DE2001134B - Verfahren zur Herstellung von Düsen brennstoffkerosinfraktionen - Google Patents

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der fünften flüssigen Phase zu der zweiten katalytischen Reaktionszone zurückführt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der ersten flüssigen Phase zu der ersten katalytischen Reaktionszone zurückführt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der zweiten dampfförmigen Phase zu der ersten Reaktionszone zurückführt.

5. Verfahren ?iach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der dritten dampfförmigen Phase zu der zweiten Reaktionszone zurückführt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Düsenbrenn»toffkerosinfraktionen aus einem schwefelhaltigen aromatischen Einsatzmaterial mit beträchtlichen Anteilen im Siedebereich oberhalb 288⁰C, insbesondere im Gasölsiedebereich, bei dem das Einsatzmaterial mit Wasserstoff in einer ersten Rjaktionszone einer hydrierenden entschwefelnden Umsetzung an einem Katalysator, der eine Metallkomponente der Gruppe VIa und der Eisengruppe des Periodensystems umfaßt, unterworfen wird, der Ausfluß in einer ersten Trennzone in eine erste dampfförmige und eine erste flüssige Phase getrennt wird, mindestens ein Teil der ersten flüssigen Phase mit Wasserstoff in einer zweiten Reaktionszone einer hydrierenden Umsetzung an einem Katalysator, der eine Edelmetallkomponente der Gruppe VIII des Periodensystems umfaßt, unterworfen wird, der Ausfluß in einer weiteren Trennzone in eine weitere wasserstoffreiche dampfförmige und eine weitere flüssige Phase getrennt wird und die weitere flüssige Phaäe in eine oberhalb 288° C siedende Fraktion und mindestens eine unterhalb 288⁰C siedende Fraktion getrennt wird.

In Verbindung mit diesen Merkmalen ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man

<f

(a) das Einsatzmaterial in der ersten Reaktionszone schweres Wainwright-Gasöl mit einem spezifischen

bei einer Katulysatorbettemperatur im Bereich Gewicht von 0,9147 bei 15,6°C, einer Schwefel-

von 316 bis 454⁰C, einem Druck im Bereich konzentration von 1,23 Gewichtsprozent, einem Stick-

von 68 bis 272 atü und in Gegenwart einer stoff gehalt von 600 Teile je Million, einem Siede-

Wasserstoffmenge von 533 bis 3560Stm³/m^a 5 anfangspunkt von etwa 335⁰C und einem Siedeend-

umsetzt, punkt von etwa 461°C; schweres Redwaur-Gasö!

(bj die Trennung des Ausflusses der ersten Reaktions- mit einem Anfangssiedepunkt von etwa 335°C einem

zone in der ersten Trennzone bei etwa dem £^ied*^e!!^dpun V^T* Hl-r '"If"· '^'S

gleichen Druck wie in der ersten Reaktionszone ^Gewic^ ^v°ⁿ °'?^{866 bei 15}'⁶,^C "^{nd e}T ₇η?τ ?^l

und einer Temperatur von 260 bis 399⁰C vor- ^{1Q von} °·⁶ Gewichtsprozent Schwefel und 700Te₁Ie

_nj_mtm je Million Stickstoff; Virgin-Vakuumgasol aus einem

sauren Wyoming-Rohöl, dessen Eigenschaften nachte) die erste dampfförmige Phase in einer zweiten stehend noch näher angegeben werden.

Trennzone bei etwa dem gleichen Druck wie in Durch das erfindungsgemäße Verfahren können

der ersten Trennzone und einer Temperatur von _l5 derartige OasÖlfraktionen in Kerosine mit guten

15,6 bis 60°C unter Bildung einer wasserstoff- Düsenbrennstoffeigenschaiten umgewandelt werden,

reichen zweiten dampfförmigen Phase und einer Als kritische Eigenschaftskennwerte von Benzin für

zweiten flüssigen Phase trennt, Motorbrennstoffe werden allgemein eine hohe Oktan-

(d) die zweite flüssige Phase in einer dritten Trennzone zahl, eine bestimmte Flüsigkeit, ein geringer Olefinbei an sich bekannten Druck- and Temperatur- ²° gehalt und geringe Konzenvrationen an verunreinibedingungen unter Bildung einer Normal-Düsen- genden Verbindungen angesehen. Demgegenüber werbrennstoffkerosinfraktion mit einem Siedeend- den wesentlich mehr Kriterien zur Kennzeichnung punkt von etwa 288°C und einer dritten flüssigen eines wünschenswerten Brennstoffs für Düsenmaschi-Phase, die oberhalb dieses Endpunktes siedende ^nen herangezogen, und selbst diese werden weiter K ohlenwasserstoffe enthält, trennt, ²5 eingegrenzt, je nach den Besonderheiten der Maschine,

, . .. , .„ .. . .. . . , . der Geschwindigkeit, der Flughöhe, der Fiugentfer-

(e) die dritte flussige Phase und mindestens einen _{n usw Etwa seit 1960 sjnd die} Q_ualitäts- und Teil der ersten flussigen Phase in der zweiten Klassifizierungsmerkmale von Düsenbrennstoffen im Reaktionszone bei einer maximalen Katalysator- allgemeinen der Entwicklung von Düsenmaschinen bettemperatur unterhalb 399'C, einem Druck _{30 ge}f_olgt. Spezifikationen für Düsenbrennstoffe bevon 68 bis 204 atu und in Gegenwart einer _stimmter physikalischer und/oder chemischer Eigen-Wasserstoffmenge von 540 bis 2680 Stm'/m» _schaften ^_{n zu} Düsenbrennstoffbezeichnungen, unter Sättigung aromatischer Kohlenwasserstoffe _wje jp.^ _]p_^ _Jp^ _jp._5f jp._{6> JP}._{8) Jet}._{A und}

^umsetzt> Jet-Al usw., geführt. Wenngleich die zulässigen t0 den Ausfluß der zweiten Reaktionszone in einer 35 Grenzen der als Kriterien für die Bestimmung der vierten Trennzone bei etwa dem gleichen Druck Qualität und Art von Düsenbrennstoffen heran-V'ie in der zweiten Reaktionszone und einer gezogenen Eigenschaften unterschiedlich sind, sind Temperatur von 16 bis 60"C unter Bildung die zur Kennzeichnung der Brennstoffe gewählten einer wasserstoffreichen dritten dampfförmigen Veränderlichen im allgemeinen die gleichen. Zu F'hase und einer vierten flüssigen Phase trennt, 40 diesen Veränderlichen gehören beispielsweise das und spezifische Gewicht, volumetriscne Destillationstem-(g) die vierte flüssige Pha,e in einer fünften Trenn- !»«türen unter Einschluß der Anfangs- und Endzone bei an sich bekannten Druck- und Tempe- Siedepunkte, der Gefrierpunkt, der Flammpunkt, die raturbedingungen unter Bildung einer fünften Luminoszitats-oder Lum.nometerzahl d.e thermische flüssigen Phase, die oberhalb 288⁰C siedende ⁴⁵ Beständigkeit der IPT-Rauchpunkt, der Amlinpunkl Kohlenwasserstoffe enthält, und einer Überschall- ^{und der} ?^shah _c ™ verunreinigenden Verbindunger Düsenbrennstofffraktion trennt. (insbesondere Schwefel und Stickstoff) Die vorstehend gekennzeichneten Düsenbrennstoffe werder in der Literatur als Normal- oder Schallbcreichs·

Gemäß der als maximaler Siedeendpunkt von 5& Düsenbrennstoffe beschrieben. Ein Normal-Düsen

Düsenbrennstoffkerosinfraktionen angesehenen Tem- brennstoff muß nicht für Überschall-Düsenmaschiner

peratur von 288⁰C sind gebräuchliche Einsatz- geeignet sein. Die für Überschall-Düsenflugzeugi

materialien somit Vakuumgasöle und/oder Koker- erforderlichen Düsenbrennstoffspezifikationen sollet

gasöle, aber auch aus irgendeinem vorhergehenden weiter eingeschränkt werden. Beispielsweise fällt ein<

Umwandlungsverfahren stammende Gasöle, beispiels- 55 gegebene Kerosinfraktion, die derzeit die Spczifika

weise bei der Umwandlung von Schwarzölen erhal- tionen hinsichtlich JP-8-Brennstoff erfüllt, aus dei

tene Vakuumgasöle. Als Beispiele für geeignete vorgeschlagenen Grenzen für Überschall-Düsenbrenn

Einsiitzmaterialien seien genannt: Gemische aus stoffe heraus.

Kokcrgasöl, Dieselöl und leichtem Gasöl, z. B. mit Ein Vergleich der im einzelnen gestellten Anfor

einem spezifischen Gewicht von etwa 0,8905 bei 60 derungen findet sich in den ASTM-Specification

15,6^CC, einem Schwefelgehalt von etwa 1,36 Ge- for Aviation Turbine Fuels, ASTM-Bezeichnunj

wichtsprozent, jinem Anfangssiedepunkt von etwa D-1655-67T. Ein Vergleich kann etwa für die Düsen

205° C und einem Siedeendpunkt von etwa 463°C; brennstoffe gezogen werden, die gewöhnlich als Jet-A

schweres Lloydminster-Gasöl mit einem Schwefel- Jet-Al (die beide auch als JP-5 bezeichnet werden

gehalt von etwa 2,2 Gewichtsprozent, 600 Teile je 65 und Jet-B (auch JP-8 genannt) bezeichnet werden

Million Stickstoff, einem spezifischen Gewicht von Einige der wichtigeren Eigenschaftsanforderunge

etwa 0,9248 bei 15,6°C, einem Anfangssiedepunkt sind zur Erleichterung eines Überblicks in der nach

von 321°C und einem Siedeendpunkt von 432°C; stehenden Tabelle I wiedergegeben:

5 ^ 6

Tabelle I
Eigensehaftsforderungen bei Normal-Düsenbrennstoff

Jet-Α

DüsenbrennstofTtyp Jet-A-1 ι

Jet-B

Spezifisches Gewicht, mindestens .. Spezifisches Gewicht, höchstens .... ASTM-Destillation. C

10,0% höchstens

20,0°/₀ höchstens

50.0% höchstens

90,0°/„ höchstens

Endpunkt

Flammpunkt, C, mindestens

Gefrierpunkt, C, höchstens

Schwefel, %, höchstens

Rauchpunkt, mm

Aromaten, Volumprozent, höchstens

0,7753 0.8299

204 232

288 44 -37 0,3 25 20

0,7753 0,8299

204 232

288

44

-48

0,3

25

20

0,7507 0,8017

143 188 243

-49 0,3

20

Es ist veranschlagt worden, daß der Bedarf an Wenngleich als sicher angesehen werden kann, daß

Normal-Düsenbrennstoff der vorstehenden Art durch die Grv öraumdüsenflugzeuge und Überschalldüsendie Luftverkehrsindustrie allein in den Vereinigten 35 maschinen insgesamt den Bedarf an Düsenbrenn-Staaten von Amerika spätestens bis 1975 auf etwa Stoffen wesentlich steigern werden, ist es nicht mög-178 Millionen Liter je Tag zunehmen wird. Das lieh, die genaue Menge zahlenmäßig, etwa in m^s Tag, potentielle Angebot, geschätzt auf etwa 350 Millionen vorherzusagen. Da die Übersdialldüsenflugzeuge die Liter je Tag bis 1975, an Petroleumfraktionen im normalen Düsenmaschinen heutiger Verwendung ver-Siedebereich von etwa 157 bis etwa 260'C scheint 30 drängen, wird der Bedarf an Normaldüsenbrennstoff mehr als ausreichend zur Deckung dieses Bedarfs sicher abnehmen, wobei jedoch der Gesamtbedarf zu sein. Dabei ist jedoch zu beachten, daß diese an Schallbereichs- und Überschallbereichs-Düsenbesondere Siedebereichsfraktion auch zur Bedarfs- brennstoffen zusammengenommen mit Sicherheit zudeckung von anderen Brennstoffen einschließlich nehmen wird. Es sind daher in Zukunft Schwierig-Militär .'P-4 und JP-5, Diesel brennstoffen, Heizölen 35 ketten infolge des gleichzeitigen großen Bedarfs und Kerosin, Benzin und petrochemischen Einsatz- sowohl an Überschall- als auch an Schallbereichsmatenlaien beitragen muß. Vor 1975 wird der Ein- Düsenbrennstoffen zu erwarten,
satz von Großraumdüsenflugzeugen und Überschall- Es ist bereits ein Verfahren bekannt (USA.-Patent-

transportmitteln nur zu einer Steigerung des Bedarfs schrift 3 294 673), bei dem eine stickstoff- und schwefelan Düsenbrennstoffkerosinen fuhren, infolge eines 40 haltige Kohlenwasserstoffbeschickung, die oberhalb bedeutend erhöhten Brennstoffverbrauchs durch 204 C siedet, zunächst an einem Hydrierkatalysator wachsende Größe und Geschwindigkeit. unter Hydrierbedingungen umgesetzt wird, der Aus-

Zur Gegenüberstellung mit den vorstehend auf- fluß in einem Hochdruckabscheider in einen unter geführten Anforderungen an Normaldüsenbrennstoff Normalbedingungen gasförmigen und einen unter sind einige der vorgeschlagenen Eigenschaften für 45 Normalbedingungen flüssigen Anteil getrennt wird, Überschalldüsenbrennstoffe in der nachstehenden ab- der gasförmige Anteil zur Entfernung de* darin gekürzten Tabelle II angegeben: enthaltenen Ammoniaks gewaschen und dann mit

dem flüssigen Anteil zu einem Gemisch vereinigt

Tabelle Il wird, worauf diese Mischbeschickung an einem

Vorgesehene Anforderungen für Überschall-Düsen- _5o Hydrokrackkatalysator unter Hydrokrackbedingungen

brennstoffe umgesetzt wird. Der sich daraus ergebende Ausfluß

Spezifisches Gewicht 0.8035 ™^rd wiederum in einem Hochdruckabscheider in

ASTM-Destillation. ^CC ^eine flössige und eine gasförmige Phase getrennt und

Siedebeginn 195 die flössige Phase wird in einer Kolonne in eine

10,0% 206 55 oberhalb 288^: C siedende und mindestens eine unter-

9O₅O⁰/ 239 halb 288^: C siedende Fraktion getrennt.

Endpunkt 259 ^Be· diesem bekannten Verfahren werden die Tren-

Gefrierpunkt, "C —50 nungen der Produktausflüsse nach den beiden Reak-

Flammpunkt^ ^c C 77 tionszonen in anderer Weise durchgeführt als bei

Schwefel, Gewichtsprozent 0,0001 &° dem vorliegenden Verfahren, und es findet vor der

Anilinpunkt, ⁰C 75 Aufgabe in die zweite Reaktionszone keine Fraktio-

Aromaten, Volumprozent 2,0 nierung des aus der ersten Reaktiouszone kom-

Rauchpunkt, mm 35 menden Ausflusses statt, die es erlauben würden,

ein Endprodukt in Form einer Normal-Ε asenbrenn-

Die in der vorstehenden Tabelle II aufgeführten 65 stoffkerosinfraktion abzuziehen. Der durch Um-Anforderungen beruhen auf der Veröffentlichung von Setzung in der ersten Reaktionszone gebildete Schwe-D. H. Stormont in »Oil & Gas Journal«, S. 39 felwasserstoff wird, im Gegensatz zum Ammoniak, bis 42. 15. Mai 1967. nicht entfernt und ist daher nach dem Mischen der

^v 8

gasförmigen und flüssigen Phase wieder in dem aus peratur eines gegebenen, in ein bestimmtes Gefäß der ersten Reaktionszone kommenden Ausfluß ent* eintretenden Stroms im wesentlichen die gleiche ist halten. Während bei dem vorliegenden Verfahren wie die Temperatur des Stroms bei seinem Austritt die hydrierende Umsetzung mit Wasserstoff in der aus dem unmittelbar stromaufwärts davon gelegenen «weiten P-taktionszone bei den angegebenen Bedin- 5 Gefäß, abgesehen von dem Temperaturabfall infolge eungen insbesondere zur Sättigung aromatischer normalen Wärmeverlüstes und einem gegebenenfalls kohlenwasserstoffe durchgeführt wird, handelt es eintretenden Temperaturabfall durch Umwandlung lieh bei dem bekannten Verfahren um eine normale von sensibler Wärme in latente Wärme infolge Ver* Hydrokrackung. Hinzu kommen die Unterschiede dampfung. Der Ausdruck »Halb-Reihenfluß« oder fcuf Grund der anderartigen Bereitung der Reaktor- io eine ähnliche Bezeichnung kennzeichnet eine Fließbeschickung. Die aus dieser Literaturstelle bekannte anordnung, bei der ein Teil des Produktausflusses Arbeitsweise ist daher nach dem Verfahren der aus der ersten katalytischer! Reaktionszone bei etwa Erfindung nicht vorgesehen. dem gleichen Druck in die zweite katalytische Reak-

Mit Hilfe der Erfindung wird die Aufgabe gelöst, tionszone geleitet wird. In vielen Fällen braucht tin einfaches und zuverlässiges Verfahren zur Um- 15 diese Beschickung für die zweite Reaktionszone nicht Wandlung schwerer Kohlenwasserstoffeinsatzmateria- erhitzt zu werden, sondern kann bei etwa der gleichen lien der angegebenen Art in Düsenbrennstoffkerosin- Temperatur, wie sie beim Austritt aus der ersten fraktionen, die die für Überschall-Düsenmaschinen Trennzone vorliegt, eingeführt werden,
gegebenen Anforderungen erfüllen, zu schaffen, das Vorzugsweise umfaßt der in der ersten katalytischen Ku einer gleichzeitigen Erzeugung von Schallbereichs- ao Reaktionszone angeordnete Katalysator eine MetalliDüsenbrennstoffen führt. Dabei werden durch die komponente aus der Gruppe VIa und der Eisenvorgeschriebene besondere Verknüpfung und gegen- gruppe des Periodensystems. Dieser Katalysator dient seitige Abstimmung der spezifischen Umsetzungs-, in erster Linie zur Herbeiführung einer im wesent-Trenn- und Rück Vermischungsmaßnahmen in ein- liehen vollständigen Entschwefelung des Kohlenfacher und zuverlässiger Weise die gewünschten «5 wasserstoffeinsatzinaterials bei vergleichsweise milden beiden schwefelfreien Düsenbrennstoffe gewonnen, Betriebsbedingungen, d. h. vergleichsweise geringer bei gleichzeitiger Erzeugung weiterer hochwertiger Betriebsschärfe. Der Katalysator, der in der zweiten Produkte. Die überwiegende Durchführung der Tren· Reaktionszone zur Sättigung aromatischer Kohlennungen nach den Reaktionsstufen durch einfache Wasserstoffe und zur Hydrokrackung von Anteilen Phasentrennungen von gasförmiger und flüssiger 30 im Gasölsiedebereich in Kerosinfraktionsanteile verPhase begünstigt dabei einen sowohl betriebstechnisch wendet wird, umfaßt vorzugsweise eine Edelmetallals auch kostenmäßig geringen Aufwand. komponente der Gruppe VIII. Zwischen den beiden

Fine bevorzugte Ausführungsform umfaßt die ReaktiorsA nen befindet sich ein Heißabscheider.

Rückführung mindestens eines Teils der fünften der bei etwa dem gleichen Druck wie die erste Reak-

flüssigen Phase zu der zweiten katalytischen Reak- 35 tionszone und bei einer Temperatur im Bereich von

tionszone. vorzugsweise 260 bis 427 C. besonders bevorzugt

Was die beiden Reaktoreinrchtungen des Verfah- von 288 bis 399 C. betrieben wird. Die flüssige Phase rens gemäß der Erfindung betrifft, so werden der aus dem Heißabscheider wird bei etwa dem gleichen Katalysator und die Betriebsbedingungen für den Druck in die zweite katalytische Reaktionszone einersten Reaktor so gewählt, daß eine möglichst voll- 4° geführt, häufig ohne irgendeine wesentliche Ändeständige Entschwefelung des Einsatzmaterials bei rung der Temperatur.

gleichzeitiger Umwandlung schwererer Kohlenwasser- Metal'komponenten, gewählt aus den Metallen stoffe in einen von etwa 149 bis etwa 288 C siedenden der Gruppen VIa und VIII des Periodensystems und Normal- oder Schallbereichs-Düsenbrennstoff und deren Verbindungen sind geeignet: hierzu gehören Kohlenwasserstoffe im Benzinsiedebereich eintritt. 45 insbesondere Chrom. Molybdän, Wolfram. Eisen, Der Produktausfluß der ersten Reaktionszone wird Ruthenium. Osmium. Kobalt, Rhodium. Iridium, in einer solchen Weise getrennt, daß der Normal- Nickel. Palladium. Wenngleich weder d«e genaue düsenbrennstoff als ein Produktstrom anfällt; der Zusammensetzung noch das Verfahren zur Herstelschwerere Anteil dient als Einsatzmaterial, in einer lung des Katalysators wesentliche Merkmale der Halb-Reihenfließschaltung, für die zweite Reaktions- 50 Erfindung darstellen, wird die Einhaltung gewisser zone. Die Hauptaufgabe der zweiten Reaktionszone Gesichtspunkte bevorzugt. Da es sich bei den Einsatzbesteht darin, Aromaten zu sättigen und gleichzeitig materialien für das Verfahren gemäß der Erfindung die schweren Gasölkomponenten in Kohlenwasser- um Gasölfraktionen handelt, von denen ein beträchtstoffe vom Kerosinsiedebereich, die zur Verwendung !icher Anteil oberhalb des Kerosinsiedebereichs (d. h. als ÜberschaH-Düsenbrennstoffe geeignet sind, zu 35 oberhalb etwa 288C) siedet, wird es beispielsweise kracken. bevorzugt, daß die Komponenten des Katalysators

Die nachstehenden Definitionen dienen /ur Klar- die Fähigkeit zur Herbeiführung eines gewissen stellung einiger in den Unterlagen verwendeter Be- Grades an Hydrokrackung bei gleichzeitiger Erzeugriffe. l)er Ausdruck »etwa der gleiche Druck wie« gung eines im wesentlichen schwefelfreien, bei Nor- oder eine ähnliche Formulierung gibt an, daß der 6° malbedingungen flüssigen Kohlenwasserstoffprodukts Druck, unter dem ein gegebenes Gefäß oder ein besitzen. Geeignete kavalytische Zusammensetzungen Abschnitt des Systems gehalten wird, der gleiche zur Herbeiführung der Entschwefelungsreaktionen in wie der Druck in dem unmittelbar stromaufwärts der ersten Reaktionszone umfassen im allgemeinen davon gelegenen Gefäß ist. verringert nur um den von 4,0 bis 40,0 Gewichtsprozent einer Metallkom-Druckabfali, der natürlicherweise infolge des Medien- 65 ponente der Gruppe VIa und 1,0 bis 6,0 Gewichtsflusses durch das System auftritt. Entsprechend gibt OTOzent einer Metallkomponente der Eisengruppe, der Ausdruck »etwa die gleiche Temperatur wie« Diese Gehaltsangaben sind, genauso wie nachstehend oder eine ähnliche Formulierung an, daß die Tem- noch angegebene Werte, auf Basis der elementaren

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Metalle berechnet, ohne Rücksicht auf den genauen Flüssigkeit, dtfiniert als Volumina flüssiger Kohlen-

Zustand, in dem sie im Einzelfall in dem Katalysator Wasserstoffbeschickung je Stunde und je Volumen

vorliegen. Diese katalytisch aktiven Komponenten Katalysator, liegt im Bereich von 0,4 bis 3,5.

sind im allgemeinen mit einem geeigneten silicium- Der gesamte Produktausfluß wird ohne eine wesent-

dioxydhaitigen, hochschmelzenden anorganischen 5 liehe Änderung des Drucks, jedoch manchmal bei

Oxydträgermaterial vereinigt, wobei die Menge an einer tieferen Temperatur von 288 bis 399° C, in

Siliciumdioxyd allgemein den Grad der Hydrokrack- einen Heißabscheider eingeführt. Eine dampfförmige

aktivität bestimmt. Zu geeigneten hochschmelzenden Phase, die Wasserstoff, Schwefelwasserstoff, Ammo-

anorganischen Oxyden gehören Aluminiumoxyd, Zir- niak, bei Normalbedingungen gasförmige Kohlen-

konoxyd, Magnesiumoxyd. Titanoxyd. Thoriumoxyd, »o Wasserstoffe, Butane. Pentane und unterhalb etwa

Boroxyd, Hafniumoxyd. Eine andere Gruppe geeig- 288 C siedende schwerere Kohlenwasserstoffe um-

neter Träger bilden jene Materialien, die in Ver- faßt, wird aus dem Heißabscheider abgezogen und

einigung damit etwa 5.0 bis etwa 35.0 Gewichts- bei einer Temperatur im Bereich von 16 bis 60 C

prozent Borphosphat aufweisen. Im allgemeinen wird in einen Kaltabscheider eingeführt. Die Temperatur

das Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Gewichtsverhält- 15 des in den Heißabscheider eintretenden Stroms wird

nis im Bereich von 10:90 bis 80:20 liegen. bei einem Wert gehalten, bei dem sichergestellt ist.

Für die zweite Reaktionszone werden Katalysatoren daß im wesentlichen alle Normal-Düsenbrennstoffbevorzugt, die Metallkomponenten aus der Gruppe komponenten, beispielsweise im Siedebereich von 149 VIII in Mengen im Bereich von 0,01 bis 5.0 Gewichts- bis 288C. in die Dampfphase mitgeführt werden, prozent umfassen. Da bei dem Verfahren gemäß der *° während im wesentlichen alle Kohlenwasserstoff-Erfindung ein Heißabscheider zur Bildung der flüssigen anteile. die oberhalb einer Temperatur von etwa 288 C Beschickung für die zweite Reaktionszone verwendet sieden, aus dem Heißabscheider als flüssige Phase wird, kann mindestens eine geringe Menge an gelöstem abgezogen werden. Kondensierte, bei Normalbedin-Schwefelwasserstoff. herrührend aus der Umwandlung gungen flüssige Kohlenwasserstoffe werden aus dem schwefelhaltiger Verbindungen in der ersten Reak- »5 Kaltabscheider entfernt und in einer Produktgewintionszone, dem zweiten Reaktor zugeführt werden. nungseinrichtung, z. B. einer Destillationskolonne. Die genannten katalytischen Komponenten liegen verarbeitet, um die gewünschte Düsenbrennstoffzweckmäßig ebenfalls in Vereinigung mil einem oder fraktion zu gewinnen.

mehreren der vorstehend angeführten hochschmel- Nach einer Ausführungsform wird, je nach dem zenden anorganischen Oxvde \or. wobei es sich in 30 Einsatzm-Merial. ein Teil der aus dem Heißabscheider manchen Fällen um kristalline Aluminosilicate oder abgezogenen flüssigen Phase zur Vereinigung mit ein /eolithisches Material handeln kann. Derartig: dem frischen (iasöleinsatzmateriai zu der ersten katalv tische Bestandteile, verschiedene 7usaminen- Reaktionszone zurückgeführt. Diese Arbeitsweise Setzungen davon und Verfahren zu ihrer Herstellung ergibt auch eine gewisse vorteilhafte Flexibilität hinsind auf dem Fachgebiet bekannt. 35 sichtlich der Menge an Normal-Düsenbrennstoff, da

Bei der Durchführung des Verfahrens der F.rfin- die schwereren Komponenten erneut Bedingungen

dung wird das Finsitzmaterial. z. B. ein Vakuum- ausgesetzt werden, die zum Teil zu einer Hydro-

gasöl aus einem sauren Wyoming-Rohöl, mit einem krackung führen. Geeignete Beschickungsverhältnisse

Schwefelgehalt von etw\: 2.42 Gewichtsprozent, einem der vereinigten Beschickung, definiert als Volumina

Anfar.gssiedepunkt von 282 C. einem Siedeendpunkt 40 gesamter flüssiger Beschickung je Volumen Kohlen-

von 546 Γ und einem Gehalt von etwa 50.5 Gewichts- wasserstofffrischbeschickung. liegen im Bereich von

prozent aromatischen Kohlenwasserstoffen, mit Rück- 1.1 bis 3.5. Der Anteil der flüssigen Phase, der nichi

führwasserstoff in einer Menge v^n 533 bis 3560 Stan- zurückgeführt wird, bildet einen Teil de." flüssiger

dard-m³ je 1000 Liter (Stm³ m³) vermischt. Nach Gesamtbeschickung für die zweite katalytische Reak

einem geeigneten Wärmeaustausch mit verschiedenen 45 tionszone. Wie bereits erwähnt, wird die flüssige Phas<

heißen Produktausflußströmen wird das Kohlen- aus dem Kaltabscheider einer Produktgew innungs

wasserstoff-Wasserstoff-Gemisch auf eine solche Tem- einrichtung zugeführt, um eine Normal-Düsenbrenn

peratur erhitzt, daß die Katalysatorbettemperatur Stofffraktion m gewinnen: die dabei anfallend«

im Bereich von 316 bis höchstens 454'C liegt. Die Bodenfraktion, die jene Kohlenwasserstoffe enthält

Katalysatorbetteinlaßtemperatur wird so geregelt, daß 5° welche oberhalb des gewünschten Siedeendpunkt

die Bettauslaßtemperatur einen Höchstwert von der Normal-Düsenbrennstofffraktion sieden, wird mi

454^:C. vorzugsweise 427"C. nicht überschreitet. Da der flüssigen Phase aus dem Heißabscheider ver

die Hauptreaktionen exotherm sind, tritt beim Durch- einigt und dient als Beschickung für die zweite kan

gang des Einsatzmaterials durch das Katalysatorbett Mische Reaktionszone.

ein Temperaturanstieg auf. Nach einer besonders 55 Der in der zweiten Reaktionszone angeordnet

bevorzugten Arbeitsweise wird der Temperaturanstieg Katalysator kann beispielsweise eine Zusammen

in der ersten katalytischen Reaktionszone auf etwa Setzung von etwa OA Gewichtsprozent Platin, berecli

56"C beschränkt. Zu diesem Zweck können in her- net als Element, in Vereinigung mit einem hocl·

kömmlicher Weise Kühiströme, an einer oder meh- schmelzenden anorganischen Oxyd aus 75,0 Gt

reren zwischenliegenden Stellen der Reaktionszone. 60 wichtsprozent Siliciumdioxyd und 25.0 Gewicht!

angewendet werden. Die Reaktionszone enthält bei- prozent Aluminiumoxyd umfassen. Die Reaktion: spielsweise einen Kataly ator aus 1.8 Gewichts- zone wird bei einem Druck oberhalb 68 atü gehaltei

prozent Nickel und 16.0 Gewichtsprozent Molybdän mit einer oberen Grenze von 204 atü. Die Wasse; in Vereinigung mit einem Trägermaterial aus 63,0 Ge- Stoffzirkulationsrate beträgt mindestens etwa 540Stm wichtsprozent Aluminiumoxyd und 37,0 Gewichts- 65 m³, mit einer oberen Grenze von etwa 2680 Stm^3/m prozent Siliciumdioxyd. Die Reaktionszone wird Die stündliche Raumströmungsgeschwindigkeit d< unter einem Druck von 68 bis 272 atü gehalten. Flüssigkeit liegt im Bereich von 0,5 bis 4,0. Es wii Die stündliche Raumströmungsgeschwindigkeit der besonders bevorzugt, die maximale Katalysatorbet

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temperatur bei einem Wert nicht über 399' C zu halten. Demgemäß kann es in manchen Fällen erforderlich sein, den bei normalen Bedingungen flüssigen Anteil des Produktausflusses der ersten Reaktionszone als Wärmeaustauschmedium zu benutzen, um seine Temperatur zwecks Steuerung der Maximaltemperatur des Katalysators in der zweiten Reaktionszone 2-.U senken. Bei vielen Anwendungen des Verfallen? gemäß der Erfindung wird die Einlaßtempelatur des Katalysatorbetts in der zweiten katalytischen Reaktionszone im Bereich von 288 bis 371' C liegen. Wie vorausgehend in Verbindung mit der ersten kataly ischen Reaktionszone angegeben wurde, tritt bei Durchgang des Einsatzmaterials durch das Katalysatorbett ein Temperaturanstieg auf. Hinsichtlich ler zweiten katalytischen Reaktionszone wird es kevonugt, diesen Temperaturanstieg auf etwa 28 C Iu begrenzen, und zu diesem Zweck können in herkömmlicher Weise Kühlmittelströme an einer oder mehreren zwischengeschalteten Stellen in der Reaktionszone zur Anwendung kommen. Der gesamte froduttausfluß aus der zweiten katalytischen Reak-Honsznne wird in einen zweiten Kaltabscheider eingeführt, bei etwa dem gleichen Druck und bei einer Temperatur im Bereich von 16 bis 60 C. Die weitgehend dampfförmige Phase aus dem Kaltabscheider, dem der Ausfluß der zweiten katalytischen Reaktionstone zugeführt wird, ist im wesentlichen frei von verunreinigendem Schwefelwasserstoff. In vielen Fällen wird der Betrieb des CiesamtVerfahrens jedoch erleichtert, insbesondere bei Anlagen großtechnischen Maßstabs, wenn die Dämpfephasen aus beiden Kaltabscheidern vereinigt und in Mischung miteinander in eine Schwefel-asserstoffentfernungseinrichtung eingeführt werden. Nach Verdichtung auf den gewünschten Betriebsdruck wird dann eine im wesentlichen schwefel wasserst off freie wasserstoff reiche Dampfphase als Rückführmaterial für sowohl die erste als auch die /weite Reaktionszone benutzt.

Der bei Normalbedingungen flüssige Kohlenwasser-Stoffanteil aus der zweiten katalytischen Reaktionszone wird von dem Kaltabscheider abgezogen und in eine Produkttrenneinrichtung eingeführt, die von dem Produktgewinnungssystem, das in Verbindung mit dem bei Normalbedingungen flüssigen Ausfluß der ersten Reaktionszone benutzt wird, getrennt ist. Wie vorstehend dargelegt, unterscheiden sich die an die Eigenschaften von Schallbereichs- oder Normal-Düsenbrennstoffen gestellten Forderungen beträchtlch von den Forderungen für Überschall-Düsen-Irennstoffe. Demgemäß werden bei dem Verfahren gemäß der Erfindung, das für die gleichzeitige Erzeugung der beiden Arten von Düsenbrennstoffen geeignet ■nd ausgelegt ist, getrennte Produktgewinnungseinrichtungen benutzt, um sicherzustellen, daß die beiden Produktströme nicht vermischt werden. Der bei Kormalbedingungen flüssige Produktausfluß der zweiten Reaktionszone kann beispielsweise so getrennt »erden, daß sich folgende Fraktionen ergeben: Ein bei Normalbedingungen gasförmiger Strom, der Butane, leichtere Kohlenwasserstoffe und andere gasförmige Komponenten umfaßt; eine Pentan- und Hexanfraktion, die als Motorbrennstoffmischkomponente verwendet werden kann; eine Motorbrennstofffraktion im Bereich von Heptan bis 191° C, die z. B. in Verbindung mit anderen ähnlich zusammengesetzlen Raffinerieströmen als Einsatzmaterial für eine katalytische Reformiereinrichtung verwendet werden kann: das gewünschte Überschall-Düsenbrennstoff kerosin, z. B. mit einem Siedebereich von 191 bis 277°C, und ein Bodenstrom, der die Kohlenwasserstoffanteile umfaßt, die bei einer Temperatur oberhalb des gewünschten Endpunktes das Überschalldüsenbrennstoffs sieden. Dieser Bodenstrom wird zweckmäßig zurückgeführt und mit der Beschickung für die zweite katalytische Reaktionszone vereinigt, gewöhnlich in einem vereinigten Beschickungsverhältnis von 1,25 bis 4,5.

Tn der Zeichnung ist ein vereinfachtes Fließbild für die Durchführung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung zeigt nur die Gefäße und Betriebsleitungen, die für ein Verständnis dieser Ausführungsform erfotderlich sind. Verschiedene für das Verständnis entbehrliche Hilfseinrichtungen wurden fortgelassen.

Das Einsatzmaterial, beispielsweise ein Vakuumgasöl aus einem sauren Wyoming-Rohöl, wird durch

ao eint' Leitung 1 in das Verfahren eingeführt. Die Eigenschaften des Einsatzmaterials sind in der Tabelle TII zusammengefaßt.

Tabelle III
Eigenschaften des Einsatzmaterials

Spezifisches Gewicht bei 15.6^;C 0,9267

ASTM-Destillation. C

Siedebeginn 310

5.0° „ 338

10,0% 371

30.0" „ 420

50.0" „ 449

70.0° „ 480

90.0° „ 513

95.0" ₀ 530

Endpunkt 546

Schwefel, Gewichtsprozent 2.42

Stickstoff, Gewichtsteile je Million 1300

Bromzahl 2.9

ASTM-Elution, Gewichtsprozent

Aromaten 50,5

Nicht-Aromaten 49.5

Anilinpunkt, C 82

Gießpunkt, C 21

Das Einsatzmaterial wird in der Leitung 1 ml· einem Rückführwasserstoffstrom, der aus einer Lei tung 2 kommt, in einer Menge von etwa 1070 Stm³/m^; vermischt. Die Einsatzmaterialzuführungsrate betrag etwa 1540 m³ Tag. und es ist gefordert, dieses Ein satzmaterial in Düsenbrennstoffe in einer Ausbeut« von etwa 50,0 Volumprozent (etwa die Hälfte Über schall-Düsenbrennstoff) umzuwandeln. Bei der dar gestellten Ausführungsform fließt das Einsatzmaterial Wasserstoff-Gemisch, nach Wärmeaustausch mit ver hältnismäßig heißen Ausflußströmen, weiter durcl die Leitung 1 in einen Erhitzer 4. Bei dem angegebene! Einsatzmatcrial und der gewünschten Verteilung de Düsen-Brennstoffkomponenten ist es für den Betriel nicht notwendig, einen flüssigen Rückführstrom mi dem Einsatzmaterial der Leitung 1 zu vermischen Wenn eine solche Arbeitsweise jedoch für zweck mäßig angesehen wird, wird das Rückführmaterk durch eine Leitung 3 in das Einsatzmateriai cinge mischt.

2387

Der Erhitzer 4 steigert die Temperatur des eintretenden Stroms auf eine Höhe von etwa 357^CC, gemessen am Einlaß zu dem in einem Reaktor 6 angeordneten Katalysatorbett. Das erhitzte Gemisch wird dann durch eine Leitung 5 in den Reaktor 6 eingeführt. Der Ausfluß aus dem Reaktor 6 wird durch eine Leitung 7 bei einer Temperatur von etwa 413^CC abgezogen. Bei dem im Reaktor6 angeordneten Katalysator handelt es sich im wesentlichen um einen Entschwefelungskatalysator mit einer gewissen Hydrokrackaktivität, der bei dem vorliegenden Beispiel 1,8 Gewichtsprozent Nickel und 16,0 Gewichtsprozent Molybdän, berechnet als elementare Metalle, in Vereinigung mit einem Trägermaterial aus 63,0 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd und 37,0Gewichtsprozent Siliciumdioxyd umfaßt. Das Einsatzmaterial fließt bei einem Druck von etwa 102 atü mit einer stündlichen Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit von etwa 0,60 durch den Katalysator.

Bestandteilsanalysen des aus dem Reaktor 6 durch die Leitung 7 abgezogenen Produktausflusses sind in der nachstehenden Tabelle IV angegeben; sie zeigen einen Wasserstoffverbrauch (Lösungsverlust nicht mitgerechnet) von etwa 217 Stm³/m³. Die in de - Tabelle IV angegebenen Werte berücksichtigen 1,99 Gewichtsprozent Wasserstoff, bezogen auf das Frischeinsatzmaterial.

Tabelle IV
Analysen des Ausflußstromes aus dem Reaktor 6

Komponente

Ammoniak

Schwefelwasserstoff

Methan

Äthan

Propan

Butane

Pentane

Hexane

Heptan bis 149⁰C

149 bis 288⁰C

288°Cund darüber

Summe:

Gewichtsprozent

0,16
2,57
0,30
0,35
0,60
0,90
0,80
0,70
4,52
22,99
68,10

Volumprozent

1,45

1,18

0,93

5,65

26,20

73,50

101,99 108,91

Der heiße Reaktionszonenausfluß der Leitung 7 wird als Wärmeaustauschmedium benutzt, um seine Temperatur auf etwa 316° C zu verringern, und fließt dann weiter durch die Leitung 7 in einen Heißabscheider 8. Eine erste zur Hauptsache dampfförmige Phase, die im wesentlichen alle unterhalb einer Temperatur von etwa 288⁰C siedenden Anteile ent· hält und im wesentlichen frei von oberhalb 288°C siedenden Kohlenwasserstoffanteilen ist, wird durch eine Leitung 9 abgenommen, auf eine Temperatur von etwa 38 "C gekühlt und in einen Kaltabscheider 10 eingeführt. Eine zweite zur Hauptsache dampfförmige Phase wird aus dem Kaltabscheider 10 mittels eines Umwälzkompressors (nicht dargestellt) abgezogen und fließt durch die Leitung 2 zur Vermischung mit dem fiinsatzmaterial der Leitung 1. Ergänzungswasserstoff zur Auffüllung des im Verfahren ver brauchten Wasserstoffs kann von irgendeiner geeigneten äußeren Quelle an irgendeiner geeigneten Stelle in die Verfahrensanlage eingeführt werden. Wie vorstehend dargelegt, kann die dampfförmige Phase der Leitung 2, sofern erforderlich, zur Entfernung von anderen gasförmigen Bestandteilen als Wasserstoff behandelt werden, um die Wasserstoffkcnzentration bei mindestens etwa 80,0 Molprozent zu halten. Derartige Behandlungseinrichtungen sind auf

ίο dem Fachgebiet bekannt und daher in der Zeichnung nicht dargestellt.

Eine erste zur Hauptsache flüssige Phase wird von dem Heißabscheider 8 durch eine Leitung 18 abgezogen; sie dient als Teil der schließlich in einen

Reaktor 14 eingeführten Beschickung. Der bei Norrnalbedingungen flüssige Kohlenwasserstoffstrom aus dem Kaltabscheider 10 wird durch eine Leitung 11 abgenommen und in eine Fraktioniereinrichtung 12 eingeführt. Die Fraktioniereinrichtung 12 wird bei

Temperatur- und Druckbedingungen betrieben, bei denen der gewünschte Normal-Düsenbrennstoffproduktstrom mit einem Anfangssiedepunkt von 149 C und einem Siedeendpunkt von 288 C anfällt; dieser wird durch eine Leitung 17 abgezogen. Ein Überkopfstrom, der Butane, leichtere, bei Normalbedingungen gasföimige Kohlenwasserstoffe und andere gasförmige Substanzen umfaßt, wird durch eine Leitung 15 abgenommen und kann zur Gewinnung einzelner erwünschter Komponenten weiter aufgetrennt

3» werden. Eine Benzinfraktion im Bereich von Pentan bis 149⁰C wird aus der Fraktioniereinrichtung 12 durch eine Leitung 16 abgezogen und kann mindestens zum Teil als Einsatzmaterial für eine katalytische Reformieranlage benutzt werden. Kohlenwasserstcffanteile, die oberhalb des gewünschten Endpunktes der Normal-Düsenbrennstofffraktion sieden, d.h. oberhalb 288 C, werden durch eine Leitung 13 abgezogen und mit der durch die Leitung 18 zufließenden flüssigen Phase des Heißabscheiders vermischt.

Bei der dargestellten Ausführungsform bildet das Gemisch der Materialströme in den Leitungen 13 und 18 die Frischbeschickung für den Reaktor 14, die Menge beträgt etwa 817 m³/Tag. Diese Frischbeschickung wird mit einem Rückführstrom vermischt, der oberhalb etwa 277^C C siedende Kohlenwasserstoffanteile umfaßt, durch eine Leitung 23 zufließt und dessen Herkunft nachstehend noch erläutert wird. Die Menge des flüssigen Rückführstroms beträgt etwa 490 m³/Tag, so daß sich ein Verhältnis der vereinigten flüssigen Beschickung zu dem Reaktor 14 von etwa 1,6 ergibt. Das Gemisch fließt weiter durch die Leitung 13, wird mit 1420 Stm³ Wasserstoff je m³ vermischt, wobei dieser durch eine Leitung 23' zugeführt wird, und wird dann durch die Leitung 13 in den Reaktor 14 bei einem Druck von etwa 102 atü und einer Katalysatorbetteinlaßtemperatur von etwa 302°C eingeführt. Der in dem Reaktor 14 angeordnete Katalysator umfaßt etwa 0,4 Gewichtsprozent Platin, berechnet als elementares Metall, in Vereinigung mit einem Trägermaterial aus 75,0 Gewichtsprozent Siliciumdioxyd und 25,0 Gewichtsprozent Aluffiiniumoxyd; der Katalysator wird in einer solchen Menge angewendet, daß die stündliche

öS Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit, bezogen auf Frischbeschickung ohne Rückführmaterial, 1,00 beträgt. Der Reaktorproduktausfluß wird durch eine Lei-

tung 19 bei einer Temperatur von etwa 33O^LC abgezogen, auf eine Tenperatur von etwa 44⁰C gekühlt und fließt dann weiter durch die Leitung 19 zu einem Kaltabscheider 20. Eine dritte zur Hauptsache dampfförmige Phase wird aus dem Kaltabscheider 20 durch die Leitung 23' abgezogen, zurückgeführt (durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Verdiehtungseinrichtung) und dann mit der Beschickung der Leitung 13 vereinigt. Eine zur Hauptsache flüssige Phase, die in erster Linie aus bei Normalbedingungen :o flüssigen Kohlenwasserstoffen besteht, wird aus dem Kalmbscheider 20 durch eine Leitung 21 abgezogen und nach geeignetem Wärmeaustausch mit heißen Produkiausflußströmen in eine Fraktioniereinrichtung 22 eingeführt.

Die Fraktioniereinrichtung 22 wird unter Temperatur- und Druckbedingungen gehalten, bei denen der gewünschte Überschall-Düsenbrennstoff, etwa mit einem Anfangssiedepunkt von 191 C und einem Siedeendpunkt von etwa 277 C, als Produktschnitt anfällt; diesei wird durch eine Leitung 27 abgezogen. Kohlenwasserstoffantcile im Siedebereich oberhalb einer Temperatur von etwa 277'C werden aus der Fraktioniereinrichtung 22 durch die Leitung 23 abgezogen und mit der Frischbeschickung der Leitung 13 vereinigt, so daß sich ein Verhältnis der vereinigten flüssigen Beschickung von etwa 1,6 ergibt. Butane, leichtere bei Normalbedingungen gasförmige Kohlenwasserstoffe und andere gasförmige Substanzen werden aus der Fraktioniereinrichtung 22 durch eine Leitung 24 abgenommen. Eine Pentan-Hcxan-Fraktion wird durch eine Leitung 25 abgezogen, und eine schwere Naphtha im Benzinsiedebereich wird durch eine Leitung 26 abgeführt. Letztere umfaßt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Heptan und KohlenWasserstoffe im Siedebereich bis herauf zu dem Anfangssiedepunkt des Überschall-Düsenbrennstoffs (191 C).

Bestandteilsanalysen des Produktausflußstroms aus dem Reaktor 14 sind in der nachstehenden Tabelle V angegeben.

Tabelle V
Bcstandteilsanalyscn des Stroms aus dem Reaktor 14 Tabelle Vl
GesamtproQuktausbeute und Verteilung

Komponente	Gewichts prozent	Volum prozent	m'/TaB
Ammoniak	0,16
Schwefelwasserstoff ... Methan	2,57 0,30 0,38
Äthan	1,95 7,56	12,">9
Propan	7,61	11,27	__
Butane	691	9,26	189
Petane	33,56 ~n 99	41,44 ^6,">0	173
Hexane	19,23	22,07	14"»
Heptane bis 191 C ... 149 bis 788"C	103,22	122,53	638 403
191 bis 277 C	340
Summe:	1885

Komponente

Äthan 0,03

Propan 1,35

Butane 6,66

Pentanc 6,81

Hexane 6,21

Heptan bis 191⁰C 29,04

191 bis 277⁰C 19,23

277 ⁰C und darüber

(Rückführmaterial)

*) Zeigt GwanKwasserstofTvcrbrauch von 351

Gewichtsprozent*)

Volumprozent*)

45

10,84
10,09
8,33
35,79
22,07

60,00

Die vorstehende Tabelle VI zeigt, daß aus den 1540 m³/Tag frischer Gasölbeschickung 403 m³/Tag Normal-Düsenbrennstoff und 340 m^a/Tag Überschall-Düsenbrennstoff erzeugt wurden, das sind 48,27 Volumprozent. Von dem insgesamt erzeugten Düsenbrennstoff betrug der Anteil des Überschall-Düsenbrennstoffs 45,8 Volumprozent und der Anteil des Normal-Düsenbrennstoffs 54,2 Volumprozent.

Von den 189 m³/Tag ßutanen bestanden 70,0 Volumprozent aus Isobutanen, von den 173 rr'VTag Pentanen bestanden 90,0 Volumprozent aus Isopentanen. Ein Gemisch des Pentan- und Hexanprodukts hatte ein spezifisches Gewicht von 0,6554 bei 15,6"C und eine Rescarch-Oktaazahl, ohne Antiklopfmittelzusatz, von 84, die durch Zugabe von 3 ml Bleitetraäthyl auf 3,7851 auf 98 anstieg. Diese Fraktion bestand zu 86,0 Volu.nprozent aus paraffinischen Kohlenwasserstoffen und zu 14,0 Volumprozent aus Naphthenen. Ein Gemisch der beiden schweren Naphthas, die in der ersten und der zweiten Reaktionszone erzeugt wurden, und zusammen 638 m³/Tag ergaben, hatte ein spezifisches Gewicht von 0,7507 bei 15,6'C und eine Oktanzahl, ohne Antiklopfmittelzusatz, von 56 (eine Zugabe von 3 ml Bleitetraäthyl auf 3,785 1 führte zu einer Steigerung auf 76). Diese Fraktion bestand aus etwa 47,0 Volumprozent Paraffinen, 52,0 Volumprozent Naphthenen und 1,0 Volumprozent Aromaten und bildete somit ein ausgezeichnetes Einsatzmaterial für eine katalytische Reformieranlage.

Einschlägige analytische Daten für die beiden Düsenbrennstolffraktionen sind in der nachstehenden Tabelle VII aufgeführt.

Tabelle VII
Eigenschaften der Düsenbrennstoffe

Die in der vorstehenden Tabelle V angegebenen Werte zeigen einen zusätzlichen Wasserstcffverbrauch von 134Stm^ä/m⁸ oder etwa 1,23 Gewichtsprozent, bezogen auf das frische Oasöleinsatzmaterial in Lei· tungl. Zur Erleichterung der Übersicht sind ate Qesamtproduktverteilung und Ausbeuten, bezogen auf die Gasölzufüfmingsrate von 1540 '/Tag, in der nachstehenden Tabelle Vt zusammengestellt.

	DtisenbfenrutofTtyp	Überschall
	Normal
60 Spezifisches Gewicht		0,8076
15,60C	0,8132	1,0
Aromaten, Volumprozent	16,0	42
Anilinpunkt, 0C	61	-65
Gefrierpunkt, 0C	-60	69
β5 Flammpunkt, 0C	44	+2
Rauchpunki, 0C	-5
Schwefel, Gewichtsteile		1
je Million	3

Die vorstehend aufgeführten Eigenschaften und die übrigen Angaben des in Verbindung mit der Erläuterung der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiels veranschaulichen deutlich die Art und Weise und bevorzugte Maßnahmen bei der Durch-

führung der Erfindung und die bei ihrer Anwendung erzielten wesentlichen technischen Vorteile hinsichtlich der gleichzeitigen Erzeugung von Schallbereichs- und Überschallbereichs-Düsenbrennstoffen aus einem
schwereren Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Düsenbrennstoffkerosinfraktionen aus einem schwefelhaltigen aromatischen Einsatzmaterial mit beträchtlichen Anteilen im Siedebereich oberhalb 288°C, insbesondere im Gasölsiedebereich, bei dem das Einsatzmaterial mit Wasserstoff in einer ersten Reaktionszone einer hydrierenden entschwefelnden Umsetzung an einem Katalysator, der eine Metallkomponente der Gruppe VIa und der Eisengruppe des Periodensystems umfaßt, unterworfen wird, der Ausfluß in einer ersten Trennzone in eine erste dampfförmige und eine erste flüssige Phase getrennt wird, mindestens ein Teil der ersten flüssigen Phase mit Wasserstoff in einer zweiten Reaktionszone einer hydrierenden Umsetzung an einem ao Katalysator, der eine Edelmetallkomponente der Gruppe VIII des Periodensystems umfaßt, unterworfen wird, der Ausfluß in einer weiteren Trennzone in eine weitere wasserstoffreiche dampfförmige und eine weitere flüssige Phase getrennt wird und die weitere flüssige Phase in eine oberhalb 288° C siedende Fraktion und mindestens eine unterhalb 288 C siedende Fraktion getrennt wird, dadurch g -. kennzeichnet, daß man

30

(a) das Einsatzmaterial in der ersten Reaktionszone bei einer Katalysator'iettemperatur im Bereich von 316 bis 454⁰C, einem Druck im Bereich von 68 bis 272 atü und in Gegenwart einer Wasserstoffmenge von 533 bis 3560 Stm³/m³ umsetzt,

(b) die Trennung des Ausflusses der ersten Reaktionszone in der ersten Trennzone bei etwa dem gleichen Druck wie in der ersten Reaktionszone und einer Temperatur von 260 bis 399¹C vornimmt,

(c) die erste dampfförmige Phase in einer zweiten Trennzone bei etwa dem gleichen Druck wie in der ersten Trennzone und einer Temperatur von 15,6 bis 60° C unter Bildung einer wasserstoffreichen zweiten dampfförmigen Phase und einer zweiten flüssigen Phase trennt,

(d) die zweite flüssige Phase in einer dritten Trennzone bei an sich bekannten Druck- und Temperaturbedingungen unter Bildung einer Normal-Düsenbrennstoffkerosinfraktion mit einem Siedeendpunkt von etwa 288° C und einer dritten flüssigen Phase, die oberhalb dieses Endpunktes siedende Kohlen-Wasserstoffe enthält, trennt,

(e) die dritte flüssige Phase und mindestens einen Teil der ersten flüssigen Phase in der zweiten Reaktionszone bei einer maximalen Katalysatofbettemperatur unterhalb 399°C, einem Druck von 68 bis 204 atü und in Gegenwart einer Wasserstoffmenge von 540 bis 2680Stm^a/ m⁸ unter Sättigung aromatischer Kohlenwasserstoffe umsetzt,

(f) den Ausfluß der zweiten Reaktionszone in einer vierten Trennzone bei etwa dem gleichen Druck wie in der zweiten Reaktionszone und einer Temperatur von 16 bis 6O⁰C unter Bildung einer wasserstoff reichen dritten dampfförmigen Phase und einer vierten nüssigen Phase trennt, und

(g) die vierte flüssige Phase in einer fünften Trennzone bei an sich bekannten Druck- und Temperaturbedingungen unter Bildung einer fünften flüssigen Phase, die oberhalb 288^cC siedende Kohlenwasserstoffe enthält, und einer Überschall-Düsenbrennstofffraktion trennt.