BE553476A - - Google Patents

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BE553476A
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Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   La présente invention est relative à l'hydroforming d'hydrocarbures. 



   L"hdroforming est un procédé bien connu pour améliorer des fractions hydrocarbonées bouillant dans la gamme de l'essence 

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 ou du naphte, pour améliorer leurs indices d'octane et leurs carac- téristiques de combustion ou de propreté des moteurs. Dans l'hy- droforming,   l'hydrocarbure.est   mis en contact à des températures et pressions élevées et en présence d'hydrogène ou d'un gaz du procédé, riche en hydrogène, recyclé, avec des matières catalytiques solides sous des conditions telles qu'il y ait une consommation.nette   d'hy-   drogène ainsi qu'ordinairement une production'nette d'hydrogène dans le procédé.

   Une série de réactions se produisent durant l'hydroforming, notamment une déshydrogénation de naphtènes en aro- matiques correspondants, un   hydrocracking   de paraffines, une isomé-   risâtion   de paraffines à chaîne droite pour former des paraffines à chaîne ramifiée, une déhydrocyclisation de paraffines, et une iso- mérisation de composés, tels que l'éthylcyclopentane pour former du méthylcyclohexane qui est facilement converti en toluène. En plus de ces réactions, une certaine hydrogénation d'oléfines et de poly- oléfines se produit, et du soufre ou des composés de soufre sont      éliminés par conversion en hydrogène sulfuré ou en. sulfures métalli- ques catalytiques, ce qui rend la combustion du produit d'hydrofor- ming plus propre dans un moteur à combustion interne. 



   L'hydroforming est souvent appliqué à un naphte d'une assez large gamme d'ébullitions, à savoir, une gamme d'ébullitions d'environ 125  à environ   400-430 F..   On sait déjà que des naphtes   d'une, gamme   d'ébullitions inférieure ne sont pas sensiblement amé- liorés par des procédés d'hydroforming mis en oeuvre de la façon ordinaire. Du fait de la demande continuelle d'une plus grande quan- tité d'essences d'indice d'octane supérieur, il devient de plus en plus important d'améliorer ces fractions de   point, d'ébullition   infé- rieur. 



   Le but de la présente invention est de fournir un procédé amélioré de reforming ou d'amélioration de naphtes légers et hydro- carbures similaires. 



   Le but de la présente invention est également de procu- 

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 rer une méthode simple et efficace pour l'hydroforming de naphtes de pétrole légers bouillant dans la gamme d'environ   110 -250 F,   de préférence d'environ   150 -225 F,   en contact avec des catalyseurs contenant du platine. 



   .On a maintenant trouvé que des naphtes légers bouillant dans la gamme d'environ   110 -250 F   peuvent être améliorés de façon simple et efficace par leur hydroforming en contact avec des cata- lyseurs contenant du platine à des pressions effectives inférieures à 125 livres par pouce carré, de préférence, des pressions de 50 à 100 livres.

   ' 
Dans la pratique antérieure, deux procédés d'hydrofor- ming utilisant un catalyseur de platine ont été développés, à   sa-   voir (1) un procédé continu, sans régénération, dans lequel l'ali- mentation de naphte et de l'hydrogène sont passés de façon non interrompue sur le catalyseur à des conditions d'hydroforming du- rant toute la vie du catalyseur, s'étendant sur une période de plusieurs mois, et (2) un procédé avec régénération, dans lequel la circulation d'alimentation et d'hydrogène est peu   fréquemment   interrompue pour permettre une régénération du catalyseur par   com-   bustion des dépôts de coke par de l'air.

   Dans le procédé sans ré- génération, il est nécessaire d'éviter des conditions d'hydroforming qui provoquent une désactivation du catalyseur par des dépôts de coke ou autres. Pour cette raison, il est nécessaire de mener les opérations   d'llydroforming   à des pressions relatives assez élevées, supérieures à environ 300 livres par pouce carré, habituellement 400 à 750 livres, et avec des taux élevés de recyclage d'hydrogène vers le réacteur, habituellement environ   '4000   à   10.000   pieds cubes standards d'hydrogène de recyclage par baril d'alimentation de naphte.

   Sous ces conditions, le catalyseur est relativement moins actif pour promouvoir des réactions de déshydrogénation et relati- vement plus, actif pour un hydrocracking, que ce ne serait le cas aux pressions plus basses et à des taux d'hydrogène de recyclage 

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 plus   bas,   de sorte qu'un taux   inférieur   d'alimentation   est   nécessai- re   pour   une amélioration donnée de l'indice   d'octane   de l'almenta- tien, et que le produit d'hydroforming a une volatilité supérieure et est obtenu en un rendement un peu plus bas pour une amélioration donnée d'indice d'octale que ce ne serait le cas sous des conditions opératoires plus favorables.

   De plus, l'indice d'octane maximum du produit   d'hydroforming,   qui est compatible avec une longue durée du catalyseur, est relativement bas pour le procédé sans régénéra- tien; ceci dépend quelque peu de la qualité de la charge d'alimen- tation et des conditions opératoires particulières, mais cet indice est habituellement de l'ordre de 90 (Research) pour une vie de catalyseur de 6 mois.

   Le procédé sans régénération est en outre limité par la qualité des charges d'alimentation qui peuvent être traitées, ces charges doivent être de basse teneur en soufre, in- férieure a environ 0,01% en poids, de relativement bas point d'ébul- lition et exemptes de produits de queue lourds, avec des points d'ébullition finals -inférieurs à environ   30 F.   Le procédé   d'hydro-   forming au platine avec régénération de la technique antérieure a été.   développé   pour surmonter certaines des limitations du procédé sans régénération, et il constitue un perfectionnement par rapport à ce dernier procédé.

   Dans le procédé avec   régénération, on   prévoit une régénération peu- fréquente du catalyseur par combustion des dé- pôts de coke--avec. de l'air.   Cependant,   le nombre de régénérations durant la vie du catalyseur doit   être   sévèrement limité, car après chaque régénération successive, le catalyseur est un peu moins actif qu'après la   régénération   précédente.

   De   même,   chaque période de traitement successive est plus courte que la précédente; c'est ainsi, par exemple, que la première période de traitement avec du cataly- seur frais peut durer pendant 800 heures, la seconde période de trai-   tement   après une   régénération     peut   durer   pendant   700 heures, la troisième période de   traitement après   2   petit   durer   600 heures,   etc.

   Dans le procédé avec régénération, il est nécessai- 

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 re de mener l'opération à des pressions effectives supérieures à environ 200 livres par pouce carré, habituellement 200 à 350 livres, et à des taux'de recyclage d'hydrogène relativement élevés, habi- tuellement   d'environ     4000   à 6000 pieds cubes standards d'hydrogène recyclé'par 'baril d'alimentation de naphte. Sous ces conditions un peu plus favorables, l'activité de déshydrogénation du cataly- seur est plus élevée et l'activité d'hydrocracking du catalyseur est plus basse de sorte que, pour un produit d'indice d'octane donné, un taux d'alimentation un peu supérieur peut être employé, et on obtient un rendement-un peu plus grand de produit ayant une volatilité plus basse.

   L'indice d'octane du produit du procédé à régénération est également supérieur; on a un produit d'indice d'octane d'environ 96 Research pour une vie de catalyseur de 6 mois. Le procédé à régénération est également un peu moins exigeant en ce qui'concerne la qualité de la charge d'alimentation. Des naphtes contenant jusqu'à environ   0,03%   de soufre peuvent être trai- tés sans désulfuration antérieure. 



     .Le   but de la présente invention est de procurer une opération pourl'hydroforming de naphtes en présence d'un catalyseur de platine régénérable par air et de procurer des moyens améliorés pour régénérer le catalyseur de platine qui s'est désactivé durant la phase de traitement. 



   La présente invention, suivant une variante préférée, comprend l'hydroforming de naphtes en présence d'un lit de cataly- seur contenant un métal du groupe du platine, de préférence le pla- tine lui-même. Dans cette opération préférée, la pression est main- tenue à une valeur relativement basse et les taux de gaz dits de recyclage sont relativement bas. En d'autres mots,tandis que, dans l'opération d'hydroforming habituelle utilisant du platine, les pressions effectives dans la zone de réaction sont maintenues dans la   ganme   de 200 à 750 livres par pied carré, la présente   inven-   tion a en vue une opération à des pressions effectives de l'ordre 

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 de 0   à 200   livres par pouce carré.

   Et, tandis que, dans la   prati-   que antérieure, l.es taux de gaz de recyclage sont de l'ordre de   4000   à   7500   pieds cubes   d'hydrogène,   la présente invention vise à l'utilisation d'environ 100 à 2000 pieds cubes de gaz hydrogéné de recyclage à la zone d'hydroforming par baril d'huile alimenté. 



  Une caractéristique importante de la présente invention est égale- ment de procurer un moyen de réactivation pour rétablir l'activité du catalyseur qui s'est désactivé durant son usage dans la phase d'hydroforming, et ceci suppose le traitement du catalyseur avec de l'air mélangé à du chlore. 



   La présente.invention est relative, par conséquent, d'une façon générale, à une méthode de mise en oeuvre d'un procédé   d'hydroforming   utilisant un catalyseur contenant du platine sous' des conditions de pressions relativement basses, à savoir des   près-'   sions effectives de l'ordre de 50 livres par pouce carré, et de taux de gaz de recyclage très bas,   c'est-à-dire,   une alimentation, à la zone de réaction, avec chaque baril d'huile, de moins de 1000 pieds cubes standards de gaz de recyclage, de préférence de 150 à 500 pieds cubes standards d'hydrogène par baril d'huile. 



   Sous ces conditions, des rendements maxima de produit d'indice d'octane élevé sont possibles et les frais d'installation sont considérablement réduits du fait de la réduction   importante   du taux de gaz de recyclage. 



   Lorsqu'on opère sous ces conditions, trois problèmes doivent être résolus: (1) une méthode unique de fourniture de   cha-   leur de réaction.doit être   prévue;   ceci   résulte   de la   quantité   très limitée de gaz de   recyclage,   qui doit être   utilisée;     (2)   un type unique de réacteur fluidifié doit être employé du fait de   la   très houte activité du catalyseur   fraîchement     régénéré qui   rend un lit fluidifié dense courant trop peu profond pour un bon rendement de réaction;

   et (3) une méthode unique de   réactivation continue   du catalyseur   épuisé doit   être prévue pour maintenir son activité éle- 

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 vée sous des conditions qui provoquent un   dépôt   rapide de carbone. 



   Le procédé d'hydroforming au platine à basse pression convient spécialement à l'amélioration de l'indice d'octane de naphtes vierges bouillant dans la gamme d'environ 150  à 200 F. 



  La fraction Ce bouillant en dessous d'environ 150 F n'est pas améliorée par le procédé   jusqu'à   un degré aussi grand que les hydrocarbures C6 et   :7;'par   conséquent, la fraction C5n'est pas un composant spécialement avantageux de l'alimentation. D'autre part, la présence d'hydrocarbures C5 dans l'alimentation n'est pas spécialement nuisible de sorte qu'il..peut être préférable d'inclure cette fraction dans l'alimentation si, en ce faisant,- on évite une phase de distillation supplémentaire dans la préparation de l'ali-   mentation.   ,La fraction bouillant au-dessus de   200 F   jusqu'à envi- ron 225  ou 250 F se prête assez bien aux procédés d'hydroforming courants utilisant,

   de l'oxyde de molybdène ou du platine comme' catalyseur à une pression effective d'environ 200 livres par pou- ce carré ou plus, et une telle fraction peut être incluse dans l'ali. mentation à de tels procédés, si on le désire. D'autre part, cette fraction se prête également bien au présent procédé au platine à basse pression, de sorte que la méthode de traitement de cette fraction particulière de l'alimentation de naphte vierge dépendra de circonstances' telles, que la disponibilité de l'installation et les   volumes..des   fractions de gammes d'ébullitions différentes, qu'on désire traiter...On a trouvé que, dans la gamme de pressions effec-   tives   de 50 à 1.00 livres par pouce   carré,

   il   est possible avec des catalyseurs'contenant du platine d'améliorer un naphte vierge léger ayant un point d'ébullition moyen de   l69 F   et un indice d'octane Research Clear de'66, en un produit d'hydrofmring ayant un indice d'octane Research Clear d'environ 90 et plus, en des rendements d'environ 75% en volumes, et en un produit d'hydroforming ayant un indice d'octane Research Clear d'environ   95   ou plus en des rende- ments d'environ 68% en volumes. Par contre, l'hydroforning de ce naphte à une pression 'effective 'de 200 livres par pouce carre avec 

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 un catalyseur d'oxyde de molybdène donne un produit d'hydroforming n'ayant qu'un indice d'octane d'environ 85 en des rendements d'en- viron 75% en volumes ou d'environ 85 en des rendements d'environ 
68% en volumes.

   Par contre encore, un hydroforming de ce naphte à une pression effective de 200 livres par pouce carré avec des cata- lyseurs contenant du platine donne un produit d'hydroforming n'ayant qu'un indice d'octane de 85 avec un rendement de 75% en volumes. 



   De plus, on a trouvé impossible d'augmenter l'indice d'octane beau- coup au-dessus d'environ 87 par l'hydroforming avec le catalyseur de platine à une-pression effective de 200 livres par pouce carré. 



   En d'autres mots, le procédé d'hydroforming avec un catalyseur de platine à une pression effective de   200   livres par pouce carré a un plafond d'indice d'octane qui n'est que légèrement supérieur à 
87, lorsqu'il est appliqué à des naphtes vierges légers, tandis que le plafond.de l'indice d'octane pour le procédé au platine à plus basse pression est bien au-dessus de 95, lorsque ce procédé est ap- pliqué à la même alimentation de naphte vierge léger.

   Sous ces con- ditions de réaction, il y a une tendance à une formation très rapi- de de carbone sur le catalyseur et, par conséquent, il devient né- cessaire de régénérer le catalyseur très   fréquemment.   En conséquen- ce, le procédé est le plus avantageusement mis en oeuvre dans un système à solides fluidifiés, de sorte que le catalyseur peut être convenablement mis en circulation, depuis la zone de réaction jus- qu'à la zone de régénération où les dépôts carbonés peuvent être enlevés par combustion. Il est également avantageux de -prévoir des moyens pour soumettre une partie du catalyseur régénéré, également de préférence de façon continue, une réactivation avec un halogène ou un composé d'halogène, tel que du chlore ou de l'acide chlorhydri- que.

   Un halogène libre, tel que du chlore,est l'agent de traite- ment préféré pour la réactivation. En plus de   l'accumultation   de   . poisons,   la désactivation des catalyseurs   d'hydroforming   de platine se développe par deux mécanismes, à savoir (1) la perte de chlore ou autre halogène qui est normalement présent comme partie du composé 

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 catalyseur et qui   contribue   sensiblement à l'activité catalytique, et   (2)   l'agglomération de platine métallique en cristaux relative- ment grands ou massifs ayant des diamètres de cristaux excédent environ 50   Angstroems.   Le traitement du catalyseur avec un com- posé halogène, tel que de l'acide chlorhydrique ou produit simi- laire,

   est efficace pour la restauration de la teneur en halogène du catalyseur à la valeur désirée et, à   ce 'stade,   le traitement est efficace pour la restauration de l'activité de catalyseurs désac- tivés ou partiellement désactivés. Cependant, le traitement avec un composé halogéné, tel que de l'acide chlorhydrique ou produit similaire, n'est pas efficace pour la réduction de la dimension   des cristaux de platine ; conséquent, un tel traitement n'est   que partiellement efficace pour la restauration de l'activité ca- talytique de catalyseurs désactivés.

   D'autre part, le traitement du catalyseur avec un halogène élémentaire, tel que du chlore ou autre, ne rétablit pas seulement la teneur en halogène du cataly- seur au degré désiré mais accomplit également la redispersion du platine métallique par rupture des grands   cristallits   de platine. 



  Ce.traitement est, par conséquent, tout à fait efficace pour la restauration de l'activité des catalyseurs désactivés dont la perte d'activité n'était pas due à l'accumulation de poisons, tels que l'arsenic ou autre. 



   .Dans la mise en pratique de la présente invention, le .taux accru de désactivation du catalyseur exige que le catalyseur soit régénéré plus souvent. En d'autres mots, seules de courtes périodes   de 'trait.ement   d'environ 1 à   24   heures, peuvent être tolé- rées tout en:maintenant encore un rapport élevé rendement - indice d'octane et 'une activité élevée de catalyseur. 



   Aux dessins annexés, sont représentés un appareil et une variante de réalisation de la présente invention. 



   En se référant en détails à la figure 1, la référence 
1 représente un réacteur d'hydroforming qui   prés'ente   des expansions 

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 supérieure et inférieure. La référence 2 désigne un régénérateur de catalyseur, et la référence 3 désigne un réchauffeur pour grenailles, qui est utilisé pour fournir de la chaleur à la réac- tion endothermique se produisant dans le réacteur 1. En fonction- nement, un mélange de gaz de recyclage et de naphte est chargé de la conduite 4 dans un four 5 où il est chauffé jusqu'à une tempé- rature d'environ 925  à   975 F,   et ensuite chargé par la conduite 6 au réacteur 1.

   Il y a lieu de signaler que le mélange de la con- duite 4 peut être soumis à échange de chaleur avec du produit chaud venant du réacteur 1 avant d'être chargé au four 5, et ce dans des moyens non illustrés.   On   notera que le réacteur 1 contient un lit de catalyseur C qui est sous forme fluidifiée et a un niveau de phase dense supérieur L. Le réacteur 1 est pourvu d'un tube de soutirage 8 de sorte que la circulation de catalyseur se fait du lit C vers et dans le fond du tube 8, puis vers le haut en mélange avec les vapeurs de naphte et le gaz de recyclage. C'est dans ce tube de soutirage que la réaction se produit.

   Ltutilisation de ce tube de soutirage permet une utilisation efficace du catalyseur d'activité élevée.la partie supérieure du tube de soutirage est pour., vuë d'ailettes 9 qui permettent une séparation du catalyseur d'avec la matière gazéiforme, ce catalyseur descendant alors vers le lit C. L'expansion 10 du réacteur 1 opère également pour effectuer une séparation importante du catalyseur, de la matière gazéiforme. 



  Cette matière gazéiforme passe ensuite vers le haut du réacteur 1, et avant d'être enlevée du réacteur, elle est envoyée d,e force à travers un ou plusieurs cyclones S dans lesquels le catalyseur en- core entraîné dans la matière gazéiforme est enlevé et renvoyé au lit de catalyseur   C,par   une ou plusieurs canalisations plongeantes d. Le produit brut mélangé à de l'hydrogène est enlevé au sommet du réacteur 1 par la conduite 11 et passe de là par un condenseur 12 dans lequel il est refroidi jusqu'à une température d'environ 100 F, puis il passe par la conduite 13 vers un séparateur'14.

   Le produit 

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 brut est enleva de celui-ci et délivré à-un appareil de distilla- tion de finition courant   14a.   Au sommet du séparateur 14, on récu- père par la conduite 15 une matière   gazéiforme   qui contient 85 à 
95% d'hydrogène, le restant étant des hydrocarbures légers. A cau- se de sa teneur élevée en hydrogène, cette matière est spéciale- ment intéressante dans d'auters procédés, tels que dans l'hydrofor- ming de naphtes   et/ou   de charges comportant du soufre. Ce gaz ri- che en hydrogène peut être enlevé du présent système pour les uti- lisations ci-avant par la conduite 16. Une petite portion de cette matière est recy'clée par la conduite 15 vers la conduite 4 en vue d'une réutilisation dans le procédé. 



   Comme sous les conditions rigoureuses sous lesquelles le présent procédé opère, le catalyseur C est rapidement souillé par des dépôts carbonés et autres, ces dépôts provoquant une désac- tivation du catalyseur, il est nécessaire de régénérer le cataly- seur à de fréquents intervalles. A cette fin, le catalyseur est enlevé du réacteur 1. par la conduite 35 pour all er dans un   a.ppa-   reil d'enlèvement ou d'épuration 36 dans lequel il est épuré avec de la vapeur pour enlever les hydrocarbures occlus et/ou adsorbés et l'hydrogène. Le catalyseur est enlevé de l'appareil 36 et est transporté dans de l'air par la conduite 22 vers le régénérateur 
2, l'air étant limité en quantité à celle qui amènera la températu- re du catalyseur à excéder 1050 F.

   Le catalyseur est emporté en suspension dans ce courant d'air dans le régénérateur 2 et y est traité sous la forme d'un lit fluidifié C1 sous des conditions plus pleinement expliquées ci-après. Le lit C1 a un niveau supérieur de phase dense L1 au-dessus duquel il y a une suspension de solides en phase diluée dans un matière   gazéiforme.   Avant que les   fumées   ne soient enlevées du régénérateur, elles sont envoyées à travers un ou plusieurs séparateurs de gaz et de solides, pour enlever le   ' catalyseur   entraîné qui est renvoyé au lit Cl par une ou plusieurs canalisations plongeantes d. Les fumées sont enlevées au   sommet   

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 du régénéra Leur.

   Le catalyesur régénéré, de   même   que les grenail- les venant du réacteur et 'qui servent à régler la température du régénérateur, circulent alors vers une partie inférieure 31 de section transversale plus restreinte que celle de la partie prin- cipale du régénérateur. Dans cette partie 31, le catalyseur prati- que;,lent exempt de carbone est traité avec de ltair pendant une période prolongée de temps. Ce traitement sert à rénover le cata- lyseur, de préférence par réduction de la dimension cristalline des particules de platine.   A   cette fin, la circulation d'air à travers la conduite d'admission 32, vers le haut à travers le ca- talyseur dans la section à chicanes 31, est poursuivie pendant une période prolongée de temps pour réactiver le catalyseur.

   Com- me le catalyseur contient, de préférence, quelques pour-cents en poids de chlore, et comme ce chlore peut être perdu durant le pro- cédé de réaction et/ou le procédé de régénération, du chlore addi- tionné peut être ajouté par la conduite 33 au catalyseur dans la section 31. Le catalyseur régénéré et réactivé est renvoyé au réacteur 1 par la conduite   34.   



   Comme mentionné précédemment, des grenailles sont uti- lisées pour fournir la majeure partie de la chaleur de réaction.      



  A cette fin, des grenailles chaudes venant du récipient brûleur 3 pénètrent dans l'expansion inférieure 18 du réacteur 1. Dans cette zone, ces grenailles cèdent leur chaleur et se déposent dans l'ap- pareil de séparation 37. Dans cette zone 37, le catalyseur est séparé des grenailles avec un gaz de recyclage fourni par la con- duite 20. Les grenailles pures passent ensuite dans une zone de séparation inférieure 38 où de l'hydrogène et des hydrocarbures occlus et/ou.adsorbes sont séparés des grenailles avec de la vapeur pénétrant par'la conduite 21. Les grenailles descendent ensuite dans la canalisation verticale   24   et sont divisées en deux courants. 



  Un courant, comme mentionné précédemment, est transporté avec de l'air (pénétrant par 30a) par   la   conduite 30 vers le régénérateur 

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 où il sort au réglage de la température. La   majeure   partie des grenailles est transportée par la conduite   25   vers le récipient brûleur   élevé 3..Le   gaz de transport cet formé par combustion d'un combustible fourni dans le brûleur par la   conduite   26. Le récipient brûleur est à une telle hauteur qu'avec le réacteur se trouvant à/une pression, effective de 50 livrespar   ponce   carré, le brûleur est à une pression sensiblement atmosphérique. La pression différentielle est fournie par la conduite verticale de grenailles 39.

   Avec cet agencement, de l'air sensiblement à la pression atmos phérique peut être alimenté au récipient brûleur par la conduite 40,      ce qui permet ainsi des économies de compression d'air. De l'air est chargé au brûleur de grenailles 3 par la conduite 40 et brûle le combustible fourni par les conduites 25 et 26 avec libération de chaleur qui est prise par les grenailles. Les grenailles sont formées en un lit fluidifié 'dense C2 dans le brûleur 3 par réglage de la vitesse superficielle des gaz, le lit ayant un niveau supé- rieur de phase denseL2, au-dessus duquel il y a une phase diluée s'étendant du niveau L2 jusqu'au sortir-et du récipient.

   Avant que les gaz- de combustion ne soient enlevées du brûleur 3, ils sont envoyés dans un ou plusieurs séparateurs S de solides et de gaz, dans les- quels des solides entraînés sont séparés et renvoyés au lit C2 par une ou plusieurs canalisations plongeantes d. Les   ,gaz   émergent du brûleur 3 par la conduite 29, et leur chaleur'sensible et chimique peut être récupérée pour préchauffer l'huile d'alimentation en vue d'engendrer de la vapeur, entraîner la turbine du compresseur à air, ou pour être utilisée d'une autre façon. Les grenailles chauffées sont enlevées à travers un raccord à chicanes 27, dans lequel elles sont traitées avec de la vapeur ou un autre gaz entrant par la con- duite 27 ou dans le but d'enlever l'oxygène occlus ou adsorbé,.

   Les- grenailles chauffées sont renvoyées au réacteur 1 par la conduite de transfert ou conduite verticale 39. 



    @   
Dans la pratique antérieure dans laquelle la   technique   

 <Desc/Clms Page number 14> 

 du catalyseur fluidifié à été employée avec un catalyseur d'hyro- forming, ou dans laquelle un lit fixe de catalyseur a été employé dans un hydroforming, plus de 50% de la chaleur nécessaire pour soutenir la réaction endothermique   d'hydroforming   ont été fournis grâce au gaz de recyclage. Ce gaz de recyclage a une relativement basse capacité de chaleur, ce 'qui exige 4000 à 8000 pieds cubes standards par baril pour fournir la chaleur nécessaire. La circu- lation de cette grande quantité de gaz n'est réalisée   qu'à   grands frais. 



   Dans le présent procédé, une certaine quantité de cha- leur est évidemment obtenue en tant que teneur de chaleur du cata- lyseur régénéré chaud, renvoyée du régénérateur 2 au réacteur 1. 



  Une certaine quantité de chaleur est fournie par le courant combiné d'alimentation et de gaz de recyclage pénétrant dans le réacteur. 



  Cependant; la chaleur totale ainsi récupérée est une petite frac- tion de celle qui est nécessaire dans le réacteur 1. Pour fournir la majeure partie de la chaleur à la zone de réaction suivant la présente invention, une matière inerte, telle que de la mullite, sous forme de particules ayant une -dimension de 400 à 500 microns, par exemple, et couramment désignée comme grenailles, est chauffée dans le brûleur 3 et, de là, elle est chargée dans la zone de réaction 1. Les grenailles sont chauffées par combustion du com- bustible qui. peut être le gaz de queue obtenu du système de récupé- ration de produit ou tout/combustible liquide, tel que du kérosène, etc. 



   Afin -d'expliquer l'invention, l'exemple suivant est donné. 



  Exemple 1 
Un naphte ayant l'inspection suivante était traité suivant la présente invention sous les conditions suivantes avec les résultats ci-après. 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 



  Inspection de l'alimentation 
 EMI15.1 
 
<tb> Gaume <SEP> d'ébullitions, <SEP>  F <SEP> 215 <SEP> à <SEP> 335 <SEP> '
<tb> 
<tb> % <SEP> vol. <SEP> d'aromatiques <SEP> 10
<tb> 
<tb> % <SEP> vol. <SEP> de <SEP> paraffines <SEP> 51
<tb> 
<tb> % <SEP> vol. <SEP> de <SEP> naphtènes <SEP> 39
<tb> 
<tb> Indice <SEP> d'octane <SEP> CFRR <SEP> 51
<tb> 
 Conditions dans le réacteur 1. 
 EMI15.2 
 
<tb> 



  Condition <SEP> Gamme <SEP> de
<tb> 
<tb> préférée <SEP> conditions
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 0,5% <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> Pt <SEP> sur <SEP> 99,5%
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> ' <SEP> Catalyseur <SEP> en <SEP> poids <SEP> d'êta-alumine, <SEP> plus
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Catalyseur <SEP> 2% <SEP> Cl2 <SEP> par <SEP> rapport <SEP> au <SEP> poids
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> total <SEP> de <SEP> catalyseur
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Durée <SEP> de <SEP> la <SEP> période <SEP> de <SEP> trai- <SEP> total <SEP> ca-Galyseur
<tb> 
<tb> 
<tb> tement <SEP> du <SEP> catalyseur <SEP> 8 <SEP> 1-12
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Température,.

   <SEP>  F <SEP> 900 <SEP> 675-975
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Pression <SEP> effective, <SEP> livres <SEP> par
<tb> 
<tb> 
<tb> pouce <SEP> carré <SEP> 50 <SEP> 0-100
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Taux <SEP> d'alimentation <SEP> d'huile, <SEP> li-
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> vres <SEP> d'huile <SEP> alimentée <SEP> par <SEP> heure
<tb> 
<tb> 
<tb> par'livre <SEP> de <SEP> catalyseur <SEP> dans <SEP> le
<tb> 
<tb> 
<tb> réacteur <SEP> 9 <SEP> 6-14
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Pieds <SEP> cubes <SEP> standards <SEP> d'hydrogène,
<tb> 
<tb> 
<tb> alimentés <SEP> à <SEP> la <SEP> zone <SEP> de <SEP> réaction,

  
<tb> 
<tb> 
<tb> par <SEP> baril <SEP> d'huile <SEP> 200 <SEP> 200-1000
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Concentration <SEP> d'hydrogène <SEP> dans <SEP> le
<tb> 
<tb> 
<tb> gaz <SEP> hydrogéné <SEP> recyclé <SEP> 90 <SEP> 85-95
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Vitesses <SEP> dans <SEP> le <SEP> réacteur, <SEP> pied/-
<tb> 
<tb> 
<tb> seconde.
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Zone <SEP> de <SEP> réaction <SEP> dans <SEP> le <SEP> 'tube <SEP> de
<tb> 
<tb> 
<tb> soutirage <SEP> 10 <SEP> 5-15
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Zone <SEP> de <SEP> chauffage <SEP> inférieure <SEP> 0,25 <SEP> 0,2-0,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Dimensions <SEP> des <SEP> particules <SEP> de <SEP> ca-
<tb> 
<tb> 
<tb> talyseur, <SEP> microns
<tb> 
<tb> 
<tb> 0-44 <SEP> ' <SEP> 5 <SEP> 0-20
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 44-74 <SEP> 43 <SEP> 3 <SEP> 0-5 <SEP> 0 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 74-104 <SEP> 47 <SEP> 35-55
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 104 <SEP> et <SEP> plus <SEP> 5 <SEP> 0-10
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 Inspection du produit 
 EMI16.1 
 
<tb> % <SEP> vol. <SEP> d'hydrocarbures <SEP> C <SEP> et <SEP> plus,
<tb> 
<tb> 
<tb> par <SEP> rapport <SEP> à <SEP> 1' <SEP> alimentation <SEP> 89
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> % <SEP> vol.

   <SEP> aromatiques <SEP> dans <SEP> C5 <SEP> et <SEP> plus <SEP> 55
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> vol. <SEP> naphtènes <SEP> dans <SEP> C5 <SEP> et <SEP> plus <SEP> 2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> % <SEP> vo. <SEP> paraffines <SEP> dans <SEP> C5 <SEP> et <SEP> plus <SEP> 43
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> % <SEP> vol. <SEP> de <SEP> C4 <SEP> 2,6
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Gaz <SEP> sec <SEP> 4,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Indice <SEP> d'octane <SEP> 90
<tb> 
 
Dans l'exemple précédent, en vue de maintenir l'acti- vité du catalyseur, on a trouvé qu'il était nécessaire de régénérer toutes les huit heures:

   Ceci était réalisé sous les conditions suivantes.- 
Conditions dans le régénérateur 
 EMI16.2 
 
<tb> Condition <SEP> Gamme <SEP> de
<tb> préférée <SEP> conditions
<tb> 
<tb> Température, <SEP>  F <SEP> 1100 <SEP> 1000-1125
<tb> 
<tb> Pression <SEP> effective, <SEP> livres <SEP> par
<tb> pouce <SEP> carré <SEP> 50 <SEP> 0-100
<tb> 
<tb> Durée <SEP> de <SEP> séjour <SEP> du <SEP> catalyseur
<tb> dans <SEP> le <SEP> régénérateur, <SEP> minutes <SEP> 15 <SEP> 5-30
<tb> 
<tb> Oxygène <SEP> dans <SEP> les <SEP> gaz <SEP> de <SEP> combustion, <SEP> poids <SEP> 5 <SEP> 2-10
<tb> 
 
Après que la majeure.partie des dépôts carbonés et autres ont été enlevés, de l'air était utilisé pour enlever le res- tant de dépotas du catalyseur.

   On a trouvé cependant que cette   mé-   thode ne rétablissait pas totalement l'activité   du¯catalyseur   et, par conséquent, le catalyseur était soumis au traitement complémen- taire suivant, dans la   portion à-   chicanes 31 du régénérateur 2. 



   Traitement supplémentaire du catalyseur exempt de carbone libre 
 EMI16.3 
 
<tb> Condition <SEP> Gamme.de
<tb> 
<tb> préférée <SEP> conditions
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Température, <SEP>  F <SEP> 1075 <SEP> 950-1100
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Pression <SEP> effective, <SEP> livres <SEP> par
<tb> 
<tb> 
<tb> pouce <SEP> carre <SEP> 50 <SEP> 0-100
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Composition <SEP> du <SEP> gaz <SEP> 'de <SEP> traitement <SEP> 1% <SEP> Cl2 <SEP> + <SEP> 99% <SEP> air <SEP> (sec)
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Durée <SEP> de <SEP> traitement, <SEP> heures <SEP> 1 <SEP> 1/2-4
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 
Après le traitement avec le gaz dilué, comme   signalé   ci-avant, le catalyseur était traité avec de l'air pendant une   pé-   riode de 5 minutes à une heure pour chasser l'excès de chlore. 



   Le procédé à pression relativement basse et à faible taux de gaz de recyclage, suivant la présente.variante de l'inven- tion, et utilisant un lit fluidifié d'un catalyseur de platine, est un procédé. praticable pourvu que la technique précédente de   réacti   vation du catalyseur désactivé soit employée en liaison avec le procédé de traitement. Du fait de la désactivation rapide du cata- lyseur sous les-conditions rigoureuses du présent procédé, le cata- lyseur doit être régénéré et traité au chlore à de fréquents inter- valles, de sorte que la durée de 'séjour du catalyseur dans la zone de réaction est de 1 à 12 heures, après quoi ledit catalyseur doit être enlevé et réactivé. Le fait que de basses pressions et de faibles taux de gaz de recyclage soient utilisés réalise des écono- mies importantes de fonctionnement.

   Par exemple, le compresseur de gaz de recyclage au réacteur et l'installation associée d'échan- ge de chaleur sont de dimensions très fortement réduites. 



   Le présent procédé peut être mis en oeuvre à des tem- pératures d'hydroforming courantes, mais la pression, et le taux de gaz de recyclage peuvent être beaucoup plus faibles. Par exemple, la pression peut varier dans les limites de 0 à 100 livres par pou- ce carré, et le taux de gaz de recyclage de 200 à 1000 pieds cubes standards d'hydrogène alimenté à la zone de réaction par baril d'alimentation.d'huile. Le catalyseur peut contenir   de, 0,5   à 1,5% en poids de platine supporté sur une 'forme active d'alumine. Un petit pourcentage de silice peut être inclus dans la composition du catalyseur, .et il est également avantageux d'avoir un petit pourcen- tage de chloré associé à la composition du catalyseur.

   On peut uti- liser du palladium au lieu de platine, mais la quantité de palladium , devrait être au moins trois fois celle du platine car le palladium n'est pas aussi actif. 

 <Desc/Clms Page number 18> 

 



   Une autre variante de la présente invention est illus- trée à la figure 2. Celle-ci est relative au traitement par le   calore   du catalyseur régénéré en vue de réactiver celui-ci. En se référant à la figure 2, la référence 110 désigne un récipient réac- teur contenant un lit fluidifié 112 de catalyseur consistant en un catalyseur contenant 0,01 à 1% en poids de platine ou autre Métal. 



   Un catalyseur préféré consiste en environ 0,1 à 0,6% en poids de platine largement dispersé sur un support d'alumine à aire super- ficielle élevée d'environ   150   à 220 mètres carrés par gramme. La pression dans le   récipient.110   peut être de l'ordre de 0 à 200 li- vres par pouce carré, et elle est, de préférence, d'environ 50 li- vres. La température du lit de catalyseur peut être de l'ordre d'environ 800 à   975 F;   cependant, sous les conditions de basse   près*   sion et de faibles taux d'hydrogène de recyclage de la présente in- vention, l'activité de déshydrogénation des catalyseurs de platine métallique est extrêmement élevée, de sorte que la température de réaction peut être un peu inférieure à celle des procédés d'hydro- forming de la technique antérieure.

   Une température préférée est de l'ordre de 875  à 910 F. Une alimentation de naphte, qui ne de- mande pas spécialement un fractionnement ou autre purification préalables, est préchauffée dans le réchauffeur 114 et envoyée par la conduite 116 dans la section inférieure du réacteur 110. -Le présent procédé n'est pas spécialement exigeant en ce qui concerne la qualité de l'alimentation de naphte; cette alimentation peut avoir un point d'ébullition final aussi élevé qu'environ 400 F et peut contenir des quantités relativement grandes de soufre, allant jus-   @     qu'à   0,2% en poids environ. L'alimentation de naphte est préchauffée dans le réchauffeur.114 jusqu'à une température de l'ordre de 900  à 1050 F, de préférence environ 975  à 1000 F.

   De l'hydrogène de recyclage, qui a été préchauffé   jusqu'à   900  à 1300 F, de préférence environ 1200 F, dans un réchauffeur 118 et qui porte du catalyseur fraîchement régénéré et réactivé, venant des conduites 152 et 157, 

 <Desc/Clms Page number 19> 

 est également introduit dans la section inférieure du réacteur 110 par la conduite 120.

   Ou bien, au lieu d'un   préchauffageséparé   de l'alimentation de.naphte et de l'hydrogène de recyclage, l'alimen- tation de naphte de la conduite 117 peut être mélangée avec le gaz de   recyclage,   de la conduite 132, et le courant combiné peut être préchauffé dans le réchauffeur 118; dans ce cas, la température de préchauffage préférée est de l'ordre de 900  à   1000 F.   Le gaz de recyclage contient normalement 65 à 90   moles ;:.   d'hydrogène, le restant étant des gaz hydrocarbonés légers. La quantité de gaz de recyclage employée peut être de l'ordre d'environ 50 à 2000, de préférence d'environ 100 à 1000 pieds cubes standards par baril d'alimentation de naphte. Cependant, si on le désire, le gaz de recyclage peut être totalement omis.

   En outre du préchauffage de l'alimentation et du gaz de recyclage, la masse de chaleur addi- tionnelle.requise par la réaction endothermique d'hydroforming peut être fournie au lit de catalyseur 112 par un serpentin de chauffage 115 immergé dans ce lit. Des gaz de combustion chauds      ou autres peuvent être envoyés dans ce serpentin   115..La   vapeur de 'naphte et le gaz recyclé s'élèvent à travers le lit de cataly- seur 112, à la suite de quoi le naphte subit un hydroforming. Après avoir quitté le lit de catalyseur 112, la vapeur d'hydroforming et le ,gaz traversent une installation courante de récupération de ca- talyseur, telle qu'un séparateur à cyclone ou un filtre, et ils partent par la conduite 122 et un condenseur ou réfrigérateur 124 vers un séparateur de liquides et de gaz 126.

   Le naphte produit est enlevé du système par la conduite 128, L'excès de produit gazeux est enlevé du système par la conduite 130, et le restant du gaz est recyclé par la conduite 132. Lorsqu'on alimente un naphte de teneur élevée en soufre, supérieure à environ 0,02';-;. en poids, il est préférable d'enlever l'hydrogène sulfuré du gaz de recyclage de la conduite 132, grâce à un appareil de lavage avec matière caustique ou autre moyen de lavage courant. Le catalyseur du lit 

 <Desc/Clms Page number 20> 

 112 passe dans la canalisation verticale 134 où il est séparé des hydrocarbures adsorbés par de l'hydrogène issu de la conduite 136. 



  Ce catalyseur   insi   épuré passe dans la conduite 138 où il est emporté par un courant d'air et transporté au régénérateur 140. 



  Celui-ci,qui est un récipient relativement petit à cause de la fai- ble vitesse de formation de coke sur les catalyseurs de platine et de palladium, est maintenu à une température de 900  à   1200 F, -de   préférence 1000  à 1100 F. La pression dans ce régénérateur 140 est à peu près la même que celle régnant dans 'le réacteur 110. Dans ce récipient 140, les dépôts de coke du catalyseur sont enlevés par combustion grâce   à l'oir   introduit par la conduite 138. Lors de la combustion du coke, il se forme une certaine quantité d'eau par combustion de l'hydrogène du coke.

   Cette eau est séparée du catalyseur et enlevée au sommet avec les gaz de combustion en pas- sant à travers des moyens habituels de récupération de catalyseur, tels qu'un séparateur à cyclone ou un filtre, etc, pour sortir facilement du 'système par la conduite 142. Comme pour la réactiva- tion ultérieure au chlore, il-est désirable de disposer d'un cata- lyseur totalement régénéré ou exempt de coke, il est préférable   d'utiliser un excès d'air dans le régénérateur 140 ; teneur en   oxygène des gaz de combustion de la conduite 142 devrait être supé- rieure à 2/-, de préférence supérieure même à 5%. Le catalyseur régénéré passe par la conduite 144 dans la section supérieure du récipient 'de réactivation par du chlore 146.

   Comme il est désira- ble de maintenir des conditions pratiquement anhydres dans le réci-   pient   de réactivation 146, de la vapeur d'eau est encore séparée du catalyseur passant dans la conduite   144   grâce à de l'air introduit par la conduite 148. Le récipient de réactivation 146 qui peut être de section transversale petite   comparativement   à sa hauteur est, de   préférence,   maintenu aux   mêmes   pression et   température   que le régéné-   rateur   140.

   Du chlore gazeux ou un mélange de chlore 'gazeux et est introduit dans le récipient 146 aux environs du centre de 

 <Desc/Clms Page number 21> 

 celui-ci, par une conduite 150, et de l'air est introduit dans ce récipient   146   près du fond de celui,ci par la conduite   154.   L'air et le chlore s'élèvent à travers le récipient 146 et sont enlevés du système par la conduite 145, tandis que le catalyseur venant de la conduite 144 descend à travers ce récipient   146.   De la sorte, la. section supérieure du récipient de réactivation comprend une zone de tra.itement par le chlore, dans laquelle du catalyseur .

   régénéré est mis en contact avec un mélange de chlore gazeux et d'air, et la section inférieure du récipient de réactivation   146   comprend une zone de séparation dans laquelle du chlore adhèrent est séparé du catalyseur traité, grâce à de l'air. Dans la zone supérieure de traitement par le chlore du récipient 146, la pres- sion partielle de chlore peut être de l'ordre d'environ 0,001 à 2 atmosphères, de préférence, environ 0,01 à 1 atmosphère. La quantité de chlore admise au récipient   146   par la conduite 150 peut être de l'ordre de 0,1 à 2% en poids, de préférence environ 0,5% en poids, du catalyseur introduit dans le récipient 146 par la conduite 144.

   Comme mentionné ci-avant, la température et la pression totale (air   +   chlore) dans la zone de traitement par le chlore sont, de préférence, les mêmes que celles régnant dans le récipient régénérateur   140.   La durée de séjour du catalyseur dans le traitement par le chlore peut être de l'ordre de 15 secondes à 1 heure, de préférence environ 1 à 15 minutes. L'action du traite- ment par le chlore sur le'catalyseur est de détruire de crans cris- taux de platine et de redisperser le métal sur la surface du cata- lyseur, en rétablissant ainsi'totalement l'activité du catalyseur celle d'un catalyseur frais.

   Au fur et à mesure que le catalyseur traité au chlore descend de la zone supérieure 'de traitement au chlore du récipient 146, dans la zone inférieure de séparation de ce récipient, du chlore adhérent est séparé du catalyseur par de l'air provenant de la conduite 154. Cependant, il est habituelle- ment préférable de ne pas séparer totalement le chlore du cataly- 

 <Desc/Clms Page number 22> 

 seur, et le fond   onnement   de la zone de séparation, de même que celui de la zone   @e   traitement par le chlore, procurent un moyen important pour régler l'activité   d'hydrocracking   du catalyseur et, de ce fait, pour régler la volatilité du naphte produit ayant subi l'hydroforming, au degré désiré.

   Indépendamment de la température et de la pression dans .le récipient   146   qui sont généralement fixées par celles du récipient   140,   la quantité de'chlore restant sur le catalyseur ayant subi la séparation peut être réglée par la quantité d'air introduit dans la zone de séparation par la conduite 154 et la pression partielle du chlore, employée dans la zone de traitement catalyseur par le chlore.

   La quantité de chlore restant sur le - ayant subi la séparation est d'autant plus basse et l'activité   d'hydro-   cracking du catalyseur est d'autant plus élevée, et de ce fait la vo- latilité du naphte produit est aussi d'autant plus élevée que la quantité   d.'air   de séparation employé est plus basse et que la pres- sion partielle de chlore est plus élevée dans la zone de traitement. 



  En général, la quantité totale de chlore   (c'est-à-dire,   à la fois le chlore chimiquement combiné et le chlore adsorbé) restant sur le catalyseur. ayant subi l'opération de séparation peut être de l'ordre d'environ   0,2   à 1,25% en poids, de préférence d'environ 0,5  à   1% en poids.

   Le catalyseur réactivé et ayant subi la séparation passe du récipient   146   par la conduite 152 dans la conduite 120 où il est      emporté par le gaz de recyclage ou par un mélange de gaz de   recycla-   ge et d'alimentation de naphte, et transporté au récipient réacteur   110,   comme signalé   précédemment.   Si on le désire,   tout. le   cataly- seur quittant le   récipient régénérateur   140 peut être réactivé par traitement au chlore dans   le   récipient   Il;-6   avant sa réintroduction dans la   récipient   réacteur 110 comme décrit ci-avant;

   cependant, il est   généralement préférable   de ne réactiver qu'une portion, par   exemple un   dizième à une moitié du catalyseur venant du régénéra- tour   140, auquel   cas le restant du catalyseur circule directement du régénératuer 140 par les conduites   157   et 120 vers le récipient 

 <Desc/Clms Page number 23> 

 réacteur 110. 



   Afin de-mieux faire comprendre la présente invention   l'exemple   II suivant est donné. 



  Exemple II   - Un   n'aphte ayant l'inspection suivante était soumis à l'hydroforming suivant.la présente invention. 



   Inspection de   l'alimentation.   
 EMI23.1 
 
<tb> 



  Gravité <SEP> 54,5  <SEP> API
<tb> 
<tb> Gamme <SEP> d'ébullitions <SEP> 200-33 <SEP> 0 F <SEP> 
<tb> 
<tb> Naphtènes, <SEP> % <SEP> en <SEP> 'poids <SEP> 41
<tb> 
<tb> Paraffines, <SEP> % <SEP> en <SEP> poids¯ <SEP> 43
<tb> 
 
 EMI23.2 
 Aromatiques, fi en poids 16 
 EMI23.3 
 
<tb> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> soufre <SEP> 0,004
<tb> 
<tb> Indice <SEP> d'octane <SEP> CFRR <SEP> 57,5
<tb> 
 
 EMI23.4 
 Conditions dans la zone d'hydroforming 
 EMI23.5 
 
<tb> Composition <SEP> du <SEP> catalyseur <SEP> 0,

  6% <SEP> de <SEP> platine <SEP> sur <SEP> alumine
<tb> 
<tb> 
<tb> Température <SEP> 900 F
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Pression <SEP> effective <SEP> 50 <SEP> livres <SEP> par <SEP> pouce <SEP> carré
<tb> 
<tb> 
<tb> Poids/heure/poids <SEP> 4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Pieds <SEP> cubes <SEP> de <SEP> gaz <SEP> de <SEP> recyclage <SEP> con-
<tb> 
<tb> tenant <SEP> de <SEP> l'hydrogène <SEP> à <SEP> la <SEP> zone <SEP> d'hy-
<tb> 
<tb> droforming <SEP> par <SEP> baril <SEP> d'huile <SEP> alimenté
<tb> 
<tb> à <SEP> la <SEP> zone <SEP> d'hydroforming <SEP> 200
<tb> 
<tb> 
<tb> Concentration <SEP> d'hydrogène <SEP> dans <SEP> le
<tb> 
<tb> gaz <SEP> de <SEP> recyclage <SEP> environ <SEP> 80%
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Durée <SEP> de <SEP> la <SEP> phase <SEP> d'hydroforming
<tb> 
<tb> par <SEP> cycle, <SEP> en <SEP> heure,

   <SEP> 1
<tb> 
 Conditions dans le régénérateur 
 EMI23.6 
 
<tb> Température <SEP> 1050 F
<tb> 
<tb> 
<tb> Pression <SEP> effective <SEP> 50'livres <SEP> par <SEP> pouce <SEP> carré
<tb> 
<tb> 
<tb> Duré <SEP> de <SEP> séjour <SEP> 10 <SEP> minutes
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> en <SEP> poids <SEP> de'carbone <SEP> sur <SEP> le
<tb> 
<tb> catalyseur <SEP> régénéré <SEP> moins <SEP> de <SEP> 0,1%
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> soufre <SEP> sur <SEP> le <SEP> cata-
<tb> 
<tb> lyseur <SEP> régénéré <SEP> moins <SEP> de <SEP> 0,1%.
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 24> 

 



  Conditions dans   l'appareil   de traitement au chlore 
 EMI24.1 
 
<tb> Température <SEP> 1050 F
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Pression <SEP> effective <SEP> 50 <SEP> livres <SEP> par <SEP> pouce <SEP> carré
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Durée <SEP> de <SEP> séjour <SEP> 5 <SEP> minutes
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Composition <SEP> dugaz <SEP> de <SEP> traitement <SEP> 4% <SEP> de <SEP> chlore <SEP> dans <SEP> de <SEP> l'air
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Pression <SEP> partielle <SEP> de <SEP> chlore <SEP> 0,

  175 <SEP> atmosphère
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Durée <SEP> du <SEP> traitement <SEP> à <SEP> l'air <SEP> suivi
<tb> 
<tb> 
<tb> du <SEP> traitement <SEP> au <SEP> chlore <SEP> 5 <SEP> minutes
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> chlore <SEP> sur <SEP> le <SEP> cataly-
<tb> 
<tb> 
<tb> seur <SEP> ayant <SEP> subi.la <SEP> séparation <SEP> environ <SEP> 0,7
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Inspection <SEP> du <SEP> produit
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Gravité <SEP> 43,7  <SEP> API
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Gamme <SEP> d'ébullitions <SEP> C5 <SEP> à <SEP> 350 F
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Indice <SEP> d'octane <SEP> CFRR <SEP> 96
<tb> 
 
La température dans la zone d'hydroforming peut varier de 800  à   975 F,   la pression peut varier de 0 à 200 livres par pouce carré,

   et la durée de chaque phase productrice du cycle complet de traitement, y   conpris   la régénération et le traitement au chlore, peut varier de 1 à 20 heures. La composition du catalyseur peut varier d'un catalyseur contenant 0,01% en poids de platine à un catalyseur contenant 1% en poids de platine, le restant étant un support convenable.

   En outre, on peut utiliser du palladium au lieu de platine comme composant actif d'hydrogénation et de   déshy-   drogénation du catalyseur, nais le palladium doit être utilisé en environ trois fois la quantité du platine pour obtenir / desrésultats   similaires. ,   En ce qui concerne le traitement du   catalyseur     régéné-   ré avec le chlore, il est signalé que la quantité de chlore dans le gaz de traitement peut varier d'une pression partielle de chlore d'environ   0,001   atmosphère à une pression d'environ 2 atmosphères, et qu'il ne sera pas nécessaire de traiter le catalyseur durant chaque cycle.

   Un examen du catalyseur régénéré de façon périodique pour déterminer la dimension cristalline moyenne du platine doter-   s'il   est nécessaire ou non d'augmenter la proportion du cote- 

 <Desc/Clms Page number 25> 

 lyseur traité avec un gaz contenant du chlore. Si la dimension cristalline moyenne est supérieure à environ 150   Angstroems,   comme on peut le déterminer par un examen aux rayons X, la proportion du catalyseur circulant à travers la .zone de traitement au chlore   devrait-alor's   être augmentée, et la proportion de catalyseur ne passant pas par cette zone devrait être diminuée.

   Il est important de noter, en rapport avec le traitement au chlore, que le cataly- seur devrait être pratiquement exempt   d'eau.   En d'autres mots, le catalyseur devrait être pratiquement exempt d'eau   lorsqu'il   est soumis à un traitement   .au   chlore en vue d'obtenir les meilleurs résultats. 



   La présente invention utilise la technique du cataly- seur fluidifié, et elle est en outre caractérisée en ce que le pro- cédé opère à des pressions relativement basses, des taux bas de recyclage   d'hydrogène,   et de courtes périodes de traitement. On a découvert que le catalyseur qui s'est encrassé durant la phase de traitement ne peut pas être tout à fait régénéré avec de l'air seul et qu'il ne peut pas être totalement réactivé en soumettant le ca- talyseur à un trempage prolongé dans de l'air à des températures et à des pressions élevées, avec ensuite l'enlèvement de dépôts désac- tivés par une régénération oxydante.

   Cependant, le catalyseur épui- sé peut être ramené à un degré élevé désiré d'activité en le sou- mettant   d'aboTd   à une régénération oxydante et ensuite à l'influen- ce d'un gaz contenant du chlore pendant une courte période de temps. 



  Le traitement au chlore du catalyseur   régénéré   ne doit pas être réalisé durant chaque cycle. Il est évidemment requis lorsque les particules du métal du groupe du platine sont transformées en grands cristaux à la. suite' de leur utilisation dans le procédé. De plus, comme une addition de chlore au catalyseur augmente son activité   d'hydrocracking   et la .volatilité du produit, des moyens sont prévus pour régler la volatilité du produit au degré désiré par réglage de la quantité de chlore restant sur le catalyseur après traitement 

 <Desc/Clms Page number 26> 

 avec du chlore et séparation avec de l'air.

   Durant le   traitement,   cependant, du chlore peut être entraîne par   l'action   d'eau dans 1' alimentation, ou formé durant le procédé ou durant la régénéra- tion du catalyseur. En tout cas, les résultats des tests montrent clairement que le catalyseur de platine pouvant être   régénéré   par de l'air doit être traité au moins nar intermittence avec le Gaz contenant du chlore, avec ensuite une régénération, afin de main- tenir l'activité et la sélectivité de ce catalyseur   à un   degré éle- vé. 



   En   résumé,   ,la présente invention est relative à des perfectionner'lents à l'hydroforming de naphtes légers en   présence   d'un   métal   du groupe du platine. 



   Comme signalé, la présente invention procure un procédé pour améliorer   l' indice   d'octane de naphtes légers bouillant dans la. gamme d'environ 110  à 250 F et elle convient spécialement à   l'amélioration   de l'indice   d'octane   de fractions de naphte bouil- lant dans la   gamme   d'environ   150  à   200 F. Des naphtes plus lourds bouillant au-dessus d'environ   250 F   jusqu'à environ   430 F   peuvent également être traités suivant la présente invention, bien qu'il n'y ait aucun avantage particulier à le faire.

   Les naphtes plus lourds sont- généralement   plus     avantageusement   soumis à hydroforming par les procédés d'hydroforming à haute pression courants, en uti- lisant des catalyseurs de platine ou   d'onde   de molybdène et en opérant à des pressions d'environ 200 livres par ponce carré ou plus.

   Les naphtes plus lourds se prêtent tien aux procédés d'hy- droforming courants   et,   aux pressions   supérieures     employées,   une   noindre     quantité     de     coke   est   déposée   sur le catalyseur, et la vi- tesse   .le   désactivation   du     catalyseur   est inférieure   avec   ces   ali-   sentations   lourdes.   Cependatn, sous certaines circonstances,

   lors-   qu'on   désire   améliorer   un   naphte   de large gamme d'ébullitions   bouil-   lant àla fois de   @s     les   gammes d'ébullitions du   naphte   léger et du naphte   lurd,   il   peut   être préférable de   traiter   ce naphte   suivant   

 <Desc/Clms Page number 27> 

 
 EMI27.1 
 le procédé dq'tj'i.rC:LO:'rtiT au platine à basse pression de la présen- te invention.. En ce faisant, on peut éviter un préfractionneperrt de   l'alimentation  et la prévision d'installations   d'hydroforning   distinctes à nautre pression. 
 EMI27.2 
 1l:V'El) IC"TI C'l;j 1.

   Le procédé d'hy- iroforrnzn;J de fractions hydroc?rbonéos, qui   comprend   la ni se en contact de ces fractions en   mélange avec   un 
 EMI27.3 
 J.' ''icLe en hydrogène, avec un catalyseur consistant essentielle- -lent en un métal du groupe du platine dispersé sur de   l'alumine,   à des températures élevées et à des pressions inférieures à environ   15   livres par pouce carré, et le Maintien de ces hydrocarbures en contact avec le catalyseur pendant une période de temps suffisante 
 EMI27.4 
 pour donner un produit d'hydroforuing C¯ et plus, ayant un indice d'octane Research Clear   d'au   moins 85. 



   2. Le procédé suivant la revendication 1, pour le trai-   tement   de fractions de naphte bouillant dans la gamme d'environ 
 EMI27.5 
 15Uo à 225 ouf, qui comprend la mise en contact de ces fractions en   mélange   avec un gaz riche en hydrogène, avec un catalyseur de plati- ne ' sur de   l'alumine, à   des températures de 800-975 C et à despres- sions de 50 à 100 livres par pouce carré, et le maintien de ces hydrocarbures en contact avec le catalyseur pendant une période de 
 EMI27.6 
 te:!1pS suffisante pour donner un produit- d'hydroforming C5 et plus ayant un indice d'octane Research Clear d'au moins 65. 



  3. Le procédé suivant La revendication"1, qui comprend la mise en contact des fractions ci-av?nt en mélange avec un gaz riche en hj'l^O .r¯P, avec un lit fluidifié de particules finement divisées de platine sur de l'alumine, dans une zone de réaction, l. des températures de .u¯' c 975 ouf et à des pressions de 50 à 100 livres par pouce carré, et le .. irltien des hydrocarbures en contact ?.v c le catalyseur pendant une période de temps suffisante pour don- ner un produit Cip:¯j-drOfOr:ll.r¯; Cr. et plus, ayant un indice d'octane



   <Desc / Clms Page number 1>
 



   The present invention relates to the hydroforming of hydrocarbons.



   Hydroforming is a well known process for improving boiling hydrocarbon fractions in the gasoline range.

 <Desc / Clms Page number 2>

 or naphtha, to improve their octane numbers and their combustion or engine cleanliness characteristics. In hydroforming, the hydrocarbon is contacted at elevated temperatures and pressures and in the presence of hydrogen or a process gas, rich in hydrogen, recycled, with solid catalytic materials under such conditions. that there is a net consumption of hydrogen as well as usually a net production of hydrogen in the process.

   A series of reactions occur during hydroforming, including dehydrogenation of naphthenes to corresponding aromatics, hydrocracking of paraffins, isomerization of straight chain paraffins to form branched chain paraffins, dehydrocyclization of paraffins, and isomerization of compounds, such as ethylcyclopentane to form methylcyclohexane which is easily converted to toluene. In addition to these reactions, some hydrogenation of olefins and polyolefins occurs, and sulfur or sulfur compounds are removed by conversion to or hydrogen sulfide. catalytic metal sulphides, which makes the combustion of the hydroforming product cleaner in an internal combustion engine.



   Hydroforming is often applied to a naphtha of a fairly wide boiling range, namely, a boiling range of about 125 to about 400-430 F. It is already known that naphtha of a range lower boiling points are not significantly improved by hydroforming procedures carried out in the ordinary way. Due to the continued demand for more higher octane gasolines, it becomes increasingly important to improve these lower boiling point fractions.



   The object of the present invention is to provide an improved process for reforming or improving light naphtha and similar hydrocarbons.



   The object of the present invention is also to provide

 <Desc / Clms Page number 3>

 This is a simple and efficient method for hydroforming light petroleum naphtha boiling in the range of about 110-250 F, preferably about 150-225 F, in contact with platinum-containing catalysts.



   It has now been found that light naphtha boiling in the range of about 110-250 F can be improved simply and effectively by hydroforming them in contact with platinum-containing catalysts at effective pressures below 125 pounds per. square inch, preferably pressures of 50 to 100 pounds.

   '
In the prior practice, two hydroforming processes using a platinum catalyst have been developed, namely (1) a continuous process, without regeneration, in which the supply of naphtha and hydrogen are. passed uninterruptedly on the catalyst under hydroforming conditions throughout the life of the catalyst, spanning a period of several months, and (2) a process with regeneration, in which the feed circulation and hydrogen is infrequently interrupted to allow regeneration of the catalyst by combustion of the coke deposits with air.

   In the process without regeneration, it is necessary to avoid hydroforming conditions which cause deactivation of the catalyst by deposits of coke or the like. For this reason, it is necessary to conduct lydroforming operations at fairly high relative pressures, greater than about 300 pounds per square inch, usually 400 to 750 pounds, and with high rates of hydrogen recycle to the reactor, usually about 4000-10,000 standard cubic feet of recycle hydrogen per naphtha feed barrel.

   Under these conditions the catalyst is relatively less active in promoting dehydrogenation reactions and relatively more active in hydrocracking than would be the case at lower pressures and recycle hydrogen levels.

 <Desc / Clms Page number 4>

 lower, so that a lower feed rate is required for a given improvement in the octane number of the nutrient, and the hydroforming product has a higher volatility and is obtained by a slightly lower yield for a given improvement in octal number than would be the case under more favorable operating conditions.

   In addition, the maximum octane number of the hydroforming product, which is compatible with long catalyst life, is relatively low for the process without regeneration; this depends somewhat on the quality of the feed and the particular operating conditions, but this index is usually on the order of 90 (Research) for a 6 month catalyst life.

   The process without regeneration is further limited by the quality of the feedstocks which can be processed, these feedstocks should be of low sulfur content, less than about 0.01% by weight, relatively low boiling point. - lition and free of heavy bottoms, with final boiling points - below about 30 F. The prior art regeneration platinum hydroforming process has been used. developed to overcome some of the limitations of the non-regenerative process, and it is an improvement over the latter process.

   In the process with regeneration, infrequent regeneration of the catalyst is provided by combustion of the coke deposits - with. air. However, the number of regenerations during the life of the catalyst must be severely limited, because after each successive regeneration the catalyst is a little less active than after the previous regeneration.

   Likewise, each successive treatment period is shorter than the previous one; thus, for example, the first period of treatment with fresh catalyst may last for 800 hours, the second period of treatment after regeneration may last for 700 hours, the third period of treatment after 2 small last 600 hours, etc.

   In the process with regeneration, it is necessary

 <Desc / Clms Page number 5>

 re to conduct the operation at effective pressures greater than about 200 pounds per square inch, usually 200 to 350 pounds, and at relatively high hydrogen recycle rates, usually about 4000 to 6000 standard cubic feet of hydrogen recycled by 'naphtha feed barrel. Under these slightly more favorable conditions, the dehydrogenation activity of the catalyst is higher and the hydrocracking activity of the catalyst is lower so that, for a product of given octane number, a level of d A little more feed can be used, and a little more yield is obtained of the product having a lower volatility.

   The octane number of the product from the regeneration process is also higher; we have about 96 Research octane product for 6 month catalyst life. The regeneration process is also somewhat less demanding with respect to the quality of the feedstock. Naphtha containing up to about 0.03% sulfur can be processed without prior desulfurization.



     The object of the present invention is to provide an operation for the hydroforming of naphtha in the presence of an air-regenerable platinum catalyst and to provide improved means for regenerating the platinum catalyst which is deactivated during the treatment phase. .



   The present invention, in a preferred variation, comprises hydroforming naphtha in the presence of a catalyst bed containing a platinum group metal, preferably platinum itself. In this preferred operation, the pressure is kept relatively low and the rates of so-called recycle gases are relatively low. In other words, while in the usual hydroforming operation using platinum the effective pressures in the reaction zone are maintained in the range of 200 to 750 pounds per square foot, the present invention has in particular. seen an operation at effective pressures of the order

 <Desc / Clms Page number 6>

 from 0 to 200 pounds per square inch.

   And, while in prior practice the recycle gas rates are in the range of 4000 to 7500 cubic feet of hydrogen, the present invention is directed to the use of about 100 to 2000 feet. Recycling hydrogen gas cubes to hydroforming area by fueled oil barrel.



  It is also an important feature of the present invention to provide a reactivation means for restoring the activity of the catalyst which is deactivated during its use in the hydroforming phase, and this involves treating the catalyst with. air mixed with chlorine.



   The present invention relates, therefore, in a general manner, to a method of carrying out a hydroforming process using a catalyst containing platinum under relatively low pressure conditions, namely near- effective sions of the order of 50 pounds per square inch, and very low recycle gas rates, i.e., one feed, to the reaction zone, with each barrel of oil, less 1000 standard cubic feet of recycle gas, preferably 150 to 500 standard cubic feet of hydrogen per barrel of oil.



   Under these conditions, maximum yields of high octane product are possible and the installation costs are considerably reduced due to the significant reduction in the recycle gas rate.



   When operating under these conditions, three problems must be solved: (1) a unique method of providing heat of reaction must be provided; this results from the very limited quantity of recycle gas, which must be used; (2) a unique type of fluidized reactor must be employed due to the very high activity of the freshly regenerated catalyst which renders a dense fluidized bed too shallow current for good reaction efficiency;

   and (3) a unique method of continuously reactivating the spent catalyst must be provided to maintain its high activity.

 <Desc / Clms Page number 7>

 developed under conditions which cause rapid deposition of carbon.



   The low pressure platinum hydroforming process is especially suitable for improving the octane number of virgin naphtha boiling in the range of about 150 to 200 F.



  The Ce fraction boiling below about 150 F is not improved by the process to as great an extent as the C6 and: 7 hydrocarbons; therefore, the C5 fraction is not an especially advantageous component of the process. 'food. On the other hand, the presence of C5 hydrocarbons in the feed is not particularly harmful so that it may be preferable to include this fraction in the feed if, in doing so, a additional distillation phase in the preparation of the feed. The fraction boiling above 200 F up to about 225 or 250 F lends itself fairly well to current hydroforming processes using,

   molybdenum oxide or platinum as a catalyst at an effective pressure of about 200 pounds per square inch or more, and such a fraction may be included in the ali. mention to such processes, if desired. On the other hand, this fraction also lends itself well to the present low pressure platinum process, so the method of treating this particular fraction of the virgin naphtha feed will depend on circumstances such as the availability of the naphtha installation and volumes ... fractions of different boiling ranges desired to be treated ... It has been found that, in the effective pressure range of 50 to 1.00 pounds per square inch,

   it is possible with catalysts containing platinum to improve a light virgin naphtha having an average boiling point of 169 F and a Research Clear octane number of 66, to a hydrofring product having an index of. Research Clear octane of about 90 and above, in yields of about 75% by volume, and a hydroforming product having a Research Clear octane number of about 95 or above in yields of about 68% by volume. However, hydroforning this naphtha at an 'effective' pressure of 200 pounds per square inch with

 <Desc / Clms Page number 8>

 a molybdenum oxide catalyst gives a hydroforming product having only about an octane number of about 85 in yields of about 75% by volume or about 85 in yields of about.
68% by volume.

   Again, hydroforming this naphtha at an effective pressure of 200 pounds per square inch with catalysts containing platinum gives a hydroforming product having only an octane number of 85 with a yield of 75. % by volume.



   In addition, it has been found impossible to increase the octane number much above about 87 by hydroforming with the platinum catalyst at an effective pressure of 200 pounds per square inch.



   In other words, the hydroforming process with a platinum catalyst at an effective pressure of 200 pounds per square inch has an octane cap that is only slightly higher than
87, when applied to light virgin naphtha, while the cap of the octane number for the lower pressure platinum process is well above 95, when this process is applied to the same feed of light virgin naphtha.

   Under these reaction conditions, there is a tendency for carbon to form very rapidly on the catalyst and, therefore, it becomes necessary to regenerate the catalyst very frequently. Therefore, the process is most advantageously carried out in a fluidized solids system, so that the catalyst can be properly circulated from the reaction zone to the regeneration zone where the deposits. carbonaceous substances can be removed by combustion. It is also advantageous to provide means for subjecting part of the regenerated catalyst, also preferably continuously, to reactivation with a halogen or a halogen compound, such as chlorine or hydrochloric acid.

   Free halogen, such as chlorine, is the preferred treating agent for reactivation. In addition to the accumulation of. poisons, the deactivation of platinum hydroforming catalysts occurs by two mechanisms, namely (1) loss of chlorine or other halogen which is normally present as part of the compound

 <Desc / Clms Page number 9>

 catalyst and which contributes substantially to catalytic activity, and (2) agglomeration of platinum metal into relatively large or massive crystals having crystal diameters in excess of about 50 Angstroms. Treatment of the catalyst with a halogen compound, such as hydrochloric acid or the like,

   is effective in restoring the halogen content of the catalyst to the desired value and at this stage the treatment is effective in restoring the activity of deactivated or partially deactivated catalysts. However, treatment with a halogen compound, such as hydrochloric acid or the like, is not effective for reducing the size of platinum crystals; therefore, such treatment is only partially effective in restoring the catalytic activity of deactivated catalysts.

   On the other hand, the treatment of the catalyst with an elemental halogen, such as chlorine or the like, not only restores the halogen content of the catalyst to the desired degree but also accomplishes the redispersion of the platinum metal by breaking the large crystallites of the catalyst. platinum.



  This treatment is, therefore, quite effective in restoring the activity of deactivated catalysts whose loss of activity was not due to the accumulation of poisons, such as arsenic or the like.



   In the practice of the present invention, the increased rate of catalyst deactivation requires that the catalyst be regenerated more often. In other words, only short treatment periods of about 1 to 24 hours can be tolerated while still maintaining a high yield to octane ratio and high catalyst activity.



   In the accompanying drawings are shown an apparatus and an alternative embodiment of the present invention.



   Referring in detail to Figure 1, the reference
1 represents a hydroforming reactor which presents expansions

 <Desc / Clms Page number 10>

 upper and lower. Reference numeral 2 denotes a catalyst regenerator, and numeral 3 denotes a shot heater, which is used to supply heat to the endothermic reaction occurring in reactor 1. In operation, a mixture of gases of Recycle and naphtha is charged from line 4 to furnace 5 where it is heated to a temperature of about 925 to 975 ° F, and then charged through line 6 to reactor 1.

   It should be noted that the mixture in line 4 can be subjected to heat exchange with hot product coming from reactor 1 before being charged to oven 5, and this in means not shown. It will be noted that the reactor 1 contains a bed of catalyst C which is in fluidized form and has a higher dense phase level L. The reactor 1 is provided with a draw-off tube 8 so that the catalyst circulation takes place from the bed. C towards and in the bottom of tube 8, then upwards mixed with the naphtha vapors and the recycle gas. It is in this draw-off tube that the reaction takes place.

   The use of this draw-off tube allows efficient use of the high activity catalyst. The upper part of the draw-off tube is for., Seen by fins 9 which allow separation of the catalyst from the gas-like material, this catalyst then descending. to bed C. The expansion 10 of reactor 1 also operates to effect a significant separation of the catalyst from the gas-like material.



  This gas-like material then passes to the top of the reactor 1, and before being removed from the reactor, it is forcefully sent through one or more cyclones S in which the catalyst still entrained in the gas-shaped material is removed and returned to the catalyst bed C, via one or more plunging pipes d. The crude product mixed with hydrogen is removed at the top of reactor 1 through line 11 and passes from there through a condenser 12 in which it is cooled to a temperature of about 100 F, then it passes through the line 13 to a separator'14.

   The product

 <Desc / Clms Page number 11>

 The crude is removed therefrom and supplied to a common finishing still 14a. At the top of the separator 14, a gas-like material which contains 85% to
95% hydrogen, the remainder being light hydrocarbons. Because of its high hydrogen content, this material is of particular interest in other processes, such as in the hydroforming of naphtha and / or sulfur-bearing feeds. This hydrogen-rich gas can be removed from the present system for the above uses through line 16. A small portion of this material is recycled through line 15 to line 4 for reuse. in the process.



   As under the severe conditions under which the present process operates, catalyst C is quickly contaminated with carbonaceous and other deposits, such deposits causing catalyst deactivation, it is necessary to regenerate the catalyst at frequent intervals. To this end, the catalyst is removed from the reactor 1 through line 35 to a stripping or scrubbing apparatus 36 where it is scrubbed with steam to remove occluded hydrocarbons and / or adsorbed and hydrogen. The catalyst is removed from apparatus 36 and is transported in air through line 22 to the regenerator
2, the air being limited in quantity to that which will cause the temperature of the catalyst to exceed 1050 F.

   The catalyst is carried in suspension in this air stream in the regenerator 2 and is treated there in the form of a fluidized bed C1 under conditions more fully explained below. Bed C1 has an upper level of dense phase L1 above which there is a suspension of solids in dilute phase in a gas-like material. Before the fumes are removed from the regenerator, they are passed through one or more gas and solids separators, to remove entrained catalyst which is returned to bed C1 through one or more dip pipes d. The fumes are removed at the top

 <Desc / Clms Page number 12>

 of regenerated Them.

   The regenerated catalyst, as well as the pellets coming from the reactor and which serve to regulate the temperature of the regenerator, then circulate to a lower part 31 of smaller cross section than that of the main part of the regenerator. In this part 31, the practical slow carbon catalyst is treated with air for an extended period of time. This treatment serves to renovate the catalyst, preferably by reducing the crystal size of the platinum particles. To this end, the flow of air through the inlet line 32, upwardly through the catalyst in the baffle section 31, is continued for an extended period of time to reactivate the catalyst.

   As the catalyst preferably contains a few weight percent chlorine, and since this chlorine may be lost during the reaction process and / or the regeneration process, supplemented chlorine may be added by line 33 to the catalyst in section 31. The regenerated and reactivated catalyst is returned to reactor 1 through line 34.



   As mentioned previously, shot is used to provide most of the heat of reaction.



  To this end, hot shot coming from the burner vessel 3 penetrates the lower expansion 18 of the reactor 1. In this zone, these shots release their heat and are deposited in the separation device 37. In this zone 37, the catalyst is separated from the shot with a recycle gas supplied by line 20. The pure shot then passes to a lower separation zone 38 where hydrogen and occluded hydrocarbons and / or adsorbs are separated from the shot with steam entering through pipe 21. The shot then descends into vertical pipe 24 and is divided into two streams.



  A stream, as mentioned above, is carried with air (entering through 30a) through line 30 to the regenerator.

 <Desc / Clms Page number 13>

 where it comes out at temperature setting. Most of the shot is transported through line 25 to the elevated burner vessel 3. The transport gas formed by combustion of a fuel supplied to the burner through line 26. The burner vessel is at such a height that with the reactor at an effective pressure of 50 pounds per square pumice, the burner is at substantially atmospheric pressure. The differential pressure is supplied by the vertical shot pipe 39.

   With this arrangement, air substantially at atmospheric pressure can be supplied to the burner vessel through line 40, thereby allowing savings in air compression. Air is charged to the shot burner 3 through line 40 and burns the fuel supplied through lines 25 and 26 with release of heat which is taken up by the shot. The shots are formed into a dense fluidized bed C2 in the burner 3 by adjusting the superficial gas velocity, the bed having an upper level of dense phase L2, above which there is a dilute phase extending from level L2 up to and from the container.

   Before the combustion gases are removed from the burner 3, they are sent to one or more separators S of solids and gas, in which entrained solids are separated and returned to bed C2 through one or more plunging pipes d . The gases emerge from the burner 3 through line 29, and their sensitive and chemical heat can be recovered to preheat the feed oil in order to generate steam, to drive the turbine of the air compressor, or to be used in another way. The heated shot is removed through a baffle fitting 27, where it is treated with steam or other gas entering through line 27 or for the purpose of removing occluded or adsorbed oxygen.

   The heated shots are returned to the reactor 1 via the transfer line or vertical line 39.



    @
In the prior practice in which the technique

 <Desc / Clms Page number 14>

 of the fluidized catalyst has been employed with a hydroforming catalyst, or in which a fixed bed of catalyst has been employed in hydroforming, more than 50% of the heat required to support the endothermic hydroforming reaction has been provided by recycle gas. This recycle gas has a relatively low heat capacity, which requires 4000 to 8000 standard cubic feet per barrel to provide the necessary heat. The circulation of this large quantity of gas is carried out only at great expense.



   In the present process, a certain amount of heat is obviously obtained as the heat content of the hot regenerated catalyst returned from regenerator 2 to reactor 1.



  Some heat is supplied by the combined stream of feed and recycle gas entering the reactor.



  However; the total heat thus recovered is a small fraction of that required in reactor 1. To supply most of the heat to the reaction zone according to the present invention, an inert material, such as mullite, under particle form having a size of 400 to 500 microns, for example, and commonly referred to as shot, is heated in the burner 3 and, from there, it is charged into the reaction zone 1. The shot is heated by combustion of the fuel which. can be tail gas obtained from the product recovery system or any liquid fuel, such as kerosene, etc.



   In order to explain the invention, the following example is given.



  Example 1
A naphtha having the following inspection was processed according to the present invention under the following conditions with the following results.

 <Desc / Clms Page number 15>

 



  Power inspection
 EMI15.1
 
<tb> Gaume <SEP> of boiling, <SEP> F <SEP> 215 <SEP> to <SEP> 335 <SEP> '
<tb>
<tb>% <SEP> vol. <SEP> of aromatics <SEP> 10
<tb>
<tb>% <SEP> vol. <SEP> of <SEP> paraffins <SEP> 51
<tb>
<tb>% <SEP> vol. <SEP> of <SEP> naphthenes <SEP> 39
<tb>
<tb> Octane <SEP> number <SEP> CFRR <SEP> 51
<tb>
 Conditions in the reactor 1.
 EMI15.2
 
<tb>



  Condition <SEP> Range <SEP> of
<tb>
<tb> preferred <SEP> conditions
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.5% <SEP> in <SEP> weight <SEP> of <SEP> Pt <SEP> on <SEP> 99.5%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> '<SEP> Catalyst <SEP> in <SEP> weight <SEP> of beta-alumina, <SEP> more
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Catalyst <SEP> 2% <SEP> Cl2 <SEP> by <SEP> ratio <SEP> to <SEP> weight
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> total <SEP> of <SEP> catalyst
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Duration <SEP> of <SEP> the <SEP> period <SEP> of <SEP> trai- <SEP> total <SEP> ca-Galyseur
<tb>
<tb>
<tb> element <SEP> of the <SEP> catalyst <SEP> 8 <SEP> 1-12
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Temperature ,.

   <SEP> F <SEP> 900 <SEP> 675-975
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Effective <SEP> pressure, <SEP> pounds <SEP> by
<tb>
<tb>
<tb> inch <SEP> square <SEP> 50 <SEP> 0-100
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oil supply <SEP> rate <SEP>, <SEP> li-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> vres <SEP> of oil <SEP> supplied <SEP> by <SEP> hour
<tb>
<tb>
<tb> by book <SEP> of <SEP> catalyst <SEP> in <SEP> on
<tb>
<tb>
<tb> reactor <SEP> 9 <SEP> 6-14
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Standard <SEP> cubic <SEP> <SEP> feet of hydrogen,
<tb>
<tb>
<tb> powered <SEP> to <SEP> the <SEP> zone <SEP> of <SEP> reaction,

  
<tb>
<tb>
<tb> per <SEP> barrel <SEP> of oil <SEP> 200 <SEP> 200-1000
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Concentration <SEP> of hydrogen <SEP> in <SEP> on
<tb>
<tb>
<tb> gas <SEP> hydrogenated <SEP> recycled <SEP> 90 <SEP> 85-95
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> speeds in <SEP> the <SEP> reactor, <SEP> foot / -
<tb>
<tb>
<tb> second.
<tb>
<tb>
<tb>



  Zone <SEP> of <SEP> reaction <SEP> in <SEP> the <SEP> 'tube <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb> racking <SEP> 10 <SEP> 5-15
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Zone <SEP> of <SEP> heating <SEP> lower <SEP> 0.25 <SEP> 0.2-0.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Dimensions <SEP> of <SEP> particles <SEP> of <SEP> ca-
<tb>
<tb>
<tb> analyzer, <SEP> microns
<tb>
<tb>
<tb> 0-44 <SEP> '<SEP> 5 <SEP> 0-20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 44-74 <SEP> 43 <SEP> 3 <SEP> 0-5 <SEP> 0 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 74-104 <SEP> 47 <SEP> 35-55
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 104 <SEP> and <SEP> plus <SEP> 5 <SEP> 0-10
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 16>

 Product inspection
 EMI16.1
 
<tb>% <SEP> vol. <SEP> of hydrocarbons <SEP> C <SEP> and <SEP> plus,
<tb>
<tb>
<tb> by <SEP> report <SEP> to <SEP> 1 '<SEP> power supply <SEP> 89
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>% <SEP> vol.

   <SEP> aromatics <SEP> in <SEP> C5 <SEP> and <SEP> plus <SEP> 55
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> vol. <SEP> Naphthenes <SEP> in <SEP> C5 <SEP> and <SEP> plus <SEP> 2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>% <SEP> vo. <SEP> paraffins <SEP> in <SEP> C5 <SEP> and <SEP> plus <SEP> 43
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>% <SEP> vol. <SEP> of <SEP> C4 <SEP> 2.6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Gas <SEP> sec <SEP> 4.3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> octane number <SEP> 90
<tb>
 
In the previous example, in order to maintain the activity of the catalyst, it was found that it was necessary to regenerate every eight hours:

   This was done under the following conditions:
Conditions in the regenerator
 EMI16.2
 
<tb> Condition <SEP> Range <SEP> of
<tb> preferred <SEP> conditions
<tb>
<tb> Temperature, <SEP> F <SEP> 1100 <SEP> 1000-1125
<tb>
<tb> Effective <SEP> pressure, <SEP> pounds <SEP> by
<tb> inch <SEP> square <SEP> 50 <SEP> 0-100
<tb>
<tb> Duration <SEP> of <SEP> stay <SEP> of <SEP> catalyst
<tb> in <SEP> the <SEP> regenerator, <SEP> minutes <SEP> 15 <SEP> 5-30
<tb>
<tb> Oxygen <SEP> in <SEP> the <SEP> gases <SEP> of <SEP> combustion, <SEP> weight <SEP> 5 <SEP> 2-10
<tb>
 
After most of the carbonaceous and other deposits were removed, air was used to remove the remaining catalyst deposits.

   It was found, however, that this method did not completely restore the activity of the catalyst and, therefore, the catalyst was subjected to the following additional treatment, in the baffled portion 31 of the regenerator 2.



   Additional treatment of free carbon free catalyst
 EMI16.3
 
<tb> Condition <SEP> Range.de
<tb>
<tb> preferred <SEP> conditions
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Temperature, <SEP> F <SEP> 1075 <SEP> 950-1100
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Effective <SEP> pressure, <SEP> pounds <SEP> by
<tb>
<tb>
<tb> inch <SEP> square <SEP> 50 <SEP> 0-100
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Composition <SEP> of <SEP> gas <SEP> 'of <SEP> treatment <SEP> 1% <SEP> Cl2 <SEP> + <SEP> 99% <SEP> air <SEP> (sec)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Duration <SEP> of <SEP> treatment, <SEP> hours <SEP> 1 <SEP> 1 / 2-4
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 17>

 
After the treatment with the dilute gas, as mentioned above, the catalyst was treated with air for a period of 5 minutes to an hour to remove excess chlorine.



   The relatively low pressure, low recycle gas rate process according to the present variant of the invention, and using a fluidized bed of a platinum catalyst, is one process. practicable provided that the foregoing technique of reactivating the deactivated catalyst is employed in conjunction with the treatment process. Due to the rapid deactivation of the catalyst under the stringent conditions of the present process, the catalyst must be regenerated and treated with chlorine at frequent intervals, so that the length of time the catalyst stays in the zone. reaction time is 1 to 12 hours, after which said catalyst must be removed and reactivated. The fact that low pressures and low recycle gas rates are used achieves significant operating savings.

   For example, the recycle gas compressor at the reactor and the associated heat exchange installation are of very much reduced dimensions.



   The present process can be carried out at standard hydroforming temperatures, but the pressure, and the recycle gas rate, can be much lower. For example, the pressure can vary within the limits of 0 to 100 pounds per square inch, and the rate of recycle gas from 200 to 1000 standard cubic feet of hydrogen supplied to the reaction zone per barrel of feed. of oil. The catalyst may contain from 0.5 to 1.5% by weight of platinum supported on an active form of alumina. A small percentage of silica can be included in the composition of the catalyst, and it is also advantageous to have a small percentage of chlorine associated with the composition of the catalyst.

   Palladium can be used instead of platinum, but the amount of palladium should be at least three times that of platinum because palladium is not as active.

 <Desc / Clms Page number 18>

 



   Another variant of the present invention is illustrated in FIG. 2. This relates to the heat treatment of the regenerated catalyst with a view to reactivating the latter. Referring to Figure 2, numeral 110 denotes a reactor vessel containing a fluidized bed 112 of catalyst consisting of a catalyst containing 0.01 to 1% by weight of platinum or other metal.



   A preferred catalyst is about 0.1 to 0.6% by weight of platinum widely dispersed on a high surface area alumina support of about 150 to 220 square meters per gram. The pressure in the container. 110 can be on the order of 0 to 200 pounds per square inch, and is preferably about 50 pounds. The temperature of the catalyst bed can be on the order of about 800 to 975 F; however, under the conditions of low pressure and low levels of recycle hydrogen of the present invention, the dehydrogenation activity of the platinum metal catalysts is extremely high, so that the reaction temperature can be low. slightly lower than that of the hydroforming processes of the prior art.

   A preferred temperature is on the order of 875-910 F. A feed of naphtha, which does not specifically require fractionation or other prior purification, is preheated in heater 114 and sent through line 116 to the lower section of the tank. reactor 110. The present process is not particularly demanding with respect to the quality of the naphtha feed; this feed can have a final boiling point as high as about 400 F and can contain relatively large amounts of sulfur, up to about 0.2% by weight. The naphtha feed is preheated in the heater. 114 to a temperature on the order of 900-1050 F, preferably about 975-1000 F.

   Recycle hydrogen, which has been preheated to 900 to 1300 F, preferably about 1200 F, in a heater 118 and which carries freshly regenerated and reactivated catalyst, coming from lines 152 and 157,

 <Desc / Clms Page number 19>

 is also introduced into the lower section of the reactor 110 through line 120.

   Or, instead of preheating separately from the naphtha feed and recycle hydrogen, the naphtha feed from line 117 can be mixed with the recycle gas from line 132, and the combined stream can be preheated in the heater 118; in this case, the preferred preheating temperature is on the order of 900 to 1000 F. The recycle gas normally contains 65 to 90 moles;:. hydrogen, the remainder being light hydrocarbon gases. The amount of recycle gas employed may be on the order of about 50 to 2000, preferably about 100 to 1000 standard cubic feet per barrel of naphtha feed. However, if desired, recycle gas can be omitted altogether.

   In addition to preheating the feed and recycle gas, the additional mass of heat required by the endothermic hydroforming reaction can be supplied to catalyst bed 112 by heating coil 115 submerged therein. Hot flue gases or the like can be passed through this coil 115. The naphtha vapor and recycle gas rise through the catalyst bed 112, whereupon the naphtha undergoes hydroforming. After leaving the catalyst bed 112, the hydroforming vapor and gas pass through a standard catalyst recovery facility, such as a cyclone separator or filter, and exit through line 122 and a condenser. or refrigerator 124 to a liquid and gas separator 126.

   The produced naphtha is removed from the system through line 128, excess product gas is removed from the system through line 130, and the remainder of the gas is recycled through line 132. When feeding high sulfur naphtha , greater than about 0.02 '; - ;. by weight, it is preferable to remove the hydrogen sulphide from the recycle gas of the line 132, by means of a washing apparatus with caustic material or other common washing means. The bed catalyst

 <Desc / Clms Page number 20>

 112 passes into the vertical pipe 134 where it is separated from the adsorbed hydrocarbons by the hydrogen coming from the pipe 136.



  This uncluttered insi catalyst passes into line 138 where it is carried by a stream of air and transported to regenerator 140.



  This, which is a relatively small vessel because of the low rate of coke formation on the platinum and palladium catalysts, is maintained at a temperature of 900 to 1200 F, preferably 1000 to 1100 F. The pressure in this regenerator 140 is approximately the same as that prevailing in the reactor 110. In this vessel 140, the coke deposits of the catalyst are removed by combustion by virtue of the gas introduced through the line 138. During the combustion. combustion of coke, a certain quantity of water is formed by combustion of the hydrogen in the coke.

   This water is separated from the catalyst and removed at the top with the flue gases passing through usual means of catalyst recovery, such as a cyclone separator or filter, etc., to easily exit the system via the outlet. line 142. As with the subsequent reactivation with chlorine, it is desirable to have a fully regenerated or coke-free catalyst, it is preferable to use excess air in regenerator 140; The oxygen content of the flue gases in line 142 should be greater than 2 / -, preferably even greater than 5%. The regenerated catalyst passes through line 144 into the upper section of the chlorine reactivation vessel 146.

   Since it is desirable to maintain substantially anhydrous conditions in the reactivation vessel 146, water vapor is further separated from the catalyst passing through line 144 by air introduced through line 148. Reactivation vessel 146 which may be of small cross section relative to its height is preferably maintained at the same pressure and temperature as the regenerator 140.

   Chlorine gas or a mixture of chlorine gas and is introduced into the vessel 146 in the vicinity of the center of

 <Desc / Clms Page number 21>

 this, through a line 150, and air is introduced into this container 146 near the bottom thereof, through line 154. The air and chlorine rise through the container 146 and are removed from the container. system via line 145, while the catalyst from line 144 descends through this container 146. In this way, the. Upper section of the reactivation vessel includes a chlorine treatment zone, in which catalyst.

   regenerated product is contacted with a mixture of gaseous chlorine and air, and the lower section of the reactivation vessel 146 includes a separation zone in which adhered chlorine is separated from the treated catalyst by means of air. In the upper chlorine treatment zone of vessel 146, the partial chlorine pressure may be on the order of about 0.001 to 2 atmospheres, preferably about 0.01 to 1 atmosphere. The quantity of chlorine admitted to container 146 through line 150 may be of the order of 0.1 to 2% by weight, preferably about 0.5% by weight, of the catalyst introduced into container 146 through line 144.

   As mentioned above, the temperature and the total pressure (air + chlorine) in the chlorine treatment zone are preferably the same as those prevailing in the regenerator vessel 140. The residence time of the catalyst in the treatment by chlorine can be of the order of 15 seconds to 1 hour, preferably about 1 to 15 minutes. The action of the chlorine treatment on the catalyst is to destroy platinum crystals and redisperse the metal on the surface of the catalyst, thereby fully restoring the activity of the catalyst to that of the catalyst. a fresh catalyst.

   As the chlorine-treated catalyst moves down from the upper chlorine treatment zone of vessel 146, into the lower separation zone of that vessel, adherent chlorine is separated from the catalyst by air from the vessel. line 154. However, it is usually preferable not to completely separate the chlorine from the catalyst.

 <Desc / Clms Page number 22>

 The bottom, and the bottom of the separation zone, as well as that of the chlorine treatment zone, provide an important means for controlling the hydrocracking activity of the catalyst and, therefore, for controlling the volatility. naphtha produced which has undergone hydroforming, to the desired degree.

   Regardless of the temperature and pressure in vessel 146 which are generally set by those of vessel 140, the amount of chlorine remaining on the separated catalyst can be controlled by the amount of air introduced into the separation zone. separation through line 154 and the partial pressure of chlorine, employed in the chlorine catalyst treatment zone.

   The quantity of chlorine remaining on the - which has undergone the separation is all the lower and the hydro- cracking activity of the catalyst is all the higher, and therefore the volatility of the naphtha produced is also d the higher the lower the quantity of separation air employed and the higher the chlorine partial pressure in the treatment zone.



  In general, the total amount of chlorine (i.e., both chemically combined chlorine and adsorbed chlorine) remaining on the catalyst. which has undergone the separation operation may be of the order of about 0.2 to 1.25% by weight, preferably about 0.5 to 1% by weight.

   The reactivated and separated catalyst passes from vessel 146 through line 152 into line 120 where it is carried by recycle gas or a mixture of recycle gas and naphtha feed and transported to the vessel. reactor 110, as previously reported. If desired, everything. the catalyst leaving the regenerator vessel 140 can be reactivated by treatment with chlorine in the vessel II; -6 before its reintroduction into the reactor vessel 110 as described above;

   however, it is generally preferable to reactivate only a portion, for example one-tenth to one-half of the catalyst from regenerator 140, in which case the remainder of the catalyst flows directly from regenerator 140 through lines 157 and 120 to vessel.

 <Desc / Clms Page number 23>

 reactor 110.



   In order to better understand the present invention, the following example II is given.



  Example II - A canker sore having the following inspection was subjected to the hydroforming according to the present invention.



   Power inspection.
 EMI23.1
 
<tb>



  Severity <SEP> 54.5 <SEP> API
<tb>
<tb> Range <SEP> of boiling <SEP> 200-33 <SEP> 0 F <SEP>
<tb>
<tb> Naphthenes, <SEP>% <SEP> in <SEP> 'weight <SEP> 41
<tb>
<tb> Paraffins, <SEP>% <SEP> in <SEP> weight¯ <SEP> 43
<tb>
 
 EMI23.2
 Aromatics, fi by weight 16
 EMI23.3
 
<tb>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> of <SEP> sulfur <SEP> 0.004
<tb>
<tb> Octane <SEP> number <SEP> CFRR <SEP> 57.5
<tb>
 
 EMI23.4
 Conditions in the hydroforming area
 EMI23.5
 
<tb> Composition <SEP> of the <SEP> catalyst <SEP> 0,

  6% <SEP> of <SEP> platinum <SEP> on <SEP> alumina
<tb>
<tb>
<tb> Temperature <SEP> 900 F
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Effective <SEP> pressure <SEP> 50 <SEP> pounds <SEP> per <SEP> inch <SEP> square
<tb>
<tb>
<tb> Weight / hour / weight <SEP> 4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Cubic feet <SEP> <SEP> of <SEP> gas <SEP> of <SEP> recycling <SEP> con-
<tb>
<tb> holding <SEP> from <SEP> hydrogen <SEP> to <SEP> the <SEP> zone <SEP> of hy-
<tb>
<tb> droforming <SEP> by <SEP> barrel <SEP> of oil <SEP> fed
<tb>
<tb> to <SEP> the <SEP> hydroforming <SEP> zone <SEP> 200
<tb>
<tb>
<tb> Concentration <SEP> of hydrogen <SEP> in <SEP> on
<tb>
<tb> gas <SEP> from <SEP> recycling <SEP> approximately <SEP> 80%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Duration <SEP> of <SEP> the <SEP> phase <SEP> of hydroforming
<tb>
<tb> by <SEP> cycle, <SEP> in <SEP> hour,

   <SEP> 1
<tb>
 Conditions in the regenerator
 EMI23.6
 
<tb> Temperature <SEP> 1050 F
<tb>
<tb>
<tb> Effective <SEP> pressure <SEP> 50 'pounds <SEP> per <SEP> inch <SEP> square
<tb>
<tb>
<tb> Duration <SEP> of <SEP> stay <SEP> 10 <SEP> minutes
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> in <SEP> weight <SEP> of'carbon <SEP> on <SEP> on
<tb>
<tb> catalyst <SEP> regenerated <SEP> less <SEP> of <SEP> 0.1%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> in <SEP> weight <SEP> of <SEP> sulfur <SEP> on <SEP> the <SEP> cata-
<tb>
<tb> lyser <SEP> regenerated <SEP> less <SEP> of <SEP> 0.1%.
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 24>

 



  Conditions in the chlorine treatment device
 EMI24.1
 
<tb> Temperature <SEP> 1050 F
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Effective <SEP> pressure <SEP> 50 <SEP> pounds <SEP> per <SEP> inch <SEP> square
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Duration <SEP> of <SEP> stay <SEP> 5 <SEP> minutes
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Composition <SEP> of gas <SEP> of <SEP> treatment <SEP> 4% <SEP> of <SEP> chlorine <SEP> in <SEP> of <SEP> air
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Partial <SEP> pressure <SEP> of <SEP> chlorine <SEP> 0,

  175 <SEP> atmosphere
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Duration <SEP> of <SEP> treatment <SEP> to <SEP> air <SEP> followed
<tb>
<tb>
<tb> from <SEP> treatment <SEP> to <SEP> chlorine <SEP> 5 <SEP> minutes
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> of <SEP> chlorine <SEP> on <SEP> the <SEP> cataly-
<tb>
<tb>
<tb> sor <SEP> having <SEP> undergone.the <SEP> separation <SEP> approximately <SEP> 0.7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Inspection <SEP> of the <SEP> product
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Severity <SEP> 43.7 <SEP> API
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Range <SEP> of boiling <SEP> C5 <SEP> to <SEP> 350 F
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Octane <SEP> number <SEP> CFRR <SEP> 96
<tb>
 
The temperature in the hydroforming zone can vary from 800 to 975 F, the pressure can vary from 0 to 200 pounds per square inch,

   and the duration of each productive phase of the complete treatment cycle, including regeneration and chlorine treatment, may vary from 1 to 20 hours. The composition of the catalyst may vary from a catalyst containing 0.01 wt% platinum to a catalyst containing 1 wt% platinum, the remainder being a suitable carrier.

   Further, palladium can be used instead of platinum as the active hydrogenation and dehydrogenation component of the catalyst, but palladium must be used in about three times the amount of platinum to obtain similar results. With regard to the treatment of the regenerated catalyst with chlorine, it is reported that the amount of chlorine in the process gas can vary from a partial pressure of chlorine of about 0.001 atmosphere to a pressure of about 2. atmospheres, and that it will not be necessary to treat the catalyst during each cycle.

   An examination of the regenerated catalyst periodically to determine the average crystal size of the platinum endow- whether or not it is necessary to increase the proportion of the dimension-

 <Desc / Clms Page number 25>

 lyser treated with a gas containing chlorine. If the average crystal size is greater than about 150 Angstroms, as can be determined by X-ray examination, the proportion of catalyst flowing through the chlorine treatment area should alor's be increased, and the proportion of catalyst not not passing through this area should be decreased.

   It is important to note in connection with the chlorine treatment that the catalyst should be substantially free of water. In other words, the catalyst should be substantially free of water when subjected to chlorine treatment in order to obtain the best results.



   The present invention utilizes the fluidized catalyst technique, and is further characterized in that the process operates at relatively low pressures, low rates of hydrogen recycle, and short processing times. It has been found that the catalyst which becomes fouled during the treatment phase cannot be fully regenerated with air alone and that it cannot be fully reactivated by subjecting the catalyst to prolonged soaking. in air at elevated temperatures and pressures, followed by the removal of deposits deactivated by oxidative regeneration.

   However, the spent catalyst can be brought back to a desired high degree of activity by subjecting it first to oxidative regeneration and then to the influence of a chlorine-containing gas for a short period of time. time.



  The chlorine treatment of the regenerated catalyst does not have to be carried out during each cycle. It is obviously required when the particles of the platinum group metal are transformed into large crystals at the. following their use in the process. In addition, as an addition of chlorine to the catalyst increases its hydrocracking activity and the volatility of the product, means are provided for adjusting the volatility of the product to the desired degree by controlling the amount of chlorine remaining on the catalyst after treatment.

 <Desc / Clms Page number 26>

 with chlorine and separation with air.

   During processing, however, chlorine may be carried away by the action of water in the feed, or formed during the process or during catalyst regeneration. In any case, the test results clearly show that the air regenerable platinum catalyst must be treated at least intermittently with the Chlorine Containing Gas, followed by regeneration, in order to maintain the activity. and the selectivity of this catalyst to a high degree.



   In summary, the present invention relates to improvements in the hydroforming of light naphtha in the presence of a platinum group metal.



   As noted, the present invention provides a process for improving the octane number of light naphtha boiling in the. range of about 110 to 250 F and is especially suitable for improving the octane number of naphtha fractions boiling in the range of about 150 to 200 F. Heavier naphtha boiling above From about 250 F up to about 430 F can also be processed according to the present invention, although there is no particular advantage in doing so.

   Heavier naphtha are generally more advantageously hydroformed by current high pressure hydroforming processes, using platinum or molybdenum wave catalysts and operating at pressures of about 200 pounds per pumice. square or more.

   The heavier naphtha lend themselves to common hydroforming processes and at the higher pressures employed a greater amount of coke is deposited on the catalyst, and the rate of catalyst deactivation is lower at these feeds. heavy. Cependatn, under certain circumstances,

   When it is desired to improve a large boiling range naphtha boiling both from the boiling ranges of light and heavy naphtha, it may be preferable to process this following naphtha

 <Desc / Clms Page number 27>

 
 EMI27.1
 the low-pressure platinum-based process of the present invention. In doing so, pre-fractionation of the feed and the provision of separate hydroforning installations can be avoided. at no pressure.
 EMI27.2
 1l: V'El) IC "TI C'l; j 1.

   The process of hy- iroforrnzn; J of hydrocarbon fractions, which comprises the contact of these fractions in admixture with a
 EMI27.3
 J. ' '' icLe to hydrogen, with a catalyst consisting essentially of a platinum group metal dispersed on alumina, at elevated temperatures and pressures below about 15 pounds per square inch, and the maintenance of these hydrocarbons in contact with the catalyst for a sufficient period of time
 EMI27.4
 to give a hydroforuing product of C¯ and higher, having a Research Clear octane number of at least 85.



   2. The process of claim 1 for the treatment of boiling naphtha fractions in the range of about.
 EMI27.5
 15Uo to 225 phew, which comprises contacting these mixed fractions with a gas rich in hydrogen, with a platinum catalyst on alumina, at temperatures of 800-975 C and at pressures. 50 to 100 pounds per square inch, and maintaining these hydrocarbons in contact with the catalyst for a period of
 EMI27.6
 te:! 1pS sufficient to give a C5 and higher hydroforming product having a Research Clear octane number of at least 65.



  3. The process according to claim "1, which comprises contacting the above fractions in admixture with a gas rich in hj'l ^ O .r¯P, with a fluidized bed of finely divided particles of platinum. on alumina, in a reaction zone, at temperatures of about 975 ouf and pressures of 50 to 100 pounds per square inch, and the irltien of the hydrocarbons in contact with it. catalyst for a period of time sufficient to give a product Cip: ¯j-drOfOr: ll.r¯; Cr. and more, having an octane number


    

Claims (1)

<Desc/Clms Page number 28> Research Clear d'au .joins 85, 1' enlevèrent continu de particules de catalyseur, d'une zone de réaction, le transfert des particules de catalyseur enlevées vers une zone de régénération, la combustion des dépôts carbonés inactivnts des particules de catalyseur dans cette zone de régénération, et le recyclage du catalyseur régénéré à la zone de réaction. <Desc / Clms Page number 28> Research Clear of at least 85, 1 'continuously removed catalyst particles from a reaction zone, transfer of removed catalyst particles to a regeneration zone, combustion of inactivating carbonaceous deposits from catalyst particles therein. regeneration zone, and recycling the regenerated catalyst to the reaction zone. 4. Le procédé suivant les revendications 1, 2 ou 3, qui comprend l'enlèvement continu de particules de catalyseur de la zone de réaction, le transfert des particules de catalyseur enlevées vers une zone'.de régénération, la combustion des dépôts carbonés inactivants des particules de catalyseur dans cette zone de régénération, le traitement d'au moins une partie du catalyseur régénéré avec un halogène ou un composé d'halogène, et le recyclage du catalyseur régénéré et du catalyseur régénéré et traité par halo- gène, à la zone de réaction. 4. The process of claims 1, 2 or 3 which comprises continuously removing catalyst particles from the reaction zone, transferring the removed catalyst particles to a regeneration zone, burning the inactivating carbonaceous deposits. catalyst particles in this regeneration zone, treating at least part of the regenerated catalyst with a halogen or a halogen compound, and recycling the regenerated catalyst and the regenerated and halogen-treated catalyst, to reaction zone. 5. Le procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on charge de 200 à 1000 pieds cubes d'un gaz contenant de l'hydrogène à ladite zone, on maintient les conditions de tempéra- ture d'hydroforming dans cette zone, on maintient une pression de 0 à 100 livres par pouce carré dans cette zone, on permet au naphte de rester dans cette zone pendant une période de temps suffisante pour réaliser la conversion désirée, on récupère un produit d'indice d'octane amélioré en de bons rendements, et on régénère le cataly- seur épuise, dans une zone de régénération, en utilisant un gaz contenant de 1 ' oxygène . 5. The process according to claim 1, characterized in that charging from 200 to 1000 cubic feet of a gas containing hydrogen to said zone, the hydroforming temperature conditions are maintained in this zone, maintaining a pressure of 0 to 100 pounds per square inch in this zone, allowing the naphtha to remain in this zone for a period of time sufficient to achieve the desired conversion, recovering an improved octane product by good yields, and the spent catalyst is regenerated in a regeneration zone using an oxygen-containing gas. 6. Le procédé suivant la revendication 5, dans lequel de 200 à 500 pieds cubes standards d'hydrogène sont alimentés la zone de réaction par baril d'huile. 6. The process of claim 5, wherein 200 to 500 standard cubic feet of hydrogen is fed to the reaction zone per barrel of oil. 7. Le procédé suivant la revendication 5, dans lequel le lurée de séjour du catalyseur dans la zone de réaction est de 1 à 12 meures. 7. The process of claim 5, wherein the catalyst residence urea in the reaction zone is 1 to 12 hours. 6. Le procédé suivant la revendication 1, dans lequel <Desc/Clms Page number 29> le catalyseur consiste essentiellement en du piétine sur une alu- mine en alcoolate. 6. The method of claim 1, wherein <Desc / Clms Page number 29> the catalyst consists essentially of trampling on an alumina alcoholate. 9. Le procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 3 à dans lequel le catalyseur régénéré est traité avec du chlore. 9. The process according to any one of claims 3 to wherein the regenerated catalyst is treated with chlorine. 10. Le procédé suivant l'une quelconque des revendi- cations 3 à 9, dans lequel le catalyseur après traitement au chlore est traité avec un gaz de séparation pour enlever une partie du chlore associé au catalyseur. 10. The process of any one of claims 3 to 9, wherein the catalyst after treatment with chlorine is treated with a separation gas to remove some of the chlorine associated with the catalyst. 11., Le procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 3 à 10, dans lequel environ 0,2 à 1,25, en poids de chlore sont maintenus sur le catalyseur-à tous moments durant l'utilisa- tion. 11. The process of any one of claims 3 to 10, wherein about 0.2 to 1.25, by weight of chlorine is maintained on the catalyst at all times during use. 12. Le procédé suivant la revendication 1, qui comprend le chargement du naphte dans une zone de réaction allongée de sec- tion transversale restreinte, le chargement du catalyseur de métal du groupe du platine dans cette zone de réaction, et la circulation concourante ascendante du naphte mélangé au gaz contenant de l'hy- drogène et du catalyseur, dans cette zone de réaction, de préféren- ce à 5-15 pieds par seconde. 12. The process of claim 1 which comprises loading the naphtha into an elongated reaction zone of restricted cross-section, loading the platinum group metal catalyst into that reaction zone, and concurrent upward circulation of the reaction zone. Naphtha mixed with the gas containing hydrogen and catalyst, in this reaction zone, preferably at 5-15 feet per second. 13. Le procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des grenailles fortement chauffées sont alimentées à la zone de réaction pour fournir la chaleur nécess.ire pour soutenir EMI29.1 la réaction c'¯'hydroforming. 13. The method of claim 1, characterized in that strongly heated shot is fed to the reaction zone to provide the heat required to sustain. EMI29.1 the hydroforming reaction.
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