DE1948668B2

DE1948668B2 - Verfahren zur reformierung von schwerbenzin

Info

Publication number: DE1948668B2
Application number: DE19691948668
Authority: DE
Inventors: Don Burton Mount Prospect 111 Carson (V St A)
Original assignee: Universal Oll Products Co , Des Piaines, 111 (VStA)
Priority date: 1967-09-25
Filing date: 1969-09-26
Publication date: 1973-03-01
Also published as: US3470090A; GB1277050A; DE1948668C3; DE1948668A1

Description

Das Reformieren von Kohlenwasserstoffgemischen in mehreren in Reihen hintereinandergeschalteten Reaktionszonen mit einem Platingruppenmetallkatalysator ist allgemein aus Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Bd. 15 (1968), S. 32 und 33 bekannt. Weiterhin beschreibt die USA.-Patentschrift 3 238 121 ein Kohlenwasserstoffumwandlungsverfahren, bei dem kontinuierlich unter der Schwerkraft ein gekörnter Feststoff, der Katalysatorfunktion haben kann, durch einen einzelnen Reaktor geführt und kontinuierlich aus diesem abgezogen wird, worauf der gekörnte Feststoff regeneriert und anschließend wieder dem Reaktor zugeführt wird. Ein solches Verfahren ist nicht geeignet, Schwerbenzin bei erhöhtem Druck in Gegenwart von Wasserstoff zu reformieren.

Für das Reformieren von Schwerbenzin kommen nach dem Stand der Technik zwei Verfahrenstypen in Betracht. Bei der ersten wird der Katalysator ohne Regenerierung über einen längeren Zeitraum benutzt, bevor er dann insgesamt regeneriert oder durch frisehen Katalysator ersetzt wird. Nachteilig ist dabei, daß für die Regenerierung oder den Ersatz des Katalysators der Betrieb unterbrochen werden muß, was zu Produktionsverlusten führt, und daß die Aktivität des Katalysators ständig abnimmt, so daß die Betriebsbedingungen laufend verschärft werden müssen.

Die andere Verfahrenstype besteht in einem sogenannten Schwingbettverfahren, bei dem jeweils ein Reaktor unter Reformierbedingungen sich befindet, während in einem anderen, parallelgeschalteten Reaktor der Katalysator regeneriert wird. Durch häufiges Umschalten, das aber eine ungewöhnlich komplizierte Konstruktion mit zahlreichen Ventilen, Leitungen und anderen Ausrüstungen erfordert, werden die Reaktoren alternierend auf Reformierbetrieb und Regenerierbetrieb gestellt. Neben dem erhöhten apparativen Aufwand bestellt auch bei dieser Verfahrenstype der Nachteil, daß die Katalysatoraktivität im System sich ständig verändert, was eine laufende Anpassung der Betriebsbedingungen erfordert.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein Verfahren zur Reformierung von Schwerbenzin zu bekommen, bei dem die Katalysatoraktivität ohne Herausnahme einer Reaktionszone aus dem Verfahrensstrom praktisch konstant bleibt, so daß die Betriebsbedingungen während des gesamten Reformierprozesses nicht verändert werden ,-nüssen. Außerdem soll dieses Verfahren mit geringstmöglichem apparativem Aufwand durchführbar sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reformierung von Schwerbenzin bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Gegenwart von Wasserstoff in mehreren, in Reihen hintereinandergeschalteten Reaktionszonen, die einen Platingruppenmetallkatalysator enthalten, welcher periodisch aus dem Verfahrensstrom entfernt, regeneriert und dann in den Verfahrensstrom zurückgeführt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Katalysatoraktivität der ganzen Anlage im wesentlichen auf einer vorbestimmten Höhe hält, indem man in wenigstens einer der Reaktionszone periodisch einen TeiJ des verbrauchten Katalysators entfernt und durch frischen Katalysator ersetzt, während alle Reaktionszonen der Anlage im Verfahrensstrom unter Reformierbedingungen bleiben.

Zweckmäßig wird jeweils so viel frischer Katalysator zugesetzt, wie verbrauchter Katalysator entfernt wurde. Als Platingruppenmetallkatalysator wird zweckmäßig Tonerde mit 0,1 bis 3 Gewichtsprozent, besonders 0,2 bis 1 Gewichtsprozent Platin verwendet, obwohl auch Katalysatoren mit Zirkonoxid, Magnesia oder Magnesia-Tonerde als Träger benützt werden können.

Die Reformierung erfolgt gewöhnlich bei einer Temperatur im Bereich von 371 bis 538" C und bei einem Druck zwischen 2,3 und 68 atü mit einer stündlichen Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit zwischen 0,2 und 10 und mit einem Mol verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenwasserstoff entsprechend 1 : 1 bis 10: 1. Da die Reformierung endothermer Natur ist und deshalb die Reaktorauslaßtemperatur gewöhnlich beträchtlich niedriger als die Reaktoreinlaßtemperatur ist, wird der Auslauf aus dem Reaktor im allgemeinen wieder auf Reaktionstemperatur erhitzt, bevor er in die nächstfolgende Zone eingeführt wird.

Die Vorteile des Verfahrens sind darin zu sehen, daß bei seiner Durchführung die Katalysatoraktivität und damit die Reformierbedingungen im Gesamtsystem praktisch konstant gehalten werden können, um zu einer bestimmten Octanzahl des Reformats zu gelangen. Außerdem kann der anteilweise aus den verschiedenen Reaktionszonen abgezogene verbrauchte Katalysator gesammelt und in einer gemeinsamen Regenerierzone regeneriert und anschließend über Verteilerleitungen je nach Bedarf den verschiedenen Reaktionszonen zugeführt werden, was eine apparative Vereinfachung darstellt. In der Zeichnung ist eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.

Ein Schwerbenzin mit einem Siedebereich von etwa 93 bis 182° C und mit einer Octanzahl von etwa 45 wird in das System durch LeitunglO eingeführt, im Erhitzer 11 verdampft und im Gemisch mit heißem Wasserstoff aus einer nicht dargestellten Quelle in einer Menge von 712 bis 1420Nm³ je kg Beschickung in die Reaktionszone 12 geleitet, deren Temperatur im Mittel 482 bis 510⁰C beträgt. Da die Reaktion endotherm ist, hat der die Reaktionszone durch Leitung 18 verlassende Auslauf eine beträchtlich niedrigere Temperatur z. B. von 427 bis

469^: C Die Reaktionszone 12 enthält eine Schicht Platinkatalysator 17, ζ. B. in einer Menge von 10 bis 12 Tonnen.

Der Auslauf in Leitung 18 wird im Erhitzer 19 erhitzt und zu der Reaktionszone 20 geleitet. Der Auslauf der Reaktionszone 20 wird durch Leitung 26 abgezogen und durch den Erhitzer 27 zur Reaktionszene 28 geleitet. Von dort wird das Reformat durch Leiung 34 abgezogen und zu üblichen Trenneinrichtungen geführt, um es in ein Produkt hoher Octan- ίο zahl z. B. ein Reformat mit einer Octanzahl von eiv.a 95, und Wasserstoffgas zu trennen, das zum Reaktcrsystem zurückgeführt wird.

Nach einer bestimmten Betriebsperiode wird ein Tci! des Katalysators in der Reaktionszone 28 durch frischen Katalysator ersetzt. Dies kann auf verschiedenerlei Wegen erfolgen. Beispielsweise kann einFülliridiiersystem oder ein Schneckenförderer zur Ernährung frischen Katalysators durch Ventil 30 in Lei-ί ι ng 29 verwendet werden. Gleichzeitig wird ein Teil des verbrauchten Katalysators, der vorzugsweise meniiviimäßig dem zugesetzten Katalysator entspricht, rii'ich Leitung 32 und Ventil 33 abgezogen, wozu man ebenfalls einen nicht dargestellten Einfülltrichter, eine Schleuse od. dgl. benutzt. Es ist jedoch hervorzuheben, daß Zugabe und gleichzeitige Entfernung von Katalysator aus der Reaktionszone 28 ohne Herausnahme der Reaktionszone aus dem Vermlirensstrom und ohne wesentliche Veränderung der Reformierungsbedingungen innerhalb der Reaktionszone erfolgen.

In ähnlicher Weise kann der Katalysator in der Reaktionszone 20 periodisch gewechselt werden, indem man frischen Katalysator durch Ventil 22 in Leitung 21 zusetzt und gleichzeitig verbrauchten Katalysator aus Leitung 24 und Ventil 25 entfernt. Gleichfalls in ähnlicher Weise kann der Katalysator in der Reaktionszone 12 periodisch gewechselt werden, indem man durch Ventil 14 in Leitung i?» frischen Katalysator zugibt, während man gleichzeitig gebrauchten Katalysator über Ventil 16 in L.-itung 15 entfernt.

Nach diesem Verfahren kann periodisch der gesamte Katalysator in einer bestimmten Reak'.Ionszone ausgetauscht werden, doch erfolgt vorzugsweise der Austausch nur eines Anteils desselben auf einmal. Es läßt sich so ein definierter Austauschzyklus einstellen, um automatisch die Katalysatoraktivität in jedem Reaktor auf einer vorbestimmten Aktivitätshöhe zu halten.

Der Katalysator, der aus den Reaktionszonen 12, 20 bzw. 28 abgezogen wurde, kann in nicht dargestellten Regeneriereinrichtungen regeneriert werden, um ihn gewünschtenfalls im System wieder zu verwenden.

Wie schon erwähnt, entfernt man vorzugsweise den Katalysator aus einer bestimmten Reaktionszone ir. relativ kleinen Mengen. Außerdem kann der gebrauchte Katalysator vermittels einer einzigen Abzugsleitung oder mehrere Leitungen abgezogen werden, die an dem unteren Teil des Reaktors angesetzt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Reformierung von Schwerbenzin bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Gegenwart von Wasserstoff in mehreren, in Reihe hintereinandergeschalteten Reaktionszonen, die einen Platingruppenmetallkatalysator enthalten, welcher periodisch aus dem Verfahrensstrom entfernt, regeneriert und dann in den Verfahrensstrom zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Katalysatoraktivität der ganzen Anlage im wesentlichen auf einer vorbestimmten Höhe hält, indem man in wenigstens einer der Reaktionszonen periodisch einen Teil des verbrauchten Katalysators entfernt und durch frischen Katalysator ersetzt, während alle Reaktionszonen der Anlage im Verfahrensstrom unter Reformierbedingungen bleiben.