DE2055728A1 - Gasoline and jet fuel production - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Benzin und Düsenbrennstoffkerosinfraktionen Zusatz zu Patent .......... (Patentanmeldung P 20 01 134.1-44) Die Erfindung betrifft ein mehrstufiges Verfahren zur Herstellung von Benzin- und Düsenbrennstoffkerosinfraktionen aus einem schwefelhaltigen schweren Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial, nach Patent .......... (Patentanmeldung P 20 01 134.1-44), bei dem gleichzeitig die Ausbeute an Fraktionen im Benzinsiedebereich so groß wie möglich gemacht wird.
• Die als Produktströme abgezogenen Düsenbrennstoffkerosinfraktionen erfordern gewöhnlich keine weitere Behandlung, um den heutigen Spezifikationen für verschiedene Schallbereichs- oder Normaldüsenbrennstoffe zu genügen.
• Zur Verwendung als Frischbeschickung für das Verfahren der Erfindung eignen sich Einsatzmaterialien, die beträchtliche Mengen an Kohlenwasserstoffen mit normalen Siedepunkten oberhalb etwa 2880C (5500F) enthalten; diese Temperatur wird im allgemeinen als der maximale Siedeendpunkt von DU-senbrennstoffkero sinfraktionen angesehen. Die gebräuchlichsten Einsatzmaterialien sind daher Vakuumgasöle und/oder Kokergasöle. Es sind aber auch Gasöle, die aus irgendeinem vorhergehendem Umwandlungsverfahren stammen, zur Verwendung nach dem Verfahren der Erfindung gut geeignet. Hierzu gehören beispielsweise Vakuumgasöle, die aus der Umwandlung von sehr schweren Kohlenwasserstoffeinsatzmaterialien stammen, auf dem Fachgebiet gewöhnlich als "Schwarzöle" bezeichnet. Derartige Einsatzmatenahen werden bei der Umwandlung einer Schwarzölbeschickung erhalten, die mindestens etwa 10,0 Volumenprozent nicht-destillierbare Kohlenwasserstoffe, d.h. kohlenwasserstoffartige Subr stanzen mit einer Siedetemperatur oberhalb etwa 5660C ,(1o5oOF), enthält.
• Ein geeignetes Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial zur Umwandlung in Düsenbrennstoffkerosin- und Benzinsiedebereichsfraktionen ist z.B. ein Gemisch von Kokergasöl, Dieselöl und leichtem Gasöl, etwa ein Gemisch mit einem spezifischen Gewicht bei 15,60C/15,60C von etwa 0,8905 (27,40API), einem Schwefelgehalt von etwa 1,36 Gewichtsprozent, einem Anfangssiedepunkt von etwa 2050C (401 0F) und einem Siedeendpunkt von etwa 4630C (8660F). Als andere geeignete Gasöle seien genannt: ein schweres Gasöl mit einem Schwefelgehalt von etwa 2,2 Gewicht prozent, einem Stickstoffgehalt von etwa 600 Teile-je-Million, einem spezifischen Gewicht bei 15,60C/15,60C von etwa 0,9248 (21,5°API), einem Anfangssiedepunkt von etwa 321°C (610°F) und einem Siedeendpunkt von etwa 4320C (8100F); ein schweres Gasol mit einem spezifischen Gewicht von 0,9147 (23,2°API), einem Schwefelgehalt von etwa 1,23 Gewichtsprozent, einem Stickstoff' gehalt von etwa 600 Teile-je-Million, einem Anfangssiedepunkt von etwa 3350C (635 0F) und einem Siedeendpunkt von etwa 461°C (8620F); ein schweresGasöl mit einem Anfangssiedepunkt von etwa 3350C (6350F), einem Siedeendpunkt von etwa 457nC 3(855°F)-, einem spezifischen Gewicht bei 15,60C/15,60C von etwa 0,8866 (28,10API) und einem Gehalt von 0,6 Gewichtsprozent Schwefel und 700 Teilen-je-Million Stickstoff; ein Straightrun-Vakuumgasöl aus einem sauren Rohöl mit einem spezifischen Gewicht bei 15,60C/15,60c von etwa 0,9267 (21,2 API), einem Anfangssiedepunkt von etwa 3100C (5900F), einem Siedeendpunkt von etwa 5660C (10500F) und einem Gehalt von 2,42 Gewichtsprozent Schwefel und etwa 1300 Teile-je-Million Stickstoff.
• Als Fraktionen im Benzinsiedebereich seien bei Normalbedingungen flüssige Produkte, die unterhalb des für die gewünscht Kerosinfraktion festgelegten Anfangssiedepunkts sieden, definiert. Kerosinfraktionen haben im allgemeinen einen so niedrigen Anfangssiedepunkt wie etwa 149QC (3000F), und einen Siedeendpunkt von etwa 2600C (5000F) bis etwa 3160C (6000F).
• Die wichtigsten Eigenschaften für Benzin sind im allgemeinen eine hohe Octanzahl, eine im einzelnen festgelegte Flüchtigkeit, wobei diese im allgemeinen von dem Ort der Verwendung des Motorbrennstoffs abhängt, ein niedriger Olefingehalt und hinreichend niedrige Konzentrationen an Verunreinigungen. Brennstoffe zur Verwendung in Düsenmotoren unterliegen noch mehr Vorschriften und diese sind weiter eingegrenzt nach Maßgabe von Maschinenparametern, Geschwindigkeit, Flughöhe und Flugstreeke. Spezifikationen für Düsenbrennstoffe mit bestimmten physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften sind festgelegt als JP-1, JP-3, JP-4, JP-5, JP-6, JP-8, Jet-A und Jet-Al. Wenngleich die zulässigen Grenzen der verschiedenen Spezifikationen für die verschiedenen Düsenbrennstoffsorten voneinander abweichen, sind die zur Kennzeichnung gewählten Eigenschaften im allgemeinen für alle Düsenbrennstofftypen dieselben. Hierzu gehören z.B.
• das spezifische Gewicht (0Ap1), bestimste volumetrische Destillationstemperaturen, der Gefrierpunkt, der Flammpunkt, die thermische Stabilität, die Luminometerzahl, der IPT-Rauchpunkt (Institute for Petroleum Prüfbezeichnung 57; vgl. Standards for Petroleum and its Products, Teil I, Ausgaben 21, 1962), der Anilinpunkt und der Gehalt an Verunreinigungen, insbesondere Schwefel. Die vorstehend angegebenen Düsenbrennstoffe sind in der Literatur als Normal- oder Smallbereichs-Düsenbrennstoffe beschrieben. Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß - wenngleich eine Düsenbrennstoffkerosinfraktion den Spezifikationen für einen gegebenen Normaldüsenbrennstoff genügen mag - diese Fraktion nicht als geeignet zur Verwendung in zukünftigen Uberschall-Düsentransportmitteln anzusehen ist. Es ist in Betracht gezogen, die für Überschall-Düsentransportmittel erforderlichen Düsenbrennstoffspezifikationen weiter einzuschränken.
• Ins einzelne gehende Vorschriften für verschiedene Düsenbrennstoffe finden sich in den ASTM-Spezifikationen für Aviation Turbine Fuels, ASTM-Bezeichnung D-1655-67T. Von diesen Vorschriften sind als die drei wichtigsten anzusehen der IPT-Rauchpunkt, gewöhnlich nicht weniger als 25 mm, die'Konzentration an aromatischen Kohlenwasserstoffen, gewöhnlich weniger als etwa 20,0 Volumenprozent, und der Gehalt an Schwefel.
• Es ist veranschlagt worden, daß der Bedarf an Normal-Düsenbrennstoff der vorgenannten Typen durch die Luftverkehrsindustrie allein in den Vereinigten Staaten von Amerika 3 bis zum Jahre 1975 auf etwa 180 000 m /Tag (1,12 Millionen Barrels je Tag) zunehmen wird. Das potentielle Angebot an Petroleumeinsatzmaterialien im Siedebereich von etwa 1490 bis etwa 2880C (300 - 5500F), geschätzt auf etwa 335 000 m3/Tag (2,20 Millionen Barrels je Tag) für das Jahr 1975, scheint mehr als ausreichend zur Deckung dieses geschätzten Bedarfs zu sein. Dabei ist jedoch zu beachten, daß die vorgenannte Fraktion auch zur Bedarfsdeckung von anderen Brennstoffen, einschließlich Militär-Düsenbrennstoffen JP-4 und JP-5, Dieselölen, Heizölen und Kerosin, Benzin und petrochemischen Einsatzmaterialien, beitragen muß.
• Der zunehmende Gebrauch von Großraumdüsenflugzeugen und Uberschalldüsentransportmitteln wird den Bedarf an Düsenbrennstoffkerosinfraktionen weiter steigern. Ferner führt der tiefer siedende Anteil der Düsenbrennstofffraktionen zu einer Verringerung des Angebots an Kohlenwasserstoffen im Benzinsiedebereich, da etwa 10 bis etwa 50 Volumenprozent der meisten Düsenbrennstofffraktionen aus unterhalb etwa 204°C (400 0F) siedenden Motorkraftstoffkomponenten bestehen. Wenngleich es somit als sicher anzusehen ist, daß der Bedarf an Düsenbrennstoffen beträchtlich zunehmen wird, ist es nicht möglich, den zukünftigen Bedarf genau vorherzusagen. Die Situation wird noch verwickelter durch den ständig zunehmenden Bedarf an Motorbrennstoffbenzinfraktionen. Das Verfahren der Erfindung eröffnet einen Weg zur Vermeidung von Schwierigkeiten aufgrund eines kritischen Bedarfs sowohl an Düsenbrennstoffkerosinfraktionen als auch an Motorkraftstoffbenzinfraktionen, indem es die gleichzeitige Erzeugung beider Fraktionen in einer verfahrenstechnisch ausgewogenen, flexibel auf den Bedarf anpaßbaren und wirtschaftlichen Weise ermöglicht.
• Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Umwandlung schwererer Kohlenwasserstoffeinsatzmaterialien in Düsenbrennstoffkerosinfraktionen bei gleichzeitig maximaler Erzeugung von unter Normalbedingungen flüssigen Kohlenwasserstoffen im Benzinsiedebereich. Im Zusammenhang hiermit bezweckt die Erfindung die Erzeugung von Düsenbrennstoffkerosinfraktionen, , welche den Anforderungen hinsichtlich IPT-Rauchpunkt, Aromatengehalt und Schwefelgehalt genügen, und zwar nach einer mehrstufigen Arbeitsweise unter gleichzeitiger Erzeugung von hochwertigem Benzin.
• Gegenstand der Erfindung ist hierzu ein Verfahren zur Herstellung von Benzin- und Düsenbrennstoffkerosinfraktionen aus einem schwefelhaltigen schweren Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial, nach Patent ..... (Patentanmeldung P 20 01 134.1-44), welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man (a) das Einsatzmaterial mit Wasserstoff in einer ersten katalytischen Reaktionszone bei einer maximalen Katalysatorbetttemperatur unterhalb etwa 4540C (8500F) unter Umwandlung schwefelhaltiger Verbindungen des Einsatzmaterials in Schwefelwasserstoff und Kohlenwasserstoffe umsetzt, (b) den sich ergebenden Ausfluß der ersten Reaktionszone in einer ersten Trennzone ohne wesentliche Anderung des Drucks und bei einer tieferen Temperatur unter Bildung einer ersten dampf förmigen Phase und einer ersten flüssigen Phase trennt, (c) die erste dampfförmige Phase in einer zweiten Trennzone ohne wesentliche Änderung des Drucks bei einer Temperatur im Bereich von etwa 16 bis 600C (60 - 1400F) unter Bildung einer wasserstoffreichen zweiten dampf förmigen Phase und einer zweiten flüssigen Phase weiter trennt, (d) mindestens einen Teil der ersten flüssigen Phase mit Wasserstoff in einer zweiten katalytischen Reaktionszone bei einer maximalen Katalysatorbettemperatur unterhalb etwa 4270C (8000F) und einem Druck von mehr als etwa 69 atü (1000 psig) umsetzt, (e) den sich ergebenden Ausfluß der zweiten Reaktionszone in einer dritten Trennzone ohne wesentliche Änderung des Drucks bei einer Temperatur von etwa 16 bis 60°C (60 - 140°F) unter Bildung einer wasserstoffreichen dritten dampf förmigen Phase und einer dritten flüssigen Phase trennt, und (f) die dritte flüssige Phase und die zweite flüssige Phase in eine fraktionierte Destillationszone einführt und eine vierte flüssige Phase als Bodenfraktion mit einem Anfangssiedepunkt von etwa 260 bis 3160C (500 - 6000F), eine Benzinfraktion und eine Düsenbrennstoffkerosinfraktion getrennt daraus abzieht und gewinnt.
• Weitere bevorzugte Merkmale der Erfindung betreffen besonders vorteilhafte Verarbeitungsweisen, Betriebsbedingungen und die Anwendung bestimmter Katalysatoren in den Reaktionszonen. Eine derartige vorteilhafte' Arbeitsweise, die bei Verwendung eines kristallinen Aluminosilikatkatalysators bevorzugt wird, umfaßt beispielsweise eine Einführung des Ausflusses aus der zweiten Reaktionszone in die gleiche kalt arbeitende Trennzone wie die erste dampfförmige Phase aus der heiß arbeitenden Trennzone. Dies führt zur Einsparung eines Kaltabscheiders und einer Uberführungsleitung und gestattet die Anwendung gemeinsamer Rückführeinrichtungen für beide Reaktionszonen. Eine weitere bevorzugte Betriebsweise umfaßt eine Umsetzung der vierten flüssigen Phase in der zweiten katalytischen Reaktionszone. Der bevorzugte Katalysator für die erste Reaktionszone ist ein siliciumdioxydhaltiges Material, das mindestens eine Metallkomponente aus den Gruppen VIa und VIII des Periodensystems enthält, während der in der zweiten katalytischen Reaktionszone angeordnete Katalysator vorzugsweise aus einem kristallinen Aluminosilikat besteht, das eine Metallkomponente aus der Gruppe VIII, insbesondere Nickel, Platin bzw. Palladium, enthält. Diese und weitere Ausführungsformen der Erfindung gehen aus der nachstehenden Erläuterung hervor.
• Das Verfahren der Erfindung weist in sich eine sehr hohe Anpassungsfähigkeit hinsichtlich der Abstimmung der Mengenanteile der beiden hauptsächlichen Produktströme auf, so daß es in der Lage ist, sich ändernde und nicht vorhersehbare Marktanforderungen rasch und einfach zu erfüllen. So kann ein gegebenes Einsatzmaterial derart verarbeitet werden, daß die Ausbeute an Düsenbrennstoffkerosin zwischen 20 Volumenprozent und 55 Volumenprozent, bezogen auf die Frischbeschickung, geändert wird. Dabei wird in dem Verfahren bei Einstellung auf die Erzeugung einer vorgegebenen Ausbeute an dem gewünschten Düsenbrennstoffkerosin die Erzeugung von Motorkraftstoff aus dem Rest der Frischbeschickung auf einen Höchstwert gebracht. In der ersten Reaktionszone werden der Katalysator und die Betriebsbedingungen so gewählt, daß eine praktisch vollständige Entschwefelung der Gasölfrischbeschickung gewährleistet ist, während gleichzeitig schwerere Kohlenwqsserstoffe zu Düsenbrennstoffkerosinanteilen umgewandelt werden. Der Produktausfluß aus der ersten Reaktionszone wird so aufgetrennt, daß die schwereren Anteile des Materials einen Teil der Beschickung, in Halbreihenfluß, für die zweite Reaktionszone darstellen. Eine wesentliche Funktion der zweiten katalytischen Reaktionszone besteht darin, die schweren Gasölkomponenten in maximaler Menge zu Komponenten des Benzinsiedebereichs zu kracken.
• Bei dem Verfahren der Erfindung kommt eine erste katalytische Reaktionszone zur Anwendung, die einen Katalysator enthält, der mindestens eine Metallkomponente aus der Gruppe VIa und der Eisengruppe des Periodensystems umfaßt, wobei der Hauptzweck in der Herbeiführung einer praktisch vollständigen Entschwefelung des Kohlenwasserstoffeinsatzmaterials bei vergleichsweise milden Betriebsbedingungen besteht. Der Katalysator in der zweiten Reaktionszone, der in erster Linie zur Hydrokrackung der Anteile im Gasölsiedebereich in Motorbenzinkomponenten dient, umfaßt eine Metallkomponente der Gruppe VIII in Form von Nickel, Platin bzw. Palladium. Zwischen den beiden REaktionszonen befindet sich ein Heißabscheider, der bei etwa dem gleichen Druck wie die erste Reaktionszone und bei einer Temperatur im Bereich von etwa 260 bis 4270C (500 - 8000F), vorzugsweise etwa 288 bis 3990C (550 - 7500F), betrieben wird.
• Die flüssige Phase aus dem Heißabscheider wird, bei etwa dem gleichen Druck, in die zweite katalytische Reaktionszone eingeführt, häufig ohne irgendeine wesentliche Änderung der Temperatur.
• Die bei dem Verfahren verwendeten Katalysatoren umfassen Metallkomponenten in Form der Metalle der Gruppen VIa und VIII des Periodensystems bzw. deren Verbindungen. Geeignete Metalle sind somit Chrom, Molybdän, Wolfram, Eisen, Ruthenium, Osmium, Kobalt, Rhodium, Iridium, Nickel, Palladium und Platin.
• Weder die genaue Zusammensetzung noch das Verfahren zur Herstellung der verschiedenen Katalysatoren bilden wesentliche Merkmale der Erfindung. Vorzugsweise sollte jedoch der Katalysator eine Hydrokrackung bei gleichzeitiger Erzeugung eines im wesentlichen schwefelfreien bei Normalbedingungen flüssigen Kohlenwasserstoffprodukts herbeiführen. Geeignete Katalysatoren für die erste Reaktionszone umfassen im allgemeinen etwa 4,0 bis etwa 40,0 Gewichtsprozent einer Metallkomponente der Gruppe VIa und etwa 1,0 bis etwa 6,0 Gewichtsprozent einer Metallkomponente der Eisengruppe, berechnet als elementare Metalle. Diese katalytisch aktiven Metilkomponenten sind im allgemeinen vereinigt mit einem geeigneten siliciumdioxydhaltigen widerstandsfähigen Trägermaterial auf Basis anorganischer Oxyde, wobei die Menge an Siliciumdioxyd das Ausmaß der Hydrokrackaktivität bestimmt. Zu geeigneten widerstandsfähigen anorganischen Oxyden gehören Aluminiumoxyd, Zirkonoxyd, Magnesiumoxyd, Titanoxyd, Thoriumoxyd, Boroxyd, Hafniumoxyd und Gemische davon.
• Eine andere Gruppe geeigneter Träger bilden jene Materialien, die in Verbindung damit etwa 5 % bis etwa 35 Gewichtsprozent Borphosphat enthalten. Im allgemeinen liegt das Siliciumdioxyd/ Aluminiumoxyd-Gewichtsverhältnis im Bereich von etwa 10/90 bis etwa 80/20.
• Der Katalysator für die zweite katalytische Reaktionszone umfaßt zweckmäßig Metallkomponenten der Gruppe VIII in Mengen im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 20,0 Gewichtsprozent. Diese katalytischen Komponenten sind ebenfalls mit einem oder mehreren der vorgenannten widerstandsfähigen anorganischen Oxydevereinigt. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsforn besteht das Katalysatorträgermaterial aus einem kristallinen Aluminosilikat oder zeolithischen Material, wie sie auf dem Fachgebiet als Molekularsiebe bezeichnet werden. Als Beispiele für derartige kristalline Aluminosilikate seien jene vom Typ A, vom Typ X, vom Typ Y, vom Typ U und Faujasitnit Porengrößen im Bereich von 3 Angströmeinheiten bis herauf zu etwa 15 Angströmeinheiten genannt. Maximale Benzinausbeuten werden erzielt bei Verwendung eines pelletierten binderlosen Faujasits, der z»hindestens 90 Gewichtsprozent von zeolithischem Charakter ist und Porenöffnungen in der Nähe von etwa 10 Angströmeinheiten aufweist. Eine Metallkomponente der Gruppe VIII, gewählt aus der von Platin, Palladium, Nickel und deren Verbindungen gebildeten Gruppe, wird den Faujasitteilchen in Mengen von etwa 0,01 bis etwa 20,0 Gewichtsprozent zugefügt. Geringere Mengen der Edelmetalle Platin und Palladium, bis herauf zu etwa 3,0 Gewichtsprozent, werden im allgemeinen bevorzugt.
• Bei der Durchführung des Verfahrens wird das Einsatzmaterial mit zurückgeführtem Wasserstoff in einer Menge von etwa 534 bis 3560 Volumina H2, gemessen bei 1 Atmosphäre Druck und 150C, je Volumen flüssiger Beschickung bei 15°C (3000 - 20 000 Standard cubic feet per barrel) vermischt. Nach geeignetem Wärmeaustausch mit verschiedenen heißen Produktausflußströmen wird das Kohlenwasserstoff/Wasserstoff-Gemisch' so weit erhitzt, daß die Katalysatorbettemperatur im Bereich von etwa 3160 bis maximal 454 0C (600 - 8500F) und vorzugsweise nicht höher als 427 0C (8000F) liegt. Die Katalysatorbetteinlaßtemperatur wird zur Steuerung der Auslaßtemperatur geregelt, da die Reaktionen exotherm sind und beim Durchgang des Einsat2-materials durch das Katalysatorbett eine Temperatursteigerung eintritt. Der Reaktionszonendruck beträgt vorzugsweise etwa 69 bis 273 atü (1000 - 4000 psig), die stündliche Raumstromungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit (LHSV), definiert als Volumina flüssiger Kohlenwasserstoffbeschickung je Stunde und je Volumen Katalysator, liegt im Bereich von etwa 0,4 bis etwa 3,5.
• Der gesamte Produktausfluß wird ohne wesentliche Änderung des Drucks, jedoch manchmal bei einer tieferen Temperatur von etwa 2880 bis 3990C (550 - 7500F), herbeigeführt durch Verwendung des Produktausflusses als Wärmeaustauschmittel, in einen Heißabscheider eingeführt. Eine dampfförmige Phase, die Wasserstoff, Schwefelwasserstoff, Ammoniak, bei Normalbedingungen gasförmige Kohlenwasserstoffe, Butane, Pentane und schwerere Kohlenwasserstoffe umfaßt, wird aus dem Heißabscheider abgezogen und bei einer Temperatur von etwa 16 bis 60°C (60 - 1400F) in einen Kaltabscheider eingeführt. Die Temperatur des Heißabscheiders wird bei einem Wert gehalten, bei dem sichergestellt ist, daß praktisch die Gesamtmenge der Düsenbrennstoffkerosinkomponenten, beispielsweise im Siedebereich von etwa 149 bis 2880C (300 - 5500F), in der Dampfphase mitgeführt wird, während praktisch die Gesamtmenge der Kohlenwasserstoffanteile, die oberhalb einer Temperatur von etwa 288°C (5500F) sieden, aus dem Heißabscheider als flüssige Phase abgezogen wird. Kondensierte, bei Normalbedingungen flüssige Kohlenwasserstoffe werden aus dem Kaltabscheider entfernt und einer Produktaufarbeitung zur Gewinnung der gewünschte Düsenbrennstoffraktion unterworfen.
• Nach einer Ausführungsform wird, in erster Linie abhängig von der gewünschten Produktverteilung zwischen den Motorkraftstoffbenzin- und Düsenbrennstoffkerosinfraktionen, ein Teil der aus dem Heißabscheider abgezogenen flüssige Phase zur Vereinigung mit dem frischen Gasöleinsatzmaterial für die erste Reaktionszone zu weiterer Hydrokrackung zurückgeführt.
• Diese Arbeitsweise gewährleistet eine hohe Anpassungsfähigkeit hinsichtlich der Gesamtproduktverteilung.
• Geeignete Mengenverhältnisse der vereinigten Beschickung, definiert als Volumim gesamter flüssiger Beschickung je Volumen frischer Gasölbeschickung, liegen im Bereich von etwa 1,1 bis etwa 4,5. Der Anteil der Flüssigkeit, der nicht aus dem Heißabscheider zur Vereinigung mit der frischen Gasölbeschickung zurückgeführt wird, bildet einen Teil der Beschickung für die zweite katalytische Reaktionszone. Eine Bodenfraktion, die die oberhalb des gewünschten Siedeendpunkts der Düsenbrennstofffraktion siedenden Kohlenwasserstoffe umfaßt, wird mit der flüssigen Phase aus dem Heißabscheider vereinigt, als Beschickung für die zweite katalytische Reaktionszone. In Fällen, wo die Menge des in der ersten katalytischen Reaktionszone erzeugten Düsenbrennstoffkerosins die zu erzeugende Menge übersteigt, wird der Uberschuß mit dem schweren Bodenstrom und der flüssigen Phase aus dem Heißabscheider vereinigt.
• Bei dem in der zweiten Reaktionszone angeordneten Katalysator kann es sich beispielsweise um ein pelletiertes kristallines Aluminosilikat vom Faujasittyp, von dem etwa 92,5 Gewichtsprozent zeolithische Natur aufweisen, vereinigt mit 5,0 Gewichtsprozent Nickel, handeln. Die Reaktionszone wird bei einem Druck oberhalb etwa 69 atü (1000 psig) gehalten, eine bevorzugte obere Grenze beträgt etwa 205 atü (3000 psig). Die Wasserstoffumwälzung beträgt vorzugsweise mindestens etwa 534 Volumina H2 je Volumen Flüssigkeit (3000 Standard cubic feet per barrel), wobei eine obere Grenze von etwa 2670 Volumina je Volumen Flüssigkeit (15 000 Standard cubic feet per barrel), bezogen auf die gesamte flüssige Beschickung einschließlich des in der ersten Reaktionszone erzeugten überschüssigen Düsenbrennstoffkerosins, bevorzugt wird. Die stündliche Raumstromungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit liegt im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 4,0. Besonders bevorzugt wird die Einhaltung einer maximalen Katalysatorbettemperatur von weniger als 4270C (8000F).
• Bei vielen Anwendungen des Verfahrens wird die Einlaßtemperatur des Katalysatorbetts in der zweiten katalytischen Reaktionszone im Bereich von etwa 2880 bis etwa 3710C (550 - 7000F) liegen.
• Wie vorstehend dargelegt, ist daher in manchen Fällen eine Erhöhung der Temperatur des Einsatzmaterials für die zweite Reaktionszone nicht erforderlich. Wie bei der ersten katalytischen Reaktionszone tritt bei: Durchgang des Einsatzmaterials durch das Katalysatorbett eine Temperatursteigerung auf. Vorzugsweise wird ein¢ derartiger Temperaturanstieg auf etwa 280C (5OOF) beschränkt, insbesondere wenn es sich bei der katalytisch aktiven Metallkomponente um Platin oder Palladium handelt. Zu diesem Zweck können herkömmliche Abkühlströme zur Anwendung gebracht werden.
• Der gesamte Produktausfluß aus der zweiten katalytischen Reaktionszone wird in einen zweiten Kaltabscheider eingeführt, bei etwa dem gleichen Druck und einer Temperatur im Bereich von etwa 16 bis 600C (60 - 1400F). Die zur Hauptsache dampfförmige Phase aus dem zweiten Kaltabscheider ist praktisch "rein" hinsichtlich Schwefelwasserstoff, da eine vollständige Entschwefelung in der ersten Reaktionszone herbeigeführt worden ist. Demgemäß ist es nicht erforderlich, den zurückgeführten Wasserstoffstrom in Einrichtungen zur H2S-Entfernung zu behandeln. Diese Arbeitsweise wird bevorzugt in solchen Fällen, wo der Hydrokrackkatalysator in der zweiten Reaktionszone schwefelempfindlich ist. Demgegenüber kann in solchen Fällen, wo der Katalysator der zweiten Reaktionszone aus einem kristalls nen Aluminosilikat besteht oder von zeolithischer Natur ist, Schwefelwasserstoff in der zweiten Reaktionszone geduldet werden. In diesen Fällen können die Produktausflüsse aus beiden Reaktionszonen in einen gemeinsamen Kaltabscheider eingeführt und gemeinsame Rückführeinrichtungen verwendet werden.
• Der bei Normalbedingungen flüssige Kohlenwasserstoffanteil des Produktausflusses aus der zweiten katalytischen Reaktionszone wird aus dem Kaltabscheider abgezogen und in eine Produkttrenneinrichtung eingeführt. Das Verfahren wird vereinfacht, indem hierfür die gleiche Fraktioniereinrichtung verwendet wird, die auch für die Trennung des bei Normalbedingungen flüssigen Kohlenwasserstoffstroms aus dem ersten Kaltabscheider dient.
• Das Verfahren wird nachstehend in Verbindung mit der anliegenden schematischen Zeichnung, die eine Anlage zur Durchführung einer Ausführungsform veranschaulicht, weiter erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel oder die weiteren nachstehenden Angaben hinsichtlich Einsatzmaterial, Materialmengen, Durchsätzen, Betriebsbedingungen, Produktausbeuten und/oder Produktverteilung, usw., beschränkt.
• Das Einsatzmaterial, z.B. ein schweres Vakuumgasöl aus einem Lloydminster-Rohöl, mit den in der Tabelle I angegebenen Eigenschaften wird durch die Leitung 1 in das Verfahren eingeführt.
• Tabelle I Eigenschaften des Einsatzmaterials Spezifisches Gewicht bei 15,60C/15,60C 0,9248 Dichte, OAPI 21,5 ASTM-Destillation oC ( OF Siedebeginn 321 (610) 10 % 349 (660) 30 % 366 (690) 50 % 377 (710) 70 % 388 (730) 90 % 407 (765) Siedeendpunkt 432 (810) Schwefel, Gewichtsprozent 2,20 Stickstoff, Teile-je-Million 600 Das Einsatzmaterial wird mit einem gurückgeführten Wasserstoffstrom aus der Leitung 2 in einer Menge von etwa 1070 Volumina H2 je Volumen Flüssigkeit (6000 Standard cubic feet per barrel) vermischt. Der Einsatzmaterialdurchsatz beträgt 66,2 m³ je Stunde (10 000 barrels je Tag) und die Betriebsaufgabe besteht darin, dieses Einsatzmaterial in einer Ausbeute von etwa 20 Volumenprozent, bezogen auf die Frischbeschickung, in ein Düsenbrennstoffkerosin mit einem Siedebereich von etwa 177 bis 2880C (350 - 5500F) und in die größtmögliche Menge einer Motorkraftstofffraktion im Siedebereich von C6 bis 1770C (3500F) umzuwandeln. Nach der dargestellten Ausführungsforn wird das Einsatzmaterial/Wasserstoff-Gemisch nach nicht dargestelltem Wärmeaustausch mit verhältnismäßig heißen Produktausflußströmen weiter durch die Leitung 1 in einen Erhitzer 3 geführt. Bei dieser Ausführungsform ist keine Flüssigkeitsrückführung zu dem ersten Reaktor erforderlich.
• In dem Erhitzer 3 wird die Temperatur des eintretenden Wasserstoff/Einsatzmaterial-Stroms auf etwa 3570C (6750F) erhöht. Das erhitzte Gemisch wird in Abwärtsfluß durch eine Leitung 4 in einen Reaktor 5 eingespeist und durch eine Leitung 6 bei einer Temperatur von etwa 4130C (7750F) abgezogen. Der in dem Reaktor 5 angeordnete Katalysator ist ein Entschwefelungskatalysator mit einer gewissen Hydrokrackaktivität, er umfaßt.
• 1,8 Gewichtsprozent Nickel und 16,0 Gewichtsprozent Molybdän, berechnet als elementare Metalle, in Vereinigung mit einem Trägermaterial aus 63,0 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd und37,0 Gewichtsprozent Siliciumdioxyd. Der Druck beträgt etwa 137 atü (2000 psig), die stündliche Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit (LHSV) beträgt 1,01.
• Eine Analyse des Ausflusses aus dem Reaktor 5 ist in der Tabelle II angegeben. Die aufgeführten Ausbeuten zeigen einen Wasserstoffverbrauch, Lösungsverlust nicht mitgerechnet, von etwa 216 Volumina H2 je Volumen flüssiger Beschickung (1208 Standard cubic feet per barrel), das sind 1,97 Gewichtsprozent, bezogen auf das frische Gasöleinsatzmaterial.
• Tabelle II Produktausfluß aus dem Reaktor Komponente Gew.-% Vol.-* Ammoniak 0,07-Schwefelwasserstoff 2,34 Methan 0,15 Äthan 0,25-Propan 0,49-Butane 1,09 1,75 Pentane 0,90 1,31 Hexane 1,Ei 1,45 Heptan - 1770C (3500F) 5,93 7,16 177 - 2880C (350 - 5500F) 23,99 26,58 2880C und darüber (5500F und 65,69 71,88 darüber) Vor dem Eintritt in einen Heißabscheider 7 wird der heiße Reaktionszonenausfluß der Leitung 6 als Wärmeaustauschmittel benutzt, um seine Temperatur auf etwa 3160C (6000F) zu senken; danach fließt das Material weiter durch die Leitung 6 in den Heißabscheider 7. Eine erste zur Hauptsache dampfförmige Phase, die im wesentlichen alle unterhalb etwa 2880C (550°F) siedenden Anteile enthält und praktisch frei von der halb etwa 2880C (5500F) siedenden Kohlenwasserstoffanteilen ist, wird aus dem Heißabscheider 7 durch eine Leitung 8 abgezogen, durch nicht dargestellte Mittel auf eine Temperatur von etwa 490C (1200F) gekühlt und dann in einen Kaltabscheider 9 eingeführt. Eine im wesentlichen dampfförmige Phase wird von dem Kaltabscheider 9 abgenommen und durch eine Leitung 2 über eine nicht dargestellte Verdichtungseinrichtung in die Leitung 1 eingeführt, zur Vermischung mit dem Einsatzmaterial. Ergänzungswasserstoff zum Ausgleich des im Verfahren verbrauchten Wasserstoffs kann aus irgendeiner äußeren Quelle an irgendeiner geeigneten Stelle in das Verfahren eingeführt werden. Gewöhnlich wird solcher Ergänzungswasserstoff stromaufwärts, d.h. auf der Saugseite, der Verdichtungseinrichtung eingespeist. Die dampfförmige Phase der Leitung 2 kann, sofern erforderlich, zur Entfernung von anderen gasförmigen Bestandteilen als Wasserstoff behandelt werden, um in dem zurückgeführten Strom eine Wasserstoffkonzentration von mindestens 80 Molprozent aufrechtzuerhalten.
• Eine flüssige Phase wird aus dem Kaltabscheider 9 durch eine Leitung 10 abgezogen und in eine Fraktioniereinrichtung 11 eingeführt. Dieser Strom enthält alle Kohlenwasserstoffanteile, die bis 2880C (5500F) sieden, und eine verhältnismäßig an oberhalb dieser Temperatur siedenden Kohlenwasserstoffen.
• Aus der Fraktioniereinrichtung 11 wird eine Düsenbrennstoffkerosinfraktion im Siedebereich von 177 bis 2880C (350 - 5500F) durch eine Leitung 21 abgezogen und gewonnen. Überschüssige Anteile dieser Kerosinfraktion, bei dem erläuterten Ausführungsgeringe Menge beispiel 6,58 Volumenprozent, bezogen auf die Frischbeschickung, werden aus der Leitung 21 durch eine Leitung 22 mit einem Ventil 23 abgezweigt. Ein Überkopfstrom, der Butane und leichtere, bei Normalbedingungen gasförmige Kohlenwasserstoffe und andere gasförmige Anteile enthält, wird durch eine Leitung 18 abgezogen. Eine Pentan-Hexan-Fraktion wird durch eine Leitung 19 abgenommen. Die Benzinfraktion, die Heptane und schwerere Kohlenwasserstoffanteile im Siedebereich bis herauf zu einer Temperatur von etwa 177 0C (3500F) umfaßt, wird durch eine Leitung 20 abgenommen. Anteile mit einem Anfangssiedepunkt im Bereich von 260 bis 3160C (500 - 6000F) beispielsweise 2880C (5500F), werden durch eine Leitung 24 abgeführt.
• Die aus dem Heißabscheider 7 abgezogene flüssige Phase enthält praktisch sämtliche oberhalb 2880C (5500F) siedenden Anteile; sie wird durch eine Leitung 12 in einen Reaktor 13 bei einer Temperatur von etwa 3570C (675 0F) eingeführt. Vor dem Eintritt in den Reaktor 13 wird die flüssige Phase mit dem durch die Leitung 24 aus der Fraktioniereinrichtung 11 kommenden Material und mit der überschüssigen Kerosinfraktion aus der Leitung 22, in einer Menge von etwa 4,3 m3 je Stunde (650 barrels je Tag), vermischt. In das flüssige Gemisch wird weiterhin Wasserstoff in einer Menge von 1600 Volumina H2 je Volumen Flüssigkeit (9000 standard cubic feet per barrel), zugeführt durch eine Leitung 16, eingemischt. Bei dem Katalysator im Reaktor 13 handelt es sich um eine Vereinigung von binderlosem Faujasit, von dem etwa 91,7 Gewichtsprozent zeolithischen Charakter aufweisen, und 5,0 Gewichtsprozent Nickel, berechnet als elementares Metall. Der druck im Reaktor 13 beträgt etwa 137 atü (2000 psig), die stündliche Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit, bezogen auf 51,9 m3 Frischbeschickung je Stunde (7846 barrels je Tag) beträgt 0,65. Der Ausfluß aus dem Reaktor 13 wird durch eine Leitung 14 abgezogen, auf etwa 43OC (1100F) gekühlt und in einen Kaltabscheider 15 eingeführt. Eine Dampfphase wird aus dem Kaltabscheider 15 durch eine Leitung 16 mittels einer nicht dargestellten Umwälz- und Verdichtungseinrichtung abgezogen und zur Vereinigung mit der Frischbeschickung in die Leitung 12 eingespeist. Eine flüssige Phase, die zur Hauptsache aus bei Normalbedingungen flüssigen Kohlenwasserstoffen besteht, wird aus dem Kaltabscheider 15 durch eine Leitung 17 abgezogen und in die Fraktioniereinrichtung 11 eingespeist.
• Wenn der Katalysator der zweiten Reaktionszone von zeolithischer Natur ist, wie das bei dem erläuterten Beispiel angenommen wurde, und somit Schwefelwasserstoff in dem Reaktionsgemisch geduldet werden kann, kann der durch die Leitung 14 fließende Produktausfluß der zweiten Reaktionszone zusammen mit der durch die Leitung 8 fließenden dampfförmigen Phase in den Kaltabscheider 9 eingeführt werden.
• Wenngleich bei dem dargestellten Fließschema die flüssige Phase der Leitung 17 vor dem Eintritt in die Fraktioniereinrichtung 11 mit der flüssigen Phase der Leitung 10 vermischt wird, können für diese beiden Ströme auch getrennter Einführungsstellen benutzt werden. Eine einzige Fraktioniereinrichtung wird bevorzugt, da dies die Auftrennung des gesamten Reaktionsprodukts in die gewünschten Produktströme erleichtert und vereinfacht.
• Eine Komponentenanalyse des Ausflusses aus dem Reaktor 13 ist in der nachstehenden Tabelle III angegeben. Die Werte der Tabelle III zeigen einen Was serstoffverb rauch von etwa 150 Volumina H2 je Volumen flüssiger Beschickung (842 standard cubic feet per barrel), das sind 1,37 Gewichtsprozent, an. Die 41,5 m3 je Stunde (6277 barrels je Tag) des oberhalb2880C (5500); siedenden Materials, die sich in der durch die Leitung 17 fließende flüssigen Phase befinden, werden in dem durch die Leitung 24 abgenoinrnenen Bodenstrom zu dem Reaktor 13' zurückgeführt.
• Tabelle III Produktausfluß aus dem Reaktor 13 Xomponente Gew. -% Vol. -% Ammoniak Schwefelwasserstoff-Methan Äthan 0,Q8-Propan 2,17-Butane 10,46 16,97 Pentane 10,60 15,67 Hexane 9,99 13,30 Heptan 39,71 47,92 Die Gesamtproduktverteilung und die FlUssigkeitsausbeuten, bezogen auf den Frischgasöldurchsatz von 66,2 m3 je Stunde (10 000 barrels je Tag), sind in der nachstehenden Tabelle IV zusammengestellt.
• Tabelle IV Gesamtflüssigkeitsausbeuten und Produktverteilung Flüssigkeit Komponente Gew. -% Vol.-% m³/h Barrel2Tag Butane 11,54 18,72 12,4 1872 C5-C6 Kohlenwasserstoffe 22,56 31,73 21,0 3173 Heptan - 1770C (3500F) 45,65 55,08 36,4 5508 177 - 2880C (350 - 5500F) 18,05 20,00 13,2 2000 Die vorstehende Tabelle IV zeigt, daß aus der Gasölfrischbeschickung zusammen mit 20 Volumenprozent, flüssig, einer Düsenbrennstoffkerosinfraktion gleichzeitig 55 Volumenprozent, flüssig, einer Benzinfraktion erzeugt wurden. Weiter ist zu beachten, daß die Gesamtmenge an Butanen, Pentanen und Hexanen, d.h. gut geeigneter Mischkomponenten für Motorkraftstoffe, etwa 50 Volumenprozent betrug, gemessen als Flüssigkeit und bezogen auf die Beschickung. Die Pentan-Hexan-Fraktion hatte ein spezifisches Gewicht bei 15,60C/15,60C von 0,6578 (83,6°API) und die Octanzahl,F-l ohne Antiklopfmittelzusatz, betrug 85,7; bei Zugabe von 0,8 ml Tetraäthylblei je Liter (3 ml TEL) stieg die Octanzahl auf 98,6 an. Die Benzinfraktion im Siedebereich von Heptan bis 1770C (3500F) hatte ein spezifisches Gewicht bei 15,60C/15,60C von 0,7665 (53,1QAPI), sie enthielt 35,6 Volumenprozent Paraffine, 53,6 Volumenprozent Naphthene und 10,7 Volumenprozent Aromaten und sie stellte ein ausgezeichnetes Einsatzmaterial für eine katalytische Reformieranlage dar. Die Düsenbrennstoffkerosinfraktion enthielt, direkt in dem anfallenden Zustand und ohne weitere Behandlung, weniger als etwa 1,0 Teile-je-Million Schwefel, sie hatte einen IPT-Rauchpunkt von 25 mm und sie enthielt 13,0 Volumenprozent Aromaten.
• Beispiel Dieses Beispiel veranschaulicht die Ergebnisse bei Anwendung der Erfindung in einem Fall, wo die gewünschte Menge der Düsenbrennstoffkerosinfraktion wesentlich höher ist.
• Der Betrieb wurde in einer großtechnischen Anlage, die für 3 einen Durchsatz von etwa 264 Stunde (40 000 barrels je Tag) ausgelegt war, durchgeführt. Bei dem Beispiel beträgt der Durchsatz des Einsatzmaterials 242 m³ je Stunde (36 600 barrels je Tag). Das Einsatzmaterial ist ein Gemisch aus leichtem atmosphärischem Gasöl, leichtem Vakuumgasöl und schwerem Vakuumgasöl, erhalten aus einem California-Rohöl vollen Siedebereichs.
• Maßgebliche Eigenschaften des Gasöleinsatzmaterials sind in der folgenden Tabelle V angegeben.
• Tabelle V Eigenschaften des Gasölgemischs Spezifisches Gewicht bei 15,60C/15,60C 0,930 Dichte, 0API 20,5 ASTM-Destillation oC (OF Siedebeginn 274 (525) 10 % 343 (650) 30 % 385 (725) 50 % 418 (785) 70 % 452 (845) 90 % 504 (940) Siedeendpunkt 549 (1020) Schwefel, Gewichtsprozent 1,00 Stickstoff, Teile-je-Million 2000 Es ist die Aufgabe gestellt, dieses Gasöleinsatzmaterial zur Erzeugung von etwa 62,0 Volumenprozent einer JP-8 Düsenbrennstoffkerosinfraktion mit einem Siedebereich von etwa 149 bis 2880C (300 - 5500F) umzuwandeln, wobei gleichzeitig die Erzeugung von im Benzinbereich siedenden Anteilen aus dem Rest des Einsatzmaterials so groß wie möglich gemacht werden soll. Die Betriebsdurchführung erfolgt in einem zweistufigen Reaktionssystem der vorstehend in Verbindung mit der anliegenden Zeichnung erläuterten Art. In der ersten katalytischen Reaktionszone beträgt der Druck etwa 134 atü (2000 psig), die Einlaßtemperatur etwa 399 0C (7500F) und die stündliche Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit'0,60. Die Wasserstoffumwälzung ergibt 1070 Volumina H2 je Volumen flüssiger Beschikkung (6000 standard cubic feet per barrel). Bei dem Katalysator in der ersten Reaktionszone handelt es sich um eine Zusammensetzung aus 1,8 Gewichtsprozent Nickel und 16,0 Gewichtsprozent Molybdän, berechnet als elementare Metalle, in Vereinigung mit einem Trägermaterial aus 63,0 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd und 37,0 Gewichtsprozent Siliciumdioxyd.
• Die zweite katalytische Reaktionszone arbeitet bei einem Druck von 137 atü (2000 psig), einer Einlaßtemperatur von etwa 3719C (7000F) und einer stündlichen Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit von etwa 2,0. Die Wasserstoffumwälzung ergibt 143 Volumina H2 je Volumen Flüssigkeit. Der Katalysator in der zweiten katalytischen Reaktionszone ist eine Zusammensetzung aus 75,0 Gewichtsprozent Siliciumdioxyd und 25,0 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd, vereinigt mit 0,4 Gewichtsprozent Platin, berechnet als Element Der Wasserstoffverbrauch in der ersten katalytischen Reaktionszone beträgt 240 Volumina H2 je Volumen Flüssigkeit (1345 standard cubic feet per barrel), das sind 2,18 Gewicht prozent. In der zweiten katalytischen Reaktionszone beträgt der Wasserstoffverbrauch 1,36 Gewichtsprozent gleich 132 Volumina H2 je Volumen Flüssigkeit (740 standard cubic feet per barrel). Dies ergibt insgesamt 372 Volumina H2 je Volumen Flüssigkeit (2085 standard cubic feet per barrel) gleich 3,54 Gewichtsprozent. Diese Werte spiegeln sich auch in den Ergebnisse sen der nachstehenden Tabellen VI, VII und VIII wider. Die Tabelle VI gibt die Komponentenanalyse des Produktausflusses aus der ersten Reaktionszone. Die Tabelle VII zeigt die Produktverteilung im Ausfluß aus der zweiten Reaktionszone. Die Tabelle VIII gibt die Gesamtflüssigkeitsausbeuten und deren Verteilung an.
• Tabelle VI Produktausfluß der ersten Stufe Komponente Gew.-% Vol.-% Ammoniak 0,24-Schwefelwasserstoff 1,06-Methan 0,15-Äthan 0,25-Propan 0,50 -- Butane 1,11 1,79 Pentane 0,90 1,35 Hexane 1,11 1,49 Heptan bis 1490C (3000F) 2,02 2,47 149 - 2880C (300 - 5500F) 28,78 31,72 2880C und darüber (5500F und darüber) 66,04 71,20 Tabelle VII Produktausfluß der zweiten Stufe Komponente Gew.-% Vol.-% Ammoniak Schwefelwasserstoff Methan Äthan 0,03-Propan 1,29-Butane 6,30 10,30 Pentane 6,63 9,58 Hexane 5,76 7,72 Heptan bis 1490C (3000F) 17,96 22,00 149 - 2880C (300 - 5500F) 29,61 34,30 Tabelle VIII Gesamtflüssigkeitsausbeuten und -verteilung Komponente Gew.-% Vol.-% m³/h Barrel/Tag Butane 7,42 12,10 29,3 4430 Pentane/Hexane 14,22 20,14 48,7 7360 Heptane bis 1490C (3000F) 19,98 24,50 59,3 8975 149 - 2880C (300 - 5500F) 58,39 66,00 159,3 24100 Die Pentan-Hexan-Fraktion hat ein spezifisches Gewicht bei 15,60C/15,.60C von 0,6575 (83,70API) und eine Octanzahl, F-1 ohne Antiklopfmittelzusatz, von 84,0, wobei die Octanzahl bei Zugabe von 0,8 ml Tetraäthylblei je Liter (3 ml TEL) auf 98,2 ansteigt. Die Benzinfraktion im Siedebereich von Heptan bis 1490C (3000F) hat ein spezifisches Gewicht bei 15,60C/15,60C von 0,7587 (55,00 API) und enthält 33,2 Volumenprozent Paraffine, 61,8 Volumenprozent Naphthene und 5,0 Volumenprozent Aromaten. Die Düsenbrennstoffkerosinfraktion hat ein spezifisches Gewicht bei 15,60C/15,60C von 0,8251 (40,0°API), einen Flammpunkt von 43°C (110°F), einen IPT-Rauchpunkt von 25 mm und sie enthält weniger als 1,0 Teileje-Million Schwefel und 8,0 Volumenprozent aromatische Kohlenwasserstoffe.
• Aus den vorstehenden Erläuterungen und insbesondere den Angaben in den Beispielen gehen die bei Anwendung der Erfindung erzielten ausgezeichneten technischen Ergebnisse, die hohe Anpassungsfähigkeit des Verfahrens und weitere technische Vorteile ohne weiteres hervor.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Benzin- und Düsenbrennstoffkerosinfraktionen aus einem schwefelhaltigen schweren Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial nach Patent ..... (Patentanmeldung P 20 01 134.1-44), dadurch gekennzeichnet, daß man (a) das Einsatzmaterial mit Wasserstoff in einer ersten katalytischen Reaktionszone bei einer maximalen Katalysatorbetttemperatur unterhalb etwa 4540C (850°F) unter Umwandlung schwefelhaltiger Verbindungen des Einsatzmaterials in Schwefelwasserstoff und Kohlenwasserstoffe umsetzt, (b) den sich ergebenden Ausfluß der ersten Reaktionszone in einer ersten Trennzone ohne wesentliche Änderung des Drucks und bei einer tieferen Temperatur unter Bildung einer ersten dampfförmigen Phase und einer ersten flüssigen Phase trennt, (c) die erste dampfförmige Phase in einer zweiten Trennzone ohne wesentliche Änderung des Drucks bei einer Temperatur im Bereich von etwa 16 bis 600C (60 - 1400F) unter Bildung einer wasserstoffreichen zweiten dampfförmigen Phase und einer zweiten flüssigen Phase weiter trennt, (d) mindestens einen Teil der ersten flüssigen Phase mit Wasserstoff in einer zweiten katalytischen Reaktionszone bei einer maximalen Katalysatorbettemperatur unterhalb etwa 4270C (8000F) und einem Druck von mehr als etwa 69 atü (1000 psig) umsetzt, (e) den sich ergebenden Ausfluß der zweiten Reaktionszone in einer dritten Trennzone ohne wesentliche Änderung des Drucks bei einer Temperatur von etwa 16 bis 600C (60 - 1400F) unter Bildung einer wasserstoffreichen dritten dampfförmigen Phase und einer dritten flüssigen Phase trennt, und (f) die dritte flüssige Phase und die zweite flüssige Phase in eine fraktionierte Destillationszone einführt und eine vierte flüssige Phase als Bodenfraktion mit einem Anfangssiedepunkt von etwa 260 bis 31600 (500 - 6000F), eine Benzinfraktion und eine Düsenbrennstoffkerosinfraktion getrennt aus der Fraktionierzone abzieht und gewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch qekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der als Bodenfraktion anfallenden vierten flüssigen Phase in der zweiten katalytischen Reaktionszone mit Wasserstoff umsetzt.

3. Verfahren nach Anspruchi oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der zweiten und dritten dampfförmigen Phasen zu den ersten und zweiten katalytischen Reaktionszonen zurückführt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der ersten flüssigen Phase zu der ersten katalytischen Reaktionszone zurückführt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste Reaktionszone bei einem Druck im Bereich von etwa 69 bis 273 atü (1000 - 4000 psig) und einer Temperatur im Bereich von etwa 260 bis 4270 (500 bis 800°F) hält.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die zweite Reaktionszone bei einem Druck im Bereich von etwa 69 bis 273 atü ( 1000 - 4000 psig) und einer Temperatur im Bereich von etwa 316 bis 4540C (600 - 8500F) hält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der zweiten dampf förmigen Phase zu der ersten Reaktionszone zurd-ckführt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der dritten dampf förmigen Phase zu der zweiten Reaktionszone zurückführt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator in der ersten Reaktionszone eine siliciumdioxydhaltige Zusammensetzung, die mindestens eine Metallkomponente aus den Gruppen VIa und VIII des Periodensystems enthält, verwendet.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator in der zweiten katalytischen Reaktionszone ein kristallines Aluminosilikat, das eine Metallkomponente der Gruppe VIII des Periodensystems in Form von Nickel, Platin, Palladium oder deren Verbindungen enthält, verwendet.

L e e r s e i t e