Les réactions sont encore favorisées par l'élévation de la pression qui facilite les réactions d'hydrogénation se-   condaires.   



   Quoiqu'on puisse employer d'une manière générale les hydrosilicates d'alumine, tels que les argiles trai- tées par un acide et similaires, les catalyseurs qu'on choisit de préférence pour les employer dans le procédé 

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 de l'invention, ont un caractère très particulier et de- mandant à être préparés par un procédé très précis. 



   Suivant la description de la préparation des cata- lyseurs choisis de préférence, donnée ci-après, on peut combiner un hydrogel d'alumine précipitée et/ou un hy- drogel de zircone avec un hydrogel de silice, puis laver le produit composée le sécher, le mouler en particules et le calciner pour obtenir une masse catalytique. Cepen- dan les différents catalyseurs qui peuvent être ainsi préparés ne donnent pas nécessairement des résultats équivalents. 



   Dans la description qui suit, les expressions masses de "silice-alumine", de "silice-zircone" et de " silice-   aluminezircone   " sont employées dans leur sens le plus large. Etant donné que l'état solide au point de vue chi- mique n'est pas encore connu d'une manière parfaite, il n'est pas possible d'indiquer la structure de tous les corps solides. Tout ce qu'on peut dire d'une manière pré- cise au sujet de ces masses est qu'elles contiennent du silicium, de l'oxygène et de 1!aluminium et/ou du zir- conium. Cependant d'une manière générale, tous ces élé- ments possèdent individuellement une activité catalyti- que plus ou moins faible, mais sous forme d'agglomération, leur activité est forte.

   Cette activité n'est pas une fonction qui s'ajoute, car elle est relativement constante pour des proportions des éléments variant dans un inter- valle considérable, qu'il s'agisse de proportions   molécu-   laires ou de fractions Moléculaires. Aucun de ces éléments ne peut être déterminé comme étant celui'pour lequel les autres éléments sont des accélérateurs, suivant la ter- minologie habituelle, ni comme étant le support, tandis que les autres sont le catalyseur proprement dit, 

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Pour préparer les catalyseurs à employer de préférence dans le procédé de l'invention, il est nécessaire d'employer de la silice préparée par précipitation dans une solution à l'état d'hydrogel, dans lequel ou sur lequel l'alumine et/ou la zircone sont déposées également par précipitation à l'état d'hydrogels.

   Le procédé ordinaire et le plus com- mode de préparation d'un gel de silice satisfaisant con- siste à acidifier une solution aqueuse de silicate de sodium par addition de la quantité nécessaire d'acide chlorhydrique. 



  L'excès d'acide et la concentration de la solution dans la- quelle s'effectue la précipitation détermine l'activité primaire éventuelle de la silice et son aptitude à entrer en composition avec les hydrogels d'alumine et/ou de zircone pour former un catalyseur de forte activité. En général, la silice hydratée la plus active est obtenue en n'ajoutant que la quantité d'acide suffisante pour qu*un gel se forme dans le silicate de sodium, mais le produit formé à ce moment est assez gélatineux et se filtre difficilement. De plus l'hy- drogel de silice ne se coagule qu'incomplètement à ce moment. 



  En ajoutant un excès modéré d'acide, une fois l'hydrogel for- mé, le produit conserve ses caractéristiques physiques plus avantageuses au point de vue de l'activité catalytique, tan- dis qu'il est généralement plus facile à filtrer et que l'hy- drogel de silice se précipite plus complètement. On peut préparer une silice hydratée donnant satisfaction dans les applications   @atalytiques   de l'invention, en employant un excès d'acide chlorhydrique atteignant 20%, mais au-delà de cette proportion, les propriétés avantageuses sont perdues. 



  Une fois le gel de silice précipité, on le lave de préférence jusqu'à ce qu'il soit à peu près exempt de sels, en employant: plusieurs réactifs susceptibles de se remplacer qui seront 

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 indiqués ci-après. 



   Suivant un mode de préparation de la forme de silice activée, on peut soit faire bouillir l'hydrogel de silice, avec l'hydroxyde d'aluminium précipité séparément et/ou un gel d'hydroxyde de zirconium, qu'on ajoute à l'état humide à la suspension de silice, soit mettre l'hydrogel de silice en suspension dans une solution de chlorure d'aluminium et le faire bouillir avec elle, soit traiter le gel de silice de la même manière par une solution aqueuse contenant les sels d'aluminium et de zirconium.

   Dans chacun de ces cas, le précipité final, qui contient essentiellement la silice hydratée et l'alumine et/ou la zircone hydratée, est finale- ment lavé pour éliminer la presque totalité des matières solubles dans l'eau et/séché à une température d'environ   150 C,   de façon à former un produit en   graina   assez friable, qui peut être broyé et mis sous forme de boulettes ou tamisé pour former des particules de catalyseur.

   Comme ce produit est calciné à une température comprise dans l'intervalle   ap-   proximatif de   540 à   820 C et est utilisé à une température de l'ordre de   260   à   482 0, sa   teneur en eau diminue encore jus- qu'à ce qu'au bout d'une courte durée de service, elle soit égale à 2 à 3% environ en poids des particules de catalyseur. 



   Suivant un mode de préparation, on dépose de préférence l'hydrogel nécessaire d'alumine ou de zircone, ou un mélange 
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 de ces gels sur un gel de silice lavé exempt de métaux alcà <w lins par l'addition d'un agent de précipitation alcalin, tel que l'hydroxyde d'ammonium, le carbonate   d'ammonium   ou le sul- fure d'ammonium aux solutions aqueuses de sels d'aluminium et/ou de zirconium, suivie d'un lavage approprié pour éliminer les impuretés. Les hydrogels dtalumine et/ou de zircone peu- 

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 vent être précipités dans une solution, dans laquelle la silice hydratée antérieurement préparée et lavée est mise en suspension, cette opération étant suivie d'un lavage du pré- oipité total complexe.

   De   même,   on peut mettre la silice hy- dratée purifiée en suspension dans une solution d'aluminate, tel que l'aluminate de sodium,et précipiter   l'alumine   par l'addition des sels d'aluminium, ou des quantités nécessai- res   d'acide,   suivie d'un lavage approprié. A titre de variante un autre procédé de préparation des catalyseurs cherchés consiste à ajouter des sels d'aluminium   et/ou   de zirconium à une solution d'un silicate de métal alcalin pour précipi- ter ensemble un hydrogel de silice avec les hydrogels d'alu- mine et/ou de zircone et à précipiter des quantités supplé- mentaires d'hydrogel de silice par l'addition d'acide.

   L'é- quation suivante représente un mode de préparation d'un catalyseur de silice et d'alumine, cette équation ne tenant pas compte de l'eau   dhydratation :   
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Il est évident que l'application de'la réaction, re- présentée par l'équation qui précède, est limitée au point de vue des proportions molaires, de sorte que ce procédé de préparation d'un produit composé peut avoir besoin   d'être   complété par un supplément de silice hydratée précipitée pour fournir le rapport qu'on désire. 



   Un procédé spécial et satisfaisant de préparation des catalyseurs de silice et d'alumine employés suivant   l'inven-   tion est décrit   diaprés,   mais non en vue de limiter trop strictement la véritable portée de l'invention. En ppérant de la manière décrite et choisissant   d'une   manière appro- priée les réactifs à un état de pureté convenable, on peut préparer des catalyseurs qui donnent satisfaction à peu près 

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 dans toutes les réactions de cracking et de transport d'hy- drogène, du type décrit. 



   Dans les catalyseurs finis, préparés de la manière in- diquée ci-dessus, la proportion en poids de la silice à l'alumine et/ou à la zircone peut varier entre des limites étendues, par exemple de 30 à 0,1, quoique dans les produits catalyseurs complexes normaux, possédant une activité maxi- mum, basée sur les rendements et qualité de l'essence obte- nue, le rapport des poids de silice à l'oxyde varie de 30 à 10, le mot "oxyde" servant à désigner l'alumine et/ ou la zircone. Ces proportions varient notablement avec les frac- tions particulières qui subissent le traitement et le degré de transformation trouvé le plus avantageux dans chaque cas particulier. 



   On doit reconnaître qu'on ne sait que fort peu de choses précises au sujet du mécanisme de l'augmentation de l'acti- vité des catalyseurs complexes et on ne se propose pas ici d'exposer des raisons déterminées quelconques de l'effet accé- lérateur mutuel observé des divers éléments séparément dans les complexes de silice et d'alumine et/ou de zircone pré- parés en vue des applications catalytiques suivant   l'inven-   tion. Il peut s'agir d'un effet catalytique dû à la juxta- position des éléments du catalyseur et il. se peut que l'o- xyde ( alumine et/ou zircone )soit le catalyseur le plus actif et soit très largement dispersé dans et sur la silice, de façon que sa surface soit étendue. 



   Sous'l'acception la plus simple de l'invention, l'huile d'hydrocarbure saturé servant de fournisseur d'hy- drogène peut être mélangée avec la fraction d'hydrocarbure relativement non saturée et soumise au traitement   cataly-   tique en présence des catalyseurs choisis de préférence décrits ci-dessus, pour fournir une essence consistant prin- cipalement en hydrocarbures paraffiniques et aromatiques qui      

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 possèdent un indice d'octane relativement élevé, une faible teneur potentielle en gomme et une réceptivité satisfaisante pour les composés antidétonants, qui permet, par l'addition de proportions relativement faibles de plomb tétraéthyle, par exemple, d'obtenir une essence convenant à l'aviation. 



   Le mélange d'huiles peut être préchauffé à une tempéra- ture convenant à la réaction de transport d'hydrogène en contact avec le catalyseur choisi de préférence, puis on fait passer les vapeurs préchauffées sur une masse immobile de particules catalytiques contenues dans une chambre   cylin-   drique.

   Cependant il vaut mieux en général, faire passer les vapeurs préchauffées à travers un catalyseur disposé dans des tubes de diamètre relativement petit formant des liaisons multiples entre des collecteurs. car l'installation ainsi disposée permet d'effectuer un chauffage extérieur dans de 
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 P meilleures conditions, s'il est nécessaire, pour maintenir pour XIIO mle e la température de réaction qu'on désire, et @sorber la chaleur dégagée pendant les traitements de régénération al- ternants, pendant lesquels de grandes quantités de chaleur sont dégagées par l'oxydation des dépôts carbonés sur le catalyseur.

   Quoique les températures, qui existent au   contaet   du catalyseur puissent être comprises entre 260 et   482 C,   celles qui sont comprises dans l'intervalle approximatif de 372 à 425 C sont préférables dans la plupart des cas. La pression peut varier entre une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique et 14 atmosphères, mais dans cer- tains cas, des pressions atteignant 70 atmosphères environ par exemple ont été trouvées avantageuses. Des coefficients de débit horaire compris entre 0,5 et 5 ont donné de bons résultats, les coefficients de   débt   horaire étant le volume d'huile chargé par heure rapporté au volume de catalyseur contenu dans la chambre de réaction.

   Les proportions rela- 

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 tives d'huile d'hydrocarbure saturé introduite dans l'opéra- tion pour saturer les hydrocarbures d'essence non saturés, contenus dans la fraction d'hydrocarbure qui subit le trai- tement, sont évidemment variables suivant le degré de non saturation de l'huile subissant le traitement et la   propor-   tion d'hydrogène disponible dans l'huile saturée servant de fournisseur d'hydrogène, Parmi les exemples donnés plus loin, l'exemple 1 s'applique aux acceptions les plus simples de l'invention. 



   L'invention n'est pas limitée au point de vue de la source de fractions contenant des hydrocarbures non saturés subissant le traitement suivant l'invention et plusieurs sources importantes sont les essences provenant du cracking pyrolytique, du reforming thermique, et du oracking cata- lytique plus généralement effectué à des températures assez élevées, ainsi que les hydrocarbures oléfiniques provenant de la polymérisation des oléfines gazeuses. 



   En ce qui concerne le cracking pyrolytique, les frac- tions d'essence peuvent provenir du cracking en phase va- peur ainsi que du cracking thermique à haute pression, qu'on effectue plus généralement dans la pratique. 



   Suivant un procédé, par exemple, on chauffe l'huile dans un élément de chauffage à la température de la réac- tion et on la fait passer dans une chambre de réaction. 



  On sépare les produits de la transformation dans une chambre de séparation, d'où on fait sortir un résidu non vaporisé et on fait passer les produits vaporisés dans une tour de fractionnement. On peut faire entrer le produit de la charge dans la tour de fractionnement pour contribuer au refroidis- sement et le faire passer avec les produits insuffisamment transformés dans l'élément de chauffage. Le produit d'essence fractionnée contenant des oléfines provenant du oraoking thermique sort au sommet de la tour de fractionnement et subit ensuite une condensation et une séparation des produits 

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 gazeux.

   La température de l'huile passant dans la chambre de réaction peut être comprise par exemple entre 455 et   540*Ce   et la pression peut être de l'ordre de 14 à 41 atmosphères ou plus ou moins forte; 
Un procédé courant de reforming ou formation thermique des essences de distillation directe consiste à chauffer l'hui- le dans un élément de chauffage de construotion appropriée, de façon à assurer la durée de contact qu'on désire sous une pression comprise entre 41 et,82 atmosphères ou supérieure et à une température de sortie de 482  à   566 C,   puis à frac- tionner et à séparer les produits de la transformation pour obtenir une fraction gazeuse,

   une essence de reforming con- tenant des oléfines et souvent une faible proportion de pro- duit hydrooarboné à point d'ébullition supérieur à l'inter- valle de ceux de l'essence 
On obtient aussi des fractions d'essence à forte teneur en oléfines, par un cracking en présence de catalyseurs, tels que les catalyseurs employés de préférence dans le procédé de l'invention, en opérant à des températures supérieures à celles qu'on choisit de préférence pour la réaction de trans- port de l'hydrogène,

   qui forme l'objet principal de la des-   cription.   L'installation qu'on emploie peut se composer d'un élément de chauffage servant à vaporiser l'huile et à lui faire prendre à peu près la température de la réaction et de plusieurs chambres de réaction contenant le catalyseur dis- posé de façon que l'opération puisse être effectuée d'une ma- nière continue en traitant les vapeurs dans une ou plusieurs chambres, pendant que les autres chambres peuvent être en cours de réactivation.

   Les produits de la transformation sor- tant de cette installation sont séparés et fractionnés, de façon à fournir une fraction gazeuse, une fraction d'essence oléfinique et des hydrocarbures plus lourds, auxquels on peut faire subir en partie ou en totalité un nouveau traitement de 

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 cracking catalytique, pour réaliser ainsi une utilisation maximum du produit de la charge à la préparation de fractions à points d'ébullition compris dans l'intervalle de ceux de   l'essence.   Les températures auxquelles s'effectue le contact avec le catalyseur peuvent être comprises approximativement entre 425 et 650 C,

   et la pression peut être comprise entre la pression atmosphérique et une pression supérieure à la pres- sion atmosphérique de l'ordre de 7 atmosphères ou davantage* Le coefficient de débit horaire est plus généralement supé- rieur) celui de la réaction de transport d'hydrogène. 



   Par les procédés décrits di-dessus on obtient des frac- tions d'essence dont la teneur en oléfines varie entre des limites étendues de 20 à 70%, ou plus, ou moins, la   propor-   tion des hydrocarbures non saturés dépendant du procédé et de la nature de l'huile d'hydrocarbure subissant le traitement. 



  Suivant la portée élargie de l'invention, on peut coordonner avec avantage les procédés précités dans le procédé suivant l'invention, de façon à faire passer les hydrocarbures d'es- sence non saturés dans l'opération de transport d'hydrogène, en combinaison avec une   hui&e   d'hydrocarbure relativement      saturée, et à faire revenir les fractions à points d'ebulli- tion élevés, séparées du produit d'essence saturée de la réac- tion de transport d'hydrogène, dans la zone de cracking ou de reforming primaire, pour y servir de nouveau à la pro- duction de fractions d'essence. 



   Dans une forme de réalisation typique de cette opération combinée, consistant dans un cracking thermique pour préparer des fractions d'essence oléfinique, on fait subir un   traite-   ment de cracking thermique à une charge combinée formée d'un mélange d'huiles d'hydrocarbures non traitées et partielle- ment transformées, ainsi qu'il est expliqué ci-après, on sé- pare les produits de transformation à   1?état   de vapeur pro- venant de ce traitement dans une zone de séparation des   va-   

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 peurs,

   des fractions résiduelles à points d'ébullition élevés et on les fait arriver dans une première zone de fractionne- ment avec les vapeurs éventuellement forméesdans la zone de séparation des vapeurs* on fractionne les produits de trans- formation à l'état de vapeur dans la première zone de   frac...   tionnement à l'état de mélange avec l'huile d'hydrocarbure ajoutée, formant le produit de la charge de l'opération, et on sépare ainsi les vapeurs de transformation et l'huile d'hy- drooarbure ajoutée en vapeurs fractionnées à points   d'ébulli-   tion compris dans l'intervalle de ceux de l'essence, et en hydrocarbures à points d'ébullition supérieurs, que l'on sé- pare de préférence dans la première zone de fractionnement en charges combinées choisies, liquides, légères et lourdes,

   on fait arriver une partie au moins des hydrocarbures à points d'ébullition plus élevés, de préférence la charge combinée lourde, à titre de portion de la charge combinée totale dans la zone de traitement de cracking thermique, on fait sortir les vapeurs fractionnées de la première zone de fractionne- ment et on les amène dans une zone de transformation cataly- tique en contact avec le catalyseur de cracking, en opérant dans des conditions aptes à fournir de l'essence à faible te- neur en oléfines.

   Lorsque l'huile   d'hydrocarbure   ajoutée est une huile minérale brute contenant de l'essence ou une huile d'hydrocarbure similaire à grand intervalle de points   d'ébul-   lition, les vapeurs fractionnées sortant de la première zone de fractionnement constituent un mélange d'hydrocarbures d'es- sence à teneur en oléfine relativement forte avec des hydro- carbures d'essence de nature fortement saturée.

   Cependant dans certains cas et en particulier lorsque   l'huile d'hydrocarbure   ajoutée constituant le produit de la chargé ne   contient   que peu ou pas d'hydrocarbures du type de l'essence de distilla- tion directe, on peut mélanger une charge combinée légère choisie recueillie dans la première zone de fractionnement avec les vapeurs fractionnées qui sortent de cette zone et on 

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 fait arriver ensuite le mélange ainsi obtenu dans la zone de l'opération de transformation catalytique. De plus, on peut faire subir aux vapeurs fractionnées sortant de la première zone de fractionnement une condensation et une séparation des gaz, et faire arriver le produit de distillation ainsi obtenu dans la zone de transformation catalytique.

   Si on le désire, après avoir séparé des produits de transformation sortant de la zone de transformation catalytique 'leurs éléments à points d'ébullition élevés désavantageux, on fractionne ces produits de transformation dans une seconde zone de fraction,* nement séparée, dans laquelle le produit d'essence à faible teneur en oléfines se sépare à l'état de produit vaporisé fractionné des hydrocarbures plus lourds partiellement trans- formés que l'on condense sous forme de reflux de condensa- tion, on fait arriver ce reflux de oondensation, au moins en partie, dans la zone de traitement de cracking thermique à l'état de mélange avec la charge combinée, lourde, précitée, provenant de la première zone de fractionnement,

   tandis qd'on condense le produit d'essence à faible teneur en oléfines et qu'on le recueille dans le produit vaporisé fractionné de la seconde zone de fractionnement. 



   Suivant ne autre forme de réalisation, dans laquelle le traitement de transformation thermique est combiné avec le transport   oatalytique   d'hydrogène, et qui est particuliè- rement avantageux en vue de la transformation simultanée d'es- sence faiblement antidétonante et de fractions d'huile d'hy- drocarbures à points d'ébullition plus élevés, on fait subir un reforming thermique à une huile d'hydrocarbure légère de distillation directe et un cracking thermique à une huile   d'hydrocarbure   plus lourde dans une installation combinée de traitement de cracking et de reforming thermiques, on mélange l'essence de cracking et de reforming thermique ainsi obtenue avec une huile d'hydrocarbure saturé et on amène le mélange 

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 ainsi obtenu en contact avec un catalyseur de oraoking,

   en opérant dans des conditions de nature à former des produits de transformation contenant des proportions notables d'essence à fort indice d'octane et à faible teneur en oléfines, on fractionne les produits de transformation sortant de la zone de transformation catalytique, pour séparer le produit d'es- sence à faible teneur en oléfines des hydrocarbures plus lourds existant dans les produits de transformation, on recueille le produit d'essence à faible teneur en oléfines et on con- dense les hydrocarbures plus lourds qu'on fait revenir en partie au moins dans la zone de traitement de cracking ther- mique.

   Pour appliquer cette forme de réalisation au traite- ment d'huiles d'hydrocarbures à grand intervalle de points d'ébullition, telles que les huiles minérales brutes, on peut faire subir à l'huile d'hydrocarbure constituant le produit de la charge une distillation fractionnée dans une première zone de fractionnement pour en séparer une fraction légère consistant essentiellement en hydrocarbures à points d'ébul- lition compris dans l'intervalle de ceux de l'essence, une fraction intermédiaire consistant essentiellement en   hydro-   carbures à points d'ébullition compris dans l'intervalle de ceux du gasoil et une fraction lourde contenant des hydrocar- bures à points d'ébullition supérieurs à ceux de la fraction intermédiaire,

   on mélange la fraction lourde avec les frac- tions de reflux de condensation formées ainsi qu'il sera expliqué ci-après et on fait subir au mélange le traitement de cracking thermique, on fait subir en même temps à la   frac**   tion légère provenant de la distillation fractionnée dans une zone de reforming séparée, le traitement de reforming ther- mique, on mélange les produits de transformation des traite- ments de cracking et de reforming thermiques et on les sépare dans une zone de séparation des vapeurs en éléments   rési.   duels à points d'ébullition élevés ou non vaporisés et désa-   vantageux   et en produits de transformation vaporisés qu'on 

 <Desc/Clms Page number 18> 

 fractionne dans une seconde zone de fractionnement séparée,

   on fait sortir de cette seconde zone de fractionnement les vapeurs fractionnées, à points d'ébullition compris dans l'intervalle de ceux de l'essence et comprenant l'essence qui provient des traitements de cracking et de reforming thermiques et on mélange ces vapeurs, de préférence après condensation et séparation des gaz non condensés, avec la fraction intermédiaire provenant de la distillation frac- tionnée, in fait subir au mélange du produit de distilla- tion de cracking et de la fraction de distillation directe, ainsi obtenu, à chaud une transformation catalytique par contact avec le catalyseur de cracking, en opérant dans des conditions de nature à former des proportions notables d'es- sence à fort indice d'octane et à faible teneur en oléfines, on fractionne les produits provenant de la transformation vatalytique dans une troisième zone de fractionnement,

   avec ou sans séparation intermédiaire des éléments   désavanta-   geux éventuels à points d'ébullition élevés existant dans ces produits, on fait sortir de la troisième zone de   frac-   tionnement les vapeurs fractionnées à points d'ébullition compris dans l'intervalle de ceux de l'essence et on les condense pour recueillir le produit d'essence à fort indice d'octane et faible teneur en oléfines, tandis qu'on condense les hydrocarbures à points d'ébullition supérieurs à l'in- tervalle de ceux de l'essence à l'état de fractions de reflux de condensation dans chacune des deuxième et troisième zones de fractionnement,

   dans les vapeurs qui y subissent le frac- tionnement et on fait subir le traitement de cracking ther- mique à des portions au moins de chacune des fractions de reflux de condensation ainsi obtenues avec la fraction lourde provenant de la distillation fractionnée. 



   Suivant une forme de réalisation typique, qui comporte la combinaison du cracking catalytique à température   rela-   tivement élevée avec le traitement du transport catalytique 

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 de l'hydrogène à une température de cracking relativement basse, on peut transformer dans une large mesure l'huile d'hydrocarbure en essence à teneur en oléfines relative" ment forte par contact avec un catalyseur de   craoking,   dans une zone de   cracking   haute température, on mélange les produits sortant de cette zone avec une huile d'hydrocarbure saturé, et on amène le mélange de ces huiles dans une zone de catalyse séparée, en contact avec le catalyseur de   crac-   king,

   en opérant dans des conditions de nature à former de l'essence sensiblement exempte d'hydrocarbures oléfiniques, on recueille l'essence à peu près saturée ainsi obtenue et on fait revenir les hydrocarbures à points d'ébullition plus élevés provenant de la transformation dans la zone de cata- lyse séparée, au moins en partie, dans la zone de cracking à haute température.

   Pour appliquer dans la pratique ce mode opératoire, on peut refroidir partiellement les produits sortant de la zone de cracking à haute température, de pré- férence en les mélangeant avec une huile d'hydrocarbure sa- turé et on les sépare dans une zone de séparation des vapeurs en un résidu non vaporisé et en produits de transformation vaporisés exempts d'éléments désavantageux à points d'ébul- lition élevés, on fait sortir les produits de transformation vaporisés de la zone de séparation des vapeurs et on les amène à l'état de mélange avec une huile d'hydrocarbure sa- turée ayant le caractère d'un produit de distillation, en   }- contact   avec le catalyseur de cracking dans une zone de catalyse séparée à une température de cracking relativement basse,

   et on les y transforme en un produit contenant une proportion notable d'essence à peu près exempte d'hydrocar- bures oléfiniques. Dans certains cas, il peut être avanta- geux de condenser les produits de transformation à l'état de vapeur sortant de la zone de séparation des vapeurs et d'en séparer les gaz non condensables, en réchauffant dans ce cas le produit de distillation à la température convenant aux 

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 réactions de transport d'hydrogène. Dans tous les cas, on peut mélanger l'huile d'hydrocarbure saturé avec les produits de transformation à faire arriver dans la zone de catalyse séparée, en un point quelconque approprié du trajet suivi par ces produits de transformation entre la zone de cracking catalytique à haute température et la zone de catalyse séparée à basse température.

   On fractionne le produit sortant de la zonede catalyse séparée en vapeurs fractionnées à points d'ébullition essentiellement compris dans l'intervalle de ceux de l'essence et en fractions d'hydrocarbures à points d'ébullition plus élevés, qu'on condense et fait sortir de la zone de fractionnement et qu'on fait arriver, au moins en partie, dans la zone de traitement de cracking oatalytique à haute température, tandis qu'on condense le produit d'es- sence à peu près exempt d'hydrocarbures oléfiniques et qu'on le recueille dans les vapeurs fractionnées. 



   Suivant une variante de cette dernière forme de réali- sation, on fractionne les produits de transformation à l'état de vapeur provenant du traitement de cracking catalytique à haute température dans une première zone de fractionnement, on fait sortir de cette première zone de fractionnement les vapeurs fractionnées à points d'ébullition essentiellement compris dans l'intervalle de ceux de l'essence et, avec ou sans condensation et séparation de gaz intermédiaires, on les mélange avec une huile d'hydrocarbure relativement satu- rée, de préférence une huile ayant le caractère d'un produit de distillation, et on amène le mélange ainsi obtenu en con- tact à chaud avec le catalyseur de cracking dans la zone de cracking ou de catalyse à basse température,

   tandis qu'on condense les hydrocarbures insuffisamment transformés à points d'ébullition supérieurs à l'intervalle de ceux de l'essence et qu'on les fait sortir de chacune des   première.;et   seconde zones de fractionnement à l'état de fractions de reflux de condensation et qu'on les fait revenir, au moins en partie 

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 dans la. zone de cracking à haute température pour y subir une nouvelle transformation. les exemples donnés   diaprés   ont trait à un certain nombre   d'ppérations   effectuées suivant l'invention et indi- quent les rendements obtenus ainsi que la nature du produit d'essence saturée.

   Les données numériques de ces exemples sont destinées à faire apparaître la valeur du procédé sui- vant l'invention, mais ne doivent pas être considérées comme en limitant la portée. 



  Exemple I. 



   Le catalyseur employé dans cet exemple a été préparé de la manière générale décrite antérieurement et consistait à peu près en 100 proportions molaires de silice, 2 proportions molaires d'alumine et 4 proportions molaires de zircone. On a dilué un verre soluble du commerce de silicate de sodium contenant environ 28,5% de bioxyde de silicium et 9% en poids d'oxyde de sodium avec environ 10 volumes d'eau. On a ajouté de l'acide chlorhydrique peu à peu et en agitant sans cesse le mélange jusqu'à ce qu'il soit à peine alcalin à la   phénolph....   taléine. Une fois le gel de silice formé et agité à fond, on a ajouté une faible proportion supplémentaire d'acide   chlorhy-   drique, de façon à obtenir un précipité à peu près complet. 



  Puis on a rendu de nouveau la suspension de gel de silice pratiquement neutre au tournesol et on l'a déposée sur un filtre. On a lavé le produit sur le filtre avec une solution diluée de chlorure d'aluminium jusqu'à ce que le sodium ait disparu dans le filtrat, par l'essai à l'acétate d'uranyl magnésium, On a ensuite enlevé le gâteau du filtre) on l'a broyé et mis à l'état de bouillie dans une solution de chlo- rure d'aluminium et de chlorure de zirconyle en quantités suf- fisantes pour obtenir les proportions d'alumine précipitée et de zircone précipitée indiquées précédemment. On a ajouté de l'hydroxyde d'ammonium à la bouillie, jusqu'à ce que le mé- lange soit à peine aoide au tournesol. Puis on a déposé de 

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 nouveau le produit précipité sur un filtre et on l'a lavé      de nouveau.

   On a enlevé le gâteau du filtre et on l'a séché à une température d'environ 120 à 150 C, puis on l'a broyé en particules passant dans un tamis d'environ 12 mailles par cm. On a mis le produit sous forme de pilules, qu'on a calcinées à   815 C   pendant une heure environ pour les stabi- liser en vue de leur exposition ultérieure à des températures de cet ordre de grandeur au cours des opérations intermit- tentes de réactivation qu'elles subissent dans la pratique des opérations de transformation. 



   On a préparé des mélanges d'essenoe obtenue par crac- king thermique d'un gasoil d'East Texas et de quantités   additionnelles   de gasoil lui-même. On a fait passer ces mé- langes sur le oatalyseur à la silice-alumine-zircone, préparé à la manière décrite ci-dessus, dans les conditions indi- quées sur le tableau ci-dessous, sur lequel A se rapporte à l'essence de cracking et B au gasoil. Les additions de plomb tétraéthyle indiquées en cm3 se rapportent à un volume de liquide d'un gallon américain correspondant à   3,785   litres. 

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 EMI23.1 
 
<tb> 



  N  <SEP> de <SEP> l'opération <SEP> 1 <SEP> 2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Composition <SEP> de <SEP> la <SEP> charge <SEP> 40% <SEP> A <SEP> 75% <SEP> A
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 60% <SEP> B <SEP> 25% <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Coefficient <SEP> de <SEP> débit <SEP> horaire, <SEP> liquide <SEP> 1,0 <SEP> 1,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Température <SEP> en <SEP> degrés <SEP> centigrades <SEP> 427 <SEP> 371
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Pression <SEP> absolue <SEP> en <SEP> atmosphères <SEP> 1,0 <SEP> 7,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Rendements <SEP> :

   <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Liquide <SEP> total <SEP> % <SEP> en <SEP> volume <SEP> 85 <SEP> 90
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Perte <SEP> par <SEP> les <SEP> gaz <SEP> et <SEP> produits <SEP> lourds <SEP> 15 <SEP> 10
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Indioe <SEP> de <SEP> brome <SEP> du <SEP> produit <SEP> à <SEP> point
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> d'ébullition <SEP> final <SEP> de <SEP> 150 0.
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Charge <SEP> 75 <SEP> 72
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Produit
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> fraction <SEP> de <SEP> la <SEP> première <SEP> demi-heure <SEP> 23 <SEP> 0,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> fraction <SEP> de <SEP> la <SEP> deuxième <SEP> demi-heure <SEP> 56 <SEP> 4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> fraction <SEP> de <SEP> la <SEP> troisième <SEP> demi-heure <SEP> 64 <SEP> 12
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> fraction <SEP> de <SEP> la <SEP> quatrième <SEP> demi-heure <SEP> 71 <SEP> 26
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Pourcentage <SEP> distillant <SEP> jusqu'à <SEP> 150 C
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Charge <SEP> 26.0 <SEP> 49.5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Produit
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> fraction <SEP> de <SEP> la <SEP> première <SEP> demi-heure <SEP> 52.0 <SEP> 70.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> fraction <SEP> de <SEP> la <SEP> deuxième <SEP> demi-heure <SEP> 40.0 <SEP> 59.5
<tb> 
<tb> 
<tb> fraction <SEP> de 

  <SEP> la <SEP> troisième <SEP> demi-heure <SEP> 37.0 <SEP> 58.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> fraction <SEP> de <SEP> la <SEP> quatrième <SEP> demi-heure <SEP> 38.0 <SEP> 55.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Pourcentage <SEP> distillant <SEP> jusqu'à <SEP> 205 C.
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Charge <SEP> 37.5 <SEP> 72.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Produit
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> fraction <SEP> de <SEP> la <SEP> première <SEP> demi-heure <SEP> 70.0 <SEP> 90.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> fraction <SEP> de <SEP> la <SEP> deuxième <SEP> demi-heure <SEP> 55.0 <SEP> 81.5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> fraction <SEP> de <SEP> la <SEP> troisième <SEP> demi-heure <SEP> 52.0 <SEP> 78.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> fraction <SEP> de <SEP> la <SEP> quatrième <SEP> demi-heure <SEP> 52.0 <SEP> 76.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Propriétés <SEP> de <SEP> l'essence <SEP> à <SEP> point <SEP> d'ébulli-
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> tion <SEP> final <SEP> de <SEP> 1500.

   <SEP> dans <SEP> la <SEP> charge
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Indice <SEP> d'octane,procédé <SEP> du <SEP> moteur <SEP> 71.0 <SEP> 71.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Indice <SEP> d'octane <SEP> après <SEP> addition <SEP> de <SEP> 6cm3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> de <SEP> plomb <SEP> tétraéthyle <SEP> 81.5 <SEP> 81.5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Propriétés <SEP> du <SEP> produit <SEP> d'essence <SEP> compre-
<tb> 
<tb> 
<tb> nant <SEP> les <SEP> fractions <SEP> 1 <SEP> & <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> & <SEP> 2 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Point <SEP> d'ébullition <SEP> final <SEP> 205 <SEP> 150 <SEP> . <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Indice <SEP> d'octane, <SEP> procédé <SEP> du <SEP> moteur <SEP> 72 <SEP> 68
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Indice <SEP> d'octane <SEP> avec <SEP> 3cm3 <SEP> de <SEP> plomb
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> tétraéthyle <SEP> 83.5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Indice <SEP> d'octane <SEP> avec <SEP> 6cm3 <SEP> de <SEP> plomb
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> tétraéthyle <SEP> 90.5
<tb> 
 
On voit dtaprès le tableau qui précède qu'au bout d'en- viron la première heure de marche dans les opérations à   427 G   ou à 371 C,

   les indices de brome sont très faibles dans le produit bouillant au-dessous de   15OQ04   On voit aussi que le ren- dement de ce produit est très élevé pendant la première heure et que le rendement pendant la seconde demi-heure est   légèrement   

 <Desc/Clms Page number 24> 

 inférieur à celui de la première 
On remarquera aussi que la fraction à point d'ébullition final de 205 C des produits de l'opération n 1 et plus parti-   culièrement   la fraction à point d'ébullition final de 150 C, des produits de l'opération n 2 à basse température sont nota- blement plus sensibles à l'action du plomb tétraéthyle.

   Dans le cas de la dernière fraction à point d'ébullition final de 150 c, l'indice d'octane est de trois unités inférieur à celui du produit correspondant de la charge, mais de neuf unités supérieur, lorsqu'on y   ajoute   la même proportion de plomb té- traéthyle. Les faibles valeurs de l'indice de brome indiquent que la saturation est à peu près complète et qu'il n'existe pas de proportions sensibles d'oléfines ou dioléfines, à chaîne ouverte ou de nature cyclique. 



   Il est évident d'après ce qui précède que les meilleurs résultats dans les opérations de ce type peuvent être obtenus avec des périodes de marche de courte durée et un catalyseur relativement frais et actif. On réalise ces conditions par des cycles de marche de courte durée ou en employant le catalyseur pendant des périodes de courte durée et en le réactivant en- suite pour en éliminer par combustion les traces de   dép8ts   de carbone, et cette caractéristique fait partie de l'invention. 



  Exemple 2. 



   Dans cet exemple, on mélange une fraction d'huile d'hydro- carbure contenant des hydrocarbures saturés à points   d'ébul-   lition compris dans l'intervalle de ceux de l'essence et du pétrole lampant avec l'huile d'hydrocarbure à points d'ébulli- tion compris dans l'intervalle correspondant, obtenue dans une installation de cracking thermique et on fait subir aux huiles mélangées un traitement catalytique. Le transport d'hydrogène aux hydrocarbures de cracking thermique à points d'ébullition compris dans l'intervalle de ceux de l'essence s'effectue pen- dant ce traitement catalytique par décomposition des hydrocar- 

 <Desc/Clms Page number 25> 

 bures saturés mélangés avec eux. 



   On a chargé une huile brute du "Mid-Continent", de poids spécifique   0,8448,   dans la tour de fractionnement d'une ins- tallation de cracking thermique et on a fait passer les hy- drocarbures plus lourds provenant de l'huile brute avec le reflux de condensation formé dans la tour de fractionnement, dans 1*élément de chauffage et dans la chambre de réaction de l'installation de cracking thermique.On a chauffé l'huile à une température de 499 C et on l'a fait passer dans la   charnu   bre de réaction sous une pression d'environ 17 atmosphères. 



  On a fait sortir les produits de transformation de la chambre de réaction et on les a séparés en une fraction à l'état de vapeur à point d'ébullition final de 205 C, une fraction légère d'huile à points d'ébullition compris dans l'intervalle du pétrole lampant ordinaire. un produit lourd de recyclage qu'on a fait revenir dans l'installation de cracking thermique en mélange avec l'huile d'hydrocarbure non traitée admise, et en un résidu lourd,   qu'on-a   évacué de l'installation de crac- king pyrolytique.

   La fraction à point d'ébullition final de 205 C et la fraction légère d'huile précitée contenaient à   .,   la fois l'essence de cracking thermique et l'huile saturée destinée au transport d'hydrogène On a fait passer ces huiles dans un élément de chauffage séparé,   où.   le mélange d'huiles a été chauffé à 399 C. environ, sous une pression   d'environ.        



  4 atmosphères, puis dans une chambre de réaction catalytique. contenant le catalyseur à la silice-alumine-zircone, où le mélange   chauffé   d'huile a été amené en contact avec le cata- lyseur avec un coefficient de débit horaire d'environ 1. On a séparé les produits, de façon à former une fraction gazeuse, une fraction d'essence à point d'ébullition final de 150 C et une fraction contenant les hydrocarbures à points d'ébullition plus élevés, qu'on a fait revenir dans l'installation de cracking thermique, pour y subir un nouveau traitement de cracking.

   Comme résultat de cette opération, on a   obtenu   58% 

 <Desc/Clms Page number 26> 

 d'essence à point d'ébullition final de   150 C,,   ayant un indice de brome de 4 et un indice d'octane de   71,   qui a atteint en- viron 92 par l'addition de 6cm5 de plomb tétraéthyle par gallon américain de   3,785   litres. 



  Exemple 3. 



   Dans cet exemple, on a fait subir séparément à l'essence et aux fractions brutes réduites fractionnées à partir d'une huile brute un cracking thermique et on a mélangé les essences ainsi obtenues avec une fraction de gasoil également   fraction-   née à partir de l'huile brute, et on a fait passer les huiles en mélange dans la zone de traitement oatalytique. Le   trans-   port   dthydrogène   a été effectué en employant comme fournisseur d'hydrogène un gasoil vierge et comme réceptrices d'hydrogène les essences de cracking et de reforming thermiques. 



   On a fractionné une huile brute du   "Mid-Continent"   cons- tituant le produit de la charge de poids spécifique 0,8448, de façon à séparer une fraction légère à point d'ébullition final de 246 C, une fraction intermédiaire appelée gasoil à point d'ébullition final de   400 Co   et une fraction brute réduite contenant l'huile brute bouillant au-dessus de   400 C.   On a fait subir à la fraction légère de distillation un reforming par traitement thermique à une température de   549 0   et sous une pression supérieure à la pression atmosphérique de 51 atmos- phères et on a séparé l'essence de reforming des sous-produits gazeux.

   On a fait passer la fraction brute réduite en mélange avec le produit de recyclage dans l'élément de chauffage et dans la chambre de réaction d'une installation de cracking thermique, où l'huile a subi un cracking à une température de   499 C   et sous une pression supérieure à la pression   atmosphé   rique dtenviron 17 atmosphères.

   On a séparé les produits de cette trahsformation en un produit gazeux, une fraction d'es- sence à point d'ébullition final de 205 C, une fraction con- tenant les hydrocarbures à points d'ébullition intermédiaires, 

 <Desc/Clms Page number 27> 

 qu'on a fait revenir pour subir un nouveau cracking thermique, et un résidu liquide non   vaporisée   On a mélangé le produit de distillation de cracking et de reforming thermique à point d'ébullition final de 205 C avec le gasoil précité et on a fait subir au mélange un traitement catalytique. On a chauffé le mé- lange à une température de 399 C et on l'a amené en contact avec un catalyseur à la   silice-alumine-zircone,   avec un coef- fioient de débit horaire d'environ   1,   et sous une pression su- périeure à la pression atmosphérique de 7 atmosphères.

   On a fractionné les produits de transformation de façon à séparer une fraction gazeuse, une essence à point d'ébullition final de   15000   et une fraction à points d'ébullition plus élevés, qu'on a fait revenir pour subir un nouveau traitement de cracking thermique. Comme résultat de cette opération on a obtenu 55% d'essence à point d'ébullition final de 150 C, ayant un indice de brome de 2 et un indice d'octane de 68 qui a atteint 90,5 par addition de 6cm3 de plomb tétraéthyle par gallon américain de   5,785   litres d'essence. 



    Exemple 4.    



   Dans cet exemple, on a mélangé de l'essence contenant une proportion relativement forte d'oléfines et obtenue par crac- king en présence d'un catalyseur à température relativement élevée avec une huile d'hydrocarbure saturé et on a fait subir au mélange un nouveau   traitëment   catalytique pour effectuer les réactions de transport d'hydrogène. 



   On a vaporisé un gasoil d'   "East-Texas"   de poids spécifique 
0,8724 et on l'a chauffé à une température d'environ 500 C, sous une pression supérieure à la pression atmosphérique   d'en-   viron 4 atmosphères, sans notable cracking pyrolytique, puis 
 EMI27.1 
 on lta fait passer sur un catalyseur à la silice-alumine-zirooIB avec un coefficient de débit horaire de liquide d'environ 4 en maintenant à peu près la même température et la même pression sur les vapeurs subissant la transformation   oatalytique.   On re- froidit partiellement les produits'de transformation   et,

  on   les   ..nI il    

 <Desc/Clms Page number 28> 

 fractionne en employant comme portion de l'huile réfrigérante un gasoil semblable à celui qui est chargé dans la zone de cracking catalytique primaire. On a effectué les séparations suivantes : une fraction gazeuse, une fraction condensée mixte consistant en produits partiellement transformés et en huile réfrigérante en proportions approximatives respectives de 3 pour 1, et un résidu liquide non vaporisé. On a fait subir à la fraction condensée mixte un traitement catalytique pour ef- fectuer le transport d'hydrogène en présence d'un catalyseur à la silice-alumine-zircone, à une température de   399 C,   avec un coefficient de débit horaire du liquide de 1, sous une pres- sion supérieure à la pression atmosphérique d'environ 4 atmos- phères.

   On a fractionné les produits de transformation de ce traitement et on les a séparés en une fraction gazeuse, une fraction d'essence à point d'ébullition final de   150 C   et une fraction contenant les produits de transformation à points d'ébullition plus élevés, qu'on fait revenir dans l'installa- tion catalytique décrite en premier lieu pour y subir un nou- veau traitement. On a effectué un cycle de marche d'une heure avant la régénération dans la première opération, un cycle d'une demi-heure dans la seconde opération, et comme résultat de ce traitement, on a obtenu environ   55%   en volume d'essence à point d'ébullition final de 150 C, ayant un indice de brome de 10, et un indice d'octane de 80, qui a atteint 96 après addition de 6cm3 de plomb tétraéthyle par gallon de 3,785 li- tres d'essence. 



  Exemple 5. 



   Dans cet exemple, on a mélangé une essence contenant une proportion relativement forte d'hydrocarbures oléfiniques, ob- tenue à peu/près de la même manière que dans l'exemple 4, avec une essence de naphte de distillation directe, puis on a fait subir au mélange un traitement   catalytiques   pour effectuer les réactions de transport d'hydrogène. 

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   On a vaporisé un gasoil d' "East-Texas" de poids spéci- fique 0,8724 et on l'a chauffé à une température d'environ 500 C, sans notable cracking pyrolytique. On a fait passer les vapeurs chauffées sous une pression supérieure à la pression atmosphérique d'environ   4   atmosphères sur un catalyseur à la silice-alumine-zircone, avec un coefficient de débit horaire du liquide de 4, en maintenant la température des vapeurs à peu près à la même valeur qu'à leur sortie de l'élément de chauffage.

   On a fractionné les produits de transformation de façon 4 séparer une fraction gazeuse, une fraction de distil- lation à points d'ébullition à peu près compris dans l'inter- valle de ceux de l'essence, une fraction intermédiaire qu'on a fait revenir en vue d'un nouveau traitement catalytique en combinaison avec le produit non traité de la charge et un ré-   sidu   non vaporisé. On a mélangé la fraotion de distillation avec une essence de naphte de distillation directe ayant un poids spécifique de   0,7796   et à points d'ébullition compris entre 150 et 260 C, en proportions respectives de 55 et 45% en volume.

   Puis on a fait passer le mélange dans la zone de transport d'hydrogène, dans laquelle l'huile mixte a été chauffée à une température de 399 C et amenée en contact avec un catalyseur à la silice-alumine-zircone, avec un coefficient de débit horaire du liquide d'environ 1 et sous une pression supérieure à la pression atmosphérique   dtenviron   4 atmosphè- res. On a séparé les produits de transformation en une frac- tion gazeuse, une fraction d'essence à point d'ébullition final de   150 C   et les produits de transformation à points      d'ébullition plus élevés qu'on a fait revenir dans la première zone de cracking catalytique pour y subir une nouvelle trans- formation.

   On a effectué un cycle de marche d'une heure avant régénération dans la première zone de cracking à haute tem- pérature et un cycle d'une demi-heure dans la zone de trans port d'hydrogène. Comme résultat, on a obtenu une essence à 

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 point d'ébullition final de 150 C. en proportion de 42,5% en volume de la charge dans la première zone de cracking ou zone à haute température et cette essence avait un indice d'oc- tane de 81,5 et un indice de brome de 114. L'indice d'octane de ce produit a atteint 87, après addition de   6 cm3   de plomb tétraéthyle par gallon de 3,785 litres d'essence.

   L'essence à point d'ébullition final de   150 C   de la seconde opération ou opération de transport d'hydrogène a été obtenue en pro- portion de   62%   en volume du mélange chargé dans cette zone et avait un indice d'octane de 79 avec un indice de brome d'en- viron 7. L'indice d'octane de ce produit a atteint 98, après addition de 6 cm3 de plomb tétraéthyle par gallon de 3,785 litres d'essence. 
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  /P";1 REVENDICATIONS. 



  AJfJ 1, , rrocédé de production de l'essence à fort indice d'octane et teneur en oléfines relativement faible, qui con- siste à ajouter une huile d'hydrocarbure relativement saturé à des hydrocarbures d'essence contenant des oléfines et à ame- ner les huiles d'hydrocarbures mélangées en contact avec un catalyseur de cracking à une température sous une pression et pendant une durée de nature à provoquer une diminution



   <Desc / Clms Page number 1>
 
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  Company: UNIVERSAL OIL 9RogQcTs, aolJo ± NY. ,,,
The invention relates to the processing of hydrocarbon oils and in particular to the treatment of gasoline hydrocarbons containing olefins, such as, for example, cracking gasolines, and relatively saturated hydrocarbon oils, and has for object the production of oil. gasoline with a high octane number and relatively low olefin content.



   Cracking essences produced by purely thermal or thermo-catalytic cracking operations contain varying percentages of olefinic hydrocarbons, depending on the type of product that has undergone the cracking and the severity of the cracking conditions, the temperatures. high and low pressures tending to give percentages of oil

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 relatively stronger fine.

   While these olefin-containing cracking gasolines and the like are ideally suited for ordinary automobile engines, especially when stabilized against weathering by inhibitors, the conditions that must be met by fuels used in motor vehicles. High-compression aircraft engines are much more stringent, for they must not have the slightest tendency to form gum, or to clog the supply pipes, while at the same time their power anti-knock must be considerable, so that the engines develop with certainty the maximum of their power.

   These stringent conditions can hardly be satisfied except by iso-paraffinic hydrocarbons and some aromatic and naphthenic hydrocarbons, whose solidification points of hydrocarbons alone or in mixture with other hydrocarbons are low enough to prevent them. to solidify at the low temperatures encountered at high altitudes. A particular subject of the invention is a process for the preparation of fuels for substantially saturated engines, highly anti-knock and suitable for use in aircraft engines.



   According to the invention, high octane gasoline with a relatively low olefin content is produced by a process which comprises adding a relatively saturated hydrocarbon oil to gasoline hydrocarbons containing olefins. and bringing the mixed hydrocarbon oils into contact with a cracking catalyst at a temperature, under a pressure and for a contact time liable to cause a significant decrease.
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 of the olefin content of petroleum hydrocarbons conzt gt /Affi.//1'Ii holding olefins / undergoing treatment4

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More particularly, the invention consists of a process, by which relatively saturated hydrocarbon oils are mixed,

   in particular relatively heavy straight-run distillation fractions or the like, with boiling points in the range of those of kerosene or gas oil, with gasoline hydrocarbons containing olefins, such as gasoline-containing distillation products from cracking operations, and this mixture is treated under conditions of temperature, pressure and contact time, in the presence of a cracking catalyst, intended not only to cause decomposition the heaviest elements of the mixture to obtain gasoline, but also the hydrogenation of the olefins existing in the original mixture and those produced by the catalytic treatment,

   so as to form a saturated gasoline consisting essentially of para $ --finic and aromatic hydrocarbons only,
In the practical embodiment of the invention which is preferred, the mixture of relatively saturated hydrocarbon oil with gasoline hydrocarbons containing olefins is brought into contact with catalyst particles obtained by calcination of a complex mixture or assembly, substantially free of alkali metal, of precipitated hydrated silica with precipitated hydrated alumina and / or with precipitated hydrated zirconia, and this contact is effected at a temperature transformation greater than 260 C and less than 482 C,

   preferably between 315 ° and 425 C under a pressure between atmospheric pressure and 14 atmospheres or more and with a coefficient of

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 Relatively low hourly flow, preferably between 0.5 and 5.



   Now, it has been discovered that when bringing mixtures of olefinic gasolines and gas oil fractions from crude oil, for example, into contact with suitably chosen catalysts under the above conditions, several simultaneous reactions occur concurrently between the hydrocarbons, so that not only the olefins existing in the cracking gasoline undergo hydrogenation to form the corresponding paraffins, but also the gasoline olefins produced by the gas oil cracking undergo also hydrogenation. It seems that certain saturated elements of the gas oils used, such as naphthenes for example, undergo dehydrogenation supplying the hydrogen necessary for the hydrogenation of olefins to form paraffins,

   so that not only aromatics from naphthenes are obtained, but also paraffins from olefins, the mixture of these two types of hydrocarbons having a relatively strong anti-knock power and the additional advantage of be relatively free from olefinic and similar reacting hydrocarbons.

   Although the invention is not limited to the theory set out above, it can be considered that the following equation explains in principle the general mechanism of the reaction:
AT
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 Cyclohexane hexene benzene hexane
It is evident that this reaction is purely schematic and is accompanied by other less sharply defined and more complex reactions, involving the breaking of carbon-to-carbon bonds, isomerization,

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 recombination of radicals, etc., In the above equation. cyclo-hexane represents the naphthenic hydrocarbons contained in lamp oils or gasols, while hexene represents an olefinic element of a low boiling point distillation product of the nature of gasoline.

   Although tests have indicated that the hydrogen resulting from the saturation of olefins comes mainly from the naphthenic elements of gas oil and similar fractions, there is no doubt that a certain amount of hydrogen comes from the dehydrogenation and cyclization of various paraffinic elements originally existing in or from the hydrocarbon mixture and the subsequent dehydrogenation of the cyclic compounds formed.

   However, it is uniformly observed as a final result that the gasolines obtained by treating mixtures of hydrocarbons of the type described consist mainly of paraffinic and aromatic hydrocarbons, as indicated by the relatively low bromine numbers, which are given later along with other digital data.



   The operation requires the use of a relatively active catalytic substance, described below, at temperatures significantly lower than the ordinary cracking temperature ranges of purely thermal or thermo-catalytic cracking operations and moderately long contact times with the catalyst.



  The reactions are further favored by the increase in pressure which facilitates the secondary hydrogenation reactions.



   While alumina hydrosilicates, such as acid-treated clays and the like, can be generally employed, the catalysts are preferably chosen for use in the process.

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 of the invention, have a very particular character and require to be prepared by a very precise process.



   According to the description of the preparation of the preferably chosen catalysts, given below, it is possible to combine a precipitated alumina hydrogel and / or a zirconia hydrogel with a silica hydrogel, then the compound product can be washed and dried. , mold it into particles and calcine it to obtain a catalytic mass. However, the various catalysts which can be so prepared do not necessarily give equivalent results.



   In the following description, the expressions masses of “silica-alumina”, “silica-zirconia” and “silica-aluminezirconia” are used in their broadest sense. Since the solid state from the chemical point of view is not yet fully known, it is not possible to indicate the structure of all solid bodies. All that can be said precisely about these masses is that they contain silicon, oxygen and aluminum and / or zirconia. However, in general, all these elements individually have a more or less weak catalytic activity, but in the form of agglomeration their activity is strong.

   This activity is not an add-on function, since it is relatively constant for proportions of the elements varying over a considerable range, whether they are molecular proportions or molecular fractions. None of these elements can be determined as being that for which the other elements are accelerators, according to the usual terminology, nor as being the support, while the others are the catalyst proper,

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To prepare the catalysts to be preferably employed in the process of the invention, it is necessary to employ silica prepared by precipitation from a solution in the hydrogel state, in which or on which the alumina and / or zirconia are also deposited by precipitation in the form of hydrogels.

   The usual and most convenient method of preparing a satisfactory silica gel is to acidify an aqueous solution of sodium silicate by adding the necessary amount of hydrochloric acid.



  The excess of acid and the concentration of the solution in which the precipitation takes place determines the possible primary activity of the silica and its ability to enter into composition with the alumina and / or zirconia hydrogels to form a high activity catalyst. In general, the most active hydrated silica is obtained by adding only the quantity of acid sufficient for a gel to form in the sodium silicate, but the product formed at this time is quite gelatinous and is difficult to filter. In addition, the silica hydogel only coagulates incompletely at this time.



  By adding a moderate excess of acid, once the hydrogel is formed, the product retains its more favorable physical characteristics from the point of view of catalytic activity, while it is generally easier to filter and that the silica hydogel precipitates more completely. A hydrated silica which is satisfactory in the catalytic applications of the invention can be prepared by employing an excess of hydrochloric acid of up to 20%, but beyond this proportion the advantageous properties are lost.



  Once the silica gel has precipitated, it is preferably washed until it is essentially free of salts, using: several reagents capable of being replaced which will be

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 indicated below.



   According to a method of preparing the activated silica form, one can either boil the silica hydrogel, with the separately precipitated aluminum hydroxide and / or a zirconium hydroxide gel, which is added to the mixture. wet state to the silica suspension, either suspend the silica hydrogel in a solution of aluminum chloride and boil it with it, or treat the silica gel in the same way with an aqueous solution containing the salts of aluminum and zirconium.

   In each of these cases the final precipitate, which essentially contains hydrated silica and hydrated alumina and / or zirconia, is finally washed to remove almost all of the water soluble material and / dried at a temperature. of about 150 ° C, so as to form a fairly crumbly seed product, which can be ground and pelleted or sieved to form catalyst particles.

   As this product is calcined at a temperature in the approximate range of 540 to 820 C and is used at a temperature of the order of 260 to 4820, its water content decreases further until 'after a short service life, it is equal to about 2 to 3% by weight of the catalyst particles.



   According to one method of preparation, the necessary hydrogel of alumina or zirconia is preferably deposited, or a mixture
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 of these gels on a washed silica gel free from alkali metals by the addition of an alkaline precipitating agent, such as ammonium hydroxide, ammonium carbonate or ammonium sulphide to aqueous solutions of aluminum and / or zirconium salts, followed by an appropriate washing to remove impurities. Thalumina and / or zirconia hydrogels can

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 They can be precipitated from a solution in which the hydrated silica previously prepared and washed is suspended, this operation being followed by washing of the total complex precipitate.

   Likewise, the purified hydrated silica can be suspended in an aluminate solution, such as sodium aluminate, and the alumina precipitated by the addition of the aluminum salts, or necessary amounts. acid, followed by an appropriate wash. As an alternative, another method of preparing the desired catalysts consists in adding aluminum and / or zirconium salts to a solution of an alkali metal silicate to precipitate together a silica hydrogel with the aluminum hydrogels. - lead and / or zirconia and precipitate additional quantities of silica hydrogel by the addition of acid.

   The following equation represents one method of preparing a silica and alumina catalyst, this equation not taking into account the water of hydration:
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It is evident that the application of the reaction, represented by the preceding equation, is limited in molar proportions, so that this method of preparing a compound product may need to be. supplemented with additional precipitated hydrated silica to provide the desired ratio.



   A special and satisfactory process for preparing the silica and alumina catalysts employed in accordance with the invention is described below, but not with a view to limiting too strictly the true scope of the invention. By proceeding in the manner described and suitably selecting the reactants in a suitable state of purity, catalysts can be prepared which are substantially satisfactory.

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 in all cracking and hydrogen transport reactions of the type described.



   In finished catalysts prepared as above, the proportion by weight of silica to alumina and / or zirconia can vary within wide limits, for example from 30 to 0.1, although in normal complex catalyst products having maximum activity, based on the yields and quality of the gasoline obtained, the ratio of silica to oxide weights varies from 30 to 10, with the word "oxide" being used. to denote alumina and / or zirconia. These proportions vary markedly with the particular fractions which undergo the treatment and the degree of transformation found to be most advantageous in each particular case.



   It must be recognized that very little precise information is known about the mechanism of the increase in the activity of complex catalysts and it is not intended here to set out any definite reasons for the accelerated effect. the observed mutual operator of the various elements separately in the complexes of silica and alumina and / or zirconia prepared for the catalytic applications according to the invention. This may be a catalytic effect due to the juxtaposition of the elements of the catalyst and it. The oxide (alumina and / or zirconia) may be the most active catalyst and is very widely dispersed in and on the silica, so that its surface area is large.



   In the simplest sense of the invention, the saturated hydrocarbon oil serving as the hydrogen supplier can be mixed with the relatively unsaturated hydrocarbon fraction and subjected to the catalytic treatment in the presence of the hydrocarbons. preferably selected catalysts described above to provide a gasoline consisting primarily of paraffinic and aromatic hydrocarbons which

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 possess a relatively high octane number, a low potential gum content and a satisfactory receptivity for anti-knock compounds, which makes it possible, by the addition of relatively low proportions of tetraethyl lead, for example, to obtain a gasoline suitable for the gasoline. 'aviation.



   The mixture of oils can be preheated to a temperature suitable for the hydrogen transport reaction in contact with the preferably chosen catalyst, then the preheated vapors are passed over a stationary mass of catalytic particles contained in a cylinder chamber. - drric.

   However, it is generally better to pass the preheated vapors through a catalyst arranged in tubes of relatively small diameter forming multiple links between manifolds. because the installation thus arranged makes it possible to carry out outdoor heating in
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 Better conditions, if necessary, to maintain the desired reaction temperature for XIIO mle, and to absorb the heat given off during the alternating regeneration treatments, during which large quantities of heat are given off by the heat. oxidation of carbonaceous deposits on the catalyst.

   Although temperatures, which exist before the catalyst may be between 260 and 482 C, those in the approximate range of 372 to 425 C are preferable in most cases. The pressure can vary between a pressure substantially equal to atmospheric pressure and 14 atmospheres, but in some cases pressures up to about 70 atmospheres, for example, have been found to be advantageous. Hourly flow coefficients of between 0.5 and 5 have given good results, the hourly flow coefficients being the volume of oil charged per hour relative to the volume of catalyst contained in the reaction chamber.

   The relative proportions

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 tives of saturated hydrocarbon oil introduced into the operation to saturate the unsaturated gasoline hydrocarbons, contained in the fraction of hydrocarbon which undergoes the treatment, are obviously variable according to the degree of unsaturation of the oil. The oil undergoing the treatment and the proportion of hydrogen available in the saturated oil serving as the hydrogen supplier. Among the examples given below, Example 1 applies to the simplest meanings of the invention.



   The invention is not limited from the point of view of the source of fractions containing unsaturated hydrocarbons undergoing the treatment according to the invention and several important sources are the gasolines obtained from pyrolytic cracking, thermal reforming, and catalytic oracking. lytic more generally carried out at fairly high temperatures, as well as olefinic hydrocarbons from the polymerization of gaseous olefins.



   With regard to pyrolytic cracking, the gasoline fractions can originate from vapor phase cracking as well as high pressure thermal cracking, which is more generally carried out in practice.



   According to one method, for example, the oil is heated in a heating element to the temperature of the reaction and passed through a reaction chamber.



  The transformation products are separated in a separation chamber, from which a non-vaporized residue is removed and the vaporized products are passed through a fractionation tower. The product from the feed can be fed into the fractionation tower to aid in cooling and passed along with the underprocessed products to the heating element. The olefin-containing fractionated gasoline product from thermal oraoking exits at the top of the fractionation tower and then undergoes condensation and product separation.

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 gaseous.

   The temperature of the oil passing through the reaction chamber can be for example between 455 and 540 ° C and the pressure can be of the order of 14 to 41 atmospheres or more or less;
A common process for reforming or thermally forming straight run gasolines is to heat the oil in a properly constructed heating element so as to provide the desired contact time at a pressure between 41 and. 82 atmospheres or higher and at an outlet temperature of 482 to 566 C, then fractionating and separating the transformation products to obtain a gas fraction,

   a reforming gasoline containing olefins and often a small proportion of hydro-carbon product with a higher boiling point than the range of gasoline
Gasoline fractions with a high olefin content are also obtained by cracking in the presence of catalysts, such as the catalysts preferably employed in the process of the invention, by operating at temperatures higher than those which are chosen to be preference for the hydrogen transport reaction,

   which forms the main object of the description. The installation employed may consist of a heating element serving to vaporize the oil and bring it to approximately the temperature of the reaction and of several reaction chambers containing the catalyst arranged so that the operation may be carried out in a continuous fashion by treating the vapors in one or more chambers, while the other chambers may be being reactivated.

   The products of the transformation leaving this installation are separated and fractionated, so as to provide a gaseous fraction, a fraction of olefinic gasoline and heavier hydrocarbons, which can be subjected in part or in whole to a new treatment.

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 catalytic cracking, thereby to achieve maximum use of the product of the feed in the preparation of fractions with boiling points in the range of those of gasoline. The temperatures at which contact with the catalyst takes place may be approximately between 425 and 650 ° C.,

   and the pressure may be between atmospheric pressure and a pressure above atmospheric pressure of the order of 7 atmospheres or more * The hourly flow coefficient is more generally greater) that of the transport reaction of hydrogen.



   By the processes described above, gasoline fractions are obtained whose olefin content varies between wide limits of 20 to 70%, or more, or less, the proportion of unsaturated hydrocarbons depending on the process and the nature of the hydrocarbon oil undergoing the treatment.



  According to the enlarged scope of the invention, the aforementioned processes can be coordinated with advantage in the process according to the invention, so as to pass the unsaturated gasoline hydrocarbons in the hydrogen transport operation, in combination with a relatively saturated hydrocarbon oil, and to return the high boiling fractions, separated from the saturated gasoline product of the hydrogen transport reaction, to the cracking or cooling zone. primary reforming, to be used again for the production of gasoline fractions.



   In a typical embodiment of this combined operation, consisting of thermal cracking to prepare olefinic gasoline fractions, a thermal cracking treatment is subjected to a combined feed formed from a mixture of hydrocarbon oils. untreated and partially processed, as will be explained hereinafter, the vapor transformation products from this treatment are separated in a vapor separation zone.

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 fears,

   residual fractions with high boiling points and are brought to a first fractionation zone with the vapors possibly formed in the vapor separation zone * the transformation products are fractionated in the vapor state in the first fractionation zone in the state of admixture with the added hydrocarbon oil, forming the product of the operation charge, and thus separating the process vapors and the hy- drooarbon added in fractionated vapors with boiling points in the range of gasoline, and in hydrocarbons with higher boiling points, which are preferably separated in the first fractionation zone in selected combined loads, liquid, light and heavy,

   at least some of the higher boiling point hydrocarbons, preferably the heavy combined feed, are fed as a portion of the total combined feed to the thermal cracking treatment zone, the fractionated vapors are discharged from the first fractionation zone and brought to a catalytic transformation zone in contact with the cracking catalyst, operating under conditions suitable for providing low olefin gasoline.

   When the added hydrocarbon oil is a crude mineral oil containing gasoline or a similar hydrocarbon oil with a wide boiling point interval, the fractionated vapors leaving the first fractionation zone constitute a mixture of Relatively high olefin content gasoline hydrocarbons with gasoline hydrocarbons of a highly saturated nature.

   However, in some cases and in particular where the added hydrocarbon oil constituting the feed product contains little or no direct run gasoline type hydrocarbons, a selected light combined feed can be mixed. collected in the first fractionation zone with the fractionated vapors which leave this zone and one

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 then causes the mixture thus obtained to arrive in the zone of the catalytic transformation operation. In addition, the fractionated vapors leaving the first fractionation zone can be subjected to condensation and gas separation, and the distillation product thus obtained can be sent to the catalytic transformation zone.

   If desired, after separating from the transformation products leaving the catalytic transformation zone their disadvantageous high boiling point elements, these transformation products are fractionated in a second fraction zone, * mentally separated, in which the low olefin gasoline product separates as a vaporized fractionated product from the heavier partially processed hydrocarbons which are condensed as condensate reflux, this oondensation reflux is caused to occur, at less in part, in the thermal cracking treatment zone in the state of admixture with the aforementioned heavy combined feed from the first fractionation zone,

   while the low olefin gasoline product is condensed and collected in the vaporized fractionated product of the second fractionation zone.



   According to another embodiment, in which the thermal transformation treatment is combined with the catalytic transport of hydrogen, and which is particularly advantageous for the simultaneous transformation of weakly anti-knock gasoline and of oil fractions. higher boiling point hydrocarbons, thermal reforming of straight-run light hydrocarbon oil and thermal cracking of heavier hydrocarbon oil in a combined cracking treatment plant and of thermal reforming, the gasoline of thermal cracking and reforming thus obtained is mixed with a saturated hydrocarbon oil and the mixture is brought

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 thus obtained in contact with an oraoking catalyst,

   by operating under conditions such as to form transformation products containing significant proportions of gasoline with a high octane number and a low olefin content, the transformation products leaving the catalytic transformation zone are fractionated in order to separate the low olefin gasoline product of the heavier hydrocarbons existing in the transformation products, the low olefin gasoline product is collected and the heavier hydrocarbons are condensed and partially returned at least in the thermal cracking treatment zone.

   In order to apply this embodiment to the treatment of hydrocarbon oils having a large boiling point range, such as crude mineral oils, the hydrocarbon oil constituting the product of the feedstock can be subjected to a temperature. fractional distillation in a first fractionation zone to separate therefrom a light fraction consisting essentially of hydrocarbons having boiling points in the range of those of gasoline, an intermediate fraction consisting essentially of point hydrocarbons. boiling within the range of those of gas oil and a heavy fraction containing hydrocarbons with boiling points higher than those of the intermediate fraction,

   the heavy fraction is mixed with the condensation reflux fractions formed as will be explained below and the mixture is subjected to the thermal cracking treatment, at the same time the light fraction obtained is subjected to From fractional distillation in a separate reforming zone, to the thermal reforming process, the transformation products of the thermal cracking and reforming processes are mixed and separated in a zone for separating the vapors into residue elements. high boiling or non-vaporized and disadvantageous duels and vaporized transformation products that are

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 split into a second separate fractionation zone,

   the fractionated vapors, at boiling points within the range of those of gasoline and comprising gasoline which comes from the thermal cracking and reforming treatments, are taken out of this second fractionation zone and these vapors are mixed, preferably after condensation and separation of the uncondensed gases, with the intermediate fraction resulting from the fractional distillation, the mixture of the cracking distillation product and the direct distillation fraction thus obtained is subjected to a hot temperature. catalytic transformation by contact with the cracking catalyst, operating under conditions such as to form significant proportions of gasoline with a high octane number and a low olefin content, the products resulting from the vatalytic transformation are fractionated in a third fractionation zone,

   with or without intermediate separation of the possible disadvantageous elements with high boiling points existing in these products, the fractionated vapors with boiling points in the range of those of the third fractionation zone are removed from the third fractionation zone. gasoline and condensed to collect the high octane, low olefin gasoline product, while the hydrocarbons with boiling points higher than those of gasoline are condensed in the form of condensation reflux fractions in each of the second and third fractionation zones,

   in the vapors which undergo fractionation therein and the heat cracking treatment is subjected to at least portions of each of the condensation reflux fractions thus obtained with the heavy fraction from the fractional distillation.



   In a typical embodiment, which involves the combination of the relatively high temperature catalytic cracking with the catalytic transport treatment.

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 hydrogen at a relatively low cracking temperature, the hydrocarbon oil can be converted to a large extent into gasoline with a relatively high olefin content by contact with a cracking catalyst, in a high temperature cracking zone , the products leaving this zone are mixed with a saturated hydrocarbon oil, and the mixture of these oils is brought into a separate catalysis zone, in contact with the cracking catalyst,

   by operating under conditions such as to form gasoline substantially free of olefinic hydrocarbons, the approximately saturated gasoline thus obtained is collected and the higher boiling hydrocarbons resulting from the transformation are returned to the gasoline. catalyzation zone separated, at least in part, in the high temperature cracking zone.

   To apply this procedure in practice, the products leaving the high temperature cracking zone can be partially cooled, preferably by mixing them with saturated hydrocarbon oil and separated in a separation zone. vapors into a non-vaporized residue and vaporized transformation products free from disadvantageous high-boiling point elements, the vaporized transformation products are removed from the vapor separation zone and brought to the state. mixing with a saturated hydrocarbon oil having the character of a distillation product, in contact with the cracking catalyst in a separate catalysis zone at a relatively low cracking temperature,

   and converted therein to a product containing a substantial proportion of gasoline substantially free from olefinic hydrocarbons. In certain cases, it may be advantageous to condense the transformation products in the vapor state leaving the vapor separation zone and to separate the non-condensable gases therefrom, in this case by heating the distillation product to temperature suitable for

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 hydrogen transport reactions. In all cases, the saturated hydrocarbon oil can be mixed with the transformation products to be sent to the separate catalysis zone, at any suitable point on the path followed by these transformation products between the catalytic cracking zone to high temperature and the separate low temperature catalysis zone.

   The product leaving the separated catalysis zone is fractionated into fractionated vapors with boiling points essentially in the range of gasoline and into hydrocarbon fractions with higher boiling points, which are condensed and made. leaving the fractionation zone and being brought, at least in part, into the high temperature oatalytic cracking treatment zone, while the gasoline product is condensed practically free from olefinic hydrocarbons and that it is collected in the fractionated vapors.



   According to a variant of the latter embodiment, the transformation products in the vapor state originating from the high-temperature catalytic cracking treatment are fractionated in a first fractionation zone, the products being taken out of this first fractionation zone. fractionated vapors with boiling points substantially in the range of gasoline and, with or without condensation and separation of intermediate gases, they are mixed with a relatively saturated hydrocarbon oil, preferably an oil having the character of a distillation product, and the mixture thus obtained is brought into hot contact with the cracking catalyst in the cracking or catalysis zone at low temperature,

   while the insufficiently transformed hydrocarbons at boiling points higher than the range of gasoline are condensed and taken out of each of the first.; and second fractionation zones as fractions of reflux of condensation and made to return, at least in part

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 in the. high temperature cracking zone to undergo further transformation. the examples given below relate to a certain number of operations carried out according to the invention and indicate the yields obtained as well as the nature of the saturated gasoline product.

   The numerical data of these examples are intended to demonstrate the value of the method according to the invention, but should not be construed as limiting the scope.



  Example I.



   The catalyst employed in this example was prepared in the general manner previously described and consisted of approximately 100 molar proportions of silica, 2 molar proportions of alumina and 4 molar proportions of zirconia. A commercial water glass of sodium silicate containing about 28.5% silicon dioxide and 9% by weight sodium oxide was diluted with about 10 volumes of water. Hydrochloric acid was added little by little and with constant stirring the mixture until it was barely alkaline to phenolph ... talein. After the silica gel had formed and stirred thoroughly, a small additional proportion of hydrochloric acid was added so as to obtain an almost complete precipitate.



  The silica gel suspension was then made nearly neutral to sunflower again and placed on a filter. The product was washed on the filter with dilute aluminum chloride solution until sodium had disappeared from the filtrate, by the uranyl magnesium acetate test. The cake was then removed from the solution. filter), it was ground and slurried in a solution of aluminum chloride and zirconyl chloride in sufficient quantities to obtain the proportions of precipitated alumina and precipitated zirconia indicated above. Ammonium hydroxide was added to the slurry until the mixture was barely acidic to sunflower. Then we deposited

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 again the product precipitated on a filter and washed again.

   The cake was removed from the filter and dried at a temperature of about 120 to 150 ° C, then crushed to particles passing through a sieve of about 12 mesh per cm. The product was formed into pills, which were calcined at 815 ° C for about an hour to stabilize them for subsequent exposure to temperatures of this order of magnitude during the intermittent reactivation operations. that they undergo in practice transformation operations.



   Mixtures of gasoline obtained by thermal cracking of East Texas gas oil and additional quantities of gas oil itself were prepared. These mixtures were passed through the silica-alumina-zirconia catalyst, prepared as described above, under the conditions shown in the table below, where A refers to gasoline. of cracking and B with diesel. The additions of tetraethyl lead given in cc refer to a liquid volume of one US gallon corresponding to 3.785 liters.

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  N <SEP> of <SEP> operation <SEP> 1 <SEP> 2
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<tb> Composition <SEP> of <SEP> the <SEP> load <SEP> 40% <SEP> A <SEP> 75% <SEP> A
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<tb> 60% <SEP> B <SEP> 25% <SEP> B
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<tb> Coefficient <SEP> of <SEP> flow rate <SEP> hourly, <SEP> liquid <SEP> 1.0 <SEP> 1.0
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<tb> Temperature <SEP> in <SEP> degrees <SEP> centigrade <SEP> 427 <SEP> 371
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   <SEP>
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Final boiling <SEP> <SEP> of <SEP> 150 0.
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  Load <SEP> 75 <SEP> 72
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<tb> Product
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<tb> fraction <SEP> of <SEP> the first <SEP> <SEP> half hour <SEP> 23 <SEP> 0.5
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<tb> <SEP> fraction of <SEP> the second <SEP> <SEP> half hour <SEP> 56 <SEP> 4
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<tb> fraction <SEP> of <SEP> the <SEP> third <SEP> half hour <SEP> 64 <SEP> 12
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<tb> Product
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<tb> <SEP> fraction of <SEP> the first <SEP> <SEP> half hour <SEP> 52.0 <SEP> 70.0
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<tb> <SEP> fraction of

  <SEP> the <SEP> third <SEP> half hour <SEP> 37.0 <SEP> 58.0
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<tb> fraction <SEP> of <SEP> the fourth <SEP> <SEP> half hour <SEP> 38.0 <SEP> 55.0
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<tb> Percentage <SEP> distilling <SEP> up to <SEP> 205 C.
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  Load <SEP> 37.5 <SEP> 72.0
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<tb> Product
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<tb> <SEP> fraction of <SEP> the first <SEP> <SEP> half hour <SEP> 70.0 <SEP> 90.0
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<tb> <SEP> fraction of <SEP> the second <SEP> <SEP> half hour <SEP> 55.0 <SEP> 81.5
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<tb> <SEP> fraction of <SEP> the third <SEP> <SEP> half hour <SEP> 52.0 <SEP> 78.0
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<tb> fraction <SEP> of <SEP> the fourth <SEP> <SEP> half hour <SEP> 52.0 <SEP> 76.0
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<tb> <SEP> properties of <SEP> gasoline <SEP> to <SEP> boiling point <SEP>
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<tb> tion <SEP> final <SEP> of <SEP> 1500.

   <SEP> in <SEP> the <SEP> load
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<tb> Octane index <SEP>, engine <SEP> process <SEP> <SEP> 71.0 <SEP> 71.0
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<tb> Octane index <SEP> <SEP> after <SEP> addition <SEP> of <SEP> 6cm3
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<tb> of <SEP> lead <SEP> tetraethyl <SEP> 81.5 <SEP> 81.5
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<tb> <SEP> properties <SEP> gasoline product <SEP> <SEP> compre-
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<tb> nant <SEP> the <SEP> fractions <SEP> 1 <SEP> & <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> & <SEP> 2 <SEP>
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<tb> Final boiling point <SEP> <SEP> 205 <SEP> 150 <SEP>. <SEP>
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  Octane <SEP>, <SEP> process <SEP> of the <SEP> engine <SEP> 72 <SEP> 68
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<tb> <SEP> number of octane <SEP> with <SEP> 3cm3 <SEP> of <SEP> lead
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<tb>
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<tb> tetraethyl <SEP> 83.5
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<tb> <SEP> number of octane <SEP> with <SEP> 6cm3 <SEP> of <SEP> lead
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> tetraethyl <SEP> 90.5
<tb>
 
We can see from the table above that after about the first hour of operation in operations at 427 G or 371 C,

   the bromine numbers are very low in the product boiling below 15OQ04 It is also seen that the yield of this product is very high during the first hour and that the yield during the second half hour is slightly

 <Desc / Clms Page number 24>

 lower than the first
It will also be noted that the fraction with a final boiling point of 205 C of the products of operation n 1 and more particularly the fraction with a final boiling point of 150 C of the products of operation n 2 at low temperature are notably more sensitive to the action of tetraethyl lead.

   In the case of the last fraction with a final boiling point of 150 c, the octane number is three units lower than that of the corresponding product of the charge, but nine units higher, when the same is added to it. proportion of tetraethyl lead. The low values of the bromine number indicate that saturation is almost complete and that there are no substantial proportions of olefins or diolefins, open chain or cyclic in nature.



   It is evident from the foregoing that the best results in operations of this type can be obtained with short running periods and a relatively fresh and active catalyst. These conditions are achieved by short running cycles or by employing the catalyst for short periods of time and then reactivating it to burn off traces of carbon deposits, and this characteristic is part of the process. invention.



  Example 2.



   In this example, a hydrocarbon oil fraction containing saturated hydrocarbons at boiling points in the range of gasoline and kerosene is mixed with the hydrocarbon oil at boiling point. boiling points within the corresponding range, obtained in a thermal cracking plant and the mixed oils are subjected to a catalytic treatment. The transport of hydrogen to thermal cracking hydrocarbons at boiling points in the range of those of gasoline takes place during this catalytic treatment by decomposition of the hydrocarbons.

 <Desc / Clms Page number 25>

 Saturated bures mixed with them.



   Mid-Continent crude oil, specific gravity 0.8448, was charged to the fractionation tower of a thermal cracking plant and the heavier hydrocarbons from the oil were passed through. crude with the reflux of condensation formed in the fractionation tower, in the heating element and in the reaction chamber of the thermal cracking plant. The oil was heated to a temperature of 499 ° C. passed through the reaction flesh at a pressure of about 17 atmospheres.



  The transformation products were removed from the reaction chamber and separated into a vapor fraction having a final boiling point of 205 C, a light fraction of oil having a boiling point within the interval of ordinary kerosene. a heavy recycling product which has been returned to the thermal cracking installation mixed with the untreated hydrocarbon oil admitted, and as a heavy residue, which has been discharged from the cracking installation king pyrolytic.

   The 205 C final boiling point fraction and the aforementioned light oil fraction contained both thermal cracking gasoline and saturated hydrogen transport oil. These oils were passed through a separate heating element, where. the mixture of oils was heated to about 399 ° C. under a pressure of about.



  4 atmospheres, then in a catalytic reaction chamber. containing the silica-alumina-zirconia catalyst, where the heated oil mixture was contacted with the catalyst with an hourly flow coefficient of about 1. The products were separated to form a gaseous fraction, a gasoline fraction with a final boiling point of 150 C and a fraction containing hydrocarbons with higher boiling points, which has been returned to the thermal cracking installation, to undergo a new cracking treatment.

   As a result of this operation, we obtained 58%

 <Desc / Clms Page number 26>

 gasoline with a final boiling point of 150 ° C., having a bromine number of 4 and an octane number of 71, which reached about 92 by the addition of 6 cm5 of tetraethyl lead per US gallon of 3,785 liters.



  Example 3.



   In this example, the gasoline and the reduced crude fractions fractionated from a crude oil were separately subjected to thermal cracking and the gasolines thus obtained were mixed with a gas oil fraction also fractionated from 1. crude oil, and the mixed oils were passed through the catalyst treatment zone. The transport of hydrogen was carried out by using virgin gas oil as hydrogen supplier and thermal cracking and reforming gasolines as hydrogen receptors.



   A crude oil from the "Mid-Continent" constituting the product of the feedstock with a specific gravity of 0.8448 was fractionated so as to separate a light fraction with a final boiling point of 246 C, an intermediate fraction called gasoil at. final boiling point of 400 Co and a reduced crude fraction containing crude oil boiling above 400 C. The light distillation fraction was reformed by heat treatment at a temperature of 549 0 and under a pressure greater than atmospheric pressure of 51 atmospheres and the reforming gasoline was separated from the gaseous by-products.

   The reduced crude fraction was passed mixed with the recycle product through the heating element and into the reaction chamber of a thermal cracking plant, where the oil was cracked at a temperature of 499 C and at a pressure greater than atmospheric pressure of about 17 atmospheres.

   The products of this transformation were separated into a gaseous product, a gasoline fraction with a final boiling point of 205 C, a fraction containing the hydrocarbons with intermediate boiling points,

 <Desc / Clms Page number 27>

 which was made to return to undergo a new thermal cracking, and a non-vaporized liquid residue. The product of the distillation of thermal cracking and reforming at a final boiling point of 205 C was mixed with the aforementioned gas oil and subjected to to the mixture a catalytic treatment. The mixture was heated to a temperature of 399 ° C. and brought into contact with a silica-alumina-zirconia catalyst, at an hourly flow rate coefficient of about 1, and under a pressure of about 1 hour. - less than atmospheric pressure of 7 atmospheres.

   The transformation products were fractionated to separate a gas fraction, a gasoline with a final boiling point of 15,000 and a fraction with higher boiling points, which were returned to undergo a further thermal cracking treatment. . As a result of this operation 55% gasoline with a final boiling point of 150 C was obtained, having a bromine number of 2 and an octane number of 68 which reached 90.5 by addition of 6 cm3 of lead. tetraethyl per US gallon of 5.785 liters of gasoline.



    Example 4.



   In this example, gasoline containing a relatively high proportion of olefins and obtained by sputtering in the presence of a catalyst at a relatively high temperature was mixed with a saturated hydrocarbon oil and the mixture was subjected to a new catalytic treatment for carrying out hydrogen transport reactions.



   We sprayed a specific gravity "East-Texas" diesel
0.8724 and was heated to a temperature of about 500 ° C., under a pressure above atmospheric pressure of about 4 atmospheres, without noticeable pyrolytic cracking, then
 EMI27.1
 it was passed over a silica-alumina-zirooIB catalyst with an hourly liquid flow rate coefficient of about 4 while maintaining approximately the same temperature and the same pressure on the vapors undergoing the oatalytic transformation. The transformation products are partially cooled and,

  we ..nI he

 <Desc / Clms Page number 28>

 splits, using as a portion of the refrigerant oil, a diesel fuel similar to that charged in the primary catalytic cracking zone. The following separations were carried out: a gas fraction, a mixed condensed fraction consisting of partially processed products and refrigerant oil in approximate proportions of 3 to 1, respectively, and an unvaporized liquid residue. The mixed condensed fraction was subjected to a catalytic treatment to effect the transport of hydrogen in the presence of a silica-alumina-zirconia catalyst, at a temperature of 399 C, with an hourly flow coefficient of the liquid. of 1, at a pressure greater than atmospheric pressure of about 4 atmospheres.

   The transformation products of this treatment were fractionated and separated into a gas fraction, a gasoline fraction with a final boiling point of 150 C and a fraction containing the transformation products with higher boiling points, which is returned to the catalytic installation described in the first place to undergo a further treatment. A running cycle of one hour before the regeneration was carried out in the first operation, a half-hour cycle in the second operation, and as a result of this treatment, about 55% by volume of gasoline was obtained. at a final boiling point of 150 ° C., having a bromine number of 10, and an octane number of 80, which reached 96 after the addition of 6 cm3 of tetraethyl lead per gallon of 3.785 liters of gasoline.



  Example 5.



   In this example, a gasoline containing a relatively high proportion of olefinic hydrocarbons, obtained in much / much the same manner as in Example 4, was mixed with a straight run naphtha gasoline, followed by undergo the mixture a catalytic treatment to carry out the hydrogen transport reactions.

 <Desc / Clms Page number 29>

 



   0.8724 specific weight "East-Texas" diesel was vaporized and heated to about 500 ° C, without noticeable pyrolytic cracking. The heated vapors were passed at a pressure above atmospheric pressure of about 4 atmospheres over a silica-alumina-zirconia catalyst, with an hourly liquid flow coefficient of 4, keeping the temperature of the vapors low. near to the same value as they left the heating element.

   The transformation products were fractionated so as to separate a gas fraction, a distillation fraction with boiling points approximately in the range of those of gasoline, an intermediate fraction which was obtained. returned for further catalytic treatment in combination with the untreated product of the feed and an unvaporized residue. The distillation mixture was mixed with a straight run naphtha gasoline having a specific weight of 0.7796 and boiling points between 150 and 260 ° C., in respective proportions of 55 and 45% by volume.

   Then the mixture was passed to the hydrogen transport zone, in which the mixed oil was heated to a temperature of 399 C and brought into contact with a silica-alumina-zirconia catalyst, with a coefficient of hourly flow rate of the liquid of about 1 and at a pressure above atmospheric pressure of about 4 atmospheres. The transformation products were separated into a gaseous fraction, a gasoline fraction with a final boiling point of 150 ° C. and the transformation products with higher boiling points which were returned to the first zone. of catalytic cracking to undergo a further transformation.

   A one hour cycle before regeneration was carried out in the first high temperature cracking zone and a half hour cycle in the hydrogen transport zone. As a result, we obtained an essence with

 <Desc / Clms Page number 30>

 final boiling point of 150 C. in a proportion of 42.5% by volume of the feed in the first cracking zone or high temperature zone and this gasoline had an octane number of 81.5 and an index of bromine of 114. The octane number of this product reached 87 after addition of 6 cc of tetraethyl lead per gallon of 3.785 liters of gasoline.

   The gasoline with a final boiling point of 150 ° C from the second operation or hydrogen transport operation was obtained in a proportion of 62% by volume of the mixture charged to this zone and had an octane number of 79. with a bromine number of about 7. The octane number of this product reached 98 after the addition of 6 cc of tetraethyl lead per gallon of 3.785 liters of gasoline.
 EMI30.1
 



  / P "; 1 CLAIMS.



  AJfJ 1,, a process for the production of gasoline with a high octane number and relatively low olefin content, which consists of adding a relatively saturated hydrocarbon oil to gasoline hydrocarbons containing olefins and soul. ner the mixed hydrocarbon oils in contact with a cracking catalyst at a temperature under a pressure and for a period of time such as to cause a decrease


    

Claims (1)

EMI30.2 r notable de la teneur en.oléfines des hydrocarbures d'essence ' contenant des et traitement, / / contenant des olëfines,/subissant le traitement. l' 2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel le mélange de l'huile d'hydrocarbure relativement saturé avec les hydrocarbures d'essence contenant des oléfines est amené en contact avec un mélange calciné d'oxydes hydratés préci- pités choisis parmi ceux du groupe comprenant la silice et l'alumine, la silice et la zircone, la silice, l'alumine et la zircone, ce mélange étant sensiblement exempt de composés de métaux alcalins, à une température élevée inférieure à 482 C, de préférence comprise dans l'intervalle de 315 à 425 C, EMI30.2 olefin content of gasoline hydrocarbons' containing and processing, / / containing olefins, / undergoing treatment. 2. The process of claim 1, wherein the mixture of the relatively saturated hydrocarbon oil with the gasoline hydrocarbons containing olefins is contacted with a calcined mixture of the precipitated hydrated oxides selected from those. from the group comprising silica and alumina, silica and zirconia, silica, alumina and zirconia, this mixture being substantially free of alkali metal compounds, at an elevated temperature below 482 C, preferably included in the interval from 315 to 425 C, et sous une pression comprise entre une pression sen- <Desc/Clms Page number 31> siblement égale à la pression atmosphérique et 14 atmosphères ou davantage de façon à provoquer une réduction notable de la EMI31.1 teneur en oléfines des hydrocarbures d'essence contenant des (YI?!J 1fiJ--' et . oléfines/,subissant le traitement. and under a pressure between a sensing pressure <Desc / Clms Page number 31> equal to atmospheric pressure and 14 atmospheres or more so as to cause a noticeable reduction in the EMI31.1 olefin content of gasoline hydrocarbons containing (YI?! J 1fiJ-- 'and. olefins /, undergoing treatment. 3o Prooédé suivant les revendications 1 et 2, dans le- quel le mélange d'hydrocarbures est amené en contact avec un catalyseur consistant essentiellement en particules moulées, calcinées obtenues avec un mélange en forte proportion en poids de silice hydratée précipitée en composition avec une faible proportion en poids d'un composé hydraté précipité choisi parmi ceux du groupe comprenant essentiellement l'alu- mine, la zircone, ltalumine et la zircone, ce catalyseur étant sensiblement exempt de composés de métaux alcalins. 3o Process according to claims 1 and 2, in which the mixture of hydrocarbons is brought into contact with a catalyst consisting essentially of molded particles, calcined obtained with a mixture in high proportion by weight of hydrated silica precipitated in composition with a low proportion by weight of a precipitated hydrated compound chosen from those of the group consisting essentially of alumina, zirconia, lthalumina and zirconia, this catalyst being substantially free of alkali metal compounds. 4-. Procédé suivant une des revendications 1 à3, dans le- quel le mélange d'hydrocarbures est amené en contact avec un catalyseur; dont la préparation comporte les opérations qui consistent à préparer en partant de silice hydratée précipitée et d'un composé hydraté choisi parmi/ceux du groupe comprenant l'alumine, la zircone, l'alumine et la zircone, un produit complexe sensiblement exempt d'ions de métaux alcalins, à sé- cher le produit combiné et à préparer avec ce produit des particules calcinées à une température supérieure à 480 C. environ. 4-. Process according to one of Claims 1 to 3, in which the mixture of hydrocarbons is brought into contact with a catalyst; the preparation of which comprises the operations which consist in preparing, starting with precipitated hydrated silica and a hydrated compound chosen from / those of the group comprising alumina, zirconia, alumina and zirconia, a complex product substantially free of alkali metal ions, drying the combined product and preparing with this product calcined particles at a temperature above about 480 ° C. 5. Procédé suivant une des revendications 1 à 4, dans lequel le mélange d'hydrocarbures est amené en contact avec un catalyseur, qui a été préparé en précipitant un gel de si- lice par acidification d'une solution aqueuse d'un silicate de métal alcalin, en purifiant ce gel pour en éliminer à peu près complètement les composés de métaux alcalins, et en mé- langeant intimement avec lui un composé hydraté choisi parmi ceux du groupe comprenant l'alumine, la zircone, l'alumine et la zircone, ces composés étant sensiblement exempts d'impure- tés de métaux alcalins, en séchant le mélange et transformant le mélange sec en particules calcinées. <Desc/Clms Page number 32> 5. Process according to one of claims 1 to 4, in which the mixture of hydrocarbons is brought into contact with a catalyst, which has been prepared by precipitating a silica gel by acidification of an aqueous solution of a silicate. alkali metal, by purifying this gel to eliminate almost completely the compounds of alkali metals, and by intimately mixing with it a hydrated compound selected from those of the group comprising alumina, zirconia, alumina and zirconia these compounds being substantially free of alkali metal impurities, drying the mixture and transforming the dry mixture into calcined particles. <Desc / Clms Page number 32> 6. Procédé suivant une des revendications 1 à 4, dans lequel le mélange d'hydrocarbures est amené en contact avec un catalyseur, qui a été préparé en précipitant ensemble de la silice hydratée avec un composé hydraté choisi parmi ceux du groupe comprenant l'alumine, la zircone, l'alumine et la zir- cone, en purifiant pour éliminer à peu près complètement les composés de métaux alcalins, en séchant la masse purifiée et transformant la masse sèche en particules calcinées. 6. Process according to one of claims 1 to 4, in which the mixture of hydrocarbons is brought into contact with a catalyst, which has been prepared by precipitating together hydrated silica with a hydrated compound selected from those of the group comprising alumina. , zirconia, alumina and zirconia, purifying to almost completely remove alkali metal compounds, drying the purified mass and turning the dry mass into calcined particles. 7. Procédé suivant une des revendications 1 à 6, dans lequel on fait subir une transformation catalytique continue à un mélange d'hydrocarbures, dans lequel l'huile d'hydrocar- bure relativement saturé est une essence de distillation di- recte, un pétrole lampant ou un gasoil. 7. Process according to one of Claims 1 to 6, in which a continuous catalytic transformation is carried out on a mixture of hydrocarbons, in which the relatively saturated hydrocarbon oil is a gasoline of direct distillation, a petroleum. lampant or diesel. 8, Procédé suivant une des revendications 1 à 7, dans lequel on régénère le catalyseur par intermittences, tandis qu'on transforme le mélange d'hydrocarbures d'une manière con- tinue et on fractionne les produits transformés pour obtenir l'essence fortement antidétonante contenant des proportions relativement faibles d'hydrocarbures oléfiniques, une huile d'hydrocarbure à points d'ébullition supérieurs à l'intervalle de ceux de l'essence, et une fraction normalement gazeuse 9, Procédé suivant la revendication 8, dans lequel les hydrocarbures d'essence, contenant des oléfines, à traiter, sont obtenus par une opération de cracking thermique séparée et on fait revenir, au moins en partie, 8, Process according to one of claims 1 to 7, in which the catalyst is regenerated intermittently, while the hydrocarbon mixture is continuously transformed and the transformed products are fractionated to obtain the strongly anti-knock gasoline. containing relatively small proportions of olefinic hydrocarbons, a hydrocarbon oil with boiling points above the range of gasoline, and a normally gaseous fraction 9. The method of claim 8, wherein the gasoline hydrocarbons containing olefins to be treated are obtained by a separate thermal cracking operation and are returned, at least in part, l'huile d'hydrocarbure à points d'ébullition supérieurs à l'intervalle de ceux de l'es- sence et fractionnée dans les produits de transformation ca- talytique dans la zone de cracking thermique pour y subir une nouvelle transformation. the hydrocarbon oil having boiling points above the range of gasoline and fractionated into the catalytic transformation products in the thermal cracking zone for further transformation. 10. Procédé suivant la revendication 8, dans lequel les hydrocarbures, contenant des oléfines à traiter, sont obtenus par une opération de cracking catalytique séparée, et on fait revenir, au moins en partie, l'huile d'hydrocarbures à points d'ébullition supérieurs à l'intervalle de ceux de l'essence <Desc/Clms Page number 33> et fractionnée dans les produits de transformation catalytique en vue de la production de l'essence à faible teneur en olé- fines, dans la zone de cracking catalytique pour y subir une nouvelle transformation. 10. The method of claim 8, wherein the hydrocarbons containing olefins to be treated are obtained by a separate catalytic cracking operation, and the oil is returned, at least in part, to the boiling point hydrocarbon oil. greater than the range of gasoline <Desc / Clms Page number 33> and fractionated into the catalytic transformation products for the production of low olefin gasoline in the catalytic cracking zone for further processing. 11. Procédé suivant une des revendications 1 à 7, dans lequel une charge combinée formée d'un mélange d'huiles d'hy- drocarbures non traitées et partiellement transformées de la manière indiquée ci-après, subit un traitement de cracking thermique, les produits de transformation vaporisés provenant de ce traitement de cracking thermique sont fractionnés à l'é- tat de mélange avec de l'huile d'hydrocarbure ajoutée formant le produit de la charge et les hydrocarbures à points d'ébul- lition compris dans l'intervalle de ceux de l'essence sont séparés par ce fractionnement des éléments à points d'ébulli- tion plus élevés du produit de la charge et des produits de transformation vaporisés, tandis que ces éléments à points d'ébullition plus élevés comprenant des hydrocarbures partiel- lement transformés et le produit de la charge frais, 11. Process according to one of claims 1 to 7, in which a combined feed formed from a mixture of untreated hydrocarbon oils and partially transformed as indicated below, undergoes a thermal cracking treatment, the Vaporized transformation products from this thermal cracking treatment are fractionated in the state of admixture with added hydrocarbon oil forming the product of the feed and the boiling point hydrocarbons included in it. range from those of gasoline are separated by this fractionation from the higher boiling point elements of the feed product and vaporized transformation products, while those higher boiling point elements comprising partial hydrocarbons - directly processed and the product of the charge fresh, sont con- densés et recueillis à titre de portion de la charge combinée devant subir le traitement de cracking thermique, les hydrocar- bures à points d'ébullition compris dans l'intervalle de ceux de l'essence sont amenés dans une zone de transformation cata- lytique en contact avec un catalyseur de cracking dans des conditions de marche de nature à former de l'essence à faible teneur en oléfines, les produits de transformation de cette opération de transformation catalytique sont fractionnés de façon à séparer le produit d'essence à faible teneur en olé- fines des hydrocarbures plus-lourds partiellement transformés, que l'on condense et fait'revenir dans la zone de traitement de cracking thermique à titre d'autre portion de la charge com- binée, et on recueille le produit d'essence à faible teneur en oléfines: 12. are condensed and collected as a portion of the combined feed to undergo the thermal cracking treatment, hydrocarbons with boiling points in the range of those of gasoline are brought to a catalytic processing zone - lytic in contact with a cracking catalyst under operating conditions such as to form gasoline with a low olefin content, the transformation products of this catalytic transformation operation are fractionated so as to separate the gasoline product from low olefin content of the partially processed heavier hydrocarbons, which are condensed and returned to the thermal cracking treatment zone as another portion of the combined feed, and the product d is collected. 'low olefin gasoline: 12. Procédé suivant une des revendications 1 à 7, dans lequel on fait subir à une huile d'hydrocarbure légère de dis- <Desc/Clms Page number 34> tillation directe une reformation ou reforming thermique et à une huile d'hydrocarbure plus lourde un cracking thermique dans une installation combinée de traitement de oracking et de reforming thermiques, on mélange l'essence de cracking et de reforming thermiques ainsi obtenue avec une huile d'hy- drocarbure saturé et on amène le mélange en résultant en con- tact avec un catalyseur de cracking dans des conditions de marche de nature à former des produits contenant des propor- tions notables d'essence à fort indice d'octane et à teneur en oléfines relativement faible, Process according to one of Claims 1 to 7, in which a light hydrocarbon oil is subjected to dis- <Desc / Clms Page number 34> direct tillation a thermal reforming or reforming and with a heavier hydrocarbon oil a thermal cracking in a combined plant for the treatment of thermal oracking and reforming, the gasoline of thermal cracking and reforming thus obtained is mixed with an oil of saturated hydrocarbon and the resulting mixture is brought into contact with a cracking catalyst under operating conditions such as to form products containing significant proportions of high octane gasoline and high octane gasoline. relatively low olefins, on fractionne ces produits de transformation pour séparer ce produit d'essence à faible teneur en oléfines des hydrocarbures plus lourds contenus dans les produits de transformation, on recueille ce produit d'essence et on condense ces hydrocarbures plus lourds et on les fait revenir dans la zone de traitement de cracking ther- mique. these transformation products are fractionated to separate this low olefin gasoline product from the heavier hydrocarbons contained in the transformation products, this gasoline product is collected and these heavier hydrocarbons are condensed and returned to the tank. thermal cracking treatment area. 13. Procédé, suivant une des revendications 1 à 7, dans lequel on transforme dans une large mesure une huile hydrocar- bonée en essence par contact avec un catalyseur de cracking à une température relativement élevée dans une zone de crac- king à haute température, on mélange les produits sortant de cette zone de cracking à haute température avec une huile d'hy- drooarbure saturé et on amène le mélange d'huiles, dans une zone de catalyse séparée, en contact avec un catalyseur de cracking dans des conditions de marche de nature à former une essence sensiblement exempte d'hydrocarbures oléfiniques, qu'on recueille, tandis qu'on fait revenir, au moins en par- tie, les nydrocarbures à points d'ébullition plus élevés pro- venant de la transformation dans la zone de catalyse séparée, dans la zone de cracking à haute température. 13. Process according to one of claims 1 to 7, in which a hydrocarbon oil is converted to a large extent into gasoline by contact with a cracking catalyst at a relatively high temperature in a high temperature cracking zone, the products emerging from this high temperature cracking zone are mixed with a saturated hydrocarbon oil and the mixture of oils is brought, in a separate catalysis zone, into contact with a cracking catalyst under operating conditions such as to form a gasoline substantially free of olefinic hydrocarbons, which is collected, while at least in part, the higher boiling point hydrocarbons from the transformation in the zone are returned to of separate catalysis, in the high temperature cracking zone. 14. Procédé, suivant une des revendications 1 à 7, dans lequel on transforme une huile d'hydrocarbure dans une lar- ge mesure en essence par contact avec un catalyseur de crac- king à une température de cracking relativement élevée, on <Desc/Clms Page number 35> mélange cette essence avec une huile d'hydrocarbure saturé et on amène le mélange, dans une zone de catalyse séparée, en contact avec un catalyseur de cracking dans des donditions de marche de nature à former des produits de transformation con- tenant de fortes proportions d'essence, sensiblement exempte d'hydrocarbures oléfiniques, on fractionne les produits de transformation sortant de cette zone de catalyse séparée, pour séparer le produit d'essence sensiblement exempte d'oléfines, des hydrocarbures plus lourds, 14. Process according to one of claims 1 to 7, in which a hydrocarbon oil is converted to a large extent into gasoline by contact with a cracking catalyst at a relatively high cracking temperature. <Desc / Clms Page number 35> this gasoline is mixed with a saturated hydrocarbon oil and the mixture is brought, in a separate catalysis zone, into contact with a cracking catalyst under working conditions such as to form transformation products containing high proportions of 'gasoline, substantially free of olefinic hydrocarbons, the transformation products leaving this separate catalysis zone are fractionated to separate the gasoline product substantially free of olefins from the heavier hydrocarbons, on recueille ce produit d'es- sence et on fait revenir ces hydrocarbures plus lourds dans la zone de traitement de oracking catalytique à température re- lativement élevée. this gasoline product is collected and these heavier hydrocarbons are returned to the catalytic oracking treatment zone at a relatively high temperature.
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