DE2010533A1 - Process for desulphurising kerosene containing sulfur - Google Patents
Process for desulphurising kerosene containing sulfurInfo
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Description
SHELL INTERHAIIONALS IiESBARCH MAATSCHAPPIJ H.V., Den Haag, NiederlandeSHELL INTERHAIIONALS IiESBARCH MAATSCHAPPIJ H.V., The Hague, Netherlands
" Verfahren zum Entschwefeln schwefelhaltiger Keroslne n Priorität: 7. März 1969, Grossbritannien, Nr. 12 162/69"Process for the desulfurization of sulfur-containing kerosene n priority: 7 March 1969, Great Britain, No. 12 162/69
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entschwefeln schwefelhaltiger Keroeine, die im Temperaturbereich von 150 bis 3CO0C sieden, bei dem die zumindest teilweise in flüssigem Zustand vorliegenden Kerosine bei erhöhten Temperaturen und unter erhöhten Drücken in Gegenwart eines freien Wasserstoff enthaltenden Gases über einen in Form eines Festbetts angeordneten üitschwefelungskatalysatore geleitet werden·The invention relates to a method for desulfurizing sulfur-containing kerosene, which boil in the temperature range from 150 to 3CO 0 C, in which the kerosene present at least partially in the liquid state at elevated temperatures and under elevated pressures in the presence of a free hydrogen-containing gas via a in the form of a Sulphurization catalysts arranged in a fixed bed are conducted
Die USA-Patentschrift 2 608 521 erläutert ein Verfahren dieser Art. Venn bei diesem Verfahren jedoch ein zu niedriger Wasserstoff-Partialdruck eingestellt wird, bezogen auf die jeweilige Temperatur, ist das erhaltene raffinierte Keroein nicht farblos, Farblose Kerosine werden jedoch für viele Anwendungszwecke benötigt. U.S. Patent 2,608,521 explains one method of this Art. Venn, however, a hydrogen partial pressure that is too low in this process is adjusted, based on the respective temperature, the refined keroein obtained is not colorless, Colorless kerosene, however, is required for many purposes.
tJberraechenderweiee wurde festgestellt, dass der vorgenannte liachtell beseitigt werden kann, indem man einen ausreichend hohen Wasserstoff-Partialdruok einetellt, wobei die Reaktionetempera-Surprisingly, it was found that the aforementioned liachtell can be eliminated by getting a sufficiently high Hydrogen partial pressure, whereby the reaction temperature
001631/1811001631/1811
tux- ^leichaeivig i.p._:v2vh&VD eines 1)30'.ίΓ::!^ηΐ iiereicr.s lit ^t;* ^uh: wnü wobei, ein bestimmter leil das Kor - sin;? in f"Uif ειί^ππ* Zui: Τϋ.-.·<;. übet- del* i: Dialyse tor ströiaentux- ^ leichaeivig ip_: v2vh & VD des 1) 30'.ί Γ ::! ^ ηΐ iiereicr.s lit ^ t; * ^ uh: wnü where, a certain leil the Kor - sin ;? in f "Uif ειί ^ ππ * Zui: Τϋ .-. · < ;. üet- del * i: dialysis tor ströiaen
GegeA!3ta!.-.c oer Jirfincliing ist son:It Bin ViM .*■■ .·τ:θ.ί '-.um L'ntscnwe fein ac/.u^j.irlhaltif-ar *.?i; »im·* uJ. t einem .:i oeb^reich bei 'üem-perai.uren von lt>0 bic? ">LC C o.ureh Uberlei te- de"-.· aumii-üest tei.V weiss ixi iji.Ussigeni Zui>ta.nd vorliegenden i"w.r: .;■;·,.inο bei erhöhten Temperaturen und unter ürhühten iirucicen .L. ^^^ni-wart eines freien Wasserstoff entuaXti;/.de.rx Gases Über h..j).ci. Xr. ?orm eines IPeetbetts angeordneten A.ntfcCi^efelui-i.-s-KataiyKe^-.-r, clase dadurch ^t* icennseiejuiuit ists dass bei i'tn-pta-aturen ν·.· VU' bis 5bC°O unc unter V.'aßKt'rstoffpartia.'larächen C)earü€li;i. · ν .U'cU «ie BiQh geraäfi GegeA! 3ta! .-. C oer Jirfincliing is son: It Bin ViM. * ■■. · Τ : θ.ί '-.um L'ntscnwe fein ac / .u ^ j.irlhaltif-ar *.? I; »In · * uJ. t a.: i oeb ^ rich at 'üem-perai.uren from lt> 0 bic? "> LC C o.ureh Uberlei te- de" -. · Aumii-üest tei.V white ixi iji.Ussigeni Zui> ta.nd present i "wr:.;■; ·, .inο at elevated temperatures and under ürhühten iirucicen .L. ^^^ ni-wart of a free hydrogen entuaXti; /. de.rx gas over h..j) .ci. Xr.? orm of an IPeet bed arranged A.ntfcCi ^ efelui-i.-s-KataiyKe ^ -.- r, clase thereby ^ t * icennseiejuiuit is s that with i'tn-pta-atures ν ·. · VU 'up to 5bC ° O unc under V.'assKt'rstoffpartia.'larächen C) earü € li; i. · ν .U'cU «ie BiQh geraäfi
er rechnen, und cla&e höchstens SO *j öas liei :..»λ& In der JOunipfphase vorliegen„he calculate, and cla & e at most SO * j öas liei: .. »λ & In the JOunipfphase present "
Im Verfahren der Erfindung werden die Kerι aine, die rai'finiürt werden Bollen, in üe^enwai^t scnv/efelbcatändi^er katalysatoren mit dem Wasserstoff enthaltenden Gas behandelt. Lurch diese ha haiidlung v,ird dae Auegan^suiaterial nicht nur vom Schwefel sondern auch von Verunreinigungen, wie ftickefcoff-, Bauerstolf- und Halogenverbindungen oefreit, während ungesättigte Verbindungen, die die Bildung von Ablagerungen verursachen können, durch Hydrierung unacuädlieh gemacht werden können»In the process of the invention, the Kerι aine, which are rai'finiürt Bollen, treated in üe ^ enwai ^ t scnv / efelbcatändi ^ er catalysts with the hydrogen-containing gas. Lurch this ha haiidlung v, ill dae Auegan ^ suiaterial not only sulfur but also contaminants such ftickefcoff-, oefreit Bauerstolf- and halogen compounds, while unsaturated compounds that can cause the formation of deposits can be made unacuädlieh by hydrogenation "
äße der vorgenannten USA-Patentschrift 2 60Ü 521 strömt dna schwefelhaltige Kerouin, das raffiniert worden ooll, aumindeat teilweise in flüssigem Zuatand in tfoviu einer dünnen üchiehtate the aforementioned United States Patent 2 521 60Ü flows dna sulfur-containing Kerouin that ooll been refined, aumindeat partially in liquid Zuatand in tfoviu a thin üchieht
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über den als .BVvoiu-ett versiegenden ^atalyäato.r, und diese Arbeitsweise wird auch im Rahmen der Erfindung bevorzugt. Die Temperatur beträgt ira. Verfahren der !-.rfinuungp wie 310 bis 360°Cc Bei- Temperaturen unterhalb 3'XO0C? erfolgt dievia the ^ atalyäato.r, which is dried up as .BVvoiu-ett, and this mode of operation is also preferred within the scope of the invention. The temperature is ira. Process of the! -. Rfinuungp like 310 to 360 ° Cc at temperatures below 3'XO 0 C? takes place the
Cell-n^ in eifern au geringen Außiua«*^ während das Verfah*· ren bei Teiupsraturen jüerhalD 560"0 wegen des zu hohen erforderlichen v.assexi8toff"Paxvt:lEld.rt5fste imwirtsß^al'tXiöh ist-Cell-n ^ in zealous au low external conditions, while the procedure for Teiupsraturen is jüerhalD 560 "0 because of the too high required v.assex i 8toff" Pax v t: lEld.rt5fste imwirtsß ^ al'tXiöh-
Her Druck beträgt im Verfahren der Erfindung mindestens 14 kg/cta , wobei gleichzeitig vorzugsweise eine so bemessene Menge άββ Wasserstoff enthaltenden Gases Ixiiaduröhgeleitet wird,, dass die Gasmenge nach dsm Abkühlen des Reeictionsgewisches und der Abtrennung ues Scxiviefelvasserstoffs aus dem Abgas 50 bis 250 Hormalliter/ kg Ausgangsßiaterial beträgt*The pressure in the method of the invention is at least 14 kg / cta, at the same time preferably such an amount of hydrogen containing gas Ixiiadurohrleitung, that the amount of gas after cooling the Reeictionsgewisches and the separation ues scxiv boot hydrogen from the exhaust gas 50 to 250 Hormalliter / kg of starting material is *
Die vorgenannte Gasmenge bezieht sich auf das Abgas, da die Aufrechterhaltung eines bestimmten Gasiiberschusees für den Ablauf der Reaktion wichtig ist. £in Charakteristik^ der Reaktion ist das Mengenverhältnis eingesetzter Wasserstoff/ erhaltener Schwefelwasserstoff in der Reaktionszone, Dieses Mengenverhältnis kann nur auf Grund der Abgaeprodufcte bestimmt werdon*The aforementioned amount of gas relates to the exhaust gas, as the maintenance a certain excess of gas for the process the reaction is important. £ in characteristic ^ of the reaction the quantitative ratio of hydrogen used / hydrogen sulfide obtained in the reaction zone, this quantitative ratio can only be determined on the basis of the delivery product *
Man braucht im Verfahren der Erfindung als Wasserstoff entnaltendes Gas nicht reinen Wasserstoff einzusetzens sondern dieses Gas kann auch inerte Verunreinigungen, wie Stickstoff oder Methan, enthalten. Katalysatorgifte, wie Kohlenmonoxyd, sollen jedoch nicht zugegen sein, Aus katalytischen Reforniierungsvorrichtungen stammende wa&eerstoffreicne Abgase werden im erfindungsgemassen Verfahren bevorzugt eingesetzteOf the invention as entnaltendes hydrogen gas is needed in the process not to use pure hydrogen s but this gas may also contain inert impurities such as nitrogen or methane, containing. However, catalyst poisons such as carbon monoxide should not be present. Hydrogen-free waste gases originating from catalytic reforming devices are preferably used in the process according to the invention
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Im Verfahren der Krflndung kann daß Gas aufwärts oder abwärts durch die Reaktionszone geleitet werdeno Im letzteren Falle kann wan das Gas und die Flüssigkeit gemeinsam kühlen. Das Verfahren kann unter relativ niedrigen Drucken durchgeführt werden, Zcß. unter Drucken von höchstens 60 Atiaosphären, vorzugsweise unter einem Gesamtdruck von 14 bis 6ü Atmosphären (überdruck ) OIn the process of Krflndung can allow gas to be upward or downward through the reaction zone o In the latter case may cool together wan the gas and the liquid. The process can be carried out under relatively low pressures, Zcβ. under pressures of not more than 60 atmospheres, preferably under a total pressure of 14 to 600 atmospheres (overpressure) O
Unter den vorgenannten Bedingungen bleibt die Wirksamkeit des Katalysators längere Zeit erhalten; ohne dass eine Regenerierung erforderlich wird, und es kann ein hoher Ilaf f inati onsgrad bei •Entfernung des Schwefels aus dem Kerosin erzielt werden»The effectiveness of the catalyst remains under the aforementioned conditions received for a long time; without the need for regeneration, and a high Ilaf f inati on level can be achieved • Removal of the sulfur from which kerosene is obtained »
Die Satsache, dass Wasserstoffmengen von bis zu 250 Liter/kg eingesetztes Kerosin; z.B. von 50 bis 200 Liter/kg Kerosin, abgezogen werden, bringt eine bedeutende Betriebskoeteneinsparun^ mit sich.The fact that hydrogen quantities of up to 250 liters / kg of kerosene used; For example, 50 to 200 liters / kg of kerosene are deducted, brings with it a significant saving in operating costs.
Im Verfahren der Erfindung liegen höchstens 80 $. dee Keroeins in der Dampfphase vor» Wenn bei der hydrierenden Üntschwefelung mehr als 80 ?6 des Keroeins dampfförmig sind, kann als iindprouukt kein farbloses Kerosin erhalten werden« There is a maximum of $ 80 in the method of the invention. The kerosene in the vapor phase before "If more than 80? 6 of kerosene is in vapor form during the hydrogenating desulphurisation, no colorless kerosene can be obtained as an induct"
Man kann im Verfahren der Erfindung die verschiedensten, scnwefelbeständigen Katalysatoren einsetzen. Bekannte solche Katalyeat ;ren sind die Metalle der Gruppen II bis VlI des periodischen Systems in Form ihrer Oxide oder Sulfide, während Metalle der Gruppen I und VIII als Metalle, ale Verbindungen, wie Gxide oder Sulfide, oder in Form solcher Verbindungen eingesetzt werden können, welche die vorgenannten Metalle oder deren Oxide bzw.A wide variety of sulfur-resistant compounds can be used in the process of the invention Use catalysts. Well-known such catalysts are the metals of groups II to VII of the periodic System in the form of their oxides or sulfides, while metals of groups I and VIII as metals, ale compounds, such as Gxide or Sulphides, or compounds can be used in the form of those metals or their oxides or
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Sulfide liefern. Die Katalysatoren können auf Träger aufgebracht sein, wie Aktirkohle, Pullererde, Kieselgur , Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Blmeetein, Bauxit oder gebrannter Ton· Ein für dafl Verfahren der Erfindung sehr gut geeigneter Katalysator enthalt Kobalt und Molybdän sowie ale Träger Aluminiumoxid, wobei Kobalt und Molybdän ale Oxide und/oder Sulfide rorliegen.Supply sulphides. The catalysts can be applied to supports be like activated carbon, puller earth, kieselguhr, silicon dioxide, Aluminum oxide, flower stone, bauxite or baked clay · One for dafl Process of the invention contains very suitable catalyst Cobalt and molybdenum as well as all carriers aluminum oxide, with cobalt and molybdenum are all oxides and / or sulfides.
Die Höhe des Katalysator bette oder die Gesaiathöhe mehrerer in Serie angeordneter Katalysatorbetten muss im Verfahren der Erfindung so bemessen sein, dass eine ausreichende Berührungseeit gewährlei&tet wird. Die Berührungszeit kann ferner Bitteis der Beschickungsgeschwindigkeit des iu entachwefelnden Ausgangamaterials eingestellt werden, wobei das AUBgangamaterlal in einer Schicht mit variabler Dicke über den Katalysator flieset.The height of the catalyst bed or the total height of several in A series of catalyst beds arranged in the process of the invention must be dimensioned so that there is sufficient contact is guaranteed. The contact time can also be requested Feed rate of the dehumidifying starting material can be adjusted, with the starting material in a Layer of variable thickness flows over the catalyst.
Bs let in allgeaeinen «weckmassig, für eine gleiohmäsaige Verteilung der flüssigkeit über die Katalysatorbetten zu sorgen, ss.B· mittels Verteilungeböden oder duroh geeignete Aufspaltung Über mehrere Einlaeerohre. Zur ■ Aufrechterhaltung ales«r glelotasflttcea Verteilung jcann man den Katalysator *.B. in mehreren Betten anordnen, swisohen denen Verteilungeböden angtbraoht werden·In general, we want to ensure that the liquid is uniformly distributed over the catalyst beds, ss.B · by means of distribution floors or suitable splitting Over several inlet pipes. For ■ maintenance All of the distribution can be carried out using the catalyst * .B. in Arrange several beds, where distribution floors are used
Schwefelwasserstoff und/oder Aa«oniak, die im Verfahren der Erfindung entstehen, werden ganz oder teilweise τοη der Flüssigkeit gelöst und können daraus duroh eine nachbehandlung, wie durch Abstreifen mit Wasserdampf, abgetrennt werden.Hydrogen sulphide and / or Aa «oniak, which arise in the process of the invention, are completely or partially dissolved in the liquid and can be used for an after-treatment, such as by wiping with steam.
Hineiohtlioh des Ausgangeaaterials kann man la Verfahren der Erfindung relatiT hohe Rauageeehwindigkelten anwenden, s.B. Rau«-In addition to the starting material, the method of the invention can use relatively high rauagee diapers, see B. Rough"-
009839/1815009839/1815
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geschwindigkeiten vr?n über 1 kg Kt-rosin/Littr iJnta.Usator , h. Bevorzugt angewendet werden Xiauir^sscMwinüi^i.eLteri vor: 3 bis 5 leg Ksroßin/Liter Katalysator 0 iuspeeds vr? n over 1 kg Kt-rosin / Littr iJnta.Usator, h. Xiauir ^ sscMwinüi ^ i.eLteri are preferably used: 3 to 5 legs Ksroßin / liter of catalyst 0 iu
Das Beispiel! erläutert die Krfindung,The example! explains the discovery,
Beispiöl 1 Example oil 1
Us wird ein Kerosin« das einen «iedebegini· ν-..·η 15CWC und ein Siedeende von 2500C aufweist, unter versoa;;. tieren Ke akt ion s be dingungen Über einem sulfidiei'ten Katalysator, uer 3?5 Gew,-^ Kobalt, 8r5 Gew,-^ fiolvbaän unti. alö ir&ßer Alu^iniuriioxid enthält, Us is a kerosene "which has a" iedebegini · ν - .. · η 15C W C and a boiling point of 250 0 C, under versoa ;;. animals Ke act ion s conditions Above a sulfidized catalyst, above 3 ? 5 wt, - ^ cobalt, 8 r 5 wt, - ^ fiolvbaän unti. alö ir & ßer Alu ^ iniuriioxid contains,
Das als Ausgangsmaterial verwejtdete Kerosiii enthält Os25 Gev/,-'/. Schwefel ο Pas entsc.nwöfelte ICer; sin enthalt weniger als 0,Cl $> Schwefel.The kerosene used as starting material contains O s 25 Gev / , - '/. Sulfur ο pas descrambled icer; sin contains less than 0, Cl $> sulfur.
Aus der Tabelle eind die Heakti ons bedingungen und die Krgebnist-e von vier Jiitschwefelun^evereuchen ersichtlich.The table and the heating conditions and the results of four sulfur accusations can be seen.
kg/cmHydrogen partial pressure »
kg / cm
Kerosin, $> Present as steam
Kerosene, $>
loscolor
Come on
loscolor
Come on
färbtge
colors
loscolor
Come on
KeroainsQuality of the sulphurized
Keroains
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Der nach der Gleji cimngThe one after the Gleji cimng
PH * 0/133 ο I - 26
H2P H * 0/133 ο I - 26
H 2
in der P1, des. Wasserstoff-Partialdruck in kg/ein und T die Re-in the P 1 , des. Hydrogen partial pressure in kg / one and T the Re-
A^2
aktionstemperatur in C bedeutetf errechnete Wasseretcff-Parti-aldruck
beträgt bei den Versuoheij. 1 bzw. 2 bzw, 3 bzw. 4 A ^ 2
reaction temperature in C f is calculated Wasseretcff-Parti-aldruck is in the Versuoheij. 1 or 2 or, 3 or 4
2 2 2 22 2 2 2
13,2 kg/oia bzwc 16,0-kg/cm , bzwe 17,2 kg/am p bzwe 20 kg/cm .13.2 kg / oia bzwc 16.0 kg / cm, or e 17.2 kg / am p or e 20 kg / cm.
Aus der !Tabelle geht sorait hervorp dass faxbloise entschwefelte Kerosine bei Anwendung des Teniperaturbereiolie tos. 310 bis 36O0C dann erhalten werden, Viemi der Wasserstoff-Partialdruck (kg/cm ) mindestens das 0,133-fache der Reaict ions temperatur (°C) -28 beträgt und wenn höchstens 80 # des Kerosine als Dampf vorliegen.From the! Table shows sorait out that p faxbloise desulfurized kerosene when using the Teniperaturbereiolie tos. 310 to 36O 0 C are then obtained, Viemi the hydrogen partial pressure (kg / cm) is at least 0.133 times the reaction temperature (° C) -28 and if at most 80 # of the kerosene is present as vapor.
Wenn der Wasserstoff-Partialdruck (kg/cm ) jedoch niedriger ist als der nach obiger Gleichung errechnete Wert* erhält man gefärbte Keroeine, was äuseerst unzweckmässig ist«However, when the partial pressure of hydrogen (kg / cm) is lower colored values are obtained as the value * calculated according to the above equation No, what is extremely inexpedient "
0 09839/19150 09839/1915
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