DE2055728B2 - Verfahren zur herstellung von benzinund duesenbrennstoffkerosinfraktionen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von benzinund duesenbrennstoffkerosinfraktionenInfo
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Description
a) das Einsatzmaterial mit Wasserstoff in einer ersten katalytischen Reaktionszone bei einer
maximalen Katalysatorbettemperatur unterhalb 454° C unter Umwandlung schwefelhaltiger
Verbindungen des Einsatzmaterials in Schwefelwasserstoff und Kohlenwasserstoffe umsetzt,
b) den Ausfluß der ersten Reaktionszone in einer erste. 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 von 16 bis 60" C 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 eint zweiten katalytischen
Reaktionszone bei einer maximalen Katalysatorbettemperatur um rhalb 427 "C
und einem Druck von mehr als 69 atü umsetzt,
e) den Ausfluß der zweiten Reaktionszone in einer dritten Trennzone ohne wesentliche
Änderung des Drucks bei einer Temperatur von 16 bis 60 C 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 260 bis 316" C, eine Benzinfraktion und eine Düsenbrennstoffkerosinfraktion getrennt
aus der Fraktionierzone abzieht und gewinnt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der als
Bodenfraktion anfallenden vierten flüssigen Phase in dei zweiten katalytischen Reaktionszone mit
Wasserstoff umsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 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 bis 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 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste Reaktionszone
bei einem Druck von 69 bis 273 atü und einer Temperatur von 260 bis 427°C hält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die zweite
Reaktionszone bei einem Druck von 69 bis 273 atü und einer Temperatur von 316 bis 4540C hält.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens
einen Teil der zweiten dampfförmigen Phase zu der ersten Reaktionszone zurückführt.
S. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens
einen Teil der dritten dampfförmigen Phase zu der zweiten Reaktionszone zurückführt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator
in der ersten Reaktionszone eine siliciumdioxidhaltige Zusammensetzung, die mindestens eine
Metallkomponente aus den Gruppen VIa und Viii
des Periodensystems enthält, verwendet.
10 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysator
in der zweiten Reaktionszone ein kristallines Aluminosilikat, das Nickel, Platin, Palladium
oder deren Verbindungen enthält, verwendet.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Benzin- und Düsenbrennstoffkerosinfraktionen
aus einem schwefelhaltigen schweren Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial. Durch einen besonderen Verbund
von mehreren Reaktions- und Trennstufen wird bei anpassungsfähiger Erzeugung von Düsenbrennstoffkerosin
gleichzeitig die Ausbeute an Fraktionen im Benzinsiedebereich so groß wie möglich gemacht. 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 288' C enthalten;
diese Temperatur wird im allgemeinen als der maximale Siedeendpunkt von Düsenbrennstoffkerosinfraktionen
angesehen. Die gebräuchlichsten Einsatzmaterialien sind daher Vakuumgasöle und/oder Kokergasöle.
Es sind aber auch Gasöle, die aus irgendeinem vorhergehenden 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 Einsatzmaterialien werden bei der Umwandlung
einer Schwarzölbeschickung erhalten, die mindestens etwa 10,0 Volumprozent nichtdestillierbare
Kohlenwasserstoffe, d. h. kohlenwasserstoffartige Substanzen mit einer Siedetemperatur oberhalb etwa
566° C, 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 15,6/
15,6° C von 0,8905, einem Schwefelgehalt von 1,36 Gewichtsprozent,
einem Anfangssiedepunkt von 2050C und einem Siedeendpunkt von 463° C. Als andere
geeignete Gasöle seien genannt: ein schweres Gasöl mit einem Schwefelgehalt von 2,2 Gewichtsprozent,
einem Stickstoffgehalt von 600 Teile-je-Million, einem
spezifischen Gewicht bei 15,6/15,60C von 0,9248,
einem Anfangssiedepunkt von 321°C und einem Siedeendpunkt von 4320C; ein schweres Gasöl mit
einei lezifischen Gewicht von 0,9147, einem Schwefelgelb,
von 1,23 Gewichtsprozent, einem Stickstoffgehalt von 600 Teile-je-Million, einem Anfangssiedepunkt
von 335°C und einem Siedeendpunkt von 461°C; ein schweres Gasöl mit einem Anfangssiedepunkt
von 3350C, einem Siedeendpunkt von 4575C,
einem spezifischen Gewicht bei 15,6/15.6°C von 0,8866
und einem Gehalt von 0,6 Gewichtsprozent Schwefel und 700 Teilen-je-Million Stickstoff; ein Straightrun-Vakuumgasöl
aus einem sauren R' hol mit einem spezifischen Gewicht bei 15,6 15,6 C von 0,9267,
einem Anfangssiedepunkt von 310 C, einem Siedeendpunkt von 566"C und einem Gehalt von 2,42 Gewichtsprozent
Schwefel und 1300 Teile-je-Million Stickstoff.
Als Fraktionen im Benzinsiedebereich seien bei Normalbedingungen flüssige Produkte, die unterhalb
des für die gewünschte Kerosinfraktion festgelegten Anfangssiedepunkts sieden, definiert. Kerosinfraktionen
haben im allgemeinen einen so niedrigen Anfangssiedepunkt wie 1490C und einen Siedeendpunkt
von 260 bis 316 C. 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 Olefing.halt 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 Flugstrecke. Spezifikationen für Düsenbrennstoffe mit bestimmten physikalischen und/oder chemischen
Eieenschaften sind festgelegt als JP-I, JP-3,
JP-4, JP-5, JP-6, JF-8, Jet-Α und Jet-Al. Wenngleich die zulässigen Grenzen der verschiedenen Spezifikakaiionen
für die verschiedenen Düsenbrennstoffsorten voneinander abweichen, sind die zur Kennzeichnung
gewählten Eigenschaften im allgemeinen für alle Düsenbrennstofftypen dieselben. Hierzu gehören z. 3.
das spezifische Gewicht, bestimmte 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 Normaloder Schallbereichs-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 Überschall-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 20,0 Volumprozent, und der
Gehalt an Schwefel.
Der zunehmende Gebrauch von Großraumdüsenfh^zeugen und Uberschalldüsentransportmitteln wird den Bedarf an Düsenbrennstoffkercsinfraktionen weiter steigern. Ferner führt der tiefersiedende Anteil der Düsenbrennstofffraktionen zu einer Verringerung des Angebots an Kohlenwasserstoffen im Benzinsiedebereich, da 10 bis 50 Volumprozent der meisten Düsenbrennsiofffraktionen aus unterhalb 2040C siedenden Motorkraftstoffkomponenten bestehen. Wenngleich es somit als sicher a../-usehen ist, daß der Bedarf an Düsenbrennstoffen beträchtlich zunehmen wird.
Der zunehmende Gebrauch von Großraumdüsenfh^zeugen und Uberschalldüsentransportmitteln wird den Bedarf an Düsenbrennstoffkercsinfraktionen weiter steigern. Ferner führt der tiefersiedende Anteil der Düsenbrennstofffraktionen zu einer Verringerung des Angebots an Kohlenwasserstoffen im Benzinsiedebereich, da 10 bis 50 Volumprozent der meisten Düsenbrennsiofffraktionen aus unterhalb 2040C siedenden Motorkraftstoffkomponenten bestehen. Wenngleich es somit als sicher a../-usehen ist, daß der Bedarf an Düsenbrennstoffen beträchtlich zunehmen wird.
ist es nicht möglich, den zukünftigen Bedarf genau vorherzusagen. Die Situation wird ncch verwickelter
durch den ständig zunehmenden Bedarf an Motorbrennstoffben/infraktionen. Das Verfahren der Erfindung
eröffnet einen Weg zur Vermeidung von Schwierigkeiten auf Grund eines schwankenden Bedarfs
sowohl an Düsenbrenn'Uoffkerosinfraktionen als auch an Motorkraftstoffbenzinfraktionen, indem es
die gleichzeitige Erzeugung beider Fraktionen in einer verfahrenstechnisch ausgewogenen, gut an den jeweiligen
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, die den Anfordcrungen
hinsichtlich IPT-Rauchpunkt, Aromatengehalt und Schwefelgehalt genügen, nach einer mehrstufigen
Arbeitsweise unter gleichzeitiger Erzeugung von hochwertigem Benzin.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Benzin- und Düsenbrennstoffkerosinfraktionen
aus einem schwefelhaltigen schweren Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial, das erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet ist, daß man
a) das Einsatzmaterial mit Wasserstoff in einer ersten katalytischen Reakuonszone bei einer
maximalen Katalysatorbettemperatur unterhalb 454CC 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 Temp.ratur 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 16 bis 6O0C
unter Bildung einer wasserstoffreichen zweiten dampfförmigen Phase und einer zweiten flüssigen
P'iase weiter trennt,
d) mindestens einen Teil der ersten flüssigen Phase mit Wasserstoff in einer zweiten katalytischen
Reaktionszone bei einer maximalen Katalysatorbettemperatur unterhalb 4270C und einem Druck
von mehr als 69 atü umsetzt,
e) den sich ergebenden Ausfluß der zweiten Reaktionszone in einer dritten Trennzone ohne wesentliche
Änderung des Drucks bei einer Temperatur von 16 bis 60°C 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 260 bis
316°C, 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
fuhrt zur Einsparung eines Kaltabschciders und einer
Überführungsleitung 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 Volumprozent und 55 Volumprozent, 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 Kohlenwasserstoffe zu Düsenbrennstoffkerosinanteilen
umgewandelt werden. Der Produktausfiuß au« 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
ίο 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 260 bis 427°C, vorzugsweise 288 bis 3990C,
as betrieben wird. Die flüssige Phase aus dem Heißabscheioer
wird, bei etwa dem gleichen Druck, in die zweite katalytische Reaktionszone eingeführt, häufig
ohne irgendeine wesentliche Änderung der Temperatur.
Die bei dem Verfahrer, 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 Is'ormalbedingungen flüssigen Kohlenwasserstoffprodukts
herbeiführen. Geeignete Katalysatoren für die erste Reaktionszone umfassen im allgemeinen
4,0 bis 40,0 Gewichtsprozent einer Metallkomponente der Gruppe VIa und 1,0 bis 6,0 Gewichtsprozent einer
Metallkomponente der Eisengruppe, berec' net als elementare Metalle. Diese katalytisch aktiven Metallkomponenten
sind im allgemeinen vereinigt mit einem
So 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,
Zirkopoxyd. Magnesiumoxyd, Titanoxyd, Thoriumoxyd, Boroxyd, Hafniumoxyd und Gemische
davon. Eine andere Gruppe geeigneter Träger bilden jene Materialien, die in Verbindung damit 5% bis
35 Gewichtsprozent Borphosphat enthalten. Im allge-
meinen liegt das Siliciumdioxyd'AIuminiumoxyd-Gewichtsverhältnis
im Bereich von 10,90 bis 80/20.
Der Katalysator für die zweite katalytische Reaktionszone umfaßt zweckmäßig Metallkomponenten
der Gruppe VIII in Mengen im Bereich von 0,01 bis
20,0 Gewichtsprozent. Diese katalytischen Komponenten sind ebenfalls mit einem oder mehreren der vorgenannten
widerstandsfähigen anorganischen Oxyde vereinigt. Bei einer besonders bevorzugten Aus-
fiihrungsform besteht das Kalalysatorträgermaterial 1 leißabscheider abgezogenen flüssigen Phase zur Ver-
aus einem kristallinen Aluminosilikat oder zeolithi- einigung mit dem frischen Gasöleinsatzmaterial für die
schem Material, wie sie auf dem Fachgebiet als erste Reaktionszone zu weiterer Hydrokrackung
Molekularsiebe bezeichnet werden. Als Beispiele für zurückgeführt. Diese Arbeitsweise gewährleistet eine
derartige kristalline Aluminosilikate seien jene vom 5 hohe Anpassungsfähigkeit hinsichtlich der Cesanit-
Typ A, vom Typ X, vom Typ Y, vom Typ U und produktverteilung.
Faujasit mit Porengrößen im Bereich \on 3 Angstrom- Geeignete Mengenverhältnisse der vereinigen Beeinheiten
bis herauf zu 15 Angströmeinheiten genannt. Schickung, definiert als Volumina gesamter flüssiger
Maximale Benzinausbeuten werden erzielt bei Ver- Beschickung je Volumen frischer Gasölbeschickunj,
wendung eines pelletierten binderlosen Faujasits, der io liegen im Bereich von 1,1 bis 4,5. Der Anteil der
zu mindestens 90 Gewichtsprozent von zeoüthischem Flüssigkeit, der nicht aus dem Heißabscheider zur
Charakter ist und Porenöffnungen in der Nähe von Vereinigung mit der frischen Gasö'beschickungzurück-10
Angströmeinheiten aufweist. Eine Metallkompo- geführt wird, bildet einen Teil der Beschickung für die
nente der Gruppe VIII, gewählt aus der von Platin. zweite katalytische Reaktionszone. Eine Bodenfrak-Pailadium,
Nickel und deren Verbindungen gebildeten 15 tion, die die oberhalb des gewünschten Siedeend-Gruppe,
wird den Faujasitteilchen in Mengen von punkts der Düsenbrennstofffraktion siedenden Koh-0,01
bis 20,0 Gewichtsprozent zugefügt. Geringere lenwasserstoffe umfaßt, wird mit der flüssigen Phase
Mengen der Edelmetalle Platin und Palladium, bis aus dem Heißabscheider vereinigt, als Beschickung
herauf zu 3,0 Gewichtsprozent, werden im allgemeinen für die zweite katalytische Reaktionszone. In Fällen,
bevorzugt. 2° wo die Menge des in der ersten katalytischen Reak-Bei
der Durchführung des Verfahrens wird das tionszone erzeugten Düsenbrennstoffkerosins die zu
Einsatzmaterial mit zurückgeführtem Wasserstoff in erzeugende Menge übersteigt, wird der Überschuß
einer Menge von 534 bis 3560 Volumina H2, gemessen mit dem schweren Bodenstrom und der flüssigen
bei 1 Atmosphäre Druck und 150C, je Volumen Phase aus dem Heißabscheider vereinigt,
flüssiger Beschickung bei 150C vermischt. Nach ge- 25 Bei dem in der zweiten Reaktionszone angeordneten eignetem Wärmeaustausch mit verschiedenen heißen Katalysator kann es sich beispielsweise um ein pelle-Produktausflußströmen wird das Kohlenwasserstoff/ tiertes kristallines Aluminosilikat vom Faujasittyp, Wasserstoff-Gemisch so weit erhitzt, daß die Kataly- von dem 92,5 Gewichtsprozent ^cülithische Natur satorbettemperatur im Bereich von 316 bis maximal aufweisen, vereinigt mit 5,0 Gewichtsprozent Nickel, 4540C und vorzugsweise nicht höher als 4270C liegt. 30 handeln. Die Reaktionszone wird bei einem Druck Die Katalysatorbetteinlaßtemperatur wird zur Steue- oberhalb 69 atü gehalten, eine bevorzugte obere rung der Auslaßtemperatur geregelt, da die Rcak- Grenze beträgt 205 atü. Die Wasserstoffumwälzung tionen exotherm sind und beim Durchgang des beträgt vorzugsweise mindestens 534 Volumina H2 je Einsatzmaterials durch das Katalysatorbett eine Tem- Volumen Flüssigkeit, wobei eine obere Grenze von peratursteigerung eintritt. Der Reaktionszonendruck 35 etwa 2670 Volumina H2 je Volumen Flüssigkeit, bebeträgt vorzugsweise 69 bis 273 atü, die stündliche zogen auf die gesamte flüssige Beschickung einschließ-Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit, defl- lieh des in der ersten Reaktionszone erzeugten überniert als Volumina flüssiger Kohlenwasserstoffbe- schüssigen Düsenbrennstoffkerosins, bevorzugt wird. Schickung je Stunde und je Volumen Katalysator, Die stündliche Raumströmungsgeschwindigkeit der liegt im Bereich von 0,4 bis 3,5. 40 Flüssigkeit liegt im Bereich von 0,5 bis 4.0. Besonders Der gesamte Produktausfluß wird ohne wesentliche bevorzugt wird die Einhaltung einer maximalen Änderung des Drucks, jedoch manchmal bei einer Katalysatorbettcmperatur von weniger als 427 C. tieferen Temperatur von 288 bis 399° C, herbeigeführt Bei vielen Anwendungen des Verfahrens wird die durch Verwendung des Produktausflusses als Wärme- Einlaßtemperatur des Katalysatorbetts in der zweiten a;istauschmittel, in einen Heißabscheider eingeführt. 45 katalytischen Reaktionszone im Bereich von 288 bis Eine dampfförmige Phase, die Wasserstoff, Schwefel- 371^C liegen. Wie vorstehend dargehgt. ist daher in Wasserstoff, Ammoniak, bei Normalbedingungen gas- manchen Fällen eine Erhöhung der Temperatur des förmige Kohlenwasserstoffe, Butane, Pentane und Einsatzmaterials für die zweite Reaktionszone nicht schwerere Kohlenwasserstoffe umfaßt, wird aus dem erforderlich. Wie hei der ersten katalytischen Reak-Heißabscheider abgezogen und bei einer Temperatur 5>» tionszone tritt bei Durchgang des Einsatzmateriah von 16 bis 60cC in einen Kaltabscheider eingeführt. durch das Katalysatorbett eine Temperatursteigerung Die Temperatur des Heißabscheiders wird bei einem auf. Vorzugsweise wird ein derartiger Temperatur Wert gehalten, bei dem sichergestellt ist, daß praktisch anstieg auf etwa 28 C beschränkt, insbesondere wenr die Gesamtmenge der Düsenbrennstoffkerosinkompo- es s?ch bei der katalytisch aktiven Metallkomponenu nenten, beispielsweise im Siedebereich von 149 bis 55 um Platin oder Palladium handelt. Zu diesem Zwecl 288 C, in der Dampfphase mitgeführt wird, während können herkömmliche Abkühlströme zur Anwendunj praktisch die Gesamtmenge der Kohlenwasserstoff- gebracht werden.
flüssiger Beschickung bei 150C vermischt. Nach ge- 25 Bei dem in der zweiten Reaktionszone angeordneten eignetem Wärmeaustausch mit verschiedenen heißen Katalysator kann es sich beispielsweise um ein pelle-Produktausflußströmen wird das Kohlenwasserstoff/ tiertes kristallines Aluminosilikat vom Faujasittyp, Wasserstoff-Gemisch so weit erhitzt, daß die Kataly- von dem 92,5 Gewichtsprozent ^cülithische Natur satorbettemperatur im Bereich von 316 bis maximal aufweisen, vereinigt mit 5,0 Gewichtsprozent Nickel, 4540C und vorzugsweise nicht höher als 4270C liegt. 30 handeln. Die Reaktionszone wird bei einem Druck Die Katalysatorbetteinlaßtemperatur wird zur Steue- oberhalb 69 atü gehalten, eine bevorzugte obere rung der Auslaßtemperatur geregelt, da die Rcak- Grenze beträgt 205 atü. Die Wasserstoffumwälzung tionen exotherm sind und beim Durchgang des beträgt vorzugsweise mindestens 534 Volumina H2 je Einsatzmaterials durch das Katalysatorbett eine Tem- Volumen Flüssigkeit, wobei eine obere Grenze von peratursteigerung eintritt. Der Reaktionszonendruck 35 etwa 2670 Volumina H2 je Volumen Flüssigkeit, bebeträgt vorzugsweise 69 bis 273 atü, die stündliche zogen auf die gesamte flüssige Beschickung einschließ-Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit, defl- lieh des in der ersten Reaktionszone erzeugten überniert als Volumina flüssiger Kohlenwasserstoffbe- schüssigen Düsenbrennstoffkerosins, bevorzugt wird. Schickung je Stunde und je Volumen Katalysator, Die stündliche Raumströmungsgeschwindigkeit der liegt im Bereich von 0,4 bis 3,5. 40 Flüssigkeit liegt im Bereich von 0,5 bis 4.0. Besonders Der gesamte Produktausfluß wird ohne wesentliche bevorzugt wird die Einhaltung einer maximalen Änderung des Drucks, jedoch manchmal bei einer Katalysatorbettcmperatur von weniger als 427 C. tieferen Temperatur von 288 bis 399° C, herbeigeführt Bei vielen Anwendungen des Verfahrens wird die durch Verwendung des Produktausflusses als Wärme- Einlaßtemperatur des Katalysatorbetts in der zweiten a;istauschmittel, in einen Heißabscheider eingeführt. 45 katalytischen Reaktionszone im Bereich von 288 bis Eine dampfförmige Phase, die Wasserstoff, Schwefel- 371^C liegen. Wie vorstehend dargehgt. ist daher in Wasserstoff, Ammoniak, bei Normalbedingungen gas- manchen Fällen eine Erhöhung der Temperatur des förmige Kohlenwasserstoffe, Butane, Pentane und Einsatzmaterials für die zweite Reaktionszone nicht schwerere Kohlenwasserstoffe umfaßt, wird aus dem erforderlich. Wie hei der ersten katalytischen Reak-Heißabscheider abgezogen und bei einer Temperatur 5>» tionszone tritt bei Durchgang des Einsatzmateriah von 16 bis 60cC in einen Kaltabscheider eingeführt. durch das Katalysatorbett eine Temperatursteigerung Die Temperatur des Heißabscheiders wird bei einem auf. Vorzugsweise wird ein derartiger Temperatur Wert gehalten, bei dem sichergestellt ist, daß praktisch anstieg auf etwa 28 C beschränkt, insbesondere wenr die Gesamtmenge der Düsenbrennstoffkerosinkompo- es s?ch bei der katalytisch aktiven Metallkomponenu nenten, beispielsweise im Siedebereich von 149 bis 55 um Platin oder Palladium handelt. Zu diesem Zwecl 288 C, in der Dampfphase mitgeführt wird, während können herkömmliche Abkühlströme zur Anwendunj praktisch die Gesamtmenge der Kohlenwasserstoff- gebracht werden.
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sieden, aus dem Heißabscheider als flüssige Phase tischen Reaktionszone wird in einen zweiten Kalt
abgezogen wird. Kondensierte, bei Nonrialbedingun- 60 abscheider eingeführt, bei etwa dem gleichen Drucl
gen flüssige, Kohlenwasserstoffe werden aus dem u-.d einer Temperatur im Bereich von 16 bis 6O0C
Kaltabscheider entfernt und einer Produktaufarbeitung Die zur Hauptsache dampfförmige Phase aus den
zur Gewinnung der gewünschten Düsenbrennstoff- zweiten Kaltabscheider ist praktisch »rein« hinsichtlicl
fraktion unterworfen. Schwefelwasserstoff, da eine vollständige Entschwefe
Nach einer Ausführungsform wird, in erster Linie 65 lung in der ersten Reaktionszone herbeigeführt wordei
abhängig von der gewünschten Produktverteilung ist. Demgemäß ist es nicht erforderlich, den zurück
zwischen den Motorkraftstoffbenzin- und D0*en- geführten Wasserstoffstrom in Einrichtungen zu
brennstoffkerosinfraktionen, ein Teil der aas dem HjS-Entfernung zu behandeln. Diese Arbeitsweis
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 kristallinen Aluminosilikat besteht
oder von zeoüthischer 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 schematischen Zeichnung, die eine Anlage zur
Durchführung einer Ausführungsform veranschaulicht,
weiter erläutert.
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.
Eigenschaften des Einsatzmaterials
Spezifisches Gewicht bei 15,6/15,6°C .. .0,9248
Spezifisches Gewicht bei 15,6/15,6°C .. .0,9248
ASTM-Destillation °C
Siedebeginn 321
10°/0 349
30°/0 366
5O°/o 377
70% 388
90% 407
Siedepunkt 432
Schwefel, Gewichtsprozent 2,20
Stickstoff, Teile-je-Million 600
Das Einsatzmaterial wird mit einem zurückgeführten Wasserstoffstrom aus der Leitung 2 in einer Menge von
etwa 1070 Volumina H2 je Volumen Flüssigkeit vermischt.
Der Einsatzmaterialdurchsatz beträgt 66,2 m3 je Stunde, und die Betriebsaufgabe besteht darin,
dieses Einsatzmaterial in einer Ausbeute von 20 Volumprozent, bezogen auf die Frischbeschickung, in
ein Düsenbrennstoffkerosin mit einem Siedebereich von 177 bis 288CC und in die größtmögliche Menge
einer Motorkraftstofffraktion im Siedebereich von C6 bis 177 C umzuwandeln. Nach der dargestellten Ausführungsfor.-n
wird das Einsatzmateral-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
3570C 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 413PC 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 und 37,0 Gewichtsprozent
Siliciumdioxyd. Der Druck beträgt 137 atü, die stündliche Raumströmungsgeschwindigkeit der
Flüssigkeit 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 216 Volumina H2 je
Volumen flüssiger Beschickung, das sind 1,97 Gewichtsprozent, bezogen auf das frische Gasöleinsatzmaterial.
Tabelle II
Produktausfluß aus dem Reaktor 5
Produktausfluß aus dem Reaktor 5
Komponente | Gewichts prozent |
Volum prozent |
Ammoniak | 0,07 2,34 0,15 0,25 0,49 1,09 0,90 1,09 5,93 23,99 65,69 |
|
Schwefelwasserstoff Methan |
— | |
Äthan | ||
Propan | ||
Dütäilc | 1,75 1,31 1,45 7,16 26,58 71,88 |
|
Pentane | ||
Hexane | ||
Heptan bis 177°C 177bis288°C 288°C und darüber |
Vor dem Eintritt in einen Heißabscheider 7 wire der heiße Reaktionszonenausfluß der Leitung 6 al;
Wärmeaustauschmittel benutzt, um seine Temperatui auf 316°C zu senken; danach fließt das Materia
weiter durch die Leitung 6 in den Heißabscheider 7 Eine erste zur Hauptsache dampfförmige Phase, di<
im wesentlichen alle unterhalb 288°*C siedender Anteile enthält und praktisch frei von oberhalb 288°C
siedenden Kohlenwasserstoffanteilen ist, wird au:
dem Heißabscheider 7 durch eine Leitung 8 abge zogen, durch nicht dargestellte Mittel auf eine Tem
peratur von 49 0C gekühlt und dann in einen Kalt abscheider 9 eingeführt. Eine im wesentlichen dampf
förmige Phase wird von dem Kaltabscheider 9 abge nommen und durch eine Leitung 2 über eine nich
dargestellte Verdichtungseinrichtung in die Leitung eingeführt, zur Vermischung mit dem Einsatzmaterial
Ergänzungswasserstoff zum Ausgleich des im Ver fahren verbrauchten Wasserstoffs kann aus irgend
einer äußeren Quelle an irgendeiner geeigneten Stell« in das Verfahren eingeführt werden. Gewöhnlicl
wird solcher Ergänzungswasserstoff stromaufwärts d. h. auf der Saugseite, der Verdichtungseinrichtuni
eingespeist. Die dampfförmige Phase der Leitung!
kann, sofern erforderlich, zur Entfernung von anderei
gasförmigen Bestandteilen als Wasserstoff behandel werden, um in dem zurückgeführten Strom ein
Wasserstoffkonzentration von mindestens 80 Mol pr^zent aufrechtzuerhalten.
Eine flüssige Phase wird aus ^em Kaltabscheider'
durch eine Leitung 10 abgezogen und in eine Frak tioRtereinrichtung 11 eingeführt. Dieser Strom enthäl
alle Kohlenwasserstoffanteile, die bs 2880C sieder
und eine verhältnismäßig geringe Menge an oberhalb dieser Temperatur siedenden Kohlenwasserstoffen.
Aus der Fraktioniereinrichtung 11 wird eine Düsenbrennstoffkerosinfraktion im Siedebereich von 177 bis
288°C durch eine Leitung 21 abgezogen und gewonnen. Überschüssige Anteile dieser Kerosinfraktion,
bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel 6,58 Volumprozent, 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 1770C umfaßt, wird durch eine Leitung 20 abgenommen.
Anteile mit einem Anfangssiedepunkt im Bereich von 260 bis 316°C, beispielsweise 2880C, werden durch
eine Leitung 24 abgeführt.
Die aus dem Heißabscheider 7 abgezogene flüssige Phase enthält praktisch sämtliche oberhalb 2880C
siedenden Anteile; sie wird durch eine Leitung 12 in einen Reaktor 13 bei jiner Temperatur von 357° C
eingeführt. Vor dem Eintritt in den Reaktor 13 wird die flüssige Phase mit dem durch die Leitung 24 aus
der Fraktionicrcir.richtung 11 kommenden Material und mit der überschüssigen Kerosinfraktion aus der
Leitung 22, in einer Menge von 4,3 m3 je Stunde, vermischt. In das flüssige Gemisch wird weiterhin Wasserstoff
in einer Menge von 1600 Volumina H2Je Volumen
Flüssigkeit, zugeführt durch eine Leitung 16, eingemischt. Bei dem Katalysator im Reaktor 13 handelt
es sich um eine Vereinigung von binderlosem Faujasit, von dem 91,7 Gewichtsprozent zeolithischen Charakter
aufweisen, und 5,0 Gewichtsprozent Nickel, berechnet als elementares Metall. Der Druck im Reaktor 13
beträgt 137 atü, die stündliche Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit, bezogen auf 51,9 m3
Frischbeschickung je Stunde beträgt 0,65. Der Ausfluß aus dem Reaktor 13 wird durch eine Leitung 14
abgezogen, auf 430C 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 Reakticnsgemisch 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 getrennte 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 111 angegeben.
Die Werte der Tabelle III zeigen einen Wasserstoffverbrauch von 150 Volumina H2 je Volumen
flüssiger Beschickung, das sind 1,37 Gewichtsprozent, an. Die 41,5 ma je Stunde des oberhalb 288°C
siedenden Materials, die sich in der durch die Leitung ίο 17 fließenden flüssigen Phase befinden, werden in dem
durch die Leitung 24 abgenommenen Bodenstrom zu dem Reaktor 13 zurückgeführt.
Tabelle III
Produktausfluß aus dem Reaktor 13
Produktausfluß aus dem Reaktor 13
Komponente
Ammoniak
Schwefelwasserstoff
Methan
Äthan
Propan
a5 Butane
Pentane
Hexane
Heptan
Gewichtsprozent
0,08
2,17
10,46
10,60
9,99
39,71
Volumprozent
16,97 15,67 13,30 47,92
3C Die Gesamtproduktverteilung und die Flüssigkeitsausbeuten, bezogen auf den Frischgasöldurchsatz von
66,2 m3 je Stunde, sind in der nachstehenden Tabelle IV zusammengestellt.
Tabelle IV
Gesamtflüssigkeitsausbeuten und Produktverteilung
Gesamtflüssigkeitsausbeuten und Produktverteilung
Komponente
Butane
C5 bis C6-Kohlen\vasser-
stoffe
Heptan bis 177°C
177 bis 2880C
Gewichtsprozenv
Flüssigkeit
Volumprozent
Volumprozent
11,54
22,56
45,65
18,05
45,65
18,05
18,72
31,73
55,08
20,00
55,08
20,00
Die vorstehende Tabelle IV zeigt, daß aus der Gasölfrischbeschickung zusammen mit 20 Volumprozent,
flüssig, einer Düsenbrennstoffkerosinfraktion gleich zeitig 55 Volumprozent, flüssig, einer Benzinfraktior
erzeugt wurden. Weiter ist zu beachten, daß du Gesamtmenge an Butanen, Pentanen und Hexanen
d. h. gut geeigneter Mischkomponenten für Motor
kraftstoffe, 50 Volumprozent betrug, gemessen al Flüssigkeit und bezogen auf die Beschickung. Dii
Pentan-Hexan-Fraktion hatte ein spezifisches Gewich bei 15,6/15,6 C von 0,6578 und die Octanzahl, F-ohne Antiklopfmittelzusatz, betrug 85,7; bei Zugab
von 0,8 ml Tetraäthylblei je Liter (3 ml TEL) stie die Octanzahl auf 98,6 an. Die Benzinfraktion ir
Siedebereich von Heptan bis 177 C hatte ein spezi fisches Gewicht bei 15,6/15,6 C von 0,7665, sie em
hielt 35,6 Volumprozent Paraffine, 53,6 Volumprozei Naphthene und 10,7 Volumprozent Aromaten und si
stellte ein ausgezeichnetes Einsatzmaterial für eir katalytische Reformieranlage dar. Die Düsenbreni
sloffkerosinfraktjon enthielt, direkt in dem anfallende
Zustand und ohne weitere Behandlung, weniger a
etwa 1,OTeUe-Je-MiIIiOn Schwefel, sie hatte einen
IPT-Rauchpunkt von 25 mm und sie enthielt 13,0 Volumprozent Aromaten.
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 einen Durchsatz von 264 m3/Stur;de ausgelegt war, durchgeführt. Bei dem
Beispiel beträgt der Durchsatz des Einsatzmaterials 242 m3 je Stunde. 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.
Eigenschaften des Gasölgemisehs
Spezifisches Gewicht bei 15,6/15,6 C .. .0,930
Spezifisches Gewicht bei 15,6/15,6 C .. .0,930
ASTM-Destillation C
Siedebeginn 274
10°/,, 343
30% 385
50°'0 418
7O°/o 452
90% 504
Siedeendpunkt .. 549
Schwefel, Gewichtsprozent 1,00
Stickstoff, Teile-je-Mi!lion 20^0
Reaktionszone beträgt 240 Volumina H2Je Volumen
Flüssigkeit, das sind 2,18 Gewichtsprozent. In der zweiten katalytischen Reaktionszone beträgt der
Wasserstoffverbrauch 1,36 Gewichtsprozent gleich 132 Volumina H2 je Volumen Flüssigkeit. Die*
ergibt insgesamt 372 Volumina H2Je Volumen Fj üssiekeit
gleich 3,54 Gewichtsprozent. Diese Werte spieaeln sich auch in den Ergebnissen der nachstehenden
"Tabellen VI, VlI und VIII wider. Die Tabelle VI
gibt die Komponentenanalyse des Produktausfiusscs aus der ersten Reaktionszone. Die Tabelle VII zeigt
die Produktverteilung im Ausfluß aus der zweiten Reaktionszone. Die Tabelle VIII gibt die Gesanuflüssigkeitsausbeiiten
und deren Verteilung an.
Tabelle VI Produktausfluß der ersten Stufe
Es ist die Aufgabe gestellt, dieses Gasöleinsatzmaterial zur Erzeugung von 62,0 Volumprozent einer
JP-8 Düsenbrennstoffkerosinfraktion mit einem Siedebereich von 149 bis 288 C 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 137 atü, die Einlaßtemperatur 399 "C und die stündliche
Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit 0,60. Die Wasserstoffumwälzung ergibt 1070 Volumina
H2Je Volumen flüssiger Beschickung. 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 Siliciumdioxid.
Die zweite katalytische Reaktionszone arbeitet bei einem Druck von 137 atü, einer Einlaßtemperatur von
371° C und einer stündlichen Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit von 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 Komponente
Ammoniak
Schwefelwasserstoff
Methan
Äthan
Propan
Butane
Pentane
Hexane
Heptan bis 149c C .
149 bis 2880C
288 C und darüoer
Gewichtsprozent
Volumprozent
0.24 1,06 0.15 0,25 0,50 1,11 0,90
1,11
2,02
28,78
66,04
1,79
1,?5
1,49
2,47
31,72
71,20
35 Tabelle VII Produktausfluß der «.weiten Stufe
Komponente
40
45
50
55
Ammoniak
Schwefelwasserstoff
Methan
Äthan ... .\
Propan
Butane
Pentane
Hexane
Heptan bis 149° C .
149bis288cC
149bis288cC
Gewichtsprozent
0,03
1,29
6,30
6,63
5,76
17,96
29,61
Volumprozent
10,30
9,58
7,72
22,00
34,30
Tabelle VIII Gesamtflüssigkeitsausbeuten und -verteilung
Komponente
Butane
60 Pentane/Hexane Heptane bis 149° C 149 bis 288° C ....
Gewichtsprozent
7,42 14,22 19.98 58,39
Volumprozent
12,10 20,14 24,50 66,00
m'.'h
293 48.7 59.3 159.3
Die Pentan-Hexan-Fraktion hat ein spezifisches Gewicht bei 15,6/15,6° C von 0,6575 und eine Octan·
zahl, F-I ohne Antiklopfmittelzusatz, von 84,0, wobei
die Oclanzahl bei Zugabe von 0,8 ml Tetraäthylblei je Liter (3 ml TEL) auf 98,2 ansteigt. Die Benzin-
15
fraktion im Siedebereich von Heptan bis 149CC hat.
ein spezifisches Gewicht bei 15,6/15,60C von 0,7587
und enthält 33,2 Volumprozent Paraffine, 61,8 Volumprozent Naphthene und 5,0 Volumprozent Aromaten.
Die Düsenbrennstoffkerosinfraktion hat ein spezifisches
Gewicht bei 15,6/15,6° C von 0,8251, einen Flammpunkt von 43° C, einen IPT-Rauchpunkt von
25 mm und sie enthält weniger als 1,0 Teile-je-Million
Schwefel und 8,0 Volumprozent 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.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung von Benzin- und )üsenbrennstoffkerosinfraktionen aus einem
chwefelhaltiP'T schweren Kohlenwasserstoff insatzmateriai,
dadurch gekennzeichict, daß man
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702055728 DE2055728B2 (de) | 1970-11-12 | 1970-11-12 | Verfahren zur herstellung von benzinund duesenbrennstoffkerosinfraktionen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702055728 DE2055728B2 (de) | 1970-11-12 | 1970-11-12 | Verfahren zur herstellung von benzinund duesenbrennstoffkerosinfraktionen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2055728A1 DE2055728A1 (en) | 1972-06-08 |
DE2055728B2 true DE2055728B2 (de) | 1973-05-24 |
DE2055728C3 DE2055728C3 (de) | 1979-09-13 |
Family
ID=5787934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702055728 Granted DE2055728B2 (de) | 1970-11-12 | 1970-11-12 | Verfahren zur herstellung von benzinund duesenbrennstoffkerosinfraktionen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2055728B2 (de) |
-
1970
- 1970-11-12 DE DE19702055728 patent/DE2055728B2/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2055728C3 (de) | 1979-09-13 |
DE2055728A1 (en) | 1972-06-08 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |