DE2136796C2 - Process for the selective hydrogenation of a petroleum fraction boiling in the range of gasoline - Google Patents
Process for the selective hydrogenation of a petroleum fraction boiling in the range of gasolineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Hydrierung einer Erdölfraktion, die aromatische Kohlenwasserstoffe, Olefine, Diolefine und Schwefelverbindungen enthält und im Bereich von Benzin siedet, durch Behandlung der Erdölfraktion in drei aufeinanderfolgenden Reaktionsstufen mit Wasserstoff, wobei in der ersten Reaktionsstufe in flüssiger Phase in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators, der ein Metall der Gruppe VIII enthält, und in der zweiten und dritten Reaktionsstufe in der Gasphase in Gegenwart von Katalysatoren gearbeitet wird.The invention relates to a process for the selective hydrogenation of a petroleum fraction which contains aromatic hydrocarbons, olefins, diolefins and sulfur compounds and boils in the range of gasoline Treatment of the petroleum fraction in three successive reaction stages with hydrogen, in which first reaction stage in the liquid phase in the presence of a hydrogenation catalyst which is a metal of the Group VIII contains, and in the second and third reaction stage in the gas phase in the presence of Catalysts is working.
Es gibt zahlreiche Verfahren zur selektiven Hydrierung von Erdölfraktionen, die neben einer aromatischen Fraktion noch Diolefine, Olefine und Schwefelverbindungen enthalten. Ziel dieser Verfahren ist eine Eliminierung der unerwünschten Verbindungen durch Hydrierung der Diolefine und Olefine und durch Hydrodesulfurierung, so daß man schließlich die aromatischen Verbindungen der Charge leicht abtrennen kann.There are numerous processes for the selective hydrogenation of petroleum fractions, in addition to an aromatic Fraction still contain diolefins, olefins and sulfur compounds. The aim of these procedures is one Elimination of the undesired compounds by hydrogenation of the diolefins and olefins and by Hydrodesulfurization so that ultimately the aromatic compounds in the batch can easily be separated off.
Die katalytischen Einstufenverfahren, bei denen praktisch gleichzeitig Hydrierung und Desulfurierung durchgeführt wird, wurden schnell aufgegeben, da die für die Desulfurierung der Charge nötige Temperatur leicht zur Polymerisation der instabilen Verbindungen führt. Die durch diese Polymerisation gebildeten Harze beeinträchtigen die bequeme Durchführung des Verfahrens.The catalytic one-step process, in which hydrogenation and desulphurization practically simultaneously carried out, were quickly abandoned because the temperature required to desulfurize the batch easily leads to the polymerization of the unstable compounds. The resins formed by this polymerization affect the convenience of carrying out the procedure.
In der DE-AS 11 92 773 ist ein Hydrierungsverfahren für im Benzinbereich siedende Erdölfraktionen beschrieben, das in drei Stufen arbeitet, wobei die erste Stufe in flüssiger Phase und die zweite und die dritteDE-AS 11 92 773 describes a hydrogenation process for petroleum fractions boiling in the gasoline sector, which works in three stages, the first of which Stage in liquid phase and the second and the third Stufe in der Gasphase durchgeführt werden. Dabei ist der Katalysator in der ersten Verfahrensstufe gleich dem Katalysator in der zweiten Verfahrensstufe (Nickel auf Tonerde, Aluminiumoxid).Stage can be carried out in the gas phase. It is the catalyst in the first process stage is the same as the catalyst in the second process stage (nickel on alumina, aluminum oxide).
Aus der DE-OS 18 04 769, DE-OS 1814 043 und US-PS 33 93 148 sind Hydrierungs- bzw. Entschwefe lungskatalysatoren mit bestimmter spezifischer Oberfläche bekannt Mehrstufige katalytische Verfahren (z. B. zwei oderFrom DE-OS 18 04 769, DE-OS 1814 043 and US-PS 33 93 148 hydrogenation or desulfurization catalysts are known with a certain specific surface area Multi-stage catalytic processes (e.g. two or
ίο drei Stufen), bei denen die Hydrierung und die Desulfurierung der Charge der Reihe nach durchgeführt wird, sind ebenfalls bekannt Die bislang vorgeschlagenen Verfahren haben jedoch Nachteile. Hydriert man die in der Charge anwesenden Olefine mittels einesίο three stages), in which the hydrogenation and the Desulfurization of the batch is carried out in sequence, are also known. However, the methods proposed so far have disadvantages. You hydrogenate the olefins present in the batch by means of a
ι s klassischen Hydrierungskatalysators, so ist es schwierig, die Hydrierung eines Teils der Aromaten in der Charge zu vermeiden. Führt man das Verfahren mit dem Ziel einer Veredelung der Aromaten durch, so führt diese Hydrierung zu Verlusten von über 10% des Endprodukι s classic hydrogenation catalyst, so it is difficult avoid hydrogenation of some of the aromatics in the batch. One conducts the procedure with the aim If the aromatics are refined, this hydrogenation leads to losses of over 10% of the end product tes. Benutzt man die klassischen Hydrierungskatalysato ren im ersten Teil des Verfahrens, wenn die instabilen Verbindungen (wie die Diolefine) noch nicht ganz hydriert sind, so ist es schwierig, in Gasphase die Bildung von polymeren Verbindungen zu vermeiden, dietes. The classic hydrogenation catalysts are used ren in the first part of the process when the unstable compounds (like the diolefins) are not quite yet are hydrogenated, it is difficult to avoid the formation of polymeric compounds in the gas phase sich auf den Katalysator niederschlagen und zu einer schnellen Desaktivierung desselben führen.precipitate on the catalyst and lead to a rapid deactivation of the same.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einemIn contrast, the invention is based on the object of avoiding these disadvantages. According to the invention, this object is achieved in a Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst daß in der zweiten Reaktionsstufe ein Katalysator aus Molybdän und/oder Wolfram, gegebenenfalls mit einem oder mehreren Metall(en) der Gruppe VIII, die auf einem Träger abgeschieden sind, der eineMethod of the type mentioned above thereby solved that in the second reaction stage a catalyst made of molybdenum and / or tungsten, optionally with one or more Group VIII metal (s) deposited on a support, the one spezifische Oberfläche zwischen 20 und 90 m2 pro Gramm besitzt, verwendet wird, und in der dritten Reaktionsstufe ein Katalysator, bestehend aus Molybdän und/oder Wolfram verwendet wird, gegebenenfalls mit einem oder mehreren Metall(en) der Gruppe VIII,specific surface between 20 and 90 m 2 per gram is used, and in the third reaction stage a catalyst consisting of molybdenum and / or tungsten is used, optionally with one or more metal (s) of Group VIII, die auf einem Träger abgeschieden sind, der eine spezifische Oberfläche zwischen 120 und 500 m2 pro Gramm besitzt, wobei ein Volumenverhältnis von zwischen 200 und 4000 Teilen Schwefelwasserstoff auf eine Million Teile Wasserstoff in der zweiten und drittendeposited on a support having a specific surface area between 120 and 500 m 2 per gram, with a volume ratio of between 200 and 4000 parts of hydrogen sulfide to one million parts of hydrogen in the second and third
Unter einer Erdölfraktion, welche im Bereich der Benzine siedet, versteht man eine Fraktion, von der mindestens 80 Gew.-% zwischen 30 und 2200C sieden. Bei einem solchen Verfahren ist es immer interessant,Under a petroleum fraction boiling in the range of gasolines, is meant a fraction boiling from at least 80 wt .-% 30 to 220 0 C. In such a procedure it is always interesting eine an Aromaten reiche Charge zu behandeln; das Verfahren kann z. B. auf solche Benzine angewandt werden, die man durch Cracken (thermisches, katalytisches oder Dampf-Cracken) von Erdöl oder Gasöl erhält.treat a batch rich in aromatics; the method can e.g. B. applied to such gasoline obtained by cracking (thermal, catalytic or steam cracking) of petroleum or gas oil receives.
Im folgenden sind die Reaktionsbedingungen für das erfindungsgemäße Verfahren näher beschrieben.The following are the reaction conditions for the inventive method described in more detail.
Die erste Reaktionsstufe wird in flüssiger Phase durchgeführt, d. h. am Ausgang der ersten Reaktionsstufe sind immer mindestens 50 Gew.-% der Anfangschar-The first reaction stage is carried out in the liquid phase, i. H. at the exit of the first reaction stage there are always at least 50% by weight of the initial batch
bo ge flüssig, während die restliche Fraktion (sofern sie vorhanden ist) in der Reaktionsstufe verdampft wurde. Die Verdampfung beruht darauf, daß die Hydrierungsreaktion stark exotherm ist. Die Innenteroperatur der Reaktionsstufe liegt zwischen 50 und 200° C; vorzugsbo ge liquid, while the rest of the fraction (provided they is present) was evaporated in the reaction stage. The evaporation is based on the fact that the hydrogenation reaction is strongly exothermic. The internal operation of the Reaction stage is between 50 and 200 ° C; preferential weise sollte sie auch am Ausgang der Stufe nicht über 2000C steigen, wenn man eine zu starke Polymerisation vermeiden will. Die flüssige Charge wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 50 bis 1200C in die wisely, it should not rise above 200 ° C. even at the exit of the stage if one wants to avoid excessive polymerization. The liquid charge is preferably at a temperature of 50 to 120 0 C in the
Reaktionsstufe eingeführt Der Druck muß ausreichend groß sein, um die Charge mindestens zum größten Teil flüssig zu halten; er liegt im allgemeinen zwischen 5 und 60 bar, vorzugsweise zwischen 20 und 45 bar.Reaction stage introduced The pressure must be sufficient be large to keep the batch at least largely fluid; it is generally between 5 and 60 bar, preferably between 20 and 45 bar.
In dieser Stufe wird die flüssige Charge mit einem Hydrierungskatalysator in Kontakt gebracht der ein Metall der Gruppe VIII de£ Periodensystems enthält z. B. Nickel, Kobalt Palladium oder Platin. Nickel ist das bevorzugte Metall. Die verwendeten Metalle werden vorzugsweise in Metallform angewandt; sie können auf Trägern niedergeschlagen sein und in einem Testbett oder in einem Fließbett verwendet werden. Man kann sie auch als Suspension verwenden, z. B. Raney-Nickel oder -Kobalt Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet man einen Trägerkatalysator und ein festes Bett Der Katalysatorträger besteht aus den üblichen Trägerstoffen, z. B. Aluminiumoxid, Siliciumoxid bzw. deren Gemische, Magnesiumoxid, Ton oder Zeolith. Vorzugsweise wählt man einen solchen Träger, der leicht sauer ist (Aluminiumoxid oder Siliciumoxid). Man kann die natürliche saure Oberfläche des Trägers auch durch Zugabe von Alkali- oder Erdalkalioxiden neutralisieren. Die Trägerkatalysatoren enthalten üblicherweise 5 bis 50 Gew.-% des aktiven Metalls. Die Raumströmungsgeschwindigkeit (WH), d.h. die Menge der eingeführten Charge pro Liter Katalysator und pro Stunde kann zwischen 0,5 und 5 schwanken, je nach der Aktivität des Katalysators und je nach dem Gehalt an ungesättigten Verbindungen in der Charge. Man kann die Menge des in die Reaktionsstufe eingeführten Wasserstoffs so variieren, daß das Molverhältnis von Wasserstoff zu den Kohlenwasserstoffen zwischen 0,1 bis 1 liegt.At this stage the liquid feed is brought into contact with a hydrogenation catalyst Metal of group VIII of the periodic table contains e.g. B. nickel, cobalt, palladium or platinum. Nickel is that preferred metal. The metals used are preferably applied in metal form; they can on Supports deposited and used in a test bed or in a fluidized bed. One can also use it as a suspension, e.g. B. Raney nickel or cobalt In a preferred embodiment of the invention, a supported catalyst is used and a fixed bed. The catalyst support consists of the usual support materials, e.g. B. aluminum oxide, silicon oxide or mixtures thereof, magnesium oxide, clay or zeolite. It is preferable to choose a carrier that is slightly acidic (aluminum oxide or Silicon oxide). You can get the natural acidic surface of the support by adding alkali or Neutralize alkaline earth oxides. The supported catalysts usually contain 5 to 50% by weight of the active Metal. The space velocity (WH), i.e. the amount of batch introduced per liter Catalyst and per hour can vary between 0.5 and 5, depending on the activity of the catalyst and depending on the content of unsaturated compounds in the batch. One can see the amount of in the Reaction stage introduced hydrogen vary so that the molar ratio of hydrogen to the Hydrocarbons between 0.1 and 1 is.
Am Ausgang der ersten Reaktionsstufe befindet sich eine wesentliche Menge der Charge noch im flüssigen Zustand; man verdampft diesen Teil in üblicher Weise, wobei man Harzbildung vermeidet; z. B. verdampft man nur 90 bis 99% der FlüssigkeitAt the exit of the first reaction stage, a substantial amount of the charge is still in the liquid State; this part is evaporated in the usual way, avoiding the formation of resin; z. B. one evaporates only 90 to 99% of the liquid
Nun betritt die gasförmige Charge die zweite Reaktionsstufe bei einer Temperatur von vorzugsweise -to 230 bis 3000C. Die Charge wird nun in Gegenwart eines Trägerkatalysators mit Wasserstoff in Kontakt gebracht Dieser Katalysator enthält Molybdän und/oder Wolfram, gegebenenfalls mit einem oder mehreren Metall(en) der Gruppe VIII (z. B. Kobalt oder Nickel bzw. ihre Gemische) verwendet werden kann. Die aktiven Elemente des Katalysators werden auf einen Träger niedergeschlagen, der eine speziell kleine Oberfläche haben muß; diese Oberfläche liegt zwischen 20 und 90m2/g. Als geeignete Träger seien genannt: Aluminiumoxid, Siliciumoxid, Magnesiumoxid und Titanoxid. Vorzugsweise verwendet man praktisch neutrale Träger, d. h. solche mit einer schwachen Acidität der Oberfläche (weiter unten ist angegeben, was man unter einer schwachen Acidität des Trägers versteht). Die Temperatur am Beginn der Reaktionsstufe liegt zwischen 230 und 360cC; um eine zu große Temperaturerhöhung (wegen der exothermen Hydrierungsreaktion) zu vermeiden, ist es möglich, daß man an mindestens einem Punkt mitten im Katalysatorbett eine to Fraktion der Charge einführt, die aus der ersten Stufe stammt oder im Kreislauf gefahren wurde. Der Druck im Inneren der Zone schwankt zwischen 25 und 60 bar. Die eingeführte Menge Wasserstoff ist vorzugsweise so groß, daß das Molverhältnis von Wasserstoff zu b5 Olefinen zwischen 5 und 15 beträgt und daß der Partialdruck des Wasserstoffs auf dem Niveau des katalytischen Bettes 8 bis 30 bar beträgt. Die Raumsteigungsgeschwindigkeit liegt vorzugsweise zwischen 4 und 20, wobei das Volumen der Charge in flüssiger Form gemessen wird.The gaseous charge now enters the second reaction stage at a temperature of preferably -to 230 to 300 ° C. The charge is now brought into contact with hydrogen in the presence of a supported catalyst. This catalyst contains molybdenum and / or tungsten, optionally with one or more metal ( en) of group VIII (e.g. cobalt or nickel or their mixtures) can be used. The active elements of the catalyst are deposited on a support which must have a particularly small surface area; this surface is between 20 and 90 m 2 / g. Suitable supports are: aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide and titanium oxide. It is preferred to use practically neutral supports, ie those with a weak acidity of the surface (it is indicated below what is meant by a weak acidity of the support). The temperature at the beginning of the reaction stage is between 230 and 360 c C; in order to avoid too great a temperature increase (because of the exothermic hydrogenation reaction), it is possible to introduce at least one point in the middle of the catalyst bed a fraction of the charge which originates from the first stage or was circulated. The pressure inside the zone fluctuates between 25 and 60 bar. The amount of hydrogen introduced is preferably such that the molar ratio of hydrogen to b5 olefins is between 5 and 15 and that the partial pressure of the hydrogen at the level of the catalytic bed is 8 to 30 bar. The rate of increase in space is preferably between 4 and 20, the volume of the charge being measured in liquid form.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wählt man als Katalysator die Paare Molybdän-Kobalt Molybdän-Nickel, Wolfram-Kobalt Wolfram-NickeL Die vorstehenden Katalysatoren können auch in oxydierter Form verwendet werden; bevorzugt verwendet man sie jedoch m sulfidierter Form. Eine Sulfidierung des Katalysators im Reaktor wird dadurch erreicht daß man ein Volumverhältnis von Schwefelwasserstoff zu Wasserstoff zwischen 200 und 4000 ppm aufrechterhält Zu diesem Zweck kann man den im Gasgemisch der dritten Stufe (wo die Desulfurierung der Charge beendet wird) vorhandenen Schwefelwasserstoff im Kreislauf verwenden.In a preferred embodiment, the pairs molybdenum-cobalt, molybdenum-nickel, tungsten-cobalt, tungsten-nickel, are selected as the catalyst. The above catalysts can also be in oxidized form be used; however, they are preferably used in the sulfided form. Sulphidation of the Catalyst in the reactor is achieved that a volume ratio of hydrogen sulfide to Maintains hydrogen between 200 and 4000 ppm. For this purpose, one can use the in the gas mixture of the third stage (where the desulfurization of the batch is terminated) hydrogen sulfide present in the Use circuit.
Wenn der Katalysator nur aus Molybdän oder Wolfram besteht beträgt der Anteil der aktiven Elemente vorzugsweise 6 bis 40 Gew.-% des Metalls (als Oxyd ausgedrückt).If the catalyst consists only of molybdenum or tungsten, the proportion of active is Elements preferably 6 to 40 percent by weight of the metal (expressed as oxide).
Enthält der Katalysator mindestens zwei Metalle, so beträgt die Menge vorzugsweise 4 bis 25 Gew.-% Molybdän cder Wolfram (als Oxyd) und 2 bis 15 Gew.-o/o des Metalls der Gruppe VIII (als Oxyd).If the catalyst contains at least two metals, the amount is preferably 4 to 25% by weight Molybdenum or tungsten (as oxide) and 2 to 15% by weight of Group VIII metal (as oxide).
Der Gasstrom, der die zweite Stufe verläßt wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 300 bis 3500C in die dritte Reaktionszone gegeben, wo er in Kontakt mit einem Katalysator gebracht wird, der Molybän und/ oder Wolfram enthält, gegebenenfalls mit einem oder mehreren Metall(en) der Gruppe VIII.The gas stream which leaves the second stage is preferably fed into the third reaction zone at a temperature of 300 to 350 0 C, where it is brought into contact with a catalyst which contains molybdenum and / or tungsten, optionally with one or more metal ( en) of group VIII.
Bevorzugt werden die guten Metallkomponenten wie in der zweiten Stufe. Das Metall oder die Metalle werden auf einem Träger niedergeschlagen, der eine ausreichend große spezifische Oberfläche haben muß; die spezifische Oberfläche beträgt 120 bis 500 m2/g. Als Träger kann man eta-Aluminiumoxid oder Siliciumoxid-Aluminiumoxid wählen. Vorzugsweise benutzt man leicht saure Trägerstoffe (vergleiche die weiter unten gegebene Definition). Die Reaktionstemperatur innerhalb der dritten Zone liegt zwischen 300 und 3900C; der Gesamtdruck schwankt z.B. zwischen 10 und 60bar, vorzugsweise zwischen 30 und 50 bar. Die Raumströmungsgeschwindigkeit liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und 5 Liter pro Liter Katalysator und Stunde, wobei das Volumen der Charge im flüssigen Zustand gemessen wird. Man führt den Wasserstoff so ein daß der Partialdruck am Niveau des katalytischen Bettes vorzugsweise zwischen 8 und 25 bar und das Molverhältnis von Wasserstoff zu den Olefinen zwischen 5 und 15 beträgt.The good metal components as in the second stage are preferred. The metal or metals are deposited on a support which must have a sufficiently large specific surface; the specific surface area is 120 to 500 m 2 / g. Eta-aluminum oxide or silicon oxide-aluminum oxide can be selected as the carrier. It is preferable to use slightly acidic carriers (compare the definition given below). The reaction temperature within the third zone is between 300 and 390 0 C; the total pressure fluctuates, for example, between 10 and 60 bar, preferably between 30 and 50 bar. The space flow rate is preferably between 0.5 and 5 liters per liter of catalyst per hour, the volume of the charge being measured in the liquid state. The hydrogen is introduced in such a way that the partial pressure at the level of the catalytic bed is preferably between 8 and 25 bar and the molar ratio of hydrogen to the olefins is between 5 and 15.
Die Katalysatoren der dritten Stufe können in ihrer oxydierten Form eingesetzt, werden, wobei man sowohl ein einziges Metall als auch ein Metallpaar benutzen kann. Vorzugsweise wird ein sulfichierter Katalysator eingesetzt. Eine Sulfidierung des Katalysators wird dadurch erreicht, daß man ein Volumenverhältnis von Schwefelwasserstoff zu Wasserstoff zwischen 200 und 4000 ppm aufrechterhält. Der Katalysator aus einem einzigen Metall (Molybdän oder Wolfram) enthält vorzugsweise 5 bis 35% des Metalles (als Oxyd).The catalysts of the third stage can be used in their oxidized form, whereby one can use both can use a single metal as well as a metal pair. A sulfated catalyst is preferred used. A sulfidation of the catalyst is achieved by having a volume ratio of Maintains hydrogen sulfide to hydrogen between 200 and 4000 ppm. The catalyst from one single metal (molybdenum or tungsten) preferably contains 5 to 35% of the metal (as oxide).
Besteht der Katalysator aus mindestens einem Metallpaar der oben genannten Art, so liegt die Menge des Molybdäns oder Wolframs (als Oxyd) vorzugsweise zwischen 5 bis 30 Gew.-% und diejenige der Metalle der Gruppe VIII (als Oxyd) vorzugsweise zwischen 1 und 6%.If the catalyst consists of at least one metal pair of the type mentioned above, the amount is of molybdenum or tungsten (as oxide) preferably between 5 to 30 wt .-% and that of the metals of Group VIII (as oxide) preferably between 1 and 6%.
Die Gewichtsmenge der Metalle wird als Oxyd angegeben.The weight of the metals is given as oxide.
Die Acidität der verwendeten Träger in den verschiedenen Verfahrensstufen kann durch die Adsorptionswärme von Ammoniak auf den Träger beiThe acidity of the carrier used in the various process stages can be due to the heat of adsorption of ammonia on the carrier einem Druck von 0,00013 mbar gemessen werden. Die Adsorptionswärmezl//wird wie folgt berechnet:a pressure of 0.00013 mbar can be measured. the Adsorptionswärmezl // is calculated as follows:
AH =AH =
Diese beiden Messungen werden durch Mikrogravimetrie und durch eine thermische Differentialanalyse bei der Temperatur durchgeführt, bei der der Katalysator benutzt wird.These two measurements are made by microgravimetry and by differential thermal analysis carried out at the temperature at which the catalyst is used.
sauer bezeichnet, wenn ΔΗ kleiner als 0,04 ist (Katalysatorträger der zweiten Stufe). Ein Träger wird als leicht sauer bezeichnet, wenn 4//zwischen 0,04 und 0,1 beträgt (Katalysatorträger der dritten Stufe).referred to as acidic when ΔΗ is less than 0.04 (catalyst carrier of the second stage). A carrier is said to be slightly acidic if 4 // is between 0.04 and 0.1 (catalyst carrier of the third stage).
Man verwendet eine Bezincharge aus der Dampfcrakkung folgender Zusammensetzung:A batch of gasoline from the steam cracking is used with the following composition:
Die Reaktionsbedingungen sind die folgenden:The reaction conditions are as follows:
Katalysator: KobaltCatalyst: cobalt
1. Stufe1st stage
Temperatur am Eingang des Reaktors Temperatur am Ausgang des ReaktorsTemperature at the inlet of the reactor Temperature at the exit of the reactor
80° C 180° C80 ° C 180 ° C
Der Katalysator besteht aus Nickel, welches auf Aluminiumoxid niedergeschlagen ist (12,5% Nickel als Oxyd).The catalyst consists of nickel, which is deposited on aluminum oxide (12.5% nickel as Oxide).
Druckpressure
Molverhältnis Wasserstoff/Molar ratio hydrogen /
KohlenwasserstoffeHydrocarbons
30 bar 230 bar 2
0,30.3
2. Stufe2nd stage
Molybdänmolybdenum
5,7 Gew.-%, als CoO (0,076MoI des Oxyds pro 100 g des Katalysators) 5,7 Gew.-%, als MoO3 (0,040MoI des Oxyds pro 100 g des Katalysators).5.7% by weight, as CoO (0.076 mol of the oxide per 100 g of the catalyst) 5.7% by weight, as MoO 3 (0.040 mol of the oxide per 100 g of the catalyst).
Es sind also 0,116MoI Metalloxyd pro 100 g des Katalysators auf dem Aluminiumoxidträger mit einer spezifischen Oberfläche von 70 m2/g niedergeschlagen. Dieser Katalysator wird durch eine Vorbehandlung mit einem Gemisch aus Schwefelwasserstoff und Wasserstoff sulfidiertThere are thus 0.116 mol of metal oxide per 100 g of the catalyst deposited on the aluminum oxide support with a specific surface area of 70 m 2 / g. This catalyst is sulfided by pretreatment with a mixture of hydrogen sulfide and hydrogen
3. Stufe3rd stage
träger mit einer spezifischen Oberfläche von 300 m2/gcarrier with a specific surface area of 300 m 2 / g und einem H von 0,07. Dieser Katalysator wird durchand an H of 0.07. This catalyst is through eine vorherige Behandlung mit Schwefelwasserstoff/prior treatment with hydrogen sulfide /
vor und nach der Behandlung sind in der Tabelle I mit dem entsprechenden Ergebnis eines Vergleichsbeispiels zusammengestellt.before and after the treatment are in Table I with the corresponding result of a comparative example compiled.
Vergleichsbeispiel 1AComparative Example 1A
Die gleiche Charge wie in Beispiel 1 wird einer dreistufigen Hydrierungsbehandlung unterworfen: Die erste Stufe ist identisch wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch benutzt man in der zweiten Stufe einen benutzt man einen Kobalt-Molybdän-Katalysator mit einem Gehalt von 2,2 Gew.-°/o CoO und 12,2 Gew.-% MoO3, welche auf demselben Aluminiumoxyd wie in iSeispiel 1 (30OmVg) niedergeschlagen sind. DieserThe same charge as in Example 1 is subjected to a three-stage hydrogenation treatment: The first stage is identical to that described in Example 1, but a cobalt-molybdenum catalyst with a content of 2.2% by weight is used in the second stage. % CoO and 12.2% by weight MoO 3 , which are deposited on the same aluminum oxide as in Example 1 (30OmVg). This
Platinkatalysator auf Aluminiumoxid (1 Gew.-% Platin); b5 Katalysator wird wie im Beispiel 1 beschrieben vorherPlatinum catalyst on alumina (1 wt% platinum); b5 catalyst is as previously described in Example 1
das verwendete Aluminiumoxid hat eine sehr große spezifische Oberfläche (220 m2/g) und der Katalysator wird in der Metallform verwendet. In der dritten Stufe sulfidiert. Die Eigenschaften der Charge und des Endproduktes sind in der folgenden Tabelle I wiedergegeben. the aluminum oxide used has a very large specific surface area (220 m 2 / g) and the catalyst is used in the metal form. Sulphided in the third stage. The properties of the batch and the end product are shown in Table I below.
Die Bromzahl wurde nach ASTMD 1159-61 bestimmt. M.A.V. bedeutet Maleinsäureanhydrid-Wert; die Bestimmung erfolgte mit Hilfe der »U.O.P. Methode 326-58«. Die zur Bestimmung der vorhandenen und potentiellen Harze angewandten Teste sind ASTM D 2ri 381-61 und ASTM D 873.The bromine number was determined according to ASTMD 1159-61. MAV means maleic anhydride value; the determination was carried out with the help of the »UOP method 326-58«. The tests used to determine the resins present and potential are ASTM D 2 r i 381-61 and ASTM D 873.
Aus der Tabelle wird ersichtlich (Bromzahl und M.A.V.), daß die Hydrierung der Olefine bei beiden Verfahren praktisch identisch ist; jedoch ist die Zusammensetzung der erhaltenen Produkte verschie- jo den. Beim Beispiel 1 beschränkt sich der Verlust an Aromaten bei der Hydrierung auf eine Einheit, während beim Vergieichsbeispiel 1A der Verlust 6 beträgt.From the table it can be seen (bromine number and M.A.V.) that the hydrogenation of the olefins in both Procedure is practically identical; however, the composition of the products obtained is different the. In Example 1, the loss of aromatics in the hydrogenation is limited to one unit during in comparative example 1A, the loss is 6.
Das erfindungsgemäße Verfahren liefert also im Vergleich zum bekannten Verfahren ein Produkt mit !5 einem um etwa 10% höheren Aromatengehalt.In comparison to the known method, the method according to the invention thus provides a product with! 5 an aromatic content that is around 10% higher.
Vergleichsbeispiel 1BComparative Example 1B
Die gleiche Charge wie in Beispiel 1 wird einer dreistufigen Hydrierung unterworfen, wobei man w dieselben Reakiionsbedingungen un und die gleichen Katalysatoren verwendet; jedoch hat das in der zweiten Stufe (Katalysator Co-Mo) benutzte Aluminiumoxid eine sehr große spezifische Oberfläche (220 m2/g). Das erhaltene Produkt enthält 51 VoL-0Zb Aromaten und 4 Alkenylaromaten (gegenüber 53% im Beispiel 1).The same batch as in Example 1 is subjected to a three-stage hydrogenation, using the same reaction conditions and the same catalysts; however, the aluminum oxide used in the second stage (Co-Mo catalyst) has a very large specific surface area (220 m 2 / g). The product obtained contains 51 vol 0 Zb aromatics and 4 alkenylaromatics (compared with 53% in Example 1).
Vergleichsbeispiel ICComparative example IC
Man führt mit derselben Charge wie in Beispiel 1 eine dreistufige Hydrierung durch, wobei man die gleichen Reaktionsbedingungen und die gleichen Katalysatoren verwendet; jedoch ist das Volumenverhältnis von Schwefelwasserstoff zu Wasserstoff in der zweiten Reaktionsstufe gleich 100 Teile pro Million. Das erhaltene Produkt enthält 51,5 Vol.-°/o Aromaten und Alkenylaromaten, ferner 100 mg/100 ml Harze, während in Beispiel 1 das Produkt nur 2 mg/100 ml Harze enthielt.A three-stage hydrogenation is carried out with the same batch as in Example 1, the same being used Reaction conditions and the same catalysts used; however, the volume ratio is of Hydrogen sulfide to hydrogen in the second stage reaction is equal to 100 parts per million. That The product obtained contains 51.5% by volume of aromatics and alkenyl aromatics, furthermore 100 mg / 100 ml of resins, while in Example 1 the product contained only 2 mg / 100 ml of resins.
Man benutzt dieselbe Charge wie in den vorstehenden Beispielen; das Verfahren unterscheidet sich vom Beispiel 1 nur durch die Verwendung eines sulfidierten Molybdänkatalysators (M0S2) in der zweiten Stufe, welcher auf einem Aluminiumoxydträger mit einer spezifischen Oberfläche von 70 m2/g niedergeschlagen ist. (Dieser Katalysator enthält 16,6 Gew.-% Molybdän, als MoO3, d. h. 0,116 Mol des Oxyds.)The same batch is used as in the previous examples; the process differs from Example 1 only in the use of a sulphided molybdenum catalyst (MOS2) in the second stage, which is deposited on an aluminum oxide support with a specific surface area of 70 m 2 / g. (This catalyst contains 16.6 wt% molybdenum, as MoO 3 , i.e. 0.116 moles of the oxide.)
Man erhält die folgenden Werte:The following values are obtained:
Beim Vergleich dieser Resultate mit denen des Beispiels 1 stellt man fest, daß das Verfahren mit einem Molybdänkatalysator in der zweiten Stufe ausgezeichnet verläuft; wenn auch die Eliminierung der unerwünschten Verbindungen (Olefine und Schwefel) etwas weniger vollständig ist, so ist doch die Ausbeute an Aromaten besser (Verlust nur 0.5 Einheiten).When comparing these results with those of Example 1, it is found that the method with a Molybdenum catalyst in the second stage is excellent; albeit eliminating the undesirable Compounds (olefins and sulfur) is somewhat less complete, the aromatics yield is better (Loss only 0.5 units).
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