DE1964095A1 - Process for desulphurization of petroleum - Google Patents

Process for desulphurization of petroleum

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DE1964095A1
DE1964095A1 DE19691964095 DE1964095A DE1964095A1 DE 1964095 A1 DE1964095 A1 DE 1964095A1 DE 19691964095 DE19691964095 DE 19691964095 DE 1964095 A DE1964095 A DE 1964095A DE 1964095 A1 DE1964095 A1 DE 1964095A1
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Wray Glenn Cooper
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    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/04Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
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    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/02Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
    • C10G45/04Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used

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Description

Patentassessor Homberg, den 12. Dezember 1969Patent assessor Homberg, December 12, 1969

Dr. G. Schupfner m 6nDr. G. Schupfner m 6 a

c/o Deutsche Erdöl AG y c / o Deutsche Erdöl AG y

4102 Homberg/Ndrh. ■4102 Homberg / Ndrh. ■

Bäumstr. 31Baumstrasse 31

OJEXiOO DEVELOPMENT CORPORATIONOJEXiOO DEVELOPMENT CORPORATION

135 East 42nd Street New York, N.Y. 10017135 East 42nd Street New York, N.Y. 10017

U.S.A.UNITED STATES.

Verfahren zur Entschwefelung von ErdölProcess for the desulphurization of petroleum

Die Erfindung betrifft die Entfernung von Schwefelverbindungen aus Erdöl und somit die Gewinnung schwerer Heizöle mit geringem Schwefelgehalt.The invention relates to the removal of sulfur compounds from crude oil and thus the production of heavy fuel oils with a low sulfur content.

Die hydrierende Entschwefelung leichter Erdöl-Kohlenwasserstoffe wird seit langen Jahren durchgeführt. In Erdöl ist Schwefel in Gestalt von Merkaptanen, Sulfiden, Disulfiden und komplexen Strukturen, die Ringsysteme wie Thiophen enthalten, anwesend. Bei der katalytischen Entschwefelung ("Süssen") leichterer Erdölfraktionen wie Benzin, Naphtha und Kerosin liegt der Schwefel großteils in Form leicht entfernbarer Merkaptane vor, die nicht so energische Entschwefelungs-Bedingungen verlangen und zu einer hohen Lebensdauer der Katalysatoren beitragen. Die Lebensdauer der Katalysatoren bei der Entschwefelung solcher leichteren Fraktionen wird weiterhin dadurch erhöht, daß wenig mehrkernige aromatische Verbindungen im Einsatzmaterial vorhanden sind. The hydrogenative desulfurization of light petroleum hydrocarbons has been carried out for many years. In petroleum, sulfur is in the form of mercaptans, sulfides, disulfides and complex structures containing ring systems such as thiophene are present. In catalytic desulfurization ("Sweeteners") lighter petroleum fractions such as gasoline, naphtha and In kerosene, the sulfur is mostly in the form of easily removable mercaptans, which are not so vigorous desulfurization conditions demand and contribute to a long service life of the catalytic converters. The life of the catalysts the desulfurization of such lighter fractions is further enhanced by the fact that few polynuclear aromatic compounds are present in the feedstock.

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Bis vor kurzem sind aber keine ernsthaften Versuche gemacht worden, schwere Erdöl-Destillationsrückstände zu entschwefeln, da diese gewöhnlich als industrielle Heizöle verbrannt wurden. Wegen der immer dringlicher werdenden Luftreinhaltung ist es jedoch nötig geworden, auf Industrie-Heizöle mit geringem Schwefelgehalt zurückzugreifen.Until recently, however, no serious attempts were made been used to desulfurize heavy petroleum stills, as these are usually burned as industrial heating oils became. Because of the more and more urgent air pollution control it has become necessary to switch to industrial heating oils with little To fall back on sulfur content.

Die katalytische Entschwefelung schwerer Bückstandsöle ist indes sehr viel schwieriger als "bei den leichteren Fraktionen. Bei der hydrierenden Entschwefelung von Rückstandsölen werden Verunreinigungen wie Metalle und Kohlenstoffreste und dgl. aus dem Einsatzmaterial auf dem Katalysator abgelagert. Außerdem neigen mehrkernige kondensierte Aromaten dazu, sich auf dem Katalysator anzusammeln und sich unter Bildung koksartiger Ablagerungen zu zersetzen. Diese Ablagerungen verursachen eine Inaktivierung des Katalysators, und man hilft sich für Produkte mit festliegendem Höchstwert des S-Gehalts, indem man die Reaktionstemperatur steigert. Das wiederum erhöht jedoch auch die Geschwindigkeiten, mit denen sich Metalle, Zersetzungsprodukte und andere Verunreinigungen auf dem Katalysator ablagern und führt zu progressiv ansteigender Inaktivierungsgeschwindigkeit des Katalysators. Wenn die Reaktortemperatur bis zum höchstzulässigen Wert angestiegen ist oder wenn die Umwandlung in leichte Kohlenwasserstoffe ein unerwünschtes Ausmaß erreicht muß der Reaktor abgestellt und der Katalysator regeniert oder ausgetauscht werden.The catalytic desulfurization of heavy residual oils is however much more difficult than "with the lighter fractions. During the hydrative desulphurization of residual oils Impurities such as metals and carbon residues and the like from the feed are deposited on the catalyst. In addition, polynuclear condensed aromatics tend to accumulate on the catalyst and form more coke-like ones Deposits decompose. These deposits cause inactivation of the catalyst, and help is given for products with a fixed maximum value for the S content by increasing the reaction temperature. That in turn increases but also the rates at which metals, decomposition products and other impurities settle on the catalyst deposit and lead to a progressively increasing rate of inactivation of the catalyst. When the reactor temperature has risen to the maximum permissible value or when the conversion to light hydrocarbons occurs If the desired extent is reached, the reactor must be shut down and the catalyst regenerated or replaced.

Gegenstand der Erfindung ist ram ein Verfahren zur Entschwefelung von Erdöl- das Destillationsrückstände enthält, dadurch ' gekennzeichnet, daß man ein Ausgangsmaterial, das wenigstens 1 % Kohlerücks^and nach Conradson enthält und von dem wenigstens 10 Vol.-% unterhalb von etwa 538°J3 sieden, einer ersten katalytischen ijäitschwefelung unterwirft·, deren Produkt in eine leichtere !Fraktion mit einem Siedepunkt unter etwa : 5380C und eine schwere Fraktion auftrennt, die leichtere Fraktion einer 2. katalytischen Entschwefelung unterziehtThe invention relates to a process for the desulfurization of crude oil containing distillation residues, characterized in that a starting material which contains at least 1% coal residue according to Conradson and of which at least 10% by volume is below about 538 ° J3 boiling, subjected to a first catalytic ijäitschulfelung ·, the product into a lighter! fraction with a boiling point below about : 538 0 C and a heavy fraction, the lighter fraction is subjected to a second catalytic desulphurization

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

und die doppelt entschwefelte leichtere mit der schweren Fraktion vereinigt.and the doubly desulphurised lighter one with the heavier one Faction united.

Die Erfindung geht davon aus, daß der zur Entschwefelung von Destillationsrückständen verwendete Katalysator zwar infolge der Ablagerung von Metallen und dgl. auf dem Katalysator inaktiviert wird, die Geschwindigkeit der Inaktivierung aber für die Entschwefelung der schweren Komponenten nicht so groß ist wie die Inaktivierungsgeschwindigkeit für die Entschwefelung der leichteren Komponenten. Ein anderer Ausgangspunkt ist die Beobachtung, daß die Inaktivierungsgeschwindigkeit des Katalysators bei der Entschwefelung der schweren Komponenten der Beschickung, nicht so groß ist, wenn die leichteren Komponenten in der Beschickung anwesend sind, wie sie wäre, wenn man nur den schweren Anteil allein entschwefeln würde. Es wurde gefunden, daß nach längerem Betrieb der leichtere Teil des entschwefelten Produktes einen größeren Schwefelgehalt haben kann als die gleiche Fraktion der Beschickung. Durch die Verwendung eines partiell inaktivierten Katalysators wird demnach der in den höher siedenden Verbindungen vorhandene Schwefel selektiv entfernt. Trennt man die niedriger siedenden Verbindungen ab, entschwefelt sie in einem 2. Reaktor, der einen Katalysator enthält, welcher nicht so stark kontaminiert wird, und vereinigt sie schließlich mit den höher siedenden Verbindungen, so wird die Schwefelabnahme insgesamt beträchtlich erhöht. Das erlaubt die ständige Verwendung des kontaminierten Katalysators lange über die zu erwartende Lebensdauer hinaus.The invention assumes that the desulfurization Catalyst used by distillation residues due to the deposition of metals and the like on the catalyst is inactivated, but the rate of inactivation is used for desulfurization of the heavy components is not as great as the inactivation rate for desulfurization of the lighter components. Another The starting point is the observation that the inactivation rate of the catalyst in the desulfurization of the heavy components of the feed, not so great, though the lighter components are present in the feed as they would be if one only desulfurized the heavy component alone would. It has been found that after prolonged operation the lighter part of the desulphurized product becomes one may have greater sulfur content than the same fraction of the feed. By using a partially inactivated Accordingly, the sulfur present in the higher-boiling compounds is selectively removed from the catalyst. Separates if the lower-boiling compounds are removed, they are desulphurized in a second reactor that contains a catalyst, which is not so heavily contaminated, and eventually combines it with the higher boiling compounds, so becomes the total sulfur decrease is considerably increased. This allows the contaminated catalyst to be used continuously long beyond the expected service life.

Das Verfahren der Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden, die in Figur 1 ein Fließschema für eine Ausführungsform des neuen Verfahrens wiedergibt.The method of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, which is a flow diagram for a in Figure 1 Embodiment of the new method reproduces.

009829/UO4 or,g,nal009829 / UO4 or, g, nal

In Figur 1 wird die Beschickung über Leitung 11 mit Wasserstoff aus Leitung 12 in den Entschwefelungsreaktor 13 eingeleitet. Der Ablauf des Reaktors 13 wird durch Leitung 14 in einen Hochdruckabscheider 15 geführt, aus dem Wasserstoff' über Leitung 16 entweicht und die abgetrennte Flüssigkeit über Leitung 17 in den Niederdruckabscheider 18 geht. Gas wird abgetrennt und über Leitung 19 zu einer Rückgewinnungsanlage gesandt; die Bottoms gehen über Leitung 20 in eine Fraktionierkolonne 21. Weiteres Gas wird über Leitung 22 abgezogen, Naphtha wird durch Leitung 23 entfernt, und derIn Figure 1, the feed is via line 11 with hydrogen introduced into the desulfurization reactor 13 from line 12. The outlet of the reactor 13 is passed through line 14 into a high pressure separator 15, from which hydrogen ' escapes via line 16 and the separated liquid goes via line 17 into the low-pressure separator 18. gas is separated and sent via line 19 to a recovery plant; the bottoms go into one via line 20 Fractionation column 21. Additional gas is withdrawn via line 22, naphtha is removed via line 23, and the

φ Rest des flüssigen Produkts, der bis zu etwa 5380C siedet, wird über Leitung 25 in den zweiten Entschwefelungsreaktor 24 überführt. Mit Wasserstoff aus der Leitung 26 wird der über Leitung 25 eingeleitete Erdölstrom enischwefelt, und der Ablauf des Reaktors 24 über Leitung 29 in den Hochdruckabscheider 30 geführt. Dort wird der Wasserstoff abgetrennt und über Leitung 12 zum Reaktor 13 zurückgeleitet. Der flüssige Anteil des Ablaufs aus dem Hochdruckabscheider 30 wird in den Niederdruckabscheider 33 über Leitung 32 geleitet· Gas wird über Leitung 40 abgezogen und einer Rückgewinnungsanlage zugeführt. Der flüssige Ablauf des Niederdruckabscheiders 33 wird über Leitung 35 in. die Fraktionierkolonne 46 geschickt, wo er aufgetrennt wird in eine leichte Fraktion,The remainder of the liquid product, which boils up to approximately 538 ° C., is transferred to the second desulfurization reactor 24 via line 25. The petroleum stream introduced via line 25 is sulfurized with hydrogen from line 26, and the discharge from reactor 24 is conducted via line 29 into high-pressure separator 30. There the hydrogen is separated off and returned to the reactor 13 via line 12. The liquid portion of the discharge from the high-pressure separator 30 is fed into the low-pressure separator 33 via line 32. Gas is drawn off via line 40 and fed to a recovery system. The liquid discharge of the low-pressure separator 33 is sent via line 35 into the fractionation column 46, where it is separated into a light fraction,

™ die über Leitung 50 abgezogen wird, eine mittlere Fraktion, abgezogen über Leitung 52 und eine schwere Fraktion, abgezogen über Leitung ^, Die schwere Fraktion wird mit der Fraktion, die einen Siedebeginn bei etwa 5380C hat und in Leitung 54 strömt, vereinigt. Frischer Wasserstoff kann über Leitung 57 in das System eingebracht werden. Ein Teil des Wasserstoffs, der im Hochdruckabscheider 15 gewonnen wird, kann über Leitung 60 in den Reaktor 13 zurückgeschickt werden. Zur Temperaturregelung ist es zweckmäßig, einen Teil des Wasserstoffs aus Leitung 60 in den Reaktor 13 über Leitungen 71 und 72 zu schicken. Die Temperaturregelung des Reaktors 24 kann in ahnlicher Weise durch Einleiten von Wasserstoff über Leitungen 75 und 76 erfolgen,.™ which is withdrawn via line 50, a middle fraction, withdrawn via line 52 and a heavy fraction, withdrawn via line ^. The heavy fraction is combined with the fraction which has a boiling point at about 538 ° C. and flows in line 54 . Fresh hydrogen can be introduced into the system via line 57. Some of the hydrogen that is obtained in the high pressure separator 15 can be sent back to the reactor 13 via line 60. To regulate the temperature, it is expedient to send some of the hydrogen from line 60 into reactor 13 via lines 71 and 72. The temperature of the reactor 24 can be regulated in a similar manner by introducing hydrogen via lines 75 and 76.

009829/1404 original inspected009829/1404 originally inspected

Das Verfahren der ^r-iinctang; läßt sich, für eine Vielzahl von BeseKvukvKgeii anwenden, darunter Rohöl, bei At mosphärendruck und .,-.,α Vakuum erhaltener Destillationsrückstand, Schieferöle, Xeerranaole, MckstancLsöle'-und dgl. Das Beschiekungsmaterial Vv den katalytischen Reaktor sollte wenigstens 1 % Conradson-Tl:lilc.ißtolf imd ferner wenigstens 10 YoI.-^Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt unter etwa 5?3°0 enthalten* Ein Teil des leiλ1::;·?ι Materials, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren al κ, ^»teilprodukt entsteht t kann sweckmäßigerweise zurückgefv" >xi- *· -r-rden, -um wenigstens einen Teil des in der Beschickung vorhandenen leichteren Materials zu ergänzen. Die Beschikkungen enthalten typische-vweise Teer und Metalle, die beide gewöhnlich arif die Lebensdauer und Aktivität des Katalysators schädlichen Si-Hf Iu3 haben.The procedure of ^ r-iinctang; can be used for a variety of BeseKvukvKgeii, including crude oil, at atmospheric pressure and., -., α vacuum obtained distillation residue, shale oils, Xeerranaole, MckstancLsöle'- and the like. The coating material Vv the catalytic reactor should be at least 1 % Conradson- T l: lilc.isstolf and also contain at least 10% hydrocarbons with a boiling point below about 5-3 ° 0 * A part of the leiλ1 ::; ·? ι material that arises in the process according to the invention as a partial product t can sweckmäßigerweise zurückgefv "> xi * · -r-lems, -um least to supplement the present in the feed lighter material part. the Beschikkungen contain typical-vweise tar and metals, both usually a r if the life and activity of the catalyst have harmful Si - Hf Iu3.

Je nach dem gewünschten Entschwefelungsgrad und dem Beschikkurgsmaterial kann man die ßeaktionsbedingungen abwandeln. Im ersten Reaktor kann die Temperatur des Katalysatorbetts etwa 316 - 4820C, vorzugsweise etwa 3^3 - 1^Hr0Q betragen. Der Wasserstoff-Partialdruck sollte etwa 35 j 2 - 211, vorzugsweise 70,3 - 141 atü betragen. In den Reaktor 13 kann man Wasserstoff in einer Geschwindigkeit von etwa 177 - 3560, vorzugsweise 533 - 1780 ΉίβΡ/wP öl einleiten. Raumgeschwindigkeiten von 0,3 - 1»5 Raumteilen öl pro Raumteil Katalysator und Stunde sind bevorzugt, jedoch lassen sich auch Raumgeschwindigkeiten von 0,1 - 10,0 verwenden. In dem zweiten Reaktor 24 kann die Temperatur etwa 232 - 4820C, der Wasserstoff-Partialdruck etwa 21,1 - 212 atü, die Wasserstoffgeschwindigkeit en etwa 89 - 3560 Nnr/m^ öl und die Raumgeschwindigkeiten 0,1 - 20,0 betragen. Bevorzugte Reaktionsbedingungen sind: Temperatur 260 - 4270C, Wasserstoff-Partialdruck 35,2 - 105 atü, ^-Geschwindigkeiten von etwa 178 - 890 NnrVnr5 öl und Raumgeschwindigkeiten von etwa 0,5 - 10.Depending on the desired degree of desulphurization and the material used, the reaction conditions can be modified. In the first reactor the temperature of the catalyst bed may be about 316 to 482 0 C, preferably from about 3 ^ 3 - 1 ^ Hr be 0 Q. The hydrogen partial pressure should be about 35 j 2-211, preferably 70.3-141 atmospheres. Hydrogen can be introduced into reactor 13 at a rate of about 177-3560, preferably 533-1780 ΉίβΡ / wP oil. Space velocities of 0.3-1.5 parts by volume of oil per part by volume of catalyst and hour are preferred, but space velocities of 0.1-10.0 can also be used. In the second reactor 24, the temperature may be about 232 to 482 0 C, the hydrogen partial pressure is about 21.1 - atm 212, the hydrogen rate en about 89-3560 NNR / m ^ oil and space velocities 0.1 - 20.0 . Preferred reaction conditions are: temperature 260-427 0 C, hydrogen partial pressure from 35.2 to 105 atm, ^ -Speeds of about 178-890 NnrVnr 5 oil and space velocities of about 0,5 - 10.

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Der Wasserstoff kann jeder geeigneten Quelle entstammen, wie Elektrolytwasserstoff, H0 erhalten aus der Partial-Verbrennung eines Kohlenwasserstoffs mit anschließender Eonversion und Reinigung oder als Nebenprodukt der katalytischen Reformierung erhaltener Hp und dgl. Der Wasserstoff soll eine Reinheit von wenigstens 50 YoI.-^ besitzen, befriedigende Ergebnisse wurden mit Wasserstoff erhalten, der eine Reinheit von 75 - 90 VoI.-# besaß.The hydrogen can come from any suitable source, such as electrolyte hydrogen, H 0 obtained from the partial combustion of a hydrocarbon with subsequent conversion and purification or Hp obtained as a by-product of catalytic reforming and the like. The hydrogen should have a purity of at least 50% Satisfactory results have been obtained with hydrogen which has a purity of 75-90% by volume.

Als Katalysatoren für das Verfahren der Erfindung eignen sich Verbindungen der Metalle aus der 8. Gruppe des Periodensystems, wie die Oxide oder Sulfide von Kobalt, Eisen oder Wickel oder ihre Gemische; sie werden zweckmäßigerweise in Verbindung mit einem Oxid oder Sulfid eines Metalls der 6. Gruppe, wie Molybdän oder Wolfram verwendet. Üblicherweise wird der Katalysator in Form des Oxids in dem Reaktor gebracht, wo im Laufe der Reaktion eine gewisse Reduktion oder Sulfidierung eintreten kann, so daß nach einiger Betriebszeit der Katalysator wahrscheinlich aus einer Mischung des Metalls, Metallsulfids und möglicherweise des Oxids besteht. Die Verbindung des Metalls der 8. Gruppe kann in einem Anteil von etwa 1-20 Gew.-% in der Katalysatormischung vertreten sein. Der Anteil der Verbindung des Metalls aus der 6. Gruppe kann etwa 5 - 40 % des Katalysatorgemischs ausmachen. Die hydrierwirksamen Komponenten sind gewöhnlich auf einem feuerfesten anorganischen Oxid, wie AIpO,, ZrO2, SiOp, MgO oder ihren Gemischen als Träger aufgebracht. Besonders geeignete Katalysatoren enthalten Nickel und Wolfram, Kobalt und Molybdän oder Nickel und Molybdän auf einem feuerfesten Träger. Um besonders lange Lebensdauer zu erhalten, soll der im ersten Reaktor benutzte Katalysator, der mit der Beschickung in Berührung kommt, eine spezifische Oberfläche von wenigstensSuitable catalysts for the process of the invention are compounds of the metals from group 8 of the periodic table, such as the oxides or sulfides of cobalt, iron or winding or their mixtures; they are expediently used in conjunction with an oxide or sulfide of a metal of the 6th group, such as molybdenum or tungsten. Usually the catalyst is placed in the reactor in the form of the oxide, where a certain reduction or sulphidation can occur in the course of the reaction, so that after some operating time the catalyst is likely to consist of a mixture of the metal, metal sulphide and possibly the oxide. The compound of the metal of the 8th group can be represented in a proportion of about 1-20% by weight in the catalyst mixture. The proportion of the compound of the metal from the 6th group can make up about 5 - 40 % of the catalyst mixture. The hydrogenation-active components are usually applied to a refractory inorganic oxide such as AlpO ,, ZrO 2 , SiOp, MgO or their mixtures as a carrier. Particularly suitable catalysts contain nickel and tungsten, cobalt and molybdenum or nickel and molybdenum on a refractory support. In order to obtain a particularly long service life, the catalyst used in the first reactor, which comes into contact with the feed, should have a specific surface area of at least

2 22 2

25O m /g, vorzugsweise wenigstens 300 m /g sowie ein Poren-25O m / g, preferably at least 300 m / g and a pore

■x■ x

volumen von wenigstens 0,6 ei /g aufweisen. Der Katalysatorhave volumes of at least 0.6 egg / g. The catalyst

für die erste Reaktionszone soll ferner wenigstens 2 Gew.-% enthalten.for the first reaction zone should also be at least 2 wt .-% contain.

0 0 9 8 2 9 / 1 k 0 4 iAD ORIGiNAL0 0 9 8 2 9/1 k 0 4 iAD ORIGiNAL

Obwohl aus der Zeichnung ersichtlich ist, daß das Substrat von oben nach unten durch das Katalysator-Festbett strömt, ist es möglich, die Reaktanten von unten nach oben oder auch im Gegenstrom durch das Katalysatorbett zu leiten. Ferner kann der Katalysator auch in Form einer Aufschlämmung oder als Fließbett angewendet werden,-Although it can be seen from the drawing that the substrate flows from top to bottom through the fixed catalyst bed, it is possible to pass the reactants through the catalyst bed from bottom to top or in countercurrent. Further The catalyst can also be in the form of a slurry or are used as a fluid bed,

Beispiel IExample I.

Bei diesem Beispiel hatte der Katalysator folgende Zusammensetzung und Eigenschaften:In this example, the composition of the catalyst was as follows and features:

Tabelle 1Table 1

Spezif. Oberfläche, m2/g 312Specific Surface area, m2 / g 312

Porenvolumen, cm*/g 0,66Pore volume, cm * / g 0.66

Schüttgewicht, kp/1 2,307 Zus.setzg., Gew.-%Bulk density, kp / 1 2.307 Additive,% by weight

Co* 2,1Co * 2.1

Mo* 11,0Mo * 11.0

SiO2 2-4SiO 2 2-4

HestHest

* Als Oxide eingesetzt * Used as oxides

Das Einsatzmsterial war ein bei Atmosphärendruck erhaltener Destillationsrückstand von Lago Medio-Rohöl, der 7 »4 Gew.-% Oonradson-Kohlenstoff, 1,85 Gew.-% Schwefel sowie 65 Vol.-% Anteile mit Siedepunkt unter 5380C enthielt. Der Schwefelgehalt der bis zu 538°C siedenden Fraktion betrug 1,34 ^nd &er Schwefelgehalt der über 538°C siedenden Fraktion betrug 2,65The Einsatzmsterial was contained an obtained at atmospheric pressure distillation residue of crude oil Lago Medio, the 7 »4 wt .-% Oonradson-carbon, 1.85 wt .-% sulfur, and 65 vol .-% components having boiling point below 538 0 C. The sulfur content of the fraction boiling up to 538 ° C. was 1.34 and the sulfur content of the fraction boiling above 538 ° C. was 2.65

In Versuch Kr. 1 wurden die Reaktionsbedingungen im wesentlichen konstant gehalten, und die Inaktivierung des Katalysators zeigte sich an durch das Ansteigen des Schwefelgehalts im Produkt.In experiment Kr. 1 the reaction conditions were kept essentially constant, and the inactivation of the catalyst was indicated by the increase in the sulfur content in the product.

009829/ U(H BAOORfGlNAL009829 / U (H BAOORfGlNAL

Die Keaktionsbedingungen und andere Daten für Versuch ITr. 1 zeigt Tabelle 2:The reaction conditions and other data for experiment ITr. 1 Table 2 shows:

Tabelle 2Table 2

Temp, des Katalysatorbetts, 0O Hp-Partialdruck, atü !^-Verhältnis, Nm5/m3 Reinheitsgrad der Gasbeschickung, Vol.-% EU Kaumgeschwindigkeit, v/v/h Betriebszeit, h
ETi + V-ISTiederschlagt Ge\r.-% Schwefel, Gew.-%:
Temp, of the catalyst bed, 0 O Hp partial pressure, atmospheric ratio, Nm 5 / m3 degree of purity of the gas charge, vol .-% EU low velocity, v / v / h operating time, h
ETi + V-ISTdeposit Ge \ r .-% sulfur, wt .-%:

GesamtproduktTotal product

Siedebeginn, 538°0-5380O+ Onset of boiling, 538 ° 0-538 0 O +

* Gew.-% der anfängl. Katalysatorbeladung ** Katalysator regeneriert bei 4924 Std. mit Gemisch bei 0 *% By weight of the initial Catalyst loading ** Catalyst regenerates at 4924 hours with mixture at 0

412412 5948**5948 ** 105105 2020th 890890 1,181.18 8585 0,960.96 0,50.5 1,751.75 134134 16301630 1,51.5 • 9,5• 9.5 0,350.35 1,13 .1.13. 0,250.25 0,75. .0.75. . 0,670.67 1,991.99

In der Figur 2 der Zeichnung wird die Verteilung des Schwefels auf die Beschickung und die flüssigen Produkte gezeigt. Kurve A gibt den Schwefelgehalt des Produkts nach 134 Stunden Betriebszeit wieder, Kurve B nach 1630 Betriebsstunden und Kurve 0 nach 5948 Betriebsstunden. Aus Figur 2 geht hervor, daß mit dem gealterten, einmal regenerierten Katalysator der unter etwa 316°0 siedende Teil des Produkts tatsächlich einen höheren Schwefelgehalt besitzt, als der entsprechend . siedende Anteil des Beschickungsmaterials.In Figure 2 of the drawing, the distribution of sulfur between the feed and the liquid products is shown. Curve A shows the sulfur content of the product after 134 hours of operation, curve B after 1630 hours of operation and Curve 0 after 5948 operating hours. From Figure 2 it can be seen that with the aged, once regenerated catalyst part of the product boiling below about 316 ° 0 actually has a higher sulfur content than the corresponding one. boiling fraction of the feed material.

009829/UOA009829 / UOA

ORIGINALORIGINAL

- 9 ■
Beispiel II
- 9 ■
Example II

In .--.ΐί-.3θΐ£ν Beispiel j das eine Fortsetzung von Beispiel I daretA Li+ 1 v£i»en Beschickung und Katalysators des ersten Reak-,'■„rs. die gleiches wie in Beispiel I. Der Katalysator iia zwzlven Reaktor war ein üblicher Entschwefelungskoiitakt, der '\e> 3ew.-# Kobalt und 10,0 Gew.-% Molybdän auf Al2O3 alsIn -. Ϊ́ί-.3θΐ £ ν Example j which is a continuation of Example I A Li + 1 v £ i »en feed and catalyst of the first reactor -, '■" rs. the same as in Example I. The catalyst in the two reactors was a conventional desulphurisation coefficient which contained> 3% by weight of cobalt and 10.0% by weight of molybdenum on Al 2 O 3

;.1 enthielt. Hier wurde der Ablauf aus dem ersten Reekie :r fraktioniert, die unter 5380C siedende Fraktion im Reaktor -' getrennt entschwefelt und das flüssige Produkt mit der über 53%?3 siedenden Fraktion des Ablaufs von Eeaktor 1 ver-. einigt«;. 1 contained. Here, the flow was from the first Reekie: r fractionated, the boiling below 538 0 C fraction in the reactor - 'desulfurized separated and the liquid product comparable to the 53% 3-boiling fraction of the flow of Eeaktor 1?. agree "

Die Reaktionsbedingungen und andere Daten sind in 3?abelle 3 zusammengesteiltϊThe reaction conditions and other data are in Table 3 put togetherϊ

Tabelle 3Table 3 Reaktor 1Reactor 1 16301630 Reaktor 2Reactor 2 412412 379379 Temp, des Katalysatorbetts,0OTemp, of the catalyst bed, 0 O 105105 0,150.15 52,752.7 H2-Partialdruck, atüH 2 partial pressure, atm 890890 0,710.71 356356 H2-Zulaufveriiältnis, Hnr/m* ölH 2 supply ratio, Hnr / m * oil > 85> 85 8080 Reinheitsgrad des Hp, Vol.-% H,Degree of purity of the Hp, vol .-% H, O^O ^ 2,02.0 Raumgeschwindigkeit, v/v/hSpace velocity, v / v / h 134134 59485948 Betriebsdauer, hOperating time, h Schwefelgehalt, Gew.-%:Sulfur content,% by weight: 0,050.05 0,190.19 in Ablauf Reaktor 2in outflow reactor 2 0,200.20 0,620.62 Ge s amtpr ο duktOverall product

Die erhaltenen Werte zeigen, daß der gealterte Katalysator den schweren Anteil der Beschickung selektiv entschwefelt und daß die Inaktivierungsgeschwindigkeit für die Entschwefelung des leichteren Materials größer ist als die Inaktivierungsgeschwindigkeit für das schwerere Material.The data obtained show that the aged catalyst selectively desulfurizes the heavy portion of the feed and that the rate of inactivation for desulfurization of the lighter material is greater than the inactivation rate for the heavier material.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

00Q829/U0400Q829 / U04

19640901964090

- ίο -- ίο -

Beispiel IIIExample III

Wie das Beispiel zeigt, ist in Anwesenheit von leichterem Material die Inaktivierungsgeschwxndigkext des Katalysators für die Entschwefelung des oberhalb von 538°C siedenden Materials geringer als wenn das leichtere Material nicht anwesend ist« In Versuch Nr. 1 war das Einsatzmaterial ein bei Atmosphärendruck erhaltener Destillationsrückstand von arabischen Eohöl, und in Versuch 2 Vakuumrückstand von arabischen Eohöl. Es wurde der gleiche Katalysator verwendet wie in Beispiel I, und die Eeaktxonsbedingungen wurden im wesentlichen beibehalten, nur die Temperatur wurde in der Weise abgeändert, daß in der über 5380C siedenden Fraktion des Produkts ein ßchwefelgehalt von 1,6 % eingehalten wurde.As the example shows, the inactivation rate of the catalyst for desulphurisation of the material boiling above 538 ° C is lower in the presence of lighter material than when the lighter material is not present Arabian Eohoil, and in Experiment 2 vacuum residue from Arabian Eohoil. It was the same catalyst as used in Example I, and the Eeaktxonsbedingungen were substantially maintained, only the temperature was changed in such a manner that in the 538 0 C boiling fraction of the product a ßchwefelgehalt was observed of 1.6%.

Tabelle 4Table 4 Versuch 1 VersuchAttempt 1 attempt

Beschickung:Feed:

Dichte, 0API 15,4 10,4Density, 0 API 15.4 10.4

Schwefelgehalt, Gew.-% 3,1 3,7Sulfur content, wt% 3.1 3.7

Conradson-Kohlerückstand, Gew.-% 10,9 23,4Conradson coal residue, wt% 10.9 23.4

Metalle, ppmMetals, ppm

Ni 11 24Ni 11 24

V 30 64V 30 64

Destillation, Vol.-%Distillation,% by volume

IBP unter 5380C 55,0IBP below 538 ° C 55.0

über 5380C 45,0 100above 538 0 C 45.0 100

BetriebsbedingungenOperating conditions

H2-Partialdruck, atü 105 105H 2 partial pressure, atu 105 105

H2-Verhältnis, Nm5A5 öl 8.90 89OH 2 ratio, Nm 5 A 5 oil 8.90 89O

H2-Eeinheitsgrad, Vol.-$6 85 85H 2 degree of unit, vol .- $ 6 85 85

Eaumgeschwindigkeit, v/v/h 0,5 0,5Space velocity, v / v / h 0.5 0.5

Anfangstemperatur, 0C 393 393Initial temperature, 0 C 393 393

Temperatur nach 64 Tagen, 0C 400 427Temperature after 64 days, 0 C 400 427

Schwefel in 5380C■+.- Fraktion 1,6 1,59Sulfur in 538 ° C. + .- fraction 1.6 1.59

009829/1009829/1

-u--u-

Nach Versuch 2 ist die in Versuch 1 nach 64 Betriebstagen zu erwartende Temperatur 4080C, da die Beschickung für Versuch nur 45 Vol.-# Material, das unter 5380C siedet, enthält. Die gefundene Temperatur von 4000C zeigt, daß die Iiiaktivierungsgeschwindigkeit des Katalysators in Versuch 1 weniger als halb so groß ist als zu erwarten war. Somit scheint aus den vorstehenden Beispielen hervorzugehen, daß mit einem partiell · inaktivierten Katalysator die Entschwefelung der über 538°C siedenden Fraktion besser gelingt, wenn Gasöl anwesend ist, obwohl die Entschwefelung des Gasöls offenbar von der Anwe- ä senheit der über 538°C siedenden Fraktion behindert wird.After experiment 2, the temperature to be expected in experiment 1 after 64 days of operation is 408 ° C., since the charge for experiment only contains 45 vol. # Of material that boils below 538 ° C. The temperature of 400 0 C found shows that the Iiiaktivierungsgeschwindigkeit the catalyst in Experiment 1 less than half as large as expected. Thus appears from the above examples that the desulfurization of about 538 ° C boiling fraction is more successful with a partially · inactivated catalyst when gas oil is present, although the desulfurization of the gas oil apparently ä by the pres- ence of the boiling over 538 ° C Faction is hindered.

BAD ORtGtNAL 009829/ 1 AOABAD ORtGtNAL 009829/1 AOA

Claims (5)

PatentansprücheClaims Verfahren zur Entschwefelung von Erdöl, das Destillationsrückstände enthält, dadurch gekennzeichnet , daß man ein Ausgangsmaterial, das wenigstens 1 % Kohlerückstand nach Conradson enthält und von dem wenigstens 10 Vol.-% unterhalb von etwa 5380C sieden, einer ersten katalytischen Entschwefelung unterwirft, deren Produkt in eine leichtere Fraktion mit einem Siedepunkt unter etwa 5380O und eine schwere Fraktion auftrennt, die leichtere Fraktion einer 2. katalytischen Entschwefelung, unterzieht und die doppelt entschwefelte leichtere mit der schweren Fraktion vereinigt.A process for the desulfurization of petroleum oil distillation residues, characterized in that a starting material which contains at least 1% carbon residue after Conradson and boil of at least 10 vol .-% below about 538 0 C, subjected to a first catalytic desulfurization whose Product separates into a lighter fraction with a boiling point below about 538 0 O and a heavy fraction, subjects the lighter fraction to a second catalytic desulfurization and combines the doubly desulfurized lighter fraction with the heavy fraction. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Entschwefelung mittels Kobalt- und Molybdän- oder Nickel- und Molybdän-Katalysatoren durchgeführt wird.2) Method according to claim 1, characterized in that that the first desulfurization is carried out using cobalt and molybdenum or nickel and molybdenum catalysts will. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß als Ausgangsmaterial ein Erdöl, das den Rückstand von bei Atmosphärendruck oder im Vakuum destilliertem Rohöl enthält, verwendet wird.3) Method according to claim 1 or 2, characterized in that the starting material is a petroleum, the contains the residue of crude oil distilled at atmospheric pressure or in vacuo. 4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet , daß die 1. Entschwefelung mit einem Katalysator, der eine spezifische Oberfläche von4) Method according to one of claims 1-3 »characterized in that the 1st desulfurization with a catalyst that has a specific surface area of mindestens 250 m /g und ein Porenvolumen von mindestens 0,6 cnr/g besitzt, durchgeführt wird.at least 250 m / g and a pore volume of at least 0.6 cnr / g is carried out. 5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet , daß die 1. Entschwefelung mit einem Katalysator, der wenigstens 2 Gew.-%. SiO2 enthält, durchgeführt wird.5) Method according to one of claims 1-4, characterized in that the 1st desulfurization with a catalyst which is at least 2 wt. %. SiO 2 is carried out. 009829/ UOA009829 / UOA LeerseiteBlank page
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