DE1770412A1 - Process for reforming hydrocarbons in the naphtha boiling range - Google Patents

Process for reforming hydrocarbons in the naphtha boiling range

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Description

Verfahren zum Reformieren von Kohlenwasserstoffen im Naphthasiedebereich Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reformieren von Naphthaeinsatzmaterialien und insbesondere zwn Reformieren von Naphthabeschickungen mit Platinkatalysatoren.Process for reforming hydrocarbons in the naphtha boiling range The invention relates to a method for reforming naphtha feedstocks and particularly reforming naphtha feeds with platinum catalysts.

Die Reformierung mit Platin- Aluminiumoxyd-Katalysatoren bildet eine der wichtigsten Erdölverarbeitungsmethoden zur Zualitätsverbesserung von Naphthas oder Schwerbenzinen zu Benzinprodukten höherer Octanzahl. Da die Wasserstoffreinheit des Reformatrückführgases während der Verarbeitung verhältnismäßig großer Naphthavolumina aufrecht erhalten werden muß, sind selbst geringe Verbesserungen der Ausbeuten an Reformatprodukten technisch sehr wesentlich und gestatten eine beträchtliche Kosteneinsparung. Beispielsweise bedeutet eine Steigerung der Reformatausbeute um nur etwa 0,5 Vol.-% eine jährliche Ertragsverbesserung der Raffinerien von etlichen Millionen Mark. Weiterhin führt jede Verringerung der in einem Reformierkatalysator erforderlichen Menge an Platin zu beträchtlichen Einsparungen, die sich ebenfalls auf etliche Millionen Mark belaufen können, bei gleichzeitig einschneidender Schonung der gewöhnlich beschränkten Platinreserven. Nach einem Gesichtspunkt schafft die Erfindung eine optimale Ausgestaltung eines Niederdruck-Reformierverfahrens, derart, daß das Verfahren beispielsweise weiterhin zur Gruppe der nicht-regeizerativen lieforinierverfahren zu rechnen ist und dieses offne unerwünschte Vervinberung der Platinausnutzung, der Wasserstoffreinheit t1er Rückführgase und der Reformatproduktselektivität bezüglich der angestrebten Octanqualität.Reforming with platinum alumina catalysts forms one of the most important petroleum processing methods for improving the quality of naphthas or heavy gasoline to gasoline products with a higher octane number. Because the hydrogen purity of the reformate recycle gas during processing of relatively large volumes of naphtha must be maintained, there are even slight improvements in yields Reformate products are technically very essential and allow a considerable Cost saving. For example, an increase in the reformate yield by only about 0.5% by volume means an annual improvement in the yield of the refineries of several million marks. Furthermore, any reduction in the required in a reforming catalyst results Amount of platinum results in considerable savings, which can also amount to several millions Mark can amount to, while at the same time drastic protection of the usually limited Platinum reserves. In one aspect, the invention provides an optimal configuration a low pressure reforming process, such that the process, for example continues to belong to the group of non-irritative lieforination processes and this opens up undesirable yellowing of the platinum utilization, the hydrogen purity t1er recycle gases and the reformate product selectivity with respect to the desired Octane quality.

Im Stand der Technik finden sich mehrere Veröffentlichungen, die sich mit dem Einfluß von Feuchtigkeit auf die Reformierung unter Verwendung von Platinmetallkatalysatoren befassen. Beispielsweise ist in der USA-Patentschrift 2 772 217 angegeben, daß Reformierkatalysatoren, die Oxyde oder Sulfide von Metallen der Gruppen IV, V, VI, VII und VIII umfassen, nach Regeneration etwa 0,2 - 1,0 Gew.-96 Wasser enthalten. Die Patentschrift empfiehlt, den regenerierten Katalysator auf einen Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von etwa 0,1 - 0,8 Gew.-% in einer Abstreifzone zu trocknen. Es ist aber auch bekannt, daß der Feuchtigkeitsgehalt des in einen Reformierreaktor eingeführten Katalysators nicht die einzige welle für Feuchtigkeit in dem Reaktor ist.In the prior art there are several publications that are with the influence of moisture on reforming using platinum metal catalysts deal. For example, US Pat. No. 2,772,217 states that reforming catalysts, the oxides or sulfides of metals of groups IV, V, VI, VII and VIII, after regeneration contain approx. 0.2-1.0% by weight of water. The patent recommends the regenerated catalyst to a moisture content in the range of about 0.1-0.8% by weight to be dried in a stripping zone. But it is also known that the moisture content of the fed into a reforming reactor Catalyst is not the only wave of moisture in the reactor.

Die USA-Patentschrift 2 842 482 beschreibt ein Reformierverfahren, bei dem das Rückführgas etwa 0,5 Vol. -% Wasser enthält. Diese Wassermenge alleine trägt jedoch zu einem Wasserdampfpartialdruck von etwa 10 mm ;Quecksilber bei einem Reaktorgesamtdruck von etwa 3,8 atü (54 psig) und etwa 44 mm Hg bei einem Reaktorgesamtdruck von etwa 14 atü (200 psig) bei. Andererseits wird eine Reformierbehandlung als verhältnismäßig trocken angesehen, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Ausflusses aus der letzten Reaktionszone, ausgedrückt als Wasserpartialdruck bei 14 atü (200 psig) Gesamtdruck, weniger als 0,4 mm Hg und vorzugsweise etwa 0,05 bis etwa 0,2 mm Hg beträgt.U.S. Patent 2,842,482 describes a reforming process in which the return gas contains about 0.5% by volume of water. This amount of water alone however, contributes to a water vapor partial pressure of about 10 mm; mercury at one Total reactor pressure of about 3.8 atmospheres (54 psig) and about 44 mm Hg for a total reactor pressure of about 14 atmospheres (200 psig). On the other hand, reforming treatment is considered proportionate considered dry if the moisture content of the effluent from the last reaction zone, expressed as partial pressure of water at 14 atmospheres (200 psig) total pressure, less than 0.4 mm Hg, and preferably about 0.05 to about 0.2 mm Hg.

In der USA-Patentschrift 3 110 703, die sich auf die Reformierung in Anwesenheit eines Platin-A.luminiumoxyd-Katalysators beäeht, ist dargelegt, daß der '#"hlflrgehalt des Katalysators in mindestens der anfänglichen katalytischen Reaktionszone dazu neigt, auf eine unerwünschte Konzentration anzusteigen, die eine Hydrokrackung begünstigt. Diesem unbefriedigenden Ergebnis kann jedoch entgegen gewirk1° werden, indem man die Oberflächengröße des Katalysator: auf Werte von etwe. 1 bis etwa 300 m2 /g und vorzugsweise von et1.,#Ta @i s t=t7,wa 1z m2 /g begrenzt. Es wird behauptet, daß bei eiic>> en größen die Halogenaufnahrne c>zw. die ge.@t@-..;,-zv@ aktivität des @la;in-A@.urn.i..;rmox@rd-Iatal°-° , x@a;:@ Kr=k _'t 1_f°_ ringert wird, und zwnrY;;rcA Behalte und somit einer übermäßigen Hydrokrackung von Naphthenen in der ersten Reformierzone.U.S. Patent 3,110,703, which relates to reforming in the presence of a platinum-alumina catalyst, teaches that the oil content of the catalyst in at least the initial catalytic reaction zone tends to be at an undesirable level which favors hydrocracking, but this unsatisfactory result can be counteracted by the surface area of the catalyst: to values of etwe. 1 to about 300 m2 / g and preferably from et1., # Ta @ is = t7, wa 1z m2 / g limited. It is claimed that with eiic >> en sizes of the halogen receptacles c> betw. die ge. @ t @ - ..;, - zv @ activity of @la; in-A @ .urn.i ..; rmox @ rd-Iatal ° - °, x @ a;: @ Kr = k _'t 1_f ° _ is ringert, and zwnrY ;; rcA Keep and thus excessive hydrocracking of naphthenes in the first reforming zone.

In der USA-Patentschrift 2 952 6'l1 ist ein regeneratives Reformierverfahren mit Platinkatalysator beschrieben, bei dem die Zweckmäßigkeit einer Aufrechterhaltung von Feuchtigkeitsgehalten unterhalb etwa 100 Teile-je-Million erläutert wird anhand einer Kombination von Einsatzmaterialtrocknern, Rückführgastrocknern, Regenerationsgastrocknern und anderen Maßnahmen zur Erzielung und Aufrechterhaltung des gewünschten Feuchtigkeitsgehalts. Es ist jedoch insbesondere zu beachten, daß diese Patentschrift ausdrücklich herausstellt, daß bei Feuchtigkeitsgehalten unterhalb 100 Teile-je-Million eine sehr rasche und überraschende Steigerung der Reformatausbeuten erzielt wird, wenn naphthenische Golfküsten-Naphthas in Anwesenheit eines Platinkatalysators mit einem Platingehalt im Bereich von etwa 0,3 bis etwa 0,6 Gew.-p bei Kombination mit einem Halogen in einer Konzentration im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 1,5 Gew. 4o verarbeitet werden. In der Patentschrift ist weiterhin darauf hingewiesen, daß die supertrockene Betriebsweise eine Halogenabstreifung während des Betriebszeitraums der Ölzuführung im wesentlichen beseitigt und hierdurch einen im wesentlichen konstanten Halogengehalt sicherstellt.US Pat. No. 2,952,611 describes a regenerative reforming process described with platinum catalyst, in which the expediency of a maintenance of moisture levels below about 100 parts-per-million is illustrated using a combination of feed dryers, return gas dryers, regeneration gas dryers and other measures to achieve and maintain the desired moisture content. However, it should be noted in particular that this patent specification expressly states that at moisture levels below 100 parts-per-million a very rapid and surprising increase in reformate yields is achieved when naphthenic Gulf Coast naphthas in the presence of a platinum catalyst with a platinum content in the range from about 0.3 to about 0.6 weight-p when combined with a halogen in a concentration in the range of about 0.5 to about 1.5 wt. 4o can be processed. The patent also indicates that the super dry mode of operation a halogen stripping during the oil supply operating period eliminated and thereby ensures a substantially constant halogen content.

Im Hauptpatent 1 20'7 534 ist ein Reformlerverfahren beschrieben, das bei Drücken von vorzugsweise unterhalb etwa 28,1 atü (400 psig) durchgeführt wird und bei dem die Oberflächengröße des Katalysators vorzugsweise über etwa 200 m2 /g gehalten wird, und zwar durch Regelung des Wasser- oder Feuchtigkeitsgehalts des Katalysators während der Reformierung, Regeneration und Betriebsaufnahme nach Regeneration des Katalysators. In diesem Patent ist erläutert, daB mindestens drei Quellen für Wasser zur Berührung mit dem Katalysator in den Reaktionszonen der Reformierung vorhanden sind. Eine qu?11e für Wasser ist die Naphthabeschickung, die bis zu etwa 10 - 15 Teile-je-Million Wasser enthalten kann. Eine Konzentration von 15 Teile-je-Million Wasser in der Beschickungsnaphtha t.-rägt nach den dortigen Angaben etwa 0,08 mm Hg zu dem Gesamtpartialdruck an Wasser in .der Reaktionszone bei, wenn ein Gesamtdruck in der Reaktionszone von etwa 14,05 atü (200 psig) vorliegt. Ein ungetrocknetes Rückführgas baut jedoch diesen Wasserdruck leicht auf 0,5 - 2,0 mm Hg Partialdruck auf. Weiterhin ist in diesem Patent dargelegt, daB diese Wassermenge in den Reaktionszonendämpfen die Aktivität eines Platingruppenmetall-Reformierkatalysators nicht nachteilig beeinflusst, aber sie führt zu einer geringeren Volumenausbeute an C5+ Reformat aus einer Beschickung mit einem Siedebereich von C5 bis zu einem Endpunkt von 121°C (250°F), als bei Einhaltung eines Partialdrucks des endgültigen Ausflusses der Reformierzone im Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0,2 mm Hg. Dabei ist jedoch weiterhin zu beachten, daß die Angaben dieses Patents aus der Verwendung eines Katalysators stammen, der 0,6 Gew.-% Platin auf einem geeigneten Aluminiumoxydträger mit einem Gehalt bis zu etwa 0,7 Gew.-9d Chlor umfasst. Überraschend wurde nun gefunden, daß wesentliche Vorteile auch bei einer Niederdruck-Reformierbehandlung (vorzugsweise unterhalb etwa 28,1 atü (400 psig) und besonders bevorzugt im Bereich von etwa ? bis etwa 24,6 atü (100 - 350 psig)) erreicht werden können, wenn man den vereinigten Feuchtigkeitsgehalt der Reaktionsteilnehmer, der zu dem Wasserdampfpartialdruck in dem zufließenden Material beiträgt und indem Refoi matausfluß gefunden wird, innerhalb eines verhältnismäßig engen Bereiches von etwa 0,1 bis etwa 0,2 mm Rg hält. Es wurde weiterhin festgestellt, daB die Wasserstoffreinheit des Reformatrückführgases von dem Feuchtigkeitsgehalt oder Wasserpartialdruck, bestimmt in dem Gesamtausfluß aus dem letzten Reaktor, abhängt, so daß unterhalb eines Wasserpartialdrucks von etwa 0,1 mm Hg eine beträchtliche Abnahme der Katalysaetrwirksamkeit hinsichtlich der Aufrechterhaltung einer Wasserstoffreinheit des Reformatrückführgases oberhalb einer gewünschten unteren Grenze sowie der Reformatproduktselektivität vorliegt. Weiterhin wurde gefunden, daß bei einer bevorzugten Betriebsweise, wenn der Feuchtigkeitsgehalt oberhalb eines Wasserpartialdrucks von etwa 2,8 x 10-4 kg/cm 2 (0,004 psi) liegt, man auch unerwünschten Verringerungen der Produktausbeuten und der Katalysatoraktivität und -stabilität begegnet.In the main patent 1 20'7 534 a reformer process is described which is carried out at pressures preferably below about 28.1 atmospheres (400 psig) and in which the surface area of the catalyst is preferably kept above about 200 m2 / g , by regulation the water or moisture content of the catalyst during reforming, regeneration and start-up after regeneration of the catalyst. This patent explains that there are at least three sources of water in contact with the catalyst in the reforming reaction zones. A qu? 11e for water is the naphtha charge, which can contain up to about 10-15 parts-per-million of water. A concentration of 15 parts-per-million water in the feed naphtha t.-contributes, according to the data there, about 0.08 mm Hg to the total partial pressure of water in the reaction zone when a total pressure in the reaction zone of about 14.05 atmospheres (200 psig). However, an undried recycle gas easily builds up this water pressure to 0.5 - 2.0 mm Hg partial pressure. This patent also states that this amount of water in the reaction zone vapors does not adversely affect the activity of a platinum group metal reforming catalyst, but it does lead to a lower volume yield of C5 + reformate from a feed with a boiling range from C5 to an end point of 121 ° C ( 250 ° F) than maintaining a partial pressure of the final effluent of the reforming zone in the range of about 0.05 to about 0.2 mm Hg 0.6% by weight platinum on a suitable alumina support with a content of up to about 0.7% by weight chlorine. Surprisingly, it has now been found that significant advantages can also be achieved with a low pressure reforming treatment (preferably below about 28.1 atmospheres (400 psig) and more preferably in the range from about to about 24.6 atmospheres (100-350 psig)) when the combined moisture content of the reactants, which contributes to the water vapor partial pressure in the inflowing material and is found by Refoi matausfluß, is kept within a relatively narrow range of about 0.1 to about 0.2 mm Rg. It was further found that the hydrogen purity of the reformate recycle gas depends on the moisture content or partial pressure of water determined in the total effluent from the last reactor, so that below a partial pressure of water of about 0.1 mm Hg there is a considerable decrease in the efficiency of the catalyst in terms of maintaining hydrogen purity Reformate recirculation gas is present above a desired lower limit and the reformate product selectivity. It has also been found that in a preferred mode of operation, when the moisture content is above a partial pressure of water of about 2.8 x 10-4 kg / cm 2 (0.004 psi), undesirable reductions in product yields and catalyst activity and stability are also encountered.

Gemäß der Erfindung ist danach ein Verfahren zum Re- formieren von Kohlenwasserstoffen im Naphthasiedebereich bei einem Druck unterhalb etwa 28,1 atü (400 psig), gewöhnlich zwischen etwa 7 und 28,'I atü (100 - 400 psig)3und geeigneten Reformiertemperaturen, gewöhnlich. etwa 454 - 52700 (850 -980oF)I in Anwesenheit eines Platinreformierkatalysators, der weniger als etwa 0,45 Gew. iö und typischerweise etwa 0,3 bis 0,45 96 Platin enthält, vorgesehen, bei dem die in dem zufließenden Material enthaltene Feuchtigkeitsmenge so geregelt wird, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Verfahrens im Gleichgewicht bleibt und weiterhin eine hohe Wasserstoffreinheit in dem Rückführstrom aufrecht erhalten wird. Die Feuchtigkeitsbilanz des Verfahrens wird vorzugsweise so geregelt, daß der Wasserpartialdruck in dem aus dem Verfahren abfließenden Diaterial 0,1 bis 012 mm Hg beträgt. Weiterhin wird die Wassermenge zu dem ersten Reaktor der Folge von Reaktoren vorzugsweise bei einem Wert von 0,08 bis 0,16 mm Hg gehalten. Sofern erforderlich, kann das Feuchtigkeitsgleichgewicht in dem Kreislauf durch Zugabe von Wasser zu dem Rückführstrom aufrecht erhalten werden. Das Einsatzmaterial wird normalerweise vor der Einführung in den ersten Reaktor getrocknet.According to the invention then, a method is for re- form of hydrocarbons in the naphtha boiling range at a pressure below about 28.1 atm (400 psig), usually between about 7 and 28, 'I atm (100-400 psig) suitable 3 and reforming temperatures, usually . about 454-52700 (850-980oF) I in the presence of a platinum reforming catalyst containing less than about 0.45 wt% and typically about 0.3 to 0.45 96 platinum is provided at the amount of moisture contained in the incoming material is controlled so that the moisture content of the process remains in equilibrium and still a high hydrogen purity is maintained in the recycle stream. The moisture balance of the process is preferably regulated so that the partial pressure of water in the slide material draining off the process is 0.1 to 012 mm Hg. Furthermore, the amount of water to the first reactor in the series of reactors is preferably maintained at a value of 0.08 to 0.16 mm Hg. If necessary, the moisture balance in the circuit can be maintained by adding water to the recycle stream. The feed is normally dried prior to introduction into the first reactor.

Das Verfahren gemäß der Erfindung stellt somit eine Verbesserung oder weitere Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem Hauptpatent dar, indem bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung der Feuchtigkeitsgehalt in einer besonderen_Weise geregelt wird; dies ermöglicht die Verwendung eines Katalysators von geringerem Platingehalt. Bei beiden Verfahren handelt es sich im wesentlichen um Niederdruck-Reformierverfahren. Es wurde eine Beziehung zwischen dem Wassergehalt der Beschickung in ml/m3 und dem Wasserpartialdruck des endgültigen Reaktorausflusses in mm Hg für eine Reformierung unter Verwendung von paktisch vollkommen arbeitenden Gastrocknern entwickelt. Diese Beziehung lautet: Wenn andererseits der stromabwärts von dem letzten Reformierreaktor befindliche Rückführgasabscheider unter hinreichend erhöhten Temperaturbedingungen betrieben wird., so daB mitgeführtes Wasser überkopf in dem daraus abgezogenen Rückführgasstrom mitgetragen-wird, nimmt die Beziehung zwischen dem Wassergehalt der Beschickung und dem Überkopfprodukt des Abscheiders folgende Form an: Für die vorstehenden Gleichungen gilt: PH 20 = Wasserpartialdruck, in mm Hg; = Gesamtdruck, in mm Hg; CH =Wassergehalt der Naphtha, in ml/m3 (= Teile-je-2 Million) ; MGN = Molekulargewicht der Naphtha; = Spezifisches Gewicht der Naphtha, in g/cm3; = Molare Zunahme der Naphtha beim Durchgang durch die Reaktoren, Mol Produkt/Mol Naphtha (gewöhnlich 2 bis 2,5); G = Mol überschüssiges Rückführgas je Mol Naphtha (gewöhnlich 1 bis 195); R = Gesamtrückführverhältnis, Mol Rückführmaterial/Mol Naphtha; K = Dampf-Flüssigkeits-Gleichgewichtskonstante für Wasser in dem Abscheider.The method according to the invention thus represents an improvement or further development of the method according to the main patent in that the moisture content is regulated in a special way in the method of the present invention ; this enables a catalyst with a lower platinum content to be used. Both processes are essentially low pressure reforming processes. A relationship was developed between the water content of the feed in ml / m3 and the water partial pressure of the final reactor effluent in mm Hg for reforming using practically perfect gas dryers. This relationship is: If, on the other hand, the recycle gas separator located downstream of the last reforming reactor is operated under sufficiently elevated temperature conditions so that entrained water is carried overhead in the recycle gas stream withdrawn therefrom, the relationship between the water content of the feed and the overhead product of the separator takes the following form: The following applies to the above equations: PH 20 = partial pressure of water, in mm Hg; = Total pressure, in mm Hg; CH = water content of naphtha, in ml / m3 (= parts-per-2 million); MGN = molecular weight of the naphtha; = Specific weight of the naphtha, in g / cm3; = Molar increase in naphtha on passage through the reactors, moles of product / mole of naphtha (usually 2 to 2.5); G = moles of excess recycle gas per mole of naphtha (usually 1 to 195); R = total recycle ratio, moles of recycle material / mole of naphtha; K = vapor-liquid equilibrium constant for water in the separator.

Überraschenderweise wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß ein Reformierkatalysator mit einem verhältnismäßig geringen Platingehalt, im allgemeinen nicht mehr als etwa die Hälfte des Platingehalts der üblicherweise verwendeten Reformierkatalysatoren, bei dem Verfahren gemäß der Erfindung eine Betriebsweise ergibt, die mindestens äquivalent ist derjenigen, die mit den normalerweise verwendeten Reformierkatalysatoren höheren Platingehalts erreichbar ist. Insbesondere wurde festgestellt, daß die Wasserstoffreinheit des von dem Reformatprodukt abgetrennten Rückführgases bei Verwendung eines Katalysators mit 0,35 Gew.ib Platin im wesentlichen gleich der gehalten werden kann., wie sie sonst nur mit einem Platinkatalysator von 0,6 Gew.-%o Platin erzielbar ist. Diese einschneidende technische Verbesserung ist möglich, wenn der Feuchtigkeits- oder Wasserpartialdruck der in die Reformierung eingeführten Reaktionsteilnehmer in den vorstehend angegebenen verhältnismäßig engen Grenzen gehalten wird. Um die hier beschriebenen, überraschenden und nicht vorherzusehenden Vorteile zu erzielen, ist den bei der Reformierung maßgeblichen spezifischen Quellen für Wasser entsprechende Aufmerksamkeit zu widmen. Der Wassergehalt kann durch Einsatzmaterialtrockner, Rückführgastrockner und - in manchen Fällen - Rege nerationsgastrockner bei der verhältnismäßig seltenen Regeneration des talysators oder irgendeine Kombination derartiger Einrichtungen geregelt werden. Zur Erreichung der erfindungsgemäß erzielbaren Vorteile kommt jedoch insbesondere eine Trocknung des wasserstoffreichen Rückführgases bis herab zu einen sehr geringen Wert unterhalb etwa 5 Teile-je-Yillion und vorzugsweise unterhalb etwa 2 Teile-je-Million, vor der Vereinigung des getrockneten Rückführgases mit dem zu reformierenden Naphthaeinsatzmaterial,in Betracht. Danach wird dann vorzugsweise Wasser in genügenden Mengen zur geregelten Einstellung des Feuchtigkeitsgehalts der Reformierung innerhalb der vorstehend angegebenen verhältnismäßig engen Grenzen zugesetzt.Surprisingly, it has been found according to the invention that a reforming catalyst with a relatively low platinum content, generally not more than about half the platinum content of the commonly used reforming catalysts, in the process according to the invention results in an operating mode which is at least equivalent to that which is normally used Reforming catalysts higher platinum content is achievable. In particular, it was found that the hydrogen purity of the recycle gas separated from the reformate product can be kept essentially the same when using a catalyst with 0.35 wt Platinum is achievable. This drastic technical improvement is possible if the moisture or water partial pressure of the reactants introduced into the reforming is kept within the relatively narrow limits specified above . In order to achieve the surprising and unforeseeable advantages described here, appropriate attention must be paid to the specific sources of water that are relevant in the reforming process. The water content can be controlled by feed dryers, recycle gas dryers and, in some cases, regeneration gas dryers for the relatively infrequent regeneration of the catalyst, or some combination of such devices. To achieve the advantages that can be achieved according to the invention, however, the hydrogen-rich recycle gas must be dried down to a very low value below about 5 parts-per-million and preferably below about 2 parts-per-million, before the dried recycle gas is combined with the one to be reformed Naphtha feed. Thereafter, water is then preferably added in sufficient quantities for the controlled adjustment of the moisture content of the reforming within the relatively narrow limits specified above.

Im allgemeinen liegen Naphthabeschickungenfür die Reformierung im Siedebereich von etwa 0 5 äohlenwasserstoffen bis herauf zu einem Siedeendpunkt von etwa 138o oder 143°C (280 oder 290°F), die Naphthabeschickung kann aber auch einen,` so hohen Endpunkt wie etwa 204-°C (400°F) haben. Nach einem,besonderen Merkmal der Erfindung wird die Einstellung des Feuchtigkeitsgehalts auf einen für das Verfahren geeigneten Wert dadurch erleichtert, daB man. auch die Naphtha auf einen sehr geringen Feuchtigkeitsgehalt trocknet, so daß dann der Feuchtigkeitsgehalt der kombinierten Beschickung aus Rückführgas und Naphtha durch geregelte Zugabe von Wasser genau eingestellt und eine verhältnismäßig gleichmäßige Verteilung in der Beschickung zu der Reformierung gewährleistet werden kann. Es ist zu beachten, daß Wasser in der Naphthabeschickung bis herauf zu etwa 100 Teile-je-M-illion löslich ist. Diese Menge an löslichem Wasser ist also beträchtlich höher als die zur Erzielung der erfindungsgemäßen Vorteile erforderliche Menge, was die kritischen Grenzen gemäß der Erfindung unterstreicht.In general Naphthabeschickungenfür are reforming in the boiling range from about 0 5 to äohlenwasserstoffen up to a final boiling point of about 138o or 143 ° C (280 or 290 ° F), but the naphtha feedstock may also comprise, `such a high end point such as 204- ° C (400 ° F). According to a special feature of the invention , the adjustment of the moisture content to a value suitable for the process is facilitated by the fact that. the naphtha also dries to a very low moisture content, so that the moisture content of the combined feed of recycle gas and naphtha can then be precisely adjusted by controlled addition of water and a relatively even distribution in the feed to the reforming can be ensured. It should be noted that water is soluble up to about 100 parts-per-millionion in the naphtha feed. This amount of soluble water is therefore considerably higher than the amount required to achieve the advantages according to the invention, which underlines the critical limits according to the invention.

Während einer Betriebsdurchführung der Reformierung, bei der eine Naphthabeschickung in Vereinigung mit einem in dem Betrieb gebildeten wasserstoffreichen Rückführgas zugeführt wird, wird das von dem Reformatausfluß abgetrennte wasserstoffreiche Rückführgas vorzugsweise zunächst auf einen Wassergehalt unterhalb etwa 5 Teile-je-Lillion und vorzugsweise auf einen Wassergehalt von nicht mehr als etwa 2 Teile-je-Million getrocknet, bevor der wasserstoffreiche Rückführgasstrom mit der Naphthabeschickung vereinigt wird. Wenngleich es nicht wichtig ist, sowohl das Rückführgas als auch die Naphtha auf so geringe Wassergehalte, wie sie vorstehend angegeben sind, zu trocknen, kann es gegebenenfalls doch bequem sein, in dieser Weise zu arbeiten und so die erfindungsgemäß erforderliche genaue Regelung des Feuchtigkeitsgehalts aufrecht zu erhalten. Andererseits erfüllt die Trocknung des Rückführgases die doppelte Funktion, gleichzeitig andere unerwünschte Bestandteile, wie Chlor und Schwefelwasserstoff, aus dem Gas zu entfernen. Man kann in der vorstehend erläuterten Weise auch viel bequemer eine genaue Regelung des gewünschten Feuchtigkeitsgehalts herbeiführen, eben durch kontinuierliche geregelte Zugabe von Wasser zu der Gesamtbeschickung, die der ersten einer Mehrzahl von Reformierzonen zugeleitet wird.During an operational implementation of the reforming, in which a Naphtha feed in association with a hydrogen-rich one formed in the facility Recycle gas is fed, the separated from the reformate outflow is hydrogen-rich Recycle gas preferably initially to a water content below about 5 parts-per-million and preferably to a water content of no more than about 2 parts-per-million dried before the hydrogen-rich recycle gas stream with the naphtha feed is united. Although it is not important, both the recycle gas and the naphtha to water contents as low as those indicated above dry, it may be convenient to work in this way and thus maintaining the precise regulation of the moisture content required according to the invention to obtain. On the other hand, the drying of the return gas fulfills the double function, at the same time other undesirable components such as chlorine and hydrogen sulfide, from the gas. One can see in the above It is also much more convenient to precisely control the desired moisture content bring about, just by continuously controlled addition of water to the total charge, which is fed to the first of a plurality of reforming zones.

Bei der Reformierung von Kohlenwasserstoffen mit Platingruppenmetall-Reformierkatalysatoren ist es nicht ungewöhnlich, drei oder mehr Reaktoren in aufeinanderfolgender Anordnung zu verwenden; durch diese wird die Naphtha in Vereinigung mit dem wasserstoffreichen Gas unter solchen Bedingungen geleitet, daß die Naphtha zu einem-Reformatprodukt mit der gewünschten Octanzahl reformiert wird. In dieser Folge von Reaktoren werden die Temperatur- und Druckbedingungen so gewählt und aufrechterhalten, daß eine Dehydrierung von Naphthenen zu Aromaten und eine Dehydrocyclisierung von Paraffinen in günstigster Weise in den vorgesehenen aufeinanderfolgenden Reaktionszonen eintritt. Wenn beispielsweise drei Reaktionszonen hintereinander geschaltet sind, erfolgt die Dehydrierung von Naphthenen hauptsächlich in dem ersten Reaktor und zu kleineren Anteilen in dem zweiten und dem dritten Reaktor, während die Dehydrocyclisierungsreaktionen, die von einer gewissen Hydrokra%cung und Isomerisierung begleitet sind, vornehmlich in der zweiten und der dritten Reaktionszone ablaufen. Wenn andererseits eine Reformieranl age beispielsweise vier Reaktionszonen umfasst, wird die Umwandlung von Naphthenen Überwiegend in der ersten und der zweiten Reaktionszone ablaufen, während die übrigen Reaktionen der Dehydrocyclisierung, Hydrokrackung und Isomerisierung vornehmlich in der dritten und der vierten Reaktionszone erfolgen. Nach einer bevorzugten Betriebsweise gemäß der Erfindung werden die Reformierbedingungen so gewählt, daß der Betriebsdruck gewöhnlich unterhalb etwa 28,1 atü (400 psig) und im allgemeinen im Bereich von etwa 14,05 bis etwa 24,6 atü (200 - 350 psig) liegt.When reforming hydrocarbons with platinum group metal reforming catalysts, it is not uncommon to use three or more reactors in a sequential arrangement; the naphtha is passed through this in association with the hydrogen-rich gas under such conditions that the naphtha is reformed to a reformate product having the desired octane number. In this series of reactors, the temperature and pressure conditions are selected and maintained in such a way that dehydrogenation of naphthenes to aromatics and dehydrocyclization of paraffins occur in the most favorable manner in the intended successive reaction zones. If, for example, three reaction zones are connected in series, the dehydrogenation of naphthenes takes place mainly in the first reactor and to a lesser extent in the second and third reactor, while the dehydrocyclization reactions, which are accompanied by a certain hydrocracking and isomerization, mainly in the second and run off the third reaction zone. If, on the other hand, a reforming plant comprises, for example, four reaction zones, the conversion of naphthenes will predominantly take place in the first and second reaction zones, while the remaining reactions of dehydrocyclization, hydrocracking and isomerization will primarily take place in the third and fourth reaction zones. In a preferred mode of operation in accordance with the invention, the reforming conditions are selected so that the operating pressure is usually below about 28.1 atmospheres (400 psig) and generally in the range of about 14.05 to about 24.6 atmospheres (200-350 psig) .

Bei einer Reformierung der hier beschriebenen Art wird häufig eine Druckverringerung in der Richtung des Flusses der Reaktionsteilnehmer durch die Folge der Reformierzonen eingehalten, die nicht mehr beträgt, als dem normalen Druckabfall beim Durchgang der Reaktionsteilnehmer durch die Katalysatorbetten und die zugehörigen Einrichtungen entspricht, während am Einlaß eines jeden Reaktors Reformiertemperaturen im Bereich von etwa 427o bis etwa 538°C (800 - 1000°F) und meistens nicht über etwa 527°C (980°F) aufrechterhalten werden. Gewöhnlich erfolgt eine Einstellung der Temperatur des Reaktionsmaterials zwischen den einzelnen Reaktoren, meistens sind hierzu geeignete Öfen vorgesehen. Im allgemeinen ist der vorstehend erläuterte Druckabfall so, daß der vorderste oder erste Reaktor der Anlage bei einem Druck arbeitet, der um etwa 1,4 bis etwa 7,02 at (20 - 100 psi) höher ist als der Druck des letzten Reaktors im Verfahren. Gewöhnlich wird eine stündliche Raumströmungsgeschwindigkeit, bezogen auf das Gewicht und auf jede Reaktionsstufe, im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 20 eingehalten und es wird genügend Wasserstoff mit dem wasserstoffreichen Rück- führgas zugeführt, daß ein Wasserstoffpartialdruck in dem Reformierverfahren im Bereich von etwa ?,02 bis etwa 21,1 ata (100 - 300 psia) vorliegt. Bei der Reformierung von Naphthakohlenwasserstoffen im Siedebereich bis herauf zu etwa 160°C (320°F) für die Erzeugung von Reformatprodukten verhältnismäßig hoher Octanzahl werden häufig naphthenreiche Naphthas bevorzugt, da sie leicht zu aromatischen Bestandteilen hoher Octanzahl umwandelbar sind. Eines der weiteren überraschenden Merkmale des Verfahrens gemäß der Erfindung liegt jedoch darin, daß auch Naphthaeinsatzmaterialien, die reich an Paraffinen sind, zu Reformatprodukten hoher Octanzahl in hohen Ausbeuten umgewandelt werden können, und zwar bei Wasserstoff- reinheiten, die mit denen vergleichbar sind, wie sie sonst nur mit Katalysatoren von höheren Edelmetallgehalten erzielt wer- den können. Die nachstehend noch angegebenen Werte zeigen, daß bei katalytischer Reformierung einer Naphthabeschickung in Anwesenheit eines Platingruppenmetall-Reformierkatalysators unter einem Reaktorgesamtdruck von weniger als etwa 28,1 atü (400 psig) und vorzugsweise weniger als etwa 21,1 atü (300 psig) eine beträchtliche Steigerung der Wasserstoffreinheit des Rückführgases und der Ausbeute an C5+ 8eformatprodukt mit einem Katalysator erreicht werden kann, der nicht wehr als et- wa 0,4 Gew.-96 Platin enthält. Die H2 Reinheit des ]äickführ~- Stroms wird vorzugsweise bei einem Wert von über 60 Mol 4a gehalten.In a reforming of the type described here, a pressure reduction in the direction of flow of the reactants through the sequence of reforming zones is often maintained, which is no more than the normal pressure drop when the reactants pass through the catalyst beds and the associated devices, while at the inlet of each reactor, reforming temperatures in the range of about 427 ° C (800-1000 ° F) and most often not above about 527 ° C (980 ° F) can be maintained. The temperature of the reaction material is usually adjusted between the individual reactors, and suitable ovens are usually provided for this purpose. In general, the pressure drop discussed above is such that the foremost or first reactor in the plant operates at a pressure which is about 1.4 to about 7.02 at (20-100 psi) higher than the pressure of the last reactor in the process . Usually, an hourly space velocity, based on weight and for each reaction stage, in the range of about 0.5 to about 20 is maintained and sufficient hydrogen is supplied with the hydrogen-rich recycle gas that a hydrogen partial pressure in the reforming process in the range of about? .02 to about 21.1 ata (100-300 psia). Often naphthenreiche naphthas are preferred in the reforming of Naphthakohlenwasserstoffen boiling range to up to about 160 ° C (320 ° F) for the production of Reformatprodukten relatively high octane number, since they are easily converted to aromatic components of high octane. One of the more surprising features of the method according to the invention, however, is that also naphtha feeds that are rich in paraffins, can be converted to Reformatprodukten high octane in high yields, namely purities in hydrogen, which are comparable to those as otherwise can only be achieved with catalysts with higher noble metal contents . The values reported below show that catalytic reforming of a naphtha feed in the presence of a platinum group metal reforming catalyst under a total reactor pressure of less than about 28.1 atmospheres (400 psig), and preferably less than about 21.1 atmospheres (300 psig), is a substantial increase the hydrogen purity of the recycle gas and the yield of C5 + 8eformat product can be achieved with a catalyst which does not contain more than about 0.4 % by weight of platinum . The H2 purity of the feed-in stream is preferably kept at a value of more than 60 mol 4a.

Bei dem Reformierverfahren gemäß der Erfindung kann die Naphthabeschickung nach irgendeiner von zahlreichen unterschiedlichen Methoden getrocknet werden, z.B. mittels Durchfluß durch ein festes Trocknungsmittel, wie Aluminiumoxyd, Molekularsieben oder Berührung mit irgendeinem anderen festen Absorptionsmittel, oder die Naphtha kann in wirksamer Weise durch Destillation getrocknet Werden, um einen Wassergehalt herbeizuführen, der gewöhnlich weniger als etwa 10 - 15 Gewichtsteile-je-Million beträgt. Das aus dem Ausfluß des letzten Reaktors gewonnene Rückführgas kann gekühlt und dann durch Berührung mit einem festen Absorptionsmittel, z.B. einem Molekularsieb oder einem anderen geeigneten festen Absorptionsmaterial. getrocknet werden. Vorzugsweise wird das Rückführgas mit dem festen Absorptionsmittel unter solc:,en Bedingungen in Berührung gebracht, daß sein Wassergehalt auf nicht mehr als etwa 2 Volumenteile-je-Million bei 14,05 atü (200 psig) verringert wird; dies entspricht einem Wasserpartialdruck von nicht mehr als etwa 0,02 mm Rg bei einem Gesamtdruck von 14,05 atü (200 psig).In the reforming process of the invention, the naphtha charge can be dried by any of a number of different methods, e.g., by passage through a solid desiccant such as alumina, molecular sieves, or contact with any other solid absorbent, or the naphtha can be effectively dried by distillation, to bring about a water content that is usually less than about 10-15 parts-per-million by weight. The recycle gas recovered from the effluent of the last reactor can be cooled and then by contact with a solid absorbent such as a molecular sieve or other suitable solid absorbent material. to be dried. Preferably, the recycle gas is contacted with the solid absorbent under conditions such that its water content is reduced to no more than about 2 parts-per-million at 14.05 atmospheres (200 psig); this corresponds to a partial pressure of water no more than about 0.02 mm Rg for a total pressure of 14.05 atmospheres (200 psig).

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen weiter veranschaulicht.The invention is illustrated below by way of examples further illustrated with the accompanying drawings.

Figur I ist ein Diagramm, das den Einfluß des Wasserpartialdrucks, ausgedrückt als mm Rg im Ausfluß des dritten Reaktors einer Reformierung, auf den Wasserstoffgehalt des Rückführgases in einem im wesentlichen stationären Zustand für eine Betriebsdurchführung unter Verwendung eines Katalysators mit einem Platingehalt von 0,35 Gew. 4 zeigt. Die Betriebsbedingungen für jeden in dem Diagramm wiedergegebenen Betriebslauf sind im Einzelnen in der nachstehenden Tabelle I angegeben. Alle in der Figur I aufgetragenen 'ferte stammen aus Reformierbehandlungen bei 'i7,6 atü (250 psig) unter Verarbeitung einer im Bereich von 0 6 - 143°C (290°F) siedenden paraffinischen Naphtha zu einem C5+ Produkt mit einer Octanzahl (R+3) von 102,0.Figure I is a graph showing the influence of the partial pressure of water, expressed as mm Rg in the effluent of the third reactor of a reforming, on the hydrogen content of the recycle gas in a substantially steady state for an operation using a catalyst with a platinum content of 0.35 wt 4 shows. The operating conditions for each operating run shown in the diagram are detailed in Table I below. All the plotted in Figure I 'ferte derived from at Reformierbehandlungen' i7,6 atm (250 psig) under a processing in the range of 0 6 - boiling 143 ° C (290 ° F) paraffinic naphtha to a C5 + product having an octane number (R +3) of 102.0.

Die Figur II zeigt Werte, die mit einem Katalysator mit 0,6 Gew. % Platin erhalten wurden; sie zeigt entsprechend der Figur I den Einfluß des Wasserpartialdrucks auf den Wasserstoffgehalt des Rückführgases. Es ist insbesondere zu beachten, daß die Steigung der die Messwerte eingrenzenden Linien in der Figur II viel geringer als in der Figur I ist; dies zeigt, daß der Katalysator mit 0,6 Gew.-% Platin gegenüber dem Wasserpartialdruck viel weniger empfindlich ist, als der Katalysator mit 0,35 Gew.-% Platin.Figure II shows values that with a catalyst with 0.6 wt.% Obtained platinum; it shows the influence of the partial pressure of water in accordance with FIG on the hydrogen content of the recycle gas. It is particularly important to note that the slope of the lines delimiting the measured values in FIG. II is much lower than in Figure I; this shows that the catalyst with 0.6 wt .-% platinum compared is much less sensitive to the partial pressure of water than the 0.35 catalyst Wt% platinum.

Die Figur III gibt den Verlauf von Mes$taerten in Abhängigkeit von der Zeit w:näer und zeigt, wie die in den Figu-. ren I und II aufgetragenen Punkte erhalten wurden. Im einzelnen zeigt die Figur III die Wasserstoffreinheit und die Aktivität, gemessen durch die erforderliche Einlaßtemperatur für ein Produkt mit einer Octanzahl von 102, in Abhängigkeit von der Betriebsdauer bei einer Untersuchung der Alterung bei der Platinreformierung. In der Figur III sind die Wassergehalte im Ausfluß des dritten Reaktors während Betriebszeiten, bei denen die Wasserstoffreinheit im wesentlichen in einem stationären Zustand war, angeführt. Beispielsweise ist zu entnehmen, daß vom 4. bis zum 11. Tag die HZ-Reinheit des Rückführgases bei einem Wert von etwa 72 % im wesentlichen konstant blieb, wenn der Wasserpartialdruck im Mittel. etwa 0,7 mm Hg betrug. Andererseits belief sich die Wasserstoffreinheit vom 12. bis etwa zum 20. Tag auf etwa 70,5 %, wenn der Wasserpartialdruck im Mittel etwa 0,29 mm Hg betrug. Vom 20. bis zum 30. Tag der Betriebsperiode änderten sich jedoch der Wasserstoffgehalt und der Wassergehalt rasch, was anzeigt, daß die Reformieranlage nicht in einem stationären Zustand arbeitete. Die Werte der Figur III lieferten die Punkte, die in der Figur II durch einen Kreis gekennzeichnet sind. Die übrigen Punkte der Figur II und der Figur I wurden von Werteauftragungen entsprechend der Figur III für verschiedene Betriebsläufe in einer versuchstechnischen Anlage erhalten.Figure III shows the course of meters as a function of the time w: closer and shows how the in Figu-. I and II plotted points were obtained. In detail, Figure III shows the hydrogen purity and the Activity measured by the required inlet temperature for a product with an octane number of 102, depending on the operating time in an investigation of aging in platinum reforming. In the figure III are the water contents in the outflow of the third reactor during operating times at where the hydrogen purity was essentially in a steady state, cited. For example, it can be seen that the HZ purity from the 4th to the 11th day of the recycle gas remained essentially constant at a value of about 72% when the mean partial pressure of water. was about 0.7 mm Hg. On the other hand totaled the hydrogen purity from the 12th to about the 20th day to about 70.5% when the partial pressure of water averaged about 0.29 mm Hg. Changed from the 20th to the 30th day of the operating period however, the hydrogen content and the water content change rapidly, indicating that the Reformer did not work in a steady state. The values of the figure III provided the points which are marked in FIG. II by a circle. The remaining points in Figure II and Figure I were assigned values accordingly of Figure III for various operational runs in a test facility obtain.

Die Figur IV zeigt die einschneidende Wirkung einer geregelten Wasserzugabe innerhalb der erfindungsgemäß vorgesehenen Grenzen auf die Aktivität, dargestellt durch die Temperaturänderung zur Erzeugung eines Produkts mit einer Octanzahl von 102, und die Wasserstoffreinheit; die Ergebnisse stammen aus dem in der nachstehenden Tabelle I näher gekennzeichneten Betriebslauf "F" in einer versuchstechnischen Anlage. Es wurde beobachtet, daB während der ersten 20 Betriebstage die arbeitende Anlage zunehmend austrocknete und daß im Betriebszeitraum von etwa 20 bis 30 Tagen der Wasserdampfdruck in der Anlage bei weniger als etwa 0,01 mm Hg im wesentlichen konstant blieb. Während dieses Betriebszeitraums hatte die Naphthabeschickung einen Wassergehalt von etwa Null. Beginne::? mit dem 27. Tag wurde in die Naphthabeschickung Wasser in e@. Rate von 36 Gewichtsteilen-je-Hillion (200 Molteilen-je-Million) eingespritzt, entsprechend etwa 26,05 ml Wasser je m3 Naphthabeschickung (4,14 cm3/Barrel (bbl)). Diese Wasserzuführung wurde bis zum 62. Tag aufrecht erhalten, sie führte zu einem Wasserpartialdruck im AusfluB aus dem dritten Reaktor der Reformieranlage von 0,192 mm Rg. Dieser Wasserpartialdruck entsprach etwa 14,5 Teile-je-Million (Volumenbasis) H20 im Rückführgas, wenn die Temperatur des Abscheiders etwa 270C (801F) betrug. Aus den Werten der Figur IV ist ersichtlich, daB eine einschneidende Änderung der Wasserstoffreinheit des Rückführgases nach der vorstehend angegebenen Wassereinspritzung eintrat und daB die Wasserstoffreinheit während der Periode der kontinuierlichen Wasserzuführung nach der 30-Tage-Periode im wesentlichen konstant blieb.FIG. IV shows the decisive effect of a controlled addition of water within the limits provided according to the invention on the activity, represented by the temperature change for the production of a product with an octane number of 102, and the hydrogen purity; the results come from the operating run "F", which is identified in more detail in Table I below, in an experimental plant. It was observed that during the first 20 days of operation the working plant increasingly dried out and that in the operating period of about 20 to 30 days the water vapor pressure in the plant remained essentially constant at less than about 0.01 mm Hg. During this period of operation, the naphtha feed had a water content of approximately zero. Start ::? on the 27th day, water was added to the naphtha in e @. At a rate of 36 parts by weight per Hillion (200 mole parts per million) injected, corresponding to about 26.05 ml of water per m3 of naphtha charge (4.14 cm3 / barrel (bbl)). This water supply was maintained until the 62nd day, it resulted in a water partial pressure in the outflow from the third reactor of the reformer of 0.192 mm Rg The temperature of the separator was about 270C (801F). It can be seen from the values in FIG. IV that a drastic change in the hydrogen purity of the recycle gas occurred after the above-mentioned water injection and that the hydrogen purity remained essentially constant during the period of continuous water supply after the 30-day period.

Die Figur Y zeigt einen ähnlichen EinfluB auf die Katalysatoraktivität und die Wasserstoffreinheit des Rückführgases bei einer technischen Betriebsdurchführung in einer Raffinerie, die hier als Betriebslauf N bezeichnet ist. Die Betriebsbedingungen sind in der Tabelle I angegeben. Weiterhin wurde der Wassergehalt in der Beschickung für die Reformierbehandlung während der ersten 48 Betriebstage auf etwa 4,4 ml/ m3 (0,7 cm3/bbl) (6 Gewichtsteile-je-Million r,- 33,3 Molteileje-Million) eingestellt. Während dieses Betriebszeitraums wurde gefunden, daß der Ausfluß aus dem dritten Reaktor einen Wassergehalt von 2 - 3 Bolteilen-je-Million (0,02 - 0,03 mm Hg) aufwies. Bei etwa dem 49. Betriebstag wurde Wasser in die Beschickung in einer Rate von 25,8 ml/m3 (4,1 cm3/bbl) (36 Gewichtsteile-je-Million --e 200 Molteile je Million) eingespritzt, was bald darauf zu einem Ausfluß aus dem dritten Reaktor fü hrte, der eine Wasserkonzentration von 12 - 15 Molteilen-je-Million oder 0,13 - 0,16 mm Hg, bei einem Druck am Auslaß des dritten Reaktors von 13,4 atü ('t90 psig), führte. Aus der Figur ist ersichtlich, daß mehrere Tage, hier bis zu etwa 4 Tagen. erforderlich waren, bis die volle Wirkung der Wasserzugabe eingetreten war, erkenntlich aus dem einschneidenden Anstieg der Wasserstoffreinheit des Rückführgasstroms von etwa 54 5b auf etwa ein Mittel von 73 %.Figure Y shows a similar effect on catalyst activity and the hydrogen purity of the recycle gas in a technical operation in a refinery, referred to here as Run N. The operating conditions are given in Table I. Farther became the water content in the feed for the reforming treatment during the first 48 days of operation to about 4.4 ml / m3 (0.7 cm3 / bbl) (6 parts by weight per million r, - 33.3 mole parts per million) set. During this period of operation it was found that the effluent from the third reactor has a water content of 2-3 parts per million (0.02-0.03 mm Hg). At around the 49th day of operation, water was added to the feed in a rate of 25.8 ml / m3 (4.1 cm3 / bbl) (36 parts-per-million by weight --e 200 mole parts per million), which soon afterwards resulted in an outflow from the third reactor which resulted in a water concentration of 12-15 moles-per-million, or 0.13 - 0.16 mm Hg, with a pressure at the outlet of the third reactor of 13.4 atmospheres ('t90 psig), led. From the figure it can be seen that several days, here up to about 4 days. were required until the full effect of the addition of water occurred was evident from the dramatic increase in the hydrogen purity of the recycle gas stream from about 54 5b to about a mean of 73%.

Die Figur YI zeigt andererseits die Rate der Abnahme der Wasserstoffreinheit, dargestellt in Prozent je Tag, bei Betriebsdurchführungen, bei denen der Wasserstoffgehalt des Rückführgases höher als im Gleichgewicht ist (z.B. unmittelbar nach Verringerung des Feuchtigkeitsgehalts), als Funktion des Wasserpartialdrucks. Hierzu ist auf folgendes hinzuweisen: Wenn eine Reformierbehandlung beispielsweise eine Wasserstoffreinheit von 75 96 bei einem Wasserpartialdruck von 0,1 mm Hg ergibt, wird der Wasserstoffgehalt nicht als im Gleichgewicht angesehen, da gemäß Figur I das HZ-Gleichgewicht im Bereich von etwa 56 bis 63 % H2, d.h. etwa 60 i6 Wasserstoff, liegen sollte. Aus der Figur VI ist jedoch zu entnehmen, daß die Wasserstoffabnahme von etwa 75 % auf etwa 60 % in einer Rate von etwa 0,14 bis etwa 0,56 % je Tag, d.h. mit einem Mittel von etwa 0,4 % je Tag, erfolgt. Bei dieser Rate der Wasserstoffabnahme würde es also etwa 37,5 Tage dauern, bis der Wasserstoffgehalt nach Entfernung von Wasser aus der Beschickung seinen Gleichgewichtszustand von 60 % erreicht. Die breite Kurvenbahnäer Figur VI ist kennzeichnend für die mit einem Reformierkatalysator von 0,35 Gew.-% Platin erhaltenen Werte, wenn der Wasserstoffgehalt größer als der Gleichgewichtsgehalt ist. Katalysatoren mit einem anderen Platingehalt ergeben eine andere Rate der Abnahme.Figure YI, on the other hand, shows the rate of decrease in hydrogen purity, shown in percent per day, in operations in which the hydrogen content of the recycle gas is higher than in equilibrium (e.g. immediately after reducing the moisture content), as a function of the water partial pressure. The following should be pointed out in this regard: If a reforming treatment results, for example, in a hydrogen purity of 75 96 at a water partial pressure of 0.1 mm Hg, the hydrogen content is not considered to be in equilibrium, since according to FIG % H2, ie about 60 i6 hydrogen, should be. From Figure VI it can be seen, however, that the hydrogen decrease from about 75 % to about 60% at a rate of about 0.14 to about 0.56% per day, ie with an average of about 0.4% per day, he follows. Thus, at this rate of hydrogen decrease, it would take about 37.5 days for the hydrogen content to reach its 60% equilibrium state after removal of water from the feed. The broad curve path in FIG. VI is indicative of the values obtained with a reforming catalyst of 0.35% by weight of platinum when the hydrogen content is greater than the equilibrium content. Catalysts with a different platinum content will give a different rate of decrease.

Aus den erläuterten Untersuchungen ist ersichtlich, daß, wenn der Wasserstoffgehalt kleiner ist, als dem Gleichgewichtszustand entspricht (d.h. der Feuchtigkeitsgehalt gesteigert worden ist), der Wasserstoffgehalt des Gases das Gleichgewicht sehr rasch erreicht. Tatsächlich.wurde beobachtet, daß, wenn Wasser unter diesen Bedingungen"in,die Beschickung zur Reformieranlage eingeführt wird, der Wasserstoffgehalt des Rückführgases sehr rasch und bevor Wasser in dem Ausfluß des dritten Reaktors festgestellt wird, ansteigt. Wahrscheinlich ist der Grund hierfür darin zu sehen, daß der höhere Wasserpartialdruck in dem ersten Reaktor die Reformierreaktionen beeinflusst, bevor aller Katalysator in dem zweiten und dem dritten Reaktor auf sein neues Feuchtigkeitsniveau hydratisiert worden ist.From the investigations explained it can be seen that if the Hydrogen content is less than the equilibrium state (i.e. the Moisture content has been increased), the hydrogen content of the gas the Equilibrium reached very quickly. Indeed, it has been observed that when water under these conditions "in, the feed to the reformer is introduced, the hydrogen content of the recycle gas very quickly and before water in the effluent of the third reactor is detected increases. Probably the reason for this seen in that the higher partial pressure of water in the first reactor is the reforming reactions influenced, before all catalyst in the second and third reactors to its new moisture level has been hydrated.

Die Figur VII gibt weitere maßgebliche Beobachtungen gemäß der Erfindung wi.er und zeigt einen Vergleich der Wirkungen einer verhältnismäßig scharfen Verringerung der Wasserkonzentration auf den Wasserstoffgehalt des Rückführgases einerseits bei Reformierung einer naphthenischen Naphtha über einem Reformierkatalysator mit 0,35 Gew. Yo Platin und andererseits bei Verarbeitung einer paraffinischen Naphtha bei im wesentlichen den gleichen Feuchtigkeitsbedingungen, hergeleitet aus den in den Figuren I und VI wiedergegebenen Daten. Bei dieser Untersuchung betrug der Wasserpartialdruck etwa 0,24 mm Hg während der ersten 95 Betriebstage und dann wurde der Wassergehalt auf etwa 0,08 mm Hg verringert. Die mit Kreisen versehenen Messwerte geben die Wasserstoffgehalte wieder, die bei Reformierung einer naphthenischen Naphthabeschickung mit einem Gehalt von 48 % Paraffinen zu einem Reformatprodukt mit einer Octanzahl von 100,0 erhalten wurden. Die zum Vergleich eingezeichnete gestrichelte Linie zeigt die aus den Figuren I und VI erhaltenen Wasserstoffgehalte bei Reformierung einer paraffinischen Naphtha mit einem Gehalt von 70 Paraffinen zu einem Reformatprodukt mit einer Octanzahl von 100,0. Dieser Vergleich macht deutlich, daß eine sehr wesentliche und unterschiedliche Wirkung auf die Wasserstoffreinheit des Rückführgasstromes bei VerarbeitunG der beiden verschiedenen Naphthabeschickungen von dem Zeitpunkt an, zu dem der Wassergehalt in der vorstehend angegebenen Weise verringert wird, eintritt. Figure VII gives further relevant observations according to the invention and shows a comparison of the effects of a relatively sharp reduction in the water concentration on the hydrogen content of the recycle gas on the one hand when reforming a naphthenic naphtha over a reforming catalyst with 0.35% by weight of platinum and on the other hand Processing of a paraffinic naphtha at essentially the same humidity conditions derived from the data presented in Figures I and VI. In this test, the partial pressure of water was approximately 0.24 mm Hg during the first 95 days of operation and then the water content was reduced to approximately 0.08 mm Hg. The measured values provided with circles indicate the hydrogen contents that were obtained when reforming a naphthenic naphtha charge with a content of 48% paraffins to give a reformate product with an octane number of 100.0. The dashed line drawn for comparison shows the hydrogen contents obtained from FIGS. I and VI when reforming a paraffinic naphtha with a content of 70 paraffins to give a reformate product with an octane number of 100.0. This comparison makes it clear that a very substantial and different effect on the hydrogen purity of the recycle gas stream at processing of the two different Naphthabeschickungen from the time at which the water content is reduced in the above manner, occurs.

Claims (6)

Patentansprüche 1. Verfahren zum Reformieren von Kohlenwasserstoffen im Naphthasiedebereich bei einem Druck unterhalb etwa 28,1 atü (400 psig) und geeigneten Temperaturbedingungen in Anwesenheit eines Platin-Reformierkatalysators unter Verwendung eines mit den zu reformierenden Kohlenwasserstoffen vereinigten Rückführstroms, nach Patent 1 20? 534, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Platin-Reformierkatalysator, der weniger als etwa 0,45 Gew. % Platin enthält, verwendet und die Menge an Feuchtigkeit in dem zufließenden Material so regelt, daß der Feuchtigkeitsspiegel des Verfahrens im Gleichgewicht gehalten und eine hohe Wasserstoffreinheit des Rückführstroms aufrecht erhalten werden. Claims 1. A method for reforming hydrocarbons in the naphtha boiling range at a pressure below about 28.1 atmospheres (400 psig) and suitable temperature conditions in the presence of a platinum reforming catalyst using a recycle stream combined with the hydrocarbons to be reformed, according to Patent 1 20? 534, characterized in that a platinum reforming catalyst containing less than about 0.45 wt.% Platinum is used and the amount of moisture in the incoming material is controlled so that the moisture level of the process is kept in equilibrium and a high hydrogen purity of the return flow can be maintained. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Menge an vereinigter Feuchtigkeit in dem zufließenden Material so regelt, daß der Wasserpartialdruck des Ausflusses aus dem Verfahren im Bereich von 0,1 bis 0,2 mm Hg liegt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the Amount of combined moisture in the inflowing material so that the Water partial pressure of the effluent from the process in the range 0.1-0.2 mm Hg lies. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Menge an Wasser, die in dem dem Verfahren zugeführten Rückführstrom dispergiert ist, bei einem Wert entsprechend einem Wasserpartialdruck von 0,08 bis 0,'166 mm Hg ' hält. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Amount of water dispersed in the recycle stream fed to the process is, at a value corresponding to a water partial pressure of 0.08 to 0.166 mm Hg 'holds. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Menge an Wasser so regelt, daß die Wasserstoffreinheit des Rückführstroms mindestens mit der vergleichbar ist, wie sie mit einem mindestens 0,6 Gew. Yo Platin enthaltenden Reformierkatalysator erhalten werden kann. 4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the amount of water is regulated so that the hydrogen purity of the recycle stream is at least comparable to that obtained with a reforming catalyst containing at least 0.6 % by weight of platinum can. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den aus dem Ausfluß gewonnenen Rückführstrom vor der Vereinigung mit der Beschickung für das Verfahren auf einen Feuchtigkeitsgehalt unterhalb 5 Teile-je-Million und vorzugsweise nicht mehr als 2 Teile-je-Million Wasser trocknet. 5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that the recycle stream recovered from effluent prior to merging with feed for the process to a moisture content below 5 parts-per-million and preferably does not dry more than 2 parts-per-million water. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Aufrechterhaltung der gewünschten Wassermenge im Verfahren Wasser in den Rückführstrom einführt. 6. The method according to any one of claims 1-5, characterized in that water is introduced into the recycle stream in order to maintain the desired amount of water in the process.
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