DE1926492C - Verfahren und Vorrichtung zur Behänd lung von schweren Kohlenwasserstoffölen mit Wasserstoff - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur gecrackien Produktstrom als verbrauchte Katalysator-Behandlung von schweren oder hochsiedenden flüssigen aufschlämmung vorliegen, ist eine Lösung Jes Pro-Kohlenwasserstoffölen mit Wasserstoff in Gegenwart blems, die Aktivität des Katalysatorbettes in Gegenwert einer Aufschlämmung eines fein verteilten Kataly- von verschiedenartigen Katalysatorgiftstoffen aufrechtsators. Die Erfindung betrifft in ihrer Anwendung be- 5 zuerhalten. Ein einstufiger Reaktor mit einem solchen sonders das Hydrieren, Hydrocracken, Hydroent- aufwärts gerichteten Strom von feinverteiltem KataIyschwefcln und das Entfernen von Stickstoff aus relativ sator zusammen mit dem flüssigen Kohlenwasserstoff schweren Kohlenwasserstoffölen, um Kohlenwasser- und dem Wasserstoffgas ermöglicht jedoch keine Stoffprodukte mit niedrigeren Siedebereichen und ver- ausreichende Entfernung von Stickstoff und Schwefel, mindertem Stickstoff- und Schwefelgehalt zu erhalten. io Eine Lösung würde!: sehr lange Reaktionsbehälter

Schwere Kohlenwasserstoffmaterialien, wie Rück- mit längsgerichteter oder im wesentlichen rückstände, natürlich vorkommende Teere und Schieferöle, mischungsfreier Strömung bringen, bei denen die Kokereigasöle und andere hochsiedende Kohlen- längere Verweilzeit zu einer vollständigeren Wasserwasserstoffenden, bedürfen einer weiteren Behandlung, Stoffbehandlung des Kohlenwasserstofföles führen um gewerblich verwertbare leichtere Kohlenwasser- 15 würde. Solche langen Reaktionsbehälter sind jedoch Stoffdestillate zu erhalten. Solche schweren Kohlen- sowohl aus technischen als auch aus wirtschaftlichen wasserstofföle sind im allgemeinen ungeeignet für eine Gesichtspunkten sehr unpraktisch, weitere herkömmliche Raffinierungsbehandlung, da sie Thoeretisch bietet ein diskontinuierlich arbeitender ein hohes Maß an ungesättigten Bindungen oder einen Reaktor (mit vollständiger Vermischung) ähnliche ziemlich hohen Olefingehalt besitzen und außerdem ao Umwandlungsgeschwindigkeiten pro Zeiteinheit wie einen hohen Stickstoff- und Schwefelgehalt aufweisen, ein Reaktor mit längsgerichtetem Strom (ohne Verder vor einer herkömmlichen wirtschaftlichen Be- mischung in Längsrichtung, d. h. Rückmischung), handlung zuerst vermindert werden muß. Hydrocrack- Diese vergleichbaren Umwandlungsgeschwindigkeiten verfahren zur Umwandlung der schweren Kohlen- gelten jedoch nicht z. B. für Tankreaktoren mit Rührwasserstofföle in leichtes und mittelschweres Petroleum 25 vorrichtung und kontinuierlicher Strömung, bei denen guter Qualität und zur Entfernung von Stickstoff und eine beträchtliche Rückmischung stattfindet. In Reakzur Entschwefeli ".g sind allgemein bekannt. Solche toren mit einer deutlichen Rückmischung sind die Verfahren werden gewöhnlich unter Verwendung eines Umwandlungsgeschwindigkeiten im allgemeinen ge-Festbettkatalysaiors durchgeführt, w<,l:i das Kohlen- ringer als in Reaktoren mit Strömung in Längswasserstofföl und der Wasserstoff ir einem nach unten 30 richtung. Eine Rückmischung, d. h. eine solche Vergerichteten Strom durch das Katalysatorbett geführt mischung, die durch Rückströmung innerhalb der werden. Diese Verfahrensweise hat jedoch erhebliche im allgemeinen aufwärts fließenden Materialien verNachteile. Es wurde deshalb vorgeschlagen, bestimmte ursacht wird, ist daher im allgemeinen unerwünscht, Arten von Hydrierungsverfahren in Gegenwart von da hierdurch geringere Umwandlungsgeschwindigfeinverteilten Katalysatoren durchzuführen, welche in 35 keiten erhalten werden. Sind Reaktoren mit Rühr-Form einer Aufschlämmung zusammen mit dem einrichtung erforderlich, dann werden höhere Um-Kohlenwasserstofföl und dem Wssserstoffgas durch die Wandlungsgeschwindigkeiten erhalten, wenn das Aus-Hydnerungszone nach oben geleitet werden. Solche gangsmaterial in mehreren solcher in Reihe geschalfeinverteilten Katalysatorteilchen haben auch eine teten Reaktoren behandelt wird. Eine solche Lösung höhere katalytische Wirksamkeit als ein ähnlicher, 40 ist in der oben erwähnten USA.-Patentschrift 3 207 688 aber grobkörniger gestalteter Katalysator. Eine ge- beschrieben, bei der zwei getrennte Reaktionsbehälter eignete Verfahrensweise für die Verwendung einer hintereinander verwendet werden. Aus betrieblichen solchen aufwärts strömenden Aufschlämmung eines und Einrichtungsgesichtspunkten sind zwei getrennte Katalysators in einer Flüssigkeit bei Hydrocrack- Reaktionsbehälter mit den zugehörigen Rohrleitungen verfahren ist beispielsweise in der USA.-Patentschrift 45 und den verschiedenen anderen Armaturen jedoch 3 207 688 für ein Zweistufen-Hydrocrackverfahren sehr kostspielig ^o hat sich beispielsweise gezeigt, daß beschrieben. die Kalalysatorteilchen bei der Überführung von

Für bestimmte Arten von Hvdrierverfahren wurde einem ersten in einen zweiten Reaktor in der Über-

auch vorgeschlagen. Reaktoren mit bewegtem Bett fühcungsleitung wegen der hohen Fließgeschwindig-

zu verwenden. Ein Hydriersystem mit bewegtem Bett 50 keiten auseinanderfallen (durch Reibung verschlissen),

ist /war für bestimmte Hydrierverfahren besonders Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes

geeignet, doch erfordert es die Rückführung eines Te'ls Verfahren zur Behandlung von schweren Kohlen-

cines flüssigen Reaktionspartners, um dus Katalysator· wasserstofTölen mit Wasserstoff in Gegenwart eines

belt im /ustand einer gelockerten, zufälligen Bewegung feinverteilten Katalysatoren und eine ein' he und

zu hallen. Die in Systemen mit bewegtem Bett ver- 55 dabei wirkungsvolle Vorrichtung zur Dur iführung

wendeten grobkörnigen Katalysatoren lassen sich dieses Verfahrens zu schaffen,

auch nicht einfach von einer Stufe des Reaktors in Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur

eine andere überführen und erfordern /usüi.'l'vh Behandlung von schweren Kohlenwasserstoffölen mit

kompli/icrlc Rohrleitungen, wie getrennte Ab' und Wasserstoff in Gegenwart eines feinverteilten Kataly·

/ufiihrungslcrtungcn für den Katalysator. 60 sators in hintercinandergeschaltetcn Reaktionszonen,

Die Durchführung dei Hydrier' oder Hydrocrack· das dadurch gekennzeichnet ist, daß da» schwere

verfahren, beispielsweise der oben kurz beschriebenen. Kohlenwasserstofföl, ein Wasserstoff enthaltendes

wird weilerhin durch die mögliche früh/eilige Ver· Gas und ein feinverieiltcr Katalysator mil aufwärts

lüftung und Inaktivierung des Katalysators durch den gerichteter Sirömungsrichlung am Boden einer unteren

Stickstoffgehalt im Ausgangsmalcrial erschwert. Die es Reaklionszone eines Reaktors eingeführt und in dieser

i.infiihrung von fvinvcrlcillcn, frischen Katalysator· Reaklionszonc im wesentlichen unter Rückmischung

ivth heu, die zusammen mit dem flüssigen Kohlen· gehalten werden, öl, Gas und Katalysator nach dem

werden und in dem hydrierten, Aiifwiirhlciten durch diese Reaktionszeit direkt nach

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oben in eine obere Reaktionszone gelassen und in sind besonders geeignet für die Behandlung nach der

dieser Reaktionszone im wesentlichen unter Rück- Erfindung. Solche schweren öle als Ausgangsmaterial

mischung gehalten werden, wobei gleichzeitig eine enthalten häufig Schwefel- und Stickstoffverbindungen.

Rückmischung zwischen der oberen und der unteren Die hier geschilderte bevorzugte Ausführungsform Reaktionszone verhindert wird, und daß aus der oberen S der Erfindung ist besonders geeignet für die Behand- Reaktionszone ein das behandelte Kohlenwasserstofföl lung dieser schweren Kohlenwasserstoffmaterialien,

und den verbrauchen, feinverteilten Katalysator ent- Ein feinverteilter Hydrierkatalysator wird aus einer

haltender 5>trom abgezogen wird. nicht dargestellten Quelle ebenfalls in die Zuführungs-

Dieses Verfahren wird vorzugsweise unter Ver- leitung 12 eingeführt. Ein solcher Katalysator liegt in wencfung eines Reaktionsbehälters mit einem in diesem to der Form von kleinen Teilchen vor, die im allgemeinen quer befestigten Einweggitter durchgeführt, welches den nicht größer als 300 Mikron und daher zur Auf-Behälter in die untere und die obere Reaktionszone schlämmung in verschiedenartigen Kohlenwasserstoffaufteilt. Der Reaktionsbehälter weist weiterhin eine flüssigkeiten, d. h. dem umzusetzenden Ausgangs-Zuführleitung für das Ausgangsmaterial in die untere material und dem aus dem Reaktor ausfließenden Reaktionszone auf, die vorzugsweise unter einem 15 Material, geeignet sind. Bevorzugt ist eine Größe der unteren quer angeordneten Gitter in diese Zone führt Katalysatorteilchen zwischen etwa 50 und 100 Mikron, und eine Abflußleitung am oberen Ende des Reaktions- Der katalysator sollte in das Ausgangsmaterial in behälters für die Entfernung des behandelten Kohlen- einer Menge von etwa 28 &H etwa 560 g/m³ und wasserstoffoles, von ausströmenden Grjen und der vorzugsweise in Mengen von nk*it mehr als 56 g/m³ verbrauchton, feinen Katalysatorteilchen. 20 eingeführt werden. Solche Katalysatoren sind auf

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine wirk- diesem Gebiet allgemein bekannt. Beispiele hierfür

same Methode zur Behandlung von Kohlenwasserstoff- sind: Kobalt, Eisen, Molybdän, Nickel, Wolfram,

ölen mit Wasserstoff in Gegenwart eines Feststoff- Platin, Palladium, deren Sulfide und Oxyde sowie

katalysator dar. Die Behandlung der Kohlenwasser- Kombinationen desselben mit natürlich vorkommenden

stofföle mit Wasserstoff findet in einem einzelnen 35 Tonen u. dgl. Falls erforderlich, können die Kataly-

Reaktionsbehälter in zwei Stufen statt. Hierbei werden satoren auf einem geeigneten Trägermaterial, wie

in wirksamer Weise Stickstoffbestandteile entfernt Tonerde, Kieselerde oder Tonerde-Kieselerde auf-

und die schweren Kohlenwasserstofföle entschweHt. gebracht sein. Ein besonders geeigneter Katalysator

Das Kohlenwasserstofföl wird in Gegenwart des besteht aus Nickel-Kobaltoxyden oder Nickel-Molybfeinverteiltcn Feststoffkatalysators in der unteren 30 dänoxyden in kleinen Anteilen auf einem Kieselerde-Reaktionszone bei einer Temperatur von bis zu etwa Tonerde-Träger.

415 C und bei hohem Druck mit dem Wasserstoff in Wie in der Zeichnung gezeigt ist, wird ein Wasser-Kontakt gebracht, worauf das in Kontakt gebrachte stoff enthaltendes Gas von einer nicht dargestellten Kohlenwasserstofföl, das Wasserstoffgas und die Quelle hinter der Einführungsstelle der Katalysator-Katalysatoraufschlämmung nach oben durch das 35 teilchen in die Zuführungsleitung 12 eingeführt. Das Einweggit.i-r in die obere Reaktionszone geführt Wasserstoff enthaltende Gas kann durch Umsetzung werden. Gleichzeitig wird eine Rückmischung des gewonnener Wasserstoff oder ein Wasserstoff ent-Kohlenwasserstofföls, des Wasserstoffpases und der haltendes Kohlenwasserstoff gas, wie Methan, sein Katalysatoraufschlämmung zurück in die untere und wird in die Zuführungsleitung 12 in Mengen Reaktionszone verhindert. Die Temperatursteuerung 40 zwischen etwa 180 und 6000 m³ Wasserstoff pro des Verfahrens erfolgt durch Kontrollieren der Tempe- Kubikmeter Kohlenwasserstoff-Ausgangsmateria! einratur der verschiedenen Ausgangsmaterialien. Die geführt. Wasserstoffmengen von mehr als 1100 m³ je obere Reaktionszone wird durch die fortlaufende exo- m* Kohlenwasserstoff sind bevorzugt, therme Reaktion auf einer höheren Temperatur von Die Zuführungsleitung 12 ist am Boden eines etwa 425 bis etwa 450⁰C gehalten. Ein niedriger- 45 Reaktionsbehälters 16 mit diesem verbunden. Der siedendes hydrogecracktes, von Stickstoffbestandteilen Reaktionsbehälter 16 ist durch ein quer angeordnetes befreites und entschwebtes Kohlenwasserstoff produkt Einweggitter 18 in zwei Reaktionszonen aufgeteilt, wird zusammen mit der verbrauchten Katalysator- Das Gitter 18 ist fest an den Innenwänden des Reakaufschlämmung und verschiedenen Gasen aus dem tionsbehälters befestigt. Das Gitter 18 bildet eine Reaktionsbehälter als Endprodukt abgezogen. 50 Grenze zwischen der unteren Reaktionsznne 20 und

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung er- der oberen Zone 22. Ein zweites quer angeordnetes

geben sich aus der folgenden Beschreibung einer Einweggitter 24 ist am Boden des Reaktionsbehälters 16

bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit der befestigt und bildet die untere Begrenzung der unteren

Zeichnung. Reaktionszo.e 20. Das untere Gitter 24 wirkt als Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungs- 55 Verteiler und ermöglicht einen gleichförmigen Durch-

form wird ein schweres Kohlenwasserstofföl aus einer gang der Ausgangsmaterialien im wesentlichen über

nicht dargestellten Quelle in eine Zuführungsleitung 12 den gesamten Querschnitt der unteren Reaktion**

eingeleitet. Als schwere Kohlenwasserstofföle werden zone 20. Sowohl das obere als auch das untere Quer-

vorzugsweise solche mit einem Siedebereich zwischen gitter kann von herkömmlicher Bauart sein. Ein

etwa 175 und 600 C verwendet. Beispiele für solche 60 spezifisches Beupiel hierfür sind Fraktionier-Glocken-

Ölc sind flüssige Erdöle, katalytisch gecrackte Erdöle, boden, wie sie in der Zeichnung dargestellt sind. Kreislauföle, Gasöle, Kokereidestillale, Vnkuumgas- DicMischungausdemschwerenKohlenwusscrsiofföl

öle, cniasphaltierte Gasöle sowie weitere Fraktionen, als Ausgangsmaterial, dem Wasserstoff enthaltenden

die in diesen allgemeinen Bereichen sieden und von Gas und dem feinvctciltcn Katalysator gelangt son

rohem Petroleum, natürlich vorkommenden Teeren 65 der Zuführungsleitung in den Hoden der inneren

oder Schieferölen abgeleitet sind. Relativ schwere Reaklionszonc 20. Natürlich können die verschiedenen

Kohlenwasserstofföle mit mindestens etwa 40 Volum- einzelnen Reaktionspartner und die Katalysator*

nro/cnt an Anteilen, die oberhalb etwa 340 C sieden, teilchen auch getrennt in den Boden tier Reaktion*·

zone 20 eingeführt werden, doch ist es aus Kostengründen und aus Bequemlichkeit erwünscht, die Kalalysalorteilchen in einem der strömenden Ausgangsmaterialien zu verteilen.

In der unteren Reaktionszone 20 wird das Kohlenwasserstofföl-Ausgangsmaterial hauptsächlich einer Hydrierungsreaktion unterworfen. Die Temperatur in der unteren Reaktionszone 20 kann im Bereich von etwa 340 bis 480' C liegen und wird vorzugsweise im Bereich /wischen etwa 370 und 425 "C gehalten. Besonders günstig ist es, wenn die maximale Temperatur bis zu etwa 415 C reicht. In gleicher Weise wird der Partialdruck des Wasserstoffs in der unteren Reaktionszone auf einer geeigneten Höhe gehalten, nämlich zwischen etwa 35 und 280 atü, wobei ein Druck zwischen etwa 70 und 105 atü bevorzugt ist.

Es wird zwar im allgemeinen als wünschenswert angesehen, die Temperatur in der unteren Reaktionszone 20 so gleichmäßig wie möglich zu halten, doch kann der stark exotherme Verlauf der Hydrierungsieaktion dazu führen, daß die Temperatur am oberen Teil der Reaktionszone beträchtlich höher ist als im Bereich der Einlaßstelle. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Ungleichmäßigkeit der Temperaturverteilung in der unteren Reaktionszone jedoch in erheblichem Maße vermindert. Das Verhältnis von Höhe zu Querschnitt in der unteren Reaktionszone ist so gehalten, daß eine Rückmischung innerhalb der Reaktionszone gefördert wird.

Eine solche Vermischung wird durch die Bezirke des Reaktors mit Querströmung, die Höhe des Reaktors und durch die im Reaktor aufrechterhaltenen Fließgeschwindigkeiten erhalten. Das Verhältnis von Höhe der unteren Reaktionszone zu deren Durchmesser liegt in der Größe zwischen ¹I₂: 1 und 20: 1, vorzugsweise zwischen etwa 3:1 und 10:1, die Gesamt-Raumgeschwindigkeiten in der unteren Reaktionszone zwischen etwa 0,1 und etwa 5 Volumrn Ausgangsmaterial pro Stunde pro Volumen (V/Std./V) der Kapazität der Reaktionszone. Raumgeschwindigkeiten zwischen etwa 1.0 und etwa 2,0 V/Std./V sind besonders bevorzugt. Durch Fördern der Rückmischung in der unteren Reaktionszone wird eine weitgehend gleichförmige Temperaturverteilung innerhalb der Reaktionszone erhalten. Die Temperatur in der unteren Reaktionszone wird durch Kontrollieren der Einlaßtemperatur des Kohlenwasserstofföl-Ausgangsmaterials und/oder des Wasserstoff enthaltenden Gases aufrechterhalten. Die Reaktionswärme wird bei der Erwärmung des Ausgangsmaterials von der Einlaßtemperatur auf die Reaktortemperatur verbraucht. Die gute Rückmischung ermöglicht somit die Temperaturkontrolle der Ausgangsmaterialien zur Einhaltung der gewünschten Temperaturgrenzen innerhalb der unteren Reaktionszone, woraus sich der Vorteil ergibt, daß eine innere Kühlung oder innere Wärmeaustauscher in der Reaktionszone weggelassen werden können.

Die Hydrierungsbchandlung in der unteren Reaktionszone dient hauptsächlich zur Entfernung der Schw cfclbestandteile und zum Hydrieren und partiellen ( nicken des Ausgangsöls. So kann beispielsweise der Schwefclgehalt des Kohlcnwasserstoffmaterials von etwa 1.0 Gewichtsprozent auf weniger als 0.1 Gewichtsprozent und der Stickstoffgehalt beispielsweise Vt)Ii etwa 5(M)ppm auf etwa 30ppm vermindert werden. Einen Anteil des umgesetzten Materials im oberen Teil der unteren Reaktionszone 20 iäßt man kontinuierlich durch das obere Quergitter 18 in die obere Reaktionszone 11 gelangen. In der oberen Reaktionszone geht die exotherme Reaktion weiter, jedoch in geringerem Maße, da ein Teil des ursprünglich in den Reaktionsbehälter eingeführten freien Wasserstoffs verbraucht ist, ein Teil des Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterials bereits hydriert und in niedrigersiedende Bestandteile umgewandelt ist, welche nicht leicht weiterreagieren, und der gebrauchte feinteilige

ίο Katalysator zum Teil deaktiviert ist.

Das obere Einweggitter 18 wirkt als Einwegventil und verhütet, daß Material zurück in die untere Reaktionszone 20 gelangt und sich mit dem dort befindlichen Material rückmischt, ohne daß das von

is der unteren in die obere Reaktionszone aufwärts geführte Material irgendwelchen hohen Geschwindigkeiten beim Durchgang unterworfen wird. Ein besonders wichtiger Vorteil eines solchen Vorgehens liegt in der Verminderung einer stärkeren Zerreibung

ao oder eines Aufbrechens des feinstückigen Katalysators, wodurch eine zufriedenstellende Aktivität des Katalysators erhalten bleibt.

Eine Rückmischung in der oberen Reaktionszone wird dad arch gefördert, daß die gleichen spezifischen

as Raumgeschwindigkeiten, wie sie bereits für die untere Reaktionszone beschrieben sind, aufrecht erhalten werden und das Verhältnis der Höhe der oberen Reaktionszone zu deren Durchmesser zwischen etwa V₂: 1 und 20:1. vorzugsweise zwischen etwa 3:1 und 10:1 gehalten wird. Hierdurch wird es ermöglicht, die Temperatur in der oberen Reaktionszone 22 gleichförmig und nur geringfügig höher zu halten als in der unteren Reaktionszone 20. Die Temperatur in der oberen Reaktionszone wird vorteilhafterweise im Bereich von etwa 425 bis 480 C gehalten, wobei eine Temperatur im Bereich zwischen etwa 430 und 440 C besonders nützlich ist, wenn die Temperatur in der unteren Reaktionszone maximal bei etwa 415⁰C liegt. Durch Einhalten einer Grenze für die maximale Temperatur, bei der das Kohlenwasserstofföl behandelt wird, wird die Menge an umgewandeltem Kohlenwasserstoffmaterial wirksam erhöht, da ein Verkoken und andere Verluste des Kohlenwasserstoffmaterials auf einem Minimum gehalten werden.

Die Verwendung einer zweiten oberen ReaL.ionszone 22, in der eine Rückmischung aufrechterhalten wird, bietet außerdem den Vorteil einer erhöhten Wirksamkeit des Reaktors bei der Umwandlung des Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterials.

Das ausfließende Material wird aus dem Behälter 16 durch eine Ausflußleitung 26 abgezogen, die am oberen Ende des Reaktionsbehälters befestigt ist. Das ausfließende Material besteht aus gasförmigen und flüssigen Kohlenwasserstoffen, verbrauchtem feinteiligem Katalysator, Stickstoff enthaltenden Gasen, wie Ammoniak, Schwefel enthaltenden Gasen, wie Schwefelwasserstoff, und verschiedenen anderen Gasen, wie Wasserstoff und Wasserstoff enthaltende Gase. Das ausfließende Material wird durch einen herkömmlichen Kühler 28 zu einem Fest-FIüssig-Gasabscheider30 geführt, in dem die verschiedenen Phasen getrennt werden. Der flüssige Kohlenwasserstoff wirci durch eine Flüssigkeitsleitung 32 abgezogen und als Ausgangsmalerial für eine herkömmliche Petroleumraffinierung verwendet. Feststoffe werden durch eine Ab/ugsleitung 34 für Feststoffe und ein Hodenventil 36 entfernt und werden entweder verworfen oder für eine regenerierung und Wieder-

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verwendung einem nicht dargestellten Katalysatorregenerator zugeführt. Gase werden ebenfalls abgetrennt und durch ein Gasabführungsrohr 38 entfernt. Die Gase, die Ammoniak, Wasserstoff und SchwefelwassfeiRtoffe enthalten, werden anschließend einem nicht dargestellten Gaswäscher zugeführt. Wasserstoff enthaltende Gase können in den Reaktionsbehälter 16 zurückgeführt werden.

Beispiel

Ein Destillat-Kohlenwassentoff-Ausgangsöl mit den angegebenen Eigenschaften wird durch Leitung 12 in den Reaktionsbehälter 16 zusammen mit 1800 Normalkubikmeter Wasserstoff pro Kubikmeter und etwa 28 g Katalysator pro Kubikmeter des Ausgangsöls eingebracht.

Eigenschaften des Au^gangsöls Dichte 20.5° API »ο Schwefel 1,85 Gewichtsprozent Stickstoff 900 ppm Siedebereich 340 bis 540 C

Die untere Reaktionszone 20 wird bei einem »5 Wasserstoff °artialdruck von 105 atü und einer Temperatur von 420" C gehalten. Das strömende Ausgangsmaterial hat eine Raumgeschwindigkeit von 0,4 Volumen frischem Ausgangsmaterial pro Stunde pro Volumen der Reaktionszone. Der Katalysator hat eine feinstkugelige Form mit einer Größe von 50 bis 100 Mikron und besteht aus einem Nickel-Wolfram-Katalysator auf einem Kieselerde-Tonerde-Träger. Nach der Behandlung in der unteren Reaktionszone 20 gelangt ein kontinuierlicher Anteil des Umsetzungsmaterials und des Katalysators in die obere Reaktionszone, in der es unter dem gleichen Druck und bei gleicher Raumgeschwindigkeit wie in der unteren Reaktionszone, jedoch bei einer Temperatur von etwa 435⁰C gehalten wird. Aus der oberen Reaktionszone abgezogenes öl besitzt die folgenden Eigenschaften:

Dichte 34,0" API

Schwefel 0,01 Gswichtsprozent Stickstoff 1 ppm Umwandlung

(unter 340° C) 91 Volumprozent

Wird das gleiche Ausgangsmaterial in einem herkömmlichen Behälter mit nur einer Reaktionszone unter ähnlichen Bedingungen, wie die in der unteren Reaktionszone 20 des Reaktionsbehälters 16 nach der Erfindung herrschen, behandelt, dann besitzt das abgezogene Öl dagegen die folgenden Eigenschaften:

Dichte 33,0° API

Schwefel 0,02 Gewichtsprozent Stickstoff 15 ppm Umwandlung

(unter 34O⁰C) 83 Volumprozent

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung von schweren Kohlenwasserstoffölen mit Wasserstoff in Gegenwart eines feinverteilten Katalysators in hintereinandergeschalteten Reaktionszonen, dadurch gekennzeichnet, daß das schwere Kohlenwasserstofföl, ein Wasserstoff enthaltendes Gas und ein fein verteilter Katalysator mit aufwärts gerichteter Strömungsrichtung am Boden einer unteren Reaktionszone eines Reaktors eingeführt und in dieser Reaktionszone im wesentlichen unter Rückmischung gehalten werden, öl, Gas und Katalysator nach dem Aufwärtsleiten durch diese Reaktionszone direkt nach oben in eine obere Reaktionszone gelassen und in dieser Reaktionszone im wesentlichen unter Rückmischung gehalten werden, wobei gleichzeitig eine Rückmischung zwischen der oberen und der unteren Reaktionszone verhindert wird, und daß aus der oberen Reaktionszone ein das behandelte Kohlenwasserstofföl und den verbrauchten, feinverteilten Katalysator enthaltender S'rom abgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schwere Kohlenwasserstofföl bei einer Temperatur von bis zu etwa 340° C am Boden der ersten Reaktionszone eingeführt und die Reaktion in der unteren Reaktionszone bei einer Temperatur bis zu etwa 415⁰C durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der oberen Reaktionszone bis zu etwa 440° C beträgt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Reaktionsbehälter (16) ein quer angeordnetes Einweggittei (18) befestigt ist, das als Grenze zwischen dei unteren Reaktionszone (20) und der oberen Reak tionszone (22) dient.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die untere und die obere Reaktions zone (20 und 22) jeweils ein Verhältnis von Höhe z\ Querschnitt zwischen etwa ¹I₂ : 1 und 20 : 1 besitzen

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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