DE1207534B - Process for reforming heavy gasoline - Google Patents
Process for reforming heavy gasolineInfo
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- DE1207534B DE1207534B DES74920A DES0074920A DE1207534B DE 1207534 B DE1207534 B DE 1207534B DE S74920 A DES74920 A DE S74920A DE S0074920 A DES0074920 A DE S0074920A DE 1207534 B DE1207534 B DE 1207534B
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. α.:Int. α .:
ClOgClog
Deutsche KL: 23 b-1/04 German KL: 23 b -1/04
Nummer: 1207 534Number: 1207 534
Aktenzeichen: S 74920IV d/23 bFile number: S 74920IV d / 23 b
Anmeldetag: 20. Juli 1961Filing date: July 20, 1961
Auslegetag: 23. Dezember 1965Opening day: December 23, 1965
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reformieren von Schwerbenzin bei Drücken zwischen Atmosphärendruck und 70,3 atü unter Verwendung eines Reformierkatalysators der Platingruppe und Einstellung des Wasserdampfpartialdrucks in der Reaktionszone.The invention relates to a method for reforming heavy gasoline at pressures between Atmospheric pressure and 70.3 atmospheres using a platinum group and reforming catalyst Adjustment of the water vapor partial pressure in the reaction zone.
Erfindungsgemäß wird unter vergleichsweise trokkenen Reformierungsbedingungen gearbeitet, wobei der Wasserdampfpartialdruck in dem aus der Reaktionszone abziehenden Reaktionsgemisch unterhalb eines bestimmten Grenzwertes gehalten wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung wird insbesondere bei Drücken nicht oberhalb von 28,1 atü und vorzugsweise 14,1 atü durchgeführt. Zweckmäßig wird mit einem Katalysator gearbeitet, der vor der Reformierung in einer auf das Reformierungsverfahren abgestimmten Arbeitsweise vorbehandelt oder konditioniert worden ist.According to the invention, it is carried out under comparatively dry reforming conditions, wherein the water vapor partial pressure in the reaction mixture withdrawn from the reaction zone is below a certain limit value is kept. The method according to the invention is in particular at Pressures not carried out above 28.1 atmospheres and preferably 14.1 atmospheres. Appropriate is with a catalyst worked before the reforming in a on the reforming process has been pretreated or conditioned in a coordinated manner.
Es ist bekannt, daß Wasser im wesentlichen aus drei Quellen in die Reaktionszone eintreten kann, nämlich »° durch die Beschickung, durch das Wasserstoffumwälzgas und mittels des Katalysators. Reformierkatalysatoren mit Oxyden oder Sulfiden der Metalle aus den Gruppen IV, V, VI, VII und VIII des Periodischen Systems enthalten nach der Regeneration zwischen a5 0,2 und 1,0 Gewichtsprozent Wasser. Es ist vorgeschlagen worden, daß der regenerierte Katalysator in einer Abstreifzone auf einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 0,1 und 0,8 Gewichtsprozent getrocknet werden soll.It is known that water can enter the reaction zone from essentially three sources, viz. Through the feed, through the hydrogen recycle gas, and through the catalyst. Reforming catalysts with oxides or sulfides of the metals from the groups IV, V, VI, VII and VIII of the Periodic Table containing 5 0.2 and 1.0 weight percent water after regeneration between a. It has been suggested that the regenerated catalyst should be dried in a stripping zone to a moisture content between 0.1 and 0.8 weight percent.
Es sind auch bereits zahlreiche Erörterungen über den Einfluß des Wasserdampfgehaltes im Umwälzgas auf die Aktivität, die Selektivität und die Reformatausbeute bei der Umsetzung von Schwerbenzin an Reformierkatalysatoren der Platingruppe angestellt worden. Es ist bekannt, den Feuchtigkeitsgehalt der zur Reformierung kommenden Reaktionsmischung auf einen Wasserdampfgehalt von weniger als 0,03 Volumprozent einzustellen. Dieses bekannte Verfahren und andere frühere Vorschläge geben nur einen Hinweis auf die Bedeutung einer Einstellung des Feuchtigkeitsgehaltes, sie vermitteln jedoch keine eindeutige Lehre, wie die Reformierung unter günstigsten Verhältnissen und Vermeidung von Ausbeuteverlusten durchgeführt werden kann.There have also been numerous discussions about the influence of the water vapor content in the circulating gas on the activity, the selectivity and the reformate yield in the implementation of heavy gasoline Platinum group reforming catalysts have been employed. It is known the moisture content of the reaction mixture coming for reforming to a water vapor content of less than 0.03 percent by volume to adjust. This known method and other prior proposals are indicative only on the importance of adjusting the moisture content, but they do not convey an unambiguous one Teaching how to reform under favorable conditions and avoid loss of exploitation can be carried out.
Gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß es keineswegs genügt, die Reformierung nur mit einem Wasserdampfgehalt unter 0,03 Volumprozent durchzuführen. Überraschenderweise wurde gefunden, daß eine obere Grenze des Feuchtigkeitsgehaltes, die weit unterhalb von 0,03 Volumprozent liegt, nicht überschritten werden sollte, Wenn diese Grenze über-Verfahren zum Reformieren von SchwerbenzinAccording to the invention it has been found that it is by no means sufficient to reform with only one Water vapor content below 0.03 percent by volume. Surprisingly, it has been found that an upper limit of the moisture content, which is well below 0.03 percent by volume, is not exceeded If this limit should be over-method of reforming heavy gasoline
Anmelder:Applicant:
Socony Mobil Oil Company, Inc.,Socony Mobil Oil Company, Inc.,
New York, N.Y. (V. St. A.)New York, N.Y. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr. E. Wiegand und Dipl.-Ing. W. Niemann,Dr. E. Wiegand and Dipl.-Ing. W. Niemann,
Patentanwälte, München 15, Nußbaumstr. 10Patent Attorneys, Munich 15, Nussbaumstr. 10
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Leon Marvin Capsuto, Woodbury, N. J.Leon Marvin Capsuto, Woodbury, N.J.
(V. St. A.)(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 28. Juli 1960 (45 827) ·V. St. v. America of July 28, 1960 (45 827)
schritten wird, werden trotz einer Betriebsdurchführung mit einem Feuchtigkeitsgehalt unter 0,03 Volumprozent bedeutend geringere Ausbeuten erzielt, als sie bei Anwendung eines Feuchtigkeitsgehaltes unter dieser erfindungsgemäß ermittelten Grenze erhalten werden.is stepped, despite an operation with a moisture content below 0.03 percent by volume Achieved significantly lower yields than when using a moisture content can be obtained below this limit determined according to the invention.
Das Verfahren gemäß der Erfindung zum Reformieren von Schwerbenzin bei Drücken zwischen Atmosphärendruck und 70,3 atü unter Verwendung eines Reformierkatalysators der Platingruppe und Einstellung des Wasserdampfpartialdruckes ist dadurch gekennzeichnet, daß man in der Reaktionszone den Wasserdampfpartialdruck so einstellt, daß das abziehende Reaktionsgemisch einen Wasserdampfpartialdruck von höchstens 0,2 mm Hg, gemessen bei 14,05 atü, aufweist.The method according to the invention for reforming heavy gasoline at pressures between Atmospheric pressure and 70.3 atmospheres using a platinum group and reforming catalyst Adjustment of the water vapor partial pressure is characterized in that in the reaction zone the Adjusts water vapor partial pressure so that the withdrawing reaction mixture has a water vapor partial pressure of 0.2 mm Hg or less, measured at 14.05 atmospheres.
Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird die trockene Reformierung wesentlich verbessert, insbesondere werden die Reformatausbeuten wesentlich erhöht. Beispielsweise konnte durch Anwendung der Erfindung die trockene Reformierung der C6-121 ° C-Fraktion eines Mid-Continent-Schwerbenzins bei 14,1 atü über Betriebsperioden von 93 Tagen unter Herstellung eines Benzins mit einem Dampfdruck nach Reid von 10 RVP und einer Research-Oktanzahl verbleit (R + 3 cm3 Tetraäthylblei) von 109 bis 111 durchgeführt werden.The dry reforming is significantly improved by the method according to the invention, in particular the reformate yields are significantly increased. For example, by applying the invention, the dry reforming of the C 6 -121 ° C fraction of a mid-continent heavy gasoline at 14.1 atmospheres over operating periods of 93 days with the production of a gasoline with a Reid vapor pressure of 10 RVP and a research Leaded octane number (R + 3 cm 3 tetraethyl lead) from 109 to 111 can be carried out.
Wie bereits erwähnt, gibt es drei Quellen für den Wassergehalt in der Reaktionszone: Das eingesetzte Schwerbenzin enthält gewöhnlich bis zu etwa 0,0Ql bisAs mentioned earlier, there are three sources of water content in the reaction zone: The one used Heavy gasoline usually contains up to about 0.0Ql to
509 759/509509 759/509
3 43 4
0,0015 % Wasser; 0,0015 % Wasser in der Beschickung nur um etwa 12 % mehr verringert, wenn der Feuchtig-0.0015% water; 0.0015% water in the feed is only reduced by about 12% more if the humid
steuern jedoch bei einem Gesamtdruck in der Reak- keitsgehalt des Gases um 600 σ/0 auf 140 mm Hg ge-control, however, at a total pressure in the reactivity of the gas around 600 σ / 0 to 140 mm Hg.
tionszone von 14,1 atü nur etwa 0,08 mm Hg zum steigert wird. Bei 3710C wird der Chlorgehalt destion zone of 14.1 atü is only increased by about 0.08 mm Hg. At 371 0 C, the chlorine content of the
Wassergesamtpartialdruck in der Reaktionszone bei. Katalysators durch Berührung mit einem Gas vonTotal partial pressure of water in the reaction zone. Catalyst by contact with a gas of
Ein ungetrocknetes Umwälzgas erhöht diesen Wasser- 5 140 mm Hg Wasserdampfpartialdruck nur gering-An undried circulating gas only increases this water vapor partial pressure 5 140 mm Hg slightly.
gehalt bis auf 0,5 bis 2,0 mm Hg. Ein solcher Partial- fügig verringert. Andererseits wird die Oberflächecontent up to 0.5 to 2.0 mm Hg. Such a partial fugig reduced. On the other hand, the surface
druck führt zu einer geringeren Volumenausbeute an eines Katalysators mit einer ursprünglichen Ober-pressure leads to a lower volume yield of a catalyst with an original upper
C5+-Reformat aus einem C5-121°C-Schnitt, als wenn fläche von 430m2/g auf weniger als 200m2/g ver-C 5 + reformate from a C 5 -121 ° C cut, as if the area was reduced from 430m 2 / g to less than 200m 2 / g
der Partialdruck im ausfließenden Material aus der ringert, wenn der Katalysator bei 482° C mit einem Gasthe partial pressure in the outflowing material from the decreases when the catalyst is at 482 ° C with a gas
letzten Reaktionszone erfindungsgemäß im Bereich io von 60 mm Hg Wasserdampfpartialdruck oder beilast reaction zone according to the invention in the range of 60 mm Hg water vapor partial pressure or at
zwischen 0,05 und 0,2 mm Hg gehalten wird. 538° C mit einem Gas von 20 mm Hg Wasserdampf-is maintained between 0.05 and 0.2 mm Hg. 538 ° C with a gas of 20 mm Hg water vapor
Durch Verringerung des Feuchtigkeitsgehalts der partialdruck in Berührung gebracht wird.By reducing the moisture content, the partial pressure is brought into contact.
Dämpfe in der Reaktionszone, gemessen am Austritt Wenn beispielsweise der WasserdampfpartialdruckVapors in the reaction zone, measured at the outlet If, for example, the water vapor partial pressure
aus dem letzten Reaktor, kann die Ausbeute an 5 mm Hg beträgt, liegt die Oberflächenverringerungfrom the last reactor, the yield can be 5 mm Hg, the surface area reduction is
C5+-Reformat mit einer Oktanzahl (Research-Oktan- 15 bei Temperaturen zwischen 371 und 482° C zwischenC 5 + reformate having an octane number (research octane 15 at temperatures of 371-482 ° C between
zahl bei Zusatz von 3 ecm Tetraäthylblei) von 104 aus etwa 3,6 und 14,5 %· Wenn der Wasserdampfpartial-number with the addition of 3 ecm tetraethyl lead) of 104 from about 3.6 and 14.5%
einem C5-132°C-Einsatzmaterial, bezogen auf die druck 100 mm Hg beträgt, liegt der Oberflächenverlusta C 5 -132 ° C feed for which the pressure is 100 mm Hg, the surface loss is
Beschickung, um beispielsweise etwa 2% gesteigert zwischen etwa 23,4 und etwa 50,7%·Loading, for example increased by about 2% between about 23.4 and about 50.7%
werden. Dies bedeutet eine sehr wesentliche tech- Um eine Verringerung der Oberfläche zu vermeiden,will. This means a very essential tech- In order to avoid a reduction in the surface,
nische und wirtschaftliche Verbesserung. 20 muß der Feuchtigkeitsgehalt in der Katalysatorum-niche and economic improvement. 20 the moisture content in the catalyst
Der Feuchtigkeitsgehalt des Umwälzgases beein- gebung bzw. der Gasphase auf die Temperatur dieserThe moisture content of the circulating gas or the gas phase affects its temperature
trächtigt ebenfalls die Ausbeute bei der Herstellung von Umgebung abgestimmt werden. So kann ein Kataly-also impairs the yield in the production of environment to be matched. So a catalyst
hochoctanigem C5+-Reformat aus einem C5-121°C- sator mit einer Oberfläche von 400 m2/g nicht einerhigh octane C 5 + reformate from a C 5 -121 ° C- sator with a surface area of 400 m 2 / g not one
Einsatzmaterial, selbst wenn der Feuchtigkeitsgehalt Gasphase ausgesetzt werden, in der der Wasserpartial-Feed material, even if the moisture content is exposed to the gas phase in which the water partial
des Schwerbenzins nur 0,0015 Gewichtsprozent be- 25 druck mehr als 5 mm Hg bei Temperaturen von 371° Cof heavy gasoline only 0.0015 percent by weight is more than 5 mm Hg at temperatures of 371 ° C
trägt und der Katalysator bei 482 bis 5380C auf einen und höher beträgt. Andererseits kann ein Katalysatorcarries and the catalyst at 482 to 538 0 C to one and higher. On the other hand, a catalyst can
Feuchtigkeitsgehalt von etwa 1,1 Gewichtsprozent mit einer Oberfläche von 200 m2/g ohne wesentlicheMoisture content of about 1.1 weight percent with a surface area of 200 m 2 / g with no substantial
über dem Feuchtigkeitsgehalt, der vom Katalysator Verringerung der Oberfläche einer Gasphase ausge-above the moisture content determined by the catalyst to reduce the surface area of a gas phase.
bei Trocknung bei 1250° C festgehalten wird, getrocknet setzt werden, in der der Wasserdampfpartialdruckis retained during drying at 1250 ° C, dried is set in which the water vapor partial pressure
worden ist. So sind ohne Trocknung des Umwälzgases 3° über 100 mm Hg bei Temperaturen in der Größen-has been. Without drying the circulating gas, 3 ° over 100 mm Hg at temperatures in the range
und Zuführung einer Schwerbenzinbeschickung mit Ordnung von 468 bis 538°C beträgt. Diese Kenntnisand supplying a heavy gasoline charge on the order of 468 to 538 ° C. This knowledge
0,0015 % Wasser etwa 6 Tage erforderlich, bis das ist für die Konditionierung sowohl von frischem als0.0015% water about 6 days is required for conditioning both fresh and fresh
System einen Gleichgewichtszustand erreicht. Wenn auch von gebrauchtem Katalysator wichtig,System reaches a state of equilibrium. Even if important from used catalyst,
andererseits das Umwälzgas getrocknet und der Es ist von größter Bedeutung, die Oberfläche desOn the other hand, the circulating gas is dried and the It is of the utmost importance to the surface of the
Katalysator auf einen Wassergehalt von weniger als 35 Katalysators anfänglich so hoch zu halten, wie das beiKeep catalyst to a water content of less than 35 catalyst initially as high as that at
1,1 Gewichtsprozent Wasser über dem bei 125O0C normaler Ausbeuteverteilung nicht möglich ist, damit1.1 percent by weight of water above which at 125O 0 C normal yield distribution is not possible, so
festgehaltenen Wassergehalt getrocknet wird, er- der Oberflächenverlust die Oberfläche nicht innerhalbIf the retained water content is dried, the surface loss does not occur within the surface
reicht das System den Gleichgewichtszustand in etwa einer zu kurzen Betriebsspanne auf einen technischIf the system reaches the state of equilibrium in about an operating span that is too short to a technical one
1,5 Tagen. Wenn das Umwälzgas nicht getrocknet unbrauchbaren Wert verringert. Insbesondere für die1.5 days. If the circulating gas is not dried, the unusable value is reduced. Especially for the
wird, bleibt außerdem die Ausbeute an C5+-Reformat 40 Reformierung unter geringen Drücken nicht überIn addition, the yield of C 5 + reformate 40 reforming under low pressures does not remain
etwa 1 Volumprozent geringer, als wenn Umwälzgas 28,1 atü wird vorzugsweise ein Platingruppenkataly-about 1 percent by volume less than when circulating gas is 28.1 atm, a platinum group catalyst is preferably
und Katalysator erfindungsgemäß so getrocknet sator mit einer Oberfläche von wenigstens 200 m2/gand catalyst according to the invention so dried with a surface area of at least 200 m 2 / g
werden, daß die Wassergehalte von Einsatzmaterial und vorzugsweise wenigstens 300 m2/g verwendet,that the water contents of feedstock and preferably at least 300 m 2 / g are used,
und Umwälzgas zusammen einen Wasserdampf- In Fi g. 3 A kennzeichnet die Linie A-B die Mindest-and circulating gas together a water vapor In Fi g. 3 A indicates the line AB the minimum
partialdruck in dem abfließenden Reaktionsgemisch 45 oberfläche, die für eine annehmbare Leistung einespartial pressure in the outflowing reaction mixture 45 surface, which is necessary for an acceptable performance of a
nicht über 0,2 mm Hg ergeben. Platingruppenmetall-Reformierkatalysators bei derdoes not result in more than 0.2 mm Hg. Platinum group metal reforming catalyst in the
Der Feuchtigkeitsgehalt des Katalysators spielt Niederdruckreformierung gefordert wird, d. h. eineThe moisture content of the catalyst plays low pressure reforming is required, i. H. one
ebenfalls eine wesentliche Rolle für den Wasserdampf- Oberfläche von wenigstens 200 m2/g. Die Linie C-D also an essential role for the water vapor surface area of at least 200 m 2 / g. The CD line
partialdruck in dem aus der Reaktionszone abfließen- in Fig. 3A kennzeichnet die Mindestoberfläche, diepartial pressure in which flow out of the reaction zone in Fig. 3A indicates the minimum surface area that
den Produkt. Die Oberflächengröße des Tonerde- 50 bei der Niederdruckreformierung, d. h. Drücken nichtthe product. The surface area of the alumina 50 in the low pressure reforming, i.e. H. Do not press
trägers und der Chlorgehalt des Katalysators wird oberhalb 28,1 atü und vorzugsweise etwa 3,5 biscarrier and the chlorine content of the catalyst is above 28.1 atm and preferably about 3.5 to
durch den Feuchtigkeitsgehalt des mit dem Katalysator 17,6 atü bevorzugt gefordert wird. Die Versuchs-due to the moisture content of the 17.6 atmospheres preferred with the catalyst. The experimental
in Berührung stehenden Gases und durch die Tempe- bedingungen für die Diagramme 3 A und 3 Bthe gas in contact and the temperature conditions for diagrams 3 A and 3 B
ratur dieses Gases beeinträchtigt. Das ist in den Fig. stimmten allgemein mit denen der Diagramme 2Atemperature of this gas is impaired. This is generally consistent with those of Diagrams 2A in the figures
2A und 2B dargestellt. 55 und 2B überein.2A and 2B. 55 and 2B match.
Bei diesen Untersuchungen wurde frischer Platin- Die in den Fig. 3A und 3B angegebenen DatenFresh platinum was used in these studies. The data presented in Figures 3A and 3B
reformierkatalysator mit 0,6 Gewichtsprozent Platin sind in der Fig. 3C zusammengefaßt. Die KurvenReforming catalysts with 0.6 percent by weight platinum are summarized in FIG. 3C. The curves
und 0,67 Gewichtsprozent Chlor 48 Stunden lang bei in Fig. 3C veranschaulichen die Temperaturen, beiand 0.67 weight percent chlorine for 48 hours at in Figure 3C illustrate the temperatures at
Normaldruck und den gegebenen Temperaturen mit denen Platingruppenmetall-Reformierkatalysatoren mitNormal pressure and the given temperatures with which platinum group metal reforming catalysts with
Luft in Berührung gebracht, die Wasser in den ange- 60 verschiedenen Oberflächengrößen in Gegenwart vonAir brought into contact with water in the various surface sizes in the presence of
zeigten Mengen enthielt. Die Gesamtmenge an Wasser, Gasen mit den angegebenen Wasserdampfpartial-showed amounts contained. The total amount of water, gases with the specified water vapor partial
mit der der Katalysator während der einzelnen Ver- drücken (mm Hg) erhitzt werden können, ohne daßwith which the catalyst can be heated during the individual compressions (mm Hg) without
suche in Berührung kam, war in allen Fällen gleich eine wesentliche Verringerung der Oberfläche eintritt,search came into contact, there was a significant reduction in the surface area in all cases,
und belief sich auf etwa 20 Gewichtsprozent des Kataly- Katalysatoren mit Oberflächen von 350m2/g oderand amounted to about 20 percent by weight of the catalyst with surface areas of 350m 2 / g or
sators. Es ist ersichtlich, daß selbst bei 371° C die 65 darunter können in Gegenwart von Gas mit einemsators. It can be seen that even at 371 ° C the 65 below can in the presence of gas with a
Oberfläche des Katalysators um etwa 15 % zurück- Wasserdampfpartialdruck von 100 mm Hg ohne eineSurface of the catalyst decreased by about 15 %- water vapor partial pressure of 100 mm Hg without one
geht, wenn der Wasserdampfpartialdruck in dem Gas wesentliche Verringerung der Oberfläche auf Tempe-goes when the water vapor partial pressure in the gas significantly reduces the surface to tempe-
20 mm Hg beträgt. Andererseits wird die Oberfläche raturen zwischen etwa 343 und 4650C erhitzt werden.Is 20 mm Hg. On the other hand, the surface temperatures will be heated to between about 343 and 465 0 C.
5 65 6
Katalysatoren mit einer Oberfläche oberhalb von gruppenmetall-Ref ormierkatalysator mit einem solchen 350 m2/g können nur in Gegenwart von Gas mit einem Feuchtigkeitsgehalt, daß bei der vorstehend ange-Wasserdampfpartialdruck nicht über 10 mm Hg auf gebenen Behandlung der Partialdruck des Wassers im Temperaturen im Bereich von 316 bis 5380C ohne Gas, gemessen am pämpfeauslaß des Behälters, auf wesentlichen Oberflächenverlust erhitzt werden. 5 weniger als etwa 3 bis 6 mm Hg ansteigt.Catalysts with a surface above group metal ref ormierkatalysator with such a 350 m 2 / g can only in the presence of gas with a moisture content that at the above-water vapor partial pressure does not exceed 10 mm Hg on given treatment of the partial pressure of the water at temperatures in Range from 316 to 538 0 C without gas, measured at the pump outlet of the container, can be heated to substantial surface loss. 5 increases less than about 3 to 6 mm Hg.
F i g. 4 zeigt den Einfluß des Wasserpartialdrucks Ein »konditionierter« Katalysator ist auch definiertF i g. 4 shows the influence of the partial pressure of water. A "conditioned" catalyst is also defined
bei der Herstellung eines Produktes mit einer Research- als ein ungebrauchter oder regenerierter fester körniger Oktanzahl verbleit (ROZ unter Zusatz von 3 ecm Platingruppenmetall-Reformierkatalysator mit einem Tetraäthylblei) von 109 bis 112 aus der Ce-121°C- Feuchtigkeitsgehalt nicht mehr als 1,1 Gewichtsprozent Fraktion eines Mid-Continent-Schwerbenzins bei io höher als der Feuchtigkeitsgehalt des nicht konditioeinem Gesamtdruck von 14,05 atü, einer stündlichen nierten Katalysators nach dem Brennen bei 12500C Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit von über 48 Stunden.in the manufacture of a product with a research as an unused or regenerated solid granular octane number leaded (RON with the addition of 3 ecm platinum group metal reforming catalyst with a tetraethyl lead) from 109 to 112 from the C e -121 ° C moisture content not more than 1 , a Mid-Continent-heavy gasoline io higher atü 1 percent by weight fraction at a moisture content of not konditioeinem total pressure of 14.05, an hourly ned catalyst after firing at 1250 0 C space velocity of the liquid of more than 48 hours.
0,8 und einer Dämpfeeintrittstemperatur von 515° C. Unter »Konditionieren« ist eine Arbeitsweise zu0.8 and a vapor inlet temperature of 515 ° C. Under "Conditioning" a working method is closed
Insbesondere ist von Interesse, daß die Ausbeute um verstehen, bei der ein körniger fester Platingruppenetwa 4% zurückgeht, wenn der Wasserpartialdruck im 15 metall-Reformierkatalysator mit einem Trocknungs-Einsatzmaterial, d. h. Schwerbenzin plus Umwälzgas, gas bei Entwässerungstemperaturen in Berührung auf über 0,2 mm Hg gesteigert wird. Im Bereich von gebracht wird, wobei die Temperatur des Trocknungs-0,25 bis 8,0 mm Hg wird dagegen praktisch keine Aus- gases in der später beschriebenen Weise in Übereinbeuteänderung beobachtet. Wasserdampfpartialdrücke Stimmung mit dem Wasserpartialdruck, gemessen am von 0,25 bis 8,0 mm Hg entsprechen bei einem Gesamt- 20 Dämpfeauslaß der Reaktionszone, und mit der Oberdruck von etwa 14 atü Wassergehalten von etwa 0,002 fläche des Katalysators vor der Konditionierung bis 0,07 Volumprozent. Bei dem eingangs erwähnten geregelt wird.In particular, it is of interest to understand the yield at which a granular solid platinum group is about 4% decreases when the partial pressure of water in the 15 metal reforming catalyst with a drying feedstock, d. H. Heavy gasoline plus circulating gas, gas in contact with dewatering temperatures is increased to over 0.2 mm Hg. In the range of is brought, the temperature of the drying -0.25 up to 8.0 mm Hg, on the other hand, practically no outgassing is changed in the manner described later observed. Water vapor partial pressure mood with the water partial pressure, measured on from 0.25 to 8.0 mm Hg corresponds to the reaction zone with a total steam outlet, and with the upper pressure 14 atmospheres water content of about 0.002 area of the catalyst before conditioning up to 0.07 percent by volume. In the case of the aforementioned is regulated.
bekannten Verfahren, bei dem Wassergehalte unter Eine »Reaktionszone« umfaßt ein oder mehrereknown processes in which the water contents are below a "reaction zone" comprises one or more
0,03 Volumprozent und insbesondere im Bereich von Reaktoren, die jeder ein ruhendes Katalysatorbett und
0,01 bis 0,03 Volumprozent zur Anwendung kommen, 25 wenigstens einen Einlaß für dampfförmige und gaswird
also weit oberhalb der erfindungsgemäß kenn- förmige Reaktionsteilnehmer sowie einen Dämpfezeichnenden
kritischen Grenze in einem Bereich auslaß aufweisen. Sofern mehrere Reaktoren vorgearbeitet,
in dem nach den Erkenntnissen der Er- handen sind, ist der Dämpfeauslaß der Reaktionszone,
findung die Ausbeute um annähernd 4% geringer ist. an dem der Partialdruck des Wassers gemessen wird,
Irgendein Hinweis auf die kritische Grenze von 30 der Dämpfeauslaß des letzten Reaktors.
0,2 mm Hg Wasserdampfpartialdruck ist dem be- »Ein Trocknungsgas« ist ein Gas, mit dem »nicht0.03 percent by volume and in particular in the area of reactors, which each have a stationary catalyst bed and 0.01 to 0.03 percent by volume, 25 at least one inlet for vaporous and gas becomes critical well above the reactants characteristic of the invention and a vapor characterizing reaction Have limit in an area outlet. If several reactors have been prepared in advance, in which, according to the findings, the steam outlet is the reaction zone, and the yield is approximately 4% lower. at which the partial pressure of the water is measured, some indication of the critical limit of 30 the vapor outlet of the last reactor.
0.2 mm Hg water vapor partial pressure is “a drying gas” is a gas with which “not
kannten Verfahren nicht zu entnehmen. Andererseits konditionierter« Katalysator gemäß vorstehender Deist klar, daß eine Ausbeutesteigerung von 4% einen finition zur Entwässerung oder Trocknung und Hergroßen Fortschritt darstellt. stellung von »konditioniertem« Katalysator in Berüh-known procedures cannot be found. On the other hand, conditioned «catalyst according to the above Deist it is clear that a yield increase of 4% is a finition for dewatering or drying and growing Represents progress. position of "conditioned" catalyst in contact
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung soll die 35 rung gebracht wird. Das »Trocknungsgas« kann aus Gesamtmenge des aus den genannten drei Quellen Stickstoff, Abgas mit nicht mehr als 50 Volumprozent eingebrachten Wassers 0,2 mm Hg nicht überschreiten. an Oxyden des Kohlenstoffs, Wasserstoff, wasserstoff-Demgemäß ist das Ausmaß, auf das der Feuchtigkeits- haltigem Gas, wie Umwälzgas mit Wasserstoff und gehalt irgendeiner der Komponenten Schwerbenzin- C1- bis C4-Kohlenwasserstoffen, oder Luft bestehen, einsatz, Umwälzgas und Katalysator verringert wird, 40 Ein Schwerbenzineinsatzmaterial mit »unschädlichen weitgehend abhängig von den Feuchtigkeitsgehalten Mengen« an Schwefel, Stickstoff, Arsen und Blei ist der beiden anderen Bestandteile. Das Schwerbenzin ein Schwerbenzin mit einer Schwefelmenge, die nicht wird vorzugsweise auf weniger als 0,001 Gewichts- zu einer wahrnehmbaren Verringerung der Aktivität prozent Wasser getrocknet. Das Umwälzgas wird des Reformierkatalysators und einer unzulässigen im allgemeinen so getrocknet, daß es nicht über etwa 45 Korrosion der mit dem Einsatzmaterial in Berührung 0,0005 Volumteile Wasser enthält. Der Katalysator, kommenden Eisenteile ausreicht, nicht mehr als der ursprünglich eine Oberfläche von 300 bis 400 m2/g 0,0001 % Stickstoff enthält und im wesentlichen frei oder mehr hat, wird so konditioniert, daß er eine Ober- von Arsen und Blei ist. »Im wesentlichen frei von fläche von wenigstens 200 m2/g und vorzugsweise von Arsen und Blei« bedeutet eine Konzentration von wenigstens 300 m2/g aufweist. 50 Arsen und/oder Blei im Einsatzmaterial des Refor-In the method according to the invention, the aim is to bring about the 35 tion. The "drying gas" cannot exceed 0.2 mm Hg from the total amount of the three sources nitrogen, exhaust gas with no more than 50 percent by volume of water introduced. of oxides of carbon, hydrogen, hydrogen - accordingly, the extent to which the moisture-containing gas, such as circulating gas with hydrogen and any of the components heavy gasoline - C 1 - to C 4 hydrocarbons, or air, are used, circulating gas and Catalyst is reduced, 40 A heavy gasoline feedstock with "harmless quantities largely dependent on the moisture content" of sulfur, nitrogen, arsenic and lead is the other two components. The heavy gasoline is a heavy gasoline with an amount of sulfur that is not preferably dried to less than 0.001 weight percent water for a noticeable reduction in activity. The recycle gas, the reforming catalyst and an impermissible one, is generally dried so that it does not contain more than about 45 percent corrosion of the feedstock in contact with 0.0005 parts by volume of water. The catalyst, coming iron parts is sufficient, no more than that originally contains a surface area of 300 to 400 m 2 / g 0.0001% nitrogen and has essentially free or more, is conditioned so that it is an upper one of arsenic and lead . "Substantially free of area of at least 200 m 2 / g and preferably of arsenic and lead" means a concentration of at least 300 m 2 / g. 50 arsenic and / or lead in the feedstock of the reforming
An dieser Stelle seien einige nachfolgend verwen- mers, die beim Inberührungbringen des Reformerdete Ausdrücke definiert: einsatzmaterials mit einem ruhenden Bett eines festenAt this point, some will be used in the following, which are used when the Reformer is brought into contact Terms defined: feedstock with a resting bed of a solid
Ein »nicht konditionierter« Katalysator ist ein körnigen Platingruppenmetall-Reformierkatalysators ungebrauchter oder regenerierter, fester körniger mit etwa 0,35 Gewichtsprozent Platin nicht hinreicht, Platingruppenmetall-Reformierkatalysator mit einem 55 um diesen Katalysator innerhalb seiner Lebensdauer solchen Feuchtigkeitsgehalt, daß beim Inberührung- von beispielsweise 2 Jahren inaktiv zu machen; hierbei bringen in einem Behälter von 51O0C mit einem Gas, ist die Lebensdauer des Katalysators durch andere wie Luft, Wasserstoff, wasserstoff haltigem Gas mit Faktoren bestimmt, etwa die für die Herstellung eines wenigstens 90 Volumprozent Wasserstoff und dem Reformats mit einer Oktanzahl von wenigstens 100 Rest C1- bis C4-Kohlenwasserstoffen, oder Stickstoff, 6° (Research-Oktanzahl bei Zusatz von 3 cm3 Tetramit einem Wasserpartialdruck von weniger als 0,1 mm äthylblei) erforderliche Temperatur, die Reformat-Hg in einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 710 ausbeute und die mechanische Festigkeit des Katabis 1440 Nm3 Gas pro Stunde und Kubikmeter Kataly- lysators.An "unconditioned" catalyst is a granular platinum group metal reforming catalyst unused or regenerated, solid granular with about 0.35 percent by weight platinum is insufficient, platinum group metal reforming catalyst with a 55 μm catalyst within its service life of such a moisture content that when in contact with, for example, 2 Years of inactive; Bringing in a container of 50 0 C with a gas, the life of the catalyst is determined by other factors such as air, hydrogen, hydrogen-containing gas with factors, such as those for the production of at least 90 percent by volume of hydrogen and the reformate with an octane number of at least 100 remainder of C 1 - to C 4 hydrocarbons, or nitrogen, 6 ° (research octane number with the addition of 3 cm 3 of tetram with a water partial pressure of less than 0.1 mm ethyl lead) required temperature, the reformate Hg in a flow rate of about 710 yield and the mechanical strength of the Katabis 1440 Nm 3 gas per hour and cubic meter of catalyst.
sator der Wasserpartialdruck in diesem Gas auf mehr Der Platingruppenmetall-Reformierkatalysatorsator the partial pressure of water in this gas to more The platinum group metal reforming catalyst
als 3 bis 6 mm Hg, gemessen am Dämpfeauslaß dieses 65 wirkt als Trockenmittel und kann bei atmosphärischen Behälters, gesteigert wird. Bedingungen hinsichtlich Temperatur, Feuchtigkeitthan 3 to 6 mm Hg, measured at the steam outlet this 65 acts as a desiccant and can at atmospheric Container, is increased. Conditions related to temperature, humidity
Ein »konditionierter« Katalysator ist ein unge- und Druck bis zu 8 Gewichtsprozent Wasser aufbrauchter oder regenerierter, fester körniger Platin- nehmen.A "conditioned" catalyst is an unpressurized and pressurized up to 8 percent by weight of water or take regenerated, solid granular platinum.
Der Träger des Platingruppenmetall-Reformierkatalysators wirkt als Trockenmittel. Da der Träger häufig im wesentlichen aus Tonerde besteht, sind die Eigenschaften von y-Tonerde bestimmend für die Fähigkeit zur Aufnahme und Abgabe von Wasser aus der und an die Umgebung. Nachfolgend wird der Feuchtigkeitsgehalt von Tonerde, die bei 12500C in trockener Luft bis zur Gewichtskonstanz erhitzt worden ist, als Vergleichsbasis verwendet. Die Wassermenge, die den Wassergehalt einer bei 12500C in trockener .Luft gebrannten Tonerdeprobe übersteigt, wird als reversibles Wasser bezeichnet. Erfindungsgemäß wird ein körniger fester Platingruppenmetall-Reformierkatalysator mit einem als Trockenmittel wirkenden, hochschmelzenden Oxydträger vorzugsweise konditioniert, bis der Feuchtigkeitsgehalt eine solche Höhe aufweist, daß bei Verwendung des Katalysators zur Reformierung von Schwerbenzin mit nicht mehr als 0,0013 % Wasser in Gegenwart von Umwälzgas mit nicht mehr als 0,0005 Volumprozent Wasser, d. h. einem Partialdruck von weniger als 0,6 mm Hg, das austretende Material aus der Reaktionszone einen Wasserpartialdruck nicht über etwa 0,2 mm Hg aufweist. Ein fester körniger Platingruppenmetall - Reformierkatalysator mit einem Tonerdeträger wird vorzugsweise konditioniert, bis der Katalysator einen Feuchtigkeitsgehalt nicht mehr als etwa 1,1 Gewichtsprozent über dem Feuchtigkeitsgehalt des Katalysators nach Brennung bei 12500C aufweist. Der Gehalt des konditionierten Katalysators an reversiblem Wasser überschreitet also nicht 1,1 Gewichtsprozent.The platinum group metal reforming catalyst carrier acts as a desiccant. Since the carrier often consists essentially of alumina, the properties of γ-alumina are decisive for the ability to absorb and release water from and to the environment. The moisture content of alumina, which has been heated to constant weight at 1250 ° C. in dry air, is used below as a basis for comparison. The amount of water that exceeds the water content of a fired at 1250 0 C in a dry .Luft alumina sample is referred to as a reversible water. According to the invention, a granular solid platinum group metal reforming catalyst with a high-melting oxide carrier acting as a desiccant is preferably conditioned until the moisture content is such that when the catalyst is used for reforming heavy gasoline with no more than 0.0013% water in the presence of circulating gas no more than 0.0005 percent by volume of water, ie a partial pressure of less than 0.6 mm Hg, the material emerging from the reaction zone has a water partial pressure of no more than about 0.2 mm Hg. A solid granular platinum group metal reforming catalyst with an alumina support is preferably conditioned until the catalyst has a moisture content no more than about 1.1 percent by weight above the moisture content of the catalyst after combustion at 1250 ° C. The reversible water content of the conditioned catalyst therefore does not exceed 1.1 percent by weight.
Ein Teil des nach der Herstellung beim Ein- und Ausfüllen aus den Transportbehältern absorbierten Wassers wird im Laufe der üblichen Anfahrmaßnahmen einer Reformierungsanlage entfernt, d. h. während der Spülung mit Inertgas zur Entfernung von Luft, der Spülung mit Wasserstoff zur Entfernung des Inertgases und der Erhitzung des Katalysators auf die Reaktionstemperatur der Reformierung. Eine wesentliche Menge Wasser wird jedoch auch vom Katalysator zurückgehalten, wenn nicht besondere Maßnahmen getroffen werden. Dieses Wasser wird nach Inbetriebnahme der Anlage abgegeben. Nach mehreren Betriebstagen stellt sich zwischen dem Wasser auf dem Katalysator und dem Wasser in der Katalysatorumgebung ein Gleichgewichtszustand ein, und der Wassergehalt des Umwälzgases sinkt auf eine Höhe ab, die vom Feuchtigkeitsgehalt des Schwerbenzineinsatzmaterials und der Betriebstemperatur des Flüssigkeits-Gas-Abscheiders, in dem die Trennung des Umwälzgases von Q-Kohlenwasserstoffen und dem schwereren Reformat erfolgt, abhängig ist. Die Feuchtigkeitsgehalte von vier bei verschiedenen Drükken und 210C abgetrennten, gesättigten Umwälzgasen sind in Tabelle I aufgeführt.Some of the water absorbed from the transport containers during filling and filling after production is removed in the course of the usual start-up measures of a reforming plant, i.e. during flushing with inert gas to remove air, flushing with hydrogen to remove the inert gas and heating of the catalyst on the reaction temperature of the reforming. However, a significant amount of water is also retained by the catalyst unless special measures are taken. This water is released after the system has been commissioned. After several days of operation, an equilibrium is established between the water on the catalyst and the water in the catalyst environment, and the water content of the circulating gas drops to a level that depends on the moisture content of the heavy gasoline feedstock and the operating temperature of the liquid-gas separator in which the Separation of the circulating gas from Q-hydrocarbons and the heavier reformate takes place, is dependent. The moisture contents of four separated at different Drükken and 21 0 C, saturated Umwälzgasen are listed in Table I.
Der Wassergehalt des Gases wächst, wenn es durch bei 210C. Gas mit derartigen Wassergehalten kann eineThe water content of the gas increases when it passes through at 21 0 C. Gas with such water contents can be a
das Katalysatorbett fließt. Daher kann der Wasser- nachteilige Wirkung auf den Katalysator haben. Inthe catalyst bed flows. Therefore, the water can have an adverse effect on the catalyst. In
partialdruck in dem Gas, das mit dem Katalysator am 45 der Tabelle II sind die Partialdrücke von Wasser beipartial pressures in the gas with the catalyst at 45 of Table II are the partial pressures of water at
Boden des Katalysatorbettes in Berührung steht, höher verschiedenen Gesamtdrücken in Gasen mit 0,0001 Vo-Bottom of the catalyst bed is in contact, higher various total pressures in gases with 0.0001 vol-
sein als 18,8 mm Hg, dem Dampfdruck von Wasser lumprozent Wasser zusammengestellt.be compiled as 18.8 mm Hg, the vapor pressure of water lum percent water.
Druck atüPressure atü
Wasserdampfpartialdruck in GasWater vapor partial pressure in gas
mit 0,0001 Volumprozent Wasserwith 0.0001 percent by volume water
mm Hgmm Hg
7,0 14,1 35,27.0 14.1 35.2
7,60 · 10-*
5,95 · IO-3
1,11 · 10-2
2,70 · 10-2 7.60 10- *
5.95 · IO- 3
1.11 × 10- 2
2.70 · 10- 2
Die in Tabelle III angegebenen Daten zeigen eindeutig, daß eine Regelung der Feuchtigkeit in dem in das Katalysatorbett eintretenden Gas den ersten Abschnitt des Katalysatorbettes schützt. Jedoch wird das Wasser, das vom Gas aus dem ersten Abschnitt des Katalysatorbettes entfernt worden ist, alle nachfolgend von dem Gas und dem abgestreiften Wasser durchflossenen Abschnitte des Katalysatorbettes schädigen. Demgemäß muß für einen Schutz des gesamten Katalysatorbettes der Feuchtigkeitsgehalt des das Katalysatorbett verlassenden Gases geregelt werden.The data given in Table III clearly show that humidity control in the in gas entering the catalyst bed protects the first section of the catalyst bed. However, will the water removed by the gas from the first section of the catalyst bed, all subsequently Damage through which the gas and the stripped water flowed sections of the catalyst bed. Accordingly, in order to protect the entire catalyst bed, the moisture content of the das Catalyst bed leaving gas can be regulated.
'Tabelle III'Table III
1010
Lage des KatalysatorsLocation of the catalyst
FrischkatalysatorFresh catalyst
Versuch Nr.Attempt no.
Trocknungstemperatur in 0CDrying temperature in 0 C
232 und 510
Verbliebene
Oberfläche232 and 510
Remaining
surface
26,7 bis 538 Verbliebene Oberfläche26.7 to 538 remaining surface
Oberfläche in m2/gSurface in m 2 / g
Oben Above
Mitte center
Unten Below
Bruchfestigkeit in kgBreaking strength in kg
Oben Above
Mitte center
Unten Below
420 bis 450
Mittel: 435420 to 450
Medium: 435
4,3 bis 5,0
Mittel: 5,14.3 to 5.0
Medium: 5.1
392
385
213392
385
213
90,1 88,4 48,990.1 88.4 48.9
392392
377 362377 362
90,1 86,7 83,390.1 86.7 83.3
3,26
2,63
3,263.26
2.63
3.26
5,05.0
Bedingungen:Conditions:
Versuch Nr. 1:Experiment no. 1:
300 bis 450 Volumen Wasserstoff pro Stunde und pro Volumen Katalysator über die Dauer von 2 Stunden bei 232° C; anschließend 300 bis 450 Volumen Wasserstoff pro Stunde und pro Volumen Katalysator bei 5100C über die Dauer von 3 Stunden.300 to 450 volumes of hydrogen per hour and per volume of catalyst over a period of 2 hours at 232 ° C; then 300 to 450 volumes of hydrogen per hour and per volume of catalyst at 510 ° C. over a period of 3 hours.
Versuch Nr. 2:Experiment No. 2:
700 bis 1500 Volumen Wasserstoff pro Stunde und pro Volumen Katalysator über 8 bis 30 Stunden bei jeder der nachfolgend angegebenen Temperaturen: 26,7, 93, 232, 371, 427, 482, 538°C.700 to 1500 volumes of hydrogen per hour and per volume of catalyst over 8 to 30 hours for each of the following Temperatures: 26.7, 93, 232, 371, 427, 482, 538 ° C.
Wenn der frische Katalysator mit einem verhältnismäßig geringen Gasvolumen getrocknet und die Temperatur des Katalysators verhältnismäßig rasch gesteigert wurde, ging die Oberfläche des Katalysators am Boden des Reaktors um etwa 51 % zurück. Wenn andererseits die Temperatur des Katalysators in Gegenwart eines »unendlichen Gasvolumens« verhältnismäßig langsam gesteigert wurde, ging die Oberfläche des Katalysators am Boden des Reaktors nur um etwal7 % zurück und nur um 3 bis 7 % mehr als die Oberflächen des Katalysators am Kopf bzw. in den MittelteilenWhen the fresh catalyst is dried with a relatively small volume of gas and the temperature of the catalyst was increased relatively quickly, the surface area of the catalyst decreased at the bottom of the reactor by about 51%. On the other hand, when the temperature of the catalyst is in the presence of an "infinite volume of gas" was increased relatively slowly, the surface of the Catalyst at the bottom of the reactor only by about 7% and only by 3 to 7% more than the surface of the catalytic converter at the top or in the middle parts
des Reaktors. Hieraus ist ersichtlich, daß das in einem Reaktorabschnitt aus dem Katalysator entfernte Wasser eine nachteilige Wirkung auf den Katalysator hat, der nachfolgend mit dem das abgestreifte Wasser enthaltende Gas in Berührung gebracht wird, sofern die Temperatur des Katalysators in dem nachfolgend durchflossenen Teil des Katalysatorbettes in der Gegend von 5100C liegt.of the reactor. It can be seen from this that the water removed from the catalyst in a reactor section has an adverse effect on the catalyst, which is subsequently brought into contact with the gas containing the stripped water, provided that the temperature of the catalyst in the subsequently flowed through part of the catalyst bed in the Area of 510 0 C.
Die vorausgehenden Schlußfolgerungen werden durch die in Tabelle IV angegebenen Daten bestätigt.The previous conclusions are confirmed by the data given in Table IV.
KatalysatorbehandlungCatalyst treatment
Belastung bis zum Zerbrechen Mittelwerte kgLoad to break mean values kg
Frischkatalysator Fresh catalyst
Frischkatalysator, 2 Stunden getrocknet bei 115,60C Fresh catalyst, dried for 2 hours at 115.6 0 C.
Frischkatalysator, 2 Stunden getrocknet bei 482° C Fresh catalyst, dried for 2 hours at 482 ° C
Frischkatalysator, Erhitzung bei Temperatursteigerung von 2,2°C/Min. auf 4820C; Trocknung über 2 Stunden bei 482°C, Kühlung im offenen Ofen; alle Arbeitsgänge unter der eigenen Gasphase Fresh catalyst, heating with a temperature increase of 2.2 ° C / min. to 482 ° C; Drying for 2 hours at 482 ° C, cooling in an open oven; all operations under the own gas phase
Frischkatalysator, gleiche Behandlung wie unter Nr. 4 mit der Ausnahme, daß getrocknete Luft mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 2 Volumen je Volumen Katalysator und Stunde über den Katalysator geleitet wurde, bis die Trocknung vollständig war Fresh catalyst, same treatment as under No. 4 with the exception, that dried air is passed over the catalyst at a flow rate of 2 volumes per volume of catalyst per hour until drying was complete
Frischkatalysator, gleiche Behandlung wie unter Nr. 5 mit der Ausnahme, daß an Stelle von getrockneter Luft Wasserstoff verwendet wurde ...Fresh catalyst, same treatment as under No. 5 with the exception, that instead of dried air, hydrogen was used ...
Gebrauchter, aber nicht regenerierter Katalysator nach 276tägiger Herstellung von Benzin mit einer Oktanzahl (verbleit) von 104; Belastung 8,8 m3 Schwerbenzin je Kilogramm Katalysator Used but not regenerated catalyst after 276 days of production of gasoline with an octane number (leaded) of 104; Loading 8.8 m 3 heavy gasoline per kilogram of catalyst
Gebrauchter, aber nicht regenerierter Katalysator nach ltägiger Betriebsdauer unter Herstellung von Benzin mit einer Oktanzahl (verbleit) von 98; Belastung 70,2 Liter Schwerbenzin je Kilogramm Katalysator ...Used but not regenerated catalyst after one day of operation producing gasoline with an octane number (leaded) of 98; Load 70.2 liters of heavy fuel per kilogram of catalyst ...
4,14 ± 0,50 3,82 ± 0,33 3,30 ± 0,314.14 ± 0.50 3.82 ± 0.33 3.30 ± 0.31
1.58 ±0,091.58 ± 0.09
4,48 ± 0,224.48 ± 0.22
4.59 ± 0,234.59 ± 0.23
etwa die Hälfte des Wertes für den Frischkatalysator about half the value for the fresh catalyst
509 759/509509 759/509
Der Einfluß der Feuchtigkeit im Umwälzgas geht Wasser und ein Umwälzgas mit nicht mehr als aus der F i g. 5 hervor. Eine C5-132° C-Fraktion eines 0,0005 Volumprozent Wasser, d. h. einem Wasser-Mid-Continent-Schwerbenzins wurde bei einem Reak- partialdruck von weniger als 0,06 mm Hg, zugeleitet tordruck von 12,3 atü und einer stündlichen Raum- werden. Gegebenenfalls kann die Trocknungsbehandströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit von 1 zur 5 lung bei Temperaturen von 538° C fortgeführt werden, Herstellung von verbleiten Benzinen mit den ange- sofern der Wasserpartialdruck in dem aus der Reakgebenen Oktanzahlen reformiert; hierzu wurde ein tionszone abfließenden Gas 1 mm Hg nicht Überschrei-Reformierkatalysator verwendet, der 0,6 Gewichts- tet. Jedoch wird auch in Gegenwart eines solchen Gases prozent Platin und 0,7 Gewichtsprozent Chlor auf der Katalysator nicht über eine Temperatur hinaus einem tonerdehaltigen Träger enthielt. In der ersten io erhitzt, die etwa 110C unterhalb des Temperatur-Stufe wurde das Umwälzgas auf einen Feuchtigkeits- punktes liegt, bei dem der Katalysator irreversibel gehalt von etwa 0,0001 Volumprozent (0,01 mm Hg inaktiviert wird.The influence of moisture in the circulating gas is water and a circulating gas with no more than shown in FIG. 5 emerges. A C 5 -132 ° C fraction of 0.0005 percent by volume of water, ie a water mid-continent heavy gasoline, was fed at a reactive partial pressure of less than 0.06 mm Hg, gate pressure of 12.3 atmospheres and an hourly rate To become space. If necessary, the drying treatment flow rate of the liquid can be continued from 1 to 5 treatment at temperatures of 538 ° C, production of leaded gasolines with the required, if the water partial pressure is reformed in the octane number given from the reac; for this purpose, a 1 mm Hg non-overflow reforming catalyst with a weight of 0.6% was used. However, even in the presence of such a gas, percent platinum and 0.7 percent by weight chlorine on the catalyst will not contain an alumina-containing carrier beyond a temperature. In the first io heated, which is about 11 0 C below the temperature level, the circulating gas is at a moisture point at which the catalyst irreversibly content of about 0.0001 percent by volume (0.01 mm Hg is inactivated.
Wasserpartialdruck) getrocknet; in der zweiten Stufe Die vorstehend beschriebene bevorzugte Tr ocknungswurde das Umwälzgas nicht getrocknet, es enthielt methode kann hinsichtlich Zeit, Temperatur und Gasim Mittel etwa 0,00175 % Wasser 0,2 mm Hg Wasser- 15 geschwindigkeit, je nach dem Wasserpartialdruck in partialdruck). Im Diagramm ist der Ausbeuteverlust dem inerten Trocknungsgas, abgewandelt werden. In bei verschiedenen Oktanzahlhöhen (Schärfe der Be- jedem Fall wird der frische Katalysator so entwässert, triebsbedingungen) infolge der ansteigenden Wasser- daß der Wasserpartialdruck im inerten Trocknungsmenge im Umwälzgas gegen die Zeit in Tagen aufge- gas bei Berührung mit dem getrockneten Katalysator tragen, die bei dem feuchten Umwälzgas zur Einwir- 20 in einer Strömungsgeschwindigkeit von 4,1 bis kung auf die Ausbeuten erforderlich waren (negative 41 Nm3/Min./m3 Werte von 1 bis 3 mm Hg nicht überÄnderungen der Ausbeuten an C5+-Reformat = Aus- schreitet, und zwar unter Bedingungen hinsichtlich beute ohne Trockner). Temperatur und Wasserpartialdruck im Trocknungs-Water partial pressure) dried; In the second stage the above-described preferred drying was the circulating gas was not dried, it contained method in terms of time, temperature and gas on average about 0.00175% water 0.2 mm Hg water velocity, depending on the water partial pressure in partial pressure). In the diagram, the loss in yield of the inert drying gas is modified. In at different octane levels (severity of each case, the fresh catalyst is dewatered in such a way, operating conditions) due to the increasing water pressure that the water partial pressure in the inert drying amount in the circulating gas against the time in days carried out on contact with the dried catalyst, which for the moist circulating gas to act at a flow rate of 4.1 to kung on the yields (negative 41 Nm 3 / min./m 3 values of 1 to 3 mm Hg not above changes in the yields of C 5 + reformate = Advancing under conditions regarding hive without a dryer). Temperature and water partial pressure in the drying
Erfindungsgemäß ist eine Behandlung aller drei gas, bei denen die Oberfläche des Katalysators vorzugswasserabgebenden
Materialien zweckmäßig, um die 25 weise nicht wesentlich und im allgemeinen nicht auf
Wasserabgabe aus allen drei Quellen auf einen unter weniger als 50% verringert wird,
den gegebenen Bedingungen praktischen Geringstwert Die bei Drücken über 28,1 atü erzielten Ausbeuten
zu verringern. Die Schwerbenzinbeschickung kann an C5+-Reformat aus C6+-Schwerbenzin mit einem
mittels Perkolation durch ein Salz, Behandlung mit Siedeendpunkt im Bereich von 121 bis 132° C werden
festen Trockenmitteln, wie Tonerde oder Molekular- 30 durch Trocknung des Platingruppenmetall-Reformiersieben,
oder durch Destillation bis zu einem Wasser- katalysators bis zu dem vorstehend beschriebenen
gehalt von weniger als etwa 0,001 bis 0,0015 Gewichts- Grad ebenfalls verbessert, und zwar gilt dies allgemein
prozent getrocknet werden. Das Umwälzgas wird von für Verfahrensdurchführungen im Bereich zwischen
C5- und schwereren Reformatanteilen getrennt, das Atmosphärendruck und 70,3 atü oder darüber. Bei der
gekühlte Gas wird, sofern es mehr als 0,0001 bis 35 Herstellung von C5+-Reformat mit einer Oktanzahl
0,0005% Wasser bei 14,05 atü enthält, d. h., wenn es von 109 bis 111 (R + 3 cm3) aus einem C5-193°C-einen
Wasserpartialdruck über 0,01 bis 0,06 mm Hg Schwerbenzin wird, auch wenn bei Drücken nicht über
aufweist, nach irgendeiner herkömmlichen Methode 28,1 atü gearbeitet wird, die Betriebsdauer zwischen
getrocknet, etwa durch Inberührungbringen mit Regenerationen wesentlich gesteigert.
Molekularsieben, Tonerde od. dgl., und zwar bis zu 40 Allgemein erfolgt die Trocknung des Platingruppeneinem
Feuchtigkeitsgehalt von nicht mehr als 0,0001 Vo- metall-Ref ormierkatalysators durch Inberührungbrinlumprozent
bei 14,05 atü, d. h. einem Wasserpartial- gen des Katalysators mit einem Inertgas, wie Stickdruck
von nicht mehr als 0,01mm Hg bei einem stoff, Wasserstoff oder Abgas mit nicht mehr als 50 %
Gesamtdruck von 14,05 atü. an Oxyden des Kohlenstoffs und einem WassergehaltAccording to the invention, a treatment of all three gas, in which the surface of the catalyst preferentially water-releasing materials is expediently, by the 25 wise not substantially and generally not reduced to water release from all three sources to less than 50%,
The lowest practical value under the given conditions to reduce the yields achieved at pressures above 28.1 atmospheres. The naphtha feed may be of C 5 + reformate from C 6 + -Schwerbenzin with a by means of percolation through a salt, treatment with final boiling point in the range 121-132 ° C solid dehydrating agents, such as alumina or molecular 30 by drying the platinum group metal Reformiersieben , or also improved by distillation to a water catalyst to the above-described content of less than about 0.001 to 0.0015 percent by weight, and this generally applies to percent drying. The circulating gas is separated from for process implementation in the range between C 5 - and heavier reformate components, the atmospheric pressure and 70.3 atmospheres or above. In the case of the cooled gas, if it contains more than 0.0001 to 35 production of C 5 + reformate with an octane number of 0.0005% water at 14.05 atmospheres, that is, if it is from 109 to 111 (R + 3 cm 3 ) from a C 5 -193 ° C water partial pressure above 0.01 to 0.06 mm Hg heavy gasoline is, even if at pressures not above 28.1 atmospheres, is worked according to any conventional method, the operating time between dried, substantially increased, for example, by bringing it into contact with regenerations.
Molecular sieves, alumina or the like, namely up to 40. In general, the platinum groups are dried with a moisture content of not more than 0.0001 volumetall reforming catalyst by contacting a volume percent at 14.05 atmospheres, ie a water partial gene of the catalyst with a Inert gas, such as nitrogen pressure of not more than 0.01mm Hg for a substance, hydrogen or exhaust gas with not more than 50% total pressure of 14.05 atmospheres. of oxides of carbon and a water content
Die Trocknung oder Konditionierung von frischem 45 oberhalb eines Partialdruckes von 100 mm Hg, bei Katalysator erfolgt vorzugsweise, indem der nicht Temperaturen unterhalb 3710C. Die Temperatur des konditionierte Katalysator bei 2320C einem Strom Trocknungsgases wird entsprechend dem Rückgang von 400 Volumen Wasserstoff pro Stunde und pro des Wasserpartialdruckes in dem aus der Reaktions-Volumen Katalysator ausgesetzt wird, bis der Wasser- zone abfließenden Gas schrittweise erhöht. Beispielspartialdruck im abfließenden Gas aus der Reaktions- 50 weise wird die Temperatur des Trocknungsgases unterzone nicht höher als etwa 20 mm Hg ist. (Der in die halb 371° C gehalten, bis der Wasserpartialdruck in Reaktionszone eintretende Wasserstoff wird — sofern dem aus der Reaktionszone abfließenden Gas weniger erforderlich — vorzugsweise auf etwa 0,0001 % Wasser als 100 mm Hg, z. B. 50 mm Hg, beträgt, dann auf getrocknet). Wenn der Wasserpartialdruck in dem aus 3990C gesteigert und bei dieser Temperatur gehalten, der Reaktionszone abfließenden Gas (Punkt A in 55 bis der Wasserpartialdruck in dem abfließenden Gas F i g. 1) 20 mm Hg nicht übersteigt, wird die Tempe- weniger als 50 mm, z.B. 10 mm Hg beträgt, dann ratur des Gases und damit die Temperatur des Kata- weiter auf 427° C erhöht und bei dieser Temperatur lysatorbettes auf 3710C gesteigert und bei 3710C gehalten, bis der Wasserpartialdruck in dem abfließengehalten, bis der Wasserpartialdruck im abfließenden den Gas weniger als 10 mm und beispielsweise 5 mm Hg Gas (Punkte in Fig. 1) 5mm Hg nicht übersteigt. 6° beträgt und schließlich erneut auf wenigstens 482°C Die Temperatur des Gases wird dann auf 482° C gesteigert, jedoch nicht höher als etwa H0C unterhalb gesteigert und bei 482° C gehalten, bis der Wasser- der Temperatur, bei der eine Katalysatorschädigung partialdruck im abfließenden Gas (Punkte in Fi g. 1) durch Wärmewirkung eintritt, d.h. die Temperatur, nicht mehr als 1 mm Hg übersteigt. Danach ist im bei der der Katalysator irreversibel nur durch Wärmeallgemeinen der Feuchtigkeitsgehalt des Katalysators 65 einwirkung inaktiviert wird. Die Temperatur des tief genug, um die trockene Reformierung bei 14,1 atü Trocknungsgases wird auf wenigstens 482° C gehalten, durchzuführen, sofern als Beschickung ein Schwer- bis der Wasserpartialdruck in dem die Reaktionszone benzin mit nicht mehr als etwa 0,0013 Gewichtsprozent verlassenden Gas nicht mehr als 1 bis 3 mm Hg beträgt.The drying or conditioning of fresh 45 above a partial pressure of 100 mm Hg, in the case of a catalyst, is preferably carried out by not using temperatures below 371 ° C. The temperature of the conditioned catalyst at 232 ° C. is a stream of drying gas corresponding to the decrease of 400 volumes of hydrogen per Hour and per of the water partial pressure in which the catalyst is exposed from the reaction volume until the gas flowing out of the water zone increases gradually. Example partial pressure in the outflowing gas from the reaction mode, the temperature of the drying gas sub-zone is not higher than about 20 mm Hg. (The hydrogen entering the reaction zone at half a temperature of 371 ° C until the partial pressure of water is - if less is required for the gas flowing out of the reaction zone - preferably to about 0.0001% water than 100 mm Hg, e.g. 50 mm Hg, is then dried on). If the water partial pressure in the outflowing gas (point A in 55 to the water partial pressure in the outflowing gas F i g. 1) does not exceed 20 mm Hg, the temperature is less than when the water partial pressure is increased from 399 0 C and kept at this temperature 50 mm, for example 10 mm Hg, then the temperature of the gas and thus the temperature of the catalyst further increased to 427 ° C and at this temperature the lysatorbettes increased to 371 0 C and kept at 371 0 C until the partial pressure of water in the flow stopped, until the water partial pressure in the outflowing gas does not exceed 10 mm and, for example, 5 mm Hg gas (points in FIG. 1) 5 mm Hg. 6 ° and finally again to at least 482 ° C. The temperature of the gas is then increased to 482 ° C, but not higher than about H 0 C below and held at 482 ° C until the water temperature at which one Catalyst damage partial pressure in the outflowing gas (points in Fi g. 1) occurs through the action of heat, ie the temperature does not exceed 1 mm Hg. According to this, in which the catalyst is irreversibly inactivated only by the action of heat in general, the moisture content of the catalyst 65. The temperature of the drying gas, low enough to carry out dry reforming at 14.1 atmospheres, is maintained at at least 482 ° C, provided that the feed is a heavy to partial pressure of water in which the gasoline reaction zone leaves the reaction zone with no more than about 0.0013 weight percent Gas is no more than 1 to 3 mm Hg.
ί3ί3
In F i g. 1 ist in schematischer Weise eine Anlage zur Reformierung von Schwerbenzin bei geringem Reaktordruck, z. B. 14,1 atü, dargestellt.In Fig. 1 is a system for reforming heavy gasoline at a low level in a schematic manner Reactor pressure, e.g. B. 14.1 atü, shown.
Die Reaktoren R1, R2 und R3 mit den Bezugszeichen 7, 12, 17 sind mit der Menge an frischem Katalysator gefüllt, die zur Herstellung einer geeigneten Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit, bezogen auf das Katalysatorvolumen, erforderlich ist, d. h. einer Raumströmungsgeschwindigkeit, wie sie für die Mindest-Dampfeinlaßtemperatur, bei der das Schwerbenzin zu einem C5+-Reformat mit der angestrebten Oktanzahl (verbleit) reformiert werden kann, notwendig ist. So wird beispielsweise eine Anlage zur Behandlung von 1590 m3 Schwerbenzin pro Tag bei einer stündlichen Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit von 1 Volumen mit einer Gesamtmenge von 46,2 t entsprechend 61,4 m3 Katalysator gefüllt. Bei geschlossenem Ventil 2 in der Rohrleitung 1 und geschlossenem Ventil 31 in der Rohrleitung 23 wird die Anlage auf etwa 0,135 at = 125 mm Hg evakuiert. Dann wird ein Inertgas, z. B. Stickstoff, durch eine Rohrleitung 27 (geöffnetes Ventil 32) in die Anlage eingeführt, um die in der Anlage verbliebene Luft durch eine Rohrleitung 29 herauszuspülen. Sobald die Konzentration an Sauerstoff in dem Inertgas nicht größer ist als etwa 1%, wird das Inertgas durch Wasserstoff oder ein Wasserstoff enthaltendes Gas ersetzt. Der Wasserstoff oder das Wasserstoff enthaltende Gas wird mittels eines Kompressors 26 umgewälzt, wobei die Ventile 2, 32 und 30 geschlossen und das Ventil 31 geöffnet sind. Im vorliegenden Falle werden dann vorzugsweise die Temperaturen des umgewälzten, Wasserstoff enthaltenden Gases, also des Trocknungsgases, auf etwa 232° C erhöht und zwischen etwa 2700 und 270 000 Nm3 Wasserstoff pro Stunde durch die öfen und Reaktoren, den Abscheider und den Trockner umgewälzt. Die Temperatur des Abscheiders 21 wird bei 21 ° C oder darunter gehalten, um die Belastung der Trockner zu verringern. Je tiefer die Temperatur im Abscheider liegt, desto mehr Wasser wird im Abscheider 21 kondensiert und desto weniger Wasser muß durch die Trockner entfernt werden. Abscheidertemperaturen unter etwa 210C sind in Verbindung mit Festbetttrocknern vorzuziehen. Die Entwässerung des Katalysators in Gegenwart des Trocknungsgases wird fortgesetzt, bis der Wasserpartialdruck im Trocknungsgas am Dämpfeaustritt der Reaktionszone nicht mehr als etwa 1 bis 3 mm Hg beträgt, wenn der zu konditionierende Katalysator mit einem Trocknungsgas eines Wasserpartialdrucks nicht über 0,06 mm Hg in einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 300 bis 3000 Nm3 Trocknungsgas pro Stunde und Tonne Katalysator entsprechend 4,1 bis 41 Nm3 Trocknungsgas/Min./m3 Katalysator in Berührung gebracht wird.The reactors R 1 , R 2 and R 3 with the reference numerals 7, 12, 17 are filled with the amount of fresh catalyst that is required to produce a suitable flow rate of the liquid, based on the catalyst volume, ie a space flow rate as they , is necessary for the minimum steam inlet temperature at which the heavy gasoline to a C 5 + first reformate with the desired octane (leaded) can be reformed. For example, a plant for the treatment of 1590 m 3 of heavy gasoline per day at an hourly space flow rate of the liquid of 1 volume is filled with a total amount of 46.2 t, corresponding to 61.4 m 3 of catalyst. With the valve 2 in the pipeline 1 closed and the valve 31 in the pipeline 23 closed, the system is evacuated to about 0.135 at = 125 mm Hg. Then an inert gas, e.g. B. nitrogen, introduced into the system through a pipe 27 (open valve 32) in order to flush out the air remaining in the system through a pipe 29. Once the concentration of oxygen in the inert gas is no greater than about 1%, the inert gas is replaced with hydrogen or a gas containing hydrogen. The hydrogen or the hydrogen-containing gas is circulated by means of a compressor 26, the valves 2, 32 and 30 being closed and the valve 31 being opened. In the present case, the temperatures of the circulated hydrogen-containing gas, i.e. the drying gas, are then preferably increased to about 232 ° C. and between about 2700 and 270,000 Nm 3 of hydrogen per hour through the ovens and reactors, the separator and the dryer. The temperature of the separator 21 is maintained at 21 ° C. or below to reduce the load on the dryers. The lower the temperature in the separator, the more water is condensed in the separator 21 and the less water has to be removed by the dryer. Separator temperatures below about 21 ° C. are to be preferred in connection with fixed bed dryers. The dehydration of the catalyst in the presence of the drying gas is continued until the water partial pressure in the drying gas at the vapor outlet of the reaction zone is not more than about 1 to 3 mm Hg, if the catalyst to be conditioned with a drying gas of a water partial pressure not exceeding 0.06 mm Hg in a Flow rate of about 300 to 3000 Nm 3 of drying gas per hour and ton of catalyst corresponding to 4.1 to 41 Nm 3 of drying gas / min. / M 3 of catalyst is brought into contact.
Die Vorteile, die durch Trocknung des Platingruppenmetall-Reformierkatalysators in der vorstehend beschriebenen Weise und Reformierung von Schwerbenzin, insbesondere der C6-121°C-Fraktion, bei niederen Drucken im Bereich von Atmosphärendruck bis 28,1 atü, vorzugsweise 7,0 bis 21,1 atü, unter trockenen Bedingungen erzielt werden, gehen aus dem nachstehenden Betriebsbericht hervor. Dieser umfaßt eine anfängliche Betriebsperiode, eine Regeneration und eine zweite Betriebsperiode; während der Betriebsperioden wurde C5+-Reformat mit einer Oktanzahl zwischen 109 und 112 (verbleit) hergestellt. Die beiden Betriebsperioden dauerten je etwa 3 Monate.The advantages by drying the platinum group metal reforming catalyst in the manner described above and reforming of heavy gasoline, especially the C 6 -121 ° C fraction, atmospheres gauge at low pressures in the range of atmospheric to 28.1, preferably 7.0 to 21 . This includes an initial operating period, a regeneration and a second operating period; during the periods of operation C was prepared 5 + reformate having an octane number 109-112 (leaded). The two operating periods each lasted about 3 months.
Einsatzmaterial:Input material:
Ce-121°C-Fraktion eines
Mid-Continent-SchwerbenzinsC e -121 ° C fraction one
Mid-continent heavy fuel
Paraffine 51,2 VolumprozentParaffins 51.2 percent by volume
Olefine 0 VolumprozentOlefins 0 percent by volume
Naphthene 45,7 VolumprozentNaphthenes 45.7 percent by volume
Aromaten 3,1 VolumprozentAromatics 3.1 volume percent
100,0 Volumprozent100.0 percent by volume
Katalysator: ungebrauchtCatalyst: unused
Platin 0,61 GewichtsprozentPlatinum 0.61 percent by weight
Chlor 0,7 GewichtsprozentChlorine 0.7 percent by weight
Träger: TonerdeCarrier: clay
Katalysatorbehandlung bei der Konditionierung
Trocknungsgas: WasserstoffCatalyst treatment in conditioning
Drying gas: hydrogen
0Ctemperature
0 C
Nm3 Trocknungsgas/h/m3
KatalysatorSpace flow velocity
Nm 3 drying gas / h / m 3
catalyst
StundenTime
hours
510
515232
510
515
268 bis 482
2880 bis 4400268 to 482
268 to 482
2880 to 4400
2
32
2
3
Bedingungen bei der Reformierung:Reforming conditions:
ungetrocknetes UmwälzgasWater partial pressures,
undried circulating gas
Zusatz von 3 cm3 Octane number RON at
Addition of 3 cm 3
Volumen Flüssigkeit prospeed,
Volume of liquid per
Wasserstoß nach 29 Tagen.Water surge after 29 days.
** Wasserstoß nach 53 Tagen.** Water surge after 53 days.
(Fortsetzung)(Continuation)
ungetrocknetes UmwälzgasWater partial pressures,
undried circulating gas
Zusatz von 3 cm3 Octane number RON at
Addition of 3 cm 3
Volumen Flüssigkeit prospeed,
Volume of liquid per
Als Trocknungsgas wird vorzugsweise Wasserstoff oder ein Wasserstoff enthaltendes Gas mit wenigstens 50 Volumprozent Wasserstoff und dem Rest C1- bis C^Kohlenwasserstoffen verwendet. Bei der trockenen Reformierung wird zweckmäßig bei Drücken von 3,5 bis 28,1 atü und vorzugsweise 10,55 bis 21,1 atü und Temperaturen von wenigstens 482"C, aber nicht höher als 11° C unter der Katalysator-Inaktivierungstemperatur in Gegenwart von nicht mehr als 0,2 und vorzugsweise 0,1 bis 0,2 mm Hg Wasserpartialdruck, gemessen in den aus der Reaktionszone abfließenden Dämpfen, gearbeitet. Vorzugsweise wird ein Katalysator benutzt, dessen Konzentration an Platingruppenmetall innerhalb der Grenzen von 0,1 bis etwa 2 Gewichtsprozent oder darüber und dessen Konzentration an Chlor und/oder Fluor innerhalb der Grenzen von 0,1 bis etwa 0,8 Gewichtsprozent liegt. Anwesende Tonerde kann bis zu 45 Gewichtsprozent Kieselsäure enthalten.The drying gas used is preferably hydrogen or a gas containing hydrogen with at least 50 percent by volume hydrogen and the remainder C 1 - to C ^ hydrocarbons. In the dry reforming is expediently at pressures of 3.5 to 28.1 atmospheres and preferably 10.55 to 21.1 atmospheres and temperatures of at least 482 "C, but not higher than 11 ° C below the catalyst inactivation temperature in the presence of not more than 0.2 and preferably 0.1 to 0.2 mm Hg water partial pressure, measured in the vapors flowing out of the reaction zone, is used Percent by weight or above and the concentration of chlorine and / or fluorine within the limits of 0.1 to about 0.8 percent by weight, alumina present can contain up to 45 percent by weight of silica.
Nachstehend wird eine bevorzugte Arbeitsweise unter Einschluß der Konditionierung des Katalysators in einer Vorrichtung gemäß F i g. 1 beschrieben.The following is a preferred procedure involving conditioning the catalyst in a device according to FIG. 1 described.
Die Anlage wird über eine Rohrleitung 29 auf etwa 0,135 at —125 mm Hg evakuiert und mit einem Inertgas wie Stickstoff oder Abgas ausgespült, bis die Sauerstoffkonzentration in dem aus dem Reaktor 17 abfließenden Gas nicht höher ist als etwa 1 %· Danach wird das Ventil 30 geschlossen und das Ventil 31 geöffnet. Dann wird das Trocknungsgas durch die Rohrleitung 27 in die Anlage eingeführt. Wenn der Druck in der Anlage zwischen etwa 1,76 und 14,05 atü beträgt, wird das Ventil 32 geschlossen und das Trocknungsgas mittels eines Kompressors 26 umgewälzt und in dem Kühler 19 mittels eines Kühlmittels, üblicherweise Wasser, auf wenigstens 21° C gekühlt. Das teilweise getrocknete Trocknungsgas wird mit einer hinreichenden Menge eines festen Absorptionsmittels, etwa einem 4- bis 5-Ängström-Molekularsieb, Tonerde oder einem anderen Trockenmittel, in Berührung gebracht, um seinen Feuchtigkeitsgehalt auf einen Wasserpartialdruck nicht über etwa 0,01 bis 0,06 mm Hg zu senken.The system is evacuated to about 0.135 at -125 mm Hg via a pipe 29 and with an inert gas flushed out such as nitrogen or exhaust gas until the oxygen concentration in the outflow from the reactor 17 Gas is not higher than about 1%. Thereafter, the valve 30 is closed and the valve 31 is opened. Then the drying gas is introduced into the plant through the pipe 27. When the pressure is in the system is between about 1.76 and 14.05 atm, the valve 32 is closed and the drying gas is circulated by means of a compressor 26 and in the cooler 19 is cooled to at least 21 ° C. by means of a coolant, usually water. Partly dried drying gas is mixed with a sufficient amount of a solid absorbent such as brought into contact with a 4 to 5 angstrom molecular sieve, clay or another desiccant, so as to lower its moisture content to a partial pressure of water not above about 0.01-0.06 mm Hg.
Das umlaufende Trocknungsgas wird in den Erhitzern 5, 10 und 15 zunächst auf 232° C erhitzt. Die Temperatur wird unter etwa 371° C gehalten, bis der Wasserpartialdruck in dem aus dem Reaktor 17 ausfließenden Material nicht höher ist als etwa 100 mm Hg, dann auf etwa 371 bis 385°C gesteigert, bis der Wasserpartialdruck in dem aus dem Reaktor 17 ausfließenden Material nicht höher ist als etwa 35 mm Hg, und dann auf etwa 427 bis 4410C erhöht und in diesem Bereich gehalten, bis der Wasserpartialdruck in dem aus dem Reaktor 17 austretenden Material nicht größer ist als etwa 10 mm Hg. Danach wird die Temperatur des Trocknungsgases auf etwa 510° C gesteigert und in dieser Höhe gehalten, bis der Wasserpartialdruck im abfließenden Gas aus dem Reaktor 17 nicht mehr als 1 bis 3 mm Hg beträgt. Während dieser Trocknung des Katalysators wird das Trockunngsgas mit einer Raumströmungsgeschwindigkeit von etwa 4,1 bis 41 Nm3/Min./m3 Katalysator durch die Reaktoren umgewälzt. In der letzten Periode der Konditionierung ist der Wasserpartialdruck in dem umlaufenden Trocknungsgas, das den Trockner 24 verläßt, nicht größer als 0,06 mm Hg. In abgewandelter Arbeitsweise kann auch — sobald der Wasserpartialdruck in dem aus dem Reaktor 27 abfließenden Material weniger als 100 mm Hg beträgt — die Temperatur des Trocknungsgases schrittweise von 371 bis 385° C entsprechend dem Rückgang des Wasserpartialdrucks im abfließenden Material erhöht werden, und zwar in einem Ausmaß von etwa 0,8 bis 1,00C pro 1 mm Hg Rückgang des Wasserpartialdrucks im abfließenden Material.The circulating drying gas is initially heated to 232 ° C. in the heaters 5, 10 and 15. The temperature is maintained below about 371 ° C until the partial pressure of water in the material flowing out of reactor 17 is no higher than about 100 mm Hg, then increased to about 371 to 385 ° C until the partial pressure of water in the material flowing out of reactor 17 is increased Material is no higher than about 35 mm Hg, and then increased to about 427 to 441 0 C and held in this range until the water partial pressure in the material exiting the reactor 17 is no greater than about 10 mm Hg. Thereafter, the temperature of the drying gas is increased to about 510 ° C. and held at this level until the water partial pressure in the gas flowing out of the reactor 17 is not more than 1 to 3 mm Hg. During this drying of the catalyst, the drying gas is circulated through the reactors at a space flow rate of about 4.1 to 41 Nm 3 / min./m 3 catalyst. In the last conditioning period, the water partial pressure in the circulating drying gas leaving the dryer 24 is not greater than 0.06 mm Hg Hg is - the temperature of the drying gas gradually 371-385 ° C according to the decrease of the water partial pressure in the effluent material to be increased, and to an extent of about 0.8 to 1.0 0 C per 1 mm Hg decrease in water partial pressure in the effluent Material.
Der Katalysator ist nun für die trockene Reformierung konditioniert, wenn die Konzentration an Wasser im Schwerbenzineinsatzmaterial 0,0015 Gewichtsprozent nicht übersteigt und die Konzentration an Wasser im Umwälzgas nicht größer ist als 0,0001% bei 14,05 atü. Das Wasser in den Reaktoren 7, 12 und 17, das aus dem Katalysator, dem eingesetzten Schwerbenzin und dem Umwälzgas stammt, liegt dann vorzugsweise innerhalb derGrenze vonO,10bisO,2mmHg, gemessen am Punkte in der Austrittsleitung des Reaktors 17. Nun wird das Trocknungsgas, sofern es von Wasserstoff oder dem vorgenannten wasserstoffhaltigen Gas verschieden war, durch Wasserstoff oder ein Wasserstoff enthaltendes Gas vorbeschriebener Art, in dem der Wasserpartialdruck nicht höher ist als in dem aus dem Trockner 24 austretenden Trocknungsgas, ersetzt. Der Druck in der Anlage wird auf den Betriebsdruck gesteigert, bei diesem Ausführungsbeispiel auf weniger als 28,1 atü und beispielsweise 14,1 atü. Gleichzeitig mit dem Ersatz des Hauptteiles oder der Gesamtmenge des von Wasserstoff oder wasserstoffhaltigem Gas verschiedenen Trocknungsgases werden die Temperaturen an den Dämpfeeintrittsstellen der Reaktoren 7, 12 und 17 — sofern erforderlich — auf die Betriebstemperaturen abgesenkt und Schwerbenzin von einer nicht dargestellten Vorratsstelle mittels einer nicht dargestellten Pumpe durch die Rohrleitung 1 (geöffnetes Ventil 2) in die Rohrleitung 3 eingeführt; dort mischt sich die Schwerbenzinbeschickung mit dem Umwälzgas unter Bildung eines Gemisches mit einem Wasserstoff-Schwerbenzin-The catalyst is now conditioned for dry reforming when the concentration of water in the heavy gasoline feedstock does not exceed 0.0015 percent by weight and the concentration of water in the circulating gas is not greater than 0.0001% at 14.05 atm. The water in reactors 7, 12 and 17, that originates from the catalyst, the heavy fuel used and the circulating gas, is then preferably within the limit of 0.1 to 0.2 mmHg, measured at the point in the outlet line of the Reactor 17. Now the drying gas, provided it is hydrogen or the aforementioned hydrogen-containing Gas was different from hydrogen or a hydrogen-containing gas Type in which the water partial pressure is not higher than in the drying gas emerging from the dryer 24, replaced. The pressure in the system is increased to the operating pressure, in this embodiment to less than 28.1 atmospheres and for example 14.1 atm. Simultaneously with the replacement of the main part or the total amount of that of hydrogen or Hydrogen-containing gas, different drying gases, are the temperatures at the vapor entry points the reactors 7, 12 and 17 - if necessary - lowered to the operating temperatures and heavy fuel from a supply point, not shown, by means of a pump, not shown the pipe 1 (open valve 2) is inserted into the pipe 3; the heavy fuel charge mixes there with the circulating gas to form a mixture with a hydrogen-heavy gasoline
Molverhältnis zwischen etwa 0,5:1 und 25:1 und vorzugsweise zwischen etwa 3:1 und 10:1. Beispielsweise wird eine Schwerbenzinbeschickung zugeführt. (C„-121 ° C-Mid-Continent-Schwerbenzin), deren Stickstoffgehalt 0,0001 %, deren Arsengehalt 2 · 10-9 und S deren Bleigehalt 2 ■ 10~9 nicht übersteigt.Molar ratio between about 0.5: 1 and 25: 1 and preferably between about 3: 1 and 10: 1. For example, a heavy gasoline charge is added. Whose arsenic content 2 x 10- 9 and S whose lead content ■ 2 10 ~ 9 does not exceed (C "-121 ° C Mid-Continent-naphtha), the nitrogen content of 0.0001%.
Das Beschickungsgemisch wird in der Rohrschlange 4 eines Ofens 5 auf die Reaktionstemperatur der Reformierung erhitzt, fließt durch eine Rohrleitung 6 zum Reaktor 7 und in diesem abwärts zu seinem Dämpfeaustritt und dann durch eine Rohrleitung 8 zur Rohrschlange 9 eines Ofens 10; hier wird das aus dem ersten Reaktor abfließende Material wieder auf eine für die Reformierung geeignete Reaktionstemperatur aufgeheizt. Diese Temperatur kann gleich, höher oder tiefer sein als die Temperatur am Dämpfeeintritt zum Reaktor 7. Das wieder aufgeheizte Material fließt durch eine Rohrleitung H und in Abwärtsrichtung durch den Reaktor 12. Das aus diesem zweiten Reaktor abfließende Gemisch strömt durch so eine Rohrleitung 13 zur Heizschlange 14 eines Ofens 15, und wird dort wieder auf eine für die Reformierung geeignete Reaktionstemperatur aufgeheizt; diese Temperatur kann gleich, höher oder tiefer sein als die Reaktionstemperaturen an den Eintrittsstellen der as Reaktoren 7 und 12. Das Gemisch fließt dann durch eine Rohrleitung 16 und abwärts durch den Reaktor 17. Das aus diesem dritten Reaktor abfließende Reaktionsgemisch strömt durch eine Rohrleitung 18 zu einem Kühler 19.The feed mixture is in the coil 4 of a furnace 5 to the reaction temperature the reforming heated, flows through a pipe 6 to the reactor 7 and down in this its steam outlet and then through a pipe 8 to the pipe coil 9 of a furnace 10; here will the material flowing out of the first reactor back to a reaction temperature suitable for the reforming heated up. This temperature can be the same, higher or lower than the temperature on Vapors enter the reactor 7. The reheated material flows through a pipe H and in a downward direction through the reactor 12. The mixture flowing out of this second reactor flows through so a pipe 13 to the heating coil 14 of a furnace 15, and is there again on a for reforming heated to a suitable reaction temperature; this temperature can be the same, higher or lower than that Reaction temperatures at the entry points of the as Reactors 7 and 12. The mixture then flows through conduit 16 and down through reactor 17. The reaction mixture flowing out of this third reactor flows through a pipe 18 to a Cooler 19.
Im Kühler 19 wird das aus dem dritten Reaktor abfließende Reaktionsgemisch auf eine Temperatur gekühlt, bei der Wasser sowie C4- und höhere Kohlenwasserstoffe kondensieren, vorzugsweise auf etwa 210C, um die Belastung der Trockner zu steuern. Die Einhaltung tieferer Kühlertemperaturen hängt von den örtlichen Gegebenheiten ab, gewöhnlich wiegt jedoch die geringere Belastung der Trockner nicht die gesteigerten Kosten einer Kühlung auf merklich tiefere Temperaturen auf. Aus dem Kühler 19 fließt das gekühlte Reaktionsgemisch durch eine Rohrleitung 20 zu dem Flüssigkeits-Gas-Abscheider 21, wo sich die C4- und schwereren Kohlenwasserstoffe sowie Wasser vom Wasserstoff und den C1- bis C3-Kohlenwasserstoffen trennen.In the cooler 19, the reaction mixture flowing out of the third reactor is cooled to a temperature at which water and C 4 and higher hydrocarbons condense, preferably to about 21 ° C., in order to control the load on the dryer. Maintaining lower cooler temperatures depends on the local conditions, but the lower load on the dryer usually does not outweigh the increased costs of cooling to noticeably lower temperatures. The cooled reaction mixture flows from the cooler 19 through a pipe 20 to the liquid-gas separator 21, where the C 4 and heavier hydrocarbons and water are separated from the hydrogen and the C 1 to C 3 hydrocarbons.
Die C4- und schwereren Kohlenwasserstoffe werden aus dem Abscheider 21 durch eine Rohrleitung 22 abgezogen und fließen zu entsprechenden Vorrichtungen für die endgültige Fertigstellung des Reformats, wie Stabilisierung, Fraktionierung oder Zusatz von Additiven. Das Wasser fließt aus dem Abscheider 21 durch eine Rohrleitung 28 in eine Abfall-Leitung.The C 4 and heavier hydrocarbons are drawn off from the separator 21 through a pipeline 22 and flow to appropriate devices for the final completion of the reformate, such as stabilization, fractionation or the addition of additives. The water flows from the separator 21 through a pipe 28 into a waste line.
Der Wasserstoff sowie die C3- und höheren Kohlenwasserstoffe bilden das Umwälzgas. Dieses fließt vom Abscheider 21 durch eine Rohrleitung 23 zum Trockner 24 (geöffnetes Ventil 31). Sofern das Volumen an Umwälzgas größer ist, als das zur Aufrechterhaltung des Wasserstoff-Schwerbenzin-Molverhältnisses erforderliche Volumen, wird ein Teil des Umwälzgases zur Durchführung anderer Arbeitsverfahren in die Hauptgasleitung der Raffinerie abgeleitet.The hydrogen and the C 3 and higher hydrocarbons form the circulating gas. This flows from the separator 21 through a pipe 23 to the dryer 24 (open valve 31). If the volume of circulating gas is greater than the volume required to maintain the hydrogen / heavy gasoline molar ratio, part of the circulating gas is diverted into the main gas line of the refinery to carry out other work processes.
Der Wasserpartialdruck in dem vom Abscheider bei 21°C abströmenden Gas liegt gewöhnlich zwischen etwa 15 und 20 mm Hg. Der Trockner 24 umfaßt eine Mehrzahl von Trocknungsbehältern, von denen einige in den zu trocknenden Gasstrom und einige in die Regenerationsstufe des Arbeitszyklus geschaltet sind. Die Verringerung des Wasserpartialdrucks im Umwälzgas von 20 auf 0,01 mm Hg erfordert ein Inberührungbringen mit etwa 5 bis 20 kg eines Molekularsiebmaterials (4 bis 5 Ängström) pro 1000 Nm3 des zu trocknenden Umwälzgases. Das getrocknete Umwälzgas mit einem Wasserpartialdruck von 0,01 bis 0,06 mm Hg fließt durch eine Rohrleitung 25 zur Saugseite des Kompressors 26, wird dort wieder auf einen Druck etwas oberhalb des im Reaktor 7 herrschenden Druckes komprimiert und fließt dann durch die Rohrleitung 3 zurück zur Heizschlange 4 im Ofen 5. An irgendeiner Stelle in der Rohrleitung 3 zwischen dem Kompressor 26 und der Heizschlange 4 wird das Schwerbenzin mit dem getrockneten Umwälzgas zur Bildung der Beschickung vermischt. Der Trockner 24 kann auch hinter dem Kompressor 26, d. h. zwischen dem Kompressor 26 und dem Ofen 5, angeordnet werden.The water partial pressure in the gas leaving the separator at 21 ° C. is usually between about 15 and 20 mm Hg. The dryer 24 comprises a plurality of drying vessels, some of which are connected to the gas stream to be dried and some to the regeneration stage of the operating cycle. The reduction of the water partial pressure in the circulating gas from 20 to 0.01 mm Hg requires contacting with about 5 to 20 kg of a molecular sieve material (4 to 5 angstroms) per 1000 Nm 3 of the circulating gas to be dried. The dried circulating gas with a water partial pressure of 0.01 to 0.06 mm Hg flows through a pipe 25 to the suction side of the compressor 26, is there again compressed to a pressure slightly above the pressure prevailing in the reactor 7 and then flows back through the pipe 3 to the heating coil 4 in the furnace 5. At some point in the pipeline 3 between the compressor 26 and the heating coil 4, the heavy gasoline is mixed with the dried circulating gas to form the charge. The dryer 24 can also be arranged behind the compressor 26, ie between the compressor 26 and the furnace 5.
Claims (5)
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 006 104, 1 089 902.Considered publications:
German Auslegeschriften No. 1 006 104, 1 089 902.
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US4582760A | 1960-07-28 | 1960-07-28 |
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- 1961-07-20 DE DES74920A patent/DE1207534B/en active Pending
Patent Citations (2)
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DE1006104B (en) * | 1955-03-21 | 1957-04-11 | Bataafsche Petroleum | Process for the catalytic reforming of gasoline-type hydrocarbon mixtures |
DE1089902B (en) * | 1958-07-08 | 1960-09-29 | Iashellia Res Ltd | Process for the catalytic conversion of hydrocarbon oil fractions |
Also Published As
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GB994412A (en) | 1965-06-10 |
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