CS216083B1 - The process for the catalytic catalytic treatment of heavy hydrocarbon distillates - Google Patents
The process for the catalytic catalytic treatment of heavy hydrocarbon distillates Download PDFInfo
- Publication number
- CS216083B1 CS216083B1 CS698680A CS698680A CS216083B1 CS 216083 B1 CS216083 B1 CS 216083B1 CS 698680 A CS698680 A CS 698680A CS 698680 A CS698680 A CS 698680A CS 216083 B1 CS216083 B1 CS 216083B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- catalyst
- reaction
- diameter
- reaction space
- catalytic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Vynález se týká- způsobu hydrogenaěně katalytického zpracování destilátů těžkých uhlovodíků na základní složky mazacích olejů a destiláty lehkých uhlovodíků. Podle vynálezu se hydrogenačně katalytická reakce provádí v reaktoru, u něhož poměr výšky reakčního prostoru k průměru reakčního prostoru je i 40 s 1, přičemž podíl průměru reakčního prostoru k průměru zrn katalyzátoru činí maximálně 200. Podle výhodné formy provedení způsobu podle vynálezu se používá katalyzátor, který se skládá z katalyticky inaktivního jádra a katalyticky aktivního obalu. Místo inaktivního jádra může aktivní obal obklopovat také dutý prostor.The invention relates to a method for the hydrogenation catalytic processing of heavy hydrocarbon distillates into the basic components of lubricating oils and light hydrocarbon distillates. According to the invention, the hydrogenation catalytic reaction is carried out in a reactor in which the ratio of the height of the reaction space to the diameter of the reaction space is 40 to 1, and the ratio of the diameter of the reaction space to the diameter of the catalyst grains is at most 200. According to a preferred embodiment of the method according to the invention, a catalyst is used which consists of a catalytically inactive core and a catalytically active casing. Instead of the inactive core, the active casing can also be surrounded by a hollow space.
Description
Vynález ee týká způsobu katalytického zpracování destilátů těžkých uhlovodíků na základní složky mazacích olejů a destiláty, obsahující uhlovodíky.The present invention relates to a method for catalytic processing of heavy hydrocarbon distillates into basic components of lubricating oils and distillates containing hydrocarbons.
Použitím tohoto uvažovaného způsobu, odpovídajícího s ohledem na stav techniky a podmínkám známého způsobu a zdárného uspořádání katalyzátoru, v reakčním systému, se vyrobí základní složky mazacích olejů s postačující viskozitou a s vysokým viskozitním indexem, ve vysokém výtěžku při současně minimálním vzniku plynu a nutném vzniku kvalitativně cenných pohonných hmot.By using this considered method, corresponding with respect to the state of the art and the conditions of the known method and the successful arrangement of the catalyst, in the reaction system, the basic components of lubricating oils with sufficient viscosity and a high viscosity index are produced in a high yield with simultaneous minimal gas formation and the necessary formation of qualitatively valuable fuels.
Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že se hydrokatalytioká reakce provádí v reakčním prostoru, ve kterém poměr výšky reakčního prostoru k průměru reakčního prostoru je if 40 : 1, přičemž kvocient reakčního prostoru k průměru zrna činí maximálně 200,The essence of the method according to the invention is that the hydrocatalytic reaction is carried out in a reaction space in which the ratio of the height of the reaction space to the diameter of the reaction space is 40:1, while the quotient of the reaction space to the grain diameter is a maximum of 200,
Pro výrobu vysoce cenných základních složek mazacích olejů a destilátů se s výhodou podrobí vysokovrouoí frakce ropy hydrokatalytickému zpracování za zvýšeného tlaku při jednostupňovém, s výhodou vícestupňovém vedení procesu. /H. Klotzsche, P. Schnidt, D. Sachse» A technologie! változatok fejlodése szénhidrogének hidro-krakkolásakor, Magyar Kémikusok Lapja XXXI, 257 až 260 /1976//.For the production of highly valuable basic components of lubricating oils and distillates, the high-boiling fraction of crude oil is preferably subjected to hydrocatalytic processing under elevated pressure in a single-stage, preferably multi-stage process. /H. Klotzsche, P. Schnidt, D. Sachse» A technologie! változások fejlodése szénhidrogének hidro-krakkolásakor, Magyar Kémikusok Lapja XXXI, 257 až 260 /1976//.
'Podle dnešního stavu techniky se pro hydrogenačně katalytické zpracování používají katalyzátory, které se skládají z kysličníků a/nebo sirníků 6. a 8. vedlejší skupiny periodického systému prvků, nanesené na nosičích, na kysličníku hlinitém /přirozeném/ nebo kysličníku hlinitém /přirozeném/ s podíly kysličníku křemičitého, případně nanesené i na nosičích dotovaných halogeny, nebo se používají vícesložkové katalyzátory, které sa skládají ze složky odštěpující vodík, dekationizovaného, krystalického alumosilikátu a složky těžkého kovu nebo složky z hydrogenační rafinace skládající ss z kysličníků a/nebo sirníků 6. a 8. vedlejší skupiny periodického systému-prvků, naneseném na kysličníku hlinitém /přirozeném/ nebo na amorfním alumoéillkátu a pro technické použití se vyrobí tabletací nebo lisováním výchozího materiálu /K, Becker, H, D, Berrouschst aj.J Chemische Technik 29, 61 až 67 /1977//.'According to the current state of the art, catalysts are used for hydrogenation catalytic processing which consist of oxides and/or sulfides of the 6th and 8th subgroups of the periodic system of elements, supported on carriers, on alumina (natural) or alumina (natural) with proportions of silica, or possibly also supported on carriers doped with halogens, or multicomponent catalysts are used which consist of a hydrogen-elimination component, decationized, crystalline aluminosilicate and a heavy metal component or a component from hydrotreating consisting of oxides and/or sulfides of the 6th and 8th subgroups of the periodic system of elements, supported on alumina (natural) or on amorphous aluminosilicate and are produced for technical use by tabletting or pressing the starting material /K, Becker, H, D, Berrouschst et al.J Chemische Technik 29, 61 to 67 /1977//.
Hydrogenačně katalytické zpracování například destilátů ropy, získaných destilací za vakua, pro výrobu vysoce cenných základních složek mazacích olejů slouží jednak vedle maximálního odstranění organických dusíkatých a sirných sloučenin v důsledku hydrogenační reakce ke snížení obsahu aromatiokýoh uhlovodíkových struktur v oblasti teploty varu frakcí mazacích olejů, má ale také na druhé straně působit za účelem zvýšení hodnoty chovánf viskozity - teploty /viskozitní index/ destruktivně na uhlovodíky v oblasti teploty varu materiálu zavážky.The hydrogenation-catalytic processing of, for example, petroleum distillates obtained by vacuum distillation for the production of highly valuable basic components of lubricating oils serves, on the one hand, in addition to the maximum removal of organic nitrogen and sulfur compounds as a result of the hydrogenation reaction, to reduce the content of aromatic hydrocarbon structures in the boiling temperature range of lubricating oil fractions, but on the other hand, it is also intended to act destructively on hydrocarbons in the boiling temperature range of the feedstock material in order to increase the viscosity-temperature behavior value (viscosity index).
Vždy podle původu suroviny, jakož i podle požadované kvality cíleného produktu, se při tom používají jednostupňové nebo vícestupňové technické postupy.Depending on the origin of the raw material, as well as the desired quality of the targeted product, single-stage or multi-stage technical processes are used.
Při jednostupňovém způsobu je flexibilita procesu omezena dodržením definovaných parametrů procesu, odpovídajíoí pracovní charakteristice použitých katalyzátorů. Reakční průběhy, které mají být aktivovány katalyzátorem, není možné při jednostupňovém systému za sebou optimálně sladit a selektivita hydrogenačně katalytického zpracování je v důsledku sekundárních reakcí malá.In a single-stage process, the flexibility of the process is limited by the adherence to defined process parameters, corresponding to the operating characteristics of the catalysts used. The reaction courses to be activated by the catalyst cannot be optimally aligned in a single-stage system and the selectivity of the hydrogenation catalytic treatment is low due to secondary reactions.
Tento nedostatek lze odstranit vícestupňovým vedením procesu a použitím kombinace katalyzátorů, speciálně optimalizovaná v souladu s požadovanou kvalitou produktu, při realizaci vyšší pružnosti a selektivity procesu s ohledem na použitá suroviny a vyráběná končené produkty. U tohoto technologického řešení se oproti jednostupňovému způsobu práce projevuje nepříznivě zvýšený investiční náklad a energetický náklad.This deficiency can be eliminated by multi-stage process control and the use of a combination of catalysts, specially optimized in accordance with the required product quality, while realizing higher flexibility and selectivity of the process with respect to the raw materials used and the final products produced. This technological solution has the disadvantage of increased investment costs and energy costs compared to the single-stage method of operation.
U všech variant způsobu a procesu hydrogenačně katalytického zpracování destilátů těžkých uhlovodíků, známýoh ze stavu techniky, se vyžaduje vysoký poměr povrchu katalyzátoru k objemu katalyzátoru. Nyní se používají katalyzátory ve tvaru pásu o průměru katalyzátoru do 1,5 mm a menším. Aby bylo možná plynule technicky ovládat velkoprovozní proces při použití katalyzátorů těchto rozměrů, používají se reaktory s relativně velkým vnitřním průměrem, přičemž poměr výšky reaktoru k průměru reaktoru činí 10 : 1 až 20 5 1. Při tomto druhu uspořádání katalyzátoru dochází k hlavnímu nedostatku všech hydrogenačně katalytických způsobů zpracování vysokovroucích uhlovodíků. Odvádění reakčního tepla zrn katalyzátoru, uvolňujícího se z exothermní reakce, je technicky možné jen omezeně, takže doohází k termickému sekundárnímu štěpení, které není ovlivnitelné účinkem katalyzátoru, a tím se redukuje výtěžek požadovaných frakcí mazacích olejů a zvyšuje se výskyt plynných uhlovodíků. Tento nedostatek lze sice zmenšit použitím katalyzátorů s nižší aktivitou za snížení konverze pro průchod, avšak současně se značně zmenšuje prosazení zařízení dané kapacity.In all variants of the method and process for the hydrocatalytic treatment of heavy hydrocarbon distillates known from the prior art, a high catalyst surface area to catalyst volume ratio is required. Currently, strip-shaped catalysts with a catalyst diameter of up to 1.5 mm and smaller are used. In order to be able to smoothly technically control a large-scale process when using catalysts of these dimensions, reactors with a relatively large internal diameter are used, with the ratio of the reactor height to the reactor diameter being 10:1 to 20:5 1. This type of catalyst arrangement presents the main drawback of all hydrocatalytic methods for the treatment of high-boiling hydrocarbons. The removal of the reaction heat of the catalyst grains released from the exothermic reaction is technically possible only to a limited extent, so that thermal secondary cracking occurs, which is not influenced by the effect of the catalyst, and thus the yield of the desired lubricating oil fractions is reduced and the occurrence of gaseous hydrocarbons increases. This deficiency can be reduced by using catalysts with lower activity, reducing the conversion per pass, but at the same time the throughput of a given capacity device is significantly reduced.
Cílem vynálezu je vytvořit způsob hydrogenačně katalytického zpracování destilátů těžkých uhlovodíků, pomocí něhož se získají, v důsledku podstatného zvýšení selektivity frakce mazacích olejů vysoké kvality s ohledem na chování teploty - viskozity /viskozitní index/ při postačující hydrógenační rafinaci v kombinací se zlepšeným technologickým uspořádáním katalyzátoru.The aim of the invention is to create a method for the hydrocatalytic treatment of heavy hydrocarbon distillates, by means of which high-quality lubricating oil fractions are obtained due to a significant increase in selectivity with respect to temperature-viscosity behavior (viscosity index) with sufficient hydrotreating in combination with an improved technological arrangement of the catalyst.
Úloha vynálezu spočívá v tom, že se má vyvinout způsob zpracování destilátů těžkých uhlovodíků, který by se vyznačoval použitím speciálního reakčního prostoru, odpovídajícího tomu, který je nezbytný pro přeměnu katalyzátoru a který by dovolil plně využít reaktivitu katalyzátoru.The object of the invention is to develop a process for processing heavy hydrocarbon distillates which is characterized by the use of a special reaction space corresponding to that necessary for the conversion of the catalyst and which allows the full use of the reactivity of the catalyst.
S překvapením bylo zjištěno, že princip dimenzování reakčního prostoru zcela nového druhu, ve spojení se známými systémy katalyzátorů, avšak především v důsledku použití zcela nového druhu systému katalyzátorů vede k podstatně lepší selektivitě a aktivitě při hydrogenačně katalytickém zpracování deetilátů těžkých uhlovodíků, přičemž by za plného vyčerpání výkonnostní charakteristiky katalyzátoru byl jeho geometrický tvar uspořádán tak, že by se maximálně omezily inženýrsko-technologické mezní parametry jako diferenční tlak a podmínky průtoku.It was surprisingly found that the principle of dimensioning the reaction space of a completely new type, in conjunction with known catalyst systems, but primarily as a result of the use of a completely new type of catalyst system, leads to significantly better selectivity and activity in the hydrocatalytic processing of heavy hydrocarbon deethylates, while, with the full exhaustion of the performance characteristics of the catalyst, its geometric shape would be arranged in such a way that the engineering and technological limit parameters such as differential pressure and flow conditions would be maximally limited.
Hydrogenačně katalytická reakce se podle vynálezu provádí v reakčním prostoru, u něhož poměr výšky reakčního prostoru k průměru reakčního prostoru je 40 : 1, s výhodou 60 : 1 až 80 : 1, přičemž podíl průměru reakčního prostoru k průměru zrn katalyzátoru smi dosáhnout maximálně hodnotu 200, aby bylo možné udržet odpor proudění reakčního systému v technicky ovladatelných veličinách. Za účelem zvýšení stupně využití katalyzátoru s ohledem na ekonomické použití katalyticky aktivního podílu je obzvláště výhodnou variantou způsobu použití katalyzátoru, který se skládá z katalyticky inaktivního jádra a katalyticky aktivního obalu, jehož tlouštka stěny by neměla překročit 9 výhodou 3 mm a vyrobí se například známým způsobem drašování nebo vytlačováním přes pevně uspořádaný trn.The hydrogenation catalytic reaction is carried out according to the invention in a reaction space in which the ratio of the height of the reaction space to the diameter of the reaction space is 40:1, preferably 60:1 to 80:1, whereby the ratio of the diameter of the reaction space to the diameter of the catalyst grains should reach a maximum value of 200, in order to keep the flow resistance of the reaction system within technically controllable values. In order to increase the degree of utilization of the catalyst with regard to the economical use of the catalytically active portion, a particularly advantageous variant of the method of using a catalyst is one which consists of a catalytically inactive core and a catalytically active coating, the wall thickness of which should preferably not exceed 3 mm and is produced, for example, by a known method of drawing or extrusion over a rigidly arranged mandrel.
Následující příklady mají blíže vysvětlit princip vynálezu, aniž by ee omezil pouze na tyto příklady.The following examples are intended to further explain the principle of the invention without limiting it to these examples.
Dva reakční systémy A a B skládající se z dávkovačích zařízeni, ohřevu vsázkové suroviny a reakčního vodíku, reaktoru s katalyzátorem, systému odlučovače a kondenzace, z nichž reakční systém A slouží jako srovnávací reakční systém s poměrem Výšky reakčního prostoru k průměru reakčního prostoru 30 : 1 a reakční systém B slouží jako reakční systém podle vynálezu, poměr jeho výšky reakčního prostoru k průměru reakčního prostoru je 80 : 1. Výsledky příkladů 1 a 2 /reakční systémy A a B/ - oba byly prováděny za použití katalyzátoru odpovídajícího stavu techniky - jsou shrnuty v tabulce. Tabulka ukazuje dále výsledky příkladu 3 /reakční systém C/, ve kterém se pracovalo s katalyzátorem podle vynálezu /katalyticky aktivní obal okolo katalyticky inaktivního jádra/ a výsledky příkladu 4 /reakční systém D/. V protikladu k příkladům 1 až 3, ve kterých podíl z průměru reakčního prostoru a průměru zrn katalyzátoru činil maximálně 200, tj. ležel v oblasti vynálezu, pracovalo se v příkladu 4 se známým katalyzátorem, pro který vyplýval podíl z průměru reakčního prostoru a průměru zrn katalyzátoru vyšší než 200, totiž maximálně 300,Two reaction systems A and B consisting of metering devices, heating of the feedstock and reaction hydrogen, a reactor with a catalyst, a separator system and condensation, of which reaction system A serves as a comparative reaction system with a ratio of the height of the reaction space to the diameter of the reaction space of 30:1 and reaction system B serves as a reaction system according to the invention, the ratio of its height of the reaction space to the diameter of the reaction space is 80:1. The results of examples 1 and 2 /reaction systems A and B/ - both were carried out using a catalyst corresponding to the state of the art - are summarized in the table. The table also shows the results of example 3 /reaction system C/, in which the catalyst according to the invention was used /catalytically active shell around a catalytically inactive core/ and the results of example 4 /reaction system D/. In contrast to Examples 1 to 3, in which the ratio of the reaction space diameter to the catalyst grain diameter was a maximum of 200, i.e. within the scope of the invention, Example 4 used a known catalyst for which the ratio of the reaction space diameter to the catalyst grain diameter was greater than 200, i.e. a maximum of 300.
Ve všech příkladech se zpracovával destilát pocházející z vakuové destilace ropy, obsahující síru, s následujícími fyzikálními a chemickými charakteristikami:In all examples, a distillate originating from the vacuum distillation of crude oil, containing sulfur, with the following physical and chemical characteristics was processed:
0,9020.902
623 •5 měrná hmotnost pro 323 K /g/cnr/ počátek varu K konec varu K síra % hmot.623 •5 specific gravity for 323 K /g/cnr/ boiling point K boiling point K sulfur % wt.
bazické sloučeniny dusíku /mg/l/ aromaticky vázaný uhlík % hmot.basic nitrogen compounds /mg/l/ aromatic carbon % wt.
806806
1,631.63
277277
17,0 pracovalo se za následujících hydrogenačně katalytických podmínek procesu:17.0 was operated under the following hydrogenation catalytic process conditions:
Parciální tlak vodíku 10,0 MPa reakční teplota 673 K prosazení surovin 1,0 v/v.hHydrogen partial pressure 10.0 MPa reaction temperature 673 K feed rate 1.0 v/v.h
-3 poměr plynu a produktu 1000 m . m katalyzátor rentgenamorfní alumosilikát s NiO a-3 gas-product ratio 1000 m . m catalyst X-ray amorphous aluminosilicate with NiO and
WOj jako hydrog,enačně aktivními složkamiWOj as hydrogenation active components
Složení katalyzátoru /vyjma inaktivní jádro katalyzátoru použitého v příkladu 3/ nosič rentgenamorfní alumosilikátCatalyst composition /except for the inactive core of the catalyst used in example 3/ support X-ray amorphous aluminosilicate
Ni 2,0 % hmot.Ni 2.0 wt.%
WO, so.WO, Sat.
23,6 % hmot.23.6% by weight
0,3 % hmot.0.3% by weight
1,2 mmolu/100 g1.2 mmol/100 g
Byly získány následující výsledky»The following results were obtained»
SroVnání příkladu 1 a 2 ukazuje, že se uspořádáním reaktoru podle vynálezu podstatně zlepSí míra hydrokrakování a rafinaoe, zatímco obsah aromátů v produktu je nižší. Z produktu se může získat frakce s požadovaným-viskozitním indexem.A comparison of Examples 1 and 2 shows that the reactor arrangement according to the invention significantly improves the hydrocracking and refining rates, while the aromatic content of the product is lower. A fraction with the desired viscosity index can be obtained from the product.
Srovnání příkladu 3 s příkladem 2 svědčí o tom, že pomocí katalyzátoru podle vynálezu se v podstatě zajistí hydrogenaoní štěpení, rafinace a odstranění aromátů, zvýší se výtěžek požadovaného produktu a zlepěí se viskozitní index. Současně se podstatně sníží potřeba drahých, katalytioky aktivních kovů.A comparison of Example 3 with Example 2 shows that the catalyst according to the invention substantially ensures hydrocracking, refining and aromatic removal, increases the yield of the desired product and improves the viscosity index. At the same time, the need for expensive, catalytically active metals is significantly reduced.
Srovnání příkladu 4 a 2 ukazuje, že při zvětšení podílu průměru reaktoru a průměru zrn katalyzátoru se sice o něco zlepší kvalita produktu, značně se však sníží výtěžek požadovaného produktu, px*otože vystoupí do popředí sekundární štěpené procesy.A comparison of examples 4 and 2 shows that by increasing the ratio of the reactor diameter to the catalyst grain diameter, the product quality improves somewhat, but the yield of the desired product decreases significantly, and secondary cleavage processes come to the fore.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HUNA001154 HU179553B (en) | 1979-10-25 | 1979-10-25 | Process for treating heavy-fractions of hydrocarbones with milde craccing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS216083B1 true CS216083B1 (en) | 1982-10-29 |
Family
ID=10999909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS698680A CS216083B1 (en) | 1979-10-25 | 1980-10-15 | The process for the catalytic catalytic treatment of heavy hydrocarbon distillates |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS216083B1 (en) |
| HU (1) | HU179553B (en) |
-
1979
- 1979-10-25 HU HUNA001154 patent/HU179553B/en not_active IP Right Cessation
-
1980
- 1980-10-15 CS CS698680A patent/CS216083B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU179553B (en) | 1982-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0184669B1 (en) | Process for the production of aromatic fuel | |
| US5522983A (en) | Hydrocarbon hydroconversion process | |
| KR101791051B1 (en) | Method of the convrsion of polycyclic aromatic hydrocarbons into btx-rich monocyclic aromatic hydrocarbons | |
| US5868921A (en) | Single stage, stacked bed hydrotreating process utilizing a noble metal catalyst in the upstream bed | |
| AU2002352037B2 (en) | Countercurrent hydroprocessing | |
| JPH0756035B2 (en) | Hydrocracking method | |
| JP3688476B2 (en) | Hydrocracking catalyst for medium distillate oil production | |
| AU2002352037A1 (en) | Countercurrent hydroprocessing | |
| US5151172A (en) | Distillate hydrogenation | |
| KR100801120B1 (en) | Method for two-step hydrocracking of hydrocarbon feedstocks | |
| EP0070125B1 (en) | Crystalline silica zeolite-containing catalyst and hydrocarbon hydroprocess utilizing the catalyst | |
| JP5259047B2 (en) | Countercurrent gas / liquid contact treatment method | |
| US5414175A (en) | Increased production of alkylnaphthalenes from reforming | |
| CN101376831B (en) | Hydrogenation method for hydrocarbon oil containing acid | |
| CS216083B1 (en) | The process for the catalytic catalytic treatment of heavy hydrocarbon distillates | |
| JP5091401B2 (en) | Method for producing hydrogen, method for producing reformed gasoline, and method for producing aromatic hydrocarbon | |
| KR20200144791A (en) | Method of hydrotreating heavy oil | |
| CN1415705A (en) | Method for producing good quality diesel oil | |
| US5225383A (en) | Distillate hydrogenation catalyst | |
| EP0354626B1 (en) | Process for the hydrocracking of a hydrocarbonaceous feedstock | |
| CN102311788A (en) | Shale oil one-stage in series hydrofining technological method | |
| JP2002322484A (en) | Hydrogenating process | |
| CN114196439A (en) | Shale oil hydrotreating process and system | |
| CN119529893B (en) | A hydrocracking method for producing more chemical raw materials | |
| CN119529894B (en) | A two-stage hydrocracking method |