DE1269756B - Process for the production of hydrocarbon fuels with a high calorific value - Google Patents

Process for the production of hydrocarbon fuels with a high calorific value

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DE1269756B
DE1269756B DEP1269A DE1269756A DE1269756B DE 1269756 B DE1269756 B DE 1269756B DE P1269 A DEP1269 A DE P1269A DE 1269756 A DE1269756 A DE 1269756A DE 1269756 B DE1269756 B DE 1269756B
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hydrocracking
wax
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Emil Oscar Kindschy
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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    • C10G47/00Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

int. CL:int. CL:

ClOgClog

Deutsche Kl.: 23 b -1/04 German class: 23 b - 1/04

Nummer: 1269 756Number: 1269 756

Aktenzeichen: P 12 69 756.2-44File number: P 12 69 756.2-44

Anmeldetag: 9. Mai 1966Filing date: May 9, 1966

Auslegetag: 6. Juni 1968Opening day: June 6, 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoff-Treibstoffen mit hohem Heizwert, die für die Verwendung in Düsenmotoren geeignet sind.The invention relates to a process for the production of hydrocarbon fuels with a high calorific value, which are suitable for use in jet engines.

Solche Kohlenwasserstoff-Treibstoffe müssen außer einem hohen Heizwert unter anderem auch eine hohe Luminometerzahl besitzen, d. h. mit möglichst nichtleuchtender Flamme verbrennen. In addition to a high calorific value, such hydrocarbon fuels must also have a high calorific value Have luminometer number, d. H. burn with a flame that does not glow if possible.

Da die Neigung eines Kohlenwasserstoff-Treibstoffes, mit leuchtender, d. h. rußender Flamme zu verbrennen, weitestgehend von seinem Aromatengehalt abhängt, dürfen Kohlenwasserstoff-Treibstoffe, die für Düsenmotoren verwendet werden sollen, nur sehr wenig Aromaten enthalten.Since the tendency of a hydrocarbon fuel to have luminous, i.e. H. sooty flame burn, largely depends on its aromatic content, hydrocarbon fuels, which are to be used for jet engines contain very little aromatics.

Kohlenwasserstoff-Treibstoffe für Düsenmotoren gehören auf Grund ihrer Siedelage zu den Gasölen, genauer gesagt zu den Leuchtölen.Due to their boiling location, hydrocarbon fuels for jet engines belong to the gas oils, more precisely to the luminous oils.

Solche Mineralölfraktionen werden häufig durch sogenannte Hydrocrackung aus höher siedenden Mineralölfraktionen hergestellt. Durch den relativ hohen so natürlichen Stickstoffgehalt der höher siedenden Mineralölfraktionen werden jedoch die Katalysatoren rasch desaktiviert. Dies kann durch eine aus der französischen Patentschrift 1 318 389 bekannte spezielle Arbeitsweise vermieden werden, bei der der Katalysator zuerst mit Ammoniak bedeckt wird, um dadurch ein Absetzen der Stickstoffverbindungen in der 10 bis 1000 TpM Stickstoff enthaltenden Beschickung zu verhindern und so seine Lebensdauer zu erhöhen.Such mineral oil fractions are often obtained from higher-boiling mineral oil fractions by so-called hydrocracking manufactured. Due to the relatively high natural nitrogen content of the higher boiling However, mineral oil fractions quickly deactivate the catalysts. This can be done by one from the French No. 1,318,389 known special procedure can be avoided in which the catalyst is first covered with ammonia, thereby causing a deposition of the nitrogen compounds in the 10 to 1000 TPM nitrogen-containing feed and thus increase its service life.

Dennoch kann das Hydrocrackverfahren gemäß dieser französischen Patentschrift nicht befriedigen, wenn die nach diesem Verfahren hergestellten Leuchtölfraktionen als Treibstoffe für Düsenmotoren verwendet werden sollen, und zwar unter anderem deshalb, weil die Verfahrensprodukte auf Grund des relativ hohen Aromatengehalts des Ausgangsmaterials ebenfalls beträchtliche Mengen an Aromaten enthalten.Nevertheless, the hydrocracking process according to this French patent cannot satisfy if the luminous oil fractions produced by this process are used as fuel for jet engines should be, among other things because the process products due to the relatively high aromatics content of the feedstock also contain significant amounts of aromatics.

Aus der Zeitschrift »Chemical Engineering Science«, Nr. 2 (1953), S. 69 bis 73, ist es bekannt, daß Erdölwachse der katalytischen Hydrocrackung zugänglich sind und daß dabei auch als Treibstoffe für Düsenmotoren geeignete Leuchtölfraktionen erhalten werden können.From the journal "Chemical Engineering Science", No. 2 (1953), pp. 69 to 73, it is known that petroleum waxes catalytic hydrocracking are accessible and that also as fuels for jet engines suitable luminous oil fractions can be obtained.

Dieses bekannte Hydrocrackverfahren ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß bei Bedingungen, bei welchen in einem Durchgang ein hoher Prozentsatz der Beschickung umgewandelt wird, eine zu weit gehende, vorwiegend zu Benzinen und noch niedrigersiedenden Produkten führende Spaltung stattfindet, während bei Bedingungen, unter welchen die gewünschten Leuchtölkohlenwasserstoffe in befriedigender Ausbeute, bezogen auf umgesetztes Ausgangsmaterial, Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoff-Treibstoffen mit hohem HeizwertHowever, this known hydrocracking process has the disadvantage that under conditions at which a high percentage of the feed is converted in one pass, one too far ongoing cleavage, which leads mainly to petrol and products with a lower boiling point, takes place, while under conditions under which the desired luminous oil hydrocarbons in a satisfactory yield, based on converted starting material, process for the production of Hydrocarbon fuels with a high calorific value

Anmelder:Applicant:

Shell Internationale Research Maatschappij N. V., Den HaagShell Internationale Research Maatschappij N.V., The Hague

Vertreter:Representative:

Dr. E. Jung und Dr. V. Vossius, Patentanwälte, 8000 München 23, Siegesstr. 26Dr. E. Jung and Dr. V. Vossius, Patent Attorneys, 8000 Munich 23, Siegesstr. 26th

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Emil Oscar Kindschy, Pasadena, Tex. (V. St. A.)Emil Oscar Kindschy, Pasadena, Tex. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. ν. Amerika vom 10. Mai 1965 (454 747) - ·V. St. ν. America May 10, 1965 (454 747) - ·

entstehen, die Umwandlung pro Durchgang zu gering ist.arise, the conversion per pass is too low.

Es wurde nun gefunden, daß sich Erdölwachse, die weniger als 10 TpM Stickstoff enthalten, durch katalytische Hydrocrackung mit hohem Umsatz pro Durchgang in unter 288° C siedende Kohlenwasserstoffe umwandeln lassen, wobei eine hohe Ausbeute an für Düsenmotoren geeigneten Kohlenwasserstoff-Treibstoffen erhalten wird, wenn man dem als Beschickung dienenden Erdölwachs 20 bis 100 TpM an basischem Stickstoff zusetzt.It has now been found that petroleum waxes which contain less than 10 ppm nitrogen, by catalytic Hydrocracking with high conversion per pass in hydrocarbons boiling below 288 ° C can be converted, with a high yield of hydrocarbon fuels suitable for jet engines is obtained by adding 20 to 100 ppm to the petroleum wax serving as the feed basic nitrogen added.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoff-Treibstoffen mit hohem Heizwert, wobei wenigstens 30 Gewichtsprozent eines Erdölwachses pro Durchgang in Gegenwart eines Katalysators, der aus einer Hydrierungs-Dehydrierungs-Komponente auf einem festen, sauer wirkenden, feuerfesten Oxydträger besteht, durch Hydrocrackung in unterhalb 288° C siedende Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß einer Wachsbeschickung, die weniger als 10 Gewichtsteile basischen Stickstoffs pro Million Gewichtsteile enthält, 20 bis 100 Gewichtsteile an basischem Stickstoff, bezogen auf 1000000 Gewichtsteile der Beschickung, zugesetzt werden, daß die Hydrocrackung bei einer Temperatur zwischen 288 und 399°C, einem Druck zwischen 35 und 140 atü, einer Raumgeschwindigkeit von 0,25 bis 5 Volumteilen Wachs/Std./Volumteil Katalysator und einemThe invention thus relates to a process for the production of hydrocarbon fuels high calorific value with at least 30 weight percent of a petroleum wax per pass in the presence a catalyst consisting of a hydrogenation-dehydrogenation component on a solid, acidic active, refractory oxide carrier consists of hydrocracking in hydrocarbons boiling below 288 ° C be converted, which is characterized in that a wax charge, the contains less than 10 parts by weight of basic nitrogen per million parts by weight, 20 to 100 parts by weight of basic nitrogen, based on 1,000,000 parts by weight of the feed, are added so that the Hydrocracking at a temperature between 288 and 399 ° C, a pressure between 35 and 140 atü, a space velocity of 0.25 to 5 parts by volume wax / hour / part by volume catalyst and a

809 558/328809 558/328

3 43 4

Molverhältnis von Wasserstoff zu Beschickung von sondere Fluor, zweckmäßig in einer Menge vonMolar ratio of hydrogen to charge of special fluorine, suitably in an amount of

5 bis 50 durchgeführt wird und daß das Hydrocrack- wenigstens 2 Gewichtsprozent, bezogen auf den ge-5 to 50 is carried out and that the hydrocracking at least 2 percent by weight, based on the ge

produkt fraktioniert wird, wobei aus diesem eine samten Katalysator, verstärkt wird,product is fractionated, from which a whole catalyst is reinforced,

zwischen etwa 149 und 3160C siedende Fraktion mit Als Beschickung für das erfindungsgemäße Verfaheinem Heizwert von wenigstens 10500 kcal/kg abge- 5 ren werden vorzugsweise Erdölwachse verwendet, diebe ren boiling between about 149 and 316 0 C fraction as feed for the inventive Verfaheinem calorific value of at least 10500 kcal / kg 5 off preferably petroleum waxes used, the

trennt wird, und daß gegebenenfalls aus dem Hydro- bei der Raffination von wachsartigen Schmierölbasenis separated, and that optionally from the hydro in the refining of waxy lubricating oil bases

crackprodukt eine oberhalb 288 0C siedende Paraffin- anfallen. Es können Destillat- oder Rückstandswachsecracking product incur an above 288 0 C boiling paraffin. Distillate or residue waxes can be used

fraktion abgetrennt und zur Hydrocrackung im Kreis- eingesetzt werden. Als »Destillatwachse« werdenfraction separated and used for hydrocracking in the circuit. As "distillate waxes" are

lauf zurückgeführt wird. Wachse bezeichnet, die bei der Raffination von Die Reaktionsbedingungen in der Hydrocrackstufe io Destillatschmierölen anfallen, während sich der Aus-run is returned. Waxes used in the refining of The reaction conditions in the hydrocracking stage apply to distillate lubricating oils, while the

des erfindungsgemäßen Verfahrens sind verhältnis- druck »Rückstandswachse« auf Wachse bezieht, dieIn the process according to the invention, the relative pressure “residue waxes” refers to waxes that

mäßig mild. Folgende Arbeitsbedingungen werden während der Raffination von Rückstandsschmierölen,moderately mild. The following working conditions apply during the refining of residual lubricating oils,

bevorzugt: wie »bright stocks«, entfernt werden. Destillatschmier-preferred: like »bright stocks«, are removed. Distillate lubrication

Temperatur 288 bis 399°C fe A und ^ ™.n A ihnen abgeleiteten Wachse habenTemperature 288-399 ° C e f A and ^ ™. n A have them derived waxes

η I YQ ι- 126 atü 15 Siedepunkte bei Atmospharendruck von wenigstensη I YQ ι- 126 atü 15 boiling points at atmospheric pressure of at least

Raumgeschwindigkeii;.' Ibis 3 Volumteile 288°C und enthalten ini allgemeinen nicht mehr alsSpace velocity ;. ' Ibis 3 parts by volume 288 ° C and generally contain no more than

Waclis/Std / e a Gewichtsprozent Kohlenwasserstoffe, die unter-Waclis / h / ea percent by weight of hydrocarbons that

Volumteil ^aIb etwa 316° C sieden. Rückstandsschmieröle siedenPart by volume boil about 316 ° C. Residual lubricating oils boil

Katalysator natürlich auch noch höher.Catalyst, of course, even higher.

Molverhältnis H zu 20 Die Destillatwachse sind im allgemeinen paraffini-Molar ratio H to 20 The distillate waxes are generally paraffinic

Beschicku 2 ^q ^5 25 scner Natur, wobei das Verhältnis von η-Paraffinen zuCharge 2 ^ q ^ 5 25 scner nature, the ratio of η-paraffins to

Isoparaffinen ihrem Molekulargewicht umgekehrtIsoparaffins reversed their molecular weight

Da die Erdölwachse fast immer nur einen sehr ge- proportional ist. Andererseits können die Rückstandsringen Schwefel- und Stickstoffgehalt aufweisen, kann wachse mikrokristallines Wachs oder hochschmelzende für die Hydrocrackung sowohl ein gegenüber Schwefel 25 Paraffine oder beide enthalten. Eigentlich sind alle beständiger als auch ein gegenüber Schwefel empfind- Rückstandswachse aus einem Gemisch von mikrolicher Katalysator verwendet werden. Die Hydrierungs- kristallinen und makrokristallinen Wachsen zusammen-Dehydrierungs-Komponente des Katalysators besteht gesetzt, jedoch können sie zu getrennten Wachsfraktiovorzugsweise aus einem oder mehreren der verschiede- nen aufgespalten werden, die im wesentlichen mikronen Metalle der Gruppe VI und/oder der Gruppe VIII 30 kristalliner oder makrokristalliner Art sind, des Periodischen Systems der Elemente und/oder aus Als Wachsbeschickungen für das erfindungsgemäße den Oxyden und/oder Sulfiden dieser Metalle. Beson- Verfahren eignen sich entweder rohe oder gereinigte ders geeignet sind die Oxyde und Sulfide von Molyb- Wachse. Je nach ihrem Reinheitsgrad enthalten die dän, Wolfram und Chrom sowie die Metalle Eisen, meisten Wachse wenigstens etwas Öl von etwa dem Nickel, Kobalt und Platin und deren Oxyde und 35 gleichen Molekulargewicht wie das Wachs. Es ist fest-Sulfide. Gewünschtenfalls kann die Hydrierungs- gestellt worden, daß auch Wachse mit weit höherem Dehydrierungs-Komponente mehr als eines der ge- Ölgehalt, d. h. bis zu etwa 30 Gewichtsprozent, als nannten Metalle, Metalloxyde und/oder Metallsulfide Beschickung für das erfindungsgemäße Verfahren geenthalten, wobei besonders gute Ergebnisse mit Kata- eignet sind. Von wirtschaftlichem Gesichtspunkt aus lysatoren erhalten worden sind, die Zusammensetzun- 40 gesehen werden die ölhaltigen Wachse als Beschickungen gen aus zwei oder mehr Oxyden von Molybdän, bevorzugt. Eine besonders geeignete Beschickung für Kobalt, Chrom, Wolfram und Nickel enthalten. Die das erfindungsgemäße Verfahren ist das sogenannte Menge der Hydrierungs-Dehydrierungs-Komponente »weiche Wachs«, das als Nebenprodukt beim Entölen liegt vorzugsweise zwischen etwa 0,1 bis 50 %> bezogen von rohem Wachs mit einem Lösungsmittel anfällt, auf das Gewicht des gesamten Katalysators. 45 wobei das rohe Wachs durch Entwachsen von Destillat-Ais Katalysatorträger werden vorzugsweise Silicium- und Rückstandsschmierölen mit einem hohen Viskosidioxyd und/oder Aluminiumoxyd verwendet. Jedoch tätsindex erhalten worden ist.Since the petroleum wax is almost always only very proportional. On the other hand, the residue rings Have sulfur and nitrogen content, can wax microcrystalline wax or high-melting wax for hydrocracking contain both a sulfur 25 paraffins or both. Actually all are more resistant and sensitive to sulfur residue waxes from a mixture of microlicher Catalyst can be used. The hydrogenation crystalline and macrocrystalline growing together-dehydrogenation component of the catalyst is set, but they can preferably be separated into separate wax fractions are split up from one or more of the different ones, which are essentially microns Group VI and / or Group VIII metals 30 are crystalline or macrocrystalline, of the Periodic Table of the Elements and / or As wax charges for the inventive the oxides and / or sulfides of these metals. Special methods are either raw or purified The oxides and sulfides of molyb waxes are more suitable. Depending on their degree of purity, they contain Danish, tungsten and chromium and the metals iron, most waxes at least some oil of about that Nickel, cobalt and platinum and their oxides and have the same molecular weight as the wax. It's solid sulfide. If desired, the hydrogenation can be set, that also waxes with a much higher Dehydration component more than one of the oil content, d. H. up to about 30 weight percent, as named metals, metal oxides and / or metal sulphides contained in the feed for the process according to the invention, particularly good results with Kata- are suitable. From an economic point of view analyzers have been obtained, the compositions are seen as the oleaginous waxes as feeds genes of two or more oxides of molybdenum are preferred. A particularly suitable feed for Contains cobalt, chromium, tungsten and nickel. The method according to the invention is the so-called Amount of the hydrogenation-dehydrogenation component "soft wax" that is a by-product of de-oiling is preferably between about 0.1 to 50%> based on raw wax with a solvent, based on the weight of the entire catalyst. 45 the raw wax being obtained by dewaxing distillate ais Catalyst supports are preferably silicon and residual lubricating oils with a high viscosity and / or aluminum oxide is used. However, health index has been obtained.

können auch andere feuerfeste Oxyde, wie Mont- Bei den bekannten Hydrocrackverfahren ist ein morillonite, Siliciumdioxyd—Magnesiumoxyd sowie relativ hoher Stickstoffgehalt der Kohlenwasserstoff-Zeolithe und Molekularsiebe eingesetzt werden. In 50 beschickung unerwünscht und muß auf ein Minimum manchen Fällen ist es erwünscht, die Aktivität des herabgesetzt werden, um eine rasche Desaktivierung Katalysators durch Zusatz saurer Stoffe, zweckmäßig des Katalysators zu vermeiden. Nun ist jedoch überFluor und Chlor, zu verstärken, wobei die Menge raschenderweise gefunden worden, daß die Anwesendieser Elemente vorzugsweise wenigstens 2 Gewichts- heit von Stickstoff in der Beschickung insofern recht prozent, bezogen auf den gesamten Katalysator, be- 55 vorteilhaft ist, als bei den erfindungsgemäß verwendeträgt. ten, vergleichsweise milden Bedingungen der Hydro-Wenn ein gegenüber Schwefel beständiger Kataly- crackung die Selektivität in bezug auf die Herstellung sator verwendet wird, so besteht der Katalysatorträger von Kohlenwasserstoffen, die innerhalb des Leuchtölvorzugsweise aus Siliciumdioxyd und Aluminiumoxyd. siedebereiches sieden, beträchtlich vergrößert wird, Bevorzugt wird ein Träger, der etwa 50 bis 90% und 60 ohne daß die Katalysatorlebensdauer wesentlich verinsbesondere 70 bis 90 % Siliciumdioxyd und als Rest mindert wird.Other refractory oxides can also be used, such as Mont- In the well-known hydrocracking process is a morillonite, silicon dioxide — magnesium oxide and the relatively high nitrogen content of the hydrocarbon zeolites and molecular sieves are used. In 50 loading undesirable and must be kept to a minimum In some cases it is desirable to reduce the activity of the in order to achieve rapid deactivation Catalyst by adding acidic substances, it is advisable to avoid the catalyst. Now, however, is over fluorine and chlorine, to amplify the amount surprisingly found that those present Elements preferably at least 2 weight units of nitrogen in the feed so far percent, based on the total catalyst, is advantageous than that used according to the invention. th, comparatively mild conditions of the hydro-If a catalysis resistant to sulfur the selectivity with regard to the production is used, the catalyst support consists of hydrocarbons, which are preferred within the luminous oil of silicon dioxide and aluminum oxide. boiling range is increased considerably, Preference is given to a support which is about 50 to 90% and 60% without significantly reducing the catalyst life 70 to 90% silicon dioxide and the remainder is reduced.

Aluminiumoxyd enthält. Zu den geeigneten Stickstoffverbindungen, die denContains aluminum oxide. Among the suitable nitrogen compounds that the

Wird jedoch die Hydrocrackung beim erfindungs- Beschickungen zugesetzt werden können, gehörenHowever, hydrocracking will be included in the inventive feeds

gemäßen Verfahren in Gegenwart eines gegenüber Ammoniak, organische Amine, z. B. Triäthylamin,according to the method in the presence of an ammonia, organic amines, z. B. triethylamine,

Schwefel empfindlichen Katalysators, z. B. eines 65 heterocyclische Stickstoffverbindungen, z. B. Pyridin,Sulfur sensitive catalyst, e.g. B. one of 65 heterocyclic nitrogen compounds, e.g. B. pyridine,

Platinkatalysators, durchgeführt, so besteht der Kata- und andere cyclische Verbindungen mit Stickstoff-Platinum catalyst, then there is the cata- and other cyclic compounds with nitrogen

lysatorträger vorzugsweise aus Aluminiumoxyd, dessen substituenten. Aus wirtschaftlichen Gründen wird je-Lysator support preferably made of aluminum oxide, its substituents. For economic reasons, each

Acidität durch Einverleiben von Chlor oder insbe- doch Ammoniak bevorzugt.Acidity due to the incorporation of chlorine or especially ammonia is preferred.

Die Ausbeute an Kohlenwasserstoff-Treibstoff mit einem hohen Heizwert kann wesentlich gesteigert werden, wenn der nach Abtrennung der zwischen 149 und 3160C siedenden Fraktion zurückbleibende paraffinische Rückstand im Kreislauf zurückgeführt wird. Deshalb wird die bei der Abtrennung der zwischen 149 und 3160C siedenden Fraktion aus dem Hydrocrackprodukt anfallende oberhalb 316°C siedende Fraktion vorzugsweise im Kreislauf zur Hydrocrackung zurückgeführt.The yield of hydrocarbon fuel with a high calorific value can be increased significantly if the paraffinic residue remaining after the fraction boiling between 149 and 316 ° C. has been separated off is recycled. Therefore, the obtained in the separation of the boiling 149-316 0 C fraction from the hydrocracking product above 316 ° C boiling fraction is preferably recycled in the circuit for hydrocracking.

Die Kohlenwasserstoffgemische, die zwischen 177 und 288° C sieden, als Düsentreibstoffe geeigneter sind als Kohlenwasserstoffgemische mit einem weiteren Siedebereich, wird vorzugsweise eine zwischen 177 und 288° C siedende Fraktion aus dem Hydrocrackprodukt abgetrennt und der oberhalb 2880C siedende paraffinische Rückstand zweckmäßig zur Hydrocrackung zurückgeführt.The hydrocarbon mixtures which boil from 177 to 288 ° C, are suitable as jet fuel as the hydrocarbon mixtures with a further boiling, a boiling 177-288 ° C fraction from the hydrocracking product is separated preferably and the above 288 0 C boiling paraffinic residue appropriate for hydrocracking returned.

Das Endprodukt des erfindungsgemäßen Verfahrens, d. h. die zwischen 149 und 316°C, vorzugsweise zwischen 177 und 2880C, siedende Fraktion weist neben dem hohen Heizwert auch eine hohe Luminometerzahl auf.The end product of the inventive method, ie the points 149-316 ° C, preferably 177-288 0 C, boiling fraction in addition to the high calorific value and a high Luminometerzahl.

Die Luminometerzahl (LN) eines Treibstoffes ist die empirisch gemessene Leuchtkraft einer durch Verbrennen des Treibstoffes in einer speziellen, vorbeschriebenen Weise erzeugten Flamme. (Die Einzelheiten des Luminometer -Testes sind in »Tentative Procedure for Operation of Luminometer« vom 10. März 1959 der Erdco Engineering Corporation beschrieben). Die Leuchtkraft entspricht der theoretischen chemischen Energie, die beim Verbrennen des Treibstoffes statt in Wärme in Licht umgewandelt wird. Eine hohe Luminometerzahl (niedrige Leuchtkraft) ist aus verschiedenen Gründen von Bedeutung:The Luminometer Number (LN) of a fuel is the empirically measured luminosity of one by burning of the fuel in a special, previously described flame generated. (The details of the luminometer test are in "Tentative Procedure for Operation of Luminometer" from March 10, 1959 by Erdco Engineering Corporation). The luminosity corresponds to the theoretical one chemical energy that is converted into light instead of heat when the fuel is burned will. A high luminometer number (low luminosity) is important for several reasons:

1. Die in Licht umgesetzte chemische Energie trägt nicht zur Ausdehnung der Verbrennungsgase bei. So wird die theoretisch verfügbare chemische Energie bei einer leuchtenden Verbrennung nur teilweise in Druckenergie für das Flugzeug umgewandelt. 1. The chemical energy converted into light does not contribute to the expansion of the combustion gases. So is the theoretically available chemical energy with a glowing combustion only partially converted into pressure energy for the aircraft.

2. Die Leuchtkraft beruht im allgemeinen auf glühenden Kohlenstoffteilchen, die zu CO2 verbrannt werden müssen, um die maximal verfügbare Wärmeenergie des Treibstoffes zu erreichen. Die Tatsache, daß ein Teil des Treibstoffes unvollständig verbrannt wird, bedeutet, daß weder die potentiell verfügbare Wärme noch das mögliche Gasvolumen erreicht wird.2. The luminosity is generally based on glowing carbon particles that have to be burned to form CO 2 in order to achieve the maximum available thermal energy of the fuel. The fact that part of the fuel is incompletely burned means that neither the potentially available heat nor the possible volume of gas is reached.

3. Durch kleine, feste Teilchen in einem Gasstrom von hoher Geschwindigkeit kann eine Erosion der Turbinenschaufeln hervorgerufen werden.3. Small, solid particles in a high velocity gas stream can cause erosion the turbine blades.

Bei der Verwendung erfindungsgemäß hergestellter Kohlenwasserstoff-Treibstoffe als Düsenmotortreibstoffe, treten die obengenannten Probleme praktisch nicht auf, da dieses Produkt eine Luminometerzahl von etwa 100 aufweist.When using hydrocarbon fuels produced according to the invention as jet engine fuels, the above problems practically do not occur, since this product has a luminometer number of has about 100.

Das Beispiel erläutert die Erfindung.The example illustrates the invention.

nur die normalen 2 bis 3 Gewichtsteile Stickstoff enthält. Es werden folgende Ergebnisse erhalten:contains only the normal 2 to 3 parts by weight of nitrogen. The following results are obtained:

Einfluß des ZusatzesInfluence of addition

von basischem Stickstoff zu Wachsbeschickungen (50 % Umwandlung pro Durchgang)from basic nitrogen to wax charges (50% conversion per pass)

Beispielexample

Arbeitsbedingungenworking conditions

Druck, atü Pressure, atü

Raumgeschwindigkeit, Volumteile Wachs/Std./Volumteile
Katalysator
Space velocity, parts by volume wax / hour / parts by volume
catalyst

Vereinigtes Beschickungsverhältnis United feed ratio

Molverhältnis H2 zu Wachs ..Molar ratio of H 2 to wax ..

Temperatur, 0C Temperature, 0 C

H2-Verbrauch, Nm3/m3 frische
Beschickung
H 2 consumption, Nm 3 / m 3 fresh
feed

Ausbeute an Leuchtöl (Siedebereich von 177 bis 288° C),
Gewichtsprozent
Yield of luminous oil (boiling range from 177 to 288 ° C),
Weight percent

Leuchtöleigenschaften
Spezifisches Gewicht, kg/m3 ..
Luminous oil properties
Specific weight, kg / m 3 ..

Heizwert, kcal/kg Calorific value, kcal / kg

Gefrierpunkt, 0C Freezing point, 0 C

Paraffin, Volumprozent Paraffin, volume percent

Naphthene, Volumprozent ...
Aromaten, Volumprozent ...
Naphthenes, percent by volume ...
Aromatics, volume percentage ...

Stickstoff gehalt der BeschickungFeed nitrogen content

(TpM) 2 bis 3 50(TPM) 2 to 3 50

105105

1,01.0

2,0 14,4 3622.0 14.4 362

115115

45,945.9

105105

2,0 14,3 3882.0 14.3 388

766766 767767 1051810518 1051310513 -52-52 -53-53 91,891.8 90,290.2 8,18.1 9,09.0 0,10.1 0,80.8

6060

Ein 20 Gewichtsprozent Öl enthaltendes Wachs wird über einem W-Ni—SiO2-Al2O3-Katalysator bei etwa 50%iger Umwandlung pro Durchgang zersetzend hydriert. Zwei Versuche werden durchgeführt, 6g wobei einmal der Beschickung Tri-n-butylamin bis zu einem Gesamtstickstoffgehalt von 50 Gewichtsteilen zugesetzt wird und das andere Mal die Beschickung Die Ergebnisse zeigen, daß der Zusatz von basischem Stickstoff zu Wachsbeschickungen, die weniger als etwa 10 TpM Stickstoff enthalten, die Selektivität des Verfahrens in bezug auf die Ausbeute an Leuchtöl mit hohem Heizwert ganz wesentlich steigert. Aus diesem Grund werden den umzusetzenden Wachsbeschickungen mit niedrigem Stickstoffgehalt 20 bis 100 TpM an basischem Stickstoff zugesetzt.A wax containing 20 percent by weight oil is decomposingly hydrogenated over a W-Ni — SiO 2 —Al 2 O 3 catalyst at about 50% conversion per pass. Two runs are run, 6g, one time adding tri-n-butylamine to the feed to a total nitrogen content of 50 parts by weight and the other time adding the feed. The results show that the addition of basic nitrogen to wax feeds containing less than about 10 ppm nitrogen contain, the selectivity of the process in terms of the yield of luminescent oil with a high calorific value increases quite significantly. For this reason, 20 to 100 ppm of basic nitrogen are added to the low nitrogen wax feeds to be reacted.

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoff-Treibstoffen mit hohem Heizwert, wobei wenigstens 30 Gewichtsprozent eines Erdölwachses pro Durchgang in Gegenwart eines Katalysators, der aus einer Hydrierungs-Dehydrierungs-Komponente auf einem festen, sauer wirkenden, feuerfesten Oxydträger besteht, durch Hydrocrackung in unterhalb 2880C siedende Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß einer Wachsbeschickung, die weniger als 10 Gewichtsteile basischen Stickstoffs pro Million Gewichtsteile enthält, 20 bis 100 Gewichtsteile an basischem Stickstoff, bezogen auf 1000000 Gewichtsteile der Beschickung, zugesetzt werden, daß die Hydrocrackung bei einer Temperatur zwischen 288 und 3990C, einem Druck zwischen 35 und 140 atü, einer Raumgeschwindigkeit von 0,25 bis 5 Volumteilen Wachs/Std./Volumteil Katalysator und einem Molverhältnis von Wasserstoff zu Beschickung von 5 bis 50 durchgeführt wird und daß das Hydrocrackprodukt fraktioniert wird, wobei aus diesem eine zwischen etwa 149 und 3160C siedende Fraktion mit einem Heiz-1. A process for the production of hydrocarbon fuels with high calorific value, wherein at least 30 percent by weight of a petroleum wax per pass in the presence of a catalyst consisting of a hydrogenation-dehydrogenation component on a solid, acidic, refractory oxide carrier, by hydrocracking in below 288 0 C boiling hydrocarbons are converted, characterized in that a wax feed containing less than 10 parts by weight of basic nitrogen per million parts by weight, 20 to 100 parts by weight of basic nitrogen, based on 1,000,000 parts by weight of the feed, are added, that the hydrocracking at a temperature between 288 and 399 0 C, a pressure between 35 and 140 atm, a space velocity of 0.25 to 5 parts by volume wax / hour / part by volume catalyst and a molar ratio of hydrogen to charge of 5 to 50 and that the hydrocracked product is fractionated , from this egg ne between about 149 and 316 0 C boiling fraction with a heating wert von wenigstens 10500 kcal/kg abgetrennt wird, und daß gegebenenfalls aus dem Hydrocrackprodukt eine oberhalb 288° C siedende Paraffinfraktion abgetrennt und zur Hydrocrackung im Kreislauf zurückgeführt wird.value of at least 10500 kcal / kg is separated, and that optionally from the hydrocracked product separated a paraffin fraction boiling above 288 ° C. and used for hydrocracking in the Cycle is returned. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator verwendet wird, dessen Hydrierungs-Dehydrierungs-Komponente aus einem oder mehreren Metallen der Gruppe VI und/oder Gruppe VIII des Periodischen Systems der Elemente und/oder einem oder mehreren Oxyden und/oder Sulfiden dieser Metalle besteht.2. The method according to claim 1, characterized in that a catalyst is used, whose Hydrogenation-dehydrogenation component composed of one or more Group VI metals and / or Group VIII of the Periodic Table of the Elements and / or one or more oxides and / or sulfides of these metals. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator mit 0,1 bis 50 Gewichtsprozent Hydrierungs-Dehydrierungs-3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that a catalyst with 0.1 to 50 percent by weight hydrogenation-dehydrogenation Komponente und einem Träger aus Siliciumdioxyd und/oder Aluminiumoxyd verwendet wird.Component and a carrier made of silicon dioxide and / or aluminum oxide is used. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator, dessen Träger etwa 50 bis 90 Gewichtsprozent Siliciumdioxyd und etwa 50 bis 10 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd enthält, verwendet wird.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that that a catalyst whose support is about 50 to 90 percent by weight silica and contains about 50 to 10 weight percent aluminum oxide is used. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator, der Fluor und/oder Chlor enthält, verwendet wird.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that that a catalyst containing fluorine and / or chlorine is used. In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 318 389;
Chemical Engineering Science, Nr. 2, S. 69 bis 73 (Aprü 1953).
Considered publications:
French Patent No. 1,318,389;
Chemical Engineering Science, No. 2, pp. 69-73 (April 1953).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1318389A (en) * 1961-03-28 1963-02-15 California Research Corp Hydrocracking process

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR1318389A (en) * 1961-03-28 1963-02-15 California Research Corp Hydrocracking process

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