CH663960A5 - METHOD FOR CONVERTING CARBONATED INGREDIENTS TO PRODUCTS OF LOW VISCOSITY AND / OR STRONGER HYDRATED END PRODUCTS. - Google Patents

METHOD FOR CONVERTING CARBONATED INGREDIENTS TO PRODUCTS OF LOW VISCOSITY AND / OR STRONGER HYDRATED END PRODUCTS. Download PDF

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CH663960A5
CH663960A5 CH1016/84A CH101684A CH663960A5 CH 663960 A5 CH663960 A5 CH 663960A5 CH 1016/84 A CH1016/84 A CH 1016/84A CH 101684 A CH101684 A CH 101684A CH 663960 A5 CH663960 A5 CH 663960A5
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Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Produkten, wie Erdöl und Erdölrückständen, jedoch im besonderen von entsprechend ASTM-D-1180 und D-l 160 hochsiedenden Rückständen oder nach den erwähnten Methoden keine Siedepunkte besitzenden Rückstandsfraktionen oder unter Bildung von Kohlenstoff als Rückstand zurücklassenden destruktiv destillierten Rückstandsfraktionen. Die Erfindung betrifft weiter die untereinander abhängige Behandlung der obigen Stoffe, Erdöl und Erdölrückstände, zwecks Verbesserung der Gesamtausbeuten und der Raum-Zeit-Geschwindigkeiten unter Verwendung etwas höherer Drücke, wie Drücken bis zu 10 bar, um das Ausbringen an erwünschten Produkten weiter zu erhöhen. The present invention relates to the treatment of products such as petroleum and petroleum residues, but in particular of residues having a high boiling point in accordance with ASTM-D-1180 and Dl 160, or residue fractions having no boiling points according to the methods mentioned or destructively distilled to form carbon leaving residues Residue fractions. The invention further relates to the interdependent treatment of the above substances, petroleum and petroleum residues, in order to improve the overall yields and the space-time velocities using somewhat higher pressures, such as pressures up to 10 bar, in order to further increase the output on desired products.

Gemäss dem bekannten Stand der Technik war der Versuch schwere Erdölfraktionen zu hochwertigen Produkten aufzuarbeiten nur von begrenztem Erfolg begleitet. Zahlreiche der Erdölbestandteile, insbesondere Rückstände, widerstanden im wesentlichen einer Weiterverarbeitung. Durch Abtreiben der öligen Bestandteile von den Bodenprodukten, beispielsweise Abtreiben mittels Dampf od. dgl., oder durch Weiterverarbeitung dieser Bodenprodukte, beispielsweise In accordance with the known state of the art, the attempt to process heavy petroleum fractions into high-quality products was only accompanied by limited success. Many of the petroleum components, especially residues, essentially withstood further processing. By expelling the oily constituents from the soil products, for example expelling them by means of steam or the like, or by further processing these soil products, for example

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durch Wasserstoffübertragungsreaktionen, partielles Verkoken, verzögertes Verkoken u. dgl., wurden diese Bodenfraktionen verbessert und/oder daraus weitere Komponenten gewonnen. Beispielsweise wird durch Verwendung eines einen Wasserstoffdonator darstellenden Lösungsmittels ein Teil des Wasserstoffs des Lösungsmittels auf die höher siedenden Erdölrückstandsfraktionen übertragen und hiebei ein Teil der hochsiedenden Fraktion in seiner Viskosität so verbessert, dass leichtere Produkte erhalten werden. Diese Umsetzungen werden in weitaus den meisten Fällen bei sehr hohen Temperaturen und gegebenenfalls in Anwesenheit von Wasserstoff unter hohem Druck vorgenommen. by hydrogen transfer reactions, partial coking, delayed coking and. Like., These soil fractions were improved and / or further components were obtained therefrom. For example, by using a solvent which is a hydrogen donor, part of the hydrogen in the solvent is transferred to the higher-boiling petroleum residue fractions, and part of the high-boiling fraction is improved in viscosity so that lighter products are obtained. In most cases, these reactions are carried out at very high temperatures and, if appropriate, in the presence of hydrogen under high pressure.

Es wurden auch andere Verfahren angewendet, bei welchen aus den sehr wärmebeständigen Rückständen abgespaltener Wasserstoff in einem Wasserstoff als Reaktionsgas verwendenden Parallelstrom verwendet wird und anschliessend das Verkokungsprodukt für andere Zwecke verwendet oder verbrannt wird. Überschüssiger Wasserstoff kann auch, beispielsweise in dem Donatorlösungsmittelsystem oder sonstwo im Raffinationskreislauf, zur Verbesserung der Rückstände verwendet werden. Other methods have also been used in which hydrogen split off from the very heat-resistant residues is used in a parallel stream using hydrogen as the reaction gas and the coking product is subsequently used or burned for other purposes. Excess hydrogen can also be used, for example in the donor solvent system or elsewhere in the refining cycle, to improve the residues.

Der Patentinhaber hat in einer früheren Arbeit (brit. Pa-tentgesuch No. 2 075 542) ein Verfahren zum hydrierenden Behandeln von Erdölrückständen angegeben, bei welchem die Rückstände mit Dampf und mit Alkalimetallhydrosulfi-den oder den empirischen Monosulfiden oder Polysulfiden und'oder Hydraten hievon und Mischungen der vorgenannten in Berührung gebracht werden, um das kohlenstoffhaltige Material hydrierend zu kracken, zu hydrieren, hydrierend zu behandeln, von Stickstoff zu befreien und/oder zu entmetallisieren und/oder zu entschwefeln. Bei dem Verfahren gemäss der oben genannten Anmeldung des Patentinhabers führte die Behandlung von Erdöl und Erdölrückständen zu einer beträchtlichen Verbesserung hinsichtlich Ausbeute, Umwandlungsgrad je Durchlauf, Raum-Zeit-Geschwindigkeit, API-Zahl usw., so dass dieses Verfahren qualitativ höhere Produkte lieferte. In a previous work (British patent application No. 2 075 542), the patent owner specified a process for the hydrogenative treatment of petroleum residues, in which the residues are steamed and with alkali metal hydrosulfides or the empirical monosulfides or polysulfides and / or hydrates thereof and mixtures of the aforesaid are brought into contact in order to hydrogenate the hydrogen-containing material, to hydrogenate it, to treat it with hydrogenation, to remove nitrogen and / or to de-metallize and / or to desulphurise. In the process according to the above patent application, the treatment of petroleum and petroleum residues led to a considerable improvement in yield, degree of conversion per run, space-time speed, API number, etc., so that this process provided higher quality products.

In den US-PSen 4 366 044 und 4 366 045, welche sich auf verschiedene Verfahren zum Behandeln von Kohle beziehen, wird auch eine Anzahl von früheren Literaturstellen erwähnt. Die in diesen beiden Patentschriften genannten Literaturstellen liefern eine Information über die Alkalisulfidchemie und beinhalten zum Teil auf die Behandlung von Rohöl oder Rückständen von Erdölraffinerien bezugnehmende Literaturstellen. Diese Literaturstellen zeigen verschiedenste Versuche zum Verwerten der Rückstände bzw. zum Behandeln verschiedener kohlenstoffhaltiger Materialien. U.S. Patent Nos. 4,366,044 and 4,366,045, which relate to various methods of treating coal, also mention a number of earlier references. The references cited in these two patents provide information on alkali sulfide chemistry and include references related to the treatment of crude oil or oil refinery residues. These references show a wide variety of attempts to utilize the residues or to treat various carbonaceous materials.

Weiterer, auf US-Patentliteratur beruhender bekannter Stand der Technik wurde von M. J. Satrian, Editor, in «Hy-droprocessing Catalysts for Heavy Oil and Coal», Noyes Data Corporation, Park Ridge, New Jersey, U.S.A. (1982), beispielsweise Seiten 62 bis 78, zusammengefasst. In der US-Patentliteratur wurden die US-PSen 3 520 825, 3 775 346, 3 850 840, 4 117 099, 4 119 528 und 4 203 868 ermittelt (auch wenn diese unter Umständen im oben genannten Stand der Technik berücksichtigt sein sollten). Dieser Stand der Technik offenbart jedoch nicht die in dieser Anmeldung beschriebene Erfindung, welche eine weitere Entdeckung und gegenüber dem in der veröffentlichten GB-Anmeldung 2 075 542 erwähnten Verfahren eine Erfindung betrifft. Another known prior art based on US patent literature was described by MJ Satrian, editor, in "Hydroprocessing Catalysts for Heavy Oil and Coal", Noyes Data Corporation, Park Ridge, New Jersey, USA (1982), for example pages 62 to 78, summarized. U.S. Patent Nos. 3,520,825, 3,775,346, 3,850,840, 4,117,099, 4,119,528 and 4,203,868 have been identified in the U.S. Patent Literature (although these may be considered in the prior art referred to above) . However, this prior art does not disclose the invention described in this application, which relates to a further discovery and to an invention over the method mentioned in published UK application 2,075,542.

Weiterer, weniger relevanter Stand der Technik findet sich beispielsweise auch in Fuel, Bd. 62, Feb. 1983, wo ausschliesslich grundlegende Studien der katalytischen Vergasung von Kohle und Kohlenstoff behandelt sind (vgl. Kiku-chi et al„ «Supported Alkali Catalysts for Steam Gasifica-tion of Carbonaceous Residues from Petroleum, ibid, S. 226ff, welche über die Abscheidung von Kohlenstoff auf Trägerkatalysatoren berichten, eine im wesentlichen vollständige Vergasung anstreben und keine Kenntnis über die Rolle von Alkalimetallsulfiden bei diesen Umsetzungen hatten). Another, less relevant state of the art can also be found, for example, in Fuel, Vol. 62, Feb. 1983, where only fundamental studies of the catalytic gasification of coal and carbon are dealt with (cf. Kiku-chi et al “Supported Alkali Catalysts for Steam Gasification of Carbonaceous Residues from Petroleum, ibid, p. 226ff, which report the deposition of carbon on supported catalysts, strive for essentially complete gasification and had no knowledge of the role of alkali metal sulfides in these reactions).

Weiterer bekannter Stand der Technik wird von Sikonia et al., «Flexibility of Commercially Available UOP Technology for Conversion of Resid to Distillâtes», Publication AM-81-46 of National Petroleum Refiners Association (NPRA), 1981, Washington, D.C., U.S.A-; Ritter et al., «Recent Developments in Heavy Oil Cracking Catalysts», Publication AM-81-44, NPRA, 1981; Bartholic et al., «Uti-lizing Laboratory Equipment in New Residual Oil Development», Publication AM-81-45, NPRA, 1981, beigestellt. Further known prior art is from Sikonia et al., "Flexibility of Commercially Available UOP Technology for Conversion of Resid to Distillates", Publication AM-81-46 of National Petroleum Refiners Association (NPRA), 1981, Washington, DC, USA- ; Ritter et al., Recent Developments in Heavy Oil Cracking Catalysts, Publication AM-81-44, NPRA, 1981; Bartholic et al., "Utilizing Laboratory Equipment in New Residual Oil Development", Publication AM-81-45, NPRA, 1981.

Als Teil des hier behandelten Verfahrens umfasst die Erfindung ein unter Verwendung eines Siedebettreaktors und von Trägerkatalysatoren durchgeführtes Verfahren und auch ein Verfahren zum Behandeln der besonders hitzebeständigen Erdölrückstände mit einem Siedepunkt über 454 °C, insbesondere Asphaltenen oder OHA-Fraktionen, also einem Gemisch aus 01, Harz und Asphaltenen, welches beim Raffinieren von Erdöl als Rückstand verbleibt und einen nach der Bestimmungsmethode gemäss ASTM D-l 180 bzw. D-1160 bestimmten Siedepunkt von 537 C und höher besitzt. In dieser Hinsicht ermöglicht die vorliegende Erfindung eine weitgehendere Umwandlung der besonders hitzebeständigen Sumpfprodukte oder Rückstände. As part of the process dealt with here, the invention comprises a process carried out using a boiling bed reactor and supported catalysts and also a process for treating the particularly heat-resistant petroleum residues with a boiling point above 454 ° C., in particular asphaltenes or OHA fractions, that is to say a mixture of 01, Resin and asphaltenes, which remains as a residue when refining petroleum and has a boiling point of 537 C and higher determined according to the determination method according to ASTM Dl 180 or D-1160. In this regard, the present invention enables more extensive conversion of the particularly heat-resistant bottoms or residues.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es einen weiteren Beitrag zum oben kurz erwähnten Verfahren zu liefern. In dieser Hinsicht gestattet es die Erfindung Erdöl oder Rohöl aber auch die weniger vollständig raffinierten Erdöl- oder Rohölrückstände leichter und vorteilhafter in solcher Weise zu verarbeiten, dass bei der Verarbeitung von Rohöl im wesentlichen kein Rückstand verbleibt und das eingesetzte Ausgangsmaterial im wesentlichen vollständig in Produkte niedrigeren Siedepunkts übergeführt wird. Dies wird im Hinblick darauf erzielt, dass beim erfindungsgemässen Verfahren nicht jene erschwerten Arbeitsbedingungen eingehalten werden, welche beim Verarbeiten von Rohöl zu den üblichen Rückständen führen. Another object of the invention is to make a further contribution to the above-mentioned method. In this regard, the invention allows petroleum or crude oil, but also the less fully refined petroleum or crude oil residues, to be processed more easily and advantageously in such a way that essentially no residue remains when processing crude oil and the starting material used is essentially completely lower in products Boiling point is transferred. This is achieved in view of the fact that the difficult working conditions which lead to the usual residues when processing crude oil are not observed in the method according to the invention.

Bei den im folgenden genannten Siedepunkten handelt es sich um Siedepunkte, bei welchen die Produkte (entsprechend den definierten Methoden) bis einschliesslich dieser Temperatur im wesentlichen vollständig destillieren und, sofern nichts anderes angegeben ist, im wesentlichen kein Rückstand verbleibt. The boiling points mentioned below are boiling points at which the products (according to the defined methods) essentially completely distill up to and including this temperature and, unless stated otherwise, essentially no residue remains.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich vom bekannten Stand der Technik hinsichtlich der vorzugsweise in Form von Trägerkatalysatoren eingesetzten speziellen Katalysatoren, welche die äusserst wärmebeständigen Bestandteile von Erdölrückständen, z. B. Erdölrückstände mit einem Siedepunkt über 537,78 C, in äusserst wirksamer Weise in Produkte geringerer Viskosität überführen. The present invention differs from the known prior art with regard to the special catalysts preferably used in the form of supported catalysts, which contain the extremely heat-resistant components of petroleum residues, e.g. B. petroleum residues with a boiling point above 537.78 C, in an extremely effective manner in products of lower viscosity.

Das erfindungsgemässe Verfahren unterscheidet sich vom bekannten Stand der Technik weiters dadurch, dass bei der Umsetzung die hitzebeständigsten Bestandteile des Rückstandes, beispielsweise Asphaltene, spezifisch angegriffen werden und hiebei gleichzeitig angesichts der katalytisch unterstützten thermischen Zersetzung durch die hier eingesetzten Katalysatoren der ungünstige Einfluss einer Koksbildung vermieden wird, welche dann eintreten könnte, wenn das Verfahren nicht richtig durchgeführt wird. Darüber hinaus ergeben sich verfahrensmässig weitere Vorteile aus der Verwendung eines Siedebettreaktors und im Hinblick darauf, dass das Verfahren bei höheren Temperaturen von beispielsweise bis zu 343,33 C durchgeführt unter gleichzeitigem Abschrecken der Umwandlungsprodukte durchgeführt wird, um ein gewünschtes Endprodukt in einem anderen Reaktor oder in anderen Reaktoren in Kombination mit dem ersten Reaktor zu erhalten. The process according to the invention also differs from the known prior art in that the most heat-resistant constituents of the residue, for example asphaltenes, are specifically attacked during the reaction and at the same time the unfavorable influence of coke formation is avoided in view of the catalytically assisted thermal decomposition by the catalysts used here which could occur if the procedure is not carried out correctly. In addition, there are further advantages in terms of the process from the use of a boiling-bed reactor and with regard to the fact that the process is carried out at higher temperatures of, for example, up to 343.33 ° C. with simultaneous quenching of the conversion products, in order to obtain a desired end product in another reactor or in other reactors in combination with the first reactor.

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Entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren werden die aus den Rückständen, beispielsweise Rückständen wie sie beim Raffinieren von Erdöl oder irgendeiner anderen diese Fraktionen liefernden Kohlenstoffquelle erhalten werden, erhaltenen OHA-Fraktionen mit Vorteil nach dem er- 5 findungsgemässen Verfahren behandelt. Das erfindungsge-mässe Verfahren liefert jedoch überragende Ergebnisse bei der Verarbeitung von Asphaltenen, beispielsweise durch Lösungsmittelextraktion erhaltenen Asphaltenen, wenn diese besonders wärmebeständigen Produkte in zumindest einer io Stufe gespalten und/oder hydriert werden, um damit die aus einer gegebenen Ölmenge erzielbare Gesamtausbeute zu erhöhen. In accordance with the method according to the invention, the OHA fractions obtained from the residues, for example residues such as are obtained when refining petroleum or any other carbon source supplying these fractions, are advantageously treated according to the method according to the invention. However, the method according to the invention provides outstanding results in the processing of asphaltenes, for example asphaltenes obtained by solvent extraction, if these particularly heat-resistant products are split and / or hydrogenated in at least one stage in order to increase the overall yield which can be achieved from a given amount of oil.

Dieses verbesserte Verfahren zeichnet sich auch durch die Fähigkeit des speziellen Katalysators aus, den Ramsbottom- 15 Kohlenstoff bzw. dem Conradson-Kohlenstoff in brauchbare hydrierte Produkte überzuführen ohne das hier beschriebene Verfahren in einem irgendwie merkbaren Ausmass nachteilig zu beeinflussen. This improved process is also characterized by the ability of the special catalyst to convert the Ramsbottom 15 carbon or the Conradson carbon into usable hydrogenated products without adversely affecting the process described here to some extent.

Weiters wird mit dem erfindungsgemässen Verfahren 20 auch vorgesehen, besonders vorteilhafte Träger-Katalysator-Kombinationen einzusetzen, welche beispielsweise in einem Siedebettreaktor eingesetzt werden können und die Umwandlungsprodukte in besonders vorteilhafter Weise erzeugen, ohne in nachteiliger Weise durch die im Erdöl vorhan- 25 denen und insbesondere in OHA-Fraktionen angereicherten Metallbestandteile nachteilig beeinflusst zu werden. Furthermore, the method 20 according to the invention also provides for the use of particularly advantageous carrier-catalyst combinations, which can be used, for example, in a boiling-bed reactor and which produce the conversion products in a particularly advantageous manner, without disadvantageously due to those present in petroleum and in particular metal components enriched in OHA fractions.

Es wurde weiters gefunden, dass nach der mit den aktiven Katalysatoren durchgeführten ersten Umwandlungsstufe eine zweite Abschreckstufe vorgesehen werden kann, in wel- 30 eher das gespaltene Produkt durch einen speziell ausgewählten Katalysator in geeigneter Weise zu den vorbestimmten und/oder zu den erwünschtesten Fraktionen aufgearbeitet werden kann. Die Umsetzung in der zweiten Stufe ist jedoch von dem in der ersten Stufe verwendeten spezifischen Kata- 35 lysator abhängig und auch davon abhängig, dass die Umsetzung im Reaktor der ersten Stufe einwandfrei durchgeführt wird. It has also been found that after the first conversion stage carried out with the active catalysts, a second quenching stage can be provided, in which the split product is more appropriately worked up by a specially selected catalyst to the predetermined and / or the most desirable fractions can. However, the reaction in the second stage depends on the specific catalyst used in the first stage and also on the fact that the reaction is carried out properly in the reactor of the first stage.

Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es auch das im ersten Reaktor nicht ausreichend umgesetzte Produkt zu- 40 rückzuführen und anschliessend in das gewünschte Endprodukt überzuführen. The process according to the invention also makes it possible to recycle the product which has not been converted sufficiently in the first reactor and then to convert it into the desired end product.

Es wurde überraschenderweise auch gefunden, dass das erfindungsgemässe Verfahren dadurch weiter verbessert werden kann, dass die aus dem Siede- oder Fliessbettreaktor zu- 45 nächst gewonnenen verschiedenen Produkte in der später beschriebenen Weise in zumindest zwei Teilströme aufgespalten und dann parallel weiterverarbeitet wird. Es wurde überraschenderweise gefunden, dass durch die Teilstrombehandlung (welche eine Durchlaufbehandlung der zunächst anfal- 50 lenden Gas-Dampf-Phase, also der Kopfprodukte, darstellt) der mittels einer Trennvorrichtung wie einem Zyklon aufgefangenen Bodenprodukte die Gesamtumwandlung des Ausgangsmaterials, beispielsweise über die aus dem Siedebettreaktor ausgetragenen schweren Fraktionen, verbessert werden 55 kann. Dies ist zum Teil auf die Verwendung verschiedener Katalysatorkombinationen zurückzuführen, womit Unzukömmlichkeiten der Katalysatoren vermieden werden, die dann auftreten, wenn diese Katalysatoren zum Behandeln stark unterschiedlicher Bestandteile der ursprünglichen Be- 60 Schickung oder des Rücklaufes hievon verwendet werden. Darüber hinaus ist es für die bis zu einem gewissen Ausmass durch diese Parallelbehandlung vorbehandelten Sumpfprodukte vorteilhaft (beispielsweise im Hinblick auf niedrigere API-Werte). 65 Surprisingly, it was also found that the process according to the invention can be further improved by splitting the various products initially obtained from the boiling or fluidized bed reactor into at least two partial streams in the manner described later and then processing them in parallel. It was surprisingly found that the partial flow treatment (which is a continuous treatment of the initially occurring gas-vapor phase, i.e. the top products) of the bottom products collected by means of a separating device, such as a cyclone, results in the total conversion of the starting material, for example via that from the Boiling bed reactor discharged heavy fractions, can be improved 55. This is due in part to the use of different catalyst combinations, thereby avoiding inadequacies of the catalysts that occur when these catalysts are used to treat very different components of the original feed or the reflux thereof. In addition, it is advantageous for the sump products pretreated to a certain extent by this parallel treatment (for example with regard to lower API values). 65

Diese gesonderte Behandlung in zumindest einem Parallelstrom einer kleineren aber anfänglich qualitativ verbesserten Fraktion, welche beispielsweise von einem Siedebettreaktor ankommt, bietet eine Anzahl von Vorteilen. Die Katalysatorbewegung beträgt etwa 5,08 bis 101,6 cm/s/10 bis 30 min Verweilzeit der Katalysatorteilchen bei einem Durchschnittswert von etwa 43,18 cm/s/20 min Verweilzeit der Katalysatorteilchen (die Katalysatorbewegung ist in Einklang mit der Siedebettechnologie definiert). Zusätzliche Siedebett-bewegung kann durch in den Reaktor eingeführten Dampf und durch die zugeführte Beschickung erreicht werden. Gleichzeitig wird es hiedurch einfacher für die Kopfprodukte aus der ersten Stufe höhere Durchsatzgeschwindigkeiten, Ausbeuten, Umwandlungsgrade, Produktmannigfaltigkeiten usw. zu erzielen, so dass die Flexibilität des Verfahrens hinsichtlich der Verarbeitbarkeit einer grossen Anzahl von Ausgangsstoffen durch die hier beschriebene Parallelbehandlung beträchtlich verbessert wird und insbesondere die Teilströme den zugeführten Beschickungsmaterialien, welche verschiedene Bestandteile enthaltende Fraktionen enthalten, entsprechend aufgearbeitet werden können aber auch Mischprodukte aufgearbeitet werden können, welche aus besonders schwierig zu behandelnden Ausgangsmaterialien zusammengesetzt sind. This separate treatment in at least one parallel stream of a smaller but initially qualitatively improved fraction, which arrives, for example, from a boiling-bed reactor, offers a number of advantages. The catalyst movement is approximately 5.08 to 101.6 cm / s / 10 to 30 min residence time of the catalyst particles with an average value of approximately 43.18 cm / s / 20 min residence time of the catalyst particles (the catalyst movement is defined in accordance with the boiling bed technology) . Additional boiling bed movement can be achieved by introducing steam into the reactor and by feeding it. At the same time, it becomes easier for the first stage overhead products to achieve higher throughput rates, yields, degrees of conversion, product diversity, etc., so that the flexibility of the process with regard to the processability of a large number of starting materials is considerably improved by the parallel treatment described here, and in particular that Partial streams of the feed materials which contain fractions containing various constituents, can be worked up accordingly, but also mixed products can be worked up which are composed of starting materials which are particularly difficult to treat.

Das Verfahren, bei welchem die schweren Sumpffraktionen ohne Parallelbehandlung zurückgeführt werden können, liefert überragende Ergebnisse, jedoch war es möglich dieses Verfahren weiter zu verbessern. Diese Ausführungsform des Verfahrens wird als ein «Rückführverfahren» bezeichnet. Die verbesserte Ausführungsform wird als ein «Parallelverfahren» bezeichnet. Es ist somit eine gesonderte Behandlung ohne Rückführung hinsichtlich der aus einer grossen Anzahl von schweren Rohölen, Fraktionen von Erdölraffinaten und insbesondere den wärmebeständigen Bestandteilen erhältlichen Produkte und Produktausbeuten vorteilhafter. In der Tat ermöglicht es das hier beschriebene Parallelverfahren alle Rohölbestandteile nahezu vollständig in brauchbare Produkte überzuführen. The process, in which the heavy bottom fractions can be recycled without parallel treatment, gives outstanding results, but it was possible to further improve this process. This embodiment of the process is referred to as a "return process". The improved embodiment is referred to as a "parallel process". A separate treatment without recycling is therefore more advantageous with regard to the products and product yields obtainable from a large number of heavy crude oils, fractions of petroleum refinates and in particular the heat-resistant constituents. Indeed, the parallel process described here enables almost all of the crude oil components to be converted into usable products.

Die obigen Verfahrensvarianten sind durch das verbesserte Produkt gekennzeichnet, welches aus sehr minderwertigen Ausgangsstoffen und Ausgangsstoffen höheren Wasserstoffgehalts erhältlich ist und als Spaltprodukt niedrigere Viskosität und kleinere Molekülgrösse besitzt und üblichen Weiterverarbeitungsgängen unterworfen werden kann. The above process variants are characterized by the improved product, which is obtainable from very low-quality starting materials and starting materials with a higher hydrogen content and has a lower viscosity and smaller molecular size as a cleavage product and can be subjected to customary further processing steps.

Da im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens ein beträchtlicher Hydriergrad erzielt wird, wird das Produkt verbessert und unter Schaffung kleinerer Moleküle ein Produkt geringerer Viskosität erhalten und das Entstehen von freiem Conradsen- oder Ramsbottom-Kohlenstoff vermieden und/oder auf ein äusserst geringes Ausmass begrenzt, so dass sich im Endeffekt eine überragende Lösung des Problems dauernder Forschungen alle Fraktionen eines Raffinerieprodukts zu verwerten ergibt, was bisher nicht in dem hierin geoffenbarten Ausmass in vorteilhafter Weise erzielt werden konnte. Since a considerable degree of hydrogenation is achieved in the process according to the invention, the product is improved and, with the creation of smaller molecules, a product of lower viscosity is obtained and the formation of free Conradsen or Ramsbottom carbon is avoided and / or limited to an extremely small extent, so that the end result is an outstanding solution to the problem of ongoing research to utilize all fractions of a refinery product, which could not previously be advantageously achieved to the extent disclosed herein.

Das hierin beschriebene Verfahren, welches im «Rückführverfahren» und im «Parallelverfahren» besteht, ist somit besonders brauchbar, da Erdölfraktionen, welche bisher nach dem Stand der Technik unter sehr harten Bedingungen umgesetzt wurden, mittels der geoffenbarten Katalysatoren unter weniger harten Bedingungen im direkten Durchlauf entweder nach einem Rücklaufverfahren oder einem Parallelverfahren umgesetzt werden können.. Die sehr wärmebeständigen Bodenprodukte (der üblichen Arbeitsweise), welche den kleineren Teil des gesamten Gemisches bilden und schwierig zu behandeln sind, werden entweder vorbehandelt und rückgeführt oder können, statt anfänglich beispielsweise durch erneutes Kochen des Sumpfproduktes und/oder Rückführen stärker angegriffen zu werden, in einer Parallelbehandlung im erforderlich starken Ausmass behandelt werden. Die Stärke der Behandlung beim Rückführverfahren The process described here, which consists of the “recycle process” and the “parallel process”, is therefore particularly useful since petroleum fractions, which have hitherto been implemented under very harsh conditions according to the prior art, are used in a direct pass through the disclosed catalysts under less harsh conditions can be implemented either by a return process or a parallel process. The very heat-resistant soil products (the usual way of working), which form the smaller part of the entire mixture and are difficult to treat, are either pretreated and recycled or can be used instead of initially, for example, by re-cooking of the bottom product and / or recycling to be attacked to a greater extent are treated in a parallel treatment to the extent necessary. The strength of treatment in the return procedure

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oder beim Parallelverfahren ist noch immer deutlich geringer als die gemäss dem Stand der Technik erforderliche Behandlungsintensität und liefert weit bessere Ergebnisse hinsichtlich Produktausbringen, hinsichtlich einfacherer Abtrennschritte für die Bestandteile und anderer später erläuterter günstiger Eigenschaften. or in the case of the parallel process is still significantly lower than the treatment intensity required according to the prior art and delivers far better results with regard to product application, with regard to simpler separation steps for the components and other advantageous properties explained later.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist auch auf andere Produkte wie Gilsonit (auch als Uintait bekannt, ein in Utah vorkommender schwarzer glänzender Asphalt), Pech (ein Naturprodukt und/oder Raffinerieprodukt), Teere wie solche aus Teergruben in Kalifornien, Asphalte (natürliche) wie der in Asphaltseen auf Trinidad und in Utah anzutreffende Asphalt und ähnliche Naturprodukte oder nach Raffinerieverfahren, welche Öle, Harze und Asphaltene in den Rückständen konzentrieren, erhältliche Produkte, in Raffinerien anfallendes Schlammöl, welches häufig keinen Destillationspunkt besitzt, Sumpföl aus Kohlevergasungsanlagen, beispielsweise Produkte der Lösungsmittelextraktion von Kohle, oder Kohleextrakte der von Satrien, oben, S. 206 angegebenen Art, oder Bodenfraktionen von Schieferölen, schwere Bodenprodukte aus dem Lurgi-Vergasungsverfahren, welche in Südafrika beim Arbeiten nach dem SASOL-Verfahren anfallen, Schwelprodukte wie sie beim Destillieren dieser Produkte anfallen und sowohl harte als auch weiche Harze und Asphaltene anwendbar. Es ist zu empfehlen einige der Ausgangsstoffe miteinander zu vermischen, jedoch kann dies den herrschenden Reaktionsbedingungen entsprechend durch Versuche ermittelt werden. Unter schweren Rohölen werden Rohöle mit einer API-Zahl von weniger als etwa 22, darunter auch die Rohöle mit einer negativen API-Zahl verstanden. The process according to the invention is also applicable to other products such as gilsonite (also known as uintaite, a black shiny asphalt found in Utah), pitch (a natural product and / or refinery product), tars such as those from tar pits in California, asphalts (natural) like that in Asphalt lakes on Trinidad and Utah, asphalt and similar natural products or refinery processes which concentrate oils, resins and asphaltenes in the residues, products available, refinery sludge oil, which often does not have a distillation point, sump oil from coal gasification plants, e.g. products from solvent extraction from coal , or coal extracts of the type specified by Satrien, above, p. 206, or soil fractions of shale oils, heavy soil products from the Lurgi gasification process, which occur in South Africa when working according to the SASOL process, smoldering products such as those obtained when distilling these products, and both hard than soft resins and asphaltenes can also be used. It is recommended to mix some of the starting materials with each other, but this can be determined by tests according to the prevailing reaction conditions. Heavy crude oils are crude oils with an API number of less than about 22, including crude oils with a negative API number.

Das hier geoffenbarte Kombinationsverfahren sieht vor die flüchtigeren Erdölfraktionen und ähnliche Kohlenwasserstoffe direkt abzutreiben, jedoch werden die schwereren Bodenprodukte, also die schwereren Bestandteile und insbesondere die wärmebeständigeren Bestandteile in Abhängigkeit von der erforderlichen Stärke der Behandlung bzw. Behandlungsintensität vorteilhafterweise nach einem Rücklaufverfahren oder einem Parallelverfahren behandelt. Beispielsweise werden die die grösste Behandlungsintensität benötigenden Ausgangsmaterialien am besten nach dem Parallelverfahren behandelt. Es wird somit jenes Verfahren ausgewählt, welches für das Material am geeignetsten ist und nicht die gesamte Ausbeute des Produktes aus dem ersten Reaktor beeinträchtigt und die gewonnenen Bodenprodukte durch ein Rückführverfahren oder in einem Parallelbehandlungs-folge verbessert und die Gesamtausbeuten erhöht. The combination process disclosed here provides for the more volatile petroleum fractions and similar hydrocarbons to be driven off directly, but the heavier soil products, i.e. the heavier constituents and in particular the more heat-resistant constituents, are advantageously treated according to a return process or a parallel process, depending on the required strength of the treatment or treatment intensity. For example, the starting materials that require the greatest treatment intensity are best treated using the parallel method. The process which is most suitable for the material and does not impair the overall yield of the product from the first reactor and which improves the bottom products obtained by a recycle process or in a parallel treatment sequence and increases the overall yields is thus selected.

Obzwar das «Parallelverfahren» im Zusammenhang mit einer zweistufigen Reaktionsfolge oder im Zusammenhang mit der Behandlung von zwei Parallelströmen geoffenbart worden ist, sind doch dort weitere Parallelbehandlungen anwendbar, wo die in der zweiten Reaktionsstufe oder im zweiten Strom anfallenden wärmebeständigen Produkte ohne Rückführung weiter umgesetzt werden können. Although the «parallel process» has been disclosed in connection with a two-stage reaction sequence or in connection with the treatment of two parallel streams, further parallel treatments can still be used where the heat-resistant products obtained in the second reaction stage or in the second stream can be converted further without recycling .

Als Ergebnis der oben geoffenbarten Kombination von Verfahrensstufen ergeben sich durch die Erfindung vorteilhafte Raum-Zeit-Geschwindigkeiten, Absolutausbeuten und Ausbeuten je einzelnem Parallelstrom und kombinierte Ausbeuten. As a result of the combination of process stages disclosed above, the invention results in advantageous space-time velocities, absolute yields and yields per individual parallel stream and combined yields.

Bei einer parallelen Behandlung lieferte beispielsweise das Gemisch von besonders wärmebeständigen Produkten einer schweren Sumpffraktion Endprodukte mit einem K-Wert von etwa 11,71, also hochmolekulare Paraffine, was im Hinblick darauf erreicht wird, dass die Kopfprodukte aus dem ersten Reaktor leichter weiterverarbeitet werden können, um beispielsweise die Bromzahl zu verringern und ähnliches zu erreichen. In a parallel treatment, for example, the mixture of particularly heat-resistant products of a heavy bottom fraction gave end products with a K value of about 11.71, i.e. high-molecular paraffins, which is achieved in view of the fact that the top products from the first reactor can be processed more easily, For example, to reduce the bromine number and achieve the like.

In der Zeichnung veranschaulicht Fig. 1 schematisch das in einem Siedebettreaktor durchgeführte Rücklaufverfahren und Fig. 2 schematisch ein kontinuierliches Verfahren, bei welchem die verschiedenen Ausgangsmaterialien nach dem Parallelverfahren in brauchbare Produkte übergeführt werden. In the drawing, FIG. 1 schematically illustrates the reflux process carried out in a boiling bed reactor, and FIG. 2 schematically shows a continuous process in which the various starting materials are converted into useful products by the parallel process.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Reaktor der ersten Stufe ein Siedebettreaktor 10, der ein an der Oberseite mit einem Auffangtrichter 15 ausgestattetes Reaktionsgefäss 11 und eine Pumpe 14 zum Umwälzen der an der Umsetzung teilnehmenden flüchtigen oder flüssigen Produkte 8 aufweist. Der Katalysator 9 ist ein dispergierter Trägerkatalysator, der durch das Medium 8 in Schwebe gehalten wird. Ein an der Umsetzung teilnehmendes und den Katalysator 9 hiefür beinhaltendes Medium 8 kann durch Einpumpen des Mediums in den Reaktor und Verteilen innerhalb des Reaktors umgewälzt werden. Typischerweise kann das Umwälzmedium im Bereiche des Bodens des Reaktors zugeführt werden, jedoch kann es auch an irgendeiner anderen Stelle oder an mehreren Stellen des Reaktors zugeführt werden. In einem kleineren Massstab kann als enge Annäherung an einen Siedebettreaktor ein Rührbehälter vorgesehen werden, sofern der Trägerkatalysator sich in einem Käfig oder in Käfigen oder Körben wie vier Hüllsieben aus rostfreiem Stahl befindet und diese Käfige oder Körbe an einem geeigneten Rahmen aufgehängt sind, der durch einen aussen angeordneten Motor angetrieben ist. Durch Verändern der Drehzahl von beispielsweise 20 bis 180 min-1, insbesondere 50 bis 150 min-1, konnten die Reaktionen weitgehend an die in einem Siedebettreaktor ablaufenden Reaktionen angeglichen werden. Es ist weiters wichtig, dass ein ausreichender Kontakt zwischen Dampf, Katalysator und Medium gegeben ist, um das gewünschte Ergebnis sicherzustellen. As shown in FIG. 1, the first stage reactor is a boiling bed reactor 10, which has a reaction vessel 11 equipped on the top with a collecting funnel 15 and a pump 14 for circulating the volatile or liquid products 8 participating in the reaction. The catalyst 9 is a dispersed supported catalyst which is kept in suspension by the medium 8. A medium 8 participating in the reaction and containing the catalyst 9 therefor can be circulated by pumping the medium into the reactor and distributing it within the reactor. Typically, the circulating medium can be supplied in the region of the bottom of the reactor, but it can also be supplied at any other point or at several points in the reactor. On a smaller scale, a stirred tank can be provided as a close approximation to a boiling-bed reactor, provided that the supported catalyst is in a cage or in cages or baskets such as four stainless steel enveloping sieves and these cages or baskets are suspended from a suitable frame which is suspended by a externally arranged motor is driven. By changing the speed of, for example, 20 to 180 min-1, in particular 50 to 150 min-1, the reactions could largely be adapted to the reactions taking place in a boiling-bed reactor. It is also important that there is sufficient contact between steam, catalyst and medium to ensure the desired result.

Reaktoren mit umgewälztem Fliessbett, in welchen der Trägerkatalysator mit dem Medium umgewälzt wird, oder Fliessbettreaktoren können ebenfalls verwendet werden. In ähnlicher Weise können auch Festbettreaktoren verwendet werden, in welchen das Medium zu erwähntem Zweck abwärts oder aufwärts strömt. Circulated fluidized bed reactors in which the supported catalyst is circulated with the medium or fluidized bed reactors can also be used. Similarly, fixed bed reactors can be used in which the medium flows downwards or upwards for the purpose mentioned.

Ein vorgewärmtes Ausgangsmaterial wie Asphaltene oder ein OHA-Schnitt wird über eine Leitung 12 eingeführt. Dampf 13 kann zusammen mit dem Ausgangsmaterial in den Reaktor 10 eingebracht werden, kann jedoch auch vom Boden des Reaktors 10 her auf das Medium verteilt werden. A preheated starting material such as asphaltenes or an OHA cut is introduced via a line 12. Steam 13 can be introduced into the reactor 10 together with the starting material, but can also be distributed to the medium from the bottom of the reactor 10.

Die erhaltenen Flüssigkeiten niedrigerer Viskosität werden über eine Rohrleitung 15a grossen Durchmessers abgeführt und erforderlichenfalls in einer Abschreckzone 16 in geeigneter Weise gekühlt und dann in den Reaktor 17 der zweiten Stufe eingeführt. Obzwar in der Figur nur ein Reaktor gezeigt ist, können auch mehrere in Reihe geschaltete oder parallel geschaltete Reaktoren verwendet werden. Diese Reaktoren können den Katalysator als Festbettkatalysator enthalten oder Gasphasen- oder Dampfreaktoren sein. Eine Kolonne, in welcher der Katalysator in der gezeigten Weise auf Schalen 17a abgestützt ist, ist typisch. Für diesen Zweck können auch andere bekannte Einrichtungen wie Rieselbettreaktoren u. dgl. verwendet werden. Das Sumpfprodukt aus der zweiten Reaktionsstufe wird in der Auffangzone 18 aufgefangen. Dieses Sumpfprodukt wird als Bodenprodukt Nr. 1 (Produkt aus dem Boden Nr. 1) bezeichnet. Dieses Bodenprodukt kann zur Gänze oder zum Teil zusammen mit dem im Auffangtrichter 15 aufgefangenen Medium in den Siedebettreaktor zurückgeführt werden. Erforderlichenfalls kann hiefür eine Pumpe 14a verwendet werden. Es kann auch ein Teil des Produktes abgezweigt und für eine Weiterverarbeitung gewonnen werden. Die Kopffraktion aus dem Reaktor 17 der zweiten Stufe kann in einem Rückflusskocher 19 auf Rückfluss erhitzt werden und die Produkte können aus die5 The liquids of lower viscosity obtained are discharged via a pipeline 15a of large diameter and, if necessary, suitably cooled in a quenching zone 16 and then introduced into the second stage reactor 17. Although only one reactor is shown in the figure, several reactors connected in series or connected in parallel can also be used. These reactors can contain the catalyst as a fixed bed catalyst or can be gas phase or steam reactors. A column in which the catalyst is supported on trays 17a in the manner shown is typical. For this purpose, other known devices such as trickle bed reactors u. Like. Be used. The bottom product from the second reaction stage is collected in the collecting zone 18. This bottom product is referred to as soil product No. 1 (product from soil No. 1). All or part of this bottom product can be returned to the boiling-bed reactor together with the medium collected in the collecting funnel 15. If necessary, a pump 14a can be used for this. Part of the product can also be branched off and obtained for further processing. The top fraction from the second stage reactor 17 can be heated to reflux in a reflux cooker 19 and the products can be removed from the reactor

10 10th

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sem Rückflusskocher abgezweigt werden und die gasförmigen Produkte daraus können in einem zweiten Reaktor, welcher dem Reaktor 17 ähnlich, jedoch nicht dargestellt ist, weiter aufgearbeitet werden; alle diese Reaktoren werden zum Unterschied vom Reaktor 10 der ersten Stufe, in welchem das Ausgangsmaterial gespalten wird, als Reaktoren der zweiten Stufe bezeichnet. Die Produkte aus dem Reaktor der zweiten Stufe und andere gasförmige Produkte können in einem weiteren Reaktor behandelt werden, wobei beispielsweise durch Hindurchleiten durch ein geeignetes Bad irgendwelche unerwünschte Bestandteile wie Schwefelwasserstoff abgetrennt werden. Dies kann in einem Gefäss 20 erfolgen, in welchem Kaliumhydroxid gelöst wurde. Sem reflux are branched off and the gaseous products can be further processed in a second reactor, which is similar to the reactor 17, but not shown; all of these reactors, unlike the first stage reactor 10 in which the starting material is split, are referred to as second stage reactors. The products from the second stage reactor and other gaseous products can be treated in a further reactor, for example by removing any undesirable constituents such as hydrogen sulfide by passing them through a suitable bath. This can be done in a vessel 20 in which potassium hydroxide has been dissolved.

Die gasförmigen Produkte werden sodann in üblicher Weise gewonnen. The gaseous products are then obtained in the usual way.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Reaktor 110 der ersten Stufe ein Fliessbettreaktor (Siedebettreaktor). Dieser Reaktor kann auch ein Reaktor mit eingehängtem Rührkorb oder Rührkäfig oder ein Siedebettreaktor (Fliessbettreaktor) sein. Die Rührkäfige bzw. -körbe sind nicht dargestellt. Da jedoch Siedebettreaktoren (Fliessbettreaktoren) und Rührkäfig- bzw. Rührkorbreaktoren einander hinsichtlich des Betriebsverhaltens und der Arbeitsweise weitgehendst ähneln, werden diese Reaktoren als gleichwertig angesehen. As shown in Fig. 2, the first stage reactor 110 is a fluidized bed reactor (boiling bed reactor). This reactor can also be a reactor with a suspended stirring basket or stirring cage or a boiling bed reactor (fluidized bed reactor). The stirring cages or baskets are not shown. However, since boiling bed reactors (fluidized bed reactors) and stirred cage or stirred basket reactors are largely similar in terms of operating behavior and mode of operation, these reactors are considered to be equivalent.

Der Reaktor 110 besteht aus einem an der Oberseite eine Auffangvorrichtung wie einen Trichter 115 aufweisenden Reaktionsgefäss 111 und einer Pumpe 114 zum Umwälzen des an der Umsetzung teilnehmenden Mediums 108. Die Beschickung bzw. das Medium 108 kann Erdöl oder ein unterhalb etwa 454,44 C siedender Erdölrückstand sein, kann jedoch auch eine OHA-Fraktion (Öl, Harz, Asphaltene) sein, die oberhalb dieser Temperatur, beispielsweise über 565.56 C siedet, also keinen Siedepunkt besitzt. Ein disper-gierter Trägerkatalysator 109 wird mit dem Medium 108 umgewälzt. Ein Sieb 109a verhindert, dass der Katalysator zusammen mit dem siedenden Medium 108 nach oben strömt. Das an der Umsetzung teilnehmende und den Katalysator enthaltende Medium kann, falls der Katalysator im Medium suspendiert bleibt, unter Umständen mittels der Pumpe 114 umgewälzt werden (für Umwälz-Fliessbett-Reak-toren), jedoch kann auch bloss eine im Auffangtrichter 115 aufgefangene und vom Katalysator befreite flüssige Phase umgewälzt werden. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, kann das durch die Pumpe 114 geförderte siedende Medium irgendwo in den Reaktor eingeführt werden, obzwar es im Regelfall am Boden des Reaktors oder nahe diesem Boden zugeführt wird. The reactor 110 consists of a reaction vessel 111 having a collecting device on the upper side, such as a funnel 115, and a pump 114 for circulating the medium 108 participating in the reaction. The feed or the medium 108 can be petroleum or a boiling below about 454.44 ° C Petroleum residue, but can also be an OHA fraction (oil, resin, asphaltenes) that boils above this temperature, for example above 565.56 C, and therefore has no boiling point. A dispersed supported catalyst 109 is circulated with the medium 108. A sieve 109a prevents the catalyst from flowing upward together with the boiling medium 108. The medium participating in the reaction and containing the catalyst can, if the catalyst remains suspended in the medium, be circulated under certain circumstances by means of the pump 114 (for circulating fluidized-bed reactors), but it is also possible for only one collected in the collecting funnel 115 and from the Catalyst-free liquid phase are circulated. As shown in the drawing, the boiling medium conveyed by pump 114 can be introduced anywhere into the reactor, although it is typically fed to or near the bottom of the reactor.

Die Beschickung 108 der oben beschriebenen Art wird in einem einzigen Einlass mit Dampf und/oder Wasser 113 vereinigt, jedoch können für diese Stoffe einzelne Einlässe am Umfang des Gefässes 111 verteilt vorgesehen sein. Die wärmebeständigen Erdölbestandteile, welche eine längere Verweilzeit benötigen, unterliegen der katalytischen Reaktion und werden über die Auslassleitung 115a ausgetragen, die direkt in einen Zyklon 116 führt, in welchem die dampfförmigen Produkte von den flüssigen Produkten und/oder den mitgerissenen Produkten und den vom Dampf aus dem Siedebett mitgeführten Produkten getrennt werden. Es kann mehr als ein Zyklon 116 verwendet werden. Die Sumpfprodukte 112a aus dem Zyklon werden in einem gesonderten Parallelstrom verarbeitet. The feed 108 of the type described above is combined in a single inlet with steam and / or water 113, but individual inlets can be provided for these substances distributed around the circumference of the vessel 111. The heat-resistant petroleum components, which require a longer residence time, are subject to the catalytic reaction and are discharged via the outlet line 115a, which leads directly into a cyclone 116, in which the vaporous products from the liquid products and / or the entrained products and those from the steam products carried along with the bed. More than one cyclone 116 can be used. The bottom products 112a from the cyclone are processed in a separate parallel stream.

Die Kopfprodukte aus den Zyklonen 116 können in der in der Zeichnung veranschaulichten Weise in einer Abschreckzone 116 abgeschreckt und unmittelbar anschliessend in einem Reaktionsgefäss 117 umgesetzt werden. Es mag genügen die Produkte vor dem Einführen in das Reaktionsgefäss 117 nicht abzuschrecken wenn das Abschrecken darin ablaufen kann. Der Grund für das Abschrecken wird später erläutert werden. The top products from the cyclones 116 can be quenched in the manner illustrated in the drawing in a quenching zone 116 and then immediately implemented in a reaction vessel 117. It may be sufficient not to quench the products before introducing them into the reaction vessel 117 if the quenching can take place therein. The reason for the quenching will be explained later.

Nach defn Einführen in das Gefäss 117 wird ein später beschriebener geeigneter Katalysator, ein Trägerkatalysator oder ein Katalysator ohne Träger, in der schematisch gezeigten Weise auf einer Schale 117a oder durch andere Einrichtungen suspendiert. Der Katalysator bewirkt die Umsetzung im Gasstrom oder Flüssigkeitsstrom zu einer leichteren Fraktion und einer schwereren Fraktion oder bewirkt eine Hydrierung des Gasstromes. Diese Bodenprodukte können, beispielsweise in einem Gefass 118 gewonnen und in üblicher Weise oder in später noch zu beschreibender Weise in einem weiteren Parallelstrom getrennt aufgearbeitet werden. After it has been introduced into the vessel 117, a suitable catalyst described later, a supported catalyst or a catalyst without a carrier, is suspended in the manner shown schematically on a dish 117a or by other means. The catalyst effects the conversion in the gas stream or liquid stream to a lighter fraction and a heavier fraction or causes a hydrogenation of the gas stream. These bottoms can be obtained, for example, in a vessel 118 and processed separately in a further parallel flow in the usual manner or in a manner to be described later.

Weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Reaktionsge-fässe nach Art des Reaktionsgefässes 117 können im gleichen Strömungsweg vorgesehen sein. Das schliessliche Abziehen der Gase aus dem Rückflusskühler 119 oder anderen nicht dargestellten Kühlern kann in üblicher Weise durch Kühlen und/oder Tieftemperaturkühlen und/oder Kondensieren unter Druck vorgenommen werden und braucht nicht erörtert zu werden. Further reaction vessels, not shown in the drawing, of the type of the reaction vessel 117 can be provided in the same flow path. The final withdrawal of the gases from the reflux cooler 119 or other coolers, not shown, can be carried out in the usual way by cooling and / or low-temperature cooling and / or condensation under pressure and need not be discussed.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen die gasförmigen Bestandteile des anfänglichen unmittelbar erhaltenen Destillats nach der Behandlung im Gefäss 117 bei einer Temperatur von etwa 130 ~C bis etwa 140 *C in einem Reaktionsgefäss der in der Figur mit 117 bezeichneten Art weiter zu behandeln. Falls stärker gesättigte Produkte erwünscht sind, kann eine in geeigneter Weise ausgewählte und eingestellte Rückflusskolonne 119 zum Auffangen dieser Produkte verwendet werden. It has proven advantageous to further treat the gaseous constituents of the initial distillate obtained immediately after the treatment in the vessel 117 at a temperature of about 130.degree. C. to about 140.degree. C. in a reaction vessel of the type designated 117 in the figure. If more saturated products are desired, a suitably selected and adjusted reflux column 119 can be used to collect these products.

Die Bodenprodukte 112a des beispielsweise in den Zyklonen 116 abgetrennten Reaktionsproduktes sind in der Regel die wärmebeständigeren Bestandteile des Erdöls oder der Erdölprodukte. Diese Produkte 112a, von welchen anzunehmen ist, dass sie im Reaktor 110 teilweise umgesetzt worden sind (was sich beispielsweise aus der verbesserten API-Zahl ergibt), werden am besten in einem ersten Parallelzweig weiterbehandelt. Da diese Bodenprodukte wegen des im Siedebett suspendierten Katalysators 109 zu einem gewissen Grad umgesetzt worden sind, wird die weitere Umsetzung am besten mit einem anderen spezifischen Katalysator vorgenommen, der erforderlichenfalls so abgeändert worden ist, dass er der speziellen Beschickung genügt. Bottom products 112a of the reaction product separated, for example, in cyclones 116 are generally the more heat-resistant constituents of petroleum or petroleum products. These products 112a, which can be assumed to have been partially implemented in reactor 110 (which results, for example, from the improved API number), are best processed in a first parallel branch. Since these bottoms have been converted to some extent because of the catalyst 109 suspended in the boiling bed, the further implementation is best carried out with another specific catalyst that has been modified, if necessary, to suit the particular feed.

Dieser zweite Strom aus Beschickungsmaterial besteht somit aus den Bodenprodukten 112a, die dem Reaktionsgefäss 130 zusammen mit Dampf zugeführt werden, und dieser ebenfalls zugeführte Strom empfiehlt sich für eine katalyti-sche Behandlung des noch heissen Produkts. Diese Beschik-kung 112a ist einer Hydrierung zugänglicher, womit weitere Verbesserungen erzielt werden, die es gestatten Bestandteile niedrigerer Viskosität der schwereren Erdölfraktion zu erhalten. Die zugeführten Bodenprodukte 112a können mit Vorteil mit einem Katalysator anderer Zusammensetzung in Anwesenheit von Dampf im gleichen Verhältnisbereich für Dampf wie für die dem ersten Reaktor 111 zugeführte Beschickung behandelt werden. Es haben sich Katalysatoren verschiedenster Zusammensetzung in den späteren Umsetzungen als vorteilhafter erwiesen als der ursprünglich im Siedebett eingesetzte und dort mit 109 bezeichnete Katalysator. Die Verwendung eines unterschiedlichen Katalysators ist auf die partielle Umsetzung der hitzebeständigeren Bestandteile im Gefäss 111 zurückzuführen. Die Katalysatorzusammensetzungen von Katalysatoren zum Behandeln der verschiedenen Bodenfraktionen wird später weiter erörtert. This second stream of feed material thus consists of the bottom products 112a, which are fed to the reaction vessel 130 together with steam, and this stream, which is likewise fed in, is recommended for a catalytic treatment of the still hot product. This feed 112a is more amenable to hydrogenation, which provides further improvements that allow lower viscosity components of the heavier petroleum fraction to be obtained. The bottom products 112a fed can advantageously be treated with a catalyst of different composition in the presence of steam in the same ratio range for steam as for the feed fed to the first reactor 111. Catalysts of various compositions have proven to be more advantageous in the later reactions than the catalyst originally used in the boiling bed and designated 109 there. The use of a different catalyst is due to the partial conversion of the more heat-resistant components in the vessel 111. The catalyst compositions of catalysts for treating the various soil fractions will be discussed further later.

Da auf das Reaktionsgefäss 130 ein nicht dargestelltes weiteres Reaktionsgefäss folgen kann, können die in der Rückflusskolonne 133 gewonnenen Kopfprodukte aus dem Reaktionsgefäss 130 weiter verarbeitet werden. Üblicherwei- Since another reaction vessel (not shown) can follow the reaction vessel 130, the overhead products obtained in the reflux column 133 can be processed further from the reaction vessel 130. Usually

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se können die aus dem Kopf der Rückflusskolonne 133 austretenden Produkte durch Waschen in einem Gefäss 135 von unerwünschten Bestandteilen, beispielsweise H2S, befreit und die gasförmigen Produkte anschliessend gewonnen und wiederverwendet werden. Das Reaktionsgefäss 130 kann in ähnlicher Weise wie das Reaktionsgefäss 117 verwendet werden, also als aufwärts oder abwärts durchströmter Reaktor mit einem Trägerkatalysator oder einem in einem Bett oder auf Schalen 130a suspendierten trägerlosen Katalysator oder als Festbettkatalysator verwendet werden. Ein flüssiger Katalysator wie wasserhaltige Schmelzen verschiedener Alkalimetallsulfide, die bei der gewünschten Temperatur flüssig sind, können in den nachgeschalteten Reaktoren in der in der US-PS 4 366 044 beschriebenen Weise ebenfalls verwendet werden. The products emerging from the top of the reflux column 133 can be freed of undesired constituents, for example H2S, by washing in a vessel 135 and the gaseous products can then be recovered and reused. The reaction vessel 130 can be used in a similar manner to the reaction vessel 117, that is to say it can be used as an upward or downward flow reactor with a supported catalyst or an unsupported catalyst suspended in a bed or on trays 130a, or as a fixed bed catalyst. A liquid catalyst such as water-containing melts of various alkali metal sulfides that are liquid at the desired temperature can also be used in the downstream reactors in the manner described in U.S. Patent 4,366,044.

Falls keine weitere Verringerung der Molekülgrösse des Kopfdestillats aus dem ersten Reaktor erwünscht ist, sollte dieses Kopfdestillat in der Dampfphase der Reaktoren unmittelbar nach dem Austreten aus dem Zyklon 116, welcher die Bodenprodukte (der schwere Anteil, der teilweise umgesetzte Anteil oder der nicht umgesetzte zurückzuführende Anteil) vom das Produkt darstellenden Kopfdestillat abtrennt, hydrierend behandelt werden. Ein Abschrecken, beispielsweise in einer Abschreckeinrichtung 116a, verhindert ein erneutes Kondensieren der gespaltenen Bestandteile. Die hydrierende Behandlung wird durch die Abwesenheit der im Zyklon 116 abgetrennten schwereren Fraktionen erleichtert. Das hydrierende Behandeln erfolgt definitionsgemäss ohne thermisches oder katalytisches Kracken durch Einführen von Wasserstoff in ein Molekül. Da die Hydrierreaktion exotherm abläuft, trägt die zuvor erwähnte Abschreckeinrichtung 116a dazu bei die Temperatur zu steuern und eine Beeinträchtigung der Produkte durch übermässig hohe Temperaturen zu vermeiden. If no further reduction in the molecular size of the overhead distillate from the first reactor is desired, this overhead distillate should be in the vapor phase of the reactors immediately after leaving the cyclone 116, which is the bottom products (the heavy portion, the partially converted portion or the unreacted portion to be recycled ) separated from the top distillate representing the product, treated with hydrogenation. Quenching, for example in a quenching device 116a, prevents the split components from condensing again. The hydrating treatment is facilitated by the absence of the heavier fractions separated in cyclone 116. By definition, the hydrogenating treatment takes place without thermal or catalytic cracking by introducing hydrogen into a molecule. Since the hydrogenation reaction is exothermic, the aforementioned quenching device 116a helps to control the temperature and to avoid impairment of the products by excessively high temperatures.

Für diese hydrierende Behandlung können Festbettreaktoren oder Reaktoren für flüssige Katalysatoren verwendet werden. Derzeit scheinen jedoch Reaktoren für flüssige Katalysatoren bei Temperaturen unter 280 C deshalb mit dem grössten Wirkungsgrad zu arbeiten, da sich die Katalysatoren oberhalb 280 C wegen der gegenseitigen Umwandlung der Hydrate verfestigen. Fixed bed reactors or liquid catalyst reactors can be used for this hydrogenating treatment. At the moment, however, reactors for liquid catalysts at temperatures below 280 C seem to work with the greatest efficiency, since the catalysts solidify above 280 C due to the mutual conversion of the hydrates.

Hinsichtlich des Hydrierungsgrades sind Festbettreaktoren den mit flüssigen Katalysatoren betriebenen Reaktoren unterlegen. With regard to the degree of hydrogenation, fixed bed reactors are inferior to the reactors operated with liquid catalysts.

Das Beschickungsmaterial, typischerweise eine aus Öl, Harz und Asphaltenen bestehende OHA-Fraktion, ist ein Material, welches bei Atmosphärendruck oberhalb 537,78 C siedet. Obzwar dies nur eine rohe Umschreibung darstellt, weil die Menge an Öl, Harz und Asphaltenen nicht notwendigerweise bekannt ist, ergibt sich daraus doch ein brauchbares Mass für den wärmebeständigsten Bestandteil in einem Öl. Es ist bekannt, dass Asphaltene aus Erdölrückständen oder aus der OHA-Fraktion durch Lösungsmittel extrahiert werden können und hiebei ein weiterzubehandelnder Rückstand aus Öl und Harz erhalten wird. Asphaltene sind naturgemäss einer Weiterverarbeitung, beispielsweise einer katalytischen oder sonstigen Weiterverarbeitung, besonders unzugänglich und stellen damit eine Fraktion dar, welche gemäss bekannten Methoden nur durch Verbrennen oder durch an sich bekanntes Verkoken und Abspalten des gesamten vorhandenen Wasserstoffs verwertet werden konnten. The feedstock, typically an OHA fraction consisting of oil, resin and asphaltenes, is a material that boils above 537.78 C at atmospheric pressure. While this is a rough description because the amount of oil, resin and asphaltenes is not necessarily known, it does provide a useful measure of the most heat-resistant component in an oil. It is known that asphaltenes can be extracted from petroleum residues or from the OHA fraction by solvents, and a residue of oil and resin to be treated is obtained. Asphaltenes are, of course, particularly inaccessible to further processing, for example a catalytic or other further processing, and thus represent a fraction which, according to known methods, could only be used by burning or by known coking and splitting off all the hydrogen present.

Eine zweckmässige Charakterisierung von Asphaltenen liegt darin, dass es sich hiebei um jenen Anteil eines Asphalts oder eines Bitumens handelt, welcher in Schwefelkohlenstoff löslich, jedoch in Paraffinen, beispielsweise Heptan oder Pa-raffinöl, oder in Äther unlöslich ist. Harze können aus OHA-Fraktionen mittels Propan extrahiert werden. Bitumen sind ebenfalls in Schwefelkohlenstoff löslich. Carbene, welche Bestandteile eines Bitumens bilden, sind in Tetrachlorkohlenstoff unlöslich, jedoch in Schwefelkohlenstoff löslich. Die öligen oder weichen Bestandteile von Bitumen werden auch als Malthene oder Maltene bezeichnet und sind in Testbenzin löslich. Maltene sind in Pentan lösliche Verbindungen und Asphaltene sind in Pentan unlösliche Verbindungen. A useful characterization of asphaltenes is that it is the portion of an asphalt or bitumen that is soluble in carbon disulphide but insoluble in paraffins, for example heptane or paraffin oil, or in ether. Resins can be extracted from OHA fractions using propane. Bitumen is also soluble in carbon disulphide. Carbenes, which form part of a bitumen, are insoluble in carbon tetrachloride, but soluble in carbon disulfide. The oily or soft components of bitumen are also known as malthene or maltene and are soluble in white spirit. Maltenes are compounds soluble in pentane and asphaltenes are compounds insoluble in pentane.

Unter die obige Definition fallen im weiteren Sinne die natürlichen Asphalte wie Petrolen, Mineralpech, Erdpech, Trinidadpech und Erdölpech und natürliche Kohlenwasserstoffgemische wie amorphe feste oder halbfeste Fraktionen wie sie bei der Oxydation von Rückstandsölen anfallen. In the broader sense, the above definition includes natural asphalts such as petroleum, mineral pitch, earth pitch, Trinidad pitch and petroleum pitch, and natural hydrocarbon mixtures such as amorphous solid or semi-solid fractions, such as those obtained in the oxidation of residual oils.

Da über eine genaue Definition dieser Verbindungen wie Maltenen oder Asphaltenen oder Gemischen hievon keine Übereinkunft besteht, werden Gemische dieser Verbindungen gemäss dem bekannten Stand der Technik häufig einmal so und einmal anders bezeichnet. Darüber hinaus beeinflussen die beim Extrahieren und beim Fällen praktisch angewendeten Lösungsmittel die Eigenschaften des Endproduktes in mehr oder weniger starkem Ausmass. Aus diesem Grunde werden die mit einem Lösungsmittel wie Schwefelkohlenstoff extrahierten und aus Heptan ausgefällten Asphaltene noch nicht als reine Verbindungen angesehen, weil sie keinen eindeutigen Schmelzpunkt, sondern nur einen Erweichungspunkt besitzen. Die Erweichungspunkte von Asphaltenen können bis zu 204,44 ~C und mehr betragen. Aus diesem Grunde ist es zweckmässig die OHA-Fraktion als eine Fraktion mit einem Siedepunkt von 537,78 °C oder mehr zu definieren obzwar die Temperaturgrenze willkürlich gewählt ist und auch niedrige Temperaturen von beispielsweise 482,22 C gewählt werden können, da nicht das gesamte Material in der gewünschten Weise abgetrieben werden kann. Eine niedrigere Temperatur von 426,67 C charakterisiert lediglich eine weniger unzugängliche Zusammensetzung. Since there is no agreement on a precise definition of these compounds, such as maltenes or asphaltenes or mixtures thereof, mixtures of these compounds are often referred to once and differently in accordance with the known prior art. In addition, the solvents practically used in the extraction and in the precipitation influence the properties of the end product to a greater or lesser extent. For this reason, the asphaltenes extracted with a solvent such as carbon disulfide and precipitated from heptane are not yet regarded as pure compounds because they have no clear melting point, but only a softening point. The softening points of asphaltenes can be up to 204.44 ~ C and more. For this reason, it is useful to define the OHA fraction as a fraction with a boiling point of 537.78 ° C or more, although the temperature limit is chosen arbitrarily and also low temperatures of, for example, 482.22 C can be selected, since not the whole Material can be driven off in the desired manner. A lower temperature of 426.67 C only characterizes a less inaccessible composition.

Beispielsweise besitzt ein durch Lösungsmittelextraktion erhaltenes Asphalten mit hohem Erweichungspunkt eine Erweichungstemperatur von etwa 132,22 C, bei 15,56 °C eine Dichte von etwa 1,1149 und bei 135 C eine Viskosität von 4060 P. Die Dichte beträgt bei 135 "C 1,026, womit die Viskosität 3957 St oder 395 700 cSt beträgt (die Viskosität in St ergibt sich durch Division der in P angegebenen Viskosität durch die Dichte bei der angegebenen Temperatur). Die Viskosität des gleichen, einen hohen Erweichungspunkt besitzenden Asphaltens beträgt bei 148,89 C 877 P und 86 000 cSt in Anbetracht der bei 148,89 "C gemessenen Dichte von 1,016. Die Viskosität dieses Asphaltens beträgt bei 162,78 °C 261,5 P bzw. 26 000 cSt in Anbetracht des spezifischen Gewichts von 1,006 bei 162,78 'C. For example, an asphaltene with a high softening point obtained by solvent extraction has a softening temperature of approximately 132.22 ° C., a density of approximately 1.1149 at 15.56 ° C. and a viscosity of 4060 P at 135 ° C. The density at 135 ° C. is 1.026 , with which the viscosity is 3957 St or 395 700 cSt (the viscosity in St is obtained by dividing the viscosity given in P by the density at the specified temperature) The viscosity of the same asphaltene, which has a high softening point, is 148.89 C. 877 P and 86,000 cSt considering the density of 1,016 measured at 148.89 "C. The viscosity of this asphaltene at 162.78 ° C is 261.5 P or 26 000 cSt considering the specific weight of 1.006 at 162.78 'C.

Die Analyse für das obige, durch Lösungsmittelextraktion erhaltene Asphalten findet sich in der folgenden Tabelle. The analysis for the above asphaltene obtained by solvent extraction can be found in the following table.

Analyse des Asphaltens Analysis of asphalting

Metalle Metals

Kohlenstoff carbon

84,59% 84.59%

Fe Fe

360 ppm 360 ppm

Wasserstoff hydrogen

8,80% 8.80%

Ni Ni

147 ppm 147 ppm

Stickstoff nitrogen

0,82% 0.82%

V V

490 ppm 490 ppm

Schwefel sulfur

5,52% 5.52%

Na N / A

497 ppm 497 ppm

Asche ash

0,27% 0.27%

K K

4 ppm 4 ppm

Feuchtigkeit humidity

0,0% 0.0%

Sauerstoff oxygen

- -

Gesamt total

100,00% 100.00%

Heizwert der Asphaltene: 5,1629 kWh (17 627 B.T.U.) Calorific value of the asphaltenes: 5.1629 kWh (17 627 B.T.U.)

Obzwar die oben genannten Asphaltene als representativ angesehen werden können, können dennoch verschiedene andere Asphaltene in Abhängigkeit von ihrer Herkunft andere Merkmale aufweisen. Although the above-mentioned asphaltenes can be considered representative, various other asphaltenes can have different characteristics depending on their origin.

Aus der obigen Analyse ist ersichtlich, dass diese Produk- From the analysis above it can be seen that these product

8 8th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

9 9

663 960 663 960

te Metalle in beträchtlicher Menge enthalten. Die Menge an Metallen ist von der Herkunft des Materials abhängig und kann bis zu 6000 ppm Vanadium betragen und liegt im Regelfall bei etwa 600 ppm. Nickel und andere metallische Bestandteile können in bis zur letztgenannten Menge liegenden Mengen vorliegen. Diese metallischen Bestandteile beeinträchtigen daher ebenfalls die Verarbeitbarkeit des Rückstandes durch übliche Verfahren zum Aufarbeiten von Erdölrückständen. contain considerable amounts of metals. The amount of metals depends on the origin of the material and can be up to 6000 ppm vanadium and is usually around 600 ppm. Nickel and other metallic components can be present in amounts up to the latter amount. These metallic components therefore also impair the processability of the residue by customary processes for processing petroleum residues.

Auf Grund von verschiedenen Analysen kann der Wasserstoffgehalt einer OHA-Fraktion im Bereiche von 13,5 bis etwa 7 Gew.-% und weniger betragen, jedoch ist dies auch hier keine genaue Kennzeichnung. Der Wasserstoffgehalt eines oberhalb 537,78 °C siedenden Erdölrückstandes beträgt etwa 12,5% und weniger. Auch findet sich «freier» Kohlenstoff (als Conradsen-Kohlenstoff) in reichlicher Menge von beispielsweise bis zu 45 Gew.-%. Der freie Kohlenstoff wird als Conradsen-Kohlenstoff oder als Ramsbottom-Kohlenstoff definiert, jedoch sind diese Analysenwerte nicht identisch, weil für die Definition des «freien» Kohlenstoffs verschiedene Methoden herangezogen werden und dieser Kohlenstoff in Wirklichkeit nicht «frei» ist. In der OHA-Frak-tion kann der Gehalt an Conradsen-Kohlenstoff bis 40 Gew.-% und mehr betragen. In jedem Falle kann der Kohlenstoffrückstand nach dem erfindungsgemässen Verfahren einer Umwandlung zugänglich gemacht werden. On the basis of various analyzes, the hydrogen content of an OHA fraction can be in the range from 13.5 to about 7% by weight or less, but this is not an exact identification here either. The hydrogen content of an oil residue boiling above 537.78 ° C is about 12.5% and less. There is also “free” carbon (as Conradsen carbon) in abundant quantities, for example up to 45% by weight. Free carbon is defined as Conradsen carbon or Ramsbottom carbon, but these analytical values are not identical because different methods are used to define “free” carbon and this carbon is actually not “free”. In the OHA fraction, the Conradsen carbon content can be up to 40% by weight or more. In any case, the carbon residue can be made accessible for conversion by the process according to the invention.

Jedes Kracken, sei es thermisches Kracken oder katalyti-sches Kracken, liefert kleinere Moleküle als sie in der zu krackenden Ausgangsmischung enthalten waren. Ein kleineres Molekül besitzt einen Siedepunkt, welcher bei niedrigerer Temperatur liegt als der eines grösseren Moleküls. Eine hydrierende Behandlung scheint kein Kracken und damit das Entstehen kleinerer Moleküle zur Folge zu haben. Der Temperaturbereich der Siedepunkte scheint damit vor und nach der hydrierenden Behandlung der gleiche zu sein. Every cracking, be it thermal cracking or catalytic cracking, produces smaller molecules than they were contained in the starting mixture to be cracked. A smaller molecule has a boiling point that is at a lower temperature than that of a larger molecule. A hydrating treatment does not seem to result in cracking and the formation of smaller molecules. The temperature range of the boiling points appears to be the same before and after the hydrating treatment.

Das hydrierende Behandeln bewirkt beispielsweise das Hydrieren von Olefinen zu Paraffinen und die Beseitigung von Diolefinen und Triolefinen im Produkt durch Hydrieren dieser Diolefine und Triolefine zu Monoolefinen oder zu Paraffinen. Durch hydrierende Behandlung werden Aromaten in Naphthene übergeführt. Echte Paraffine scheinen bei der hydrierenden Behandlung nicht an der Umsetzung teilzuhaben. The hydrogenating treatment effects, for example, the hydrogenation of olefins to paraffins and the removal of diolefins and triolefins in the product by hydrogenating these diolefins and triolefins to monoolefins or to paraffins. Aromatics are converted into naphthenes by hydrogenation treatment. Real paraffins do not appear to be involved in the implementation of the hydrating treatment.

Durch eine hydrierende Behandlung kann auch der Schwefelgehalt und der Stickstoffgehâlt des Produktes verringert werden. Wenn jedoch die den grössten Teil des Stickstoffs enthaltenden Asphaltene zuvor nicht gekrackt worden sind, ist der Stickstoff dieser Asphaltene für das Abspalten durch die hydrierende Behandlung nicht zugänglich. Das Ausmass des Abspaltens von Schwefel und Stickstoff ist äquivalent dem hydrierenden Behandeln einer ungesättigten Bindung (wo an jener Stelle, an welcher Wasserstoff in das Molekül einzuführen ist, kein Wasserstoff vorliegt). Zu den durch hydrierendes Behandeln unter Abspaltung von Ammoniak und/oder Schwefelwasserstoff in stärker gesättigte Verbindungen überführbaren Schwefel- und Stickstoffverbindungen zählen jene, welche in exponierter Lage ihrer chemischen Struktur Schwefel- und Stickstoffatome aufweisen, die in einer thermodynamisch günstigen Austauschreaktion durch Wasserstoff ersetzt werden können. The sulfur content and nitrogen content of the product can also be reduced by a hydrating treatment. However, if the asphaltenes containing most of the nitrogen have not previously been cracked, the nitrogen of these asphaltenes is not amenable to being split off by the hydrogenation treatment. The extent of the sulfur and nitrogen cleavage is equivalent to the hydrogenation treatment of an unsaturated bond (where there is no hydrogen at the point where hydrogen is to be introduced into the molecule). The sulfur and nitrogen compounds which can be converted into more saturated compounds by hydrogenating treatment with the elimination of ammonia and / or hydrogen sulfide include those which have exposed chemical and chemical atoms in their exposed position and which can be replaced by hydrogen in a thermodynamically favorable exchange reaction.

Die Bromzahl ist ein Mass für den Grad der Ungesättigtheit des Produktes. Die leichteren Fraktionen ungesättigter Produkte besitzen die höchsten Bromzahlen. Durch hydrierende Behandlung des Produktes wird die Bromzahl auf annehmbare Werte von beispielsweise 40 bis 50 für ein Produkt mit einem anfänglichen Siedepunkt von 204,44 °C gesenkt (welches Produkt durch Destillieren innerhalb des Produktbereiches der oben geoffenbarten Verfahren erhalten worden ist). The bromine number is a measure of the degree of unsaturation of the product. The lighter fractions of unsaturated products have the highest bromine numbers. By hydrogenating the product, the bromine number is reduced to acceptable levels, for example 40 to 50, for a product with an initial boiling point of 204.44 ° C (which product was obtained by distillation within the product range of the methods disclosed above).

Wie bereits zuvor erwähnt, können die Bodenprodukte 31 einen weiteren gesonderten Parallelzweig bilden und als 5 Beschickungsmaterial verwendet werden, jedoch können diese Produkte gleicherweise rückgeführt werden, da die weitere Umsetzung lediglich weitere Komplikationen bedingt. Wenn jedoch die Bodenprodukte 31 schwierig aufzuspalten sind, können sie einem weiteren Arbeitsgang der für die Beschik-io kung 12a und insbesondere in Fig. 2 gezeigten Art unterworfen werden. As already mentioned above, the bottom products 31 can form a further separate parallel branch and can be used as feed material, but these products can likewise be recycled since the further implementation only causes further complications. If, however, the soil products 31 are difficult to split, they can be subjected to a further operation of the type shown for the loading 12a and in particular in FIG. 2.

Da der grösste Teil der Kopfprodukte aus dem Reaktionsgefäss 11 in einem einzigen geraden Durchlauf behandelt wird, bilden die beispielsweise im Zyklon 16 und die im 15 Auffanggefäss 18 aufgefangenen Bodenfraktionen 12a gewünschte Produkte, die in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Erdöls jedoch einen kleineren Anteil ausmachen. Diese Bodenprodukte können somit in kleineren Ge-fassen unter Berücksichtigung der Anteile der Bestandteile 20 im aufzuarbeitenden Erdölprodukt behandelt werden. Dementsprechend können verschiedenste Gemische aus verschiedensten Erdölen in Abhängigkeit von den Bestandteilen des Bodenprodukts 12a nutzbringend behandelt werden. Die Grösse des Reaktors 30 kann entsprechend dem Anteil des 25 Erdöls an Bodenproduktbestandteilen, beispielsweise jenen mit einer Siedetemperatur von 537,78 °C und darüber, bemessen werden. Since the majority of the top products from the reaction vessel 11 are treated in a single straight pass, the bottom fractions 12a collected, for example, in the cyclone 16 and the 15 fractions collected in the 15 collecting vessel 18, which, however, make up a smaller proportion depending on the composition of the petroleum. These soil products can thus be treated in smaller amounts, taking into account the proportions of the constituents 20 in the petroleum product to be worked up. Accordingly, a wide variety of mixtures of a wide variety of petroleum can be beneficially treated depending on the constituents of the soil product 12a. The size of the reactor 30 can be dimensioned in accordance with the proportion of petroleum in soil product components, for example those with a boiling temperature of 537.78 ° C. and above.

Dampf wird in den Reaktor 110 oder in den Reaktor 130 mit solcher Geschwindigkeit zugeführt, dass das angestrebte 30 Produkt bis zu einem gewissen Ausmass die Menge des verwendeten Dampfes diktiert. Der Dampf kann in einer Menge von etwa 50 bis zu 100 und gar 130 Gew.-% des gewonnenen Produktes eingesetzt werden. Die Menge an Dampf kann auch auf einer eine untere Grenze definierenden Basis 35 solcherart ausgedrückt werden, dass wegen des Fehlens von Dampf ein Verkoken nicht in einem nennenswerten Ausmass abläuft, jedoch in den Reaktoren 110 und 130 ablaufen würde, wenn Dampf in unzureichender Menge vorhanden wäre. Die untere Grenze der zugeführten Dampfmenge muss daher 40 eine solche sein, dass in den Reaktoren 110,117, 130 usw. jedwedes nennenswerte Verkoken vermieden wird. Zusatzdampf kann, beispielsweise für die Reaktoren 117, 130 usw. zugeführt werden. Als Dampf wird niedrig gespannter Dampf, typischerweise Abdampf, verwendet. 45 Die Temperatur im Reaktor kann im allgemeinen bis zu 650 °C betragen, obzwar die vorteilhafteste Arbeitstemperatur unter 450 °C, beispielsweise unter 425 °C, liegt. In den folgenden Reaktionsgefassen, beispielsweise in den Reak-tionsgefässen 117, usw., können jedoch niedrigere Tempera-50 turen eingehalten werden, bei welchen ein stärker hydriertes Produkt wie ein eine niedrigere Bromzahl besitzendes Produkt zu entstehen scheint. Die Behandlung des wärmebe-ständigeren Bestandteils im Reaktor 130 mag jedoch die gleiche Temperatur erfordern wie im Reaktor 110. 55 Das Abschrecken kann bei einer Temperatur von 390 °C oder darunter vorgenommen werden. Der nicht gezeigte Reaktor der dritten Stufe kann eine Temperatur im Bereiche von 170 °C und darunter, u.zw. bis herab zu 125 °C (ohne Kondensieren von Dampf) besitzen. Niedrigere Temperatu-60 ren sind erwünscht, da die Hydrierung exotherm abläuft und die Hydrierung zum grössten Teil in den stromab gelegenen Reaktoren durchgeführt wird, wogegen der grösste Teil des Krackens im Reaktor 110 und der geringere Teil des Krakkens im Reaktor 130 durchgeführt wird. Steam is fed into reactor 110 or reactor 130 at a rate such that the desired product dictates to some extent the amount of steam used. The steam can be used in an amount of about 50 to 100 and even 130% by weight of the product obtained. The amount of steam can also be expressed on a lower limit basis 35 such that, due to the lack of steam, coking does not occur to any appreciable extent, but would occur in reactors 110 and 130 if there was insufficient steam . The lower limit of the amount of steam supplied must therefore be 40 such that any significant coking is avoided in the reactors 110, 117, 130 etc. Additional steam can be supplied, for example for the reactors 117, 130, etc. Low-tension steam, typically exhaust steam, is used as steam. 45 The temperature in the reactor can generally be up to 650 ° C, although the most advantageous working temperature is below 450 ° C, for example below 425 ° C. In the following reaction vessels, for example in reaction vessels 117, etc., however, lower temperatures can be maintained at which a more hydrogenated product, such as a product having a lower bromine number, appears to be produced. However, treating the more heat constituent in reactor 130 may require the same temperature as in reactor 110. 55 Quenching can be done at a temperature of 390 ° C or below. The third stage reactor, not shown, can have a temperature in the range of 170 ° C and below, etc. down to 125 ° C (without steam condensing). Lower temperatures are desirable because the hydrogenation is exothermic and most of the hydrogenation is done in the downstream reactors, while most of the cracking is done in reactor 110 and less cracking is done in reactor 130.

65 Der Druck im Gefäss 111 und stromab hievon kann auf Atmosphärendruck gehalten werden. Obzwar Drücke unter Atmosphärendruck möglich sind, sind sie doch nicht so zweckmässig. Falls der Druck zwischen etwa 6,67 und etwa 65 The pressure in vessel 111 and downstream thereof can be kept at atmospheric pressure. Although pressures below atmospheric pressure are possible, they are not so useful. If the pressure is between about 6.67 and about

663 960 663 960

10 10th

10,01 bar (etwa 100 psig oder unter 150 psig) liegt, scheint die Umsetzung besser abzulaufen, obzwar auch Drücke bis zu 25 bar angewendet werden können. Beim Arbeiten unter höheren Drücken scheint aus ungeklärten Gründen ein Druck zwischen 4 und 10,01 bar am besten geeignet zu sein. Beim Arbeiten unter höheren Drücken muss ein Kondensieren von Dampf vermieden werden. Obzwar der genaue Grund unbekannt ist und der Reaktionsmechanismus noch ungeklärt ist, scheint doch in diesem Bereich die Hydrierung besser abzulaufen, jedoch wird durch eine Druckerhöhung die Wirtschaftlichkeit wegen der komplizierteren Einrichtung und der höheren Kapitalinvestition beeinträchtigt. 10.01 bar (about 100 psig or less than 150 psig), the reaction seems to proceed better, although pressures up to 25 bar can also be used. When working at higher pressures, a pressure between 4 and 10.01 bar seems to be the most suitable for unexplained reasons. When working under higher pressures, steam condensation must be avoided. Although the exact reason is unknown and the reaction mechanism is still unclear, the hydrogenation in this area appears to be proceeding better, but increasing the pressure affects the economy due to the more complicated setup and the higher capital investment.

Weiters kann statt des Abtrennens der flüssigen und/oder mitgerissenen Produkte in Zyklonen wie den in der Zeichnung gezeigten Zyklonen 116, von welchen zumindest einer vorgesehen ist, auch eine andere Trenneinrichtung vorgesehen sein, um die Erdölbestandteile auf parallelen Wegen zu behandeln; solche andere Einrichtungen können Zentrifugalabscheider, Abscheidetrommeln od.dgl. sein. Furthermore, instead of separating the liquid and / or entrained products in cyclones such as the cyclones 116 shown in the drawing, of which at least one is provided, another separation device can also be provided in order to treat the petroleum constituents in parallel ways; such other devices can centrifugal separators, separating drums or the like. be.

Der Behandlung können verschiedenste Rohöle irgendwelcher Herkunft und irgendwelcher Viskosität unterworfen werden. Diese Rohöle können, sofern sie bei der Behandlungstemperatur ausreichend flüssig sind, behandelt werden und liefern die hierin angegebenen überragenden Ergebnisse. Auch bei der üblichen Erdölraffination unter Atmosphärendruck anfallende Rückstände und Bodenprodukte können behandelt werden. Diese Ausgangsmaterialien sind somit als Produkte gekennzeichnet, welche einen Siedepunkt von weniger als etwa 454,44 °C besitzen, jedoch werden ihre Bestandteile oder ihre aus dem Reaktor 110 stammenden Reaktionsprodukte, welche einen Siedepunkt oberhalb 454,44 °C besitzen, am besten nach einem Parallelverfahren verarbeitet. Various crude oils of any origin and viscosity can be subjected to the treatment. Provided they are sufficiently liquid at the treatment temperature, these crude oils can be treated and provide the outstanding results stated herein. Residues and soil products from atmospheric pressure refining can also be treated. These starting materials are thus identified as products having a boiling point less than about 454.44 ° C, however their constituents or their reaction products coming from reactor 110 which have a boiling point above 454.44 ° C are best after one Processed in parallel.

Die Weiterverarbeitung im zweiten parallelen Reaktionsweg liefert Produkte ungewöhnlich verbesserter Viskosität, verbesserten Wasserstoffgehaltes und besserer chemischer Struktur, beispielsweise Produkte mit einem höheren Gehalt an Paraffinen mit hohem K-Wert oder aromatische polycyli-sche Verbindungen, welche anschliessend noch zu erwünschten, olefinisch weniger ungesättigten cyclischen Verbindungen und linearen oder verzweigten Paraffinen weiterverarbeitet werden können. Die im Zuge des erfindungsgemässen Verfahrens erhaltenen gasförmigen Produkte und die Umwandlung der ungesättigten Produkte in stärker gesättigte Produkte bewirkt einen weiteren Beitrag zum zuvor beschriebenen Verfahren des Patentinhabers. The further processing in the second parallel reaction path provides products with unusually improved viscosity, improved hydrogen content and a better chemical structure, for example products with a higher content of paraffins with a high K value or aromatic polycyclic compounds, which subsequently also produce desired, olefinically less unsaturated cyclic compounds and linear or branched paraffins can be processed. The gaseous products obtained in the course of the process according to the invention and the conversion of the unsaturated products into more saturated products make a further contribution to the process described above by the patentee.

Beim zwecks Verringerung der Bromzahl und zwecks Verringerung des Stickstoffgehalts und des Schwefelgehalts vorgenommenen hydrierenden Behandeln der bei diesem Verfahren anfallenden Produkte ist es erforderlich zu berücksichtigen, dass durch das hydrierende Behandeln bei der niedrigeren Temperatur das Produkt nicht in nennenswertem Ausmass unter Bildung kleiner Moleküle «gekrackt» wird, wodurch der Siedetemperaturbereich verringert werden würde. Hydrierendes Behandeln des Produktes würde eine weitere Qualitätsverbesserung, u.zw. durch Kracken (bestimmt durch den niedrigeren Siedetemperaturbereich der Produkte geringerer durchschnittlicher Molekülgrösse), erschweren, da bei diesem Verfahren offensichtlich Paraffine nicht gekrackt werden können. In order to reduce the bromine number and to reduce the nitrogen and sulfur content of the hydrogenating treatment of the products obtained by this process, it must be taken into account that the hydrogenating treatment at the lower temperature does not "crack" the product to any appreciable extent with the formation of small molecules. which would reduce the boiling temperature range. Hydrogenating treatment of the product would further improve quality, e.g. by cracking (determined by the lower boiling temperature range of the products of smaller average molecular size), since paraffins obviously cannot be cracked in this process.

Das hydrierende Behandeln soll deshalb die Endstufe des hier beschriebenen Verfahrens bilden und erst dann vorgesehen werden, wenn im Zuge der «Krackstufen» dieses Verfahrens die gewünschte Molekülgrösse erreicht worden ist. Somit werden von Rückständen der Vakuumdestillation gebildete Beschickungsmaterialien unter weniger harten Bedingungen anfänglich auf kleinere Molekülgrösse gekrackt und anschliessend die wärmebeständigen Rückstände, u.zw. der The hydrogenating treatment should therefore form the final stage of the process described here and should only be provided when the desired molecular size has been reached in the course of the “cracking stages” of this process. Thus, feed materials formed from residues from vacuum distillation are initially cracked to a smaller molecular size under less harsh conditions and then the heat-resistant residues, etc. the

Beschickungsstrom 112a, unter den erforderlichen entsprechend harten Bedingungen gekrackt, welche die Produkte des Hauptstroms nicht nachteilig beeinflussen. Das erhaltene Produkt besitzt einen niedrigeren Siedetemperaturbereich. Diese Verringerung der Molekülgrösse ist von einer, bezogen auf das Einsatzmaterial, Verringerung des Schwefelgehaltes und des Stickstoffgehaltes des Kopfproduktes begleitet. Feed stream 112a, cracked under the required appropriately harsh conditions that do not adversely affect the products of the main stream. The product obtained has a lower boiling temperature range. This reduction in molecular size is accompanied by a reduction in the sulfur content and the nitrogen content of the top product, based on the feedstock.

Die die «Krackprodukte» bildenden kleineren Moleküle enthalten nicht so grosse Mengen an Stickstoff wie das Ausgangsmaterial. Stickstoff ist in der Regel im scheren «Asphaltenschwanz» der Erdölrückstände enthalten. Über den Stickstoff an die Methylengruppen des Porphyringerüstes der Asphaltene gebundene Metalle werden dementsprechend im Parallelreaktionspfad abgetrennt. Die Metalle und der Stickstoff verbleiben damit im nicht umgesetzten zentralen Porphyringerüst der Asphaltene und sind damit in jenem Kopfprodukt der Destillation nicht oder nur in sehr geringen Mengen enthalten, welches aus den die Asphaltene enthaltenden Vakuumrückständen erhalten worden ist, wobei die Asphaltene relativ zu dem Asphaltengehalt des Rohöls, aus welchem diese Vakuumrückstände entstanden sind, angereichert worden sind. Die Metalle und der Stickstoff liegen im Bodenprodukt Nr. 1, beispielsweise 112a, welches kein Kopfdestillat liefert, in erhöhter Konzentration vor. Der Schwefelgehalt ist im Asphaltenanteil des Rohöls oder im Rückstand nicht notwendigerweise erhöht. Der Harzanteil des Rückstandes kann bis zu 5 Gew.-% Schwefel enthalten. The smaller molecules forming the “cracking products” do not contain as large a quantity of nitrogen as the starting material. Nitrogen is usually contained in the sheared "asphalt tail" of the oil residues. Metals bound via the nitrogen to the methylene groups of the porphyrin skeleton of the asphaltenes are accordingly separated in the parallel reaction path. The metals and the nitrogen thus remain in the unreacted central porphyrin skeleton of the asphaltenes and are therefore not contained in the overhead product of the distillation, or are contained only in very small amounts, which was obtained from the vacuum residues containing the asphaltenes, the asphaltenes relative to the asphaltene content of the Crude oil from which these vacuum residues originated have been enriched. The metals and nitrogen are present in increased concentration in bottom product no. 1, for example 112a, which does not provide overhead distillate. The sulfur content in the asphalt content of the crude oil or in the residue is not necessarily increased. The resin content of the residue can contain up to 5% by weight of sulfur.

Die gelegentlich auch als Reagentien bezeichneten Katalysatoren werden in einer die gewünschten Ergebnisse, nämlich ausreichende Spaltung und/oder ausreichendes Aufspalten der Bindungen innerhalb des ersten Reaktors und den weiteren Parallelstromreaktoren oder die schliesslich gewünschte Hydrierung bewirkenden Form verwendet. Diese Ergebnisse werden dadurch erhalten, dass das zuerst behandelte Produkt zunächst in geeigneter Weise einer starken, jedoch nicht übermässig starken Behandlung mit den hierin beschriebenen Katalysatoren, welche im Zusammenhang mit den erzielten Ergebnissen beschrieben werden, unterworfen werden und dann die (im Reaktor 110) vorbehandelten wärmebeständigen Bestandteile im Parallelzweig entsprechend stark behandelt werden. Mischungen der Katalysatoren sind als äusserst erwünscht für Rohöle und ihre Rückstände oder für Mischungen von verschiedenen Fraktionen von Rohölen anzusehen. The catalysts, which are sometimes also referred to as reagents, are used in a form which brings about the desired results, namely adequate cleavage and / or sufficient cleavage of the bonds within the first reactor and the further parallel-flow reactors, or in the form finally desired. These results are obtained by first appropriately subjecting the product treated first to a strong but not overly strong treatment with the catalysts described herein, which are described in connection with the results obtained, and then to pretreating the (in reactor 110) heat-resistant components in the parallel branch are treated accordingly. Mixtures of the catalysts are considered to be extremely desirable for crude oils and their residues or for mixtures of different fractions of crude oils.

Ein geeigneter stark wirksamer Katalysator für den Reaktor 110 wird als Katalysator A bezeichnet und in folgender Weise hergestellt. 1 Mol Kaliumhydroxid wird entweder in Äthanol, Methanol, am besten in Äthanol, oder in einem Gemisch aus Äthanol und Methanol oder, was wegen der geringeren Löslichkeit von geringerem Vorteil ist, in 1-Pro-panol oder 1-Butanol gelöst. Die Löslichkeit des Katalysators ist in den beiden letztgenannten geringer, weshalb grös-sere Mengen an Alkanol verwendet werden müssen, das dann wieder abgetrennt werden muss. Die Alkanole können absolute Alkanole sein, jedoch können diese ähnlich beschaffen sein wie 95%iges Äthanol. Das in dieser Lösung gelöste Kaliumhydroxid wird dann mit durch diese Lösung durchgeleitetem Schwefelwasserstoff umgesetzt. Nach dem vollständigen Sättigen wird das Katalysator-Alkohol-Gemisch abgetrennt und der Alkohol durch Absaugen im Vakuum abgetrennt. Der Rückstand ist der Katalysator. Im Falle eines Lösungsmittelgemisches kann typischerweise 1 Mol Kaliumhydroxid in 200 ml Äthanol und 130 ml Methanol gelöst werden. Typischerweise wird Kaliumhydroxid analysenrein in Form von Plätzchen (etwa 86% KOH), absolutes Äthanol oder 95%iges Äthanol und absolutes Methanol verwendet. Wie oben erwähnt, können die Mengenanteile von Äthanol und Methanol im Gemisch variiert wer5 A suitable, highly effective catalyst for reactor 110 is referred to as catalyst A and is prepared in the following manner. 1 mol of potassium hydroxide is dissolved either in ethanol, methanol, preferably in ethanol, or in a mixture of ethanol and methanol or, which is less advantageous because of the lower solubility, in 1-propanol or 1-butanol. The solubility of the catalyst is lower in the latter two, which is why larger amounts of alkanol must be used, which then has to be separated off again. The alkanols can be absolute alkanols, but these can be of a similar nature to 95% ethanol. The potassium hydroxide dissolved in this solution is then reacted with hydrogen sulfide passed through this solution. After complete saturation, the catalyst-alcohol mixture is separated off and the alcohol is separated off by suction in a vacuum. The residue is the catalyst. In the case of a solvent mixture, typically 1 mole of potassium hydroxide can be dissolved in 200 ml of ethanol and 130 ml of methanol. Potassium hydroxide is typically used analytically pure in the form of cookies (about 86% KOH), absolute ethanol or 95% ethanol and absolute methanol. As mentioned above, the proportions of ethanol and methanol in the mixture can be varied5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

55 55

11 11

663 960 663 960

den. Die Lösung wird im Vakuum eingedampft bis kein Restalkanol mehr abgetrieben werden kann. Diese Katalysatoren sind für das Spalten und insbesondere für das Spalten der wärmebeständigen Bestandteile bestens geeignet und werden in geeigneten Mengen zusammen mit anderen Katalysatoren oder auch allein eingesetzt, um die gewünschte Spaltung zu bewirken. the. The solution is evaporated in vacuo until no residual alkanol can be driven off. These catalysts are very suitable for splitting and in particular for splitting the heat-resistant constituents and are used in suitable amounts together with other catalysts or even alone in order to bring about the desired splitting.

Der Katalysator kann in der ersten Umsetzungsstufe ohne Träger eingesetzt werden, jedoch ist der Katalysator für die erste Reaktionsstufe oder für folgende Reaktionsstufen vorzugsweise auf Träger aufgebracht und calciniert. The catalyst can be used in the first reaction stage without a carrier, but the catalyst for the first reaction stage or for subsequent reaction stages is preferably applied to the carrier and calcined.

Die verwendeten Katalysatorträger wurden hauptsächlich verwendet, um die Katalysatoroberfläche zu vergrös-sern. Die Katalysatorträger sind Spinelle wie Chromspinell (CrO) und am vorteilhaftesten poröse Metalle wie rostfreier Stahl der existierenden AISI-Güten u.dgl.. Die letztgenannten werden durch Sintern pulvermetallurgischer Teilchen einheitlicher und sehr geringer Teilchengrösse oder durch Herauslaugen auslaugbarer Bestandteile aus dünnen, beispielsweise 3,18 mm starken Metallblechen, womit miteinander in Verbindung stehende Kanäle entstehen, hergestellt. Andere metallische Träger sind beispielsweise die durch Sintern sehr dünner, etwa 0,2 bis 5 mm starker Drähte und Ablängen derselben auf eine Länge von beispielsweise 2 bis 5 mm hergestellten. Weitere Träger sind beispielsweise Tonerde mit Porengrössen von 5 bis 35 nm und selbst bis 100 nm, jedoch mag es erforderlich sein solche Träger in später zu beschreibender Weise zu schützen. Obzwar die Behandlung in nachgeschalteten Reaktoren an die Eigenschaften eines Trägers geringere Anforderungen stellen mag, wird die Behandlung im Reaktor der ersten Reaktionsstufe des erfindungsgemässen Verfahrens am besten mit einem starken, inerten Träger wie einem Träger aus einem porösen Metall vorgenommen, dessen Porengrösse bis zu etwa 350 nm und mehr reichen kann, so dass der metallische Träger auf sein Volumen bezogen 10% Metall und 90% Poren aufweisen kann, obzwar das Metall auch etwa 25 Vol.-% beanspruchen kann. The catalyst supports used were mainly used to enlarge the catalyst surface. The catalyst supports are spinels such as chromium spinel (CrO) and most advantageously porous metals such as stainless steel of the existing AISI grades and the like. The latter are obtained by sintering powder-metallurgical particles of uniform and very small particle size or by leaching out leachable components from thin, for example 3 18 mm thick sheet metal, which creates interconnected channels. Other metallic supports are, for example, those made by sintering very thin, approximately 0.2 to 5 mm thick wires and cutting them to a length of, for example, 2 to 5 mm. Other carriers are, for example, alumina with pore sizes of 5 to 35 nm and even up to 100 nm, but it may be necessary to protect such carriers in a manner to be described later. Although the treatment in downstream reactors may place lower demands on the properties of a support, the treatment in the reactor of the first reaction stage of the process according to the invention is best carried out with a strong, inert support, such as a support made of a porous metal, the pore size of which is up to about 350 nm and more can reach, so that the metallic carrier can have 10% metal and 90% pores based on its volume, although the metal can also claim about 25% by volume.

Bei allen Umsetzungen wird der Katalysator unter Ausschluss von Luftsauerstoff und somit in Abwesenheit von Sauerstoff reagieren gelassen. Gleicherweise wird der Katalysator auf dem Träger in Abwesenheit von Sauerstoff abgeschieden und Flüchtiges aus dem Träger in Abwesenheit von Sauerstoff ausgetrieben. In all reactions, the catalyst is reacted in the absence of atmospheric oxygen and thus in the absence of oxygen. Likewise, the catalyst is deposited on the support in the absence of oxygen and volatile is stripped from the support in the absence of oxygen.

Nach dem Abtreiben der flüchtigen Bestandteile wird der Katalysator samt dem Träger auf eine geeignete Temperatur, beispielsweise eine Temperatur von 320 bis 450 °C oder selbst 560 °C erhitzt. Der Katalysator haftet fest auf dem Träger und kann somit auch in einem Spinnkäfigreaktor (auch Spinnkorbreaktor genannt), einem Siedebettreaktor oder einem Fliessbettreaktor verwendet werden. After the volatile constituents have been driven off, the catalyst and the carrier are heated to a suitable temperature, for example a temperature of 320 to 450 ° C. or even 560 ° C. The catalyst adheres firmly to the support and can therefore also be used in a spinning cage reactor (also called a spinning basket reactor), a boiling-bed reactor or a fluidized-bed reactor.

Falls der Träger vom Katalysator stark angegriffen wird, wie dies beispielsweise im Reaktor der ersten Stufe bei Tonerde als Träger der Fall ist, wird folgendes Verfahren angewendet. Der obige Katalysator wird weitgehend zur Trockene eingedampft und dann in Glycerin gelöst, worauf das Glycerin-Katalysator-Gemisch auf einem Träger, beispielsweise Tonerde, abgeschieden wird. Andere gegenüber einem Angriff durch den Katalysator weniger widerstandsfähige Träger wie von Molekularsieben gebildete Träger, werden in ähnlicher Weise behandelt. Diese Molekularsiebe können typischerweise vom Y- und X-Typ, beispielsweise YL-82, niedrigen Natriumgehalts (erhältlich von Union Carbide, Danbury, CT, oder vergleichbare Träger von Mobil Oil, New York, NY) sein. Die Molekularsiebe wirken jedoch als Träger für den Katalysator, erhöhen also die Kontaktfläche des Katalysators. If the support is severely attacked by the catalyst, as is the case, for example, in the first stage reactor with alumina as the support, the following procedure is used. The above catalyst is largely evaporated to dryness and then dissolved in glycerin, whereupon the glycerin-catalyst mixture is deposited on a carrier, for example alumina. Other carriers less resistant to attack by the catalyst, such as carriers formed by molecular sieves, are treated in a similar manner. These molecular sieves can typically be of the Y and X type, for example YL-82, low sodium (available from Union Carbide, Danbury, CT, or comparable carriers from Mobil Oil, New York, NY). However, the molecular sieves act as carriers for the catalyst, thus increasing the contact area of the catalyst.

Das Glycerin-Katalysator-Gemisch wird nach dem Abscheiden auf den Träger langsam bis auf eine Temperatur von beispielsweise 560 "C erwärmt, womit Flüchtiges abgetrieben wird. After being deposited on the support, the glycerin-catalyst mixture is slowly heated to a temperature of, for example, 560 ° C., which expels the volatile.

Es ist auch möglich das Glycerin zuerst auf den Träger aufzubringen und diesen dann auf etwa 200 C zu erhitzen, 5 anschliessend den Katalysator auf den gekühlten Träger aufzubringen und schliesslich ein Erhitzen auf die gewünschte Temperatur vorzunehmen. It is also possible to apply the glycerol to the support first and then to heat it to about 200 ° C., 5 then to apply the catalyst to the cooled support and finally to heat it to the desired temperature.

Die Umsetzung im ersten Reaktor kann bei einer höheren Temperatur, beispielsweise einer Temperatur im Bereiche io von etwa 320 bis etwa 450 °C vorgenommen werden, obzwar selbst Temperaturen bis 560 °C und sogar bis 650 °C angewendet wurden. Bei Asphaltenen reicht der bevorzugte Temperaturbereich von etwa 360 bis etwa 430 °C, wobei es scheint, dass ein sehr guter Arbeitstemperaturbereich der Be-15 reich zwischen 390 und 425 °C ist. The reaction in the first reactor can be carried out at a higher temperature, for example a temperature in the range from about 320 to about 450 ° C., even though temperatures up to 560 ° C. and even up to 650 ° C. were used. For asphaltenes, the preferred temperature range is from about 360 to about 430 ° C, and it appears that a very good working temperature range is between 390 and 425 ° C.

Da im Zusammenhang mit diesen Katalysatoren die Umsetzung zwecks Erleichterung des Hydrierens, des hydrierenden Krackens usw. in Anwesenheit von Dampf durchgeführt werden muss, wird Dampf in einer Menge von minde-20 stens etwa 27 Gew.-% der Beschickung, beispielsweise die OHA-Fraktion, ein Rohöl, die Rückstände usw., des Reaktors verwendet. Anderseits ist es auch möglich die Menge von bei der Arbeitstemperatur in Form von Dampf zugeführtem Wasser in Abhängigkeit vom Hydriergrad (das 25 Hydrieren kann bis zu einem gewissen Ausmass auch im ersten Reaktor ablaufen) zu vergrössern oder zu verringern. Falls eine stärkere Hydrierung erwünscht ist, wird mehr Dampf zugeführt, jedoch übersteigt die Menge des Dampfes typischerweise nicht etwa 85 Gew.-% der Beschickung, ob-30 zwar bezogen auf das erhaltene, also abgezogene Hydrierprodukt selbst 130 Gew.-% Dampf zugeführt werden können (falls eine gasförmige Fraktion entsteht, wird diese in ein flüssiges Äquivalent übergeführt. In anderer Weise ausgedrückt wird die einzusetzende Menge an Wasser dadurch er-35 mittelt, dass der Wasserstoffgehalt der Beschickung vom Wasserstoffgehalt des gewünschten Produktes subtrahiert und die erhaltene Differenz mit dem Faktor 9 multipliziert wird (da das Molekulargewicht von Wasserstoff 1/9 des Molekulargewichts von Wasser beträgt). Typischerweise wird in 40 den ersten Reaktor Wasser in einem Überschuss von 30% eingeführt. Since in connection with these catalysts the reaction must be carried out in the presence of steam to facilitate hydrogenation, hydrogenating cracking, etc., steam in an amount of at least about 20% by weight of the feed, for example the OHA fraction , a crude oil, the residues, etc. of the reactor. On the other hand, it is also possible to increase or decrease the amount of water supplied at the working temperature in the form of steam, depending on the degree of hydrogenation (to a certain extent hydrogenation can also take place in the first reactor). If more hydrogenation is desired, more steam is added, but the amount of steam typically does not exceed about 85% by weight of the feed, whether or not 130% by weight of steam is added based on the hydrogenation product obtained If a gaseous fraction is formed, it is converted into a liquid equivalent. In other words, the amount of water to be used is determined by subtracting the hydrogen content of the feed from the hydrogen content of the desired product and the difference obtained by the factor Is multiplied by 9 (since the molecular weight of hydrogen is 1/9 of the molecular weight of water). Typically, 40 is introduced into the first reactor in an excess of 30% water.

Falls in den Reaktor, Wasser, beispielsweise in Form von Dampf, nicht eingeführt wird oder die Wasserzufuhr aus irgendeinem Grund unterbrochen wird, kann es zu einem Ver-45 koken kommen, wobei Kohlenstoff abgeschieden oder in einem dem Vorgang beim katalytischen thermischen Kracken ähnlichen Vorgang entsteht, jedoch wirkt in diesem Falle der Katalysator als thermischer Krackkatalysator und dies mit einigem Vorteil (da das kataly tische thermische Kracken bei 50 einer ziemlich niedrigen Temperatur von beispielsweise 320 °C abläuft) aber mit einem beträchtlich geringerem Wirkungsgrad als er ihn in Anwesenheit von Dampf als Hydrierkatalysator und/oder Spaltkatalysator zeigt. Das zuvor erwähnte geringfügige Verkoken kann somit als eine niedri-55 gere, obzwar weniger erwünschte, untere Grenze genommen werden. If water, for example in the form of steam, is not introduced into the reactor or the water supply is interrupted for any reason, coking can occur, with carbon being deposited or being produced in a process similar to the catalytic thermal cracking process , however, in this case the catalyst acts as a thermal cracking catalyst and this with some advantage (since the catalytic thermal cracking takes place at 50 a fairly low temperature of, for example, 320 ° C.) but with a considerably lower efficiency than it does in the presence of steam Hydrogenation catalyst and / or cracking catalyst shows. The aforementioned minor coking can thus be taken as a lower, though less desirable, lower limit.

Durch unzureichende Dampfzufuhr oder schubweise Dampfzufuhr wird auch das Entstehen besonders schwerer Produkte im Reaktor 110 bewirkt. Es ist wichtig, dass so Dampf stets in geeigneter Weise in den Reaktor eingeführt und darin gründlich verteilt wird (ohne dass irgendein dampffreier und/oder reagensfreier Raum verbleibt). Insufficient steam supply or intermittent steam supply also causes the formation of particularly heavy products in reactor 110. It is important that steam is always appropriately introduced into the reactor and thoroughly distributed (without leaving any steam-free and / or unreacted space).

Es muss dennoch erwähnt werden, dass auch übermässige Dampfzufuhr einen einwandfreien Reaktionsablauf offen-65 sichtlich deshalb stört, weil teilweise umgesetzte Produkte mitgerissen werden. It must be mentioned, however, that excessive steam supply obviously interferes with a faultless reaction process, because partially converted products are entrained.

Falls sich Kohlenstoff aus irgendwelchen Gründen abscheidet, geschieht dies in der Regel an heissen Stellen, wie If carbon separates for any reason, it usually happens in hot places like

663 960 663 960

12 12

den beheizten Reaktorwandungen oder dem Katalysatorträger. Der Reaktor 10 wird deshalb vorzugsweise adiabatisch betrieben. Kohlenstoffablagerungen auf dem Katalysator können dadurch beseitigt und in brauchbare Produkte übergeführt werden, dass der Katalysator ohne Zufuhr weiteren Ausgangsstoffs während einer gewissen Zeitspanne der Einwirkung des Dampfes ausgesetzt wird, so dass dann der Katalysator wieder brauchbar ist und für die Herstellung des gewünschten Produktes bzw. der gewünschten Fraktion verwendet werden kann. Schubweises Zuführen von Schwefelwasserstoff oder Schwefel kann im allgemeinen und besonders für Ausgangsstoffe niedrigen Schwefelgehalts, beispielsweise süsse Rohöle, nützlich sein. the heated reactor walls or the catalyst support. The reactor 10 is therefore preferably operated adiabatically. Carbon deposits on the catalyst can be removed and converted into usable products by exposing the catalyst to the action of the steam for a certain period of time without the addition of further starting material, so that the catalyst is then usable again and for the production of the desired product or desired fraction can be used. Batch feeding of hydrogen sulfide or sulfur can be useful in general and especially for low sulfur feedstocks such as sweet crude oils.

Es wurde weiters gefunden, dass bei Erhöhung der Arbeitstemperatur auf etwa 320 bis 420 °C, beispielsweise bei Verwendung des obigen Katalysators, in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Beschickung, beispielsweise auf Grund ihres Gehaltes an Asphaltenen, eine exotherme Reaktion ablaufen, beispielsweise bei 440 CC einsetzen kann. Die exotherme Reaktion kann einen Temperaturanstieg bis auf 600 "C bewirken, jedoch ist dieser Temperaturanstieg von der zugeführten Menge an Dampf abhängig. Eine grössere Menge an Dampf ergibt eher leichtere Kohlenstoffverbindungen. Übermässige Temperaturen sind nicht erwünscht, weshalb Temperaturen unter 440 °C bevorzugt werden. It has also been found that when the working temperature is increased to about 320 to 420 ° C., for example when using the above catalyst, depending on the composition of the feed, for example on account of its asphaltene content, an exothermic reaction takes place, for example at 440 CC can use. The exothermic reaction can cause the temperature to rise to 600 ° C., but this temperature rise depends on the amount of steam supplied. A larger amount of steam results in lighter carbon compounds. Excessive temperatures are not desirable, which is why temperatures below 440 ° C. are preferred.

Im in Fig. 1 gezeigten Reaktor 17 oder im in Fig. 2 gezeigten zweiten Reaktor 117, wo die weiteren Reaktionen ablaufen, werden die aus dem ersten Reaktor kommenden Produkte in Anwesenheit eines Katalysators rasch auf etwa 250 C, in der Regel auf Temperaturen zwischen 250 und 390 C gekühlt. Die Qualität des Produktes wird bei Erhöhung der Arbeitstemperaturen auf 430 C, vorzugsweise 425 C erhöht, jedoch ergibt sich keine Erhöhung des Umwandlungsgrades oberhalb 390 C. Das Kühlen im Abschrecker 16a erfolgt in solchem Ausmass, dass Dampf nicht kondensiert und die Umsetzung stört. Selbstverständlich wird der leichte Schwanz, das sind hydrierte Produkte, nicht kondensiert. Der Katalysator im zweiten Reaktor 17 oder 117 ist vorzugsweise ebenfalls ein Trägerkatalysator, jedoch kann der Katalysator auch ohne Träger verwendet werden. In the reactor 17 shown in FIG. 1 or in the second reactor 117 shown in FIG. 2, where the further reactions take place, the products coming from the first reactor rapidly increase to about 250 ° C. in the presence of a catalyst, usually to temperatures between 250 and 390 C cooled. The quality of the product is increased to 430 ° C., preferably 425 ° C. when the working temperatures are increased, but there is no increase in the degree of conversion above 390 ° C. The cooling in the quencher 16a takes place to such an extent that steam does not condense and the reaction is disrupted. Of course, the light tail, which are hydrogenated products, is not condensed. The catalyst in the second reactor 17 or 117 is preferably also a supported catalyst, but the catalyst can also be used without a carrier.

Ein typischer Katalysator für die Umsetzung in zweiter Stufe, also im Reaktor 17 oder 117, ist ein weniger stark wirksamer Katalysator B. Dieser Katalysator wird dadurch hergestellt, dass technisch reines oder analysenreines Kaliumhydroxid, welches etwa 86% Kaliumhydroxid enthält, in absolutem oder 95%igem Äthanol oder Methanol (vorzugsweise Äthanol) gelöst und die erhaltene Lösung ohne Abdampfen des Alkanols mit Schwefelwasserstoff gesättigt wird, wobei mitgerissener Alkohol in einem Rückstromge-fäss aufgefangen wird. Zur Durchführung der Reaktion geeignete andere Gefasse können mit nach unten gerichteter Strömung betrieben werden, um den Schwefelwasserstoff einfangen zu können. Sobald das letzte, KOH enthaltende Gefäss den Beginn einer Reaktion erkennen lässt, wird die Umsetzung in allen stromauf gelegenen Gefässen abgebrochen. A typical catalyst for the reaction in the second stage, that is to say in reactor 17 or 117, is a less potent catalyst B. This catalyst is produced in that technically pure or analytically pure potassium hydroxide, which contains about 86% potassium hydroxide, in absolute or 95% iges ethanol or methanol (preferably ethanol) and the resulting solution is saturated with hydrogen sulfide without evaporation of the alkanol, entrained alcohol is collected in a reflux vessel. Other vessels suitable for carrying out the reaction can be operated with a downward flow in order to be able to capture the hydrogen sulfide. As soon as the last vessel containing KOH indicates the start of a reaction, the reaction in all upstream vessels is stopped.

Falls die Umsetzung in einem weiteren Reaktor oder in weiteren Reaktoren 17 oder 117, also in Reaktoren der zweiten Stufe, durchgeführt wird, liegen die durch das Verfahren erzielbaren Vorteile darin, dass die Reaktionsprodukte aus dem Reaktor der ersten Stufe unmittelbar auf etwa 300 C, jedoch vorzugsweise 250 C, in Anwesenheit des Katalysators abgeschreckt werden und dann die Produkte der ersten Stufe in der zweiten Stufe umgesetzt werden. Für diesen Zweck hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den Katalysator auf einem geeigneten Träger abzustützen. Die Träger können die gleichen sein wie in der ersten Stufe, müssen jedoch jedenfalls unter den im speziellen Reaktor (beispielsweise 17 in Fig. 1 oder 117 und 130 in Fig. 2) herrschenden Reaktionsbedingungen inert sein. Die Reaktoren 17 bzw. 117 der zweiten Stufe können als Fliessbettreaktoren (Um-wälz-Fliessbett, teilweise umgewälztes Fliessbett oder abgeschlossenes Fliessbett), als Festbettreaktoren oder als Flüssigbettreaktoren betrieben werden. Der Reaktor 30 kann auch ein Siedebettreaktor oder ein Fliessbettreaktor oder ein Umwälz-Fliessbettreaktor sein. If the reaction is carried out in a further reactor or in further reactors 17 or 117, that is to say in second-stage reactors, the advantages which can be achieved by the process are that the reaction products from the first-stage reactor are immediately at about 300 ° C., however preferably 250 C, are quenched in the presence of the catalyst and then the products of the first stage are reacted in the second stage. For this purpose, it has proven to be particularly advantageous to support the catalyst on a suitable support. The supports can be the same as in the first stage, but in any case must be inert under the reaction conditions prevailing in the special reactor (for example 17 in FIG. 1 or 117 and 130 in FIG. 2). The second stage reactors 17 and 117 can be operated as fluidized bed reactors (circulating fluidized bed, partially circulated fluidized bed or closed fluidized bed), as fixed bed reactors or as fluidized bed reactors. The reactor 30 can also be a boiling bed reactor or a fluidized bed reactor or a circulating fluidized bed reactor.

Es hat sich als für die Reaktoren der zweiten Stufe, beispielsweise für die Reaktoren 17 oder 117, als annehmbar erwiesen allgemein erhältliche Träger wie Tonerde, Aluminiumsilikate vom fixierten Zeolithtyp, also vom Molekularsiebtyp, zu verwenden, worin das Natrium oder Kalium gegen Ammonium ausgetauscht ist. Es sind Zeolithe (10 und 13) vom Typ X und Y geeignet. Molekularsiebe aus Zeoli-then vom Y-Typ werden bevorzugt und hievon sind Molekularsiebe mit einem niedrigen Natriumgehalt von weniger als etwa 1,0% Na20 besonders erwünscht. Das Molverhältnis von Kieselsäure zu Tonerde ist in diesen Zeolithen grösser als etwa 3:1, beispielsweise etwa 5:1 usw., wobei Na20 in einer Menge von etwa 0,2 Gew.-% vorliegt. Diese Zeolithe sind im Handel in Pulverform oder in Kugelform oder in Form von zylindrischen öder anders geformten Strangpress-lingen usw. erhältlich, wobei die geeignete Abmessung beispielsweise 3 mm für Strangpresslinge oder Kugeln beträgt. Obzwar angenommen wurde, dass diese Träger bei der unten beschriebenen Arbeitsweise durch Alkalimetalle vergiftet oder zerstört werden, sind diese Träger trotz der darauf abgeschiedenen Reagentien aus den beschriebenen Alkalisulfl-den brauchbar. Diese Träger können auch im Reaktor 10 der ersten Stufe verwendet werden. It has been found to be acceptable for the second stage reactors, for example for reactors 17 or 117, to use generally available supports such as alumina, fixed zeolite type aluminum silicates, i.e. molecular sieve type, in which the sodium or potassium is replaced by ammonium. Zeolites (10 and 13) of type X and Y are suitable. Y-type zeolite molecular sieves are preferred, and of these, molecular sieves with a low sodium content of less than about 1.0% Na20 are particularly desirable. The molar ratio of silica to alumina in these zeolites is greater than approximately 3: 1, for example approximately 5: 1, etc., Na20 being present in an amount of approximately 0.2% by weight. These zeolites are commercially available in powder form or in spherical form or in the form of cylindrical or differently shaped extrusions, etc., the suitable dimension being, for example, 3 mm for extrusions or spheres. Although it has been assumed that these supports are poisoned or destroyed by alkali metals in the procedure described below, these supports are useful in spite of the reagents deposited thereon from the described alkali metal sulfides. These supports can also be used in the first stage reactor 10.

Andere Zeolithe sind der ELZ-L-Zeolith vom Kaliumtyp der in der US-PS 3 216 789 beschriebenen Art und das in der US-PS 4 061 724 beschriebene Silicalitmaterial. Das letztgenannte Material besitzt einen Porendurchmesser von etwa 0,6 nm. Andere Träger sind beispielsweise die in der GB-PS 1 178 186 beschriebenen, also Träger mit sehr geringem Natriumgehalt von weniger als 0,7 Gew.-%, beispielsweise ELZ-fì-6, oder ELZ-E-6, E-8 oder E-10. Andere Träger sind durch Austausch gegen Ammoniak erhältliche Mordenite und Erionite sehr niedrigen Natriumgehalts. Von den oben genannten Molekularsieben werden die unter der Handelsbezeichnung LZ-Y82 von Linde Division, Union Carbide Corporation, Danbury, CT, Mobil Oil Corporation, New York, NY und anderen Bezugsquellen beziehbaren und einem Ionenaustausch gegen Ammoniak unterzogenen Molekularsiebe geringem Natriumgehalts von beispielsweise 0,15 Gew.-%, die Molekularsiebe vom Y-Typ, bevorzugt. In jedem Falle wird die Beständigkeit und Standzeit dieser als Träger verwendeten Molekularsiebe unter den Reaktionsbedingungen bestimmt, wobei das Verhalten der Träger im Reaktor der zweiten Stufe bestimmt wird. Other zeolites are the potassium type ELZ-L zeolite of the type described in U.S. Patent 3,216,789 and the silicalite material described in U.S. Patent 4,061,724. The latter material has a pore diameter of about 0.6 nm. Other carriers are, for example, those described in GB-PS 1 178 186, that is to say carriers with a very low sodium content of less than 0.7% by weight, for example ELZ-fì- 6, or ELZ-E-6, E-8 or E-10. Other carriers are very low sodium, mordenites and erionites available through exchange for ammonia. Of the above-mentioned molecular sieves, the low-sodium molecular sieves which are subjected to ion exchange with ammonia, for example 0, are available under the trade name LZ-Y82 from Linde Division, Union Carbide Corporation, Danbury, CT, Mobil Oil Corporation, New York, NY and other sources of supply. 15% by weight, the Y-type molecular sieves are preferred. In any case, the stability and service life of these molecular sieves used as supports are determined under the reaction conditions, the behavior of the supports in the second stage reactor being determined.

Die Träger für die zweite Stufe werden in folgender Weise hergestellt. Die Zeolithstrangpresslinge, welche einen niedrigen Natriumgehalt besitzen und einem Ionenaustausch gegen Ammoniumionen unterzogen wurden und beispielsweise als Pulver oder als Formkörper wie Zylinder, Sättel, Sterne, Ringe, Kugeln usw. vorliegen können, wobei die Pulver oder Strangpresslinge Abmessungen von etwa 3,18 bis 3,97 oder 4,76 mm besitzen können, werden mit Glycerin oder ähnlichen Polyhydroxyalkanen wie teilweise umgesetzten Polyhydroxyverbindungen einschliesslich Hexahydroxy-alkanen behandelt, indem diese Formkörper zunächst in einem verschlossen gehaltenen Reaktor imprägniert werden. Wenn sodann, beispielsweise bei Verwendung von Glycerin, die Pulver oder Formkörper von Raumtemperatur bis auf 265 bis 280 C und sogar bis auf 560 °C erhitzt und entstehende Zersetzungsprodukte abgetrieben werden, läuft eine The supports for the second stage are made in the following manner. The zeolite extrusions, which have a low sodium content and have been subjected to an ion exchange for ammonium ions and can be present, for example, as a powder or as shaped bodies such as cylinders, saddles, stars, rings, balls, etc., the powders or extrusions having dimensions of approximately 3.18 to 3 , 97 or 4.76 mm, are treated with glycerol or similar polyhydroxyalkanes, such as partially reacted polyhydroxy compounds including hexahydroxyalkanes, by first impregnating these moldings in a sealed reactor. Then, if, for example when using glycerol, the powders or moldings are heated from room temperature to 265 to 280 ° C. and even up to 560 ° C. and the resulting decomposition products are driven off, one runs

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

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55 55

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65 65

13 13

663 960 663 960

günstige, wenn auch unbekannte Reaktion ab. Der so umgesetzte Träger wird dann gesiebt, abgezogen und in einem dicht verschlossenen Behälter gekühlt, wenn die Temperatur auf 560 °C gebracht worden war. favorable, if unknown reaction. The support thus reacted is then sieved, drawn off and cooled in a tightly closed container when the temperature has been brought to 560 ° C.

Der oben beschriebene Träger wird im kalten Zustand mit einem Katalysator der allgemeinen Formel K2S1.5 (empirisch) imprägniert; dieser Katalysator ist annehmbar, jedoch für das Spalten nicht überragend. Obzwar der Katalysator durch eine empirische Formel beschrieben ist, wird das Verhalten des Katalysators durch die gewählte Herstellungsmethode bestimmt. Dementsprechend können verschiedenste Katalysatoren durch die gleiche empirische Formel veranschaulicht werden, jedoch werden an diesen Katalysatoren stark unterschiedliche Eigenschaften beobachtet und bei Behandlung verschiedener Ausgangsstoffe unterschiedliche Produkte erhalten. Dieser als Katalysator C bezeichnete Katalysator wird durch Auflösen von 6 Mol KOH in 4,5 bis 7,5 Mol H20 ohne Erwärmen von aussen gelöst, worauf je Mol KOH eine geringe Menge eines Alkanols, beispielsweise 2 bis 2,5 ml Methanol oder Äthanol, zugesetzt wird. Der so erhaltenen Lösung werden dann 4 Mol elementarer Schwefel zugesetzt, der exotherm reagiert. Anschliessend wird elementarer Schwefel zugesetzt, um ein Sulfid der gewünschten empirischen Formel zu erhalten, die von K2S bis K2S5 reichen kann aber auch vonK2S]j bis K2S25 reichen kann, je nachdem welches Endprodukt erwünscht ist. Für einen höheren Gasanteil im Produkt werden Katalysatoren verwendet, welche weniger an Schwefel gesättigt sind. Für einen höheren Flüssigkeitsanteil im Produkt werden mit Schwefel stärker gesättigte Katalysatoren verwendet. The carrier described above is impregnated (empirically) in the cold state with a catalyst of the general formula K2S1.5; this catalyst is acceptable, but not outstanding for splitting. Although the catalyst is described by an empirical formula, the behavior of the catalyst is determined by the manufacturing method chosen. Accordingly, a wide variety of catalysts can be illustrated by the same empirical formula, however, very different properties are observed on these catalysts and different products are obtained when different starting materials are treated. This catalyst, referred to as catalyst C, is dissolved by dissolving 6 moles of KOH in 4.5 to 7.5 moles of H20 without external heating, whereupon a small amount of an alkanol, for example 2 to 2.5 ml of methanol or ethanol, is used per mole of KOH. is added. 4 moles of elemental sulfur are then added to the solution thus obtained, which reacts exothermically. Elemental sulfur is then added to obtain a sulfide of the desired empirical formula, which can range from K2S to K2S5 but can also range from K2S] j to K2S25, depending on which end product is desired. For a higher gas content in the product, catalysts are used which are less saturated with sulfur. For a higher liquid content in the product, more saturated catalysts are used with sulfur.

Ein als Katalysator D bezeichneter weiterer Katalysator wird folgendermassen hergestellt. 1 Mol KOH wird unter kräftigem Rühren in 1,0 Mol Wasser gelöst. Unmittelbar nachdem sich das KOH aufgelöst hat, werden 2 ml Methanol oder Äthanol zugegeben. Unmittelbar anschliessend werden 0,66 Mol elementarer Schwefel zugesetzt, worauf der Schwefel im Zuge einer heftigeren Reaktion ausreagieren gelassen wird. Der Katalysator wird unter kräftigem Rühren durch Zusetzen einer geeigneten Menge an Schwefel auf den gewünschten empirischen Schwefelgehalt gebracht, wobei beispielsweise 1/4 von 2/3 Mol Schwefel 0,5 des empirischen Schwefelgehalts von K2S hinzufügt, also 1/4 von 2/3 Mol gelösten Schwefels K2Si,5, 1/2 von 2/3 Mol des gelösten Schwefels K2S2,o usw., einschliesslich anderer geeigneter Bruchteile, ergibt. Die Zusammensetzung des Katalysators kann im Bereiche von K2Su bis K2S2,5 oder selbst bis K2S5 liegen. Die Katalysatoren niedrigeren Schwefelgehalts sind im Gemisch mit Katalysator A gute Spaltkatalysatoren und sind im allgemeinen gute Katalysatoren für eine weniger harte Behandlung von Rohölen. Dieser Katalysator ist auch ein guter Hydrierkatalysator. Der Katalysator A wird dem Katalysator D in der Regel in einer Menge von 3 bis 25 Gew.-%, meist in einer Menge von weniger als 10 Gew.-%, zugesetzt. Another catalyst, referred to as catalyst D, is produced as follows. 1 mol of KOH is dissolved in 1.0 mol of water with vigorous stirring. Immediately after the KOH has dissolved, 2 ml of methanol or ethanol are added. Immediately afterwards, 0.66 mol of elemental sulfur is added, whereupon the sulfur is allowed to react in the course of a more violent reaction. The catalyst is brought to the desired empirical sulfur content with vigorous stirring by adding a suitable amount of sulfur, for example 1/4 of 2/3 mol of sulfur adding 0.5 of the empirical sulfur content of K2S, ie 1/4 of 2/3 mol dissolved sulfur K2Si, 5, 1/2 of 2/3 mol of the dissolved sulfur K2S2, o etc., including other suitable fractions. The composition of the catalyst can range from K2Su to K2S2.5 or even to K2S5. The lower sulfur catalysts, when mixed with Catalyst A, are good cleavage catalysts and are generally good catalysts for a less harsh treatment of crude oils. This catalyst is also a good hydrogenation catalyst. The catalyst A is generally added to the catalyst D in an amount of 3 to 25% by weight, usually in an amount of less than 10% by weight.

Sobald der Katalysator in dieser Weise hergestellt worden ist, wird er im Vakuum zu einer fliessfähigen Aufschläm-mung eingedampft, die dann über das mit Glycerin behandelte und wie oben beschrieben gekühlte Extradât gegossen wird (falls der Träger bis auf 300 °C oder höher erhitzt worden ist), wobei im Hochvakuum gerührt wird und schliesslich bis zur Trockene abgesaugt wird. Der Katalysator wird im trockenen Zustand weiters gesiebt und unmittelbar anschliessend in der Reaktor der zweiten Stufe eingeführt, welcher, falls der Katalysator als Hydrierkatalysator verwendet wird, durchgespült wurde, um Luftsauerstoff zu verdrängen. Once the catalyst has been prepared in this manner, it is evaporated in vacuo to a flowable slurry which is then poured over the glycerin treated and cooled as described above (if the support has been heated to 300 ° C or higher) is), stirring in a high vacuum and finally suctioned to dryness. The catalyst is further sieved in the dry state and then immediately introduced into the second stage reactor which, if the catalyst is used as the hydrogenation catalyst, has been flushed out to displace atmospheric oxygen.

Eine andere Methode zum Schützen eines mit Glycerin behandelten und auf eine Temperatur zwischen 260 °C und einem Zersetzungspunkt (welcher sich durch beträchtliches Verlangsamen des Entstehens eines aufgefangenen flüssigen Another method of protecting a glycerol-treated and to a temperature between 260 ° C and a decomposition point (which is characterized by considerably slowing the formation of a trapped liquid

Kondensats zu erkennen gibt) behandelten Trägers besteht darin die oben beschriebene Katalysatoraufschlämmung zuzusetzen, das Gefäss zu verschliessen und auf eine Temperatur von zumindest 440 °C bis einschliesslich 560 °C zu erhitzen. In jedem Falle wird der Katalysator oberhalb seiner Verwendungstemperatur im Verfahren calciniert. To recognize condensate) treated carrier consists in adding the catalyst slurry described above, closing the vessel and heating to a temperature of at least 440 ° C up to and including 560 ° C. In any case, the catalyst is calcined above its use temperature in the process.

Eine weitere Methode besteht darin das Glycerin, beispielsweise etwa 88 ml Glycerin, zu etwa 1 Mol (auf Kaliumbasis) des gelösten Katalysators zuzusetzen oder die obigen Katalysatoren oder Gemische hievon dem Glycerin zuzusetzen. Das Katalysator-Glycerin-Gemisch wird sodann erhitzt, um Wasser und/oder Alkanol abzutreiben, womit eine Lösung des Katalysators verbleibt. Die Temperatur wird auf einen Wert bis zu 190 °C erhöht, um dies zu erreichen. Die Mischung wird sodann über den Träger gegossen, worauf das Ganze auf eine Temperatur von zumindest 450 °C bis 560 °C erhitzt wird. Dieser Katalysator besitzt einen sehr unangenehmen Geruch und muss unter gutem Abschluss hergestellt werden Another method is to add the glycerin, for example about 88 ml of glycerin, to about 1 mole (potassium based) of the dissolved catalyst or to add the above catalysts or mixtures thereof to the glycerin. The catalyst-glycerin mixture is then heated to drive off water and / or alkanol, leaving a solution of the catalyst. The temperature is raised up to 190 ° C to achieve this. The mixture is then poured over the carrier and the whole is heated to a temperature of at least 450 ° C to 560 ° C. This catalyst has a very unpleasant smell and must be manufactured with a good finish

Bei Verwendung in einem einen Inhalt von einer Gallone (3,7851) besitzenden Reaktor der ersten Stufe zusammen mit einem Reaktor der zweiten Stufe wird der zweite Reaktor mit etwa 2/3 Mol Trägerkatalysator (auf Kaliumbasis) beschickt, beispielsweise kann in den Reaktor der zweiten Stufe ein auf Tonerde aufgebrachter Katalysator der empirischen Zusammensetzung K2S1j5 eingebracht werden. When used in a first stage reactor with a capacity of one gallon (3.7851) together with a second stage reactor, the second reactor is charged with about 2/3 mole of supported catalyst (potassium based), e.g. the second reactor can be fed into the reactor Step an alumina catalyst of empirical composition K2S1j5 are introduced.

Ein als Katalysator E bezeichneter weiterer Katalysator ist ein nicht auf einem Träger abgestützter Katalysator oder ein Trägerkatalysator, der in der Lage ist in einem Reaktor der ersten Stufe die Molekülgrösse des Produktes zu verringern (oder der in einer weiteren zweiten Reaktionsstufe verwendet werden kann). Der Katalysator E wird dadurch erhalten, dass pulverförmiges trockenes KHS oder eine Auf-schlämmung hievon in, bezogen auf die gewünschte Grösse des Produkts, geeigneten Mengen (Mol-% oder Gew.-%) irgendeiner der oben angegebenen Reagensmischungen (Katalysatoren) A, B, C oder D zugesetzt wird. Der Katalysator kann ohne Träger oder mit Träger eingesetzt werden. Es werden somit 1/5 bis 1/3 Mol, bezogen auf Mol K von KHS, zu beispielsweise K2S (empirisch) oder zu K2Sj 5 (empirisch) zugesetzt, wobei durch diese Zugaben von KHS die Molekülgrösse des Produkts verringert wird. Another catalyst referred to as catalyst E is an unsupported catalyst or a supported catalyst that is capable of reducing the molecular size of the product in a first stage reactor (or that can be used in a further second reaction stage). Catalyst E is obtained by powdering dry KHS or a slurry thereof in appropriate amounts (mole% or% by weight) of any of the above reagent mixtures (catalysts) A, B, based on the desired size of the product , C or D is added. The catalyst can be used without a carrier or with a carrier. Thus 1/5 to 1/3 mol, based on mol K of KHS, is added to, for example, K2S (empirically) or to K2Sj 5 (empirically), with the addition of KHS reducing the molecular size of the product.

Wenn das Verfahren im Reaktor der zweiten Stufe mit diesem Trägerkatalysator durchgeführt wird, können geeignete Einstellungen vorgenommen werden, da beispielsweise K2Si,i oder K2S1>5 stärker hydriert und K2S2 grössere Moleküle und damit auch mehr Destillat und weniger Gase liefert. Diese Reaktionen werden in einem Temperaturbereich von 113 bis 440 °C durchgeführt. Ähnliche Katalysatoreinstellungen können in anderen Reaktoren, beispielsweise dann vorgenommen werden, wenn mehr als ein Reaktor 17 oder 117 der zweiten Stufe verwendet wird. If the process is carried out in the second stage reactor with this supported catalyst, suitable settings can be made, since, for example, K2Si, i or K2S1> 5 is more hydrogenated and K2S2 provides larger molecules and thus also more distillate and fewer gases. These reactions are carried out in a temperature range of 113 to 440 ° C. Similar catalyst settings can be made in other reactors, for example when more than one second stage reactor 17 or 117 is used.

In jedem Falle wird die Umsetzung in der ersten Stufe mit dem angegebenen Reagens durchgeführt, um die wärmebeständigen schwer abbaubaren Bestandteile des Ausgangsmaterials, beispielsweise Rohölrückstände, die OHA-Frak-tion und insbesondere Asphaltene, im gewünschten Ausmass zu spalten. Bei der Parallelbehandlung werden dann die noch nicht umgesetzten schwer abbaubaren Verbindungen katalytisch behandelt, um den gewünschten Spaltgrad zu erzielen. Die Gesamtverfahrenskombination in den weiteren Stufen, also der zweiten, dritten, vierten usw. Stufe, hängt von der angegebenen Umsetzung in der ersten Stufe und dem abgetrennten Anteil nicht umgesetzter Bestandteile ab und ist damit hievon abhängig. In any case, the reaction in the first stage is carried out with the reagent indicated in order to cleave the heat-resistant, poorly degradable constituents of the starting material, for example crude oil residues, the OHA fraction and in particular asphaltenes, to the desired extent. In the case of the parallel treatment, the as yet unreacted compounds which are difficult to decompose are catalytically treated in order to achieve the desired degree of cleavage. The overall process combination in the further stages, that is to say the second, third, fourth, etc. stage, depends on the stated implementation in the first stage and the separated portion of unreacted constituents and is therefore dependent on it.

Die Menge an auf dem Träger abgeschiedenem Katalysator beträgt etwa 4 Mol Katalysator (auf Kaliumbasis) bis etwa 0,5 Mol oder gar nur 0,1 Mol (auf Kaliumbasis) je The amount of catalyst deposited on the support is from about 4 moles of catalyst (based on potassium) to about 0.5 mole or even only 0.1 mole (based on potassium)

5 5

10 10th

15 15

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30 30th

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14 14

500 ml Träger. Auf einer anderen, jedoch nicht identischen Basis beträgt die Katalysatormenge etwa 20 g je 300 ml Träger, jedoch kann die Katalysatormenge im Bereiche von 3 g oder 5 g Reagens je 100 ml Träger bis etwa 25 bis 30 g je 100 ml Träger betragen. 500 ml carrier. On a different but not identical basis, the amount of catalyst is about 20 g per 300 ml of support, but the amount of catalyst can range from 3 g or 5 g of reagent per 100 ml of support to about 25 to 30 g per 100 ml of support.

Aus aufzuarbeitendem Erdöl kann das Vanadium zur Gänze entfernt werden, wobei die schwersten Produkte im wesentlichen das gesamte Vanadium enthalten. Bei Arbeiten mit den hier beschriebenen Trägerkatalysatoren liegt Vanadium analytisch im Bodenprodukt Nr. 2, also im Produkt 18, nur in sehr geringer Menge vor oder in nicht nachweisbaren Mengen vor. Das Abtrennen von Nickel wird gefördert, wenn ein Teil des Reagens als Hydrosulfid vorliegt. Eine Umsetzung zwischen den Alkalimetallsulfiden und Nickelsulfiden läuft nicht ab, jedoch wird eine Löslichkeitsreaktion beobachtet, wenn Alkalimetallhydrosulfid und Nickelsulfide vorliegen. Nickel (und Eisen) bilden mit den Alkalimetallsul-fiden und -hydrosulfiden Komplexe ähnlich Ferriten. Diese Komplexe werden in flüssigem Wasser unmittelbar zu unlöslichem Eisenhydroxid oder Nickelhydroxid hydrolysiert, welche als Niederschlag ausfallen. In flüssigem Wasser ist der Komplex aus Vanadium und Katalysator äusserst leicht löslich und stabil. Eisen ist im Rückstand, entsprechend Destillationsbereichsbestimmungen, in Mengen zwischen 3 und 5 ppm enthalten, jedoch hängt diese Menge auch von den Mengen im Ausgangsprodukt ab. The vanadium can be removed entirely from the crude oil to be worked up, the heaviest products containing essentially all of the vanadium. When working with the supported catalysts described here, vanadium is present analytically in bottom product no. 2, that is to say in product 18, only in a very small amount or in undetectable amounts. The removal of nickel is promoted when part of the reagent is in the form of hydrosulfide. A reaction between the alkali metal sulfides and nickel sulfides does not take place, but a solubility reaction is observed when alkali metal hydrosulfide and nickel sulfides are present. Nickel (and iron) form complexes similar to ferrites with the alkali metal sulfides and hydrosulfides. These complexes are immediately hydrolyzed in liquid water to insoluble iron hydroxide or nickel hydroxide, which precipitates out. The complex of vanadium and catalyst is extremely soluble and stable in liquid water. Iron is contained in the residue, according to the distillation range determinations, in amounts between 3 and 5 ppm, but this amount also depends on the amounts in the starting product.

Im allgemeinen sind die Katalysatoren für die Umsetzungen in der zweiten und weiteren Stufen die Hydrosulfide und die Sulfide, also Monosulfide und Polysulfide der Elemente der Gruppe IA des Periodischen Systems der Elemente, die von Wasserstoff verschieden sind, und wie oben erwähnt, ausgehend von Alkanollösungen hergestellt wurden. Obzwar für den angegebenen Zweck Natrium, Kalium, Rubidium und Lithium verwendet werden können, sind doch Natrium und Kalium bei weitem am vorteilhaftesten, von welchen beiden Kalium insbesondere bevorzugt wird.Obzwar Rubidiumverbindungen brauchbar sind, sind sie so wie Lithiumverbindungen nicht kostengünstig. Im Reaktor der ersten Stufe kann jedoch Rubidium in einem Gemisch aus 40% Rubidiumsulfiden, 26% Kaliumsulfiden und 60% Natriumsulfiden, also in Form der verschiedenen Arten von Sulfiden und als metallische Elemente in Gew.-% gerechnet, vorliegen. Der Bereich der Verhältnisse für die vorhergenannten Mischungen beträgt 1:1,5 bis 2,5:3,5 bis 4,5, jedoch müssen diese Mischungen in der für den Katalysator A beschriebenen Weise hergestellt werden. Die typischerweise verwendeten Katalysatoren werden in Form der Hydrate verwendet, jedoch liegt ein geringer Teil des Katalysators, u.zw. etwa bis 15 Gew.-% und typischerweise weniger als 10 Gew.-% oder gar weniger als 5 Gew.-%, offensichtlich in Form eines Alka-nolats (dem Analogon des Hydrats) vor. Alkalimetallethio-nate liegen als Übergangszwischenprodukte ebenfalls vor. Hydrate (und Alkanolate) dieser Verbindungen sind sehr komplex und unterliegen zu Beginn einer Anzahl von Umwandlungen je nach herrschenden Reaktionsbedingungen. Es scheint, dass die Anwesenheit gemischter Hydrate und Alkanolate für die überragenden Ergebnisse erforderlich ist. Es wurde kein Versuch unternommen die Art dieser Umwandlungen oder die tatsächliche Struktur bei den Reaktionsbedingungen für die Sulfide, Hydrate, Alkanolate, Thionate oder ihrer Gemische aufzuklären. Es genügt jedoch darauf hinzuweisen, dass ein eingesetzten Katalysator ein Gemisch aus einer Anzahl von Hydraten und/oder Alkano-laten oder ein eutektisches Gemisch verschiedener Hydrate und/oder Alkanolate sein kann, wobei jedoch in diesem Falle der spezifische Spaltkatalysator für die wärmebeständigen Verbindungen verwendet werden muss. In general, the catalysts for the reactions in the second and further stages are the hydrosulfides and the sulfides, that is to say monosulfides and polysulfides of the elements of group IA of the periodic system of the elements which are different from hydrogen and, as mentioned above, are prepared from alkanol solutions were. While sodium, potassium, rubidium and lithium can be used for the stated purpose, sodium and potassium are by far the most advantageous, of which both are particularly preferred. Although rubidium compounds are useful, they are not inexpensive like lithium compounds. In the first stage reactor, however, rubidium can be present in a mixture of 40% rubidium sulfides, 26% potassium sulfides and 60% sodium sulfides, that is to say in the form of the various types of sulfides and calculated as metallic elements in% by weight. The range of ratios for the aforementioned mixtures is 1: 1.5 to 2.5: 3.5 to 4.5, but these mixtures must be prepared in the manner described for Catalyst A. The typically used catalysts are used in the form of the hydrates, however, a small part of the catalyst, etc. about up to 15% by weight and typically less than 10% by weight or even less than 5% by weight, obviously in the form of an alkanolate (the analogue of the hydrate). Alkali metal ethonates are also available as transition intermediates. Hydrates (and alkanolates) of these compounds are very complex and initially undergo a number of conversions depending on the prevailing reaction conditions. It appears that the presence of mixed hydrates and alkanolates is required for the superior results. No attempt has been made to elucidate the nature of these conversions or the actual structure under the reaction conditions for the sulfides, hydrates, alkanolates, thionates or their mixtures. It is sufficient to point out, however, that a catalyst used can be a mixture of a number of hydrates and / or alkanoates or a eutectic mixture of different hydrates and / or alkanolates, in which case, however, the specific cracking catalyst is used for the heat-resistant compounds got to.

Es wurde auch kein Versuch unternommen die bei der No attempt was made at the

Reaktion stattfindende gegenseitige Umwandlung der verschiedenen Schwefelgehalt besitzenden Sulfide zu kennzeichnen. Wenn jedoch, wie bereits zuvor erwähnt, die Beschik-kung der ersten Stufe wärmebeständige Bestandteile, u.zw. Asphaltene verschiedener Molekülgrösse, Harze und Öle wie Schlammöle, in nennenswerten Mengen von mehr als 50 Gew.-% und, einschliesslich einer Fraktion mit einem Siedepunkt von mehr als 537,78 °C, bis zu 95 Gew.-% enthält, wird für die Umsetzung in erster Stufe zumindest ein Teil des oben definierten spezifischen Katalysators, beispielsweise des Katalysators A, benötigt. Je geringer der Anteil der Beschik-kung an wärmebeständigeren Verbindungen ist, umso weniger Katalysator A ist erforderlich. Auch für die Beschickung I2a wird der Katalysator A empfohlen. Dieser Katalysator kann in Abhängigkeit von der gewünschten Molekülaufspaltung (die durch die API-Zahl, die Viskosität usw. charakterisiert ist) auch mit Katalysatoren anderer Zusammensetzung kombiniert werden, da hiemit die Molekülaufspaltung ohne Entstehen übermässiger Mengen an Gas am besten bewirkt wird. Für das Bodenprodukt Nr. 1, also die Beschickung 12a, wird als Reaktionsgefäss ein Siedebettreaktor oder ein Reaktor mit Rührkäfig oder Rührkorb verwendet, jedoch kann auch ein Fliessbettreaktor und ein Festbettreaktor bevorzugt verwendet werden. Eifi anderer Katalysator für die Beschickung 12a ist der Katalysator B, dem KHS in einer Menge von 5 Gew.-% (auf Basis von elementarem Kalium) zugesetzt wurde oder welcher unter Berücksichtigung der gleichen Merfgenanteile durch bis zu 95% des Katalysators A ersetzt wurde. Hinsichtlich der Eignung der Katalysatoren für die Molekülspaltung der wärmebeständigen Verbindungen gilt im allgemeinen die folgende Reihenfolge: Katalysator A (unter Verwendung von Äthanol hergestellte Katalysatoren), Katalysator A (unter Verwendung von Methanol hergestellte Katalysatoren), Katalysator A (unter Verwendung von Methanol und Äthanol hergestellte Katalysatoren), Gemisch aus Katalysator A und Katalysator B (enthält mindestens 50% Katalysator A auf Basis der Mole an Kalium), Katalysator D, Katalysator E (mit einem Zusatz von etwa 1 ß Mol KHS), Katalysator B und zuletzt Katalysator C. Selbstverständlich wird durch Erhöhen der Menge an den Katalysatoren zugesetztem KHS deren Krackkapazität erhöht. To identify reaction to mutual conversion of the various sulfur-containing sulfides. If, however, as mentioned before, the loading of the first stage heat-resistant components, etc. Contains asphaltenes of various molecular sizes, resins and oils such as mud oils, in significant amounts of more than 50% by weight and, including a fraction with a boiling point of more than 537.78 ° C, of up to 95% by weight Implementation in the first stage requires at least part of the specific catalyst defined above, for example catalyst A. The lower the proportion of the feed in more heat-resistant compounds, the less catalyst A is required. Catalyst A is also recommended for feed I2a. Depending on the desired molecular breakdown (which is characterized by the API number, the viscosity, etc.), this catalyst can also be combined with catalysts of a different composition, since this is the best way of effecting the molecular breakdown without generating excessive amounts of gas. For the bottom product No. 1, ie the feed 12a, a boiling-bed reactor or a reactor with a stirred cage or a stirred basket is used as the reaction vessel, but a fluidized-bed reactor and a fixed-bed reactor can also preferably be used. Another catalyst for the feed 12a is catalyst B, to which KHS has been added in an amount of 5% by weight (based on elemental potassium) or which has been replaced by up to 95% of catalyst A, taking into account the same merge proportions. Regarding the suitability of the catalysts for the molecular cleavage of the heat-resistant compounds, the following order generally applies: Catalyst A (catalysts made using ethanol), Catalyst A (catalysts made using methanol), Catalyst A (made using methanol and ethanol) Catalysts), mixture of catalyst A and catalyst B (contains at least 50% of catalyst A based on the moles of potassium), catalyst D, catalyst E (with the addition of about 1 mol of KHS), catalyst B and finally catalyst C. Of course the cracking capacity is increased by increasing the amount of KHS added to the catalysts.

Die Reihenfolge von für das Hydrieren geeigneten Katalysatoren ist folgende: 0,5 Tie. Katalysator A+KOH in Mol gerechnet und sodann zugesetzten weiteren 0,5 Tin. an Katalysator A (sehr exotherme Hydrierreaktion), sodann Katalysator C mit zugemischtem KHS (in anbetracht des geforderten Spaltgrades), Katalysator B+A (50% oder mehr an Katalysator B auf Basis der Mole Kalium) und Katalysator B. The order of catalysts suitable for hydrogenation is as follows: 0.5 tie. Catalyst A + KOH calculated in moles and then added another 0.5 tin. on catalyst A (very exothermic hydrogenation reaction), then catalyst C with admixed KHS (considering the required degree of cleavage), catalyst B + A (50% or more of catalyst B based on the moles of potassium) and catalyst B.

Es muss daran erinnert werden, dass bei den obigen Erörterungen die Wärmebeständigkeit der kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoffe und ihrer Bestandteile jene ist, die diesen Bestandteilen gemäss dem bekannten Stand der Technik zugeordnet wird. Das erfindungsgemässe Verfahren gestattet es im Vergleich zum bekannten Stand der Technik alle der gemäss dem Stand der Technik als wärmebeständig bezeichneten Materialien bei niedrigeren Temperaturen und niedrigeren Drücken und ohne Schwierigkeit und somit in äusserst vorteilhafter Weise umzuwandeln. Da jedoch die kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoffe und ihre Bestandteile sich beim erfindungsgemässen Verfahren als unterschiedlich «wärmebeständig» erweisen und beispielsweise die Paraffine am wärmebeständigsten sind und die Asphaltene und Aromaten weniger wärmebeständig sind, wird im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens so vorgegangen, dass in einer geeigneten Reihenfolge mit den geeigneten Katalysatoren alle jene Bestandteile jener kohlenstoffhaltigen Materialien behandelt It should be remembered that in the discussions above, the heat resistance of the carbonaceous starting materials and their components is that which is assigned to these components according to the known prior art. In comparison with the known prior art, the method according to the invention makes it possible to convert all of the materials designated according to the prior art as heat-resistant at lower temperatures and lower pressures and without difficulty and thus in an extremely advantageous manner. However, since the carbon-containing starting materials and their constituents prove to be differently “heat-resistant” in the process according to the invention and, for example, the paraffins are the most heat-resistant and the asphaltenes and aromatics are less heat-resistant, the process according to the invention is carried out in such a way that in a suitable sequence with the Suitable catalysts treated all those components of those carbonaceous materials

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

15 15

663 960 663 960

werden, welche bisher nur unzureichende Ausbeuten an brauchbaren Produkten lieferten. which have so far provided inadequate yields of usable products.

In den folgenden Beispielen werden verschiedene Reaktionen beschrieben. Es ist nicht beabsichtigt die Erfindung durch die Beispiele einzuschränken, vielmehr sollen die Beispiele lediglich die Anwendbarkeit der Erfindung erläutern. Various reactions are described in the following examples. The examples are not intended to restrict the invention, rather the examples are only intended to explain the applicability of the invention.

Beispiel 1 example 1

Ein Asphalten der unten angegebenen Art, welches einen hohen Erweichungspunkt von 132,22 °C besass und durch Lösungsmittelextraktion erhalten worden war, wurde mit dem folgenden Reagens behandelt, um das Produkt A zu erhalten. Der Katalysator war der zuvor beschriebene Katalysator A. Wenn das beim Behandeln der Asphaltene in der ersten Stufe erhaltene Produkt in einer zweiten Stufe umgesetzt wurde, wurde ein mit B bezeichnetes Produkt erhalten. Die beiden Katalysatoren wurden ohne Träger verwendet. An asphaltene of the type shown below, which had a high softening point of 132.22 ° C and was obtained by solvent extraction, was treated with the following reagent to obtain the product A. The catalyst was Catalyst A described above. When the product obtained by treating the asphaltenes in the first stage was reacted in a second stage, a product labeled B was obtained. The two catalysts were used unsupported.

10 10th

Beschik- Loading

Destillat distillate

Destillat distillate

Mischung mixture

Rückstand Residue

kung kung

aus A+B from A + B

A A

B B

A+B A + B

315,6 °C 315.6 ° C

spez. Gewicht "API 15,56 "C spec. Weight "API 15.56" C

-4,6 -4.6

31,3 31.3

36,7 36.7

36,0 36.0

8,7 8.7

Kin. Visk. 98,9 °C, cSt Kin. Visc. 98.9 ° C, cSt

_ + _ +

-

- -

0,94 0.94

58,0 58.0

Conradsen-Kohlenstoff Gew.-% Conradsen carbon wt%

39,5 39.5

- -

- -

0,20 0.20

16,4 16.4

Anilinpunkt, C Aniline Point, C

- -

- -

44,6 44.6

- -

FIA, Vol-% FIA,% by volume

Aromaten§ Aromatics§

- -

- -

71,5 71.5

- -

01efine§ 01efine§

- -

- -

Gesättigte Saturated

-

- -

- -

28,5 28.5

- -

Bromzahl Bromine number

-

- -

- -

53 53

-

Kohlenstoff, Gew.-% Carbon,% by weight

84,24 84.24

- -

- -

83,77 83.77

84,81 84.81

Wasserstoff, Gew.-% Hydrogen,% by weight

8,50 8.50

- -

- -

12,52 12.52

9,95 9.95

Stickstoff, Gew.-% Nitrogen,% by weight

0,75 0.75

- -

- -

0,10 0.10

0,58 0.58

Schwefel, Gew.-% Sulfur, wt%

6,19 6.19

- -

- -

2,31 2.31

4,46 4.46

Asche, Gew.-% Ash,% by weight

0,30 0.30

_ _

_ _

0,08 0.08

0,20 0.20

Feuchtigkeit, Gew.-% Moisture,% by weight

keine no

- -

- -

0,05 0.05

keine no

Sauerstoff, Gew.-% Oxygen,% by weight

0,02 0.02

- -

- -

1,17 1.17

0,00 0.00

Nickel, ppm (w) Nickel, ppm (w)

71 71

_ _

33 33

Vanadium, ppm (w) Vanadium, ppm (w)

174 174

- -

- -

- -

160 160

Eisen, ppm (w) Iron, ppm (w)

151 151

24 24th

in Heptan Unlösliches( IP-Methode) Insoluble in heptane (IP method)

16,7 16.7

- -

- -

- -

+132,2 °C-Erweichungspunkt +132.2 ° C softening point

§ Aromaten und Olefine wurden in der Kolonne wahrscheinlich wegen eines schweren Schwanzes oberhalb 315,6 °C nicht deutlich voneinander getrennt. § Aromatics and olefins were probably not clearly separated in the column because of a heavy tail above 315.6 ° C.

Die obigen Daten lassen deutlich die hinsichtlich der Viskosität und dem spezifischen Gewicht der Produkte erzielbare Verbesserung, die beachtliche Erhöhung des Wasserstoffgehalts und die beachtenswerte Verringerung des Metallgehaltes aus den späteren Fraktionen erkennen. The above data clearly show the improvement which can be achieved with regard to the viscosity and the specific weight of the products, the considerable increase in the hydrogen content and the remarkable reduction in the metal content from the later fractions.

Die folgenden Beispiele zeigen die erzielten Ergebnisse. Als Beschickungsmaterial wurden durch Lösungsmittelextraktion erhaltene Asphaltene der oben und in Beispiel 1 angegebenen Art verwendet. The following examples show the results obtained. Asphaltenes of the type specified above and in Example 1 obtained by solvent extraction were used as the feed material.

Alle Versuche wurden chargenweise in einem Rührbehälter vorgenommen, dessen Innendurchmesser 15,85 cm und dessen Höhe 25,4 cm betrug. Der Rührbehälter war mit einem Rührer und einem Dampfverteiler ausgestattet. In einem an die städtische Wasserversorgung direkt angeschlossenen Dampfkessel wurde Dampf mit einem Druck von 2,67 bar (40 lb/sq.in.) erzeugt. Der Dampf gelangt über einen Innendurchmesser von 9,53 mm besitzende Leitungen mit Atmosphärendruck zum Dampfverteiler. Der Reaktor kann jedoch auch bei einem Druck von 0,5 bar bis etwa 5 bar oder, wie oben erwähnt, bei einem höheren Druck betrieben werden. Der Dampfverteiler besitzt einen Durchmesser von etwa 8,89 cm und mehrere Austrittslöcher, welche den Dampf nach oben richten. Der Verteiler ist am Boden des Reaktors angeordnet. All experiments were carried out in batches in a stirred container, the inside diameter of which was 15.85 cm and the height of which was 25.4 cm. The stirred tank was equipped with a stirrer and a steam distributor. Steam was generated at a pressure of 2.67 bar (40 lb / sq.in.) In a steam boiler directly connected to the city water supply. The steam reaches the steam distributor via pipes with an inner diameter of 9.53 mm and atmospheric pressure. However, the reactor can also be operated at a pressure of 0.5 bar to about 5 bar or, as mentioned above, at a higher pressure. The steam distributor has a diameter of approximately 8.89 cm and several outlet holes that direct the steam upwards. The distributor is located at the bottom of the reactor.

Falls ein Katalysator ohne Träger verwendet wird, ist für 50 den Reaktor ein Rührer vorgesehen. Der Motor ist unmittelbar oberhalb des Reaktors angeordnet. Der Bereich, in welchem die Rührerwelle in den Reaktor geführt ist, ist durch eine Dichtung abgedichtet. Der Rührer besteht aus Zwillingskreisen, die durch abgewinkelte, gekrümmte Schaufeln 55 verbunden sind. Der Rührer kann durch Körbe ersetzt werden, welche in später noch zu beschreibender Weise mit Trägerkatalysator beschickt sind. Auf der Rührwelle sind vier mit Trägerkatalysator beschickte Körbe angeordnet. Die Körbe ergeben samt der Rührwelle einen Gesamtdurchmes-60 ser von nahezu 15,88 cm. Die Körbe sind etwa 15,24 cm hoch und etwa 12,7 mm dick. Der nicht aufgehängte Korb ist ein 12,7 mm tiefes Rechteck. If a unsupported catalyst is used, a stirrer is provided for the reactor. The motor is located directly above the reactor. The area in which the stirrer shaft is led into the reactor is sealed by a seal. The stirrer consists of twin circles which are connected by angled, curved blades 55. The stirrer can be replaced by baskets which are loaded with supported catalyst in a manner to be described later. Four baskets loaded with supported catalyst are arranged on the agitator shaft. The baskets together with the stirrer shaft result in a total diameter of almost 15.88 cm. The baskets are approximately 15.24 cm high and approximately 12.7 mm thick. The non-hanging basket is a 12.7 mm deep rectangle.

Die Oberseite des Reaktors besitzt eine Dichtung, in welcher sich die Rührerwelle dreht, die Steigleitung, welche De-65 stillat vom Kopf des Reaktors abführt, eine Druckabblasleitung, welche aus einem Ventil besteht, welches bei einem Druck von mehr als 2,00 bar (30 lb/sq.in.) öffnet und den Reaktorinhalt in eine Haube abbläst. Diese Druckabblasein The top of the reactor has a seal in which the stirrer shaft rotates, the riser pipe which De-65 stillatically discharges from the head of the reactor, a pressure blow-off pipe which consists of a valve which operates at a pressure of more than 2.00 bar ( 30 lb / sq.in.) Opens and the reactor contents are blown off into a hood. This pressure relief

663 960 663 960

16 16

richtung wird auch dazu verwendet den Reaktor mit fester Beschickung zu beschicken. direction is also used to load the reactor with a fixed charge.

In der Regel sind im Deckel des Reaktors zwei Thermoelemente eingesetzt. Ein Thermoelement misst die Temperatur in der unteren Hälfte des Reaktors und das andere Ther- 5 moelement misst die Temperatur in der oberen Hälfte des Reaktors. As a rule, two thermocouples are used in the cover of the reactor. One thermocouple measures the temperature in the lower half of the reactor and the other thermocouple 5 measures the temperature in the upper half of the reactor.

Die Steigleitung ist etwa 22,86 cm hoch und besitzt einen Innendurchmesser von 1,91 cm. The riser is approximately 22.86 cm high and has an inside diameter of 1.91 cm.

Der Reaktor der zweiten Stufe ist ein 30,48 cm langer >o Röhrenreaktor mit einem Innendurchmesser von etwa 3,81 cm. Der Fassungsraum dieses Reaktors beträgt 347,5 cm3. Dieser Reaktor ist mit drei um den Reaktor herumgewickelten Heizkörpern ausgestattet. Die Temperatur eines jeden Heizkörpers wird über ein Thermoelement über >5 Regler geregelt, die an einem tragbaren Steuerpult angeordnet sind. The second stage reactor is a 30.48 cm long tube reactor with an inside diameter of about 3.81 cm. The capacity of this reactor is 347.5 cm3. This reactor is equipped with three radiators wrapped around the reactor. The temperature of each radiator is controlled by a thermocouple via> 5 controllers, which are arranged on a portable control panel.

Den Reaktor der zweiten Stufe in Richtung von unten nach oben durchströmende Gase werden sodann durch eine einen Durchmesser von 40,64 cm besitzende Waschflasche 20 geleitet, die nicht mit Wasser gekühlt wird. Gases flowing through the second stage reactor from bottom to top are then passed through a 40.64 cm diameter wash bottle 20 which is not cooled with water.

Die erste Waschflasche ist vertikal angeordnet und an der Unterseite mit einem Auffangkolben von 500 ml ausgestattet. Der Auffangkolben wird durch einen Mantelheizkörper normalerweise auf 240 °C gehalten. Der Boden des Auffang- 25 kolbens ist mit einem Hahn ausgestattet, um das Produkt abzuziehen. The first wash bottle is arranged vertically and equipped with a 500 ml collecting flask on the underside. The collecting flask is usually kept at 240 ° C by a jacket heater. The bottom of the catch flask is fitted with a tap to draw off the product.

Von der Oberseite des Auffangkolbens steht ein zweiter Kühler (Waschflasche) nach oben ab, der parallel zum ersten Kühler (Waschflasche) verläuft. Der zweite Kühler wird 30 nicht mit Wasser gekühlt. Der zweite Kühler ist ebenfalls ein Kühler aus Glas mit kugelförmigen Kühlbereichen. A second cooler (wash bottle) protrudes from the top of the collecting flask and runs parallel to the first cooler (wash bottle). The second cooler is not cooled with water. The second cooler is also a glass cooler with spherical cooling areas.

Das aus dem zweiten Kühler in Richtung nach unten geneigt verlaufende Rohr führt zu einem wassergekühlten Kühler. Dieser wassergekühlte Kühler ist vertikal angeord- 35 net, etwa 45,72 cm lang und von oben in einen unbeheizten 500 ml-Kolben eingesetzt, der an seiner Unterseite mit einem Ablasshahn ausgestattet ist. Vom zweiten Fitting dieses Kolbens führt parallel und vertikal ein wassergekühlter Kühler weg. Ein weiterer wassergekühlter Kühler ist direkt auf die- 40 sen Kolben aufgesetzt. The pipe that slopes downward from the second cooler leads to a water-cooled cooler. This water-cooled cooler is arranged vertically, about 45.72 cm long and inserted from above into an unheated 500 ml flask, which is equipped with a drain cock on the underside. A water-cooled cooler leads parallel and vertically from the second fitting of this piston. Another water-cooled cooler is placed directly on this piston.

Der oberste wassergekühlte Kühler ist mit einer schräg nach oben verlaufenden Leitung von 30,38 cm ausgestattet. Diese Leitung besitzt einen Durchmesser zwischen 12,7 und 19,05 mm. Diese Leitung führt zu einem mit Eis gekühlten 45 Kühler. The uppermost water-cooled cooler is equipped with a 30.38 cm pipe running upwards. This line has a diameter between 12.7 and 19.05 mm. This line leads to a cooler cooled with ice.

Dieser eisgekühlte Kühler ist ein doppelwandiges Gefäss, wie es üblicherweise zum Auffangen von Dämpfen vor deren Eintreten in eine Vakuumpumpe verwendet wird. Der innere Behälter enthält ein Gemisch aus Wasser und Eis, wogegen so Gase und Dämpfe durch den Aussenmantel des Gefässes strömen. Die Gase und Dämpfe treten an der Unterseite des Gefässes ein und an der Oberseite des Gefässes aus. Der Boden des Behälters besitzt ein Auffangabteil mit einem Inhalt von 50 ml. Das Auffangabteil ist mit einem Ablasshahn zum 55 Ablassen von Produkt ausgestattet. This ice-cooled cooler is a double-walled vessel, as is usually used to collect vapors before they enter a vacuum pump. The inner container contains a mixture of water and ice, whereas gases and vapors flow through the outer jacket of the vessel. The gases and vapors enter the bottom of the vessel and exit the top of the vessel. The bottom of the container has a collecting compartment with a content of 50 ml. The collecting compartment is equipped with a drain tap for draining 55 product.

Die restlichen Gase und Dämpfe werden zu einem weiteren Kühler geleitet, der dem eisgekühlten Kühler ähnlich ist. Dieser Kühler wird mit einem Gemisch aus Kohlensäureschnee und 2-Propanol gekühlt. Auch hier wird das Produkt 60 in einem Auffangabteil aufgefangen, welches unterhalb des Kühlers vorgesehen und mit einem Ablasshahn ausgestattet ist. The remaining gases and vapors are sent to another cooler, which is similar to the ice-cooled cooler. This cooler is cooled with a mixture of carbon dioxide snow and 2-propanol. Here too, the product 60 is collected in a collecting compartment which is provided below the cooler and is equipped with a drain tap.

Die restlichen Gase und Dämpfe werden dann mit Kalilauge gewaschen, die 6 Mol KOH in 360 ml Wasser gelöst 65 enthält. Die Gasmenge wird sodann durch Hindurchleiten der Gase durch einen nassen Gaszähler bestimmt. Nach dieser Messung werden in Zeitabständen Proben gezogen und die übrigen Gase werden in den Abzug geleitet. The remaining gases and vapors are then washed with potassium hydroxide solution, which contains 6 mol KOH dissolved in 360 ml water 65. The amount of gas is then determined by passing the gases through a wet gas meter. After this measurement, samples are taken at intervals and the remaining gases are led into the fume cupboard.

Für die folgenden Versuche werden 1300 g feste Asphaltene eingewogen und auf für das Beschicken des Reaktors geeignete Korngrösse zerkleinert. Unter Schutz gegen Sauerstoff wird in den zuvor beispielsweise mittels Helium durchgespülten Reaktor ein flüssiger oder fester Katalysator eingebracht. Etwa 40 g des theoretisch wasserfreien Katalysators A werden in den Reaktor eingebracht. For the following experiments, 1300 g of solid asphaltenes are weighed in and comminuted to a grain size suitable for charging the reactor. With protection against oxygen, a liquid or solid catalyst is introduced into the reactor which has previously been purged using helium, for example. About 40 g of the theoretically anhydrous catalyst A are introduced into the reactor.

Der Reaktor der zweiten Stufe wird unter den gleichen Vorsichtsmassnahmen in der Regel mit etwa 300 ml eines Trägerkatalysators beschickt. Der Reaktor der zweiten Stufe wird anfanglich beheizt, um das Wasser sowohl aus dem zeo-lithischen Träger als auch aus dem Katalysator abzutreiben. The second stage reactor is usually charged with about 300 ml of a supported catalyst under the same precautionary measures. The second stage reactor is initially heated to drive off the water from both the zeolite support and the catalyst.

Nachdem durch Erhitzen des Reaktors der zweiten Stufe auf über 300 °C das Wasser aus dem Reaktorraum weitgehend entfernt worden ist, wird der Reaktor der ersten Stufe beheizt. After the water has been largely removed from the reactor space by heating the second stage reactor to above 300 ° C., the first stage reactor is heated.

Es wurden durch Lösungsmittelextraktion erhaltene Asphaltene mit einem Schmelzpunkt von 93,33 °C bzw. 204,44 JC verwendet. Der Schmelzpunkt bestimmt die jeweilige Form der Asphaltene. Asphaltenes obtained by solvent extraction with a melting point of 93.33 ° C. or 204.44 JC were used. The melting point determines the respective form of the asphaltenes.

Nachdem im Reaktor der ersten Stufe die zum Schmelzen der Asphaltene erforderliche Temperatur erreicht worden war, wurde der Rührer eingeschaltet. In der Regel wird der Rührer zu Beginn mit einer Drehzahl von etwa 30 bis 60 min-1 betrieben. After the temperature in the first stage reactor required to melt the asphaltene was reached, the stirrer was switched on. As a rule, the stirrer is initially operated at a speed of approximately 30 to 60 min-1.

Dampf wird in der Regel dann zugeführt, wenn im Reaktor der ersten Stufe eine Temperatur von 220 C erreicht worden ist. Zu diesem Zeitpunkt sollte der Reaktor der zweiten Stufe eine Temperatur von 424 C erreicht oder sich auf diese Temperatur eingependelt haben. Steam is generally supplied when a temperature of 220 ° C. has been reached in the first stage reactor. At this point, the reactor of the second stage should have reached a temperature of 424 C or have leveled off at this temperature.

Helium wird normalerweise vor dem Einleiten von Dampf in das System über den Dampfverteiler zugeführt, um die Verteileröffnungen frei zu halten und das System sau-erstoffrei zu halten. Das Helium wird in einer Menge von etwa 200 ml/min zugeführt. Helium is normally supplied via the steam manifold before steam is introduced into the system to keep the manifold openings clear and to keep the system free of oxygen. The helium is supplied in an amount of about 200 ml / min.

Beispiel 2 Example 2

1300 g durch Lösungsmittelextraktion erhaltener Asphaltene wurden so weit zerkleinert, dass die Teilchen durch eine an der Oberseite des Reaktors vorgesehene Öffnung von 25,4 mm Durchmesser hindurchgeführt werden konnten. Die Asphaltene wurden nicht erhitzt, sondern in fester Form in den Reaktor eingeführt. Der Reaktor wurde nach dem Beschicken mit Helium durchgespült. 1300 g of asphaltenes obtained by solvent extraction were comminuted to such an extent that the particles could be passed through an opening of 25.4 mm in diameter provided at the top of the reactor. The asphaltenes were not heated, but introduced into the reactor in solid form. The reactor was flushed with helium after loading.

Der verwendete Katalysator war eine in folgender Weise hergestellte Abart des Katalysators A. Zu der zuvor beschriebenen Lösung von KOH wurde eine Lösung von 1 Mol KOH in 30 ml H20 gegeben, worauf die erhaltene Lösung mit Schwefelwasserstoff gesättigt wurde. Die Lösung trennte sich in zwei Schichten, von welchen die obere ein Drittel und die untere zwei Drittel des Gesamtflüssigkeits-standes ausmachten. Die beiden Schichten wurden voneinander getrennt und getrocknet, worauf die beiden erhaltenen Rückstände wieder miteinander vermischt wurden. Das Vermischen der Rückstände kann im gleichen Verhältnis erfolgen wie sie erhalten wurden (und wie dies in diesem Beispiel der Fall war), jedoch kann das Mengenverhältnis der beiden Katalysatoren verändert werden. Der durch Vermischen der Rückstände erhaltene Katalysator kann auch gelöst oder dispergiert werden und dann auf einem Träger abgeschieden werden. Das Gewicht des eingesetzten Katalysators betrug, im theoretisch wasserfreien Zustand beispielsweise 40 g. The catalyst used was a variant of catalyst A prepared in the following manner. A solution of 1 mol of KOH in 30 ml of H20 was added to the solution of KOH described above, and the resulting solution was saturated with hydrogen sulfide. The solution separated into two layers, the upper one third and the lower two thirds of the total liquid level. The two layers were separated and dried, and the two residues obtained were mixed again. The mixing of the residues can take place in the same ratio as they were obtained (and as was the case in this example), but the quantitative ratio of the two catalysts can be changed. The catalyst obtained by mixing the residues can also be dissolved or dispersed and then deposited on a support. The weight of the catalyst used was, for example, 40 g in the theoretically anhydrous state.

Der Reaktor der zweiten Stufe war während des Zusammenbaus der Vorrichtung mit einem auf Zeolith abgeschiedenen Katalysator beschickt worden. Der Reaktor der zweiten Stufe enthielt etwa 300 g Träger und Katalysator. Der als Träger dienende Zeolith war L2-Y82 und der Katalysa The second stage reactor was charged with a zeolite-deposited catalyst during assembly of the device. The second stage reactor contained about 300 g of carrier and catalyst. The supporting zeolite was L2-Y82 and the catalytic converter

17 17th

663 960 663 960

tor war der Katalysator D, also K2S1j5 (empirisch), um die Hydrierung des Spaltproduktes zu fördern. Für das Anfahren der Anlage war es erforderlich den Reaktor der zweiten Stufe vor dem Beheizen des Reaktors der ersten Stufe auf zumindest 175 °C zu erhitzen. was the catalyst D, K2S1j5 (empirical), to promote the hydrogenation of the fission product. To start up the plant, it was necessary to heat the second stage reactor to at least 175 ° C. before heating the first stage reactor.

Sodann wurde der Reaktor der ersten Stufe erhitzt. Hiebei wurde lediglich die untere Hälfte des Reaktors beheizt, jedoch die obere Hälfte des Reaktors nicht beheizt.Bei 220 °C wurde in den Reaktor über den am Boden angeordneten Dampfverteiler eine geringe Menge an Dampf eingebracht. The first stage reactor was then heated. Only the lower half of the reactor was heated, but the upper half of the reactor was not heated. At 220 ° C, a small amount of steam was introduced into the reactor via the steam distributor located on the bottom.

Bei Bereichen einer Temperatur von etwa 220 °C am Boden des ersten Reaktors setzte langsam und stetig die Produktion eines Kohlenwasserstoffprodukts ein, welches im Kolben unterhalb der wassergekühlten Zwillingskühler kondensiert wurde. Dieses Produkt war jedoch wesentlich schwerer als das bei den im Bereiche von 390 bis 424 °C der Arbeitstemperatur, erhaltene Produkt. At a temperature of about 220 ° C at the bottom of the first reactor, the production of a hydrocarbon product started slowly and steadily, which was condensed in the flask below the water-cooled twin cooler. However, this product was significantly heavier than the product obtained in the range of 390 to 424 ° C of the working temperature.

Sobald im Boden des Reaktors der ersten Stufe eine Temperatur von 360 °C erreicht worden war, ergab sich eine beträchtliche Verbesserung der Produktionsgeschwindigkeit für das Produkt. Die Reaktion wurde exotherm, so dass sich die Temperatur rasch erhöhte und auf etwa 415 °C einpendelte. Diese Temperatur wurde ab diesem Zeitpunkt im Boden des Reaktors aufrechterhalten. Die Temperatur am Kopf des Reaktors hatte 360 °C erreicht. As soon as a temperature of 360 ° C. was reached in the bottom of the first stage reactor, there was a considerable improvement in the production speed for the product. The reaction became exothermic so that the temperature rose rapidly and settled to about 415 ° C. This temperature was then maintained in the bottom of the reactor. The temperature at the top of the reactor had reached 360 ° C.

Die Temperaturen in den Reaktoren der zweiten Stufe lagen im Bereiche von 220 bis 460 °C. The temperatures in the second stage reactors ranged from 220 to 460 ° C.

Wenn der Inhalt des Reaktors der ersten Stufe mit dem Rührer in Berührung stand, lief das Verfahren im Reaktor der ersten Stufe bei etwa 415 °C gleichmässig ab, wobei die Temperaturen im Reaktor der zweiten Stufe zwischen 440 und 460 °C schwankten. When the contents of the first stage reactor were in contact with the stirrer, the process in the first stage reactor proceeded smoothly at about 415 ° C with the temperatures in the second stage reactor fluctuating between 440 and 460 ° C.

Die Menge an Dampf entsprach etwa 20 ml in Dampf übergeführten Wassers je Minute. Gegen Ende des Versuches wurden am Kopf und am Boden des Reaktors der ersten Stufe die Temperaturen auf 440 °C ansteigen gelassen. The amount of steam corresponded to approximately 20 ml of water transferred to steam per minute. Towards the end of the experiment, the temperatures at the top and bottom of the first stage reactor were allowed to rise to 440 ° C.

Die oben beschriebene Abart des Katalysators A lieferte entsprechend dem Messwert des nassen Gaszählers nahezu kein Gas. Die Menge an Gas betrug weniger als 61. The variant of catalyst A described above produced almost no gas in accordance with the measured value of the wet gas meter. The amount of gas was less than 61.

Der Hauptanteil des Produkts war vom Bodenprodukt Nr. 2 gebildet, das unterhalb der wassergekühlten Kühler aufgefangen wurde. Dieses Produkt ergab zusammen mit dem im durch Wasser und Eis gekühlten Auffangabteil aufgefangenen Produkt insgesamt 458 g an Produkt mit einer API-Zahl von 23 (Dichte=0,9158 bei 15,56 °C). The main part of the product was formed by the bottom product No. 2, which was collected below the water-cooled cooler. Together with the product collected in the water and ice-cooled collecting compartment, this product gave a total of 458 g of product with an API number of 23 (density = 0.9158 at 15.56 ° C.).

Das Bodenprodukt Nr. 1 wog insgesamt 33 g und besass bei 15,56 °C eine Dichte von 0,96587 und eine API-Zahl von 15. Die Bodenprodukte Nr. 1 wurden unterhalb der luftgekühlten Kühler aufgefangen. Bottom product No. 1 weighed a total of 33 g and had a density of 0.96587 and an API number of 15 at 15.56 ° C. Bottom product No. 1 was collected below the air-cooled cooler.

Unter der mit Trockeneis und 2-Propanol gekühlten kalibrierten Falle wurden 44 ml Bodenprodukte aufgefangen, jedoch konnten nur 28 ml abgezogen werden, da der leichte Schwanz verdampfte. Die API-Zahl dieses leichten Schwanzes betrug 81 bei —10 °C (Dichte von 0,6553 bei —10 °C). Da der Verdampfungsvorgang rasch abläuft, ist der für die Dichte angegebene Wert sehr ungenau. 44 ml of bottoms were collected under the calibrated trap cooled with dry ice and 2-propanol, but only 28 ml could be drawn off because the light tail evaporated. The API number of this light tail was 81 at -10 ° C (density 0.6553 at -10 ° C). Since the evaporation process is rapid, the value given for the density is very inaccurate.

Es entstand ein ungewöhnlich leichter Koks, der sich im Reaktor in Form von 50 mm dicken Schichten abschied. Das Volumen dieses Kokses betrug 1800 ml, jedoch betrug das Gewicht dieses Kokses nur 513 g. The result was an unusually light coke that separated in the reactor in the form of 50 mm thick layers. The volume of this coke was 1800 ml, but the weight of this coke was only 513 g.

Der tote Raum unterhalb des Rührers bewirkt unterhalb der echten Reaktionszone ein verzögertes Verkoken. The dead space below the stirrer causes delayed coking below the real reaction zone.

Beispiel 3 Example 3

Bei diesem Beispiel wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 2 gearbeitet, wobei jedoch ein Katalysator anderer This example was operated in a similar manner as in Example 2, but with a different catalyst

Form verwendet und der Reaktor der ersten Stufe rascher aufgeheizt wurde. Form used and the first stage reactor was heated more quickly.

Der für dieses Beispiel verwendete Katalysator A lieferte bei seiner Herstellung nur eine einzige Katalysatorschicht, so dass die im obigen Beispiel 2 erforderliche Trennung der zwei entstandenen Schichten während des Trocknens nicht erforderlich war. Bei diesem Versuch wurde eine Temperatur von 420 °C aufrechterhalten. The catalyst A used for this example provided only a single catalyst layer during its preparation, so that the separation of the two layers formed in the above example 2 was not necessary during drying. A temperature of 420 ° C was maintained in this experiment.

Während der 42 Minuten währenden Versuchsdauer dieses Versuches wandelten etwa 40 g theoretisch wasserfreien Katalysators nach Erreichen der Arbeitstemperatur von etwa 420 °C eine Beschickung von 1300 g durch Lösungsmittelextraktion erhaltener Asphaltene in folgende Bodenprodukte um: During the 42-minute test period of this test, approximately 40 g of theoretically anhydrous catalyst, after reaching the working temperature of approximately 420 ° C., converted a feed of 1300 g of asphaltenes obtained by solvent extraction into the following soil products:

a) Bodenprodukt Nr. 1, welches unterhalb der luftgekühlten Kühler aufgefangen wurde und insgesamt 29 g Kohlenwasserstoffe mit einer API-Zahl von 11,5 (d = 0,9895 bei 15,56 °C) lieferte. a) Bottom product No. 1, which was collected below the air-cooled cooler and delivered a total of 29 g of hydrocarbons with an API number of 11.5 (d = 0.9895 at 15.56 ° C).

b) Bodenprodukt Nr. 2, welches unterhalb der wassergekühlten Kühler und der mit Wasser und Eis gekühlten Kühler aufgefangen wurde und welches 398 g Kohlenwasserstoffe mit einer API-Zahl von 29 (d = 0,8816 bei 15,56 °C) lieferte. b) Bottom product No. 2, which was collected below the water-cooled cooler and the water and ice-cooled cooler and which gave 398 g of hydrocarbons with an API number of 29 (d = 0.8816 at 15.56 ° C.).

c) Bodenprodukt Nr. 5, welches unter der mit Trockeneis und 2-Propanol gekühlten Falle in einer Menge von 63 ml aufgefangen wurde und bei Raumtemperatur eine API-Zahl von 83 besass. Ein wesentlicher Teil des Bodenprodukts Nr. 5 ging beim Bestimmen der API-Zahl verloren. c) Bottom product No. 5, which was collected under the trap cooled with dry ice and 2-propanol in an amount of 63 ml and had an API number of 83 at room temperature. A significant portion of Soil Product No. 5 was lost in determining the API number.

d) Es wurden insgesamt 1351 Gas erzeugt. Die Gasmenge wurde hinter der Alkalihydroxidwäsche des Gas-Dampf-Gemisches nach der mit Trockeneis und 2-Propanol gekühlten Falle gemessen. Diese Gase wurden nicht analysiert, jedoch ergab sich aus dem Durchschnitt der Gasanalyse ähnlicher Versuche, dass etwa 5 Mol-% an von Kohlenwasserstoffen verschiedenen Gasen wie Wasserstoff, Kohlenmono-xid, Kohlendioxid entstehen. Die restlichen gasförmigen Kohlenwasserstoffe besitzen ein durchschnittliches Molekulargewicht von 49, so dass etwa 280 g gasförmige Kohlenwasserstoffe erhalten wurden. d) A total of 1351 gas was generated. The amount of gas was measured behind the alkali hydroxide wash of the gas-steam mixture after the trap cooled with dry ice and 2-propanol. These gases were not analyzed, but the average of the gas analysis of similar experiments showed that about 5 mol% of gases other than hydrocarbons such as hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide are produced. The remaining gaseous hydrocarbons have an average molecular weight of 49, so that about 280 g of gaseous hydrocarbons were obtained.

e) Bei diesem Versuch entstand ebenfalls der auch beim Versuch gemäss Beispiel 2 entstandene leichte Koks. Das Gewicht des Kokses betrug 489 g. e) In this experiment, the light coke also formed in the experiment according to Example 2 was also produced. The weight of the coke was 489 g.

Die Produkte wurden in folgenden Mengen erhalten: The products were obtained in the following quantities:

Bodenprodukt Nr. 1 29,0 g Bodenprodukt Nr. 2 398j0 g Bodenprodukt Nr. 5 41,5 g(gekühlte Falle) Soil product No. 1 29.0 g Soil product No. 2 398j0 g Soil product No. 5 41.5 g (cooled trap)

Gase 280,0 g Gases 280.0 g

Koks 489,0 g insgesamt 1 238,0 g Coke 489.0 g total 1 238.0 g

Anrechenbarkeit = 95,23%. Eligibility = 95.23%.

Ausbeute = (Bodenprodukte Nr. 1, 2 und 5+Gase/Beschickung) • 100 = 57,57%. Yield = (soil products No. 1, 2 and 5 + gases / feed) • 100 = 57.57%.

Sowohl beim Beispiel 2 als auch beim Beispiel 3 war im Reaktor der zweiten Stufe der Trägerkatalysator völlig sauber und frei von Pech, Kohlenstoff usw. In both the example 2 and example 3, the supported catalyst in the second stage reactor was completely clean and free of pitch, carbon, etc.

Die gesamte Anrechenbarkeit an gemäss Beispiel 2 erhaltenen Produkten betrug (1 045,7/1 300) - 100=80,42%). Die Ausbeute war (Bodenprodukte Nr. 1, 2 und 5 + Gase) (532,7/1 300) • 100=40,97%. The total creditability for products obtained according to Example 2 was (1,045.7 / 1,300) - 100 = 80.42%). The yield was (bottoms No. 1, 2 and 5 + gases) (532.7 / 1 300) • 100 = 40.97%.

Der grundlegende Unterschied zwischen den Beispielen 2 und 3 liegt in der wesentlich höheren Gasproduktion beim Beispiel 3. The fundamental difference between Examples 2 and 3 lies in the significantly higher gas production in Example 3.

Bei beiden Beispielen trennten sich die Bodenprodukte vom Wasser und kondensierten die Bodenprodukte aus dem Dampf, wobei keine Emulsion entstand. In both examples the bottoms separated from the water and condensed the bottoms from the steam, leaving no emulsion.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

663 960 663 960

18 18th

Beispiel 4 Example 4

Bei diesem Beispiel wurde ein Katalysatorgemisch verwendet, welches zu etwa 2/3 aus dem nicht getrennten Katalysator gemäss Beispiel 2 und zu etwa 1 /3 aus dem Katalysator gemäss Beispiel 3 (Kaliumbasis) bestand. Die verschiedenen Mengenanteile, einschliesslich der Mengenanteile der Katalysatorschichten in Beispiel 2, können geändert werden. Der Katalysator wurde ohne Träger in einer Menge von etwa 40 g, als theoretisch wasserfrei gerechnet, verwendet. In this example, a catalyst mixture was used which consisted of approximately 2/3 of the non-separated catalyst according to Example 2 and approximately 1/3 of the catalyst according to Example 3 (potassium base). The various proportions, including the proportions of the catalyst layers in Example 2, can be changed. The unsupported catalyst was used in an amount of about 40 g, calculated as theoretically anhydrous.

Der Reaktor erreichte während dieses Versuches eine Temperatur von 420 °C. The reactor reached a temperature of 420 ° C during this experiment.

Die bei diesem Versuch erhaltenen Produkte waren folgende: The products obtained in this experiment were as follows:

Bodenprodukt Nr. 1 Soil product No. 1

Bodenprodukt Nr. 2 Soil product No. 2

Bodenprodukt Nr. 5 Gas Bottom product No. 5 gas

Koks insgesamt Total coke

195,8 g (d = 0,9793 bei 15,56 ° oder API-Zahl 13) 195.8 g (d = 0.9793 at 15.56 ° or API number 13)

309,5 g (d = 0,86 bei 15,56 C oder API-Zahl 33) 309.5 g (d = 0.86 at 15.56 C or API number 33)

28,0 g 28.0 g

276,4 g (133 1-0,95/ 22,4-49 = 276,4 g) 276.4 g (133 1-0.95 / 22.4-49 = 276.4 g)

473,0 g 1 282,7 g 473.0 g 1,282.7 g

Anrechenbarkeit = (1 282,7/1 300) • 100 = 98,67%. Eligibility = (1 282.7 / 1 300) • 100 = 98.67%.

Ausbeute (an Bodenprodukten Nr 1, 2 und 5 und Gasen) =(809,7 g/1 300 g) • 100 = 62,28%. Yield (in soil products No. 1, 2 and 5 and gases) = (809.7 g / 1 300 g) • 100 = 62.28%.

Der Koks war im ein Volumen von 480 ml besitzenden Raum unterhalb des Rührers entstanden und ein Teil dieses Raumes liegt auch unter dem Dampfverteiler. The coke was created in a volume of 480 ml below the stirrer and part of this space is also under the steam distributor.

Beispiel 5 Example 5

Der wesentliche Unterschied zwischen diesem Beispiel und den vorhergehenden Beispielen war die Verwendung eines Trägerkatalysators an Stelle des vor Versuchsbeginn zugesetzten trägerlosen Katalysators. Der Katalysator wurde in vier Körben auf einem Sieb aus gesintertem rostfreiem Stahl abgestützt. Der rostfreie Stahl war 3,175 mm dick und wurde in Streifen von 3,175 mm zerschnitten, die ihrerseits in Querrichtung auf Stücke zu 4,763 mm unterteilt wurden. Die Abmessungen des Trägers waren daher 3,175 mm • 3,175 mm ■ 4,763 mm. Der verwendete Katalysator war der gleiche wie in Beispiel 2. The main difference between this example and the previous examples was the use of a supported catalyst instead of the unsupported catalyst added before the start of the experiment. The catalyst was supported in four baskets on a sintered stainless steel screen. The stainless steel was 3.175 mm thick and was cut into 3.175 mm strips, which in turn were transversely divided into 4.763 mm pieces. The dimensions of the carrier were therefore 3.175 mm • 3.175 mm ■ 4.763 mm. The catalyst used was the same as in Example 2.

Der Trägerkatalysator wurde in Körbe der Abmessungen 6,35 mm • 63,5 mm • 152,4 mm eingebracht, wobei vier Körbe mit der Rührerwelle verbunden wurden, so dass die Körbe bei Drehung der Rührerwelle den Rührer bildeten. Der Trägerkatalysator wurde durch ein Sieb an Ort und Stelle gehalten und die Drahtnetzkörbe wurden durch einen Rahmen abgestützt. The supported catalyst was introduced into baskets measuring 6.35 mm • 63.5 mm • 152.4 mm, four baskets being connected to the stirrer shaft so that the baskets formed the stirrer when the stirrer shaft was rotated. The supported catalyst was held in place by a sieve and the wire mesh baskets were supported by a frame.

Bei Verwendung des gleichen Katalysators wie in Beispiel 2 wurde bei Verwendung einer wesentlich geringeren Menge des Katalysators in auf dem Träger abgestützter Form die Menge an erzeugtem Gas von 135 1 auf 90 1 verringert. Der grösste Teil dieser Gasmenge entstand gegen Ende des Versuches als die Temperaturen auf 440 °C anstiegen. When using the same catalyst as in Example 2, the amount of gas generated was reduced from 135 l to 90 l when using a substantially smaller amount of the catalyst in the form supported on the support. Most of this amount of gas emerged towards the end of the experiment when the temperature rose to 440 ° C.

Die Drehzahl der Rührerwelle, welche die Körbe mitführte, betrug anfänglich 60 min-1 und wurde während des Versuchs später auf 120 min-1 erhöht. The speed of the stirrer shaft, which carried the baskets, was initially 60 min-1 and was increased to 120 min-1 during the experiment.

Gas gas

Die aus durch Lösungsmittelextraktion erhaltenen Asphaltenen bestehende Beschickung wog 1 290 g. The feed consisting of asphaltenes obtained by solvent extraction weighed 1 290 g.

Anrechenbarkeit = (1 204,5 g/1 290 g) • 100 = 93%. Eligibility = (1 204.5 g / 1 290 g) • 100 = 93%.

Ausbeute = [(Bodenprodukte Nr. 1, 2 und 5+Gas) 5 1 290] • 100 = 77,90%. Yield = [(soil products No. 1, 2 and 5 + gas) 5 1 290] • 100 = 77.90%.

Die API-Zahl der miteinander vereinigten Bodenprodukte Nr. 2 und Nr. 5 betrug 32,0 bei 15,56 C. Das Bodenprodukt Nr. 1 wurde in einen bei 200 °C flüssigen Anteil und einen bei 200 °C nicht flüssigen Anteil getrennt. Der flüssige io Anteil besass eine berechnete API-Zahl von 5 und wog 228 g und machte damit 56,03% der Gesamtmenge von 407 g an Bodenprodukt Nr. 1 aus. Der Rest war offensichtlich von etwas aufgewerteten Formen der durch Lösungsmittelextraktion gewonnenen Asphaltene gebildet. Eine auf Grund des 15 bei 200 °C flüssigen Anteils des Bodenprodukts Nr. 1 durchgeführte neuerliche Berechnung ergab eine Ausbeute bzw. einen Umwandlungsgrad von 64%. The API number of the combined soil products No. 2 and No. 5 was 32.0 at 15.56 C. The soil product No. 1 was separated into a portion which was liquid at 200 ° C. and a portion which was not liquid at 200 ° C. The liquid io fraction had a calculated API number of 5 and weighed 228 g, representing 56.03% of the total amount of 407 g of soil product No. 1. The rest was apparently made up of somewhat upgraded forms of asphaltenes obtained by solvent extraction. A new calculation carried out on the basis of the 15 portion of soil product No. 1 that is liquid at 200 ° C. gave a yield or a degree of conversion of 64%.

Bei all diesen Berechnungen der Ausbeute und der Anrechenbarkeit wurde von der Annahme ausgegangen, dass 20 95% des Gases von einem Kohlenwasserstoff mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 49 gebildet ist. All of these yield and eligibility calculations were based on the assumption that 20 95% of the gas was formed by a hydrocarbon with an average molecular weight of 49.

Es ist klar, wenn sich die Beschickung unterhalb des Dampfverteilers ändert, ein konkurrierender Vorgang abläuft, bei welchem ein katalytisches thermisches Kracken bei 25 einer niedrigeren Temperatur abläuft und die Einsatzschwelle für das thermische Kracken, also wenn Dampf nicht gleichzeitig mit dem Katalysator vorliegt, günstiger liegt. Wenn der Katalysator ein Trägerkatalysator ist, entsteht dann ein Koks, wenn Dampf, die Beschickung aus Asphalte-30 nen und der Katalysator miteinander in inniger Berührung stehen. Falls eine unzureichende Menge an Dampf oder überhaupt kein Dampf die Asphaltene erreicht, dann entartet die Reaktion in ein katalytisch unterstütztes thermisches Kracken. Das katalytische hydrierende Kracken und Hy-35 drieren ist wegen der hohen Ausbeuten, der hohen Raumgeschwindigkeiten und der erstrebenswerten Einstellbarkeit der Zusammensetzung des erhaltenen Produktes und auch wegen der Reaktionsbedingungen wesentlich stärker erwünscht, obzwar es bei einer niedrigeren Temperatur als das normale 40 thermische Kracken bei etwa Atmosphärendruck und etwa 10-mal schneller als das normale thermische Kracken abläuft. It is clear if the feed below the steam distributor changes, a competing process takes place in which catalytic thermal cracking takes place at a lower temperature and the threshold for thermal cracking, i.e. if steam is not present at the same time as the catalyst, is more favorable . If the catalyst is a supported catalyst, a coke is formed when steam, the asphaltene feed and the catalyst are in intimate contact with one another. If an insufficient amount of steam or no steam at all reaches the asphaltenes, the reaction degenerates into catalytically assisted thermal cracking. The catalytic hydrogenating cracking and hydration is much more desirable because of the high yields, the high space velocities and the desirable adjustability of the composition of the product obtained and also because of the reaction conditions, although it is at a lower temperature than the normal thermal cracking at about Atmospheric pressure and about 10 times faster than normal thermal cracking.

45 45

Beispiel 6 Example 6

Bei der oben beschriebenen Arbeitsweise gemäss Beispiel 2 wurde eine als FHC-353 bezeichnete Beschickung aus einem Gemisch von verschiedene Zusammensetzung besitzenden Rückständen verwendet. In the procedure described in Example 2 described above, a feed, designated FHC-353, was used from a mixture of residues with different compositions.

Analyse der Beschickung: Feed analysis:

Bodenprodukt Nr. 1 Bodenprodukt Nr. 2 Bodenprodukt Nr. 5 Koks insgesamt Soil product No. 1 Soil product No. 2 Soil product No. 5 Total coke

187,0 g (90 1 Gas 0,95/22,4 • 49 = 187,0 g) 187.0 g (90 1 gas 0.95 / 22.4 • 49 = 187.0 g)

407,0 g 368,0 g 43,0 g 199,5 g 1 204,5 g 407.0 g 368.0 g 43.0 g 199.5 g 1 204.5 g

50 50

Unter 537,78 GC aufgefangene Caught under 537.78 GC

Fraktion fraction

API-Zahl API number

Dichte bei 15,56 "C 55 Schwefel, Gew.-% Density at 15.56 "C 55 sulfur, wt .-%

Stickstoff, Gew.-% Wasserstoff, Gew.-% Kohlenstoff, Gew.-% Sauerstoff, Gew.-% Nitrogen,% by weight hydrogen,% by weight carbon,% by weight oxygen,% by weight

60 60

Elemente insgesamt: Öle, Gew.-% Total elements: oils,% by weight

Harze, Gew.-% Resins,% by weight

Asphaltene, Gew.-% Asphaltenes,% by weight

65 65

Ausbringen, Gew.-% Output,% by weight

Ramsbottom-Kohlenstoff, Ramsbottom carbon,

Gew.-% % By weight

8,6% 6,6 8.6% 6.6

1,0243 3,91 0,478 10,35 84,72 0,471 1.0243 3.91 0.478 10.35 84.72 0.471

99,9% 29,6 57,8 12,6 99.9% 29.6 57.8 12.6

100% 100%

21% 21%

19 19th

663 960 663 960

Metalle: Metals:

Vanadium Vanadium

Nickel nickel

Eisen iron

Natrium sodium

Viskosität viscosity

Fliesspunkt Pour point

228 52 14 4 228 52 14 4

ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm

1430 cSt bei 27,78 C 250 cSt bei 121,11 C 54,44 C 1430 cSt at 27.78 C 250 cSt at 121.11 C 54.44 C

Die Beschickung wurde allmählich erhitzt, um so lange kein Verkoken zu verursachen als das Gemisch von Rückständen noch nicht pumpfähig war oder noch nicht die Reaktionstemperatur von etwa 425 C erreicht hatte. Bei dieser Temperatur wurde die Umsetzung in Anwesenheit des Katalysators und von Dampf durchgeführt. Die Beschickung wog 5 insgesamt 15 650 g und bezogen auf die verschiedenen erhaltenen Kondensate betrug das Ausbringen 98,1% der Beschickung. The feed was gradually heated so as not to cause coking as long as the mixture of residues was not yet pumpable or had not yet reached the reaction temperature of about 425 ° C. At this temperature the reaction was carried out in the presence of the catalyst and steam. The feed weighed a total of 15,650 g and, based on the various condensates obtained, the output was 98.1% of the feed.

Der durch ASTM D-l 160 und D-l 180 definierte Siedepunkt der aus Rückständen bestehenden Beschickung wurde io an einer Probe von 200 ml der Beschickung entsprechend der erwähnten Norm ermittelt. Die erhaltenen Daten waren folgende (als während der Bestimmung beobachtete Temperaturen angegeben). The boiling point of the feed consisting of residues defined by ASTM D-l 160 and D-l 180 was determined on a sample of 200 ml of the feed in accordance with the standard mentioned. The data obtained were as follows (given as the temperatures observed during the determination).

Probe sample

Ausbrin Ausbrin

Temperatur temperature

Temperatur korrigierte Temperature corrected

Druck in der ml gen am Kolon in der Blase Pressure in ml on the colon in the bladder

Temperatur temperature

Kolonne in Column in

in% in%

nenkopf in C head in C

(D-l 160; (D-l 160;

mbar mbar

in C in C

D-l 180) D-l 180)

40 40

20 20th

240 240

275 275

975 975

5,60 5.60

50 50

25 25th

253 253

286 286

810 810

5,60 5.60

60 60

30 30th

263 263

295 295

835 835

5,60 5.60

70 70

35 35

273 273

304 304

858 858

5,60 5.60

80 80

40 40

283 283

310 310

882 882

5,60 5.60

90 90

45 45

290 290

316 316

5,60 5.60

100 100

50 50

297 297

324 324

907 907

5,60 5.60

110 110

55 55

305 305

330 330

120 120

60 60

312 312

338 338

938 938

5,60 5.60

130 130

65 65

320 320

344 344

953 953

5,60 5.60

140 140

70 70

326 326

351 351

5,60 5.60

160 160

80 80

319 319

347 347

990 990

2,66 2.66

170 170

85 85

330 330

2,66 2.66

180 180

90 90

339 339

364 364

1030 1030

2,66 2.66

188 188

94 94

347 347

1050 1050

2,66 2.66

347 347

190 190

99 99

351 351

380 380

1090 1090

1,33 1.33

Dieses Produkt wurde mittels eines Trägerkatalysators in einem Rührreaktor umgewandelt, in welchem der Katalysator in Körben angeordnet war. Der Träger war ein Zeolith Y-82 der Fa Union Garbide, Danbury, CT, und lag in Form von Strangpresslingen, beispielsweise ebenen Formkörpern, zu 3,175 mm vor. Der Katalysator besass die empirische Formel K2SL5, u.zw. der oben hergestellte Katalysator D, dem 5 Gew.-% des Katalysators A zugesetzt worden waren. Die Menge des Katalysators betrug 20,16 g je 220 ml des beschriebenen Trägers. This product was converted using a supported catalyst in a stirred reactor in which the catalyst was arranged in baskets. The carrier was a Y-82 zeolite from Union Garbide, Danbury, CT, and was in the form of extrusions, for example flat shaped bodies, of 3.175 mm. The catalyst had the empirical formula K2SL5, etc. Catalyst D prepared above, to which 5% by weight of Catalyst A had been added. The amount of the catalyst was 20.16 g per 220 ml of the carrier described.

Die anfängliche Umwandlung des Einsatzmaterials zum ersten Produkt (Kopfprodukt aus dem Reaktor 110) betrug 71% (die miteinander vereinigten Produkte ohne die sehr flüchtigen und in der mit Trockeneis und Isopropanol gekühlten Falle aufgefangenen Materialien und der Gase). Diese Umwandlung enthält auch nicht jene Bestandteile der Beschickung, die bei einer Temperatur unter 565,56 °C abdestilliert werden konnten. Die Kopfprodukte wurden samt den abgetrennten Bodenprodukten mit 98,1 % der ursprünglichen Beschickung berechnet, wobei die Restmenge offensichtlich Gase und flüchtige Destillate waren. The initial conversion of the feed to the first product (overhead from reactor 110) was 71% (the combined products without the very volatile materials and gases trapped in the dry ice and isopropanol cooled trap and gases). This conversion also does not contain those components of the feed that could be distilled off at a temperature below 565.56 ° C. The overheads, including the bottoms separated, were calculated to be 98.1% of the original feed, the remainder being obviously gases and volatile distillates.

Das Produkt aus dem Reaktor 110 und 117 hatte einen Siedebeginn bei 182,22 C und besass folgende Eigenschaf-40 ten: The product from reactors 110 and 117 started to boil at 182.22 C and had the following properties:

API-Zahl 54,5 API number 54.5

Dichte bei 15,56 ;C 0,7608 Density at 15.56; C 0.7608

Viskosität 0,72 cSt bei 37,78 °C Viscosity 0.72 cSt at 37.78 ° C

0,568 cSt bei 65,56 °C 45 Aschegehalt 0,009 Gew.-% 0.568 cSt at 65.56 ° C 45 ash content 0.009% by weight

Stickstoffgehalt 0,05 Gew.-% Nitrogen content 0.05% by weight

Schwefelgehalt 1,0 Gew.-% Sulfur content 1.0% by weight

Die zwischen 182,22 und 337,78 °C siedende Fraktion be-50 sass folgende Eigenschaften: The fraction boiling between 182.22 and 337.78 ° C had the following properties:

API-Zahl 34,2 API number 34.2

Dichte 0,8540 bei 15,56 °C Density 0.8540 at 15.56 ° C

Wasser 0,002 Gew.-% Water 0.002% by weight

Fliesspunkt — 28,89 °C Pour point - 28.89 ° C

55 Viskosität 2,57 cSt bei 37,78 °C 55 Viscosity 2.57 cSt at 37.78 ° C

1,61 cSt bei 71,11 °C Schwefel 2,18Gew.-% 1.61 cSt at 71.11 ° C sulfur 2.18% by weight

Asche 0,01 Gew.-% Ash 0.01% by weight

Eine 7 g H?0 enthaltende Probe zu 1392 g der Kopfpro- 60 dukte aus den Reaktoren 110 und 117 (welche jedoch die oben erwähnten Kondensate nicht enthielt) besass folgende Siedeanalyse: A sample containing 7 g H? 0 of 1392 g of the overhead products from reactors 110 and 117 (which, however, did not contain the condensates mentioned above) had the following boiling analysis:

Anfänglicher Siedepunkt bis 182,22 nC: 71,6 g oder 5,24 Initial boiling point up to 182.22 nC: 71.6 g or 5.24

Gew.-% 65 % By weight 65

182,22 bis 343,33 C: 203,4 g oder 14,89 Gew.-% 182.22 to 343.33 C: 203.4 g or 14.89% by weight

343,33 bis 537,78 °C: 1084,1 g oder 79,36 Gew.-% 343.33 to 537.78 ° C: 1084.1 g or 79.36% by weight

gesamtes Destillat: 1359,1 g Total distillate: 1359.1 g

Die zwischen 343,33 °C und dem Siedeende siedende Fraktion besass folgende Eigenschaften: The fraction boiling between 343.33 ° C and the boiling end had the following properties:

API-Zahl 17,8 API number 17.8

Dichte 0,9478 bei 15,56 °C Density 0.9478 at 15.56 ° C

Fliesspunkt 46,11 °C Pour point 46.11 ° C

Viskosität 37,34 cSt bei 65,56 °C Viscosity 37.34 cSt at 65.56 ° C

12,05 cSt bei 98,89 °C Kohlenstoffgehalt 85,03 Gew.-% 12.05 cSt at 98.89 ° C carbon content 85.03% by weight

Wasserstoffgehalt 11,55 Gew.-% Hydrogen content 11.55% by weight

663 960 663 960

20 20th

Stickstoffgehalt Conradson-Kohlenstoff Conradson carbon nitrogen content

0,26 Gew.-% 2,56 Gew.-% 0.26% by weight 2.56% by weight

Der bei Temperaturen oberhalb 565,56 C erhaltene Rückstand enthielt: The residue obtained at temperatures above 565.56 C contained:

Vanadium 5,6 ppm Vanadium 5.6 ppm

Eisen 48,6 ppm Iron 48.6 ppm

Natrium 8,2 ppm Sodium 8.2 ppm

Kalium 22,3 ppm Potassium 22.3 ppm

Nickel 0,48 ppm Nickel 0.48 ppm

Die Eigenschaften der bei Vakuumdestillation erhaltenen Gasölfraktion, also der Fraktion mit einem Siedepunkt von 343,33 C und darüber, waren folgende: The properties of the gas oil fraction obtained by vacuum distillation, i.e. the fraction with a boiling point of 343.33 C and above, were as follows:

Siedebeginn bei 344,44 3C und folgendes Ausbringen: 10% bis 388,89 C 20% bis 416,67 C 30% bis 453,33 C 40% bis 470 C 50% bis 478,89 C 60% bis 497,78 C 70% bis 508,89 C 80% bis 524,44 C 90% bis 547,78 C Siedeende 565,56 C bei einem Ausbringen von 94,4%. Start boiling at 344.44 3C and apply the following: 10% to 388.89 C 20% to 416.67 C 30% to 453.33 C 40% to 470 C 50% to 478.89 C 60% to 497.78 C 70% to 508.89 C 80% to 524.44 C 90% to 547.78 C Boiling end 565.56 C with an output of 94.4%.

Der K-Faktor der oberhalb 343,33 C übergehenden Kopffraktion aus dem Reaktor 110 (Hydrieren als letzte Stufe) betrug 11,71. The K factor of the top fraction passing above reactor 343.33 C (hydrogenation as the last stage) was 11.71.

Die bei 212a gewonnenen Bodenprodukte aus dem Reaktor 110 der ersten Stufe wurden chargenweise zurückgeführt, wenn eine genügende Menge abgezogen worden war. Der Katalysator für die Beschickung 212a war der auf Stahlsiebteilchen der Abmessungen 3,175 mm • 6,35 mm • 4,76 mm abgeschiedene Katalysator A und enthielt bei einem Gesamtvolumen von 200 ml 15,7 g Katalysator. Insgesamt wurden 1286 g Probe eingesetzt. Das gesamte Ausbringen betrug 750,7 g (einschliesslich von 8 g aus der Trockeneisfalle anfallendem Produkt ohne Gas). Etwa 29% der Beschik-kung FHC-353 wurden als Bodenprodukte gewonnen. Die Analyse der Beschickung 112a (Bodenprodukte) war folgende: The bottom products obtained from the first stage reactor 110 at 212a were recycled in batches when a sufficient amount had been withdrawn. The catalyst for feed 212a was Catalyst A deposited on steel sieve particles measuring 3.175 mm • 6.35 mm • 4.76 mm and contained 15.7 g of catalyst with a total volume of 200 ml. A total of 1286 g sample was used. The total output was 750.7 g (including 8 g of product from the dry ice trap without gas). About 29% of the FHC-353 feed was obtained as bottoms. Feed 112a analysis (bottoms) was as follows:

Kohlenstoff 84,78 Gew.-% Carbon 84.78% by weight

Wasserstoff 8,74 Gew.-% Hydrogen 8.74% by weight

Asche 0,98 Gew.-% Ash 0.98% by weight

Schwefel 4,64 Gew.-% Sulfur 4.64% by weight

Conradson-Kohlenstoff 40,57 Gew.-% Conradson carbon 40.57% by weight

Es wurden etwa 48,4% der Beschickung umgewandelt. Bei kontinuierlichem Arbeiten würde ein höherer Umwandlungsgrad erzielt werden, jedoch wird beim chargenweisen Arbeiten wegen des toten Raumes im Reaktor unterhalb der umlaufenden Käfige oder Körbe kein durchgehender Reaktionsraum zugelassen und auch wegen Verzögerungen in den Verbindungsleitungen ein Abschluss der Reaktion verhindert. About 48.4% of the feed was converted. Continuous work would result in a higher degree of conversion, but in batch work, because of the dead space in the reactor underneath the surrounding cages or baskets, no continuous reaction space is permitted and also because of delays in the connecting lines, a completion of the reaction is prevented.

Die miteinander vereinigten gewonnenen Produkte besas-sen folgende Eigenschaften: The combined products obtained have the following properties:

Kohlenstoff 82,24 Gew.-% Carbon 82.24% by weight

Wasserstoff 11,95 Gew.-% Hydrogen 11.95% by weight

Sauerstoff 0,64 Gew.-% Oxygen 0.64% by weight

Wasser 2,8 Gew.-% Water 2.8% by weight

Viskosität viscosity

Stickstoff Wasser Nitrogen water

8,533 cSt bei 37,78 °C 4,028 cSt bei 65,56 °C 0,17 Gew.-% 2,8 Gew.-% 8.533 cSt at 37.78 ° C 4.028 cSt at 65.56 ° C 0.17% by weight 2.8% by weight

Die einen Siedebereich von 343,33 C bis zum Siedeende besitzende Fraktion besass folgende Eigenschaften: API-Zahl 17,4 The fraction having a boiling range from 343.33 C to the boiling end had the following properties: API number 17.4

Dichte 0,9444 Density 0.9444

io Fliesspunkt 35 °C io pour point 35 ° C

Viskosität 21,54 cSt bei 65,56 °C Viscosity 21.54 cSt at 65.56 ° C

7,989 cSt bei 98,89 °C Kohlenstoff 84,7 Gew.-% 7.989 cSt at 98.89 ° C carbon 84.7% by weight

Wasserstoff ll,27Gew.-% Hydrogen ll, 27% by weight

15 Sauerstoff 0,66 Gew.-% 15 oxygen 0.66% by weight

Conradson-Kohlenstoff 2,2 Gew.-% Conradson carbon 2.2% by weight

Stickstoff 0,27 Gew.-% Nitrogen 0.27% by weight

Vanadium 3,5 ppm Vanadium 3.5 ppm

Eisen 7,6 ppm Iron 7.6 ppm

20 Natrium 1,6 ppm 20 sodium 1.6 ppm

Kalium 10,3 ppm Potassium 10.3 ppm

Nickel 0,45 ppm Nickel 0.45 ppm

Destillationsrückstand: 25 Kohlenstoff Wasserstoff Sauerstoff Natrium Vanadium 30 Nickel Eisen Kalium Distillation residue: 25 carbon hydrogen oxygen sodium vanadium 30 nickel iron potassium

85,22 Gew.-% 11,06 Gew.-% 0,49 Gew.-% 3,07 ppm nicht bestimmt 0,344 ppm 4,6 ppm 27,4 ppm 85.22% by weight 11.06% by weight 0.49% by weight 3.07 ppm not determined 0.344 ppm 4.6 ppm 27.4 ppm

Das oberhalb 343,33 C übergehende Produkt (aus der 35 Bischickung 112a) besass für eine Probe von 191g, von welchen 163 g über Kopf abgezogen wurden, folgende Siedeanalyse; es handelte sich um eine Probe von 175 ml bei 15,56 C. Die aufgefangenen Fraktionen waren folgende: 10% bis 343,3 C The product passing above 343.33 C (from 35 Bischickung 112a) had the following boiling analysis for a sample of 191 g, from which 163 g were withdrawn overhead; it was a 175 ml sample at 15.56 C. The fractions collected were as follows: 10% to 343.3 C.

40 20% bis 412,78 C 40 20% to 412.78 C

30% bis 443,33 C 30% to 443.33 C

40% bis 465,56 C 40% to 465.56 C

50% bis 486,11 C 50% to 486.11 C

45 45

80% 85% 80% 85%

bis bis to until

554,44 565,56 554.44 565.56

Dieses Destillationsprodukt besass bei 15,56 C eine API-50 Zahl von 20,0 und das Rückstandsprodukt besass eine API-Zahl von 16,4. Der niedrige Metallgehalt und die ziemlich hohe API-Zahl macht diesen Rückstand zu einer guten Beschickung, beispielsweise für das katalytische Kracken. This distillation product had an API-50 number of 20.0 at 15.56 C and the residue product had an API number of 16.4. The low metal content and the rather high API number make this residue a good feed, for example for catalytic cracking.

Der etwa 15% ausmachende Rückstand bildet das Bo-55 denprodukt im Reaktionsgefäss, beispielsweise 130, und kann einer Weiterbehandlung, beispielsweise in einem weiteren Parallelstrom, beispielsweise dem gleichen wie für die Beschickung 112a, unterworfen werden. Die Analyse des Rückstands im Reaktionsgefäss war folgende: The residue, which makes up about 15%, forms the bottom product in the reaction vessel, for example 130, and can be subjected to further treatment, for example in a further parallel stream, for example the same as for the feed 112a. The analysis of the residue in the reaction vessel was as follows:

60 Kohlenstoff 83,99 Gew.-% 60 carbon 83.99% by weight

Wasserstoff 6,88 Gew.-% Hydrogen 6.88% by weight

Sauerstoff 2,9 Gew.-% Oxygen 2.9% by weight

Wasser 0,05 Gew.-% Water 0.05% by weight

Die einen Siedebereich von 182,22 bis 343,33 C besitzen- 65 de Fraktion besass folgende Eigenschaften: The boiling range from 182.22 to 343.33 C - 65 de fraction had the following properties:

API-Zahl 27,2 API number 27.2

Fliesspunkt — 26,11 C Floating point - 26.11 C.

Bezogen auf die 58,37%ige Umwandlung (gewonnenes Produkt dividiert durch das Gewicht der mit 83% anrechenbaren Beschickung) (Rücklauf der Bodenprodukte aus dem Reaktor 110, Beschickung 112a) und auf die Kopfprodukte Based on the 58.37% conversion (product obtained divided by the weight of the feed which can be counted with 83%) (return of the bottom products from the reactor 110, feed 112a) and on the top products

des Reaktors 110 beträgt die Gesamtumwandlung, ohne Berücksichtigung der Flüssigkeiten in der letzten Trockeneisfalle und der mit den Kopfprodukten des Reaktors 110 abgezogenen Gase und weiters der mutmasslich destillierbaren Produkte (welche mutmasslich noch in der Beschickung FHC-353 enthalten sind und unter 565,56 °C destillieren), 87,9% , jedoch ist das tatsächliche Ausbringen noch höher, wenn die Gase und die in der Trockeneisfalle aufgefangenen Produkte mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 49 und ihr Volumen auf Gewicht umgerechnet einschliesslich tatsächlichen Gehalts von FHC-353 an Destillat in Rechnung gestellt werden. of the reactor 110 is the total conversion, without taking into account the liquids in the last dry ice trap and the gases drawn off with the overhead products of the reactor 110 and also the putatively distillable products (which are presumably still contained in the feed FHC-353 and below 565.56 ° C distill), 87.9%, but the actual yield is even higher if the gases and the products trapped in the dry ice trap with an average molecular weight of 49 and their volume are converted to weight, including the actual FHC-353 content of distillate will.

Die in den obigen Beispielen angegebenen Ausbeuten wurden so berechnet, dass sie in einer der üblichen Praxis entsprechenden Weise interpretiert werden können. Die Umwandlung kann auch in Form einer Raum-Zeit-Geschwindigkeit, also als pro Volumseinheit des Katalysators je Zeiteinheit umgesetztes Ausgangsmaterial, berechnet werden. The yields given in the examples above were calculated so that they can be interpreted in a manner which corresponds to normal practice. The conversion can also be calculated in the form of a space-time velocity, that is to say as the starting material converted per unit volume of the catalyst per unit time.

Die Ausbeuten werden üblicherweise auf die Gesamtmenge an eingesetztem Ausgangsmaterial bezogen, welches zusammen mit einer Fraktion eines Bestandteils umgesetzt wurde, der einen Siedepunkte von mehr als 565,56 °C besitzt. Die Siedepunkte wurden nach den zuvor beschriebenen Methoden bestimmt, welche in der Erdölindustrie üblich sind. In der Erdölindustrie wird der Grenzwert von 565,56 °C dazu verwendet die sehr wärmebeständigen Bestandteile von Rohölen und Destillationsprodukten nach üblichen Methoden zu beschreiben. The yields are usually based on the total amount of starting material used, which was reacted together with a fraction of a component which has a boiling point of more than 565.56 ° C. The boiling points were determined according to the methods described above, which are common in the petroleum industry. In the petroleum industry, the limit value of 565.56 ° C is used to describe the very heat-resistant components of crude oils and distillation products using conventional methods.

Die Ausbeuten können auch auf einen Anteil jener Bestandteile bezogen werden, welche zu Produkten geringerer Viskosität, beispielsweise Produkten auf Basis der API-Zahl umgewandelt wurden. Die beispielsweise in den Zyklonen 116 aufgefangenen und als Beschickung 112a verwendeten Rückstände werden in die Ausbeuten als Zusätze zur Anfangsmenge an behandeltem und gewonnenem Ausgangsmaterial eingerechnet. Der bei 565,56 °C oder darüber siedende Rückstand aus dem Gefäss 130 wird dann, sofern er nicht weiterbehandelt wird, vom insgesamt aufgefangenen Material abgezogen. The yields can also be based on a proportion of those constituents which have been converted to products of lower viscosity, for example products based on the API number. The residues collected, for example, in the cyclones 116 and used as feed 112a are included in the yields as additives to the initial amount of treated and obtained starting material. The residue from the vessel 130 boiling at 565.56 ° C. or above is then, if it is not further treated, subtracted from the total collected material.

Es ist gelegentlich auch üblich die Ausbeuten auf die Behandlung von gewisse Siedepunkte besitzende Rückstände, u.zw. Rückstände mit einem Siedepunkt von mehr als 343,33 C und weniger als 454,44 °C oder zwischen ähnlichen Grenzen, zu beziehen und dann lediglich die durch übliche Verfahren (welches Verfahren auch immer in der speziellen Raffiniereinrichtung angewendet wird) umwandelbare Fraktion zu berücksichtigen. Eine derartige Berechnungsmethode ist für die Bewertung des erfindungsgemässen Verfahrens niçht brauchbar, da beim erfindungsgemässen Verfahren nahezu alle der zuvor nicht umwandelbaren Rückstände umgewandelt werden, weshalb es als am besten angesehen wird die geradewegs erhaltenen Produkte und die Occasionally, the yields on the treatment of residues possessing certain boiling points, etc. To obtain residues with a boiling point of more than 343.33 C and less than 454.44 ° C or between similar limits and then only to consider the fraction which can be converted by customary methods (whichever method is used in the special refining device). Such a calculation method is not useful for the evaluation of the method according to the invention, since almost all of the previously non-convertible residues are converted in the method according to the invention

663 960 663 960

im ersten und im zweiten (falls erforderlich) Parallelstrom erhaltenen Produkte, welche unter 565,56 °C sieden, als Zusatzmengen zu charakterisieren. D.h. dass, nachdem die Produkte er ersten Stufe mit den Produkten des ersten oder zweiten Parallelstromes und mit den Produkten aus irgendeinem weiteren Reaktionsgefäss, beispielsweise 117 usw., und auch mit allen Kondensaten usw. vereinigt worden sind, das Ganze in der oben beschriebenen Weise destilliert wird ünd die oberhalb 565,56 °C siedenden Rückstände subtrahiert werden und die Umwandlung ohne Berücksichtigung dieser Rückstände berechnet wird, worauf dann die Ausbeuten bestimmt werden. to characterize products obtained in the first and second (if necessary) parallel stream boiling below 565.56 ° C. as additional amounts. I.e. that after the first stage products have been combined with the products of the first or second parallel stream and with the products from any other reaction vessel, e.g. 117 etc., and also with all condensates etc., the whole is distilled in the manner described above and the residues boiling above 565.56 ° C. are subtracted and the conversion is calculated without taking these residues into account, whereupon the yields are determined.

In der Praxis ist es am besten, die gasförmigen Kohlenwasserstoffe zu berücksichtigen, die in der Beschickung unter 565,56 °C sieden, wobei auch die bei niedriger Temperatur kondensierbaren Stoffe und die Gase berücksichtigt werden. Gas kann rechnerisch dadurch berücksichtigt werden, dass aus dem aufgefangenen Gasvolumen ein durchschnittliches Molekulargewicht berechnet wird und dann der erhaltene Wert in Gewichtsprozent umgewandelt wird, um die Gasmenge an alle Produkte anrechenbar zu machen. In practice, it is best to consider the gaseous hydrocarbons that boil below 565.56 ° C in the feed, also taking into account the low temperature condensables and gases. Gas can be taken into account arithmetically by calculating an average molecular weight from the gas volume collected and then converting the value obtained into weight percent so that the gas quantity can be credited to all products.

Entsprechend der obigen Beschreibung kann in Anlehnung an das Beispiel 6 angenommen werden, dass durch die spezifische Behandlung der aus Rohöl, Rückständen mit einem niedrigen Siedepunkt bis zu 454,44 °C oder Rückständen mit einem hohen Siedepunkt von 565,56 °C oder mehr abgespaltenen oder abgetrennten Fraktionen im Durchlauf bei niedrigen Drücken und niedrigen Temperaturen nahezu das gesamte Rohöl oder andere kohlenwasserstoffhaltige Materialien in brauchbare Produkte übergeführt werden können, wenn die Bodenprodukte mittels spezifisch ausgewählter Katalysatoren einer zweiten oder einer weiteren Behandlung unterworfen werden. According to the above description, it can be assumed, based on Example 6, that by the specific treatment of those separated from crude oil, residues with a low boiling point up to 454.44 ° C or residues with a high boiling point of 565.56 ° C or more or separated fractions in a pass at low pressures and low temperatures, almost all of the crude oil or other hydrocarbonaceous materials can be converted into usable products if the bottom products are subjected to a second or a further treatment by means of specifically selected catalysts.

Bisher mussten beträchtliche Anstrengungen unternommen werden die schwer timwandelbaren Anteile von Rohöl oder Erdölrückständen in brauchbare Bestandteile überzuführen, jedoch waren die Ausbeuten gering und zahlreiche Rückführungen erforderlich um zu annehmbaren Ausbeuten zu gelangen. Wenn man berücksichtigt, dass bis zu 50% dieser schwer umwandelbaren Anteile der sehr durchgreifenden Behandlung unterworfen werden mussten, wird ersichtlich, dass das erfindungsgemässe Parallelverfahren, welches unter Verwendung minderwertigerer Ausgangsprodukte oder durch gesondertes Behandeln der Spaltprodukte unter weniger durchgreifenden Bedingungen durchgeführt wird und hiebei beträchtlich höhere Ausbeuten und qualitativ bessere Endprodukte liefert und eine hohe Raum-Zeit-Geschwindigkeit usw. ergibt, einen beachtenswerten Beitrag zum dauernden Bestreben aus einer gegebenen Volumsmenge an Rohöl oder seines Rückstandes alle verwertbaren Produkte zu gewinnen liefert. So far, considerable efforts have had to be made to convert the hard-to-convertible proportions of crude oil or petroleum residues into usable components, but the yields have been low and numerous recirculations have been required in order to achieve acceptable yields. If one takes into account that up to 50% of these parts, which are difficult to convert, had to be subjected to the very thorough treatment, it becomes clear that the parallel process according to the invention, which is carried out using inferior starting materials or by treating the cleavage products separately under less severe conditions, and considerably higher Yields and better quality end products and a high space-time speed, etc., makes a remarkable contribution to the constant effort to obtain all usable products from a given volume of crude oil or its residue.

21 21st

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

c c

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims (27)

663 960 663 960 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 1. Verfahren zum Umwandeln kohlenstoffhaltiger Ausgangsstoffe mit einem Gehalt an wärmebeständigen Bestandteilen zu Produkten niedriger Viskosität und/oder stärker hydrierten Endprodukten in Anwesenheit eines Katalysators ohne Zusetzen von gasförmigem Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, 1. A process for converting carbon-containing starting materials containing heat-resistant constituents to products of low viscosity and / or more hydrogenated end products in the presence of a catalyst without the addition of gaseous hydrogen, characterized in that (a) dass in einer ersten Reaktionszone in Anwesenheit von in Form von Dampf zugesetztem Wasser und eines Katalysators zumindest ein kohlenstoffhaltiger Ausgangsstoff umgesetzt wird, wobei der Katalysator einen Alkalimetallsulfidkatalysator und zumindest 5% eines zusätzlichen Spaltkatalysators enthält, um in der ersten Reaktionszone die im Ausgangsmaterial vorhandenen wärmebeständigen Bestandteile vorzubehandeln, und wobei der Spaltkatalysator im Gemisch mit dem Alkalimetallsulfidkatalysator vorliegt, um die wärmebeständigen Bestandteile im Ausgangsmaterial zu behandeln, und wobei der Spaltkatalysator ein Trägerkatalysator oder ein trägerloser Katalysator aus einer Lösung (A) eines Alkalimetallhydroxides in Methanol, Äthanol, 1-Propanol oder 1-Butanol oder Mischungen dieser Alkanole oder einer Lösung (A), welcher in Wasser gelöstes Alkalimethallhydroxid zugesetzt worden ist und in welcher das Verhältnis von Lösung (A) zu zugesetztem Alkalimethallhydroxid, auf Molbasis, von 0,5:1 bis 1:0,5 beträgt, ist und diese Lösung mit Schwefelwasserstoff in solcher Weise gesättigt wird, dass in jeder Lösung (a) that at least one carbon-containing starting material is reacted in a first reaction zone in the presence of water added in the form of steam and a catalyst, the catalyst containing an alkali metal sulfide catalyst and at least 5% of an additional cleavage catalyst in order to remove those present in the starting material in the first reaction zone pretreating heat-resistant ingredients, and wherein the cracking catalyst is mixed with the alkali metal sulfide catalyst to treat the heat-resistant ingredients in the raw material, and wherein the cracking catalyst is a supported catalyst or a supported catalyst from a solution (A) of an alkali metal hydroxide in methanol, ethanol, 1-propanol or 1-butanol or mixtures of these alkanols or a solution (A) to which alkali metal hydroxide dissolved in water has been added and in which the ratio of solution (A) to added alkali metal hydroxide, on a molar basis, is from 0.5: 1 to 1: 0 , 5 is, and this solution is saturated with hydrogen sulfide in such a way that in each solution (i) eine einzige Phase gebildet wird oder (i) a single phase is formed or (ii) eine zweiphasige Lösung gebildet wird, wobei der Katalysator die erwähnte einphasige Lösung gemäss (i), die zweiphasige Lösung gemäss (ii), eine der Phasen gemäss (ii), Gemische der Phasen gemäss (ii) untereinander, ein Gemisch jeder der einzelnen Phasen gemäss (ii) mit der einphasigen Lösung (i) oder ein Gemisch der zwei Phasen gemäss (ii) untereinander und mit der einphasigen Lösung (i) ist, (ii) a two-phase solution is formed, the catalyst comprising the aforementioned single-phase solution according to (i), the two-phase solution according to (ii), one of the phases according to (ii), mixtures of the phases according to (ii), a mixture of each of the individual phases according to (ii) with the single-phase solution (i) or a mixture of the two phases according to (ii) with one another and with the single-phase solution (i), (b) dass aus der ersten Reaktionszone ein Kopfprodukt als Reaktionsprodukt abgezogen wird, welches Gase als dampfförmige oder gasförmige Produkte enthält, und Bodenprodukte abgetrennt werden, (b) a top product is withdrawn as a reaction product from the first reaction zone and contains gases as vaporous or gaseous products, and bottom products are separated off, (c) dass Bodenprodukte rückgeführt oder als Bodenprodukte in einem Parallelstrom von Produkten aus der ersten Reaktionszone abgetrennt werden, wobei diese Produkte flüssige Produkte oder partiell vorbehandelte wärmebeständige Bestandteile des Ausgangsmaterials sind, (c) that bottom products are recycled or separated as bottom products in a parallel stream from products from the first reaction zone, these products being liquid products or partially pretreated heat-resistant constituents of the starting material, (d) dass in Anwesenheit von anfangs zugeführtem Dampf oder zugesetztem Dampf die abgetrennten Bodenprodukte in Anwesenheit eines Spaltkatalysators der oben in (a) definierten Art und des Alkalimetallsulfidkatalysators umgesetzt werden und (d) in the presence of initially supplied steam or steam, the separated bottom products are reacted in the presence of a cracking catalyst of the type defined in (a) above and the alkali metal sulfide catalyst and (e) dass die in Stufe (d) entstandenen Produkte gewonnen werden. (e) that the products obtained in stage (d) are obtained. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Stufe (a) und Stufe (d) eingesetzten Katalysatoren Trägerkatalysatoren mit metallischem Träger sind. 2. The method according to claim 1, characterized in that the catalysts used in stage (a) and stage (d) are supported catalysts with a metallic support. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Produkte aus Stufe (c) zurückgeführt werden, statt getrennt aufgearbeitet zu werden. 3. The method according to claim 1, characterized in that the products from step (c) are recycled instead of being worked up separately. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dampfförmigen oder gasförmigen Reaktionsprodukte (Kopfprodukte) aus Stufe (b) oder Stufe (d) direkt oder nach dem Abkühlen in zumindest einer weiteren Reaktionszone in Anwesenheit eines Trägerkatalysators und von zugesetztem Dampf zwecks Hydrierung umgesetzt werden, wobei der Trägerkatalysator ein Alkalimetallhydrosulfid, -sulfid, -polysulfid, -sulfidhydrat oder -polysulfidhydrat oder Gemische hievon enthält, so dass die Bromzahl gegenüber der Bromzahl der Produkte aus Stufe (b) oder Stufe (d) verringert wird. 4. The method according to claim 1, characterized in that the vaporous or gaseous reaction products (top products) from stage (b) or stage (d) directly or after cooling in at least one further reaction zone in the presence of a supported catalyst and added steam for the purpose of hydrogenation are, wherein the supported catalyst contains an alkali metal hydrosulfide, sulfide, polysulfide, sulfide hydrate or polysulfide hydrate or mixtures thereof, so that the bromine number is reduced compared to the bromine number of the products from step (b) or step (d). 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dampfförmigen oder gasförmigen Produkte aus Stufe (b) direkt oder nach dem Abkühlen in Anwesenheit eines Trägerkatalysators und von zugesetztem Dampf in zumindest einer weiteren Reaktionszone zwecks Hydrierung umgesetzt werden, wobei der Trägerkatalysator ein Alkalimetallhydrosulfid, -sulfid, -polysulfid, -sulfidhydrat oder -polysulfidhydrat oder Gemische hievon umfasst, so dass die Bromzahl gegenüber der Bromzahl in Produkten aus Stufe (b) verringert wird. 5. The method according to claim 1 or 3, characterized in that the vaporous or gaseous products from stage (b) are reacted directly or after cooling in the presence of a supported catalyst and added steam in at least one further reaction zone for the purpose of hydrogenation, the supported catalyst being a Alkali metal hydrosulfide, sulfide, polysulfide, sulfide hydrate or polysulfide hydrate or mixtures thereof, so that the bromine number is reduced compared to the bromine number in products from step (b). 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der in Stufe (a) oder in Stufe (d) eingesetzte Katalysator ein Trägerkatalysator ist und 1/ einen Katalysator A oder 2/ den Katalysator A in einer Menge bis zu 95%, bezogen auf Mol K im Katalysator A, zusammen mit einem Katalysator B, C, D oder E oder Gemischen hievon enthält, und dass der Katalysator A dadurch hergestellt wird, dass ein MolKaliumhydroxid in Äthanol, Methanol, einem Gemisch aus Äthanol und Methanol, 1-Propanol oder 1-Butanol gelöst und die Kaliumhydroxidlösung durch Hindurchleiten von Schwefelwasserstoff durch die Lösung mit Schwefelwasserstoff umgesetzt wird und das Gemisch aus Katalysator und Alkohol gewonnen und der Alkohol aus der Lösung abgetrieben wird, 6. The method according to claim 1 or 5, characterized in that the catalyst used in stage (a) or in stage (d) is a supported catalyst and 1 / a catalyst A or 2 / the catalyst A in an amount of up to 95%, based on mole K in catalyst A, together with a catalyst B, C, D or E or mixtures thereof, and in that catalyst A is prepared by adding a mole of potassium hydroxide in ethanol, methanol, a mixture of ethanol and methanol, 1- Dissolved propanol or 1-butanol and the potassium hydroxide solution is reacted with hydrogen sulfide by passing hydrogen sulfide through the solution and the mixture of catalyst and alcohol is obtained and the alcohol is driven off from the solution, dass der Katalysator B dadurch hergestellt wird, dass etwa 86% Kaliumhydroxid enthaltendes technisches oder analysenreines Kaliumhydroxid in Äthanol oder Methanol gelöst und die Lösung in einer Reihenschaltung von Gefässen durch Einführen von Schwefelwasserstoff in ein erstes Gefäss ohne Verkochen des Alkanols mit Schwefelwasserstoff gesättigt wird, ein bei einer exothermen Reaktion zwischen dem Kaliumhydroxid und dem Schwefelwasserstoff abgetriebenes Alkanol in einem stromab gelegenen Gefäss gesammelt und abgefangen wird und das Zuführen von Schwefelwasserstoff beendet wird, sobald sich im letzten KOH enthaltenden Gefäss eine Umsetzung anzeigt, that the catalyst B is prepared by dissolving technical or analytically pure potassium hydroxide containing about 86% potassium hydroxide in ethanol or methanol and saturating the solution in a series connection of vessels by introducing hydrogen sulfide into a first vessel without boiling the alkanol with hydrogen sulfide an exothermic reaction between the potassium hydroxide and the hydrogen sulfide driven off alkanol is collected and trapped in a downstream vessel and the supply of hydrogen sulfide is stopped as soon as a reaction appears in the last vessel containing KOH, dass der Katalysator C dadurch hergestellt wird, dass etwa 6 Mol KOH in 4,5 bis 7,5 Mol H20 ohne äussere Wärmezufuhr gelöst werden, anschliessend eine geringe Menge eines Alkanols von beispielsweise 2 bis 2,5 ml Methanol oder Äthanol je Mol KOH zugesetzt wird, dass dann etwa 4 Mol elementarer Schwefel zugesetzt wird, um durch Zusetzen dieses zusätzlichen Schwefels den gewünschten Schwefelgehalt des Katalysators einzustellen und ein Sulfid der empirischen Formel von K2Sy bis K2S5 zu erhalten, that the catalyst C is prepared by dissolving about 6 moles of KOH in 4.5 to 7.5 moles of H20 without external heat, then adding a small amount of an alkanol of, for example, 2 to 2.5 ml of methanol or ethanol per mole of KOH is that about 4 moles of elemental sulfur are then added in order to adjust the desired sulfur content of the catalyst by adding this additional sulfur and to obtain a sulfide of the empirical formula from K2Sy to K2S5, dass der Katalysator D dadurch hergestellt wird, dass 1,0 Mol KOH in 1,0 Mol Wasser gelöst wird, sofort nach dem Auflösen des KOH 2 ml Methanol oder Äthanol zugesetzt werden, anschliessend 0,6 Mol elementarer Schwefel zugesetzt werden und dann der Katalysator durch Zusetzen von Schwefel unter weiterem Rühren auf den gewünschten empirischen Schwefelgehalt eingestellt wird, der einer empirischen Formel im Bereiche von K2Si,i bis K2S5 entspricht und dass der Katalysator E dadurch hergestellt wird, dass trockenes KHS-Pulver oder eine Aufschlämmung hievon einem jeden der oben beschriebenen Katalysatoren oder Mischungen aus den Katalysatoren A, B, C oder D zugesetzt wird, wobei der Zusatz in einer Menge von 1/5 bis 1/3 Mol, bezogen auf Mole K in KHS, vorgenommen wird um, auf Molbasis, auf ein Sulfid der empirischen Formel K2S bis zur empirischen Formel K2S2,5 zu gelangen. that the catalyst D is prepared by dissolving 1.0 mol of KOH in 1.0 mol of water, adding 2 ml of methanol or ethanol immediately after dissolving the KOH, then adding 0.6 mol of elemental sulfur and then the catalyst by adding sulfur with further stirring to the desired empirical sulfur content, which corresponds to an empirical formula in the range of K2Si, i to K2S5, and that the catalyst E is prepared by dry KHS powder or a slurry thereof from each of the above described catalysts or mixtures of catalysts A, B, C or D is added, the addition being carried out in an amount of 1/5 to 1/3 mol, based on moles K in KHS, in order, on a mole basis, of a sulfide the empirical formula K2S to get to the empirical formula K2S2.5. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in Stufe (a) oder in Stufe (d) verwendete Katalysator ein Trägerkatalysator ist und der Träger ein poröses Metall, ein Chromitspinell, ein Zeolith oder eine Tonerde ist. 7. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst used in step (a) or in step (d) is a supported catalyst and the support is a porous metal, a chromite spinel, a zeolite or an alumina. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in Stufe (a) oder in Stufe (d) verwendete Katalysa5 8. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst used in stage (a) or in stage (d) 10 10th 15 15 20 20th 25 25th 30 30th 35 35 40 40 45 45 50 50 55 55 60 60 65 65 3 3rd 663 960 663 960 tor ein Trägerkatalysator mit einem porösen Metall als Träger ist und das poröse Metall ein rostfreier Stahl mit bis zu 35 Vol.-% Metall ist. Tor is a supported catalyst with a porous metal as a support and the porous metal is a stainless steel with up to 35 vol .-% metal. 9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das in Stufe (a) umgesetzte kunststoffhaltige Ausgangsmaterial ein schweres Rohöl oder ein keinen Siedepunkt besitzender Rückstand oder ein Asphalten ist und der Trägerkatalysator ein in Kombination mit Katalysator D zumindest 75 Gew.-% Katalysator A aufweisender Katalysator ist, der auf einem Katalysatorträger abgeschieden ist. 9. The method according to claim 6, characterized in that the plastic-containing starting material reacted in step (a) is a heavy crude oil or a residue not having a boiling point or an asphaltene and the supported catalyst is a catalyst A in combination with at least 75% by weight having catalyst, which is deposited on a catalyst support. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator A in einer Menge von 5 bis 80 Gew.-% vorliegt und der Rest vom Katalysator D gebildet ist. 10. The method according to claim 9, characterized in that the catalyst A is present in an amount of 5 to 80 wt .-% and the rest of the catalyst D is formed. 11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der in Stufe (d) eingesetzte Katalysator ein Trägerkatalysator aus auf porösem Metall abgestütztem Katalysator A ist und die Umsetzung bei einer Temperatur von 360 bis 440 C vorgenommen wird. 11. The method according to claim 6, characterized in that the catalyst used in step (d) is a supported catalyst made of catalyst A supported on porous metal and the reaction is carried out at a temperature of 360 to 440 ° C. 12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung bei einem im Bereiche von unteratmosphärischem Druck bis zu einem Druck von weniger als 10 bar (150 psi) liegenden Druck und bei einer Temperatur von 160 bis 600 C in Anwesenheit eines auf porösem Metall abgestützten Katalysators vorgenommen wird. 12. The method according to claim 1, characterized in that the reaction at a pressure in the range from subatmospheric to a pressure of less than 10 bar (150 psi) and at a temperature of 160 to 600 C in the presence of a porous metal supported catalyst is made. 13. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der bei der weiteren Umsetzung eingesetzte Katalysator von der Zusammensetzung des Katalysators A ist, dem KHS in einer Menge bis zu 15 Gew.-% zugemischt ist und der erhaltene Katalysator auf einem Träger aus porösem rostfreien Stahl abgeschieden ist. 13. The method according to claim 6, characterized in that the catalyst used in the further reaction is of the composition of catalyst A, the KHS is mixed in an amount of up to 15 wt .-% and the catalyst obtained on a support made of porous stainless Steel is deposited. 14. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger ein poröses Metall, ein Chromitspi-nell, eine Tonerde, ein Zeolith oder ein gemischter Träger ist, wobei dieser Träger gegen den Angriff durch den Katalysator geschützt ist. 14. The method according to claim 1, characterized in that the carrier is a porous metal, a Chromitspi-nell, an alumina, a zeolite or a mixed carrier, which carrier is protected against attack by the catalyst. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator ein Trägerkatalysator ist und der Träger eine Tonerde mit einer Porengrösse von 0,6 nm bis 1300 nm, vorzugsweise 35 nm bis 90 nm ist, wobei die Tonerde dadurch gegen einen Angriff durch den Katalysator geschützt wird, dass der Katalysator als Gemisch mit Glycerin oder einem mehrwertigen Alkanol mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen abgeschieden und dann unter Ausschluss von Sauerstoff calciniert wird oder dass auf dem Träger das Glycerin oder das mehrwertige Alkanol abgeschieden, der Träger auf 200 C erhitzt, der Träger gekühlt und dann der Katalysator auf dem Träger abgeschieden wird, worauf der Katalysator bis zu einer Temperatur von etwa 560 °G erhitzt wird. 15. The method according to claim 14, characterized in that the catalyst is a supported catalyst and the support is an alumina with a pore size of 0.6 nm to 1300 nm, preferably 35 nm to 90 nm, the alumina thereby preventing an attack by the Protected catalyst, that the catalyst is deposited as a mixture with glycerol or a polyhydric alkanol having up to 6 carbon atoms and then calcined in the absence of oxygen, or that the glycerol or the polyhydric alkanol is deposited on the carrier, the carrier heated to 200 C, which Cooled carrier and then the catalyst is deposited on the carrier, whereupon the catalyst is heated to a temperature of about 560 ° G. 16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kohlenstoffhaltige Material in einer zweiten Reaktionszone von einem Rückstand einer ersten Reaktionszone gebildet ist, der in einer auf 390 °C gehaltenen Zyklonzone aufgefangen wurde. 16. The method according to claim 1, characterized in that the carbon-containing material in a second reaction zone is formed by a residue of a first reaction zone, which was collected in a cyclone zone kept at 390 ° C. 17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Gewinnen des Produktes aus Stufe (c) ein Teil dieses flüssigen Produktes in zumindest einer weiteren zweiten Reaktionszone (d) gespalten und weiter umgesetzt wird und dass ein Bodenprodukt aus der Reaktionszone (d) in zumindest einer weiteren anderen Reaktionszone weiter umgesetzt wird. 17. The method according to claim 1, characterized in that after recovering the product from step (c), part of this liquid product is split and reacted further in at least one further second reaction zone (d) and in that a bottom product from the reaction zone (d) in at least one other reaction zone. 18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung in Stufe (a) und in Stufe (d) adiabatisch bei einer Temperatur bis zu 560'°C vorgenommen wird. 18. The method according to claim 1, characterized in that the reaction in stage (a) and in stage (d) is carried out adiabatically at a temperature up to 560 ° C. 19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsprodukte eines Rohölrückstandes in den genannten Zonen unmittelbar nach Stufe (a) unter Abschrecken der als Kopfprodukte abgehenden Reaktionsprodukte aus Stufe (a) umgesetzt werden und dass ein als Kopfprodukt abgehendes Reaktionsprodukt aus Stufe (d) unter Abschrecken in einer weiteren Reaktionszone zwecks Hydrierung dieses Produktes umgesetzt wird. 19. The method according to claim 1, characterized in that the reaction products of a crude oil residue are reacted in said zones immediately after stage (a) with quenching the reaction products from stage (a) leaving as top products and that a reaction product leaving stage (d ) is reacted with quenching in a further reaction zone for the hydrogenation of this product. 20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe (a) oder in Stufe (d) die Umsetzung mit dem auf einem porösen Metall abgestützten Katalysator in einem Siedebettreaktor, einem Festbettreaktor, einem Flüssigkeitsbettreaktor oder einem Fliessbettreaktor vorgenommen wird. 20. The method according to claim 1, characterized in that in step (a) or in step (d) the reaction with the catalyst supported on a porous metal is carried out in a fixed bed reactor, a fixed bed reactor, a liquid bed reactor or a fluidized bed reactor. 21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung in Stufe (a) in einem Siedebettreaktor bei auf Zeolithen abgestütztem Katalysator vorgenommen wird und der Katalysator 25% Katalysator A und 75% Katalysator B enthält. 21. The method according to claim 1, characterized in that the reaction in step (a) is carried out in a boiling-bed reactor with a catalyst supported on zeolites and the catalyst contains 25% of catalyst A and 75% of catalyst B. 22. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung in Stufe (d) in einem Siedebettreaktor vorgenommen wird und der Katalysator auf einem einen Träger darstellenden Zeolith abgestützt ist und der Katalysator zur Gänze aus Katalysator A besteht. 22. The method according to claim 6, characterized in that the reaction in stage (d) is carried out in a boiling-bed reactor and the catalyst is supported on a zeolite which is a carrier and the catalyst consists entirely of catalyst A. 23. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung in Stufe (a) in einem Rührkorbreaktor oder in einem Siedebettreaktor vorgenommen wird und der Katalysator ein Gemisch aus Katalysator A und den Katalysatoren B, C und D oder Gemischen der letzteren darstellt, wobei die Menge an Katalysator A 3 bis 95 Gew.-% beträgt und der Katalysator auf einem Zeolith, einem porösen Metall, einem Chromitspinell oder Tonerde abgestützt ist. 23. The method according to claim 6, characterized in that the reaction in step (a) is carried out in a stirred basket reactor or in a boiling-bed reactor and the catalyst is a mixture of catalyst A and catalysts B, C and D or mixtures of the latter, where the amount of catalyst A is 3 to 95% by weight and the catalyst is supported on a zeolite, a porous metal, a chromite spinel or alumina. 24. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung in Stufe (d) in einem Rührkorbreaktor oder Siedebettreaktor vorgenommen wird und der Katalysator ein Gemisch aus Katalysator A und den Katalysatoren B, C oder D oder Gemischen der letzteren darstellt, wobei die Menge an Katalysator A 50 bis 100 Gew.-% beträgt. 24. The method according to claim 6, characterized in that the reaction in step (d) is carried out in a stirred tank reactor or boiling-bed reactor and the catalyst is a mixture of catalyst A and catalysts B, C or D or mixtures of the latter, the amount of catalyst A is 50 to 100% by weight. 25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator A in einer Menge von 50 bis 95 Gew.-% vorliegt. 25. The method according to claim 24, characterized in that the catalyst A is present in an amount of 50 to 95 wt .-%. 26. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfprodukte der Umsetzungen in den Stufen (a) und (d) vor dem Hydrieren weiter umgesetzt werden. 26. The method according to claim 6, characterized in that the top products of the reactions in steps (a) and (d) are reacted further before the hydrogenation. 27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfprodukte aus den Stufen (a) und (d) mittels eines mit KOH versetzten Katalysators A, eines mit KHS vermischten Katalysators C, eines Katalysators B oder eines mit 50% oder mehr, bezogen auf Mol K, Katalysator B vermengten Katalysators B und A hydriert werden. 27. The method according to claim 26, characterized in that the top products from stages (a) and (d) by means of a catalyst A mixed with KOH, a catalyst C mixed with KHS, a catalyst B or one with 50% or more, based on mol K, catalyst B mixed catalyst B and A are hydrogenated.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU647984B2 (en) * 1992-01-29 1994-03-31 Bridgestone Corporation Pneumatic radial tires
DE19742266A1 (en) * 1997-09-25 1999-05-06 Ludger Dr Steinmann Upgrading of chemical and energy raw materials by reaction with low-value raw materials
CN111595923B (en) * 2020-04-29 2023-05-30 中国石油天然气股份有限公司 Method for determining crude oil thermal cracking degree by using petroleum histology
JP2023502555A (en) * 2020-09-04 2023-01-25 ヒンドゥスタン ペトロリアム コーポレーション リミテッド Simultaneous production of hydrogen-enriched compressed natural gas and carbon nanotubes
US20220112351A1 (en) * 2020-10-09 2022-04-14 Aduro Clean Technologies Chemolytic upgrading of low-value macromolecule feedstocks to higher-value fuels and chemicals

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4119528A (en) * 1977-08-01 1978-10-10 Exxon Research & Engineering Co. Hydroconversion of residua with potassium sulfide
AU529619B2 (en) * 1978-04-20 1983-06-16 Swanson, R. De-sulfurization of petroleum residues
US4160721A (en) * 1978-04-20 1979-07-10 Rollan Swanson De-sulfurization of petroleum residues using melt of alkali metal sulfide hydrates or hydroxide hydrates
GR69624B (en) * 1979-08-06 1982-07-06 Swanson Rollan Dr
US4248695A (en) * 1979-10-01 1981-02-03 Rollan Swanson Desulfurizing a fuel with alkanol-alkali metal hydrosulfide solution
US4248693A (en) * 1979-11-15 1981-02-03 Rollan Swanson Process for recovering hydrocarbons and other values from tar sands
US4366045A (en) * 1980-01-22 1982-12-28 Rollan Swanson Process for conversion of coal to gaseous hydrocarbons
FI73721C (en) * 1980-04-15 1987-11-09 Rollan Swanson AOTERVINNING AV KOLVAETE, AMMONIAK OCH VAERDEFULLA METALLER VID BEARBETNINGEN FOER OLJESKIFFERMALM.
IL62640A (en) * 1980-04-15 1984-10-31 Swanson Rollan Process for hydrotreating carbonaceous materials
US4454017A (en) * 1981-03-20 1984-06-12 Rollan Swanson Process for recovering hydrocarbon and other values from shale oil rock

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Publication number Publication date
BR8400944A (en) 1984-10-09
PT78171A (en) 1984-03-01
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DK134284A (en) 1984-09-04
NZ207324A (en) 1987-04-30
AU2516384A (en) 1984-09-06
NO840773L (en) 1984-09-04
EG16428A (en) 1989-01-30
CA1233777A (en) 1988-03-08
DE3407476C2 (en) 1989-05-03
FI840787A0 (en) 1984-02-27
PH22227A (en) 1988-07-01
YU37684A (en) 1987-02-28
ES8602911A1 (en) 1985-12-01
IN159708B (en) 1987-06-06
AR243585A1 (en) 1993-08-31
MX161602A (en) 1990-11-15
KR840007891A (en) 1984-12-11
OA07670A (en) 1985-05-23
FR2542005B1 (en) 1990-05-18
PT78171B (en) 1986-04-28
DK134284D0 (en) 1984-02-29
GR79926B (en) 1984-10-31
IT8467194A0 (en) 1984-02-29
DE3407476A1 (en) 1984-09-06
NL8400640A (en) 1984-10-01
SE8401156D0 (en) 1984-03-01
RO90148A (en) 1986-08-30
GB2136826B (en) 1987-03-25
ES530156A0 (en) 1985-12-01
IL71115A0 (en) 1984-05-31
GB2136826A (en) 1984-09-26
FR2542005A1 (en) 1984-09-07
AU569061B2 (en) 1988-01-21
FI840787A (en) 1984-09-04
IT8467194A1 (en) 1985-08-29
SE8401156L (en) 1984-09-04
IL71115A (en) 1987-10-20
IT1178865B (en) 1987-09-16

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