DE1208024B - Process for making a high octane gasoline - Google Patents

Process for making a high octane gasoline

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DE1208024B
DE1208024B DEC20007A DEC0020007A DE1208024B DE 1208024 B DE1208024 B DE 1208024B DE C20007 A DEC20007 A DE C20007A DE C0020007 A DEC0020007 A DE C0020007A DE 1208024 B DE1208024 B DE 1208024B
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isocracking
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

ClOgClog

Deutsche KL: 23 b-1/04 German KL: 23 b -1/04

Nummer: 1 208 024Number: 1 208 024

Aktenzeichen: C 20007IV d/23 bFile number: C 20007IV d / 23 b

Anmeldetag: 21. Oktober 1959Filing date: October 21, 1959

Auslegetag: 30. Dezember 1965Opening day: December 30, 1965

Der zur Herstellung von Motoren mit immer größerer Verdichtungszahl führenden Entwicklung folgend, haben die Erdölraffinerien Benzinprodukte mit ständig steigender Oktanzahl geliefert. Diese Oktanwerte oder -zahlen werden nach Standardmethoden bestimmt, und zwar durch Vergleiche mit Standard-Treibstoffen in einem Einzylindermotor unter speziellen Bedingungen hinsichtlich Geschwindigkeit, Zündeinstellung, Luft-Treibstoff-Verhältnis, Einlaßtemperatur des Gemisches usw. Die beiden üblichen Methoden zur Bestimmung der Oktanzahl werden als »Research« (CFR-R) oder F-1-Oktanwert-Bestimmung und als »older Motor Method« (CFR-M) oder F-2-Oktanwert-Bestimmung bezeichnet. Die Oktanzahl stellt ein wesentliches Kennzeichen für die Qualität xs eines Benzins, d. h. seine Leistung im durchschnittlichen Kraftfahrzeugmotor dar.The development leading to the manufacture of engines with ever greater compression ratios Following, the petroleum refineries have supplied gasoline products with ever increasing octane ratings. These Octane values or numbers are determined according to standard methods, namely by comparing with Standard fuels in a single cylinder engine under special speed conditions, Ignition timing, air-fuel ratio, inlet temperature of the mixture, etc. The two usual ones Methods for determining the octane number are called "Research" (CFR-R) or F-1 octane determination and referred to as the "older Motor Method" (CFR-M) or F-2 octane determination. The octane number represents an essential characteristic for the quality xs a gasoline, d. H. its performance in the average motor vehicle engine.

Zur Herstellung von Treibstoffen mit hoher Oktanzahl, wie sie heute für die Motoren mit hoher Verdichtungszahl erforderlich sind, werden Raffinationsverfahren angewendet, die die Bildung von aromatischen Kohlenwasserstoffen weitgehend verstärken. Typisch hierfür sind die katalytischen Reformierungsverfahren, in denen Naphthene dehydriert werden. Obwohl ein Benzin mit hohem Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen einen hohen Oktanwert (F-1-Oktanzahl) besitzt und in bezug auf die Oktanzahl bestimmte Motoren mit hoher Verdichtungszahl befriedigen kann, zeigte es sich, daß diese üblichen Oktanwerte in bezug auf die Qualität des Benzins und seine Leistung unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen irreführend sein können. Denn obgleich aromatische Kohlenwasserstoffe mit 10 oder mehr Kohlenstoffatomen (Siedepunkt über 165°Q dem Kraftstoff eine angemessene Oktanzahl verleihen, neigen die solche Aromaten enthaltenden Kraftstoffe zur Bildung von Ablagerungen im Motor, wodurch die für den Motor erforderliche Oktanzahl erhöht wird und beim Verbrennungsvorgang unerwünschte Erscheinungen ausgelöst werden.For the production of fuels with a high octane number, such as those used today for engines with a high compression ratio If necessary, refining processes are used which result in the formation of aromatic To a large extent reinforce hydrocarbons. Typical for this are the catalytic reforming processes, in which naphthenes are dehydrated. Although a gasoline with a high aromatic content Hydrocarbons have a high octane value (F-1 octane number) and in relation to the octane number certain engines with high compression ratio can satisfy, it turned out that these usual Octane values relating to the quality of the gasoline and its performance under actual operating conditions can be misleading. Because although aromatic hydrocarbons with 10 or more Carbon atoms (boiling point above 165 ° Q give the fuel an appropriate octane number, the fuels containing such aromatics tend to form deposits in the engine, whereby the octane number required for the engine is increased and undesirable during the combustion process Appearances are triggered.

Insbesondere bei einigen der üblichen Benzin-Kraftstoffe mit hohem Gehalt an aromatischen Verbindungen zeigte sich, daß der festgestellte F-1-Oktanwert als Kriterium für die Leistung im Kraftfahrzeugverkehr unzutreffend ist. Eine genauere Kennzeichnung der Leistung eines Benzinkraftstoffes, insbesondere bei seiner Verwendung in den heutigen Motoren mit hoher Verdichtungszahl gibt der »Straßenwert« oder die »Straßen-Oktanzahl«, die nach dem »Modified Uniontown Test« (Coordinating Research Council designation F-28), einem zur Zeit in der Automobil- und Erdölindustrie allgemein angewendeten Test er-Verfahren zur Herstellung eines Benzins mit
hohem Oktanwert
In particular in the case of some of the conventional gasoline fuels with a high content of aromatic compounds, it was found that the determined F-1 octane value is incorrect as a criterion for the performance in motor vehicle traffic. A more precise description of the performance of a gasoline fuel, especially when it is used in today's engines with a high compression ratio, is the "road value" or the "road octane number", which according to the "Modified Uniontown Test" (Coordinating Research Council designation F-28), a test method for producing a gasoline currently in common use in the automotive and petroleum industries
high octane value

Anmelder:Applicant:

California Research Corporation,California Research Corporation,

San Francisco, Calif. (V. St. A.)San Francisco, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr. W. Beil und A. Hoeppener, Rechtsanwälte,Dr. W. Beil and A. Hoeppener, lawyers,

Frankfurt/M.-Höchst, Adelonstr. 58Frankfurt / M.-Höchst, Adelonstr. 58

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

John Walter Scott jun., Ross, Calif. (V. St. A.)John Walter Scott Jr., Ross, Calif. (V. St. A.)

mittelt wird. Nach diesem Test wird die Klopffestigkeit der Kraftstoffe in Kraftfahrzeugen auf der Straße oder auf einem Chassisdynamometer (entspricht dem Betrieb auf der Straße) bestimmt, und zwar bei der Geschwindigkeit, bei der die stärkste Neigung zum Klopfen auftritt. Die für den Versuchskraftstoff ermittelte Straßen-Oktanzahl entspricht der eines Vergleichsgemisches von Kraftstoffen, das bei gleicher Zündeinstellung das gleiche leichte Klopfen wie der Versuchskraftstoff zeigt. Sie wird im allgemeinen an verschiedenen der vielgefahrenen Automodellen ermittelt und ein Durchschnittswert errechnet. Während die auf diese Weise erhaltenen Werte tatsächlich der Wirklichkeit entsprechen insofern, als die Kraftstoffe tatsächlich straßengeprüft sind, sind solche Tests kostspielig und zeitraubend. Außerdem sind sie infolge der von den verschiedenen Laboratorien unterschiedlich ausgewählten Versuchsfahrzeuge Schwankungen unterworfen. Aus diesem Grunde ist es bei der Automobil- und Erdölindustrie Brauch geworden, die Straßen-Oktanwerte einerseits aus einer Beziehung zwischen F-I- und F-2-Werten zu errechnen und sie andererseits aus umfangreichen praktischen Straßenversuchen zu ermitteln. Die bei einer solchen Versuchsreihe erhaltenen Ergebnisse wurden von der »Petroleum Laboratory, E. I. du Pont de Nemours & Company, Inc., im Vorabdruck Nr. 2, Abschnitt C-3 (Midyear Meeting of the American Petroleum Institute's Division of Refining, May 14, 1957), bekanntgegeben und sind in den »Proceedings of the Institute« enthalten. Innerhalb dieses Programmsis averaged. After this test, the knock resistance of fuels in motor vehicles is assessed on the road or on a chassis dynamometer (corresponds to operation on the road), namely at the Speed at which the greatest tendency to knock occurs. The one determined for the test fuel Street octane number corresponds to that of a comparison mixture of fuels with the same Ignition timing shows the same light knock as the test fuel. She is generally on various of the popular car models are determined and an average value is calculated. While the values obtained in this way actually correspond to reality insofar as the fuels are actually road tested, such tests are costly and time consuming. Besides, they are as a result of the test vehicles selected differently by the various laboratories subject. For this reason it has become the custom in the automotive and petroleum industries that Street octane values on the one hand from a relationship between F-I and F-2 values and calculate them on the other hand to determine from extensive practical road tests. The one in such a series of experiments Results obtained were from the Petroleum Laboratory, E. I. du Pont de Nemours & Company, Inc., preprint No. 2, Section C-3 (Midyear Meeting of the American Petroleum Institute's Division of Refining, May 14, 1957) and are in the Proceedings of the Institutes «included. Within this program

509 760/315509 760/315

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wurden insgesamt vierundsiebzig typische Kraftstoffe Komponenten sind so aufeinander abgestimmt, daßA total of seventy-four typical fuels components are coordinated so that

nach dem Modified-Uniontown-Test-Verfahren stra- eine Katalysatorstärke (der Ausdruck wird nach-according to the Modified Uniontown test procedure stra- a catalyst strength (the term is used after-

ßengeprüft. Bei den derzeitigen Kraftfahrzeugen stehend erklärt) von etwa 0,1 bis 2,0 erhalten wird. Dietested. In current automobiles (explained standing) from about 0.1 to 2.0 is obtained. the

wurde festgestellt, daß die erhaltenen Straten-Oktan- Isocrackanlagearbeitetbei einem Druck von mindestensthe resulting Straten octane isocracking equipment was found to operate at a pressure of at least

werte im wesentlichen den Werten entsprechen, die 5 etwa 28 kg/cm2 und einer durchschnittlichen Kataly-values essentially correspond to the values that 5 approx. 28 kg / cm 2 and an average catalyst

aus bekannten F-I- und F-2-Werten unter Anwendung satortemperatur von etwa 150 bis 37O0C.known from FI and F-2 values using sator temperature of about 150 to 37o C. 0

der folgenden Gleichung errechnet wurden: Durch die kritische Abstimmung der Verfahrens-using the following equation: Through the critical coordination of the procedural

Straßen-Oktanwert variablen in Verbindung mit der Abstimmung derStreet octane value variables in connection with the tuning of the

„ . ,„ Λ . -_ - _, . .. , . . Katalysatorbestandteile wurde es möglich, gleichzeitig". , “ Λ . -_ - _,. ..,. . Catalyst components made it possible at the same time

= 0,5 (F-I- + F-2-Oktanwert) + 4,0. 10 mehrere Umsetzungen zu erreichen, wie die Isomeri-= 0.5 (FI + F-2 octane value) + 4.0. 10 to achieve several conversions, such as the isomeric

Während die in der Beschreibung angegebenen F-I- sierung, Disproportionierung und vorzugsweise hy- und F-2-Oktanzahlen tatsächlich ermittelte Labora- drierende Crackung, so daß niedrigersiedende, cyclische toriumsdaten darstellen, sind die Straßen-Oktanwerte Verbindungen in hohen molaren Ausbeuten sowie im allgemeinen unter Anwendung der vorstehenden niedrigersiedende Paraffine entstehen, bei denen das Gleichung ermittelt worden. 15 Verhältnis von Isoparaffinen zu normalen ParaffinenWhile the F-I- ization, disproportionation and preferably hy- and F-2 octane numbers actually determined laboratory cracking, so that lower-boiling, cyclic To represent torium data, the street octane values are compounds in high molar yields as well generally arise using the above lower-boiling paraffins in which the Equation has been determined. 15 Ratio of isoparaffins to normal paraffins

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwand- höher ist als im thermodynamischen Gleichgewicht, lung einer im wesentlichen von Stickstoff freien Die Herstellung niedrigsiedender Paraffine, bei denen Kohlenwasserstofffraktion mit ausgewähltem Siede- das Verhältnis von Isoverbindungen zu normalen Verbereich und bestimmtem Gehalt an Aromaten und bindungenerheblichhöheristalsimthermodynamischen Nichtaromaten in Benzin mit hohem Oktanwert; es 20 Gleichgewicht, ist wesentlich für die Erzielung der wird nachfolgend als Isocrackverfahren bezeichnet. besonderen Straßen-Oktaneigenschaften des synthe-Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekenn- tischen Benzins und veranschaulicht, daß das erfinzeichnet, daß man eine Erdölfraktion mit einem Ge- dungsgemäße Isocrackverfahren wesentlich von den halt an aromatischen Kohlenwasserstoffen von min- üblichen Hydrokrack- oder Reformierungsverfahren destens 30 Volumprozent, einem Gehalt an basischem 25 abweicht.The invention relates to a method for conversion is higher than in thermodynamic equilibrium, Development of an essentially nitrogen-free The production of low-boiling paraffins in which Hydrocarbon fraction with selected boiling point - the ratio of iso compounds to normal range and certain content of aromatics and bonds is considerably higher than in the thermodynamic Non-aromatics in high octane gasoline; it 20 balance, is essential for achieving the is hereinafter referred to as the isocracking process. special road octane properties of the synthe-Das The method according to the invention is characterized by the characteristic gasoline and is illustrated by the fact that that a petroleum fraction with an isocracking process according to the invention is substantially different from the holds in aromatic hydrocarbons from common hydrocracking or reforming processes at least 30 percent by volume, a content of basic 25 deviates.

Stickstoff von weniger als 0,0025 % und einem Siede- Unter diesen Bedingungen wird eine BenzinfraktionNitrogen less than 0.0025% and a boiling point - Under these conditions it becomes a gasoline fraction

bereich zwischen 165 und 345°C zusammen mit min- erhalten mit 5 und mehr Kohlenstoffatomen und einem destens 355 m3 Wasserstoff je Kubikmeter Erdölfrak- niedrigeren Gehalt an Aromaten als das Ausgangstion in einer Isocrackanlage mit einem aus einer material, die unter etwa 165°C siedet und eine Straßenhydrierend wirkenden Komponente auf einem aktiven 30 Oktanzahl (gebleit) von mindestens 95 besitzt. Es jst sauren Crackkatalysatorträger bestehenden und eine besonders vorteilhaft, das Verfahren so zu führen, daß Härte von etwa 0,1 bis 2,0 besitzenden Katalysator in je Kubikmeter umgewandelter Beschickung mehr als Berührung bringt, wobei die Isocrackanlage bei einem etwa 177 m3 Wasserstoff verbraucht werden.
Druck von mindestens etwa 28 kg/cma und mittleren Die angegebenen Siedepunkte oder -bereiche wurden
Range between 165 and 345 ° C together with min- obtained with 5 and more carbon atoms and at least 355 m 3 of hydrogen per cubic meter of petroleum fraction - lower aromatics content than the starting point in an isocracking plant with a material that is below about 165 ° C boils and has a road hydrating component on an active 30 octane number (leaded) of at least 95. It is acidic cracking catalyst support and one particularly advantageous to conduct the process so that catalyst having hardness of about 0.1 to 2.0 in per cubic meter of converted feed brings more than contact, with the isocracking plant consuming about 177 m 3 of hydrogen will.
Pressure of at least about 28 kg / cm a and mean boiling points or ranges indicated were

Katalysatortemperaturen von 150 bis 370°C betrieben 35 je nach dem betreffenden Siedebereich nach dem wird, und daß man vorzugsweise von dem erhaltenen ASTM-Destillationsverfahren D-86 oder D-158 erProdukt einen Umlaufgasstrom mit hohem Wasser- mittelt. Hinsichtlich der Bestimmung der Siedestoffgehalt in einer unter hohem Druck stehenden bereiche und Destillationspunkte der Beschickungs-Gas-Flüssigkeits-Trennanlage abtrennt und diesen und Produktfraktionen wurde eine Toleranz von zusammen mit zugefügtem Wasserstoff in die Iso- 40 10 Volumprozent zugestanden, um den praktischen crackanlage zurückführt, anschließend gegebenenfalls Grenzen, die der Raffinerie-Destillationsanlage und C1 - C3- oder Q - C4-Produkte in einer unter niedri- dem Verfahren gesetzt sind, besser Rechnung zu geren Drücken betriebenen Gas-Flüssigkeits-Trennan- tragen. Der mit 165 bis 345° C angegebene Siedelage abtrennt und aus dem zurückbleibenden, normaler- bereich bezieht sich also auf solche Beschickungen, weise flüssigen Material eine Benzinfraktion mit einem 45 in denen mindestens die 10 %- und 90 °/0-Destillations-Siedepunkt von unter etwa 165° C und eine höher- punkte innerhalb des genannten Bereiches liegen, siedende Fraktion, die gegebenenfalls reformiert und/ während ein mit einem Siedebereich von unter 165°C oder in die Isocrackanlage zurückgeführt werden kann, angegebenes Produkt eine Produktfraktion einschließt, gewinnt. bei der mindestens der 90%-Punkt bei 165°C oderCatalyst temperatures of 150 to 370 ° C. are operated, depending on the boiling range in question, and that a circulating gas stream with high water content is preferably obtained from the ASTM distillation process D-86 or D-158 obtained. With regard to the determination of the boiling substance content in areas under high pressure and the distillation points of the feed gas-liquid separation system and these and product fractions, a tolerance of 10 percent by volume, together with added hydrogen in the iso 40, was granted in order to return to the practical cracking system, then, if necessary, limits that are set for the refinery distillation plant and C 1 - C 3 - or Q - C 4 products in a lower process take better account of gas-liquid separation applications operated at lower pressures. The boiling point given as 165 to 345 ° C separates and from the remaining, normal range relates to such charges, liquid material, a gasoline fraction with a 45 in which at least the 10% and 90 ° / 0 distillation boiling point of below about 165 ° C and a higher point within the stated range, a boiling fraction which, if necessary, reformed and / while a product specified with a boiling range below 165 ° C or can be returned to the isocracking plant includes a product fraction, wins. at least the 90% point at 165 ° C or

Das ernndungsgemäße Verfahren führt zur Her- 50 darunter liegt.The method according to the invention leads to the result being below this.

stellung einer hochwertigen Benzinfraktion, die sauber Bei der Durchführung des vorstehenden Umwandverbrennt und einen Straßen-Oktanwert (gebleit) von lungsverfahrens kann aus der Isocrackanlage ausmindestens 95 aufweist. Als »gebleit« werden solche tretendes Material auf jede beliebige Weise aufKraftstoffe bezeichnet, die 0,79 ecm Tetraäthylblei gearbeitet werden. Gewöhnlich wird ein Umlauf-(TAB) je Liter enthalten. 55 gasstrom mit hohem Wasserstoffgehalt in einer unterCreation of a high quality gasoline fraction that burns cleanly when performing the above conversion and a street (leaded) octane value of ventilation process can be obtained from the isocracking plant at least 95 has. Such leaking material is "leaded" onto fuels in any way denotes, the 0.79 ecm tetraethyl lead are worked. Usually a circular (TAB) included per liter. 55 gas stream with high hydrogen content in a sub

Für das erfindungsgemäße Verfahren wird eine hohem Druck stehenden Gas-Flüssigkeits-Trennanlage zwischen etwa 165 und 3450C siedende Kohlen- abgetrennt, der zusammen mit zugefügtem Wasserstoff Wasserstofffraktion ausgewählt, die mindestens 30 Vo- in die Isocrackanlage rückgeführt wird. Anschließend lumprozent aromatische Kohlenwasserstoffe enthält werden C1 - C3- oder C1 - C4-Produkte in einer und deren Stickstoffgehalt auf einen Gehalt an 60 unter niedrigeren Drücken betriebenen Gas-Flüssigbasischen Stickstoffverbindungen von weniger als keits-Trennanlage abgetrennt, wobei ein normaler-0,0025 °/„ herabgesetzt wurde. Diese ausgewählte Be- weise flüssiges Material zurückbleibt, aus dem das Schickung wird im Gemisch mit mindestens 355 m3 erfindungsgemäße, synthetische Produkt (vorzugs-Wasserstoff je Kubikmeter Beschickung in eine Iso- weise eine Benzinfraktion mit 5 oder mehr Kohlencrackanlage eingeführt, in der sie mit einem poly- 65 Stoffatomen und einem Siedepunkt von unter etwa funktionellen Katalysator in Berührung tritt. Dieser 165° C) entweder für sich oder zusammen mit höher-Katalysator besteht aus einer Hydrierungskomponente siedenden Benzinfraktionen gewonnen werden kann, auf einem aktiven, sauren Crackträger. Die beiden Diese beiden wahlweise anzuwendenden Gewinnungs-For the process according to the invention, a high pressure gas-liquid separation plant between about 165 and 345 0 C boiling coal is separated, which is selected together with added hydrogen hydrogen fraction, which is returned to the isocracking plant at least 30 vol. Then containing lum percent aromatic hydrocarbons, C 1 - C 3 - or C 1 - C 4 products are separated in one and their nitrogen content to a content of 60 gas-liquid basic nitrogen compounds operated under lower pressures by less than a keits separation plant, whereby a normal- 0.0025% was reduced. This selected evidence remains liquid material from which the feed is introduced in a mixture with at least 355 m 3 , synthetic product according to the invention (preferred hydrogen per cubic meter feed in an iso, a gasoline fraction with 5 or more coal cracking plant, in which it is introduced with a poly- 65 material atoms and a boiling point of below about functional catalyst comes into contact. This 165 ° C) either by itself or together with higher catalyst consists of a hydrogenation component boiling gasoline fractions can be obtained on an active, acidic cracking carrier. The two These two optionally applicable extraction

methoden sind im Beispiel 1 bzw. 2 beschrieben. In sein können. Wenn sie auch als Kohlenwasserstoffe jedem Falle führt das Verfahren zu einer wesentlichen bezeichnet werden, so können sie doch andere Atome, Ausbeute an einer Benzinfraktion mit 5 und mehr wie Stickstoff, Sauerstoff, Schv/efel, sowie verschiedene Kohlenstoffatomen, die unter etwa 1650C siedet und Metalle enthalten, die man gewöhnlich in Erdöl- und einen Straßen-Oktanwert (gebleit) von mindestens 95 ä anderen Destillaten natürlichen Ursprungs findet. Zu besitzt. den nichtaromatischen Kohlenwasserstoffbestandteilenmethods are described in Example 1 and 2, respectively. Can be in. If it leads to as hydrocarbons any case, the methods are referred to a significant, so they can still other atoms yield of gasoline fraction with 5 and more, such as nitrogen, oxygen, SChv / efel, as well as various carbon atoms, which is below about 165 0 C boils and contain metals commonly found in petroleum and a street octane (leaded) value of at least 95 other distillates of natural origin. Too owns. the non-aromatic hydrocarbon components

Aus den Produkten der Isocrackanlage kann man der Beschickung gehören alle acyclischen Kohlenaber nicht nur eine Benzinfraktion mit einem Siede- Wasserstoffe, insbesondere Paraffine, ferner Naphthenpunkt von unter etwa 165°C gewinnen, sondern auch Kohlenwasserstoffe, die, wenn sie zugesetzt werden eine Fraktion, die oberhalb der genannten Benzin- ι ο sollen, aus natürlichen oder synthetischen paraffifraktion siedet und einen hohen Gehalt an höher- nischen Rohölen oder, als Raffinate, durch Lösungssiedenden aromatischen Kohlenwasserstoffen (bei- mittelextraktion oder andere bekannten Verfahren, spielsweise mit 10 und 11 Kohlenstoffatomen) auf- mit denen Aromaten von nichtaromatischen Kohlenweist. Diese höhersiedenden Fraktionen können Wasserstoffen abgetrennt werden, erhalten worden Benzinen zugesetzt werden und stellen ferner Quellen 15 sein können. Der Gehalt der Beschickung an bafür aromatische Kohlenwasserstoffe dar. Gegebenen- sischem Stickstoff kann auf die übliche Weise dadurch falls können sie katalytisch reformiert werden, um die bestimmt werden, daß man die Beschickung in Eisenthaltenen Naphthene zu dehydrieren, wodurch der essig löst und die Lösung mit Perchlorsäure in Eis-Aromatengehalt und der Oktanwert weiter verbessert essig titriert, wobei als Indikator gewöhnlich Kristallwerden. Die höhersiedenden Fraktionen (ob kataly- 20 violett verwendet wird.From the products of the isocracking plant, all acyclic coals can be included in the feed not only a gasoline fraction with a boiling hydrogen, especially paraffins, also naphthenic point of below about 165 ° C, but also hydrocarbons that, if they are added a fraction that should be above said petrol ι ο, from natural or synthetic paraffin fraction boils and a high content of higher niche crude oils or, as raffinates, by solution boilers aromatic hydrocarbons (aid extraction or other known processes, for example with 10 and 11 carbon atoms) with which aromatics of non-aromatic carbons has. These higher boiling fractions can be separated from hydrogen Petrol can be added and sources can also be 15. The content of the charge at bafür Aromatic hydrocarbons. Any nitrogen can thereby in the usual way if so, they can be catalytically reformed to determine that the feed is contained in ice Naphthenes to dehydrate, causing the vinegar to dissolve and the solution with perchloric acid in ice-aromatics and the octane value is further improved, titrated with vinegar, usually becoming crystals as an indicator. The higher-boiling fractions (whether cataly- 20 violet is used.

tisch reformiert oder nicht) können aber auch in die Zur Herstellung dieser ausgewählten Beschickungentable reformed or not) but can also be used in the production of these selected charges

Isocrackanlage zurückgeführt werden, um sie in können Rohbenzine, bestimmte Kerosindestillate und niedrigersiedende (z. B. unterhalb 1650C) Produkte Gasöle, Umlauf öle usw. verwendet werden. Diese mit hoher Klopffestigkeit und verbesserten Ver- können direkt abdestilliert sein, z. B. aus Erdöl, oder brennungseigenschaften zu überführen. 25 sie können aus verschiedenen Verfahren, insbesondereIsocracking plant can be recycled to it in raw gasoline, certain kerosene distillates and low-boiling (z. B. below 165 0 C) products, gas oils, circulating oils, etc. can be used. These with high knock resistance and improved ver can be distilled off directly, z. B. from petroleum, or to convert combustion properties. 25 They can come from various procedures, in particular

Die Produkte aus der Isocrackanlage, die über aus der thermischen oder katalytischen Crackung von dem Endpunkt der Benzinfraktion oder -fraktionen aus Erdölen, Gilsonit, Schiefer, Kohlenteer oder sieden, können bis zu wesentlicher Umwandlung anderen Quellen erhaltenen Materialien gewonnen in die Isocrackanlage zurückgeführt oder abgezogen sein.The products from the isocracking plant that result from the thermal or catalytic cracking of the end point of the gasoline fraction or fractions from petroleum, gilsonite, shale, coal tar or boiling, materials obtained from other sources can be obtained up to substantial conversion be returned to the isocracking plant or withdrawn.

und für geeignete Raffinationszwecke, nämlich 30 Aus den letztgenannten Verfahren gewonnene und zur Herstellung von Düsen-Kraftstoffen, bestimm- für die Erfindung geeignete Beschickungen sind die ten Benzinen, Verschnittmitteln od. dgl. verwendet sogenannten »Umlauföle«, die im allgemeinen einen werden. verhältnismäßig hohen Aromatengehalt aufweisenand for suitable refining purposes, namely 30 obtained from the latter processes and for the production of jet fuels, suitable feeds for the invention are the ten gasoline, co-solvents or the like. Uses so-called "circulating oils", which are generally a will. have a relatively high aromatic content

Um den Straßen-Oktanwert (gebleit) eines nach dem und genügend hitzebeständig sind, um nicht weiter erfindungsgemäßen Isocrackverfahren hergestellten 35 gecrackt zu werden. Die in Betracht gezogenen Um-Benzinproduktes stets über dem F-1-Oktanwert (ge- lauföle werden aus den aus der Crackanlage ausbleit) des Produktes zu halten, erwies es sich als not- tretenden Materialien abdestilliert und gehören nicht wendig, den Gehalt an aromatischen wie auch an zu den Bodenprodukten, die nach dem Abdestillieren nichtaromatischen Verbindungen kritisch auf die Ver- der flüchtigeren (d.h. unter 345° C siedenden) Teile fahrensvariablen abzustimmen. So wird nach der 40 dieser Materialien zurückbleiben. Sie sind also keine bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Rückstandsprodukte.To get the street octane (weighted) one by one and are heat resistant enough to go no further Isocracking process according to the invention produced 35 to be cracked. The considered um-gasoline product always above the F-1 octane value (running oils are drained from the cracking system) of the product, it turned out to be necessary materials distilled off and do not belong agile, the content of aromatic as well as to the soil products, which after distilling off non-aromatic compounds have a critical effect on the more volatile (i.e. boiling below 345 ° C) parts to coordinate driving variables. So after 40 of these materials will be left behind. So you are not preferred embodiment of the invention is a residue product.

ausgewählte Erdölfraktion, die zwischen 165 und Geeignete Beschickungen können aber auch dadurchselected petroleum fraction, which is between 165 and Suitable feeds can also be thereby

3450C siedet, mindestens 30 Volumprozent aro- erhalten werden, daß man verschiedene Beschickungen matische Kohlenwasserstoffe und mindestens 20 Vo- unter Erzielung eines bestimmten ausgewählten Verlumprozent nichtaromatische Kohlenwasserstoffe ent- 45 hältnisses von aromatischen zu nichtaromatischen hält und einen Gehalt an basischem Stickstoff von Kohlenwasserstoffen mischt. So können aromatische unter 0,0025% aufweist, unter den nachstehend an- Extrakte, die für einige Fälle als solche als Beschickung gegebenen, genau gesteuerten Bedingungen einer Iso- erwünscht sein können, mit stark paraffinischen oder crackung unterworfen, worauf ein Produkt entsteht, naphthenischen Fraktionen gemischt werden. Eine dessen butanfreier, unter etwa 1650C siedender Anteil 50 wichtige Verfahrensvariable, die einen wesentlichen einen Straßen-Oktanwert (gebleit) von mindestens 95 Einfluß auf das Verfahren hat und die Herstellung des besitzt, der durchweg über der F-1-Oktanzahl (gebleit) angestrebten Benzinproduktes ermöglicht, ist die des Benzinproduktes liegen wird. Steuerung des Stickstoffgehaltes der Beschickung.345 0 C boils, at least 30 percent by volume aro- can be obtained by keeping various charges of matic hydrocarbons and at least 20 percent by volume of aromatic to non-aromatic hydrocarbons while achieving a certain selected percent by volume of aromatic to non-aromatic hydrocarbons and mixing a content of basic nitrogen of hydrocarbons . Thus, aromatic extracts below 0.0025%, among the following extracts, which in some cases may be desirable as such as feed, precisely controlled conditions of iso, can be subjected to highly paraffinic or cracking, whereupon a product arises, naphthenic Fractions are mixed. One whose butan-free, boiling below about 165 0 C share 50 important process variable that a road octane value (gebleit) has a substantially at least 95 impact on the process and the preparation of the features that consistently gebleit over the F-1 octane number ( ) desired gasoline product is that of the gasoline product will lie. Control of the nitrogen content of the feed.

Als Beschickung für das erfindungsgemäße Ver- Wie bereits erwähnt, liegt die zulässige Stickstofffahren kann jede übliche Kohlenwasserstoff-Destillat- 55 konzentration, als Gehalt an basischem Stickstoff fraktion verwendet werden, die zwischen 165 und ausgedrückt, bei etwa 0,0025%, doch kann durch 3450C siedet, deren Stickstoffgehalt, sofern notwendig, Herabsetzung dieses Stickstoffgehaltes auf weniger als durch ein Hydrofining oder anderes Verfahren, auf 0,001% noch eine merkliche weitere Verbesserung einen basischen Stickstoffgehalt von unter 0,0025 % erzielt werden. Diese Stickstoff konzentrationen können herabgesetzt wurde und die ferner den Anforderungen 60 durch Behandlung der Beschickung mit Wasserstoff hinsichtlich des Aromaten- und Nichtaromaten- bei erhöhten Temperaturen und Drücken in Gegengehaltes, der zur Herstellung des im einzelnen ge- wart eines Hydrierungskatalysators erreicht werden, wünschten Benzinproduktes erforderlich ist, genügt. der unter den angewendeten Bedingungen geringe Hierbei ist die Bezeichnung »Aromaten« im üblichen Crackwirksamkeit und geringe Neigung zur Absätti-Sinne gebraucht, d. h., sie schließt alle Kohlen wasser- 65 gung der Aromaten besitzt. Katalysatoren dieser Art stoffe ein, die wenigstens einen aromatischen Kern sind in der Technik bekannt. Besonders gute Ergebenthalten und mit verschiedenen aliphatischen oder nisse werden mit solchen Katalysatoren erzielt, die anderen Gruppen substituiert oder nicht substituiert kleinere Mengen an Oxyden von Metallen, wie Molyb-As already mentioned, any conventional hydrocarbon distillate concentration can be used as feed for the inventive process 345 ° C., the nitrogen content of which, if necessary, reduces this nitrogen content to less than by hydrofining or other processes to 0.001% and a noticeable further improvement in a basic nitrogen content of less than 0.0025% can be achieved. These nitrogen concentrations can be reduced and the gasoline product required to meet the requirements 60 by treating the charge with hydrogen with regard to the aromatic and non-aromatic at elevated temperatures and pressures in the counter-content that can be achieved for the production of the specific hydrogenation catalyst is enough. The term "aromatics" is used in the usual cracking effectiveness and low tendency to saturation, ie it excludes all hydrocarbons of the aromatics. Catalysts of this type are substances which have at least one aromatic nucleus are known in the art. Particularly good results are obtained and with different aliphatic or nits are achieved with such catalysts that other groups substituted or unsubstituted smaller amounts of oxides of metals, such as molyb-

dän, Zirkon und Kobalt, und eine größere Menge Aluminiumoxyd enthalten. Genügen die so behandelten Materialien den Vorschriften bezüglich Siedebereich und Aromatengehalt, so können sie unmittelbar in die erfindungsgemäße Isocrackstufe geleitet werden. Andernfalls müssen sie zuvor fraktioniert werden, um die erforderliche Beschickung zu erhalten.Danish, zircon and cobalt, and a large amount of aluminum oxide contain. Do the materials treated in this way comply with the regulations relating to the boiling range and aromatic content, they can be passed directly into the isocracking stage according to the invention. Otherwise they must be fractionated beforehand in order to obtain the required feed.

Im allgemeinen bewirkt ein Gehalt an basischem Stickstoff von über 0,0025% eine Verminderung der Katalysatorleistung, die sich sowohl in der Wirksamkeit des Verfahrens als auch in der Produktverteilung widerspiegelt.In general, a basic nitrogen content of more than 0.0025% causes a reduction in the Catalyst performance, which is reflected in both the effectiveness of the process and the product distribution reflects.

Die genannten Beschickungen mit einem maximalen Gehalt an basischem Stickstoff von 0,0025% haben gewöhnlich einen Gesamtstickstoffgehalt von unter etwa 0,01 %, da die üblichen Raffinationsströme normalerweise einen Gesamtstickstoffgehalt besitzen, der etwa drei- bis viermal so hoch ist wie der Gehalt an basischem Stickstoff. Im Hinblick auf diese bekannte Verteilung der Stickstoffverbindungen ist es heute üblich, nur den basischen Stickstoff zu bestimmen, da diese Untersuchung einfacher und weniger kostspielig ist als die Gesamtstickstoffbestimmung. Es ist auch bekannt, daß die nichtbasischen Stickstoffverbindungen in der Beschickung rasch in basische Stickstoffverbindungen übergeführt werden, sobald sie mit dem Isocrackkatalysator in Berührung treten. Wenn also von Beschickungsströmen für die Isocrackanlage die Rede ist, die nur basische Stickstoffverbindungen enthalten, oder deren Gehalt an basischen und nichtbasischen Stickstoffverbindungen nicht dem gewöhnlich angetroffenen entspricht, ist es zweckmäßig, die Beschickung für die Isocrackanlage als eine solche zu definieren, die insgesamt weniger als etwa 0,01% Stickstoff enthält.Have said feeds having a maximum basic nitrogen content of 0.0025% usually a total nitrogen content of less than about 0.01% as common refining streams normally have a total nitrogen content that is about three to four times as high as the content of basic nitrogen. With regard to this known distribution of nitrogen compounds, it is today It is common practice to determine only the basic nitrogen, as this investigation is simpler and less expensive is than the total nitrogen determination. It is also known that the non-basic nitrogen compounds are quickly converted into basic nitrogen compounds in the feed as soon as they are mixed with the Come into contact with the isocracking catalyst. So if of feed streams for the isocracking plant the We are talking about containing only basic nitrogen compounds, or their content of basic and non-basic Nitrogen compounds does not correspond to what is usually encountered, it is advisable to use the Feeding for the isocracking plant as such define that contains less than about 0.01% total nitrogen.

Ein besonderer Vorteil des Isocrackverfahrens besteht darin, daß es unter Einhaltung kritischer Verfahrensbedingungen auf die Verarbeitung aromatischer Beschickungen aus den sogenannten »Mitteldestillaten«, insbesondere auf die zwischen 165 und 345° C siedenden anwendbar ist. Zu solchen Beschickungen gehören, wie bereits erwähnt, die schweren Rohbenzine, Gasöle, Kerosindestillate und Umlauföle usw. Die Bedeutung des Destillationspunktes 165° C wurde bereits in bezug auf die angestrebte Umwandlung der aromatischen, 10 und mehr C-Atome besitzenden und nachteilige Verbrennungseigenschaften aufweisenden Kohlenwasserstoffe, in besser verbrennende cyclische Verbindungen mit niedrigerem Molekulargewicht dargelegt. Im Hinblick auf den Destillationsendpunkt wurde festgestellt, daß aromatische Destillatbeschickungen mit einem Siedepunkt über etwa 3450C die Wirksamkeit des Verfahrens durch rasches Verschmutzen des Katalysators stark herabsetzen. Diese Katalysatorverschmutzung wird durch eine übermäßige Ablagerung kohlenstoffhaltiger Stoffe verursacht und hat nicht nur zur Folge, daß der Katalysator häufig regeneriert werden muß, sondern führt darüber hinaus zu geringen Ausbeuten an dem gewünschten Benzinprodukt, da höhere Temperaturen angewendet werden müssen, um die Umwandlung mit dem nun weniger leistungsfähigen Katalysator zu bewirken.A particular advantage of the isocracking process is that it can be used for processing aromatic feeds from the so-called "middle distillates", especially those boiling between 165 and 345 ° C., provided that critical process conditions are observed. Such charges include, as already mentioned, the heavy raw gasoline, gas oils, kerosene distillates and circulating oils, etc. The importance of the distillation point 165 ° C has already been made in relation to the desired conversion of aromatic hydrocarbons, which have 10 or more carbon atoms and have disadvantageous combustion properties , set out in better-burning, lower molecular weight cyclic compounds. With regard to the distillation end point, it was found that aromatic distillate feeds with a boiling point above about 345 ° C. greatly reduce the effectiveness of the process by rapidly fouling the catalyst. This catalyst fouling is caused by excessive deposition of carbonaceous substances and not only results in the catalyst having to be regenerated frequently, but also leads to low yields of the desired gasoline product, since higher temperatures must be used in order to carry out the conversion with the now to effect less powerful catalyst.

Außer dem vorgeschriebenen Siedebereich und Stickstoffgehalt, die die Wirksamkeit des Isocrackverfahrens beeinflussen, stellt die Zusammensetzung der Beschickung, d. h. das Verhältnis von Aromaten zu Nichtaromaten eine kritische Variable dar, die sich auf die Qualität und Leistung des hergestellten synthetischen Benzinproduktes auswirkt. Um ein synthetisches, 5 und mehr C-Atome enthaltendes Benzinprodukt mit einem Siedepunkt von unter 1650C herzustellen, das sauber verbrennt und eine Straßen-Oktanzahl (gebleit) von mindestens 95 besitzt, muß die Beschickung mindestens 30 Volumprozent aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten. In dem Maße, wie dieser Mindestgehalt an Aromaten überschritten wird, erhöht sich auch die Straßen-Oktanzahl, wie aus der nachstehend zusammengestellten Tabelle zu ersehen ist.In addition to the prescribed boiling range and nitrogen content, which affect the effectiveness of the isocracking process, the composition of the feed, ie the ratio of aromatics to non-aromatics, is a critical variable that affects the quality and performance of the synthetic gasoline product produced. In order to produce a synthetic, 5 or more carbon atoms containing gasoline product having a boiling point below 165 0 C, burns clean and a road octane number (gebleit) has at least 95, the feed must contain at least 30 volume percent aromatic hydrocarbons. As this minimum aromatic content is exceeded, the road octane number also increases, as can be seen from the table below.

Um die Auswirkung des Aromatengehaltes auf die Qualität des Produktes zu zeigen, wurde eine Reihe von Versuchen unter typischen Isocrackbedingungen durchgeführt, wobei die Katalysatorzusammensetzung, die Temperatur, der Druck, die Raumgeschwindigkeit und der Wasserstoffgehalt konstant gehalten wurden und nur die Beschickungen und ihr Gehalt an Aromaten verändert wurden. In diesen Versuchen, deren Ergebnisse in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt sind, wurden folgende Beschickungen eingesetzt:In order to show the effect of the aromatic content on the quality of the product, a series of tests carried out under typical isocracking conditions, the catalyst composition, the temperature, pressure, space velocity and hydrogen content were kept constant and only the feeds and their aromatic content were changed. In these experiments, their results are summarized in the table below, the following feeds were used:

(1) Ein leichtes, unbearbeitetes Gasöl, das 15 % Aromaten enthielt und aus einem Venezuelanischen Rohöl stammte;(1) A light, unprocessed gas oil that is 15% aromatics contained and came from a Venezuelan crude oil;

(2) ein Heizöl, d.h. ein direkt abdestilliertes Rohbenzin aus Kalifornien, das 24% Aromaten enthielt; (2) a heating oil, i.e. a straight-distilled raw California gasoline containing 24% aromatics;

(3) eine hydrofinierte Beschickung, die 42 % Aromaten enthielt und aus einem Gemisch katalytisch gecrackter und direkt abdestillierter Rohbenzine aus kalifornischen Rohölen bestand;(3) a hydrofined feed containing 42% aromatics and catalytic from a mixture cracked and direct distilled petrol consisted of Californian crude oils;

(4) ein katalytisches Umlauföl, das 49% Aromaten enthielt und aus den aus einer katalytischen, mit kalifornischen Rohölen beschickten Crackanlage erhaltenen Materialien stammte;(4) a catalytic circulating oil containing 49% aromatics and made from a catalytic, with California crude oils fed to the cracking plant;

(5) ein SO2-Extrakt mit einem Aromatengehalt von 60%, der durch Behandlung eines direkt abdestillierten Rohbenzins aus Kalifornien erhalten worden war;(5) an SO 2 extract with an aromatics content of 60% obtained by treating a directly distilled raw gasoline from California;

(6) ein weiterer SO2-Extrakt, der 69 % Aromaten enthielt und durch Extraktion eines leichten katalytischen kalifornischen Umlauföls einer katalytischen Wirbelschichtanlage gewonnen worden war;(6) another SO 2 extract which contained 69% aromatics and was obtained by extraction of a light catalytic circulating oil from a catalytic fluidized bed plant;

(7) ein schweres Destillat aus einer mit einem Platinkatalysator arbeitenden und mit kalifornischen Rohölen beschickten Reformierungsanlage mit einem Aromatengehalt von 93 % und(7) a heavy distillate from a platinum catalyst and a Californian one Crude oils fed into the reforming plant with an aromatic content of 93% and

(8) eine ausgewählte aromatische Fraktion mit einem Aromatengehalt von 98 % aus den in einem katalytischen Reformierungsverfahren erhaltenen Materialien. (8) a selected aromatic fraction with an aromatic content of 98% from those in a catalytic Materials obtained from reforming processes.

Weitere Merkmale dieser Beschickungen sind in der Tabelle angegeben, so z. B. die verschiedenen Oktanzahlen und andere Kennzeichen der durch Umwandlung in einem Isocrackreaktor gewonnenen Produkte. In jedem Falle stellt das »Produkt« den debutanisierten Anteil der aus der Isocrackanlage abgezogenen Materialien mit einem Siedepunkt von unter etwa 165° C dar.Further characteristics of these charges are given in the table, e.g. B. the different octane numbers and other characteristics of the products obtained by conversion in an isocracking reactor. In any case, the "product" represents the debutanized portion of the materials withdrawn from the isocracking plant with a boiling point below about 165 ° C.

Temperatur = 345°C; Druck = 84 kg/cm2; Raumgeschwindigkeit der flüssigen Beschickung pro Stunde = 2; H2 = etwa 1150 m3/m3;Temperature = 345 ° C; Pressure = 84 kg / cm 2 ; Hourly space velocity of liquid feed = 2; H 2 = about 1150 m 3 / m 3 ;

Betrieb = ein Durchgang, keine Rückführung; Katalysator = NiS auf Kieselerde-Tonerde;Operation = one pass, no return; Catalyst = NiS on silica-alumina;

Produkt = der Teil der abgezogenen Materialien mit einem Siedepunkt bis etwa 175° C (C5 +- Kohlenwasserstoffe).Product = that part of the withdrawn materials with a boiling point up to about 175 ° C (C 5 + - hydrocarbons).

(D(D Produktproduct (2)(2) Produktproduct (3(3 )) Produktproduct (4)(4) Produktproduct (5)(5) Produktproduct (6)(6) Produktproduct (7)(7) Produktproduct (8)(8th) Produktproduct LeichtgasölLight gas oil 00 Hydrofiniertes
Heizöl
Hydrofinished
Heating oil
00 Hydrofiniertes
schweres Rohbenzin
Hydrofinished
heavy raw gasoline
00 Hydrofiniertes
katalytisches
Umlauföl
Hydrofinished
catalytic
Circulating oil
00 Hydrofinierter
SO2-Extrakt
(direkt abdestilliertes
Rohbenzin)
Hydrofinished
SO 2 extract
(directly distilled
Petrol)
00 Hydrofinierter
SO2-Extrakt
(Umlauföl)
Hydrofinished
SO 2 extract
(Circulating oil)
00 ReformatReformate ZusatzaromatenAdditional aromatics
Be
schickung
Be
dispatch
99 Be
schickung
Be
dispatch
1515th Be
schickung
Be
dispatch
3232 Be
schickung
Be
dispatch
2727 Be
schickung
Be
dispatch
3636 Be
schickung
Be
dispatch
3737 Be
schickung
Be
dispatch
6767 Be
schickung
Be
dispatch
6868
Basischer Stick
stoff, %
Basic stick
material, %
0,00040.0004 D 86D 86 0,00030.0003 D 86D 86 00 D 86D 86 0,00010.0001 D 86D 86 Spurtrack D 86D 86 0,00010.0001 D 56D 56 00 D 86D 86 00 D 86D 86
Aromaten, Volum
prozent
Aromatics, volume
percent
1515th 4646 2424 5454 4242 5858 4949 3232 6060 5151 6969 5151 9393 6262 9898 7272
ASTM-Destilla-
tion
ASTM Destilla
tion
D 158D 158 6767 D 158D 158 7373 D 86D 86 7979 D 158D 158 5858 D 158D 158 8181 D 158D 158 7777 D 86D 86 108108 D 86D 86 118118
Beginn Beginning 8383 164164 9292 188188 100100 166166 9090 140140 102102 194194 102102 172172 132132 180180 138138 10°/o 10 ° / o 236236 104104 198198 111111 191191 118118 221221 113113 196196 120120 220220 121121 177177 143143 183183 147147 30% 30% 127127 214214 128128 193193 136136 238238 132132 203203 136136 234234 137137 181181 151151 184184 154154 50% 50% 270270 160160 227227 148148 198198 156156 248248 153153 214214 153153 244244 154154 184184 160160 186186 162162 70% 70% 183183 244244 179179 198198 174174 257257 164164 225225 164164 254254 164164 190190 171171 188188 176176 90% 90% 304304 89,489.4 268268 92,492.4 207207 98,098.0 272272 97,697.6 240240 99,099.0 270270 98,398.3 208208 102,5102.5 193193 103,1103.1 Endpunkt End point 323323 92,592.5 311311 94,394.3 235235 98,498.4 299299 98,898.8 260260 99,399.3 300300 98,898.8 252252 101,6101.6 212212 102,0102.0 Oktanzahlen
(+ 3 ecm
Tetraäthylblei)
F-I
Octane numbers
(+ 3 ecm
Tetraethyl lead)
FI
80,780.7
Ul
g Straßen-
1 Oktanwert ....
Ul
g road
1 octane value ....

11 1211 12

Der Katalysator bestand aus NiS (2,5% Ni) auf bis 95% Kieselsäure enthalten. In den beschriebenen einem Kieselerde-Tonerde-Träger (87% SiO2) mit Versuchen wurde ein in zerkleinerter Form vorliegenhoher Crackleistung. Die Stärke (wie nachstehend des Material dieser Art verwendet, das etwa 90%The catalyst consisted of NiS (2.5% Ni) to contain up to 95% silica. In the described one silica-alumina carrier (87% SiO 2 ) with tests, a high cracking performance was found in crushed form. The strength (as used below of material of this type, which is about 90%

erläutert) dieses Katalysators betrug 0,42. Kieselsäure enthielt und beim ersten Einsatz eineexplained) this catalyst was 0.42. Contained silica and when first used one

In diesen Vergleichsversuchen betrugen die je 5 Aktivität von 46 und eine Oberfläche von etwa Durchgang erzielten Umwandlungsgrade in 5 und 430ma/g aufwies.In these comparative experiments, the 5 activity of 46 and a surface area of about passage achieved were 5 and 430 m a / g.

mehr C-Atome enthaltende Produkte, die unterhalb Die Hydrierungs-Dehydrierungs-Komponente desproducts containing more carbon atoms that are below The hydrogenation-dehydrogenation component of the

des Anfangssiedepunktes der Beschickung sieden, bei Katalysators kann aus einem oder mehreren Metallenthe initial boiling point of the feed, in the case of catalyst can be one or more metals

allen mehr als 30% Aromaten enthaltenden Be- der VI. und VIII. Gruppe des Periodischen Systemsall beers VI containing more than 30% aromatics. and VIII. Group of the Periodic Table

Schickungen durchweg über 60%. In den Versuchen io oder deren Oxyden oder Sulfiden bestehen. TypischeShipments consistently over 60%. In the experiments io or their oxides or sulfides exist. Typical

(4) und (5) betrugen die Umwandlungsgrade 79 bzw. Beispiele hierfür sind die Oxyde und Sulfide von(4) and (5) the degrees of conversion were 79 and examples are the oxides and sulfides of

77,5%. Molybdän, Wolfram oder Chrom zusammen mit77.5%. Molybdenum, tungsten or chromium along with

Wie aus vorstehender Tabelle hervorgeht, steigen Metallen, wie Nickel oder Kobalt und deren Oxyden die Straßen-Oktanwerte (gebleit) nur dann über 95 an, und Sulfiden. Ferner eignen sich verschiedene Metalle wenn der Aromatengehalt der Beschickung etwa 30 % 15 der I. oder II. Nebengruppe, wie Kupfer oder Cadbeträgt. Ferner ist zu entnehmen, daß, wenn auch der mium und deren Oxyde und Sulfide. Gegebenenfalls Straßen-Oktanwert bei einem Aromatengehalt der kann mehr als ein Hydrierungs-Dehydrierungs-Be-Beschickung von über etwa 80 % dazu neigt, unter standteil vorhanden sein, so z. B. Zusammensetzungen den F-l-Wert zu sinken, der Straßen-Oktanwert dieser aus zwei oder mehr Oxyden und/oder Sulfiden von Produkte dennoch so hoch ist, daß dieser Unterschied 20 Molybdän, Kobalt, Nickel, Kupfer, Chrom und zwischen den Oktanwerten nur geringe Bedeutung Zink,
hat. Je nach seiner Wirksamkeit kann die Menge des
As can be seen from the table above, metals such as nickel or cobalt and their oxides only have street octane values (leaded) above 95, and so do sulphides. Various metals are also suitable if the aromatic content of the charge is around 30% of subgroups I or II, such as copper or cad. It can also be seen that, albeit the mium and their oxides and sulfides. Possibly road octane value with an aromatic content that can more than one hydrogenation-dehydrogenation loading of over about 80% tends to be present under component, so z. B. compositions to lower the Fl value, the street octane value of these two or more oxides and / or sulfides of products is still so high that this difference 20 molybdenum, cobalt, nickel, copper, chromium and between the octane values is only small Meaning zinc,
Has. Depending on its effectiveness, the amount of

Im Isocrackverfahren, dem die vorstehenden Be- Hydrierungs-Dehydrierungs-Bestandteiles innerhalbIn the isocracking process which has the above hydrogenation-dehydrogenation component within

Schickungen unterworfen werden, müssen ferner die verhältnismäßig weiter Grenzen zwischen etwa 0,1Shipments must also be subject to the relatively wide limits between about 0.1

Verfahrensvariablen kritisch aufeinander abgestimmt 35 und 30%, bezogen auf das Gewicht des gesamtenProcess variables critically matched 35 and 30%, based on the weight of the whole

werden, um die besondere Kombination von Um- Katalysators, schwanken. Innerhalb dieser Grenzenwill vary depending on the particular combination of Um- catalyst. Within these limits

Wandlungen zu erzielen, die sich in den physikalischen sollte der genannte Bestandteil in solcher Menge ver-To achieve conversions that are reflected in the physical, the named constituent should be

und chemischen Eigenschaften des synthetischen wendet werden, daß damit eine angemessene Kataly-and chemical properties of the synthetic are used, so that an adequate catalyst

Produktes widerspiegeln. Die hauptsächlichen Ver- satorbetriebszeit bei einem annehmbaren Umwand-Reflect product. The main versator uptime at an acceptable conversion

fahrensvariablen, die die gewünschte Kombination 30 lungsgrad erzielt wird. Sie sollte jedoch unter der-driving variables that the desired combination is achieved. However, it should be

von Umsetzungen bewirken und daher mit dem Iso- jenigen liegen, die unter den angewendeten Reaktions-of reactions and therefore with the iso are those that are below the applied reaction

crackverfahren zu identifizieren sind, stellen die Zu- bedingungen eine wesentliche Sättigung der Aromaten,crack processes are to be identified, the conditions represent a substantial saturation of the aromatics,

sammensetzung des Katalysators und die Reaktions- außer eventuell vorhandenen stark substituierten,composition of the catalyst and the reaction except for any strongly substituted,

temperatur oder Temperatursteuerung dar. Dies soll aromatischen Verbindungen und polynuklearen, aro-temperature or temperature control. This is to aromatic compounds and polynuclear, aromatic

nicht heißen, daß die anderen Verfahrensvariablen 35 matischen Verbindungen bewirkt. Im allgemeinendo not mean that the other process variables cause 35 matic connections. In general

für das Isocrackverfahren unbedeutend sind, sondern erwiesen sich Komponenten, die Metalle der Gruppeare insignificant for the isocracking process, but have been found to be components that are metals of the group

es soll damit gesagt werden, daß die genannten VIII enthalten, wirksamer als solche, die die anderen,It is to be said that the said VIII contain, more effectively than those which the others,

Verfahrensvariablen besonders kritisch sind. obengenannten Metallgruppen enthalten. Sie werdenProcess variables are particularly critical. contain the above metal groups. you will be

Wie bereits erwähnt, wird als Katalysator ein poly- daher vorzugsweise bei den vorstehend genannten,As already mentioned, a poly- therefore preferably used as a catalyst in the above,

funktioneller Katalysator angewendet, der aus einer 40 niedrigeren Umsetzungstemperaturen, besonders beiFunctional catalyst applied, which comes from a 40 lower reaction temperatures, especially at

Hydrierungskomponente auf einem aktiven, sauren mittleren Katalysatortemperaturen von unter etwaHydrogenation component on an active, acidic mean catalyst temperatures below about

Crackträger besteht, in dem die katalytischen Korn- 315 bis 345°C verwendet. Ferner wurde gefunden,Crack carrier consists in which the catalytic grains used from 315 to 345 ° C. It was also found

ponenten so abgestimmt sind, daß die Stärke des daß unter den Verbindungen mit Metallen der Gruppecomponents are coordinated so that the strength of that among the compounds with metals of the group

Katalysators etwa 0,1 bis 2,0 beträgt. Der Crack- VIII die Sulfide des Nickels und Kobalts zu den gün-Catalyst is about 0.1 to 2.0. The crack VIII converts the sulphides of nickel and cobalt into the green

bestandteil oder -träger kann ein oder mehrere saure 45 stigsten Ergebnissen führen, insbesondere hinsichtlichconstituent or carrier can produce one or more acidic results, especially with regard to

Stoffe,wieKieselerde—Tonerde,Kieselerde—Magnesia, der Erzielung eines größeren Anteils erwünschterSubstances such as silica-alumina, silica-magnesia are more desirable to achieve a greater proportion

eine Zusammensetzung aus Kieselerde, Tonerde und Isoparaffinprodukte.a composition of silica, alumina and isoparaffin products.

Zirkonerde, sowie bestimmte, mit einer Säure be- Die Abstimmung der katalytischen Bestandteile,. handelte Tonarten und ähnliche Materialien enthalten, die zur Erzielung der gewünschten Selektivität im unter der Voraussetzung, daß diese sauren Stoffe 5° erfindungsgemäßen Verfahren erforderlich ist, wird eine wesentliche Crackwirkung besitzen, wobei in an Hand der »Katalysatorhärte« (Sa) der Katalysatormanchen Fällen der saure Charakter des Crack- zusammensetzung ermittelt. Diese Eigenschaft des bestandteils, z. B. durch Zusatz von Halogeniden Katalysators kann dadurch bestimmt werden, daß oder mit anderen bekannten Verfahren zur Erzielung man den Katalysator einem Standardtest unterzieht, von Lewis- oder Bjronsted-Azidität, verstärkt werden 55 in dem als Beschickung ein Trimethylbenzol, z. B. kann. Genauer gesagt, sollte der Crackbestandteil des Pseudocumol, oder ein Gleichgewichtsgemisch aus Katalysators, wie es in der Benzinherstellung ausge- Trimethylbenzolen verwendet, die aus einem katalydrückt wird, eine Wirksamkeit von mindestens etwa tisch reformierten Rohbenzin gewonnen werden kön-25 haben [ermittelt nach dem »Cat. Α«-Verfahren nen. Bei Verwendung des letzteren sollte eine eng-(J. Alexander und H. G. Shimp, National 60 siedende Fraktion mit einem D-So-Destillations-Petroleum News, 1944, Bd. 36, S. R-537; J. A1 e χ a η- bereich von etwa 159 bis 168°C und einem C9-ArO-der, Proc. Am. Petroleum Inst., 1947, Bd. 27, matengehalt von mindestens 95 Volumprozent ver-S. 51)]. Vorzugsweise hat der Crackbestandteil des wendet werden. Bei. diesem Versuch wird die Be-Isocrackkatalysators eine Aktivität von min- Schickung mit einer Raumgeschwindigkeit der flüssidestens 30. 65 gen Beschickungen von 2 pro Stunde zusammen mit Ein bevorzugter Crackträger für die Katalysator- etwa 1600 m3 Wasserstoff je Kubikmeter Beschickung zusammensetzung besteht aus synthetisch hergestellten durch den Testkatalysator geleitet, wobei man die Kieselerde-Tonerde-Zusammensetzungen, die etwa 75 Katalysatortemperatur auf etwa 345 0C und den DruckZirconia, as well as certain, with an acid. The coordination of the catalytic components. traded clays and similar materials which are necessary to achieve the desired selectivity in the process according to the invention, provided that these acidic substances are required, will have a substantial cracking effect, in some cases based on the "catalyst hardness" (S a ) of the catalyst the acidic character of the crack composition is determined. This property of the component, e.g. B. by adding halides. Catalyst can be determined by subjecting the catalyst to a standard test, of Lewis or Bjronsted acidity, by subjecting the catalyst to a standard test to achieve this, in which a trimethylbenzene, e.g. B. can. More precisely, the cracking component of the pseudocumene, or an equilibrium mixture of catalyst, as it is used in gasoline production from trimethylbenzenes, which is pressed from a catalyst, should have an effectiveness of at least approximately table reformed raw gasoline [determined according to the » Cat. Α «procedure. When using the latter, a close- (J. Alexander and HG Shimp, National 60 boiling fraction with a D-So-Distillations-Petroleum News, 1944, Vol. 36, p. R-537; J. A1 e χ a η - Range from about 159 to 168 ° C and a C 9 -ArO-der, Proc. Am. Petroleum Inst., 1947, Vol. 27, mat content of at least 95 percent by volume ver-p. 51)]. Preferably the cracking component has to be turned. At. In this experiment, the Be isocracking catalyst will have an activity of min feed with a space velocity of at least 30. 65 gene feeds of 2 per hour along with a preferred cracking support for the catalyst composition consists of about 1600 m 3 of hydrogen per cubic meter of feed made from synthetically produced by passed the test catalyst, whereby the silica-alumina compositions, the about 75 catalyst temperature to about 345 0 C and the pressure

13 1413 14

auf 84 kg/cm2 hält. Während diese Versuchsbedin- plötzlicher Entspannung auf Atmosphärendruck wirdholds at 84 kg / cm 2. While this trial condition is sudden relaxation to atmospheric pressure

gungen im allgemeinen für die Auswertung einer das flüssige Produkt fraktioniert, um, bezogen aufin general for the evaluation of the liquid product fractionated to, based on

beträchtlichen Anzahl von Katalysatorgemischen ge- das Volumen der Beschickung, den prozentualenconsiderable number of catalyst mixtures - the volume of the feed, the percentage

eignet sind, erwies sich eine Änderung der Versuchs- Anteil des unter etwa 1500C siedenden Produktes zuare suitable, a change in the experimental proportion of the product boiling below about 150 ° C. turned out to be

bedingungen da angebracht, wo der Umwandlungs- 5 ermitteln. Dies ist das synthetische Produkt. Derconditions attached where the conversion 5 determine. This is the synthetic product. Of the

grad je Durchgang 60% übersteigt, was dann der Aromatengehalt der Beschickung und des synthe-degree per pass exceeds 60%, which then increases the aromatic content of the feed and the synthetic

FaIl ist, wenn der Katalysator sehr wirksam ist. In tischen Produktes wird z. B. durch chromatographischeThe case is when the catalyst is very effective. In table product z. B. by chromatographic

solchen Fällen wird die Testtemperatur, z. B. auf etwa Analyse (FIAM-Verfahren) bestimmt und die Kataly-in such cases the test temperature, e.g. B. on about analysis (FIAM method) and the catalysis

3000C, herabgesetzt und die Raumgeschwindigkeit je satorhärte Sa nach folgender Formel errechnet:300 0 C, and the space velocity per Sator hardness S a is calculated using the following formula:

Stunde der flüssigen Beschickung so eingestellt, daß io . Hour of liquid charging adjusted so that io .

eine Umwandlung von 40 bis 60 % je Durchgang Sa = —J-— 1,a conversion of 40 to 60% per pass S a = —J- - 1,

erzielt wird. Dieses Verfahren wird so lange (gewöhnlich Ap is achieved. This procedure continues for so long (usually Ap

etwa 2 bis 5 Stunden) durchgeführt, bis sich das wobei Af = Volumprozent Aromaten in der BeSystem stabilisiert hat, und danach noch so lange, bis Schickung und Av = Volumprozent Aromaten in dem eine entsprechende Produktprobe vorliegt. Nach 15 genannten Produkt.about 2 to 5 hours), until the where Af = volume percent aromatics in the BeSystem has stabilized, and then until sending and A v = volume percent aromatics in which a corresponding product sample is present. After 15 mentioned product.

Wie nachstehend gezeigt, leitet sich die obige Formel aus folgenden allgemeinen Beziehungen ab:As shown below, the above formula is derived from the following general relationships:

Aromaten-Hydrierindex (An) a Aromaten-Crackindex (A c) '
wobei
Aromatic hydrogenation index (An) a Aromatic cracking index (A c ) '
whereby

% Aromaten in der Beschickung (Af) — % Aromaten in dem Produktanteil, j _ der unter dem Anfangssiedepunkt der Beschickung siedet (Av) % Aromatics in the feed (Af) -% aromatics in the product fraction, j _ boiling below the initial boiling point of the feed (A v)

% Aromaten in der Beschickung (Af) '% Aromatics in the feed (Af) '

% Aromaten in dem Produktanteil, der unter dem Anfangssiedepunkt der Beschickung siedet (Ap) c % Aromaten in der Beschickung (Af) % Aromatics in the proportion of product that boils below the initial boiling point of the feed (Ap) c % aromatics in the feed (Af)

So ergibt sich aus obigen Gleichungen, daß Man erhält sie durch Imprägnieren von zerkleiner-It follows from the above equations that they are obtained by impregnating comminuting

30 ten, gegebenenfalls getrockneten Silicium-Aluminium-30 th, optionally dried silicon-aluminum

^r _ Af oxyd-Komplexen mit der Lösung einer Verbindung^ r _ Af oxide complexes with the solution of a compound

Ap ' des betreffenden oder der betreffenden Metalle und Ap ' of the metal or metals concerned and

Brennen der imprägnierten Masse, die dann mitFiring the impregnated mass, which is then with

Im erfindungsgemäßen Isocrackverfahren soll die Wasserstoff behandelt und anschließend sulfidiert Katalysatorhärte etwa 0,1 bis 2,0 betragen. Ein 35 wird, vorzugsweise mit Dimethyldisulfid. 5Ό-Wert von über 2,0 zeigt einen unerwünscht hohen Je nach der Temperatur, dem Druck, der einge-Verlust an Aromaten im Produkt sowie einen großen setzten Wasserstoffmenge und dem Siedebereich der Wasserstoffverbrauch an. Andererseits läßt ein Sa-Wert Beschickungen kann beim Isocrackverfahren im Gevon unter 0,1 normalerweise auf eine Bildung von misch mit Wasserstoff die Beschickung entweder in Aromaten schließen, was für die erfindungsgemäßen 40 flüssiger, dampfförmiger oder in flüssig-dampfförmiger Zwecke nicht erwünscht ist, da dann infolge Ab- Phase in die Reaktionsanlage eingeführt werden. Die lagerung von Kohlenstoff usw. eine rasche Entakti- Beschickung wird im Gemisch mit mindestens etwa vierung des Katalysators eintritt. Katalysatoren, deren 355 m3 Wasserstoff je Kubikmeter Gesamtbeschickung ■So-Wert über dem gewünschten Bereich liegt, können (d. h. Frischbeschickung plus rückgeführte Beschikgewöhnlich durch entsprechende Einstellung der 45 kung) eingeleitet, wobei die genannte Wasserstoff-Menge des Hydrierungs-Dehydrierungs-Bestandteiles menge etwa 2655 bis 3550 m3 je Kubikmeter Bekorrigiert werden. Schickung betragen kann. In den meisten Fällen Auch bei verhältnismäßig niedrigen Betriebstem- werden in der Isocrackanlage etwa 178 bis 355 m3 peraturen werden besonders gute Ergebnisse in bezug Wasserstoff je Kubikmeter umgewandelter Gesamtauf eine hohe Umwandlung je Durchgang, bei guter 50 beschickung, die unter dem Anfangssiedepunkt der Selektivität und einer verhältnismäßig geringen Lei- Frischbeschickung siedet, verwendet. Der der einstungsabnahme, wenn nicht wiederholt regeneriert tretenden Beschickung zugemischte Wasserstoff bewird, mit solchen Katalysatoren erzielt, die aus 1 bis steht gewöhnlich aus Umlaufgas, das aus dem aus 10% Nickelsulfid auf den vorgenannten, synthetisch der Hydrofinier-und/oder Isocrackanlage austretendem hergestellten Kieselerde-Tonerde-Gemischen be- 55 Material gewonnen wird, und ausfrischem Wasserstoff, stehen. In der Praxis liegt der Wasserstoffgehalt des Umlauf-,,.-,,.., j u· ·ι · ri jx^ii gases im allgemeinen über 75 Volumprozent. Mit Vorteil werden beispielsweise folgende Kataly- B Grundsätzlich beträgt der in der Isocrackanlage satoren verwendet: angewendete Druck mehr als etwa 28 kg/cm2. Er kann ' Nickelsulfid (2,5% Ni) auf Kieselerde—Tonerde 60 bis zu 210 oder sogar 350 kg/cm2 betragen. Der : Kobaltsulfid (4% Co) auf Kieselerde—Tonerde bevorzugte Druckbereich liegt zwischen etwa 42 und ■ Kobaltsulfid (2% Co) 105 kg/cm2. Ein Druck von unter etwa 28 kg/cm8 und führt zu verminderten Umwandlungsgraden je Durch-Chromsulfid (3,5 % Cr) auf Kieselerde—Tonerde satz und zu kürzeren Betriebszeiten, da eine erhöhte Molybdänsulfid (2% Mo) auf Kieselerde—Tonerde 6g Neigung zur Dehydrierung der Naphthene zu Aroma-Nickelsulfid (1 % Ni) ten besteht, was von einer Verunreinigung des Kataly- und satorgemisches durch kohlenstoffhaltige Verbindungen ' Molybdänsulfid (1 % Mo) auf Kieselerde—Tonerde begleitet ist. Andererseits hat ein Druck von überIn the isocracking process according to the invention, the hydrogen treated and then sulfided catalyst hardness should be about 0.1 to 2.0. A 35 will, preferably with dimethyl disulfide. The 5Ό value of over 2.0 shows an undesirably high level of hydrogen consumption, depending on the temperature, the pressure, the in-loss of aromatics in the product as well as a large amount of hydrogen and the boiling range. On the other hand, an S a value of feeds in the isocracking process in the range below 0.1 can normally indicate the formation of mixed with hydrogen the feed either in aromatics, which is not desirable for the liquid, vapor or liquid-vapor purposes according to the invention, because then as a result of the off phase are introduced into the reaction plant. The storage of carbon, etc., a rapid de-activating charge will occur in admixture with at least about four of the catalyst. Catalysts whose 355 m 3 of hydrogen per cubic meter of total feed ■ So value is above the desired range can be introduced (ie fresh feed plus recirculated feed, usually by setting the 45 kung accordingly), with the stated amount of hydrogen of the hydrogenation-dehydrogenation constituent being about 2655 to 3550 m 3 per cubic meter can be corrected. Can be sent. In most cases, even with relatively low operating temperatures in the isocracking plant, temperatures of around 178 to 355 m 3 are particularly good results with regard to hydrogen per cubic meter of total converted to a high conversion per pass, with a good 50 charge that is below the initial boiling point of selectivity and a relatively small Lei fresh charge is boiling, is used. The hydrogen added to the feed, which is not regenerated repeatedly, is obtained with catalysts which consist of 1 to 1 to usually consist of circulating gas that is produced from the silica produced from 10% nickel sulfide on the aforementioned, synthetically produced from the hydrofining and / or isocracking plant Alumina mixtures are obtained from 55 material and fresh hydrogen. In practice, the hydrogen content of the circulation gas is generally over 75 percent by volume. Advantageously, following catalysis B principle, for example, amounts of the catalysts used in the Isocrackanlage: applied pressure greater than about 28 kg / cm 2. It can be nickel sulfide (2.5% Ni) on silica-alumina 60 up to 210 or even 350 kg / cm 2 . The preferred pressure range: cobalt sulfide (4% Co) on silica-alumina is between about 42 and cobalt sulfide (2% Co) 105 kg / cm 2 . A pressure of less than about 28 kg / cm 8 and leads to reduced degrees of conversion per through-chromium sulfide (3.5% Cr) on silica-alumina rate and to shorter operating times, since an increased molybdenum sulfide (2% Mo) on silica-alumina 6g There is a tendency for the naphthenes to dehydrate to give aroma nickel sulfide (1% Ni), which is accompanied by contamination of the catalyst and sator mixture by carbon-containing compounds, molybdenum sulfide (1% Mo) on silica-alumina. On the other hand, has a pressure of over

etwa 140 kg/cm2 normalerweise eine unzulässige Absättigung der Aromaten zur Folge. Wird jedoch ein Druck von mehr als 140 kg/cm2, z. B. bei einem Betrieb ohne Regenerierung gewünscht, so kann die durch den hohen Wasserstoffdruck verursachte Neigung zur Absättigung der Aromaten durch Verwendung einer Katalysatorzusammensetzung geringer Härte oder, mit anderen Worten, eines solchen Katalysators aufgehoben oder ausgeglichen werden, in dem der hydrierende Bestandteil aus katalytischen Metallen und deren Verbindungen besteht, die verhältnismäßig weniger aktiv sind, z. B. Kobalt-, Chrom- und/oder Molybdänverbindungen sowie Nickel in Sulfidform.about 140 kg / cm 2 normally result in inadmissible saturation of the aromatics. However, if a pressure of more than 140 kg / cm 2 , e.g. B. desired in operation without regeneration, the tendency caused by the high hydrogen pressure to saturate the aromatics by using a catalyst composition of low hardness or, in other words, such a catalyst can be canceled or compensated in which the hydrogenating component of catalytic metals and whose compounds exist which are relatively less active, e.g. B. cobalt, chromium and / or molybdenum compounds and nickel in sulfide form.

Im allgemeinen kann die Isocrackbeschickung mit einer Raumgeschwindigkeit der flüssigen Beschickung je Stunde von etwa 0,2 bis 5 Volumen (als Flüssigkeit berechnet) je Oberflächenvolumen des Katalysators in die Reaktionsanlage eingeführt werden; die bevorzugte Raumgeschwindigkeit der flüssigen Beschickung je Stunde beträgt etwa 0,5 bis 3.In general, the isocracked feed can flow at a space velocity of the liquid feed per hour from about 0.2 to 5 volumes (calculated as liquid) per surface volume of the catalyst in the reaction plant is introduced; the preferred space velocity of the liquid feed per hour is about 0.5 to 3.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sollte die Temperatur, bei der die Umsetzung eingeleitet wird, so niedrig wie möglich sein (vorausgesetzt, daß der Umwandlungsgrad je Durchgang entsprechend ist), da die Betriebsdauer unter 370° C um so länger ist, je tiefer die Anfangstemperatur liegt. Bei jeder Umwandlung hängt die zulässige Anfangstemperatur von der Katalysatorwirksamkeit ab, da mit den wirksameren Katalysatoren (d. h. denjenigen, die unter den gegebenen Arbeitsbedingungen einen verhältnismäßig hohen Umwandlungsgrad je Durchgang bewirken) die Anlage bei niedrigeren Anfangstemperaturen in Betrieb gesetzt werden kann. According to the preferred embodiment of the invention, the temperature at which the reaction should be as low as possible (provided that the degree of conversion per pass is corresponding), since the operating time below 370 ° C is longer, the lower the initial temperature. For each conversion, the allowable initial temperature depends on the efficiency of the catalyst, since with the more effective catalysts (i.e. those that under the given working conditions cause a relatively high degree of conversion per pass) the system can be put into operation at lower initial temperatures.

Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Isocrackverfahren bei einer gegebenen Raumgeschwindigkeit unter solchen Bedingungen durchgeführt, daß ein verhältnismäßig konstanter Umwandlungsgrad von mindestens 20 %, vorzugsweise von etwa 20 bis 70 % je Durchgang erzielt wird. Bei dieser Art der Durchführung wird die Temperatur des Katalysators periodisch erhöht, um den Umwandlungsgrad je Durchgang verhältnismäßig konstant zu halten. Das Verfahren kann aber auch bei einer konstanten Temperatur von etwa 3700C oder darunter durchgeführt werden. Unter diesen Bedingungen nimmt der Umwandlungsgrad je Durchgang allmählich ab, und das Verfahren wird bei einem willkürlich gewählten Umwandlungsgrad beendet.According to the preferred embodiment of the process according to the invention, the isocracking process is carried out at a given space velocity under such conditions that a relatively constant degree of conversion of at least 20%, preferably from about 20 to 70% per pass is achieved. In this type of implementation, the temperature of the catalyst is increased periodically in order to keep the degree of conversion relatively constant for each pass. However, the process can also be carried out at a constant temperature of about 370 ° C. or below. Under these conditions, the degree of conversion gradually decreases per pass, and the process is terminated at an arbitrarily chosen degree of conversion.

Das Verfahren kann auch stufenweise bei konstanten Temperaturen durchgeführt werden, wobei die Temperatur des Katalysators innerhalb eines bestimmten Zeitraumes konstant gehalten wird, bis der Umwandlungsgrad auf einen bestimmten Wert abgefallen ist, worauf die Temperatur erhöht wird, bis der anfängliehe Umwandlungsgrad etwa erreicht ist. Diese stufenweise Temperaturerhöhung wird dann wiederholt. The process can also be carried out in stages at constant temperatures, with the temperature of the catalyst is kept constant within a certain period of time until the degree of conversion has dropped to a certain value, whereupon the temperature is increased until the initial one Degree of conversion is approximately reached. This step-by-step increase in temperature is then repeated.

Die im Isocrackverfahren eingehaltene niedrige Temperatur stellt ein wichtiges Merkmal für die Qualität und Ausbeute des Produktes dar und ergibt auch Vorteile für das Verfahren selbst. Einer der wesentlichen Faktoren für die Erzielung der besonderen Straßen-Oktanwerte der synthetischen, erfindungsgemäß hergestellten Benzinfraktion ist die vorwiegende Erzeugung von Isoparaffinen, die höher ist, als es das thermodynamische Gleichgewicht verlangt. Dies ist besonders wichtig für den Bereich der Paraffinkohlenwasserstoffe, die 5 und mehr C-Atome besitzen, da die normalen Paraffine dieses Bereiches nur geringe Oktanwerte besitzen und die Verbrennungseigenschaften des Kraftstoffes herabsetzen. Diese außergewöhnlich starke Bildung von Isoparaffinen steht im Gegensatz zu dem üblichen Hydrierverfahren, z. B. der üblichen Hydrocrackung, die synthetische Paraffine liefern, bei denen das Verhältnis von Iso- zu Normalparaffinen im wesentlichen bei oder unter dem thermodynamischen Gleichgewicht liegt.The low temperature maintained in the isocracking process is an important feature for the Quality and yield of the product and also results in advantages for the process itself. One of the essential factors for achieving the special road octane values of the synthetic ones according to the invention produced gasoline fraction is the predominant production of isoparaffins, which is higher, than is required by thermodynamic equilibrium. This is particularly important in the field of paraffinic hydrocarbons, have 5 or more carbon atoms, since the normal paraffins in this range are only small Have octane values and reduce the combustion properties of the fuel. This extraordinary strong formation of isoparaffins is in contrast to the usual hydrogenation process, e.g. B. the usual hydrocracking, which provide synthetic paraffins in which the ratio of iso to Normal paraffins is essentially at or below the thermodynamic equilibrium.

Die folgenden Werte zeigen, wie sich die Anwendung niedriger Temperaturen auf das Verhältnis von Iso- zu Normalparaffinen in den synthetischen Paraffinprodukten auswirkt. Im Ausführungsbeispiel wurde eine hydrofinierte Umlaufbeschickung mit einem Siedepunkt zwischen 188 und 2350C und einem Gehalt an basischem Stickstoff von unter 0,0001% (die hydrofinierte Beschickung des Beispiels I) unter den folgenden Bedingungen behandelt:The following values show how the use of low temperatures affects the ratio of iso- to normal paraffins in the synthetic paraffin products. In the embodiment, a hydrofined circulation feed with a boiling point of 188-235 0 C and a content of basic nitrogen was treated under 0.0001% (the hydrofined feed of Example I) under the following conditions:

Druck, kg/cma 84Pressure, kg / cm a 84

Ha-Verbrauch, m3/m3 213Ha consumption, m 3 / m 3 213

Raumgeschwindigkeit der
flüssigen Beschickung
je Stunde 1,67
Space velocity of the
liquid feed
1.67 per hour

Gasumlauf, m3/m3 1060Gas circulation, m 3 / m 3 1060

Umwandlung, % 60Conversion,% 60

Arbeitsweise UmlaufWorking method circulation

Katalysator .-.· 2,5 % Ni aufCatalyst .-. · 2.5% Ni

Kieselerde—
Tonerde
Silica--
Clay

Folgende Ergebnisse wurden erzielt:
Temperatur, 0C 343
The following results were achieved:
Temperature, 0 C 343

C6-Paraffine,
Verhältnis von Iso- zu
Normalparaffinen
C 6 paraffins,
Iso to
Normal paraffins

Beobachtet 28Observed 28

Gleichgewicht 4,0Balance 4.0

Die Einhaltung einer niedrigen Temperatur spiegelt sich auch in den hohen Ausbeuten an synthetischem flüssigem Produkt, d. h. an Produkt wieder, das unter dem Anfangssiedepunkt der Beschickung siedet. Bei Betriebstemperaturen von unter etwa 3700C sind die Ausbeuten an synthetischem flüssigem Produkt durchweg hoch, während bei höheren Temperaturen die Ausbeuten an flüssigem Produkt geringer werden und zuviel Gas entsteht. So konnte z. B. bei dem im Beispiel I beschriebenen Verfahren, in dem eine hydrofinierte Rohbenzinfraktion einer Isocrackung unterzogen wurde, die Ausbeute an synthetischen, 5 und mehr C-Atome aufweisenden Kohlenwasserstoffen innerhalb eines Temperaturbereiches von 315 bis 3700C auf annähernd 94 Volumprozent gehalten werden. Bei einer Temperatur von etwa 425 0C fiel die Ausbeute an flüssigem Produkt rasch ab und betrug annähernd 86,5%.The maintenance of a low temperature is also reflected in the high yields of synthetic liquid product, ie of product boiling below the initial boiling point of the feed. At operating temperatures below about 370 ° C., the yields of synthetic liquid product are consistently high, while at higher temperatures the yields of liquid product are lower and too much gas is produced. So could z. B. are maintained, the yield of synthetic, 5 or more C-atoms comprising hydrocarbons within a temperature range of 315-370 0 C to approximately 94 percent by volume in the process described in Example I, in which a hydrofined naphtha fraction a Isocrackung was subjected. At a temperature of about 425 ° C., the yield of liquid product fell rapidly and was approximately 86.5%.

Gleichzeitig mit dem Geringerwerden der Ausbeute an synthetischem flüssigem Produkt bei Temperaturen von über etwa 3700C tritt eine entsprechend erhöhte Gasbildung ein (C1-C3-GaSe). Um diesen durch die Bildung von verhältnismäßig wertlosen Gasen verursachten Gewichtsverlust deutlich zu machen, wirdSimultaneously with the Low If the yield of synthetic product liquid at temperatures above about 370 0 C a correspondingly increased gas formation occurs (C 1 -C 3 gases). To illustrate this weight loss caused by the formation of relatively worthless gases, is

17 1817 18

auf F i g. 1 verwiesen, in der die Methanerzeugung Übereinstimmung mit den in F i g. 3 wiedergegebe-on F i g. 1 referenced, in which the methane production corresponds to the in F i g. 3 reproduced

im Verfahren des Beispiels I graphisch dargestellt ist. nen Beziehungen.is graphed in the procedure of Example I. relationships.

Wie daraus zu ersehen ist, ist die Methanerzeugung Das erfindungsgemäße Verfahren ist durchführbar bei Betriebstemperaturen unter etwa 3700C praktisch sowohl mit Ruheschüttungskatalysatoren als auch unbedeutend. Steigt aber die Temperatur über 3700C 5 unter Verwendung eines bewegten Katalysators oder an, dann wird die Methanerzeugung rasch zu einem eines Wirbelschichtkatalysators. Im erstgenannten das Verfahren begrenzenden Faktor. Sie steigt, wie aus Fall wird der Katalysator in bestimmten Zeitabständen der Kurve zu ersehen ist, zwischen 370 und 427 0C auf in situ regeneriert, doch ist es möglich, bei Anwendung annähernd das Fünfzehnfache an. Eine derartige von erfindungsgemäß einzusetzenden Katalysatoren Methanbildung stellt nicht nur einen Verlust an io mit verhältnismäßig hoher Wirksamkeit in vielen Beschickung dar, sondern erfordert auch (wenn Fällen die Betriebszeit so lange auszudehnen, daß es Wasserstoff rückgeführt wird, wie das in technischen unwirtschaftlich ist, Einrichtungen für die Regene-Verfahren der Fall sein muß) eine Reinigung des rierung des Katalysators vorzusehen. Bei den mit Wasserstoffes oder Entfernung eines Teiles des ver- bewegtem Katalysator arbeitenden, hinreichend beunreinigten Wasserstoffes oder aber die Anwendung 15 kannten Verfahren werden besondere Behälter Vereines höheren Druckes, um den Wasserstoff-Partial- wendet, in denen Teile des Katalysators mehr oder druck des rückgeführten Gases in zulässigen Grenzen weniger kontinuierlich regeneriert werden, um dann zu halten. Dadurch werden nicht nur die Kosten der in die eigentliche Isocrackanlage zurückgeführt zu Anlage erhöht, sondern infolge des erhöhten Anteils werden,
an unerwünschten Gasen wird auch die Ausbeute 20 q _ ; „ _ ; „ 1 T
As can be seen from the fact that methane production is The process of the invention is negligible practically feasible at operating temperatures below about 370 0 C with both resting bed catalysts as well. However, if the temperature rises above 370 ° C. using a moving catalyst or, then the methane production quickly becomes a fluidized bed catalyst. In the former, the process-limiting factor. It rises, as can be seen from the case, the catalyst is regenerated in situ at certain time intervals on the curve, between 370 and 427 ° C., but it is possible, when used, to increase approximately fifteen times. Such methane formation from catalysts to be used according to the invention not only represents a loss of io with a relatively high efficiency in many charges, but also requires (if the operating time is to be extended so long that hydrogen is recirculated, as is uneconomical in technical applications, facilities for the Regene process must be the case) to provide for cleaning of the catalyst. In the case of the sufficiently contaminated hydrogen working with hydrogen or the removal of a part of the moved catalyst, or the processes known to use, special containers of higher pressure are used around the hydrogen partial, in which parts of the catalyst have more or pressure of the recycled Gas can be regenerated less continuously within permissible limits in order to then hold. As a result, not only are the costs returned to the actual isocracking plant increased, but due to the increased proportion,
of undesired gases, the yield is also 20 q _ ; "_ ; "1 T

. , DCl S DlCl 1. , DCl S DlCl 1

vermindert.reduced.

Weitere Vorteile, die hinsichtlich der Ausbeute und Die in diesem Versuch verwendete BeschickungOther advantages in terms of yield and the feed used in this experiment

der Qualität des Produktes erzielt werden, wenn das entstammte einer schweren Rohbenzinfraktion, diethe quality of the product can be achieved if it comes from a heavy petroleum fraction, the

Verfahren bei niedriger Temperatur durchgeführt ein Gemisch aus durch thermische und katalytische wird, sind durch die F i g. 2 wiedergegeben. Diese 25 Crackung erhaltener Materialien darstellte, wobeiProcess at low temperature carried out a mixture of by thermal and catalytic is, are by the F i g. 2 reproduced. This represented cracking of obtained materials, where

Figur zeigt in graphischer Darstellung die Straßen- sowohl für die thermische wie auch die katalytischeFigure shows in graphical representation the roads for both the thermal and the catalytic

Oktan-Literzahlen, die bei verschiedenen Betriebs- Crackung rohe Gasöle kalifornischen Ursprungs ver-Octane liter numbers which are used in various operational cracking operations for crude gas oils of Californian origin

temperaturen erhalten und aus den im Beispiel I wendet wurden. Diese Rohbenzinfraktion, die zwischentemperatures obtained and from those in Example I were applied. This raw gasoline fraction, which between

erhaltenen Daten errechnet wurden. Diese Kennzeich- etwa 104 und 227° C siedete und 0,014 bis 0,015 % nung wird gewöhnlich als ein Maß für die Leistung 30 basischen Stickstoff enthielt, wurde dadurch hydro-obtained data were calculated. This characteristic- boiled around 104 and 227 ° C and 0.014 to 0.015% tion is usually used as a measure of performance. 30 basic nitrogen was thereby

einer Raffinationsanlage verwendet und errechnet liniert, daß man sie bei einem Druck von 56 kg/cm2,a refining plant used and calculated lines that you can use them at a pressure of 56 kg / cm 2 ,

sich aus dem Produkt: Liter Benzin je Liter umgewan- einer Raumgeschwindigkeit der flüssigen Beschickungis derived from the product: liters of gasoline per liter converted to a space velocity of the liquid charge

delter Beschickung mal Oktanzahl des als Produkt je Stunde von 2 und einer Temperatur zwischen 370Delter charge times the octane number of the product per hour of 2 and a temperature between 370

gewonnenen Benzins. Die Straßen-Oktan-Literzahl und 4000C zusammen mit etwa 620 m3 Wasserstoff jerecovered gasoline. The street octane liter and 400 0 C along with about 620 m 3 of hydrogen each

steigt zwischen 315 und 3700C auf ihren Höchstwert 35 Kubikmeter Rohbenzin durch einen Hydrofinier-rises between 315 and 370 0 C to its maximum value of 35 cubic meters of raw gasoline through a hydrofinishing

an und fällt dann mit zunehmenden Katalysator- katalysator schickte, der Kobaltoxyd (20I0 Kobalt)and then falls with increasing catalyst sent, the cobalt oxide (2 0 I 0 cobalt)

temperaturen rasch ab. Werden andere Beschickungen, auf einem Träger aus gleichzeitig gefälltem Molybdän-temperatures drop quickly. If other charges, on a support made of simultaneously precipitated molybdenum

z. B. katalytische Umlauföle usw., verwendet und oxyd—Aluminiumoxyd (9 % Molybdän) enthielt. Inz. B. catalytic circulating oils, etc., used and oxide-aluminum oxide (9% molybdenum) contained. In

erfindungsgemäß bearbeitet, so erhält man ähnliche diesem Hydrofinierverfahren wurden 53 bis 71 m3 processed according to the invention, 53 to 71 m 3 are obtained similar to this hydrofining process

Kurven wie in Fig. 2 (die sich praktisch nur 40 Wasserstoff je Kubikmeter Beschickung verbrauchtCurves as in Fig. 2 (which practically only consumes 40 hydrogen per cubic meter of feed

vertikal verschieben). und der basische Stickstoff des abgezogenen Materialsmove vertically). and the basic nitrogen of the withdrawn material

Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus fast ebenso auf unter 0,0001 °/0 herabgesetzt. Nach dem DestillierenFrom an economic point of view almost as below 0.0001 ° / 0 decreased. After distilling

bedeutend wie die günstigen Produktausbeuten, die des aus der Hydrofinieranlage erhaltenen Materialsas important as the favorable product yields of the material obtained from the hydrofining plant

nach dem bei niedriger Temperatur (unter 3700C) gewann man eine flüssige Fraktion, die nachstehendeafter that at low temperature (below 370 ° C.), a liquid fraction, the following one, was obtained

arbeitenden Verfahren erzielt werden, ist die Tatsache, 45 Daten aufwies:
daß die Umwandlung der Beschickung über einen
working method is the fact 45 dates revealed:
that the conversion of the feed via a

längeren Zeitraum erfolgen kann, wenn die Umwand- Spezifisches Gewicht 0,8398A longer period of time can be carried out if the conversion- Specific gravity 0.8398

lung bei Temperaturen von unter 3700C eingeleitet Anilinpunkt, 0C 31,4ment initiated at temperatures of below 370 0 C aniline point, 0 C 31.4

wird. Dies ist in den Kurven der Fig. 3 graphisch Aromatengehalt, Volumprozent 42will. This is graphically in the curves of FIG. 3 aromatics content, 42 volume percent

dargestellt. Diese Daten beziehen sich auf Versuche, 50 Basischer Stickstoff, °/0 <0,0001shown. These data relate to experiments, 50 basic nitrogen, ° / 0 <0.0001

die bei verschiedenen Temperaturen eingeleitet wurden, F-1-Oktan (gebleit) 80,7which were introduced at various temperatures, F-1 octane (leaded) 80.7

wobei die übrigen Bedingungen jedoch im wesentlichenhowever, the remaining conditions are essentially

unverändert blieben. Jede dieser Kurven zeigt, wie ASTM-D-86-Destillation, 0Cremained unchanged. Each of these curves shows how ASTM-D-86 Distillation, 0 C

hoch die Temperatur während des gesamten Versuchs Anfangssiedepunkt 188high the temperature during the entire experiment, initial boiling point 188

erhöht werden mußte, um eine Umwandlung von 55 10 °/0 191had to be increased to a conversion of 55 10 ° / 0 191

60% je Durchgang aufrechtzuerhalten. Bei den bei 30% 193Maintain 60% per pass. In the case of 30% 193

höheren Temperaturen eingeleiteten Versuchen mußten 50 % 195Experiments initiated at higher temperatures had to be 50% 195

etwas erhöhte Raumgeschwindigkeiten angewendet 70% 198slightly increased space velocities applied 70% 198

werden, um den genannten Umwandlungsgrad auf- 90 % 207to the stated degree of conversion to 90% 207

rechtzuerhalten. 60 Endpunkt 235right. 60 end point 235

Die in F i g. 3 wiedergegebenen absoluten Reaktionszeiten hängen weitgehend von dem jeweils ver- Diese hydrofinierte Fraktion oder Isocrackbeschikwendeten Isocrackkatalysator ab und können, je kung wurde zusammen mit 1780 m3 H2 je Kubiknach der relativen Katalysatorleistung und den meter Beschickung auf 304° C vorerhitzt und mit einer kinetischen Faktoren, wie Umwandlungsgrad und 65 Raumgeschwindigkeit von 1,67 bei einem Druck von Raumgeschwindigkeit,erhöhtoderherabgesetztwerden. 84 kg/cm2 auf die vorbeschriebene Weise durch einen In allen Fällen jedoch bleibt die allgemeine Beziehung Katalysator geleitet, der Nickelsulfid (2,5 Gewichtszwischen Anfangstemperatur und Versuchsdauer in prozent Ni) auf Kieselerde—Tonerde enthielt. DieThe in F i g. The absolute reaction times shown in 3 depend largely on the isocracking catalyst used in each case. This hydrofined fraction or isocrack charge can be preheated to 304 ° C together with 1780 m 3 H 2 per cubic depending on the relative catalyst performance and the meter charge and with a kinetic factor such as degree of conversion and 65 space velocity of 1.67 at a pressure of space velocity, can be increased or decreased. 84 kg / cm 2 on the above-described manner by a In all cases, however, the general relationship of the nickel sulfide catalyst is passed (2.5 weight between top temperature and duration of the test in percent Ni) on silica-alumina contained. the

Temperatur des in die Anlage eingeführten Stromes aus Beschickung und Wasserstoff wurde dann allmählich erhöht, bis der Umwandlungsgrad je Durchgang 60% betrug. An diesem Punkt, d. h. als die mittlere Katalysatortemperatur in der Anlage 3430C betrug und die Anlage insgesamt 8 Stunden in Betrieb war, wurde die Wasserstoffmenge auf etwa 1150 m3 je Kubikmeter herabgesetzt und bis zum Ende des Versuches auf dieser Höhe gehalten. Das Verfahren wurde so durchgeführt, daß man alle nicht umgewandelten Teile des Austrags in die Isocrackanlage zurückführte, d. h., die Rückführung wurde so lange durchgeführt, bis eine vollständige Umwandlung erzielt war.The temperature of the feed-hydrogen stream introduced into the plant was then gradually increased until the degree of conversion per pass was 60%. At this point, ie when the average catalyst temperature in the plant was 343 ° C. and the plant was in operation for a total of 8 hours, the amount of hydrogen was reduced to about 1150 m 3 per cubic meter and kept at this level until the end of the experiment. The process was carried out in such a way that all unconverted parts of the output were returned to the isocracking plant, that is, the recycling was carried out until complete conversion was achieved.

Der Umwandlungsgrad konnte dadurch auf 60% je Durchgang gehalten werden, daß man die Temperatur stündlich so lange durchschnittlich um etwa 0,150C erhöhte, bis das System eine mittlere Temperatur von 399°C erreicht hatte. An diesem Punkt war die Anlage 590 Stunden kontinuierlich in Betrieb. Oberhalb 399° C mußte die Temperatur viel schneller erhöht werden, um einen Umwandlungsgrad von 60% aufrechtzuerhalten. So betrug die Temperatur nach 690 Stunden 412° C, nach 720 Stunden 427° C und nach 740 Stunden, als das Verfahren beendet wurde, 44O0C. Die Berechnung ergab einen Wasserstoffverbrauch von etwa 230 m3 je Kubikmeter in synthetisches Produkt umgewandelter Gesamtbeschikkung. The degree of conversion was maintained at 60% per pass characterized in that as long as average increased the temperature to about 0.15 per hour 0 C until the system an average temperature of 399 ° C was reached. At this point the plant was in continuous operation for 590 hours. Above 399 ° C, the temperature had to be increased much more quickly to maintain a 60% conversion rate. Thus, the temperature after 690 hours 412 ° C after 720 hours 427 ° C and after 740 hours, was stopped as the process 44O 0 C. The calculation gave a hydrogen consumption of about 230 m 3 per cubic meter in synthetic product converted Gesamtbeschikkung.

Eine Analyse des Produktes, die durchgeführt wurde, als die Temperatur der Anlage annähernd 376 0C betrug, ergab eine Benzinausbeute (Siedepunkt zwischen dem der C5-Verbindungen und 182°C; 90% Punkt = 164° C) von 92,7 Volumprozent, bezogen auf das Volumen der in die Anlage eingeführten Rohbenzinbeschickung. Dieses Benzinprodukt enthielt insgesamt 26 Volumprozent Aromaten, zwischen 1 und 2 Volumprozent C10-Aromaten und hatte einen F-l-Wert von 98,5, einen F-2-Wert von 92,5 und einen Straßen-Oktanwert von 99,5., Was an analysis of the product, which was carried out when the temperature of the system approximately 376 0 C, gave a yield of gasoline (boiling point between that of the C 5 compounds and 182 ° C; 90% point = 164 ° C) of 92.7 percent by volume , based on the volume of the raw gasoline feed introduced into the system. This gasoline product contained a total of 26 percent by volume aromatics, between 1 and 2 percent by volume C 10 aromatics and had an F1 value of 98.5, an F-2 value of 92.5 and a street octane value of 99.5.

Nach Abschluß des Versuchs stellte man fest, daß der Katalysator der Isocrackanlage leicht auf die übliche Weise durch Brennen in einem Stickstoffstrom mit gesteuertem Sauerstoffgehalt regeneriert werden konnte, worauf nach Reduktion und Überführung des Katalysators in die sulfidierte Form die Anlage unter Erzielung im wesentlichen der gleichen Ergebnisse wieder in Betrieb genommen werden konnte.At the end of the experiment, it was found that the isocracking plant's catalyst was slightly on the can be regenerated in a conventional manner by burning in a nitrogen stream with controlled oxygen content could, whereupon after reduction and conversion of the catalyst in the sulfided form the plant under Achieving essentially the same results could be put back into operation.

Dieses Umlauföl wurde zunächst hydrofiniert, indem man es bei einem Druck von 56 kg/cm2 einer Temperatur von 4100C und einer Raumgeschwindigkeit der flüssigen Beschickung je Stunde von 2 zusammen mit 530 m3 Wasserstoff je Kubikmeter Beschikkung durch einen Katalysator aus Kobaltoxyd (3,7 % Co) auf einem Träger aus zusammen gefälltem Aluminiumoxyd-Molybdänoxyd (7 % Mo) leitete. Das Material aus der Hydrofinieranlage hatte nach der Entfernung des Wasserstoffes, des Ammoniaks und anderer, normalerweise gasförmiger Bestandteile, die folgenden Eigenschaften:This circulating oil was first hydrofined by passing it 2 at a pressure of 56 kg / cm at a temperature of 410 0 C and a space velocity of liquid feed per hour of 2 together with 530 m 3 of hydrogen per cubic meter Beschikkung by a catalyst of cobalt oxide (3 , 7% Co) on a carrier made of precipitated aluminum oxide-molybdenum oxide (7% Mo). After removing the hydrogen, ammonia and other, normally gaseous components, the material from the hydrofining plant had the following properties:

Spezifisches Gewicht 0,8772Specific gravity 0.8772

Anilinpunkt, 0C 34Aniline point, 0 C 34

Aromatengehalt, Volumprozent 49 bis 50Aromatic content, percentage by volume 49 to 50

Basischer Stickstoff, % <0,0005Basic nitrogen,% <0.0005

Siedebereich, ASTM-D-158-Destillation in °CBoiling range, ASTM-D-158 distillation in ° C

Anfangssiedepunkt 166Initial boiling point 166

10% 22110% 221

30% 23830% 238

50% 24850% 248

70% 25770% 257

90% 27290% 272

Endpunkt 299Endpoint 299

Beispiel IIExample II

Für dieses Verfahren wurde als Beschickung ein leichtes, katalytisches Umlauföl kalifornischer Herkunft verwendet, das folgende Daten aufwies:A light Californian catalytic circulating oil was used as the feed for this process Origin used, which showed the following data:

Spezifisches Gewicht 0,8944Specific gravity 0.8944

Anilinpunkt, 0C 32Aniline point, 0 C 32

Aromatengehalt, Volumprozent 50Aromatic content, volume percentage 50

Basischer Stickstoff, % 0,0153Basic nitrogen,% 0.0153

Siedebereich ASTM-D-158-Destillation, 0CBoiling range ASTM-D-158 distillation, 0 C

Anfangssiedepunkt 204Initial boiling point 204

10%
30%
50%
70%
90%
10%
30%
50%
70%
90%

233
243
251
258
274
233
243
251
258
274

Endpunkt 297Endpoint 297

Diese hydrofinierte Beschickung wurde dann auf die vorstehend beschriebene Weise einer Isocrackung unterzogen, unter Verwendung eines Katalysators, der Nickelsulfid (2,5% Ni) auf einem Träger aus Kieselerde—Tonerde enthielt. Der Katalysator war zuvor bei drei Isocrackversuchen verwendet worden; nach Beendigung jedes Versuches war er regeneriert in einer Wasserstoffatmosphäre reduziert und anschließend sulfidiert worden.This hydrofined feed was then isocracked in the manner described above subjected, using a catalyst containing nickel sulfide (2.5% Ni) on a silica-alumina support contained. The catalyst had previously been used in three isocracking experiments; after At the end of each experiment, he was regenerated in a hydrogen atmosphere and then reduced been sulfided.

Das Isocrackverfahren wurde so ausgeführt, daß man die Beschickung im Gemisch mit 0,1 Volumprozent Dimethyldisulfid und 2130 m3 H2 je Kubikmeter Beschickung auf 3320C vorerhitzte und das erhitzte Gemisch mit einer Raumgeschwindigkeit der flüssigen Beschickung je Stunde von 1,53 bei einem Druck von 84 kg/cm2 durch den Katalysator leitete. Die Temperatur dieses Stromes wurde allmählich erhöht, bis die Umwandlung je Durchgang 50% betrug. Nachdem die Anlage 8 Stunden in Betrieb war, betrug die mittlere Katalysatortemperatur 3380C. An diesem Punkt wurde der Wasserstoffgehalt der Beschickung auf 1725 m3 je Kubikmeter herabgesetzt und bis zum Ende des Versuches auf dieser Höhe gehalten. Das Verfahren wurde so durchgeführt, daß man alle nicht umgewandelten Teile des Austrags, insbesondere den über 2040C siedenden Teil in die Isocrackanlage zurückführte.The Isocrackverfahren was carried out so that the preheated feed mixed with 0.1 volume percent dimethyl disulfide, and 2130 m 3 H 2 per cubic meter of feed to 332 0 C and the heated mixture at a space velocity of liquid feed per hour of 1.53 at a Pressure of 84 kg / cm 2 passed through the catalyst. The temperature of this stream was gradually increased until the conversion per pass was 50%. After the plant had been in operation for 8 hours, the mean catalyst temperature was 338 ° C. At this point the hydrogen content of the charge was reduced to 1725 m 3 per cubic meter and held at this level until the end of the experiment. The procedure was carried out so that all traced non-converted parts of the discharge, in particular about 204 0 C in the boiling part Isocrackanlage.

Die Umwandlungsgrade konnten dadurch auf etwa 50% je Durchgang gehalten werden, daß man die Temperatur allmählich mit verhältnismäßig gleicher Geschwindigkeit erhöhte, wobei die Katalysatortemperaturen nach Ablauf eines kontinuierlichen Betriebes von 60, 125, 160, 400 und 430 Stunden 343, 358, 371, 385 bzw. 388 0C betrugen. Anschließend mußte die Temperatur jedoch viel rascher erhöht werden, um einen Umwandlungsgrad von 50% aufrechtzuerhalten. So wurden bei Ausdehnung der Betriebszeit auf 475, 510, 525, 535 und 540 StundenThe degree of conversion could be kept at about 50% per pass by gradually increasing the temperature at a relatively constant rate, the catalyst temperatures being 343, 358, 371, 385 after the end of continuous operation for 60, 125, 160, 400 and 430 hours and 388 ° C., respectively. However, the temperature then had to be increased much more rapidly to maintain a conversion rate of 50%. So when the operating time was extended to 475, 510, 525, 535 and 540 hours

Temperaturen von 399, 413, 427, 441 bzw. 454° C erreicht.Temperatures of 399, 413, 427, 441 and 454 ° C are reached.

Eine Analyse des Produktes, das aus der Anlage entnommen wurde, als sie bei einer Temperatur von etwa 3770C arbeitete, ergab eine Benzinausbeute (Siedepunkt zwischen dem der C5-Verbindungen und 2040C) von 104,5 Volumprozent. Dieses Benzin, das 29 Volumprozent Aromaten enthielt, hatte einen F-l-Wert von 95, einen F-2-Wert von 89,5 und einen Straßen-Oktanwert von 96,3. Von dieser C6-204°C-Benzinfraktion bestanden annähernd 75 % aus Kohlenwasserstoffen mit einem Siedepunkt bis 166°C. Diese Fraktion enthielt 25 Volumprozent Aromaten und hatte einen F-l-Wert von 96, einen F-2-Wert von 90,5 und einen Straßen-Oktanwert von 97,3. Die Benzinfraktion mit einem Siedepunkt zwischen 166 und 204° C enthielt einen verhältnismäßig großen Prozentsatz an Aromaten mit 10 und mehr C-Atomen und eignete sich daher weniger gut für hochwertige Kraftstoffe. An analysis of the product was removed from the system, while working at a temperature of about 377 0 C, gave a yield of gasoline (boiling point between that of the C 5 compounds and 204 0 C) of 104.5 per cent by volume. This gasoline, which contained 29 volume percent aromatics, had an F1 value of 95, an F-2 value of 89.5 and a road octane value of 96.3. Of this C 6 -204 ° C gasoline fraction, approximately 75% consisted of hydrocarbons with a boiling point of up to 166 ° C. This fraction contained 25 percent by volume aromatics and had an F1 value of 96, an F-2 value of 90.5 and a street octane value of 97.3. The gasoline fraction with a boiling point between 166 and 204 ° C contained a relatively large percentage of aromatics with 10 or more carbon atoms and was therefore less suitable for high-quality fuels.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung eines Benzins mit hohemOktanwert, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Erdölfraktion mit einem Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen von mindestens 30 Volumprozent, einem Gehalt an basischem Stickstoff von weniger als 0,0025 % und einem Siedebereich zwischen 165 und 345 0C zusammen mit mindestens 355 m3 Wasserstoff je Kubikmeter Erdölfraktion in einer Isocrackanlage mit einem aus einer hydrierend wirkenden Komponente auf einem aktiven sauren Crackkatalysatorträger bestehenden und eine Härte von etwa 0,1 bis 2,0 besitzenden Katalysator in Berührung bringt, wobei die Isocrackanlage bei einem Druck von mindestens etwa 28 kg/cm2 und mittleren Katalysatortemperaturen von 150 bis 370° C betrieben wird, und daß man vorzugsweise von dem erhaltenen Produkt einen Umlaufgasstrom mit hohem Wasserstoffgehalt in einer unter hohem Druck stehenden Gas-Flüssigkeits-Trennanlage abtrennt und diesen zusammen mit zugefügtem Wasserstoff in die Isocrackanlage zurückführt, anschließend gegebenenfalls C1—C3- oder C1—C4-Produkte in einer unter niedrigeren Drücken betriebenen Gas-Flüssigkeits-Trennanlage abtrennt und aus dem zurückbleibenden, normalerweise flüssigen Material eine Benzinfraktion mit einem Siedepunkt von unter etwa 165° C und eine höhersiedende Fraktion, die gegebenenfalls reformiert und/oder in die Isocrackanlage zurückgeführt werden kann, gewinnt.1. A process for producing a gasoline with a high octane value, characterized in that along a petroleum fraction having a content of aromatic hydrocarbons of at least 30 volume percent, a basic nitrogen content of less than 0.0025%, and a boiling range of 165-345 0 C. with at least 355 m 3 of hydrogen per cubic meter of petroleum fraction in an isocracking system with a catalyst consisting of a hydrogenating component on an active acidic cracking catalyst carrier and having a hardness of about 0.1 to 2.0, the isocracking system at a pressure of at least about 28 kg / cm 2 and average catalyst temperatures of 150 to 370 ° C, and that a circulating gas stream with a high hydrogen content is preferably separated from the product obtained in a gas-liquid separation system under high pressure and this is separated off together with added hydrogen returns to the isocracking plant, then optionally C 1 -C 3 or C 1 -C 4 products are separated in a gas-liquid separation plant operated at lower pressures and a gasoline fraction with a boiling point of below about 165 ° C. and a higher-boiling one from the remaining, normally liquid material Fraction that can optionally be reformed and / or returned to the isocracking plant wins. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoffverbrauch je Kubikmeter Beschickung, die in ein unter dem Anfangssiedepunkt der Beschickung siedendes Produkt umgewandelt wird, mindestens 178 m3 beträgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the hydrogen consumption per cubic meter of charge which is converted into a product boiling below the initial boiling point of the charge is at least 178 m 3 . Hierzu 1 Blatt Zeichnungen For this purpose, 1 sheet of drawings 509 760/315 12.65 © Bundesdruckerei Berlin509 760/315 12.65 © Bundesdruckerei Berlin
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