DE1770834A1 - Process for desulphurising and dearomatising petroleum distillates - Google Patents

Process for desulphurising and dearomatising petroleum distillates

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DE1770834A1
DE1770834A1 DE19681770834 DE1770834A DE1770834A1 DE 1770834 A1 DE1770834 A1 DE 1770834A1 DE 19681770834 DE19681770834 DE 19681770834 DE 1770834 A DE1770834 A DE 1770834A DE 1770834 A1 DE1770834 A1 DE 1770834A1
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John Winsor
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Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DR.-ING. VON KREiSLER DR.-ING. SCHONWALD 1770834 DR.-ING. TH. MEYER DR. FUESDR.-ING. BY KREiSLER DR.-ING. SCHONWALD 1770834 DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES

KÖLN 1, DEICHMANNHAUSCOLOGNE 1, DEICHMANNHAUS

Köln, den 5.7.1968 Ρα/ΑχCologne, July 5th, 1968 Ρα / Αχ

The Britiah Petroleum Company Limited,The Britiah Petroleum Company Limited, Britannic House, Moor Lane, London, E,C.2 (England).Britannic House, Moor Lane, London, E, C. 2 (England).

Verfahren zum Entschwefeln und Entaromatisieren von ErdöldestillatenProcess for the desulfurization and dearomatization of petroleum distillates

Die Erfindung "bezieht sich auf die Entschwefelung und Entaromatisierung von Erdöldestillaten, die im Bereich von 60 bis 25O0C sieden·The invention "refers to the desulfurization and dearomatization of petroleum distillates boiling in the range of 60 to 25O 0 C ·

Fraktionen von Erdöldestillaten, die als Lösungsmittel, Laokbenzine, Leuchtöl u.dgl. verwendet werden, haben bekanntlich einen zuweilen erhebliohen Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen, die für gewisse Anwendungen nachteilig sind. Es wurde bereits vorgeschlagen, diese aromatischen Kohlenwasserstoffe durch katalytische Hydrierung umzuwandeln und, wenn der Hydrierkatalysator ein schwefeiempfindlicher reduzierter Nickelkatalysator ist, das Einsatzmaterial einer vorherigen hydrokatalytischen Entschwefelung zu unterwerfen, um den Schwefelgehalt auf höchstens 50 Gew.-Teile pro Million Gewichtsteile zu senken. Da jedoch der Vergiftungseffekt von Schwefel auf Nickel kumulativ ist, sind selbst geringe Sohwefelmengen in der Größenordnung von einigen Teilen pro Million Teile in einem Einsatzmaterial schädlich.Fractions of petroleum distillates used as solvents, laocbenzines, luminous oil and the like is known to have a sometimes considerable content of aromatic hydrocarbons, which is necessary for certain applications are disadvantageous. It has already been proposed to use these aromatic hydrocarbons by catalytic hydrogenation to convert and, if the hydrogenation catalyst is a sulfur-sensitive reduced nickel catalyst, the feed of a previous hydrocatalytic Subject to desulfurization to reduce the sulfur content to a maximum of 50 parts by weight per million parts by weight. However, since the poisoning effect of sulfur on nickel is cumulative, even small amounts of sulfur are present On the order of a few parts per million in a feedstock is harmful.

Die deutsche Patentschrift. (Patentanmeldung PThe German patent specification. (Patent application P

45 251.4) der Anmelderin beschreibt die Entschwefelung von45 251.4) of the applicant describes the desulfurization of

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Straight-run-Erdölfraktionen, die bis zu 2,0 Gew.-96 Schwefel enthalten, naoh einem Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Fraktion in einer ersten Stufe der katalytisohen hydrierenden Entschwefelung unterwirft und hierdurch den größeren Teil des Schwefels in Schwefelwasserstoff umwandelt, den Schwefelwasserstoff entfernt und dann die Fraktion mit verringertem Schv/efelgehalt mit einem aus elementarem Nickel auf einem Träger bestehenden Katalysator unter Bedingungen zusammenführt, unter denen der restliche Schwefel durch das Nickel im wesentlichen ohne Freiwerden von Schwefelwasserstoff adsorbiert wird· Durch dieses Verfahren kann der Schwefelgehalt auf 1 ppm oder weniger gesenkt werden. Die vorliegende Erfindung kombiniert eine zweistufige Entschwefelung ähnlich der in der oben genannten Patentschrift beschriebenen mit einem anschließenden Entaromatisierungsprozess unter Verwendung eines reduzierten Nickelkatalysators.Straight-run petroleum fractions containing up to 2.0% by weight of 96 sulfur contain, naoh a process which is characterized in that the fraction is subjected in a first stage of the catalytic hydrogenating desulfurization and thereby converts the greater part of the sulfur into hydrogen sulfide, the hydrogen sulfide is removed and then the fraction with reduced sulfur content with one off elemental nickel on a carrier brings together existing catalyst under conditions under which the remainder Sulfur is adsorbed by the nickel essentially without releasing hydrogen sulfide · By this Process, the sulfur content can be reduced to 1 ppm or less. The present invention combines one two-stage desulfurization similar to that described in the above-mentioned patent with a subsequent dearomatization process using a reduced Nickel catalyst.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß die Entschwefelung und Entaromatisierung von Erdöldestillaten, die im Bereich von 60 bis 25O0C sieden und bis zu 2 Gew.-# Schwefel und bis zu 25 Gew.-# Aromaten enthalten, nach einem Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Destillat in einer ersten Stufe der katalytisohen hydrierenden Entschwefelung unterwirft und hierdurch den größeren Teil des Schwefels in Schwefelwasserstoff umwandelt, den Schwefelwasserstoff entfernt, die Fraktion mit verringertem Schwefelgehalt in einer zweiten Stufe mit einem aus elementarem Nickel auf einem Träger bestehenden Katalysator unter Bedingungen ζusammenfUhrt, unter denen der restliche Schwefel durch das Nickel im wesentlichen ohne Freiwerden von Schwefelwasserstoff, ohne wesentliche Hydrierung der Aromaten und ohne wesentliche hydrierende Krackung des Einsatzmaterials adsorbiert wird, und die Aromaten in einer dritten Stufe über einem aus elementarem Nickel auf einem Träger bestehenden Katalysator hydriert.The invention, accordingly, the desulfurization and dearomatization of petroleum distillates boiling in the range of 60 to 25O 0 C and containing up to 2 wt .- # sulfur and up to 25 wt .- # aromatics, according to a method which is characterized that the distillate is subjected in a first stage to the catalytic hydrogenating desulphurisation and thereby converts the greater part of the sulfur into hydrogen sulphide, the hydrogen sulphide is removed, the fraction with reduced sulfur content in a second stage with a catalyst consisting of elemental nickel on a carrier under conditions Combined, under which the remaining sulfur is adsorbed by the nickel essentially without liberation of hydrogen sulfide, without substantial hydrogenation of the aromatics and without significant hydrogenative cracking of the feed, and the aromatics in a third stage over a catalyst consisting of elemental nickel on a carrier hydrogenated.

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Beliebige verfügbare Erdölfraktionen können verwendet werden, jedooh ist die Entaromatisierung besonders bei gewissen Siedegrenzenlösungsmitteln (SBF solvents), Laokbenzinen und hochwertigem Kerosin, das als Leuchtpetroleua verwendet wird, erforderlich. Die Spezifikationen für Siedegrenzenbenzine schreiben einen engen Siedebereich, beispielsweise 60 bis 8O0C, 60 bis 900O, 80 bis 1100C und 100 bis 1400C, vor» Das Einsatzmaterial kann in die erforderlichen Sohnitte vor oder naoh der Verarbeitung gemäß der Erfindung zerlegt werden. Wenn das gesamte Einsatzmaterial verarbeitet und dann destilliert wird, ist nur eine Destillation erforderlich. Wenn es fraktioniert/und die einzelnen Schnitte verarbeitet werden, muß jeder Schnitt für sich stabilisiert werden.Any available petroleum fractions can be used, but dearomatization is necessary, especially with certain boiling limit solvents (SBF solvents), laokbenzines and high-quality kerosene, which is used as light petrol. The specifications for special boiling point petrol prescribe a narrow boiling range, for example 60 to 8O 0 C, 60 to 90 0 O, 80 to 110 0 C and 100 to 140 0 C Invention to be disassembled. If all of the feed is processed and then distilled, only one distillation is required. If it is fractionated / and the individual sections are processed, each section must be stabilized for itself.

Gemäß der Erfindung wird eine zweistufige Entschwefelung vorgeschlagen, weil es mit dem üblichen Verfahren der katalytischen hydrierenden Entschwefelung schwierig ist, die letzten Schwefelspuren aus einem Einsatzmaterial zu entfernen. Diese Schwefelspuren sind hochstwahrscheinlich Ringverbindungen, z.B. Thiophene und substituierte Thiophene. Bei der üblichen hydrierenden Entschwefelung wird der vorhandene Schwefel in Schwefelwasserstoff umgewandelt, der dann entfernt wird, und die Ringverbindungen sind gegenüber einer solchen Behandlung widerstandsfähiger.According to the invention, a two-stage desulfurization is proposed because it is with the usual method of catalytic hydrogen desulfurization is difficult, remove the last traces of sulfur from a feedstock. These traces of sulfur are most likely Ring compounds, e.g., thiophenes and substituted thiophenes. With the usual hydrogenating desulphurisation, the existing sulfur is converted into hydrogen sulphide, which is then removed and the ring joints are more resistant to such treatment.

Die Bedingungen für die katalytisohe hydrierende Entschwefelung können gemäß der üblichen Praxis gewählt werden. Beispielsweise können die Fraktionen bei 204- bis 5100C und 3,5 bis 105 atü bei einer Raumströmungsgeschwindigkeit von 0,1 bis 20 V/V/Std. mit Wasserstoff in einer Menge von 36 bis 900 Nnr /m* behandelt w erden. Der Wasserstoff kann im Kreislauf geführt oder mit geradem Durchgang durchgeführt werden. Katalysatoren, die sich für ein solches Verfahren eignen, können ein oder mehrere Oxyde oder Sulfide von Elementen der Gruppen VIa und VIII des Periodischen Systems auf einem Träger enthalten, der aus einem oder mehrerenThe catalytic hydrogen desulfurization conditions can be selected according to the usual practice. For example, the fractions at 204 to 510 0 C and 3.5 to 105 atm at a space flow rate of 0.1 to 20 V / V / hour. w ith hydrogen in an amount of 36 to 900 Nnr / m *. The hydrogen can be circulated or carried out with a straight passage. Catalysts which are suitable for such a process can contain one or more oxides or sulfides of elements of Groups VIa and VIII of the Periodic Table on a support consisting of one or more

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feuerfesten Oxyden von Elementen der Gruppen II bis Yrefractory oxides of elements of groups II to Y des Periodischen Systems, z.B. aus Kobalt- und Molybdänoxydof the periodic system, e.g. from cobalt and molybdenum oxide auf Aluminiumoxyd besteht·insists on aluminum oxide

Der während der katalytischen hydrierenden Entschwefelung gebildete Schwefelwasserstoff wird vor der zweiten Ent» schwefelungsstufe entfernt, so daß das Entechwefelungsver*- mögen des Nickels nicht für diesen leicht entfernbaren Schwefel verschwendet wird. Der größere Teil des Schwefelwasserstoffs kann in den Hochdruck- und Niederdruckabscheidern entfernt werden, die normalerweise einem Reaktor oder einer Zone, in der die katalytisch« hydrierende Entschwefelung durchgeführt wird, naohgesohsLtet sind· Als Alternative oder zusätzlich zu diesen Abscheidern kann der Schwefelwasserstoff nach beliebigen bekannten Methoden entfernt werden, z.B. durch Abstreifen mit Inertgas, Laugen» wäsche mit Natriumhydroxyd, durch Adsorption an einem Adsorptionsmittel, wie Zinkoxyd, Ton oder Molekularsieben, oder durch Behandlung mit einem Lösungsmittel, z.B. einer Glykol-Amin-Lösung·The one during the catalytic hydrogenating desulphurisation The hydrogen sulfide formed is removed before the second desulfurization stage so that the desulfurization like nickel is not wasted on this easily removable sulfur. The greater part of the hydrogen sulfide can be removed in the high pressure and low pressure separators, which are normally a reactor or a zone in which the catalytic hydrogenation desulphurisation is carried out As an alternative or in addition to these separators, the hydrogen sulfide can be removed by any known method, e.g. by stripping with inert gas, alkalis » washing with sodium hydroxide, by adsorption on one Adsorbents such as zinc oxide, clay or molecular sieves, or by treatment with a solvent such as a Glycol-amine solution

Das von Schwefelwasserstoff befreite Produkt aus der katalytischen hydrierenden Entschwefelung wird in der zweiten Entschwefelungsstufe über einen aus elementarem Nickel auf einem Träger bestehenden Katalysator geleitet, der den restlichen Schwefel aufnimmt und allmählich sulfidiert wird· Es wurde festgestellt, daß die Anwesenheit einer geringen Wasserstoffmenge vorteilhaft ist, auch wenn es sich nicht um eine hydrierende Entschwefelung handelt, weil kein Schwefelwasserstoff gebildet wird. Der Wasserstoff muß natürlich schwefelfrei sein. Die vorteilhafte Wirkung des Wasserstoffs wird der Tatsache zugeschrieben, daß der Schwefel in Form von organischen Schwefelverbindungen vorhanden ist, und daß während der Adsorption des Schwefels am Nickel ungesättigte organische Radikale gebildet werden, die auf der Niokeloberfläihe zu polymerisieren pflegen und die katalytische Aktivität des Nickel vermindern. WennThe product freed from hydrogen sulfide from the catalytic hydrogenating desulfurization is in the second Desulfurization stage passed over a catalyst consisting of elemental nickel on a support, which the absorbs residual sulfur and is gradually sulfided · It was found that the presence of a slight Hydrogen amount is advantageous, even if it is not a hydrogen desulfurization, because none Hydrogen sulfide is formed. The hydrogen must of course be sulfur-free. The beneficial effects of the Hydrogen is attributed to the fact that the sulfur is present in the form of organic sulfur compounds and that during the adsorption of the sulfur Unsaturated organic radicals are formed on the nickel, which tend to polymerize on the nickel surface and reduce the catalytic activity of the nickel. if

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Wasserstoff vorhanden ist, werden diese Radikale zu unschädlichen gesättigten Kohlenwasserstoffen gesättigt. Die zu diesem Zweck erforderliche Wasserstoffmenge kann berechnet werden. Sie ist sehr gering insbesondere aus dem Grunde, well das Produkt aus der ersten Stufe nur eine geringe Schwefelmenge enthält. Beispielsweise beträgt die erforderliche Wasserstoffmenge für ein Einsatzmaterial, das 50 ppm Schwefel enthält, nur 9,3 x 10 1 (bezogen auf Normalbedingungen) pro Liter Einsatzmaterial· Die anwesende Wasserstoffmenge darf nicht zu hooh sein, um eine wesentliche Hydrierung der anwesenden Aromaten oder eine hydrierende Kraokung der Paraffine unter Druck zu vermeiden. Dem- gemäß muß jeder große Wasserstoffüberschuss aus der ersten ' Stufe vor dem Eintritt zur zweiten Stufe entfernt werden. Dies kann zweckmäßig in den Abscheidern geschehen, die vorstehend im Zusammenhang mit der Entfernung des Schwefelwasserstoffs genannt wurden. Als Alternative oder zusätzlich können andere Mittel zur Entfernung des Schwefelwasserstoffs angewendet werden. Wenn mit Wasserstoffkreislauf in der katalytischen hydrierenden Entschwefelung gearbeitet wird, tritt kein gasförmiger Wasserstoff aus dieser Stufe aus. In diesem Fall ist es zweckmäßig, der zweiten Stufe Wasserstoff getrennt in einer Menge zuzuführen, die die Deaktivierung verhindert.When hydrogen is present, these radicals become saturated into harmless saturated hydrocarbons. The amount of hydrogen required for this purpose can be calculated. It is very low, especially for the reason that the product from the first stage only has one contains a small amount of sulfur. For example, the amount of hydrogen required for a feedstock is which contains 50 ppm sulfur, only 9.3 x 10 1 (based on normal conditions) per liter of feed material · The present The amount of hydrogen must not be too high for a substantial hydrogenation of the aromatics present or a hydrogenation To avoid caking of the paraffins under pressure. Accordingly, any large excess of hydrogen from the first ' Stage can be removed before entering the second stage. This can expediently be done in the separators above in connection with the removal of hydrogen sulfide were called. As an alternative or in addition, other means of removing the hydrogen sulfide can be used be applied. When working with the hydrogen cycle in the catalytic hydrogenated desulphurisation no gaseous hydrogen escapes from this stage. In this case it is appropriate to the second stage To supply hydrogen separately in an amount that prevents deactivation.

Die der zweiten Stufe zugeführte Wasserstoff menge muß so geregelt werden, daß sie über dem Minimum liegt, das zur Verhinderung der Deaktivierung des Nickels auf dem Träger notwendig ist, wobei die maximale zugeführte Wasserstoffmenge davon abhängt, ob das Niokel frisch, d.h. nioht sulfidiert ist. Das Nickel kann als frisch angesehen werden, wenn das Schwefel/Nickel-Atomaverhältnis an jeder Stelle im Katalysatorbett unter 0,06j1 liegt, d.h. wenn das Niokel an jeder Stelle im *βtt Hydrieraktivität aufweist. Wenn der Katalysator frisch ist, darf das Molverhältnie des zugeführten Wasserstoffs zum Kohlenwasserstoff (bezogen aufThe amount of hydrogen supplied to the second stage must be so be regulated so that it is above the minimum required to prevent the deactivation of the nickel on the carrier is necessary, with the maximum amount of hydrogen supplied depends on whether the niokel is fresh, i.e. not sulphided. The nickel can be considered fresh, if the sulfur / nickel atomic ratio at any point in the catalyst bed is below 0.06j1, i.e. if the Niokel has hydrogenation activity at every point in the * βtt. If the The catalyst is fresh, the molar ratio of the hydrogen supplied to the hydrocarbon (based on

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Gesamteinaatz) nicht über 0,3:1 liegen. Während des Betriebs darf das Molverhältnis von zugeführtem Wasserstoff zum Kohlenwasserstoff, bezogen auf Gesamteinsatz, zu keinem Zeitpunkt 10:1 überschreiten. Vorzugsweise liegt das Molverhältnis von zugeführtem Wasserstoff zum Kohlenwasserstoff bei 0,001 bis 0,2:1.Total input) do not exceed 0.3: 1. During operation may be the molar ratio of hydrogen supplied to hydrocarbons, based on total input, to none Time to exceed 10: 1. Preferably the molar ratio is from supplied hydrogen to hydrocarbon at 0.001 to 0.2: 1.

Das Einsatzmaterial für die zweite Stufe kann in Abhängigkeit davon, ob das Nickel sulfidiert ist oder nicht, in der Dampfphase oder Flüssigphase vorliegen, wobei das Kriterium das oben genannte Schwefel/Nickel-Atomverhältnis von 0,06:1 ist· Wenn der Katalysator nicht sulfidiert ist, muß das Einsatzmaterial in der Flüssigphase vorliegen, wobei die zugeführte Wasserstoffmenge auf die Menge begrenzt wird, die das Einsatzmaterial bei der Arbeitstemperatur und beim Arbeitsdruck sättigt· In diesem Fall ist im wesentlichen kein Wasserstoffpartialdruck vorhanden. Mit zunehmender Sulfidbildung auf dem Katalysator kann die zugeführte Wasserstoffmenge so erhöht werden, daß ein Wasserstoffpartialdruck vorhanden ist. Das Einsatzmaterial kann in diesem letzteren Fall dampfförmig oder flüssig sein, wobei Flüssigphasenbetrieb bevorzugt wird. Wenn in der Flüssigphase gearbeitet wird, ist es zweckmäßig, das Einsatzmaterial von unten nach oben zu führen.The feedstock for the second stage can be used depending on whether the nickel is sulfided or not Vapor phase or liquid phase are present, the criterion being the above-mentioned sulfur / nickel atomic ratio of 0.06: 1 · If the catalyst is not sulfided, the feed must be in the liquid phase, where the amount of hydrogen supplied is limited to the amount that the feedstock at the working temperature and at Working pressure saturates · In this case there is essentially no hydrogen partial pressure. With increasing Sulphide formation on the catalyst, the amount of hydrogen supplied can be increased so that a hydrogen partial pressure is available. The feedstock in this latter case can be vapor or liquid, whereby Liquid phase operation is preferred. When in the liquid phase is being worked, it is appropriate to lead the feedstock from bottom to top.

Die Löslichkeit von Wasserstoff im Einsatzmaterial hängt von der Art des Einsatzmaterials, der Umgebungstemperatur und vom Umgebungsdruck ab. Aus der folgenden Tabelle ist der Einfluß von steigendem Druck im Bereich von 7 bis 70 kg/cm auf die Löslichkeit von zwei reinen Paraffinkohlenwasserstoffen bei einem Molverhältnis von primärem Wasserstoff zu Kohlenwasserstoff von 0,1:1 ersichtlich.The solubility of hydrogen in the feed depends on the type of feed, the ambient temperature and on the ambient pressure. From the table below, the influence of increasing pressure is in the range from 7 to 70 kg / cm for the solubility of two pure paraffinic hydrocarbons at a molar ratio of primary hydrogen to hydrocarbon of 0.1: 1.

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Druok. Waaserstoff-Molenbruch in der Flüssigphase kg/om H2/Butan bei 37,80O \ H2/Ootan bei 37,80CDruok. Hydrogen mole fraction in the liquid phase kg / om H 2 / butane at 37.8 0 O \ H 2 / ootane at 37.8 0 C

7 0,0047 0.004

28 0,02528 0.025

70 0,05770 0.057

0,005 0,021 0,0500.005 0.021 0.050

Sie Werte zeigen, daß die Löslichkeiten bei den beiden Kohlenwasserstoffen ähnlich sind. Mit steigender Temperatur würde man eine Zunahme der Löslichkeit erwarten, es sei denn, daß die kritische Temperatur der schwereren Komponente erreicht wird. Die folgende Tabelle, die den Einfluß des Erhitzens der Flüssigphase aus dem Dämpfe-Flüssigkeits-Gleichgewichtegemisch bei konstantem Druck veranschaulicht, zeigt, daß dies tatsächlich der Fall ist.You values show that the solubilities are at the two Are similar to hydrocarbons. With increasing temperature one would expect an increase in solubility, unless the critical temperature of the heavier Component is achieved. The following table shows the influence of heating the liquid phase from the vapor-liquid equilibrium mixture at constant pressure shows that this is indeed the case.

Druck,Pressure, Wasserstoff-Molenbruch in der FlüssifiDhaseHydrogen mole fraction in the liquid phase H2/0ctan bei 115,60CH 2 / 0ctan at 115.6 0 C. kg/cmkg / cm H2/Butan bei 115,60CH 2 / butane at 115.6 0 C. System ausschließlich
flüssig
System only
fluid
77th System ausschließlich
dampfförmig
System only
in vapor form
dto.dto.
2828 0,0180.018 dto.dto. 7070 System ausschließlich
flüssig
System only
fluid

Die Tabelle zeigt, daß die Phasenbedingungen sich bei niedrigeren Drüoken und mit niedriger siedenden Komponenten leichter ändern. Das Einsatzmaterial ist ein verhältnismäßig komplexes Gemisch von Komponenten verschiedener C-Zahl und von verschiedenem Molekültyp, und der Einfluß von Änderungen der Reaktionsbedingungen sind ebenfalls komplex. Wenn jedoch die Reaktionsbedingungen entsprechend der Art des Einsatzmaterials sorgfältig gewählt werden, ist es möglich, einen Wasserstoffdruck im System zu vermeiden, wenn der Katalysator frisch ist.The table shows that the phase conditions change more easily at lower pressures and with lower boiling components. The feedstock is a relatively complex mixture of components of different G s C-number, and of different type of molecule, and the influence of changes in the reaction conditions are also complex. However, if the reaction conditions are carefully chosen according to the kind of the feed, it is possible to avoid hydrogen pressure in the system when the catalyst is fresh.

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Dem Einsatzmaterial zur zweiten Stufe können Naphthene zugesetzt werden, wenn der Aromatengehalt des Einsatzmaterials hoch ist, d.h. über 15 Gew.-9$ liegt. Dies hat den Zweck, die s chnelle Wasserstoffaufnahme zu vermeiden, die die Folge der Hydrierung einer solchen Menge aromatischer Kohlenwasserstoffe sein würde, durch/eine erhebliche Schwankung in der Konzentration des vorhandenen Wasserstoffs und ein übermäßiger Temperaturanstieg verursacht werden könnten. Die Naphthene können durch direkten Zusatz eines geeigneten Materials oder zweckmäßiger durch Kreislauf führung von der dritten Stufe (Hydrierstufe) des Verfahrens gemäß der Erfindung zugegeben werden.Naphthenes can be added to the feed to the second stage be added when the aromatics content of the feed is high, i.e. above 15% by weight. This has the Purpose to avoid the rapid hydrogen uptake that the consequence of the hydrogenation of such an amount of aromatic hydrocarbons would be by / a substantial Causes fluctuation in the concentration of the hydrogen present and an excessive rise in temperature could become. The naphthenes can be produced by the direct addition of a suitable material or, more expediently, by circulation leadership of the third stage (hydrogenation stage) of the process according to the invention are added.

Vorstehend wurde gezeigt, daß die Temperatur und der Druck unter Berücksichtigung des Wasserstoff/Kohlenwasserstoff-Verhältnisses gewählt werden müssen. Ferner ist es zweckmäßig, in der zweiten Stufe bei ziemlich hohen Temperaturen zu arbeiten, da das Schwefelaufnahmevermögen und die Entschwefelungsaktivität des Nickelträgerkatalysators mit der Temperatur zunehmen. In der Praxis ist der Temperatur durch den Einsatz von Nebenreaktionen, z.B. Krackung, Isomerisierung und mögliche Ringöffnung, eine obere Grenze gesetzt. Von diesen Reaktionen ist die Krackung die wichtigste. Mit zunehmender Sulfidierung des Nickels kann die Arbeitstemperatur erhöht werden, ohne daß eine Nebenproduktbildung stattfindet. Die Raumströmungsgeschwindigkeit der zweiten Stufe hängt von der vorhandenen Schwefelmenge und von dem Wert ab, auf den sie gesenkt werden soll, aber unter Berücksichtigung dieser Erfordernisse sollte sie zweckmäßig so hoch wie möglich sein.In the foregoing, it has been shown that the temperature and pressure can be determined by taking the hydrogen / hydrocarbon ratio into account must be chosen. It is also useful in the second stage at fairly high temperatures to work, since the sulfur absorption capacity and the desulfurization activity of the supported nickel catalyst with the Increase in temperature. In practice, the temperature is determined by the use of side reactions, e.g. cracking, isomerization and possible ring opening, an upper limit is set. Of these reactions, cracking is the most important. With With increasing sulphidation of the nickel, the working temperature can be increased without the formation of by-products takes place. The space velocity of the second Level depends on the amount of sulfur present and on the value to which it is to be lowered, but taking into account of these requirements, it should expediently be as high as possible.

Im Hinblick auf die vorstehenden Überlegungen können die Reaktionsbedingungen außer dem Verhältnis von zugeführtem Wasserstoff zum Kohlenwasserstoff aus den folgenden Bereiohen gewählt werden:In view of the above considerations, the Reaction conditions other than the ratio of supplied hydrogen to hydrocarbon from the following ranges to get voted:

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Temperatur 50-3160C,Temperature 50-316 0 C,

vorzugsweise 75-250 Cpreferably 75-250 ° C

Druck 0-350 atü,Pressure 0-350 atm,

vorzugsweise 7-140 atüpreferably 7-140 atm

Raumströmungsge- 0,002-10 V/V/Std., schwindigkeit vorzugsweise 0,1-5 V/V/Std. (■bezogen auf Flüssigzustand) Room flow rate 0.002-10 V / V / hour, speed preferably 0.1-5 V / V / hour. (■ based on the liquid state)

Der stattfindende Temperaturanstieg muß innerhalb des genannten Bereichs liegen. Die Austrittstemperatur des Reaktors der zweiten Stufe darf somit nicht über der oberen Grenze des Bereichs liegen, und die Eintrittstemperatur muß oberhalb der unteren Grenze liegen. Die obere Grenze gilt auch für die erhöhte Temperatur, die möglich ist, wenn das Nickel in der zweiten Stufe teilweise sulfidiert wird.The temperature rise that takes place must be within the stated range. The outlet temperature of the The reactor of the second stage must therefore not be above the upper limit of the range, and the inlet temperature must be above the lower limit. The upper limit also applies to the elevated temperature that is possible when the nickel is partially sulfided in the second stage.

Der Schwefelgehalt des Produkts der ersten Stufe hängt vom ursprünglichen Schwefelgehalt und vom Siedebereich des Einsatzmaterials und von den Bedingungen der katjalytischen hydrierenden Entschwefelung ab. Vorzugsweise wird der Schwefelgehalt in dieser ersten Stufe soweit wie möglich gesenkt und hierdurch die Lebensdauer des Nickels in der zweiten Stufe verlängert. Zweckmäßig sollte der Schwefelgehalt des Produkts der ersten Stufe 50 ppm, vorzugsweise 10 ppm nicht überschreiten. Der Schwefelgehalt des Produkts der zweiten Stufe beträgt vorzugsweise weniger als 1 ppm, insbesondere weniger als 0,5 ppm und kann unter 0,1 ppm liegen. Die oben genannten Schwefelgehalte gelten sowohl für gebundenen als auch ungebundenen Schwefel, sind jedoch als Element ausgedrückt.The sulfur content of the first stage product depends on the original sulfur content and the boiling range of the Feed and the conditions of the catalytic hydrogenating desulfurization. Preferably the The sulfur content in this first stage is reduced as much as possible and thereby the service life of the nickel in the second stage extended. Suitably the sulfur content of the first stage product should be 50 ppm, preferably Do not exceed 10 ppm. The sulfur content of the product the second stage is preferably less than 1 ppm, in particular less than 0.5 ppm and can be below 0.1 ppm lie. The above sulfur levels apply to both bound and unbound sulfur, but are expressed as an element.

Das entschwefelte Produkt aus der zweiten Stufe wird in der letzten Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung vorzugsweise in der Dampfphase oder gemischten Phase (Dampf/ Flüssigkeit) beim Eintritt in die letzte Stufe hydriert. Die Reaktionsbedingungen können aus den folgenden Bereichen gewählt werden:The desulphurized product from the second stage is in the last stage of the process according to the invention, preferably in the vapor phase or mixed phase (steam / Liquid) hydrogenated on entry into the last stage. The reaction conditions can be from the following ranges to get voted:

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Temperatur 25-35O°C,Temperature 25-35O ° C,

vorzugsweise 50-300 Cpreferably 50-300 ° C

Gesamtdruck 1*75-140 atü,Total pressure 1 * 75-140 atm,

vorzugsweise 7-105 atüpreferably 7-105 atm

Raumströmungsgeschwindigkeit
(bezogen auf Flüssigzustand) 0,1-10 7/V/Std.
Space flow velocity
(based on liquid state) 0.1-10 7 / V / hour.

Wasserstoff überschuss, ■* ■* Excess hydrogen, ■ * ■ *

bezogen auf Gesamteinsatz 9-900 Hm /m , ·» ■*based on total effort 9-900 hm / m, · »■ *

vorzugsweise 36-180 Nm /ncpreferably 36-180 Nm / nc

Flüssigkeita-(Produkt-)-kreislauf kann angewendet werden, um die Temperatur der dritten Stufe zu regeln, besonders wenn der Aromatengehalt des Einsatzmaterials der Stufe über 5 Gew.-# liegt. Die Anwendung von Flüssigkeitskreislauf bedeutet, daß das durch den Reaktor gehende Materialvolumen vergrößert wird, und zur Erzielung der gleichen Kontaktzeit wäre es notwendig, einen größeren Reaktor zu verwenden. Wenn Kühlung notwendig ist, kann diese als Alternative durch Verwendung eines gekühlten Röhrenreaktors erreicht werden, bei dem der Katalysator in den Rohren enthalten ist, die von einem Kühlmittel umspült werden. In diesem Reaktortyp kann eine höhere mittlere Katalysatorbettemperatur bei einem gegebenen Hydrierumfang erreicht werden, als dies mit einem adiabatischen Reaktor möglich ist. Als Kühlmittel eignet sich jede Substanz, die im Temperaturbereich des Verfahrens thermisch stabil ist. Wenn ein gekühlter Röhrenreaktor verwendet wird, wird die dritte Stufe vorzugsweise ausschließlich in der Dampfphase betrieben, da andernfalls Verteilungsschwierigkeiten auftreten können· Wennßedoch mit Produktkreislauf gearbeitet wird, so bedeutet die Tatsache, daß das Produkt am Reaktoreintritt in der Plüssigphase vorliegt, daß die Verdampfungswärme zum Kühleffekt beiträgt und das Minimum an Flüssigkeit, das zur Erzielung des Kühleffektes notwendig ist, verwendet werden kann. Dies bedeutet, daß der Gesamteinsatz in den Endstufenreaktor bei einer möglichst niedrigen Temperatur eintritt, vorausgesetzt, daß die Temperatur so hoch ist, daß der Katalysator genügend aktiv ist, um die Aromaten imLiquid (product) cycle can be used to control the temperature of the third stage, especially if the aromatics content of the feed is above the stage 5 wt .- # is. The application of fluid circulation means that the volume of material passing through the reactor is increased and to achieve the same contact time it would be necessary to use a larger reactor. Alternatively, if cooling is necessary, this can be achieved by using a cooled tubular reactor in which the catalyst is contained in the tubes that are surrounded by a coolant. In this Reactor type, a higher mean catalyst bed temperature can be achieved for a given hydrogenation rate, than is possible with an adiabatic reactor. Any substance in the temperature range is suitable as a coolant of the process is thermally stable. If a refrigerated tubular reactor is used, the third stage is used preferably operated exclusively in the vapor phase, otherwise distribution difficulties may occur If, however, one is working with product circulation, the fact that the product is entering the reactor means that in the plus phase, that the heat of evaporation contributes to the cooling effect and the minimum of liquid, which is necessary to achieve the cooling effect can be used. This means that the total stake in the Final stage reactor enters at as low a temperature as possible, provided that the temperature is so high that that the catalyst is sufficiently active to remove the aromatics in the

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Einsatzmaterial zu hydrieren.Hydrogenate feedstock.

Die aus den vorstehend genannten Bereichen gewählten Verfahrensbedingungen hängen vom erforderlichen Ausmaß der Hydrierung (d.h. Entaromatisierung) ab, das wiederum vom Aromatengehalt des zu der Stufe geführten EinsatzmaterialsThe process conditions selected from the ranges mentioned above depend on the required degree of hydrogenation (i.e. dearomatization), which in turn depends on the Aromatics content of the feed to the stage

gewünschtendesired

und der Art des at· Produkts abhängt. Für gewisse Arten von Siedegrenzenlösungsmitteln können beispielsweise Aromatengehalte unter 100 ppm erforderlich sein, und dies kann mit Einsatzmaterialien des Verfahrens erreicht werden, die bis zu 25 Gew.-i» Aromaten enthalten. Bei Kerosinen kann der ursprüngliche Aromatengehalt bis zu 25 Gew. -is betragen, und eine Senkung auf einen Aromat enge- M halt von weniger als 1 Gew.-# ist möglich. Die Temperatur der Endstufe kann während der Verarbeitung nach Bedarf erhöht werden, um eine Abnahme der Aktivität des Katalysators mit der Zeit auszugleichen.and the type of at · product depends. For certain types of Siedegrenzenlösungsmitteln aromatics, for example, less than 100 ppm be required and this can use with materials of the process to achieve that contain up to 25 wt. -I »aromatics. When kerosenes the original aromatic content may be up to 25 wt. -Is, and cutting down on an aromatic narrower M halt of less than 1 wt .- # is possible. The temperature of the final stage can be increased as needed during processing to compensate for a decrease in the activity of the catalyst over time.

Die vorstehende Beschreibung beschränkte sich zwar auf die einstufige Durchführung der katalytischen hydrierenden Entschwefelung, der Adsorption des Schwefels am Nickelträgerkatalysator und der Hydrierung, jedoch können diese Maßnahmen jeweils mehrstufig durchgeführt werden. Insbesondere kann beim Verfahren gemäß der Erfindung die Hydrierung mehrstufig durchgeführt werden. Ferner kann in jeder Stufe eine beliebige Zahl von Reaktoren verwendet werden. JThe above description was limited to the one-stage implementation of the catalytic hydrogenation Desulphurization, the adsorption of sulfur on the supported nickel catalyst and hydrogenation, but these can Measures are carried out in several stages. In particular, in the process according to the invention, the hydrogenation be carried out in several stages. Furthermore, any number of reactors can be used in each stage. J

Eine mögliche Arbeitsweise in der zweiten Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung wird durch die Abbildung schematisch dargestellt.A possible mode of operation in the second stage of the method according to the invention is illustrated by the figure shown schematically.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird ein Produkt aus der ersten Stufe (katalytische hydrierende Entschwefelung) durch die Pumpe 2 in einen Sättiger 21 gepumpt. Die Ventile 15, 17, 18, 24 und 25 sind geschlossen. Überschüssiger Wasserstoff verläßt den Sättiger 21 durch die Leitungen 22, 26 und 28. Die Ventile 23 und 27 sind offen. Das letztereIn the embodiment shown, a product from the first stage (catalytic hydrogenative desulfurization) pumped into a saturator 21 by the pump 2. The valves 15, 17, 18, 24 and 25 are closed. Excess Hydrogen leaves the saturator 21 through lines 22, 26 and 28. The valves 23 and 27 are open. The latter

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ist als Druckregelventil wirksam, wobei das überschüssige Gas abgeblasen und zweckmäßig in den anderen Stufen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet wird. Im Sättiger 2*1 wird das Einsatzmaterial mit Wasserstoff gesättigt, und das Einsatzmaterial, das nur gelösten Wasserstoff enthält, tritt dann durch die Leitungen 4 und 6 und das offene Ventil 5 aus und gelangt in den Reaktor 7, der frischen Katalysator enthält. Aus dem Reaktor 7 austretendes Flüssigprodukt geht durch Leitungen 3, 10 und 12 und das offene Ventil 11 zum offenen Ventil 13i von dem es in geregelter Menge durch die Leitung 14 in die Endstufe gelangt· Im Kühler 9 findet Kühlung statt.is effective as a pressure control valve, with the excess Gas is blown off and suitably used in the other stages of the process according to the invention. In the saturator 2 * 1 the feed is saturated with hydrogen, and the feed, which contains only dissolved hydrogen, enters then through lines 4 and 6 and the open valve 5 and enters the reactor 7, which contains fresh catalyst. Liquid product emerging from the reactor 7 goes through lines 3, 10 and 12 and the open valve 11 to open valve 13i from which there is a regulated amount through the Line 14 reaches the output stage · Cooling takes place in the cooler 9.

Wenn die Aktivität des Katalysators abgenommen hat, wird weiterer Wasserstoff dem Reaktor 7 zugeführt, indem die Ventile 6, 23 und 11 geschlossen und die Ventile 15, 17, 18, 24 und 25 geöffnet werden. In diesem Pail wird das Einsatzmaterial durch den Sättiger 21 und von dort durch das Ventil 24 zum Reaktor 7 geführt. Überschüssiger Wasserstoff wird nicht wie vorher durch das Ventil 23 abgeblasen, sondern geht mit dem Einsatzmaterial in den Reaktor. Die aus dem Reaktor austretende Flüssigkeit wird wie vorher im Kühler 9 gekühlt, jedoch nicht direkt zum Produkt, sondern durch Leitung 10 und Ventil 15 in einen Hochdruckabecheider 16 geführt. Sekundärer Wasserstoff wird dem Abscheider 16 durch die Ventile 25 und 18 und die Leitungen 20, 26 und 19 ^zugeführt, um den Druck im System aufrecht zu erhalten. Überschüssiges Gas wird durch das Druckregelventil 27 aus der Stufe abgeführt· Das Flüssigprodukt aus dem Abscheider 16 geht durch das Ventil 17 und die Leitung 12 zum Mengenregelventil 13 und von dort zum Produkt (d.h· zur Endstufe).When the activity of the catalyst has decreased, further hydrogen is fed to the reactor 7 by the Valves 6, 23 and 11 closed and valves 15, 17, 18, 24 and 25 are opened. In this pail the input material passed through the saturator 21 and from there through the valve 24 to the reactor 7. Excess hydrogen will not blown off through valve 23 as before, but goes into the reactor with the feedstock. The ones from the Liquid emerging from the reactor is cooled in the cooler 9 as before, but not directly to the product, but through Line 10 and valve 15 are fed into a high-pressure separator 16. Secondary hydrogen is passed through the separator 16 the valves 25 and 18 and the lines 20, 26 and 19 ^ supplied to maintain the pressure in the system. Excess Gas is discharged from the stage through the pressure regulating valve 27. The liquid product from the separator 16 goes through the valve 17 and the line 12 to the quantity control valve 13 and from there to the product (i.e. to the output stage).

Der in der zweiten und dritten Stufe verwendete Nickelträgerkatalysator kann beliebige bekannte natürliche oder synthetische Träger enthalten, z.B. die feuerfesten Oxyde von Elementen der Gruppen II bis V des Periodischen Systems oder Kieselgur, Bimsstein oder Sepiolith. Bevorzugt als TrägerThe supported nickel catalyst used in the second and third stage may contain any known natural or synthetic carrier such as the refractory oxides of Elements of groups II to V of the periodic table or kieselguhr, pumice stone or sepiolite. Preferred as a carrier

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wird Sepiolith, und der bevorzugte Katalysator für die zweite und dritte Stufe besteht aus Nickel auf Sepiolith und wird gemäß dem britischen Patent 899 652 hergestellt und aktiviert. Sepiolith wird als Träger bevorzugt, weil es hohen Temperaturen unter reduzierenden oder oxydierenden Bedingungen widerstehen kann, das Nickel in feinteiliger Form und mit großer Oberfläche enthält und verhältnismäßig billigest.becomes sepiolite, and the preferred catalyst for that second and third stages are nickel on sepiolite and are manufactured in accordance with British Patent 899,652 and activated. Sepiolite is preferred as a carrier because it is under reducing or oxidizing high temperatures Can withstand conditions that contain nickel in finely divided form and with a large surface area and relatively cheapest.

Der gemäß dem genannten britischen Patent hergestellte und aktivierte Nickelträgerkatalysator kann 1 bis 50 Gew,-# Nickel (ausgedrückt als elementares Nickel), insbesondere 5 bis 25 Gew.-^ Nickel enthalten. Bin solcher Katalysator hat eine große Nickeloberfläche und hohe Aktivität und Selektivität. Es wurde festgestellt, daß er Schwefel bis zu einem Schwefel/Nickel-Atomverhältnis von wenigstens 0,75:1 zu adsorbieren vermag. Da das Schwefelaufnahmevermögen des Nickelträgerkatalysators hoch und bekannt ist, kann eine genügende Menge vorgesehen werden, um eine wirtschaftliche Katalysatorlebensdauer zu erzielen.The supported nickel catalyst produced and activated according to the said British patent can contain 1 to 50 wt. Nickel (expressed as elemental nickel), in particular 5 to 25 wt .- ^ nickel contained. Am such a catalyst has a large nickel surface area and high activity and selectivity. It was found that he sulfurized up capable of adsorbing to a sulfur / nickel atomic ratio of at least 0.75: 1. Because the sulfur absorption capacity of the supported nickel catalyst is high and well known, a sufficient amount can be provided in order to achieve an economical To achieve catalyst life.

Der in allen Stufen des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendete Wasserstoff kann technisoh rein sein, oder es kann ein Gasgemisch aus einem Raffinerieprozess, z.B. das Restgas aus einer mit Wasserdampf betriebenen Reformieranlage, das gleichzeitig Methan enthält, oder Abgas aus der katalytischen Reformierung verwendet werden. Der Wasserstoff muß jedoch schwefelfrei sein. Bevorzugt wird das Abgas der katalytischen Reformierung, da das Arbeiten in der Flüssigphase die Anwendung verhältnismäßig hoher Drücke ermöglicht und das Abgas der katalytischen Reformierung bei etwa 28 atü verfügbar ist. Das Gas enthält vorzugsweise wenigstens 50 Mol-#, insbesondere 70-99 Mol-# Wasserstoff.The hydrogen used in all stages of the process according to the invention may or may not be technically pure a gas mixture from a refinery process, e.g. the residual gas from a reforming plant operated with steam, which also contains methane, or exhaust gas from catalytic reforming can be used. The hydrogen however, it must be sulfur-free. The exhaust gas of the catalytic reforming is preferred, since the work in the Liquid phase allows the use of relatively high pressures and the exhaust gas of the catalytic reforming is available at around 28 atm. The gas preferably contains at least 50 mol- #, especially 70-99 mol- # hydrogen.

Gemäß ühlicher Praxis kann der Wasserstoff jeder Stufe im geraden Durchgang zugeführt oder im Kreislauf geführt werden. Beim Arbeiten mit Kreislauf unter Verwendung eines Gasge-According to usual practice, the hydrogen can be fed to each stage in a single pass or circulated. When working with circulation using a gas

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misches, z.B. eines methanhaltigen Gasgemisches, kann dieses Methan durch Entnahme aus dem Kreislaufgas oder durch Abtrennung aus den Flussigprodukten entfernt v/erden.Mixture, e.g. a methane-containing gas mixture, can do this Methane through extraction from the cycle gas or through separation removed from the liquid products.

Beispiel 1example 1

a) Erste Stufe: Katalytische hydrierende Entschwefelunga) First stage: catalytic hydrogenative desulphurisation

Ein üblicher Katalysator, der Kobaltoxyd und Molybdänoxyd auf Aluminiumoxyd enthielt, wurde mit Wasserstoff bei 3320C vorbehandelt und dann bei 3320C mit Schwefelkohlenstoff in n-Heptan vorgeschwefelt. Eine Straight-run-jÖeatillatfraktion aus Kuwaitrohöl, die im Bereich von(C,- Ms)HO0C siedete und 120 ppn Schwefel enthielt, wurde über diesem Katalysator unter folgenden Bedingungen entschwefelt:A conventional catalyst containing cobalt oxide and molybdenum oxide on aluminum oxide was pretreated with hydrogen at 332 ° C. and then presulfurized at 332 ° C. with carbon disulfide in n-heptane. A straight-run jöeatillate fraction from Kuwaitro oil, which boiled in the range of (C, - Ms) HO 0 C and contained 120 ppn sulfur, was desulfurized over this catalyst under the following conditions:

Temperatur 204-316°CTemperature 204-316 ° C

Druck 28 ^tUPressure 28 ^ tU

Raumströmungsgeschwindigkeit 4,0 V/V/Std· (bezogen auf Flussigzustand)Room flow velocity 4.0 V / V / h (based on the liquid state)

Hg-Kreislaufmenge 70 Nnr/nrHg circulation volume 70 Nnr / nr

Ergänzungsgas 70 Mol-ji H9,Make-up gas 70 mol-ji H 9 ,

30 MoI-Jt CH4 30 MoI-Jt CH 4

Der Schwefelgehalt des Produkts variierte im Bereich von 0,1 bis 1,5 ppm.The sulfur content of the product ranged from 0.1 to 1.5 ppm.

b) Zweite Stufe: Entschwefelung über Nickelträgerkatalysatorb) Second stage: desulphurization using a supported nickel catalyst

Straight-run-Destillat, das in der unter a) beschriebenen Weise entschwefelt worden war, wurde über einen frischen Katalysator, der 10 Gew.-ji Nickel auf Sepiolith enthielt, in der Flüssigphase geleitet, wobei in dem beschriebenen und dargestellten Strömungssystem unter folgenden Bedingungen gearbeitet wurde:Straight-run distillate that is described in a) Way had been desulphurized, was over a fresh catalyst containing 10 wt. passed in the liquid phase, in the flow system described and illustrated under the following conditions was worked:

Temperatur 2040CTemperature 204 0 C

Druck 28 atüPressure 28 atm

Raumströmungsgeschwindigkeit 2,0 V/V/Std· (bezogen auf Flüssigzustand)Room flow velocity 2.0 V / V / h (based on liquid state)

Ergänzungsgas zum Sättiger Wasserstoff Molverhältnis von zugeführtem Wasserstoff zu Kohlenwasserstoff 0,02:1Make-up gas to saturator molar ratio of hydrogen supplied Hydrogen to hydrocarbon 0.02: 1

109883/1381109883/1381

177083A177083A

— TP -- TP -

Bei diesem Versuch wurde der Schwefelgehalt des Straightrun-Destillats von 1,1 auf 0,1 ppm gesenkt.In this experiment, the sulfur content of the straight run distillate decreased from 1.1 to 0.1 ppm.

Der Aromat eng ehalt des Destillats betrug 5 Gew.-56 und bestand aus unterschiedlichen Mengen an Cg- bis Cg-Aromaten. Durch die Analyse durch Gas-Flüssigkeitschromatographie wurde keine Änderung des Aromatengehaltes nachgewiesen. Nach einer Betriebsdauer von 1000 Stunden lief der Versuch noch zufriedenstellend·The aromatic content of the distillate was 5% by weight and existed from different amounts of Cg to Cg aromatics. No change in the aromatic content was detected by the analysis by gas-liquid chromatography. After an operating time of 1000 hours, the experiment still ran satisfactorily

0) Dritte Stufe: Entaromatisierune0) Third stage: dearomatization rune

Das aus der Stufe (b) erhaltene Produkt wurde über einem 10 Gew.-56 Nickel auf Sepiolith enthaltenden Katalysator hydriert, um die Aromaten in Naphthene umzuwandeln. Die folgenden Arbeitsbedingungen wurden angewendet: Temperatur 204°CThe product obtained from step (b) was over a catalyst containing 10% by weight nickel on sepiolite hydrogenated to convert the aromatics to naphthenes. The following working conditions were applied: Temperature 204 ° C

Druck 28 atüPressure 28 atm

Raumströmungsgeschwindigkeit 1,0 V/V/Std. (bezogen auf Flüssigzustand)Room flow velocity 1.0 V / V / hour. (based on liquid state)

Gas im geraden Durchgang 70 Mol-96 Hp,Straight pass gas 70 mole-96 Hp,

30 Mol-# CH4 30 mol # CH 4

Molverhältnis von zugeführtem GasMolar ratio of gas supplied

zu Kohlenwasserstoff 0,3 bis 0,6:1to hydrocarbon 0.3 to 0.6: 1

Auf diese Weise wurde der Aromatengehalt des Destillats auf einen sehr niedrigen Wert, nämlich 50 ppm, gesenkt. Dieser Versuch war nach 1500 Stunden noch zufriedenstellend in Gang.In this way the aromatics content of the distillate to a very low value, namely 50 ppm. This attempt was still satisfactory after 1500 hours in progress.

Beispiel 2Example 2

a) und b) Erste und zweite Stufe: Katalytische hydrierende Entschwefelung und Entschwefelung über Nickelträgerkatalysator a) and b) first and second stages: Catalytic hydrodesulfurization and desulfurization over Nickelträgerkataly sator

Eine im Bereich (von Cc)bis 1700C siedende Straight-run- C^- Destillatfraktion wurde über einem Kobaltoxyd und Molybdänoxyd auf Aluminiumoxyd enthaltenden Katalysator unter den in Beispiel 1 (a) genannten Bedingungen entschwefelt. ZurA boiling in the range (Cc) to 170 0 C straight-run C ^ - distillate fraction was desulfurized over a cobalt oxide and molybdenum oxide on aluminum oxide catalyst containing as provided in Example 1 (a). To the

^09883/1381^ 09883/1381

— IO —- OK -

Erhöhung des Schwefelgehalte auf 22 ppm wurde dann Thiophen zugesetzt· Dieses Material wurde anschließend über einem frischen, 10 Gewe-# Nickel auf Sepiolith enthaltenden Katalysator in der Flüssigphase unter folgenden Bedingungen entschwefelt:Then thiophene was added to increase the sulfur content to 22 ppm · This material was then transferred to a fresh 10 percent by e - # desulfurized nickel on sepiolite-containing catalyst in the liquid phase under the following conditions:

Temperatur 204-2600CTemperature 204-260 0 C

Druck 28 atüPressure 28 atm

Raumströmungsgeschwindigkeit 2,0 V/V/Std· (bezogen auf Flüssigzustand)Room flow velocity 2.0 V / V / h (based on liquid state)

Ergänzungsgas zum Sättiger WasserstoffSupplementary gas to the saturator hydrogen

Molverhältnis von zugeftihrtemMolar ratio of added

Wasserstoff zu Kohlenwasserstoff 0,02:1Hydrogen to hydrocarbon 0.02: 1

Der Schwefelgehalt des Produkts betrug 0,2 ppm· Der Katalysator hatte nach 700 Stunden noch seine alte Aktivität.The sulfur content of the product was 0.2 ppm · the catalyst still had its old activity after 700 hours.

Beispiel 3Example 3

a) Erste Stufe: Katalytisohe hydrierende Entschwefelunga) First stage: catalytic hydrogenating desulfurization

Der Schwefelgehalt von Straight-run-Kerosin wurde von 1700 ppm auf 2,2 ppm durch hydrierende Entschwefelung über Kobaltoxyd-Molybdänoxyd auf Aluminiumoxyd gesenkt.The sulfur content of straight-run kerosene was increased from 1700 ppm to 2.2 ppm by hydrative desulfurization Cobalt oxide-molybdenum oxide reduced to aluminum oxide.

b) Zweite Stufe: Entschwefelung über Niokelträgerkatalyaatorb) Second stage: desulphurization via Niokelträgerkatalyaator

Das Produkt der Stufe (a) wurde über einem frischen, 10 Gew.-# Nickel auf Sepiolith enthaltenden Katalysator in der Flüssigphase in dem beschriebenen und dargestellten Strömungssystem unter folgenden Bedingungen entschwefelt:The product of step (a) was over a fresh, 10 wt .- # nickel on sepiolite containing catalyst in the liquid phase in the described and illustrated Desulfurized flow system under the following conditions:

Temperatur
Druck
temperature
pressure

Raumströmungsgeschwindigkeit (bezogen auf Flüssigzustand)Room flow velocity (based on the liquid state)

Ergänzungsgas zum Sättiger WasserstoffSupplementary gas to the saturator hydrogen

Molverhältnis von zugeführtemMolar ratio of fed

Wasserstoff zu Kohlenwasserstoff 0,02:1Hydrogen to hydrocarbon 0.02: 1

238°238 ° CC. 2828 atüatü 0,250.25 V/V/Std.V / V / h

109883/1381109883/1381

Bei diesem Versuch wurde der Schwefelgehalt des Straightrun-Kerosins von 2,2 auf 0,3 ppm gesenkt.In this experiment, the sulfur content of the straight run kerosene decreased from 2.2 to 0.3 ppm.

Der Aromatengehalt des Kerosins betrug 18 Gew.-#, bestimmt durch Infrarotspektroskopie. Bei dieser Analysenmethode konnte keine Änderung des Aromatengehalts nach der Entschwefelung festgestellt werden.The aromatic content of the kerosene was 18% by weight, determined by infrared spectroscopy. With this analytical method, there was no change in the aromatic content after desulfurization to be established.

Dieser Versuch lief noch einwandfrei nach einer Dauer von 2233 Stunden.This experiment still ran flawlessly after a duration of 2233 hours.

o) Dritte Stufe: Entaromatisierungo) Third stage: dearomatization

Das Produkt aus der Stufe (b) wurde über einem 10 Gew.-# Nickel auf Sepiolith enthaltenden Katalysator zur Umwandlung der Aromaten in Naphthene in der Flüssigphase unter folgenden Bedingungen hydriert:The product from step (b) was over a 10 wt .- # Catalyst containing nickel on sepiolite for converting aromatics into naphthenes in the liquid phase, among the following Conditions hydrogenated:

Temperatur 2180CTemperature 218 0 C

Druck 28 atüPressure 28 atm

Raumströmungsgeschwindigkeit
(bezogen auf Flussigzustand, Frischeinsatz) 0,25 V/V/Std.
Space flow velocity
(based on liquid state, fresh use) 0.25 V / V / hour.

RaumströmungsgeschwindigkeitSpace flow velocity

(Produktkreislauf) ( Product cycle)

(bezogen auf Flüssigzustand) 0,5 V/V/Std.(based on liquid state) 0.5 V / V / hour.

Gas im geraden Durchgang 70 Mol-# Hg,Straight-pass gas 70 mol- # Hg,

30 MoI-Jf CH4 30 MoI-Jf CH 4

Molverhältnis von Eintrittsgas zu
Gesamteinsatz 0,6:1
Molar ratio of inlet gas to
Total bet 0.6: 1

Auf diese Weise wurde der Aromatengehalt des Kerosins von 18 auf 0,8 Gew.-^ gesenkt.In this way the aromatic content of the kerosene was reduced by 18 reduced to 0.8 wt .- ^.

Dieser Versuch lief noch einwandfrei nach einer Laufzeit von 2200 Stunden.This experiment still ran flawlessly after a running time of 2200 hours.

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Claims (1)

PatentansprücheClaims 1.) Verfahren zum Entschwefeln und Entaromatisieren von im Bereich zwischen 6O° und 2500C siedenden Erdöldestillaten, die bis zu 2 Gew.% Schwefel und bis zu 25 Gew.% Aromaten enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man das Destillat in einer ersten Stufe der katalytischen hydrierenden Entschwefelung unterwirft, hierdurch den größeren Teil des Schwefels in Schwefelwasserstoff, der entfernt wird, umwandelt, die Fraktion mit verringertem Schwefelgehalt in einer zweiten Stufe mit einem aus elementarem Nickel auf einem Träger bestehenden Katalysator unter solchen Bedingungen zusammenführt, daß der restliche Schwefel durch das Nickel im wesentlichen ohne Freiwerden von Schwefelwasserstoff, ohne wesentliche Hydrierung der Aromaten und ohne wesentliche hydrierende Krackung des Einsatzmaterials adsorbiert wird, und in einer dritten Stufe die Aromaten über einem aus elementarem Nickel auf einem Träger bestehenden Katalysator hydriert.1.) A process for desulfurizing and dearomatization of boiling in the range between 6O ° and 250 0 C petroleum distillates containing up to 2 wt.% Sulfur and up to 25 wt.% Aromatics, characterized in that the distillate in a first stage subjected to the catalytic hydrodesulfurization, thereby converting the greater part of the sulfur into hydrogen sulfide, which is removed, the fraction with reduced sulfur content in a second stage with a catalyst consisting of elemental nickel on a carrier under conditions such that the remaining sulfur passes through the nickel is adsorbed with essentially no liberation of hydrogen sulfide, without substantial hydrogenation of the aromatics, and without substantial hydrogenative cracking of the feed, and in a third stage the aromatics are hydrogenated over a catalyst consisting of elemental nickel on a carrier. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Destillat ein im Bereich zwischen 60° und 170°C siedendes Naphtha, ein im Bereich zwischen 150° und 1900C siedendes Lackbenzin oder ein im Bereich zwischen l8o° und 2500C siedendes Kerosin verwendet.2.) A process according to claim 1, characterized in that as the distillate a boiling in the range between 60 ° and 170 ° C naphtha a boiling in the range between 150 ° and 190 0 C mineral spirits or in the range between l8o ° and 250 0 C boiling kerosene is used. 3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator lncer ersten Stufe ein! Kobaltoxyd-Molybdänoxyd auf Aluminiumoxyd enthaltenden Katalysator verwendet.3.) Process according to claim 1 or 2, characterized in that the catalyst is a first stage lncer! Cobalt oxide-molybdenum oxide used on alumina-containing catalyst. h.) Verfahren nach Anspruch 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schwefelgehalt des Destillates in der ersten Stufe auf nicht mehr als 50 Gewichtsteile pro Million Gewichtsteile reduziert. h.) Process according to Claims 1 to J, characterized in that the sulfur content of the distillate is reduced in the first stage to not more than 50 parts by weight per million parts by weight. 1 09883/13811 09883/1381 5·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man in der zweiten Stufe Wasserstoff in einer Menge von nicht weniger als 9,3 χ 10 1 pro Liter Einsatzmaterial unter Normalbedingungen verwendet, wobei die Wasserstoffmenge nicht größer ist als einem Molverhältnis von zugeführtem Wasserstoff zum Kohlenwasserstoff von 0,;5:l, bezogen auf den Gesamteinsatz, bei einem Schwefel/ Nickel-Atomverhältnis von weniger als 0,06:1, und nicht größer als 10:1, bezogen auf den Gesamteinsatz, bei einem Schwefel/Nickel-Atomverhältnis von nicht weniger als 0,06:1, entspricht.5.) Method according to claim 1 to 4, characterized in that that in the second stage hydrogen in an amount of not less than 9.3 χ 10 1 per liter of feed used under normal conditions wherein the amount of hydrogen is not more than a molar ratio of supplied hydrogen to hydrocarbons from 0,; 5: l, based on the total input, with a sulfur / Nickel atomic ratio of less than 0.06: 1, and not greater than 10: 1, based on the total input, for one Sulfur / nickel atomic ratio of not less than 0.06: 1. 6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß man stets mit einem Molverhältnis von zugeführtem Wasserstoff zu Kohlenwasserstoff von 0,001 bis 0,2:1 arbeitet.6.) Method according to claim 1 to 5j, characterized in that that you always use a molar ratio of hydrogen to hydrocarbon fed from 0.001 to 0.2: 1 is working. 7.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man in der zweiten Stufe in der PlUssigphase arbeitet mit einer Wasserstoffmenge, die nicht über der Höehstmenge liegt, die vom Einsatzmaterial bei Verfahrenstemperatur und -druck gelöst würde, bei einem Schwefel/Nickel-Atomverhältnis von weniger als 0,06:1.7.) The method according to claim 1 to 6, characterized in that one works in the second stage in the PlUssigphase with an amount of hydrogen not exceeding the maximum amount that of the feed at process temperature and pressure would be released with a sulfur / nickel atomic ratio of less than 0.06: 1. 8.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man in der zweiten Stufe in der Flüssig- oder Dampfphase arbeitet unter Anstieg der Wasserstoffmenge auf einen Wert, bei der ein Wasserstoffpartialdruck existiert, bei einem Schwefel/Nickel-Atomverhältnis von nicht weniger als 0,06:1.8.) Process according to claim 1 to 6, characterized in that in the second stage in the liquid or vapor phase works with an increase in the amount of hydrogen to a value at which there is a hydrogen partial pressure, with a sulfur / nickel atomic ratio of not less than 0.06: 1. 9.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das Einsatzmaterial nach oben durch das Katalysatorbett leitet.9.) Process according to claim 1 to 8, characterized in that the feedstock is up through the catalyst bed directs. 109883/1381109883/1381 10.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Einsatzmaterial in der zweiten Stufe Naphthene zufügt, wenn der Aromatengehalt größer als 15 Gew.# ist.10.) Method according to claim 1 to 9, characterized in that that naphthenes are added to the feedstock in the second stage if the aromatic content is greater than 15% by weight. 11.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man in der zweiten Stufe unter den folgenden Reaktionsbedingungen außer dem Verhältnis von zugefUhrtem Wasserstoff zum Kohlenwasserstoff arbeitet Temperatur 50° bis j5l6°C, vorzugsweise 75° bis 2500C Druck 0 bis 550 atü, vorzugsweise 7 bis l40 atü11.) The method according to claim 1 to 10, characterized in that one works in the second stage under the following reaction conditions except for the ratio of supplied hydrogen to the hydrocarbon temperature 50 ° to j5l6 ° C, preferably 75 ° to 250 0 C pressure 0 to 550 atmospheres, preferably 7 to 140 atmospheres Raumströmungs- 0,002 bis 10 V/V/Std., vorzugsweise geschwindigkeit, 0,1 bis 5 V/V/Std. bezogen auf Flüssigzustand Room flow 0.002 to 10 V / V / hr, preferably speed, 0.1 to 5 V / V / hr. based on the liquid state 12.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man in der dritten Stufe in der Dampf- oder gemischten Phase unter den nachstehenden Reaktionsbedingungen arbeitet Temperatur 25° bis 3500C, vorzugsweise 50° bis 3000C Gesamtdruck 3J5 bis 140 atü, vorzugsweise 7 bis 105efcü Raumströmungsge- 0,1 bis 10 V/V/Std. schwindigkeit, bezogen auf den Flüssigkeitszustand ., -j. 12.) The method according to claim 1 to 11, characterized in that one works in the third stage in the vapor or mixed phase under the following reaction conditions temperature 25 ° to 350 0 C, preferably 50 ° to 300 0 C total pressure 3J5 to 140 atü, preferably 7 to 105efcü room flow rate 0.1 to 10 V / V / hour. speed, related to the fluid state., -j. Wasserstoffüber- 9 bls 9°° Nm^< vorzugsweise schuß, bezogen auf bis 180 NmVm den GesamteinsatzHydrogen over- 9 to 9 °° Nm ^ <preferably shot, based on 3 ° to 180 NmVm the total use 13·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man das Flüssigprodukt der dritten Stufe zur Regelung der Temperatur dieser dritten Stufe in den Reaktor der dritten Stufe zurückführt.13 ·) Method according to claim 1 to 12, characterized in that that the liquid product of the third stage to regulate the temperature of this third stage in the reactor of third stage. 14.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man in der zweiten und dritten Stufe einen Nickelträgerkatalysator verwendet, der 1 bis 50 Gew.% Nickel, berechnet als elementares Nickel, auf Sepiolith enthält.14.) The method of claim 1 to 13, characterized in that one uses a supported nickel catalyst in the second and third stages is calculated, contains 1 to 50 wt.% Nickel as elemental nickel on sepiolite. 109883/1381109883/1381
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