DE1163477B - Verfahren zum Reformieren von Schwerbenzin - Google Patents
Verfahren zum Reformieren von SchwerbenzinInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: ClOg
Deutsche KL: 23 b -1/04
Nummer: 1 163 477
Aktenzeichen: S 66933 IV d / 23 b
Anmeldetag: 3. Februar 1960
Auslegetag: 20. Februar 1964
Die Erfindung bezieht sich auf die Herabsetzung der Oktanzahlunterschiede von reformierten Schwerbenzinfraktionen,
insbesondere unter Verringerung des Straßenoktanzahlminderwertes des reformierten
Schwerbenzins. »Schwerbenzin« (Naphtha) umfaßt allgemein Kohlenwasserstoffgemische, welche in den
Siedebereich von etwa 35 bis 2350C fallen, und insbesondere
solche Gemische, welche innerhalb des Siedebereichs von Q-Kohlenwasserstoffen bis 2050C
sieden.
Es wurde gefunden, daß in einem über den vollen Bereich siedenden verbleiten Benzin mit vorschriftsmäßiger
Oktanzahl nichtsdestoweniger Fraktionen dieses Benzins Oktanzahlen haben, die weit unter der
Solloktanzahl der Gesamtmischung liegen. Wenn dann das Verteilungssystem der Benzinzufuhr einer
Verbrennungskraftmaschine keine gleichmäßige Mischung des Benzins an alle Zylinder der Maschine
abgibt, erhalten einige Zylinder eine Benzinmischung mit einer für klopffreien Betrieb zu tiefen Oktanzahl,
während andere Zylinder derselben Maschine eine Benzinmischung von höherer Oktanzahl erhalten, als
sie für einen klopffreien Betrieb benötigt wird.
Die Änderung der Oktanzahl in Abhängigkeit vom mittleren durchschnittlichen Siedepunkt von Fraktionen
eines über den vollen Bereich siedenden verbleiten Benzins mit einer Oktanzahl von 90 (Research
+ 1,9cm3 Tetraäthylblei) ist in Fig. 1 der Zeichnung
dargestellt.
F i g. 1 zeigt, daß die Fraktionen mit mittleren Durchschnittssiedepunkten zwischen etwa 49 und
125°C Oktanzahlen unter 90 haben, während die Fraktionen mit mittleren Durchschnittssiedepunkten
zwischen etwa 21 und 49 0C und zwischen etwa 1250C
und dem Siedeendpunkt des Gesamtgemisches Oktanzahlen haben, die über der Oktanzahl 90 des über den
vollen Bereich siedenden Benzins liegen.
Wenn ein über den vollen Bereich siedendes Schwerbenzin auf eine Oktanzahl von 100 (Research + 1,9 cm3
Tetraäthylblei) reformiert wird, beträgt der Straßen-Oktanzahlminderwert, d. h. Research-Oktanzahl minus
Straßenoktanzahl, etwa neun Einheiten. Wenn andererseits das gleiche Schwerbenzin gemäß der Erfindung
auf die gleiche Oktanzahl von 100 (Research + 1,9 cm3 Tetraäthylblei) reformiert wird, beträgt der Straßenoktanzahlminderwert
nur etwa fünf oder weniger Einheiten.
Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Reformieren von Schwerbenzin, bei dem ein über
den vollen Bereich siedendes Schwerbenzin in wenigstens einer Reaktionszone mit einem teilchenförmigen
festen Reformierkatalysator in Gegenwart von Wasser-Verfahren
zum Reformieren von Schwerbenzin
Anmelder:
Socony Mobil Oil Company, Inc.,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. E. Wiegand, München 15, Nußbaumstr. 10
und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1,
Patentanwälte
Als Erfinder benannt:
Louis Peter Evans, Woodbury, N. J. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 3. Februar 1959
(Nr. 790 868)
stoff bei einem Wasserstoff-zu-Schwerbenzin-Molverhältnis
von etwa 4 bis 20, einer Raumströmungsgeschwindigkeit von etwa 0,5 bis 3 Volumen Schwerbenzin
je Stunde je Volumen Katalysator bei Drücken von etwa 7 bis 70 atü und bei Reformiertemperaturen
in Berührung gebracht wird, um eine Mischung von Wasserstoff und C1+-Kohlenwasserstoffen zu erhalten,
und bei dem ein Wasserstoff und C1- bis C3-Kohlenwasserstoffe
enthaltendes Umlaufgas von C4- und schwereren Kohlenwasserstoffen abgetrennt und ein
Hauptteil dieses Umlaufgases in die Reaktionszone zurückgeführt wird, daß dadurch gekennzeichnet ist,
daß das über den vollen Bereich siedende Schwerbenzin in ein leichtes Schwerbenzin mit einem Endsiedepunkt
innerhalb des Bereichs von etwa 93 bis 132° C und ein
schweres Schwerbenzin fraktioniert wird, das einen Anfangssiedepunkt hat, der nicht niedriger als der
90%-Pimkt des genannten leichten Schwerbenzins liegt, das leichte Schwerbenzin mit dem gesamten
Reformierkatalysator in Berührung gebracht wird, das schwere Schwerbenzin mit teilweise behandeltem
leichtem Schwerbenzin gemischt wird, nachdem das leichte Schwerbenzin mit wenigstens 30 % des Gesamtvolumens
des Reformierkatalysators in Berührung gebracht worden ist, und die Mischung von teilweise
behandeltem leichtem Schwerbenzin und schwerem Schwerbenzin mit dem Rest des teilchenförmigen
Reformierkatalysators in Berührung gebracht wird. Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird
die leichte Fraktion in Gegenwart von Wasserstoff und einem teilchenförmigen Reformierkatalysator
durch wenigstens drei Reaktionszonen geführt und die schwere Fraktion mit dem ausfließenden Material
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aus wenigstens der vorletzten Reaktionszone vermischt. Die schwere Fraktion kann auch vollständig in das
abfließende Material aus der vorletzten Reaktionszone eingemischt werden. Vorzugsweise wird ein Schwerbenzin
verwendet, das nur unschändliche Konzentrationen an Katalysatorgiften enthält. Vorzugsweise
wird in den Reaktionszonen, durch welche sowohl das leichte als auch das schwere Schwerbenzin gehen, ein
Wasserstoff-zu-Schwerbenzin-Molverhältnis von etwa
4 bis 20, und in den Reaktionszonen, durch welche nur die leichte Fraktion geht, ein Wasserstoff-zu-Schwerbenzin-Molverhältnis
von wenigstens dem ljfachen des Wasserstoff-zu-Schwerbenzin-Molverhältnisses
aufrechterhalten, das in den Reaktionszonen, durch welche sowohl die leichte als auch die
schwere Fraktion geht, vorhanden ist.
Reformierungsverfahren mit vorausgehender Fraktionierung
des Einsatzmaterials sind bereits bekannt. So ist vorgeschlagen worden, ein über den vollen
Bereich siedendes Schwerbenzin nach Maßgabe der Oktanzahl in sechs bis siebzig Fraktionen aufzuteilen
und sämtliche Fraktionen mit einer Oktanzahl unterhalb 68 und sämtliche Fraktionen mit einer Oktanzahl
über 68 zusammenzufassen. Das Gemisch der Fraktionen mit einer Oktanzahl unter 68 wird reformiert
und dann mit den restlichen Fraktionen gemischt. Während bei dem älteren Verfahren die Auswahl nach
den Oktanzahlen erfolgt und ein Teil des Gesamtschwerbenzins überhaupt nicht reformiert wird, werden
im Verfahren der Erfindung nur zwei Fraktionen nach Maßgabe des Siedeverhaltens getrennt, und beide
Fraktionen werden reformiert.
Nach einem anderen Verfahren erfolgt eine Umwandlung in zwei Behandlungsstufen unterschiedlichen
Drucks. In der ersten Hochdruckstufe kommt ein Druck von wenigstens 35 atü zur Anwendung, der
Druck in der zweiten Stufe muß wenigstens etwa 14 atü
niedriger liegen. Das Einsatzmaterial wird in eine schwere und in eine leichte Fraktion aufgeteilt, die
schwere Fraktion fließt durch beide Behandlungsstufen, kommt also mit dem gesamten Katalysator in
Berührung, während die leichte Fraktion mit dem aus der ersten Hochdruckstufe abfließenden Material
gemischt und nur mit dem Katalysator der zweiten Behandlungsstufe in Berührung gebracht wird. Die
Arbeitsweise ist also gerade umgekehrt als im Verfahren der Erfindung, bei dem die leichte Schwerbenzinfraktion
mit dem gesamten Katalysator und die schwere Fraktion mit nicht mehr als 70% des
Gesamtkatalysators in Berührung kommt.
Nach einem weiteren Verfahren erfolgt eine Aufteilung in eine leichte und in eine schwere Fraktion,
diese beiden Fraktionen werden dann getrennt voneinander reformiert. Die hochsiedende Fraktion wird
verhältnismäßig milden Reformierbedingungen unterworfen, während die niedriger siedende Fraktion unter
strengen Bedingungen reformiert wird. Bei der Reformierung der niedriger siedenden Fraktion werden
höhere Temperaturen, geringere Drücke und kleinere Raumströmungsgeschwindigkeiten angewendet als bei
der Reformierung der hochsiedenden Fraktion. Im Gegensatz hierzu werden im Verfahren der Erfindung
die leichte und die schwere Fraktion nach Berührung der leichten Fraktion mit wenigstens 30 % der gesamten
Katalysatorbeschickung wieder vereinigt, danach werden beide Fraktionen in Mischung und damit unter
den gleichen Temperaturbedingungen behandelt; es besteht kein nennenswerter Druckunterschied bei der
Behandlung der leichten und der schweren Fraktion, und schließlich sind auch wesentliche Unterschiede
hinsichtlich der Raumströmungsgeschwindigkeiten gegenüber dem bekannten Verfahren gegeben.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß sich die bekannten Verfahren in ihren maßgeblichen Eigenschaften vom Verfahren der Erfindung unterscheiden und daß die älteren Verfahren keinerlei Hinweise auf eine der Erfindung entsprechende Arbeitsweise geben.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß sich die bekannten Verfahren in ihren maßgeblichen Eigenschaften vom Verfahren der Erfindung unterscheiden und daß die älteren Verfahren keinerlei Hinweise auf eine der Erfindung entsprechende Arbeitsweise geben.
ίο Der Zweck der Erfindung, der unter anderem in einer
Herabsetzung des Straßenoktanzahlminderwertes eines über den vollen Bereich siedenden Schwerbenzins liegt,
wird durch das Verfahren der Erfindung in einer neuartigen Weise mit überraschendem Erfolg gelöst.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
F i g. 1 zeigt in graphischer Darstellung die Abhängigkeit zwischen der Oktanzahl (Research +1,9cm3
Tetraäthylblei) und dem mittleren Durchschnittssiedepunkt einer Mehrzahl von Fraktionen eines Reformats
mit einer Oktanzahl von 90 (Research + 1,9cm3
Tetraäthylblei).
F i g. 2 zeigt in graphischer Darstellung eine ASTM-Destillationskurve mit aufeinanderfolgenden
as 10%-Fraktionen eines C5-204°C-Mittelost-Schwerbenzins.
F i g. 3 ist ein Fließbild zur Veranschaulichung des Materialflusses durch eine Reformiereinheit unter Verwendung
eines bevorzugten Katalysators.
Ein Beispiel eines über den vollen Bereich siedenden C5-204°C-Schwerbenzins, das gemäß der Erfindung
behandelt werden kann, ist ein Mittelost-Schwerbenzin, dessen ASTM-Destillationskurve in F i g. 2
wiedergegeben ist. F i g. 2 wurde aus den in Tabelle I angegebenen Werten erhalten.
Tabelle I
ASTM-Destillation von vorbehandeltem C5-204°C-
ASTM-Destillation von vorbehandeltem C5-204°C-
Mittelost-Schwerbenzin, voller Siedebereich
Fraktion
Siedebeginn
5 Volumprozent
10 Volumprozent
20 Volumprozent
30 Volumprozent
40 Volumprozent
50 Volumprozent
60 Volumprozent
70 Volumprozent
80 Volumprozent
90 Volumprozent
Siedeende
Gewinnung, Volumprozent
Verlust, Volumprozent
Verlust, Volumprozent
Schwefel, °/0
Stickstoff, %
44,5
63
72
84,5
97
110
125
136
153,5
168
184
203,5
110
125
136
153,5
168
184
203,5
98,0
1,0
<0,002
<0,0001
<0,0001
Das Einsatzmaterial, das zur Entfernung von Katalysatorgiften bis auf unschädliche Konzentrationen
vorbehandelt ist, wird fraktioniert, um eine leichte Fraktion mit einem Endsiedepunkt von etwa 104 bis
1320C abzutrennen. Die leichte Fraktion umfaßt also
etwa 40 bis 60°/0 des in die Fraktionierkolonne eingesetzten
Schwerbenzins.
Wenn man einen Katalysator verwendet, der gegen Stickstoff, Arsen od. dgl. empfindlich ist, werden die
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Konzentrationen dieser Gifte auf eine unschädliche von Verunreinigungen befreite Schwerbenzin aus einer
Höhe herabgesetzt, bevor man das Schwerbenzin in nicht dargestellten Quelle durch ein Rohr 1 mittels
die Reaktionszonen einführt. Wenn das Schwerbenzin einer Pumpe 2 abgezogen. Die Pumpe 2 drückt das
beispielsweise in Gegenwart eines Katalysators der über den vollen Bereich siedende C6-204° C-Schwer-
Platingruppe, z. B. eines Katalysators mit 0,1 bis 2%, 5 benzin durch ein Rohr 3 in eine Fraktionierkolonne 4,
vorzugsweise etwa 0,3 bis 0,6% Platin und etwa 0,1 bis aus der ein Kopfprodukt mit einem Siedeendpunkt
0,8 % Chlor und bzw. oder Fluor auf einem Alu- von etwa 104 bis 1320C abgenommen wird. Das
miniumoxyd enthaltenden Träger, reformiert werden Kopfprodukt, nachfolgend als »leichtes Schwerbenzin«
soll, beträgt der Stickstoffgehalt des Einsatzmaterials bezeichnet, fließt durch ein Rohr 5 zu einem Wärme-
zu den Reaktionszonen nicht mehr als etwa 0,0001 %; io austauscher 6, wo es einem indirekten Wärmeaustausch
das Einsatzmaterial ist im wesentlichen frei von mit dem gesamten abfließenden Material des Reak-
Arsen, d. h., eine Arsendeaktivierung des Kataly- tors 23, das durch die Leitung 34 strömt, unter-
sators tritt nicht auf, bevor der Katalysator aus worfen wird. Vom Wärmeaustauscher 6 geht das
mechanischen Gründen oder auf Grund der zur leichte Schwerbenzin durch das Rohr 7 zur Saugseite
Erzeugung eines Reformats mit einer Oktanzahl 15 der Pumpe 8. Die Pumpe 8 gibt das leichte Schwer-
von wenigstens 100 erforderlichen Temperatur er- benzin in eine Leitung 9 mit einem Druck ab, der
setzt wird, um eine hinreichende Betriebsdauer des höher als der Druck in dem Reaktor 13 ist. Das
Katalysators zu gewährleisten. Um die Korrosion leichte Schwerbenzin fließt durch die Leitung 9 zu
der Reformieranlage auf ein zulässiges Ausmaß herab- einer Schlange 10 in einem Erhitzer 11. An einer Stelle
zusetzen, beträgt der Schwefelgehalt nicht mehr als 20 in der Leitung 9 zwischen der Pumpe 8 und der
etwa 0,002%· Wenn man andererseits einen Kataly- Schlange 10 wird dem leichten Schwerbenzin Wasser-
sator verwendet, der eine Mischung von Chrom- und stoff enthaltendes Umlauf gas zugemischt. Die gebildete
Aluminiumoxyden umfaßt, kann der Arsen-und Stick- Einsatzmischung aus leichtem Schwerbenzin und
stoffgehalt des eingesetzten Schwerbenzins höher sein. Wasserstoff fließt durch die Leitung 9 zur Schlange 10.
Wie in Fig. 3 veranschaulicht ist, sieht die Er- 25 Vorzugsweise ist das wasserstoffhaltige Gas nach
findung eine Reformierung des Schwerbenzins in einer Anfahren der Anlage ein Umlaufgas, das durch einen
Reformieranlage vor, welche eine Mehrzahl von und Kompressor 40 über eine Leitung 41 in die Leitung 9
vorzugsweise drei Reaktionszonen umfaßt, wobei strömt.
ruhende Katalysatorbetten verwendet werden. Es Im Erhitzer 11 wird die Einsatzmischung auf eine
kann jedoch auch in der ganzen Reformieranlage mit 30 Reformiertemperatur erhitzt, die in erster Linie vom
Fließbettechnik oder Wirbelschichttechnik gearbeitet Katalysator, dem Alter des Katalysators und der
werden. Ferner kann eine Arbeitsweise mit Fließbett geforderten Oktanzahl des Reformats abhängt. Für
oder Wirbelschicht für die Anfangsreaktion des leichten einen Platinreformierkatalysator mit 0,6 Gewichts-
Schwerbenzins und eine Arbeitsweise mit ruhendem prozent Platin und 0,6 Gewichtsprozent Chlor auf
Bett für die Endstufen der Reaktion, wo leichte und 35 Aluminiumoxyd wird das leichte Schwerbenzin auf
schwere Fraktionen zusammen reformiert werden, eine Temperatur im Bereich von etwa 482 bis 527° C
zur Anwendung kommen. So kann die leichte Fraktion erhitzt, wobei die Grenztemperatur diejenige Tempe-
mit einem Fließbett eines Chromoxyd-Aluminiumoxyd- ratur ist, bei welcher der Katalysator durch Hitze allein
Reformierkatalysators in Berührung gebracht, das irreversibel deaktiviert wird. Vom Erhitzer 11 fließt
ausfließende Material mit der schweren Fraktion 40 die Einsatzmischung durch eine Leitung 12 zu dem
gemischt und die Mischung dann mit einem ruhenden Reaktor 13.
Bett eines Reformierkatalysators der Platingruppe in Im Reaktor 13 strömt die Einsatzmischung in
Berührung gebracht werden. Gegebenenfalls kann das Berührung mit dem teilchenförmigen Reformierkataly-
schwere Schwerbenzin in das Katalysatorfließbett an sator nach unten. Der Ausfluß aus dem ersten Reaktor
einer Stelle eingespritzt werden, die sich von dem 45 geht durch eine Leitung 14 zu einer Schlange 15 in
Einlaß des leichten Schwerbenzins in einem Abstand einem Erhitzer 16. Gemäß der Erfindung kann ein
von etwa 30 bis 70 % der Strecke zwischen dem Einlaß Teil oder das gesamte schwere Schwerbenzin in den
für das leichte Schwerbenzin und dem Dämpfeaustritt Ausfluß des ersten Reaktors eingemischt werden,
befindet. Die Wirbelschichtarbeitsweise kann allein Wenn in der Fraktioniervorrichtung 4 über Kopf
oder in Verbindung mit einem ruhenden Bett eines 50 das leichte Schwerbenzin mit einem Endpunkt von
Reformierkatalysators der Platingruppe in ähnlicher etwa 104 bis 132° C abgenommen wird, bleibt ein als
Weise angewendet werden. schweres Schwerbenzin bezeichneter Rückstand mit
Die geeigneten Reformierkatalysatoren können in einem Anfangssiedepunkt, der je nach der Wirksamsolche
mit unedlen Metallen und solche mit Metallen keit der Fraktioniervorrichtung etwa 2,75 bis 5,5° C
der Platingruppe eingeteilt werden. Beispiele für 55 niedriger als der Endpunkt des leichten Schwerbenzins
Reformierkatalysatoren mit unedlen Metallen sind liegt, zurück. Das schwere Schwerbenzin hat einen
Mischungen von Oxyden von Chrom und Aluminium- Anfangssiedepunkt innerhalb des Bereichs von etwa
oxyd und Molybdän und Aluminiumoxyd mit oder 115 bis 1320C. Das schwere Schwerbenzin fließt aus
ohne Chlor und bzw. oder Fluor. Beispiele für Refor- der Fraktionierkolonne 4 durch ein Rohr 26 zu einem
mierkatalysatoren mit einem Metall der Platingruppe 60 Wärmeaustauscher 25, wo es in indirekten Wärmesind
Katalysatoren, die etwa 0,1 bis 2 Gewichtsprozent austausch mit dem Gesamtausfluß des Reaktors 23
Platin und etwa 0,1 bis 0,8 Gewichtsprozent Chlor und kommt, der nachstehend als Endausfluß bezeichnet
bzw. oder Fluor auf Aluminiumoxyd oder etwa 0,1 bis wird und durch die Leitung 24 zum Wärmeaus-2
Gewichtsprozent Platin auf einem Siliciumdioxyd- tauscher 25 fließt. Das schwere Schwerbenzin fließt
Aluminiumoxyd-Träger umfassen. 65 vom Wärmeaustauscher 25 durch ein Rohr 27 zur
Ein Beispiel für die Durchführung der Erfindung ist Saugseite der Pumpe 28. Die Pumpe 28 gibt das
die Reformierung des obengenannten C5-204°C- schwere Schwerbenzin in ein Rohr 29 mit einem
Mittelost-Schwerbenzins. Gemäß F i g. 3 wird das Druck ab, der höher als der Druck im Reaktor 18 ist.
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In Abhängigkeit vom Naphthengehalt des C5-204° C- anderen Verfahren, wie ζ. B. der Vorbehandlung des
Schwerbenzins fließt ein Teil des schweren Schwer- C5-204°C-Schwerbenzins, bei denen wasserstoff halbenzins
oder das gesamte schwere Schwerbenzin tiges Gas dieser oder ähnlicher Zusammensetzung
durch ein Rohr 29 und ein Rohr 32 unter Steuerung benutzt werden kann, oder der Raffineriebrennstoffdurch
ein Ventil 33 zur Leitung 14, oder es fließt ein 5 leitung zugeführt. Der Rest des wasserstoffhaltigen
Teil oder das gesamte schwere Schwerbenzin vom Umlaufgases strömt durch die Leitung 39 zum Kom-Rohr
29 durch ein Rohr 30 unter Steuerung durch pressor 40, er wird dort auf einen Druck wenigstens
ein Ventil 31 zur Leitung 19. Wenn man ein Q-2040C- gleich dem Druck in der Leitung 9 komprimiert und
Schwerbenzin, das weniger als 30% Naphthene ent- dann über die Leitung 41 in die Leitung 9 zurückhält,
in der beschriebenen Weise reformiert, fließt das io geführt.
gesamte schwere Schwerbenzin vom Rohr 29 durch Die kondensierten Anteile des Endausfhisses, d. h.
das Rohr 30 zur Leitung 19. Wenn man andererseits C4- und schwerere Kohlenwasserstoffe, fließen vom
ein C5-204° C-Schwerbenzin mit etwa 30 bis 50°/o Scheider 38 durch ein Rohr 42 zu Stabilisier- und
Naphthenen reformiert, fließen etwa 40 bis 50% des anderen Fertigstellungsbehandlungen,
schweren Schwerbenzins zur Leitung 14 und der 15 Es ist vorgeschlagen worden, die Gesamtmenge an
Rest zur Leitung 19. Wenn das C5-204° C-Schwer- Platinkatalysator so auf drei Reaktoren zu verteilen,
benzin mehr als 50% Naphthene enthält, fließen daß die Katalysatormenge im zweiten Reaktor wenigetwa
60 bis 70% des schweren Schwerbenzins zur stens gleich der Katalysatormenge im ersten Reaktor
Leitung 14 und der Rest zur Leitung 19. und die Katalysatormenge im dritten Reaktor größer
Der Ausfluß aus dem ersten Reaktor mit dem 20 als die Katalysatormenge im zweiten Reaktor ist (vgl.
gegebenenfalls zugemischten schweren Schwerbenzin, USA .-Patentschrift 2 654 694). Gegenstand der Patentals
Einsatzmischung für den zweiten Reaktor be- anmeldung S 59706 IVd/23b (deutsche Auslegeschrift
zeichnet, fließt durch die Leitung 14 zur Schlange 15 1 144 862) ist ein Reformierungsverfahren, bei dem
im Erhitzer 16 und wird dort auf eine Reformier- wenigstens zwei Reaktoren verwendet werden und der
temperatur erhitzt, welche gleich, höher oder niedriger 25 Katalysator zwischen den Reaktoren so verteilt wird,
als die im Erhitzer 11 eingestellte Reformiertemperatur daß im ersten Reaktor 2 bis 5 t je 1590 m3 Schwerder
Einsatzmischung aus leichtem Schwerbenzin sein benzineinsatz pro Tag enthalten sind, während der
kann. Aus dem Erhitzer 16 fließt die Mischung durch bzw. die folgenden Reaktoren mit einer Katalysatoreine
Leitung 17 zum Reaktor 18. menge beschickt werden, wie sie zur Erzeugung eines Im Reaktor 18 strömt das Material in Berührung 30 Reformats der gewünschten Oktanzahl erforderlich
mit dem teilchenförmigen, festen Reformierkataly- ist. Bei diesem Verfahren zum Reformieren wird der
sator nach unten. Der Ausfluß des zweiten Reaktors 18 Platinkatalysator so auf zwei oder mehr Reaktoren
fließt durch die Leitung 19 zu einer Schlange 20 in verteilt, daß im ersten Reaktor 2 bis 5 t Katalysator
einem Erhitzer 21. In der Leitung 19 wird, wie vor- je 1590 m3 Schwerbenzineinsatz pro Tag enthalten
stehend beschrieben, schweres Schwerbenzin zu- 35 sind und in den folgenden Reaktoren eine Katalysatorgemischt,
um eine dritte Einsatzmischung zu bilden. menge vorhanden ist, die vom Wasserstoffpartialdruck
Diese wird auf eine Reformiertemperatur erhitzt, am Auslaß des letzten Reaktors abhängt. Gemäß der
welche gleich, höher oder niedriger sein kann als die Erfindung kann der Platinkatalysator entsprechend
Temperaturen, auf welche die erste und zweite Ein- den Angaben in der USA.-Patentschrift 2 654 694 oder
satzmischung erhitzt worden sind. Die erhitzte dritte 40 nach der Patentanmeldung S 59706 IVc/23 b (deutsche
Einsatzmischung fließt vom Erhitzer 21 durch eine Auslegeschrift 1 144 862) verteilt werden. Vorzugs-Leitung
22 zu dem Reaktor 23. weise werden jedoch im wesentlichen gleiche Kataly-Im Reaktor 23 strömt das Material in Berührung satormengen in jeden Reaktor gegeben. So werden bei
mit teilchenförmigem festem Reformierkatalysator einer Reformiereinheit, in welcher 1590 m3 Q-204 ° C-nach
unten. Der Ausfluß aus dem Reaktor 23, als 45 Schwerbenzin pro Tag bei einer Raumströmungs-Endausfluß
bezeichnet, fließt durch die Leitung 24 geschwindigkeit von etwa 1 behandelt werden, etwa
zum Wärmeaustauscher 25, wo er sich in indirektem 53 t Katalysator (0,6 Gewichtsprozent Platin und
Wärmeaustausch mit dem schweren Schwerbenzin etwa 0,6 Gewichtsprozent Chlor auf einem Aluminiumbefindet,
das aus der Fraktionierkolonne 4 abfließt. oxyd aufweisenden Träger) unter drei Reaktoren R1,
Vom Wärmeaustauscher 25 fließt der Endausfluß 50 J?2 und -R3 so verteilt, daß jeder Reaktor etwa 18 t
durch eine Leitung 34 zum Wärmeaustauscher 6 und oder 22,1 m3 Katalysator enthält,
kommt dort in indirekten Wärmeaustausch mit dem In einer Reformiereinheit mit einer stündlichen
leichten Schwerbenzin aus der Fraktioniervorrich- Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit von 1,
tung 4. Vom Wärmeaustauscher 6 fließt der End- bezogen auf einen Durchsatz des über den vollen Beausfluß
durch eine Leitung 35 zu einem Kühler 36, 55 reich siedenden Cs-204°C-Schwerbenzins durch sämter
wird dort etwa auf eine Temperatur gekühlt, bei liehe Reaktoren, ist die stündliche Raumströmungsder
C4- und schwerere Kohlenwasserstoffe konden- geschwindigkeit der Flüssigkeit in denjenigen Reaksieren.
Aus dem Kühler 36 fließt das Material durch toren geringer, die nur von der leichten Schwerbenzineine
Leitung 37 zu einem Flüssigkeits-Gas-Scheider38. fraktion oder einer Mischung der leichten Schwerben-Im
Flüssigkeits-Gas-Scheider 38 trennen sich die 60 zinfraktion mit einem Teil der schweren Schwerbenzinnicht
kondensierten Anteile von den kondensierten fraktion durchflossen werden. Bei dem Verfahren
Anteilen des Endausflusses, d. h. C4 und schwereren der Erfindung ist die stündliche Raumströmungs-Kohlenwasserstoffen.
Die nicht kondensierten Anteile, geschwindigkeit der Flüssigkeit in den Reaktoren R1
jetzt als Umlauf gas bezeichnet, strömen vom Scheider 38 und Rz geringer als in R3 und abhängig von erstens
durch eine Leitung 39 zum Kompressor 40. Eine Teil- 65 dem Volumen der als leichtes Schwerbenzin abmenge,
die etwa der Nettogasbildung bei der Refor- genommenen Q-204°C-Fraktion und zweitens dem
mierreaktion entspricht, wird aus der Leitung 39 Anteil des schweren Schwerbenzins, das in Mischung
durch eine mittels Ventil 44 gesteuerte Leitung 43 mit dem Ausfluß des ersten Reaktors in den zweiten
ίο
Reaktor (R2) eingebracht wird. Die Änderung der
stündlichen Raumströmungsgeschwindigkeit (Flüssigkeit) für verschiedene Werte der vorstehenden Veränderlichen
ist aus der folgenden Tabelle ersichtlich.
Raumströmungsgeschwindigkeit des über den vollen Bereich siedenden C3-204° C-Schwerbenzins, bezogen
auf die gesamte
Katalysatormenge 1 Vol./Std./Vol.
Einsatz an
Cä-204° C-Schwerbenzin .. 1590 nvVTag
= 66,3 m3/Std.
Katalysatorverteilung 1:1:1
22,1 m3 Katalysator/
Reaktor
66,3 m3 Katalysator, gesamt
Schweres Schwerbenzin zu R3 oder zu R2+R3
Ferner ändert sich das Wasserstoff-Schwerbenzin-Verhältnis in den Reaktoren R1 und R2 mit dem
Volumen des in .R1 eingeführten leichten Schwerbenzins
und dem Volumen des in R2 eingeführten schweren Schwerbenzins, wie dies in Tabelle III
gezeigt ist.
Raumströmungsgeschwindigkeit des
über den vollen Bereich siedenden
C5-204° C-Schwerbenzins 1 Vol./Std./Vol.
Mittleres Molekulargewicht des
Q-2O40 C-Schwerbenzins 112
Katalysatorverteilung 1:1:1
Wasserstoff-Schwerbenzin-Mol-
verhältnis, bezogen auf das über
den vollen Bereich siedende
Schwerbenzin 4 bzw. 15
Leichtes Schwer | Schweres Schwer | Stündliche Raumströ | Ri | R* | Rz |
benzin | benzin zu Rs | mungsgeschwindigkeit | 0,90 | 0,90 | 3 |
»/0 des C5-204°C- | % des gesamten | (Flüssigkeit) | 1,20 | 1,20 | 3 |
Gesamtschwer- | schweren | Vol./Std./Vol. | 1,50 | 1,50 | 3 |
benzins | Schwerbenzins | 1,80 | 1,80 | 3 | |
30 | kein | 0,90 | 1,74 | 3 | |
40 | kein | 0,90 | 1,95 | 3 | |
50 | kein | 0,90 | 2,16 | 3 | |
60 | kein | 0,90 | 2,37 | 3 | |
30 | 40 | 1,20 | 1,92 | 3 | |
50 | 1,20 | 2,10 | 3 | ||
60 | 1,20 | 2,28 | 3 | ||
70 | 1,20 | 2,46 | 3 | ||
40 | 40 | 1,50 | 2,10 | 3 | |
50 | 1,50 | 2,25 | 3 | ||
60 | 1,50 | 2,40 | 3 | ||
70 | 1,50 | 2,55 | 3 | ||
50 | 40 | 1,80 | 2,28 | 3 | |
50 | 1,80 | 2,40 | 3 | ||
60 | 1,80 | 2,52 | 3 | ||
70 | 1,80 | 2,64 | 3 | ||
60 | 40 | ||||
50 | |||||
60 | |||||
70 |
Leichtes | 0/ | H2-Schwer- | Wasserstoff-Schwer- | ms (υ | Rz |
20 Schwerbenzin | /0 | benzin-Mol- | benzin-Molverhält- | 4 | |
Volumprozent | schweres | verhältnis, | Rs | 15 | |
des C5-204°C- | Schwer- | bezogen auf | 11,0 | 4 | |
Schwer- | Denzin 711 J? * |
C5-204°C- | R1 | 41,0 | 15 |
benzins | ZU Ag | Schwerbenzin | 11,0 | 5,9 | 4 |
30 | kein | 4 | 41,0 | 22,1 | 15 |
30 | kein | 15 | 5,9 | 6,8 | 4 |
60 | kein | 4 | 22,1 | 25,6 | 15 |
60 | kein | 15 | 11,0 | 5,0 | 4 |
30 30 | 40 | 4 | 41,0 | 19,0 | 15 |
30 | 40 | 15 | 11,0 | 5,1 | 4 |
30 | 70 | 4 | 41,0 | 19,3 | 15 |
30 | 70 | 15 | 5,9 | 4,6 | |
60 | 40 | 4 | 22,1 | 17,0 | |
35 60 | 40 | 15 | 5,9 | ||
60 | 70 | 4 | 22,1 | ||
60 | 70 | 15 | |||
* Rest zu R3.
(O Anpassung an die verschiedenen Molekulargewichte der Fraktionen.
Beispiele für die Fraktionierung eines CB-204°C-Mittelost-Schwerbenzins
und die sich ergebenden C5+-Reformate sind in Tabelle IV wiedergegeben.
Da das Q-2O40 C-Schwerbenzin etwa 25% Naphthene
enthielt, wurde die gesamte schwere Schwerbenzinfraktion in den Reaktor R3 (23) eingeführt.
C5-204°C- Schwerbenzin |
Tabelle IV | Schweres Schwer benzin |
C5+-Reformate bei angegebener Strenge (ROZ + 3 cm3) |
93(2) 56,2 40,8 2,1 0,8 0,1 100,0 |
96(3) 55,5 41,1 2,4 1,0 100,0 |
98(3) 54,2 43,2 1,7 0,9 100,0 |
lOlC) 40,4 57,0 1,1 1,5 100,0 |
101(2) 42.9 55,0 1,2 0,9 100,0 |
|
Q+-Komponenten (PONA + Pod)* |
68,2 10,2 20,2 0,1 1,3 100,0 100,0 |
Leichtes Schwer benzin |
61,3 13,5 24,9 0,3 100,0 54,0 |
||||||
Strenge-Oktanzahl (+) Paraffine, Volumprozent Aromaten, Volumprozent Naphthene, Volumprozent Olefine, Volumprozent Dicycloparaffine, Volumprozent Gesamt, Volumprozent °/0 des C5-204° C-Schwerbenzins |
82,1 3,5 13,6 0,2 0,6 100,0 46,0 |
||||||||
(O Ha-Schwerbenzin-Molverhältnis für Q-204° C-Schwerbenzin = 9:1.
(2) Ho-Schwerbenzin-Molverhältnis für C5-204° C-Schwerbenzin =6:1.
(3) Ha-Schwerbenzin-Molverhältnis für Q-204° C-Schwerbenzin = 10: 1.
* PONA = Analyse der flüssigen Kohlenwasserstoffe auf Paraffine, Olefine, Naphthene, Aromaten. Pod = C5 und leichter,
Einzelkohlenwasserstoffanalyse.
(+) Oktanzahl als Maß für die Schärfe oder Strenge der Reaktionsbedingungen (in der Mineralölindustrie gemeinhin als »Severity«
bezeichnet).
409 509/405
12
Die Reformate, für welche Analysen in Tabelle IV angegeben sind, wurden unter den in Tabelle V angegebenen
Bedingungen reformiert.
Arbeitsbedingungen
Katalysatorfüllung 1:1:1
Katalysatorfüllung 1:1:1
Q-204°C-Schwerbenzin
Leichtes Schwerbenzin Schweres
Schwerbenzin
Schwerbenzin
C5 + Reformate
Strenge-Oktanzahl
(ROZ + 3 cm3)
(ROZ + 3 cm3)
Einlaßtemperatur,
R1
R1
Raumströmungsgeschwindigkeit des C5-204°C-Schwerbenzins*
Ha-Schwerbenzin-Molverhältnis*
Ausbeute, Volumprozent des
C5-204°C-Schwerbenzins
C5-204°C-Schwerbenzins
Destillation, ASTM
Siedebeginn, 0C
Siedebeginn, 0C
10%, 0C
50%, 0C
90%, 0C
Siedeende, 0C
Research-Oktanzahl (klar) der
C5-104°C-Fraktion<6>
C5-104°C-Fraktion<6>
Research-Oktanzahl (+3 cm3
Tetraäthylblei) der C5-104°C-Fraktion®
Tetraäthylblei) der C5-104°C-Fraktion®
Straßenoktanzahlminderwert ...
44
72
125
184
203
ι ,
42
56
72
107
173 131
140
161
193
203
140
161
193
203
93
517
483
483
1,02
5,3
70,4
43
72
138
184
218
138
184
218
79,7
95,5
2,2
2,2
* Bezogen auf Gesamtschwerbenzin, d. h. leichtes und schweres Schwerbenzin.
(D Katalysatoralter 14 Tage. C*) Katalysatoralter 12 Tage.
(D Katalysatoralter 14 Tage. C*) Katalysatoralter 12 Tage.
(2) Katalysatoralter 10 Tage.
(3) Katalysatoralter 11 Tage.
96 | 98 | 101 |
494(2) | 502C3) | 518« |
494 | 502 | 518 |
494 | 502 | 518 |
0,98
10,8 :
10,8 :
0,97
9,6
9,6
0,98
9,2
9,2
74,7 I 71,6
41
60
60
j
;
I
;
I
78,3
95,2
4,8 !
4,8 !
38
61
129
182
227
39
64
133
187
237
79,0 j 79,5
94,0 95,2
4,6 i 5,5
(5) Katalysatoralter 13 Tage.
(6) Normalsiedepunkt, bezogen auf 760 Torr.
59,6 i 64,0
Obwohl die Oktanzahl (verbleit) der C5-104°C-Fraktion
innerhalb der Prüfgenauigkeit in allen Fällen 95 beträgt, so ist doch der Straßenoktanzahlminderwert
viel größer für diejenigen Benzine, bei denen die Dampfeinlaßtemperatur des letzten Reaktors mit den
Einlaßtemperaturen des ersten und des zweiten Reaktors übereinstimmt. Die maßgeblichen Werte sind in
Tabelle IV zusammengestellt.
Strenge-Oktanzahl (ROZ + 3 cm3) Cs+-Reformat
Oktanzahl der C5-104°C-Fraktion
klar
ROZ H- 3 cm3 Tetraäthylblei
Straßenoktanzahlminderwert
Einlaßtemperatur, ° C
R3
96
78,3
95,2
4,8
494
494
494
494
494
98
79,0
94.0
4,6
502
502
502
502
502
101
79,5
95,2
95,2
5,5
518
518
518
518
518
Die Unterschiede der Dampfeinlaßtemperaturen 65 Die Erfindung sieht also vor, ein Schwerbenzin,
sind in erster Linie durch die Unterschiede der Strenge insbesondere ein »Straight-run«-Schwerbenzin, in eine
bedingt, obwohl die verschiedenen Versuchsläufe an leichte Schwerbenzinfraktion mit einem Endsiedeaufeinanderfolgenden
Tagen gemacht wurden. punkt innerhalb des Bereichs von etwa 104 bis 1320C
13 14
und eine schwere Schwerbenzinfraktion mit einem zu-Schwerbenzin-Molverhältnis, das gleich ist dem
Anfangssiedepunkt oberhalb des 90 %-Punk:tes der vorgenannten Molverhältnis dividiert durch den
leichten Schwerbenzinfraktion und einem Endsiede- Volumprozentsatz, welchen die leichte Schwerbenzinpunkt
etwa gleich dem Endsiedepunkt des über den fraktion von dem über den vollen Bereich siedenden
vollen Bereich siedenden Schwerbenzins zu fraktio- 5 Schwerbenzin darstellt; dabei beträgt die Raumnieren
und die leichte Schwerbenzinfraküon bei einer strömungsgeschwindigkeit der Mischung des schweren
Gesamtraumströmungsgeschwindigkeit von 1 bis 2 mit Schwerbenzins und des teilweise behandelten Schwerwenigstens
etwa 27 bis 53 t eines teilchenförmigen benzins etwa 1,0 bis 20, vorzugsweise 3 bis 10 Vol./Std.
Platinreformierkatalysators bei Reformiertemperaturen je Volumen Katalysator, und die Raumströmungsin
Berührung zu bringen, die von der Aktivität des io geschwindigkeit bei Berührung nur der leichten
Reformierkatalysators und der geforderten Oktanzahl Schwerbenzinfraktion mit dem teilchenförmigen Redes
C5-Reformats abhängig sind. Der Reformierkata- formierkatalysator ist gleich der Gesamtraumströlysator
ist in wenigstens zwei, vorzugsweise drei mungsgeschwindigkeit multipliziert mit dem Volumen-Reaktionszonen
eingeschlossen, und das leichte Schwer- anteil, welche das leichte Schwerbenzin von dem über
benzin wird zwischen aufeinanderfolgenden Reak- 15 den vollen Bereich siedenden Schwerbenzin darstellt,
tionszonen wieder auf Reformiertemperatur erhitzt. und dividiert durch den Prozentsatz der Gesamt-Die
schwere Schwerbenzinfraktion wird mit der katalysatorfüllung, die nur von der leichten Schwerleichten Schwerbenzinfraktion gemischt, bevor die benzinfraktion berührt wird, wenn der Katalysator
Mischung mit den letzten 30 bis 70% des Kata- gleichmäßig über eine Mehrzahl von Reaktionszonen
lysators in Berührung gebracht wird. Ferner ist die ao verteilt ist; wenn die Mischung mit der schweren
Temperatur der Mischung aus teilweise behandeltem Schwerbenzinfraktion mit nur 10 bis 15% des Gesamtleichtem Schwerbenzin und nicht reformiertem schwe- volumens an Katalysator in Berührung gebracht wird,
rem Schwerbenzin vom Naphthengehalt der schweren beträgt die Raumströmungsgeschwindigkeit bei Be-Schwerbenzinfraktion
abhängig und beträgt wenigstens rührung nur der leichten Schwerbenzinfraktion mit
etwa 454 bis 5000C für Schwerbenzin, das etwa 20°/0 a5 dem teilchenförmigen Reformierkatalysator einen
Naphthene enthält, und wenigstens etwa 482 bis 518°C Bruchteil der Raumströmungsgeschwindigkeit der
für Schwerbenzin mit etwa 50% oder mehr Naph- Mischung von leichtem und schwerem Schwerbenzin,
thenen. der gleich ist dem Vielfachen des Volumprozentsatzes, Es ist ersichtlich, daß die Erfindung weiterhin welchen das leichte Schwerbenzin von dem über den
folgendes umfaßt: Inberührungbringen der leichten 30 vollen Bereich siedenden Schwerbenzin darstellt,
Schwerbenzinfraktion mit insgesamt 1 Volumen teil- dividiert durch den Prozentsatz der Gesamtkatalychenförmigem
Reformierkatalysator pro 1 Volumen satorfüllung, die mit dem leichten Schwerbenzin in
des über dem vollen Bereich siedenden Schwerbenzins Berührung kommt; der Druck bei der Reformierung
und Stunde; Mischen der schweren Schwerbenzin- liegt innerhalb des Bereichs von 7,0 bis 70,3 atü,
fraktion mit der teilweise behandelten leichten Schwer- 35 vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 14 bis
benzinfraktion, nachdem die leichte Schwerbenzin- 42 atü.
fraktion mit wenigstens etwa einem Drittel der Die Erfindung umfaßt insbesondere ein Verfahren
Gesamtmenge, vorzugsweise mit etwa zwei Dritteln zum Reformieren eines über den vollen Bereich
der Gesamtmenge und insbesondere mit etwa 85 bis siedenden Schwerbenzins bei einem Reformierdruck
90 % der Gesamtmenge des teilchenförmigen Refor- 40 innerhalb des Bereichs von 7,0 bis 70,3 atü, vorzugs-
mierkatalysators in Berührung gekommen ist; Auf- weise 14 bis 42 atü, in Gegenwart eines teilchen-
rechterhalten einer im wesentlichen gleichen Dampf- förmigen Reformierkatalysators der Platingruppe,
einlaß-Reformiertemperatur, während die Schwerben- z. B. mit einem Gehalt von 0,1 bis 2,0, vorzugsweise
zinfraktionen in Berührung mit der Gesamtmenge des etwa 0,3 bis 0,6 Gewichtsprozent Platin auf Aluminium-
teilchenförmigen Reformierkatalysators stehen, wenn 45 oxyd; es werden insgesamt etwa 27 bis 106 t Platin-
die schwere Schwerbenzinfraktion mit der leichten katalysator je 1590 m3 Tagesdurchsatz an über den
Schwerbenzinfraktion gemischt wird, nachdem die vollen Bereich siedendem Schwerbenzin eingesetzt,
leichte Schwerbenzinfraktion mit wenigstens 85% wobei der Katalysator gleichmäßig über drei Reak-
der Gesamtmenge des teilchenförmigen Reformier- tionszonen R1, R2 und R3 verteilt ist; das über den
katalysators in Berührung gebracht worden ist, und 50 vollen Bereich siedende Schwerbenzin, das nicht mehr
Aufrechterhalten einer niedrigeren Reformiertempe- als etwa 0,0001 % Stickstoff und nicht mehr als etwa
ratur in demjenigen Teil des Gesamtreformierkataly- 0,002% Schwefel enthält und im wesentlichen frei
sators, der sowohl mit der leichten als auch der von Arsen ist, wird in ein leichtes Schwerbenzin mit
schweren Schwerbenzinfraktion in Berührung gebracht einem Endsiedepunkt im Bereich von etwa 104 bis
wird, wenn die schwere Schwerbenzinfraktion mit der 55 132° C und ein schweres Schwerbenzin mit einem
leichten Schwerbenzinfraktion gemischt wird, nach- Endsiedepunkt innerhalb des Bereichs von etwa 160 bis
dem die letztere mit wenigstens etwa zwei Dritteln der 2040C fraktioniert; das leichte Schwerbenzin wird mit
Gesamtmenge des teilchenförmigen Reformierkataly- der Gesamtmenge und die Mischung aus schwerem
sators in Berührung gekommen ist; Inberührung- Schwerbenzin und leichtem Schwerbenzin wird mit
bringen dieser Mischung aus schwerem Schwerbenzin 60 nicht mehr als etwa 70 % der Gesamtmenge des
und teilweise reformiertem leichtem Schwerbenzin mit teilchenförmigen Reformierkatalysators in Berührung
dem teilchenförmigen Reformierkatalysator in Gegen- gebracht, nachdem das. leichte Schwerbenzin mit
wart von wasserstoffhaltigem Gas bei einem Wasser- wenigstens 30% des Katalysators in Berührung
stoff-zu-Gesamtschwerbenzin-Molverhältnis von etwa gebracht worden ist; das Wasserstoff-zu-Schwer-
4 bis 20, vorzugsweise etwa 6 bis 15; Inberührung- 65 benzin-Molverhältnis beträgt etwa 4 bis 20, vorzugs-
bringen nur der leichten Schwerbenzinfraktion mit weise 6 bis 15, während die Mischung von schwerem
teilchenförmigen! Reformierkatalysator in Gegenwart Schwerbenzin und teilweise behandeltem Schwerbenzin
von wasserstoffhaltigem Gas bei einem Wasserstoff- sich in Berührung mit dem Reformierkatalysator
befindet, und ein Mehrfaches davon, wenn nur das leichte Schwerbenzin mit dem Reformierkatalysator
in Berührung gebracht wird, und zwar gleich ß , wobei
A gleich dem Molverhältnis von Wasserstoff zu Schwerbenzin bei Berührung der vorgenannten Mischung
mit dem Katalysator und B die Fraktion ist, welche das leichte Schwerbenzin von dem über den
vollen Bereich siedenden Schwerbenzin darstellt; die Raumströmungsgeschwindigkeit beträgt bei Beruhrung
der Mischung aus leichtem und schwerem Schwerbenzin mit dem Katalysator etwa 1,0 bis 20, vorzugsweise
etwa 3 bis 10 Volumen Schwerbenzin je Stunde je Volumen Katalysator und entspricht bei Berührung
nur dem leichten Schwerbenzin mit dem Katalysator
dem Wert -^-, wobei C die Gesamtraumströmungs-
geschwindigkeit des über den vollen Bereich siedenden Schwerbenzins, bezogen auf sämtliche Reaktionszonen, D der Anteil des leichten Schwerbenzins an
dem über den vollen Bereich siedenden Schwerbenzin und E der. Bruchteil der Gesamtkatalysatorfüllung ist,
der nur mit dem leichten Schwerbenzin in Berührung kommt; die Reformiertemperatur ist von der Aktivität
des Katalysators und der geforderten Oktanzahl des Cs+-Reformats abhängig und liegt innerhalb des
Bereichs von etwa 427 bis 538°C, vorzugsweise 482 bis 527° C.
Claims (9)
1. Verfahren zum Reformieren von Schwerbenzin, bei dem ein über den vollen Bereich siedendes
Schwerbenzin in wenigstens einer Reaktionszone mit einem teilchenförmigen festen Reformierkatalysator
in Gegenwart von Wasserstoff bei einem Wasserstoff-zu-Schwerbenzin-Molverhältnis
von etwa 4 bis 20, einer Raumströmungsgeschwindigkeit von etwa 0,5 bis 3 Volumen Schwerbenzin
je Stunde je Volumen Katalysator, bei Drücken von etwa 7 bis 70 atü und bei Reformiertemperaturen
in Berührung gebracht wird, um eine Mischung von Wasserstoff und Q+-Kohlenwasserstoffen
zu erhalten, und bei dem ein Wasserstoff und C1- bis Cg-Kohlenwasserstoffe enthaltendes
Umlaufgas von C4- und schwereren Kohlenwasserstoffen abgetrennt und ein Hauptteil
dieses Umlaufgases in die Reaktionszone zurückgeführt wird, dadurchgekennzeichnet,
daß das über den vollen Bereich siedende Schwerbenzin in ein leichtes Schwerbenzin mit einem
Endsiedepunkt innerhalb des Bereichs von etwa 93 bis 132° C und ein schweres Schwerbenzin
fraktioniert wird, das einen Anfangssiedepunkt hat, der nicht niedriger als der 90°/q-Piinkt des genannten
leichten Schwerbenzins liegt, das leichte Schwerbenzin mit dem gesamten Reformierkatalysator
in Berührung gebracht wird, das schwere Schwerbenzin mit teilweise behandeltem leichtem Schwerbenzin gemischt wird, nachdem
das leichte Schwerbenzin mit wenigstens 30% des Gesamtvolumens des Reformierkatalysators
in Berührung gebracht worden ist, und die Mischung von teilweise behandeltem leichtem Schwerbenzin
und schwerem Schwerbenzin mit dem Rest des teilchenförmigen Reformierkatalysators in
Berührung gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein teilchenförmiger Reformierkatalysator aus etwa 0,1 bis 2 Gewichtsprozent
Platin und etwa 0,1 bis 0,8 Gewichtsprozent Halogen auf einem Aluminiumoxydträger verwendet
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schwere Schwerbenzin
mit dem teilweise behandelten leichten Schwerbenzin gemischt wird, nachdem das leichte Schwerbenzin
mit etwa 60 bis 70% des Katalysators in Berührung gekommen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung von schwerem
Schwerbenzin und teilweise behandeltem leichtem Schwerbenzin mit dem Rest des Katalysators bei
einer Temperatur in Berührung gebracht wird, die niedriger als diejenige Temperatur ist, bei der nur
das leichte Schwerbenzin mit dem Katalysator in Berührung gebracht wurde, und so hoch ist, daß
die Temperatur der ausfließenden Mischung von behandeltem leichtem Schwerbenzin und behandeltem
schwerem Schwerbenzin nicht unter etwa 426 0C liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur, bei der die Mischung
von schwerem Schwerbenzin und teilweise behandeltem leichtem Schwerbenzin mit dem Rest des
Katalysators in Berührung gebracht wird, hoch genug ist, daß die Differenz zwischen der Temperatur
der Mischung von schwerem Schwerbenzin und teilweise behandeltem leichtem Schwerbenzin,
wenn diese Mischung zuerst mit dem Rest des Katalysators in Berührung kommt, und der
Temperatur der ausfließenden Mischung von behandeltem leichtem Schwerbenzin und behandeltem
schwerem Schwerbenzin ein Maximum ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung in drei jede
im wesentlichen die gleiche Katalysatormenge enthaltenden Reaktionszonen durchgeführt wird,
wobei das Schwerbenzin in ein leichtes Schwerbenzin, das etwa 40 bis 60% des über den vollen
Bereich siedenden Schwerbenzins darstellt, und ein schweres Schwerbenzin fraktioniert wird, das
einen Anfangssiedepunkt hat, der etwa 2,75 bis 5,5°C niedriger als der Endsiedepunkt und nicht
niedriger als der 90%-Punkt des genannten leichten Schwerbenzins liegt, das leichte Schwerbenzin nur
durch die erste und die zweite Reaktionszone geführt wird, der Ausfluß der zweiten Reaktionszone mit dem schweren Schwerbenzin gemischt
wird und die Mischung von schwerem Schwerbenzin und dem Ausfluß der zweiten Reaktionszone
durch die dritte Reaktionszone geführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserstoff-zu-Schwerbenzin-Molverhältnis
in der dritten Reaktionszone etwa bis 20 beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung des Ausflusses der
zweiten Reaktionszone und des schweren Schwerbenzins mit Katalysator in der dritten Reaktionszone bei einer Reformiertemperatur in Berührung
gebracht wird, die niedriger liegt als die Reformiertemperaturen in der ersten und in der zweiten
Reaktionszone, und daß die Temperatur des Ausflusses der dritten Reaktionszone nicht weniger
als 426° C beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen
der Dampfemlaßtemperatur der dritten Reaktionszone und der Temperatur des Ausflusses der
dritten Reaktionszone ein Maximum ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 074 682; USA.-Patentschriften Nr. 2 249 461, 2 698 829,
2 866 745.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
409 509/405 2.64 © Bundesdruckerei Berlin
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