DE2206115A1 - Process for increasing the octane number of light gasoline fractions containing n-paraffins - Google Patents
Process for increasing the octane number of light gasoline fractions containing n-paraffinsInfo
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Description
. SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ N. V. Den Haag, Niederlande. SHELL INTERNATIONAL RESEARCH MAATSCHAPPIJ N.V. The Hague, Netherlands
11 Verfahren zur Erhöhung der Oktanzahl von η-Paraffine enthaltenden Leichtbenzinfraktionen " 11 Process for increasing the octane number of light gasoline fractions containing η-paraffins "
Priorität: 11. Februar 1971, Niederlande, Nr. 7101797 4. März 1971, Niederlande, Mr. 7102929Priority: February 11, 1971, the Netherlands, no.7101797 March 4th 1971, the Netherlands, Mr. 7102929
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Oktanzahl von η-Paraffine enthaltenden Leichtbenzinfraktionen mit mehr als 85 Volumenprozent an Paraffinen mit 5 oder 6 Kohlenstoff-. : atomen und weniger als 5 Volumenprozent an Aromaten. n-Paraffine besitzen eine niedrige Oktanzahl und haben deshalb eine ungünstige Wirkung auf die Oktanzahl von Leichtbenzinfraktionen, die η-Paraffine enthalten. Um die Oktanzahl dieser Leichtbenzinfraktionen zu erhöhen, können die darin enthaltenen η-Paraffine in Verbindungen mit einer höheren Oktanzahl umgewandelt werden, wie z.B. in Isoparaffine und Aromaten, oder die η-Paraffine können z.B. durch selektive Hydrospaltung aus der Fraktion entfernt werden. Wenn auch die selektive Hydrospaltung der in Leichtbenzinfraktionen des oben beschriebenen Typs enthaltenen η-Paraffine im allgemeinen eine Zunahme der Oktanzahl der Fraktion bewirkt, ist die Anwendung dieses Verfahrens in einer Anzahl von Fällen vom Standpunkt der WirtschaftlichkeitThe invention relates to a method for increasing the octane number of η-paraffins containing light gasoline fractions with more than 85 percent by volume of paraffins with 5 or 6 carbon. : atoms and less than 5 percent by volume of aromatics. n-paraffins have a low octane number and therefore have an unfavorable effect on the octane number of light gasoline fractions that contain η-paraffins. In order to increase the octane number of these light gasoline fractions, the η-paraffins contained therein can be converted into compounds with a higher octane number, such as isoparaffins and aromatics, or the η-paraffins can be removed from the fraction, for example by selective hydrocracking. Although the selective hydrocracking of the η-paraffins contained in light gasoline fractions of the type described above generally causes an increase in the octane number of the fraction, the use of this process is in a number of cases from the standpoint of economy
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aus nicht gerechtfertigt. Diesbezüglich entscheidende Faktoren sind der Verlust an Ausbeute bei den C1- -Fraktionen und der Verlust an Ausbeute bei den C1- -Fraktionen pro Zunahmeeinheit· der Oktanzahl, welcher bei Anwendung des Verfahrens auftritt. Im allgemeinen kann gesagt v/erden, daß die selektive Hydrospaltung von in Leichtbenzinfraktionen des oben beschriebenen Typs "vorhandenen η-Paraffinen hinsichtlich der Erhöhung der Oktanzahl dieser Fraktionen vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit aus nur dann gerechtfertigt ist, wenn der Verlust an Ausbeute bei den C1- -Fraktionen geringer als 25 Volumenprozent ist, und der Verlust an Ausbeute bei den C^-Fraktionen pro Erhöhungseinheit der Oktanzahl weniger als 3,5 Volumenprozent beträgt. Es wurde jetzt gefunden, daß diese beiden Anforderungen erfüllt werden, wenn die Leichtbenzinfraktion χ Volumenprozent an Cg-Paraffinen mit einem Volumenverhältnis von iso- zu normal-Verbindungen von y enthält, wobei χ ^. 25, y >2 und 65y?-2 χ + 80 ist.out not justified. In this regard, decisive factors are the loss of yield in the C 1 - fractions and the loss in yield in the C 1 - fractions per unit increase in the octane number which occurs when the process is used. In general, it can be said that the selective hydrocracking of η-paraffins present in light gasoline fractions of the type described above, with regard to the increase in the octane number of these fractions, is only justified from the standpoint of economy if the loss in yield of the C 1 - fractions is less than 25 percent by volume, and the loss in yield of the C ^ fractions per unit of increase in octane number is less than 3.5 percent by volume It has now been found that these two requirements are met when the light gasoline fraction is χ percent by volume Contains Cg paraffins with a volume ratio of iso to normal compounds of y, where χ ^. 25, y> 2 and 65y? -2 χ + 80.
Die Erfindung betrifft demgemäß ein Verfahren zur Erhöhung, der Oktanzahl von η-Paraffine enthaltenden Leichtbenzinfraktionen, bei dem eine Leichtbenzinfraktion, enthaltendThe invention accordingly relates to a method for increasing the Octane number of light gasoline fractions containing η-paraffins, in which a light gasoline fraction containing
a) mehr als 85 Volumenprozent an Paraffinen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, -a) more than 85 percent by volume of paraffins with 5 or 6 carbon atoms, -
b) .weniger als 5 Volumenprozent Aromaten, undb). less than 5 volume percent aromatics, and
c) χ Volumenprozent an Cg-Paraffinen mit einem Volumenverhält-" nis von iso- zu normal-Verbindungen'von y, wobei χ ^ 25, y ^ 2 und die Beziehung 65 y^2 χ + 80 gilt einer hinsichtlich η-Paraffinen selektiven Hydrospaltungc) χ Volume percent of Cg paraffins with a volume ratio- " nis of iso- to normal-connections' of y, where χ ^ 25, y ^ 2 and the relation 65 y ^ 2 χ + 80 holds a selective hydrocracking with regard to η-paraffins
unterworfen wird.is subjected.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise bei Leichtbenzinfraktionen mit mehr als 90 Volumenprozent von Paraffinen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und/oder weniger als 2 Volumenprozent Aromaten verwendet. Bezüglich der in der Leichtbenzinfraktion enthaltenen Menge von C^-Paraffinen und deren Volumenverhältnis von iso- zu normal-Verbindungen kann darauf hingewiesen werden, daß vorzugsweise Leichtbenzinfraktionen als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden, bei denen χ -γ/ 40 und/oder y> 4 ist. Wenn das erfin-The process according to the invention is preferably used for light gasoline fractions with more than 90 percent by volume of paraffins with 5 or 6 carbon atoms and / or less than 2 percent by volume of aromatics. With regard to the amount of C ^ paraffins contained in the light gasoline fraction and their volume ratio of iso- to normal compounds, it can be pointed out that light gasoline fractions in which χ -γ / 40 and / or y are preferably used as starting material for the process according to the invention > 4 is. If that happens
, dungsgemäße Verfahren bei einer C,--Paraffine enthaltenden Leichtbenzinfraktion angewendet wird, wird vorzugsweise eine Fraktion mit einem Verhältnis von iso- zu normal-Verbindungen an C ,--Paraffinen von mindestens 1 verwendet. Der Endsiedepunkt der Leichtbenzinfraktion liegt vorzugsweise unterhalb 75°C, the method according to the invention in the case of a C, - containing paraffins Light gasoline fraction is used, is preferably a fraction with a ratio of iso to normal compounds of C, paraffins of at least 1 used. The final boiling point the light gasoline fraction is preferably below 75 ° C
• Weiter wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise bei Schwefel enthaltenden Leichtbenzinfraktionen, insbesondere bei solchen mit einem Schwefelgehalt von 0,0002 bis zu 0,0010 Gewichtsprozent, verwendet»• The method according to the invention is also preferably used at Light gasoline fractions containing sulfur, especially those with a sulfur content of 0.0002 to 0.0010 Weight percent, used »
Leichtbenzinfraktionen die den oben unter a), b) und c) spezifizierten Anforderungen entsprechen, können zweckm'äßigerweise durch Isomerisieren von leichten, paraffinischen Kohlenwasserstoffraktionen erhalten werden. Wie bekannt, wird das Isomerisieren von leichten imraffinisehen Kohleriwasserstoffraktionen, bei dem η-Paraffine in iso-Paraffine umgewandelt v/erden, z.B. zur Erhöhung der Octanzahl dieser Fraktionen benutzt. Das Isomerisat enthält in Abhängigkeit von den Bedingungen, unter denen das Isomerisieren stattfindet, immer noch eine bestimmte Menge an ri-Paraffinon mit einer, wie schon oben erwähnt,, niedrigenLight gasoline fractions that are specified under a), b) and c) above Requirements can expediently by isomerizing light, paraffinic hydrocarbon fractions can be obtained. As is known, the isomerization of light in refined hydrocarbon fractions, in which η-paraffins are converted to iso-paraffins, e.g. used to increase the octane number of these fractions. The isomer still contains a certain amount depending on the conditions under which the isomerization takes place of ri-paraffin with a, as already mentioned, low
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Oktanzahl. Indem man ein solches Isomerisat einer selektiven Hydrospaltung unterwirft, werden η-Paraffine aus ihm entfernt und die Oktanzahl wird erhöht. Aus diesem Grund wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise bei Leichtbenzinfraktionen angewendet; die beim Isomerisieren von leichten paraffinischen Kohlenwasserstoffraktionen erhalten worden sind.Octane number. By subjecting such an isomer to selective hydrocracking, η-paraffins are removed from it and the octane number is increased. For this reason, the method according to the invention is preferred for light gasoline fractions applied; obtained by isomerizing light paraffinic hydrocarbon fractions.
Leichtbenzinfraktionen, die möglicherweise zur Aufbereitung durch Isomerisieren geeignet sind, enthalten oft einen erheblichen Anteil an CY- und C,--Paraffinen. Die Cr-Paraffinfraktion di eser lei chten pamffini sob en Kohlenwasserstoffraktionen setzt sich normalerweise aus n-Pentan und iso-CY-Paraff.iiien zusammen. Verglichen mit n-Pentan besitzen isc-CY-Paraffine eine hohe Oktanzahl. Es ist weder durch Isomerisisren noch durch selektive Hydrospaltung möglich, die Oktanzahl dieser CY-Paraffine zu erhöhen. Es besteht im Gegenteil unter denLight gasoline fractions, which may be suitable for processing by isomerization, often contain a considerable proportion of CY and C, paraffins. The C r paraffin fraction of these light pamffini sob en hydrocarbon fractions is normally composed of n-pentane and iso-CY paraffins. Compared to n-pentane, isc-CY paraffins have a high octane number. It is not possible to increase the octane number of these CY paraffins either by isomerization or by selective hydrocracking. On the contrary, it exists among the
beim Isomerisicren verwendeten Bedingungen und besonders μ den bei der darauf folgenden selektiven Hydro spall tung herrschenden Bedingungen die Gefahr, daß ein Teil dieser wertvollen iso-CY-Paraffine durch Spaltung verlorengeht. Neben der Gefahr der Spaltung ist die Anwesenheit von iso-Paraff.inen inin the isomerisicren conditions used and especially μ the conditions prevailing in the subsequent selective hydro splitting there is a risk that some of these valuable iso-CY paraffins will be lost through cleavage. In addition to the risk of splitting, there is also the presence of iso-paraffins in
der einem Ausgangsmaterial für ein mit dem Ziel/Umwandlung von· η-Paraffinen in iso-Paraffine durchgeführtes Isomerisieren auch deshalb nicht wünschenswert, da ihre Anwesenheit im Ausgangsmaterial dazu führt, daß weniger η-Paraffine umgewandelt werden. Schließlich gilt sowohl für das Isomerisierungsverfahren wie für die selektive Hydrospaltung, daß die Anwesenheit von iso-Paraffinen im Ausgangsstoff eine ungünstige Wirkung auf diese Verfahren ausübt, weil sich die iso-Paraffine, nicht zurwhich is a starting material for a with the aim / conversion of Isomerization carried out η-paraffins in iso-paraffins is also undesirable because their presence in the starting material leads to less η-paraffins being converted. Finally, it applies both to the isomerization process and to the selective hydrocracking that the presence of iso-paraffins in the starting material has an adverse effect on this process, because the iso-paraffins, not for
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Umwandlung in diesen Verfahren eignen, aber nichtsdestoweniger einen Teil des Reaktorvolumens beanspruchen und deshalb die Wirkungskapazität der Anlage herabsetzen. Glücklicherweise können jedoch die iso-Cc-Paraffine aufgrund ihres niedrigen Siedepunkts leicht durch Destillation aus Gemischen.mit n-Pentan und höheren Paraffinen abgetrennt werden und außerdem Stellt die Destillation eine der üblichen Verfahrensstufen in dem oben beschriebenen, kombinierten Verfahren des Isomerisierens und der selektiven Hydrospaltung dar. Zunächst wird der Ausgangsstoff für das Verfahren des Isomerisierens, der vorzugsweise im wesentlichen aus C1-- und CV-Paraffinen besteht, im allgemeinen durch einfache Destillation eines RolierdÖls erhalten. Es ist weiter üblich, die C7~Kohlenwasserstoffe durch Destillation aus dem Isomerisat zu entfernen, bevor es als Ausgangsstoff für die selektive Hydrospciltung verwendet wird. Und endlich wird das Produkt aus der selektiven Hydrospaltung üblicherweise durch Destillation von den bei dieser Reaktion gebildeten C-""-Spaltprodukten befreit.Conversion in these processes are suitable, but nonetheless take up part of the reactor volume and therefore reduce the efficiency of the plant. Fortunately, however, due to their low boiling point, the iso-Cc paraffins can easily be separated off by distillation from mixtures with n-pentane and higher paraffins, and distillation is also one of the usual process steps in the combined process of isomerization and selective hydrocracking described above First of all, the starting material for the isomerization process, which preferably consists essentially of C 1 - and CV paraffins, is generally obtained by simple distillation of a roling oil. It is also customary to remove the C7 hydrocarbons from the isomerizate by distillation before it is used as the starting material for selective hydrospecification. And finally, the product from the selective hydrocracking is usually freed from the C "" cleavage products formed in this reaction by distillation.
Es wurde gefunden, daß durch Anwendung des oben beschriebenen kombinierten Verfahrens bei leichten paraffinischen Kohlenwas- . serstoffraktionen mit C^-Paraffinen ein erheblich besseres Ergebnis erzielt wird, wenn zumindestens ein Teil der iso-C,--Paraffine aus der zu isomerisierenden Fraktion und/oder aus dem' Isomerisat entfernt wird.. Eine vorzugsweise verwendete Ausführungsform dieser Erfindung betrifft deshalb ein Verfahren zur Erhöhung der Oktanzahl einer Leichtbenzinfraktion, bei der eine leichte paraffinische Kohlenwasserstoffraktion mit n-Paraffinen und Cc-Paraffinen isoinerisiert und anschließend zumindestens einIt has been found that using the combined method described above with light paraffinic hydrocarbons. hydrogen fractions with C ^ paraffins a considerably better result is achieved if at least a portion of the iso-C, paraffins is removed from the fraction to be isomerized and / or from the isomerizate. A preferred embodiment of this invention therefore relates to a Process for increasing the octane number of a light gasoline fraction, in which a light paraffinic hydrocarbon fraction isoinerized with n-paraffins and Cc-paraffins and then at least one
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Teil der η-Paraffine durch selektive Hydrospaltung aus dem Isomerisat entfernt wird, wobei zuraindestens ein Teil der iso-Cv-Paraffine aus der zu isomerisierenden leichten paraffinischen Kohlenwasserstoffraktion und/oder dem Isoraerisat abgetrennt wird.Part of the η-paraffins is removed from the isomerizate by selective hydrocracking, with at least part of the iso-Cv-paraffins separated from the light paraffinic hydrocarbon fraction to be isomerized and / or the isora will.
Das Verfahren nach der vorzugsweise verwendeten Aus -führungsform der Erfindung ist gegenüber einem Verfahren, bei dem das Isomerisieren und die selektive Hydrospaltung ohne Abtrennung der iso-Cp-Paraffine stattfindet, erheblich flexibler. Das letztge-The method according to the preferred embodiment used the invention is against a process in which the isomerization and the selective hydrocracking takes place without separating the iso-Cp paraffins, much more flexibly. The last
. nannte Verfahren ergibt zusätzlich zu dem durch die Hydrospa1~ - '. This procedure results in addition to that by the Hydrospa1 ~ - '
tung gewonnenen Produkt eine iso-GV-Fraktion mit hoher Oktanzahl . Diese iso-C,-~Paraffinfraktion eignet sich ausgezeichnet als Bestandteil zum planmäßigen Verschneiden von Benzin, z.B. als Versclmittkomponente für das Produkt aus der Hydro spaltung. Durch Veränderung des Verschnittverhältnisses der abgetrennten iso-Cp-Paraffinfraction und des Produkts aus der Hydrospaltung erlaubt es das vorliegende Verfahren, planmäßig Benzingemische mit verschiedenen Oktanzahlen herzustellen.The product obtained is an iso-GM fraction with a high octane number. This iso-C, - ~ paraffin fraction is excellent as a component for the scheduled blending of gasoline, e.g. as a sealing component for the product from the hydrofraction. By changing the blending ratio of the separated iso-Cp paraffin fraction and the product from the hydrocracking The present process allows the production of gasoline mixtures with different octane numbers according to plan.
Das Vorfahren nach dieser vorzugsweise verwendeten Ausführungsform der Erfindung, bei dem als ein zusätzliches Merkmal die abgetrennten iso-Cc-Paraffine mit dem Produkt der Hydrospaltung verschnitten werden, bietet gegenüber einem Verfahren, bei dem das Isomerisieren und die selektive Hydrospaltung ohne Abtrennung der iso-Cc-Paraffine erfolgt, den Vorteil, daß bei der Herstellung eines Endprodukts mit einer bestimmten Oktanzahl, wobei man von einem gegebenen Ausgangsstoff ausgeht, sowohl der bei dieser Herstellung auftretende Verlust an Ausbeute bei derThe method of this preferred embodiment of the invention, in which, as an additional feature, the separated iso-Cc-paraffins with the product of the hydrocleavage be blended offers a process in which isomerization and selective hydrocracking without separation the iso-Cc paraffins takes place, the advantage that in the Manufacture of an end product with a certain octane number, starting from a given starting material, both the loss of yield occurring in this production
CI-+-Fraktion wie der Verlust an Ausbeute bei der CK+-Fraktion 5 20983$/1113 C I - + fraction as the loss in yield for the CK + fraction 5 20,983 $ / 1113
pro Einheit der Oktanzahl, niedriger ist.per unit of octane number, is lower.
Die in das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise mit einbezogene Isomerisierungsstufe wird vorzugsweise bei einer leichten paraffinischen Kohlenwasserstoffraktion mit mehr als 80 Gewichtsprozent und insbesondere mehr als 85 Gewichtsprozent an Paraffinen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen angewendet. Weiter enthalten die als Einsatzinaterial für die Isomerisierungsstufe verwendeten leichten paraffinischen Kohlenwasserstoffraktionen vorzugsweise weniger als 15 Gewichtsprozent und insbesondere • weniger als 10 Gewichtsorozent an cyclischen Kohlenwasaeri'.toffen. Hinsichtlich des Gehalts an C ,„·-Paraffinen in den als Einsatzmaterial" für die Isomerisationsstufe dienenden leichten paraffinischen Kohl enwassor stoff reaktionen kann vermerkt v/erden, daß Fraktionen mit mehr als 10 Gewichtsprozent und insbesondere mit mohr als 20 Gewichtsprozent an Cr-Paraffinen vorzugsweise verwendet werden. Wie schon oben bemerkt, besteht die leichte paraffinische Kohlenwasserstoffraktion, bei welcher das Isome™ risierungsverfahren vorzugsweise angewandt wird, im Avesentlichcn aus einem Gemisch von Cr- und Cg-Paraffinen. Das Gewichtsverhältnis von iso- zu normal-Verbindungen der in dieser Leichtbenzinfraktion vorhandenen Cg-Paraffine ist vorzugsweise niedriger als h und insbesondere niedriger als 2. Der Endsiedepunkt der Leichtbenzinfraktionen liegt vorzugsweise niedriger als 75°C. Als Ausgangsmaterial für das vorliegende Verfahren ist insbesondere eine Destillatsfraktion geeignet, die aus der Destillation von Roherdöl bei Atmosphärendruck erhalten worden ist.The isomerization stage preferably included in the process according to the invention is preferably used in the case of a light paraffinic hydrocarbon fraction with more than 80 percent by weight and in particular more than 85 percent by weight of paraffins with 5 or 6 carbon atoms. Furthermore, the light paraffinic hydrocarbon fractions used as feedstock for the isomerization stage preferably contain less than 15 percent by weight and in particular less than 10 percent by weight of cyclic hydrocarbons. Can reactions material in terms of the content of C, "· paraffins in the feedstock" enwassor for Isomerisationsstufe serving light paraffinic carbon indicated v / ground that fractions having more than 10 percent by weight and in particular with Mohr than 20 percent by weight of C r paraffins As noted above, the light paraffinic hydrocarbon fraction, in which the isomerization process is preferably used, consists essentially of a mixture of C r and C g paraffins This light gasoline fraction present Cg paraffins is preferably lower than h and in particular lower than 2. The final boiling point of the light gasoline fractions is preferably lower than 75 ° C. A particularly suitable starting material for the present process is a distillate fraction obtained from the distillation of crude oil at atmospheric pressure has been t.
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Bei der in das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise mit einbezogencn Isomerisierungsstufe sollte zumindestens ein Teil der in der leichten paraffinischen Kohlenwasserstoffraktion und/ oder im Isomerisat anwesenden iso~C(--Paraffine abgetrennt werden. Diese Abtrennung wird vorzugsweise so durchgeführt, daß von den in der leichten paraffinischen Kohlenwasserstoffraktion und/oder im Isomerisat vorhandenen iso-C^-Paraffinen mehr als 75 Prozent und insbesondere mehr als 85 Prozent abgetrennt v/erden. Außerdem werden üblicherweise bei der durch Destillation stattfindenden Abtrennung der iεO.--C,--Paraffine von der leichten paraffinischen Kuhlenwasserstoffraktion und/oder dem Isomerisat kleine Mengen an n-Pentan, die in die iso-C, -Paraffin Fraliticn gelangen, mit abgetrennt. Die Abtrennung der i,oo--Cr--P.Mraffine von der 'leichten paraffinisch en Kohl em.1 as,se rs tof fraktion und/ oder* dem Isorncrisat wird, vorzugsv.'cise so durchgeführt, dnß die iso-CY—Fraktion mehr als 85 Gewichtsprozent und insbesorid;!re mehr als 95 Ge\;.i chtsprozrnt an iGO-Cp-Paraffinen aufwt·. Ίί?ΐ.In the isomerization stage preferably included in the process according to the invention, at least some of the iso ~ C (paraffins present in the light paraffinic hydrocarbon fraction and / or in the isomerizate should be separated off. This separation is preferably carried out in such a way that from those in the light paraffinic hydrocarbon fraction Hydrocarbon fraction and / or iso-C ^ paraffins present in the isomer, more than 75 percent and in particular more than 85 percent are separated off paraffinic Kuhlenwasserstoffraktion and / or the isomerate small amounts of n-pentane, which enter Fraliticn in the iso-C, paraffin with separated separation of i, oo - en paraffinic C r --P.Mraffine 'from the light. Kohl em. 1 as, se rs tof fraction and / or * the Isomcrisat is preferably carried out in such a way that the iso-CY fraction is more than 85 weight percent and insbesorid; ! re more than 95% by weight of iGO-Cp paraffins. Ίί? Ϊ́.
In einer vorzugsweise vcrv.'ondeten Ausführuijgßform dos erfindungßgemäßen Verfahrens v;.i rd die leichte paraffinischc KoJilonwascertitoffraktion, aus dor gegebononfalls zumirulcstens ein Teil d.021 iso-Cf.-Pi-iraffino entfei'iit worden ist, zunüchs t isomiirisiert, worauf das Isorhori.sat, aus dem gegobencnial] s zumindestens ein Teil des iso-Cr-Paraffins gleichfalls oniXernt worden ist, der selektiven Ilydrospaltung untervrorfen wird.Is .i around the light paraffinischc KoJilonwascertitoffraktion from dor gege Bono if zumirulcstens part D.02 1 iso-Cf.-Pi-iraffino entfei'iit been zunüchs t isomiirisiert, whereupon, in a preferably vcrv.'ondeten Ausführuijgßform dos erfindungßgemäßen method v the isorhorizate, from which at least part of the iso-C r -paraffin has also been harvested, is subject to selective Ilydro cleavage.
Das Isomerisieren der Deichten paraffinischen Kohlenwosserstofffraktion kann zweckmäßigerweise in Anwesenheit von Wasserstoff und eines Katalysators durchgeführt werden, der ein oder mehrere Metalle der Gruppe VIII des periodischen Systems auf einemThe isomerization of the dense paraffinic carbon fraction can advantageously be carried out in the presence of hydrogen and a catalyst, one or more Group VIII metals of the periodic table on one
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SAD ORfGiNALSAD ORfGiNAL
Zeolithträger mit einem Porendurchmesser von 6 bis zu 15 S enthält. Als Katalysator für das Isomerisieren wird vorzugsweise ein Katalysator auf Morclenitbasis verwendet, insbesondere ein Platin auf Morden!t enthaltender Katalysator. Geeignete Reaktionsbedingungen beim Isornerisierungsprozess unter Verwendung eines Katalysators auf Zeolithbasis mit einem Porendurchmesser zwischen 6 und 15 $ sind eine Temperatur von 100 bis zu 4.000C, ein Druck von 5 bis zu 50 kg/cm , eine Rauiriströmungsgeschwindigke.it von 0,5 bis zu 10 Liter Zuspeisung pro Liter Katalysator pro Stunde und ein Hol\rerhältnis Wasserstoff : Zuspeisung von 0,5 : 1 bis zu 10 : 1.Zeolite carrier with a pore diameter of 6 to 15 S contains. A catalyst based on morclenite, in particular a catalyst containing platinum based on mordenite, is preferably used as the catalyst for the isomerization. Suitable reaction conditions in the isomerization process using a catalyst based on zeolite with a pore diameter between 6 and 15 $ are a temperature of 100 to 4.00 0 C, a pressure of 5 to 50 kg / cm, a Rauiriströmungsgeschwindigke.it of 0.5 to feeding in 10 liters per liter of catalyst per hour and a haul \ r erhältnis hydrogen: feeding in of 0.5: 1 to 10: 1.
Die selektive Hydroapaltung der Leichtbenzinfraktion aus der zurnindestens ein Teil der in ihr enthaltenen η- Paraffine entfernt worden ist, kann zweckmäßigerweise in Anwesenheit eines Katalysators durchgeführt werden, der ein oder mehrere katalytisch wirksame Metallkomponenten auf einem porösen Träger mit einem einheitlichen Porendurcbrnesser von zwischen 4 und 6 A enthält. Als poröse Trägerrnaterialien mit einem einheitlichen Porendurchmenser von zwischen 4 und 6 Λ v/erden vorzugsweise Zeolithe verwendet. Beispiele von Zeolithen mit einem einheitlichen Porendurcbmcsser von zwischen 4 und 6 R, die als Träger für die vorliegenden Katalysatoren zur Hydrospaltung verwendet v/erden können, sind Erionit, Chabasit, Zeolith A, Zeolith T, Phillip'sit, Epistilbit, Levynit, Brewsterit, Dachiadit, Paulingit und Clinoptinolit. Sowohl natürliche wie auch synthetische Zeolithe sind als Trugermaterialien für die vorliegenden Hydrospaltungs-Katalysatoren geeignet, vorausgesetzt sie haben einen einheitlichen Porendurchme3ser von zwischen 4 und 6 £. The selective hydrocracking of the light gasoline fraction from which at least part of the η-paraffins contained in it has been removed can expediently be carried out in the presence of a catalyst which contains one or more catalytically active metal components on a porous support with a uniform pore diameter of between 4 and 6 A contains. Zeolites are preferably used as porous carrier materials with a uniform pore diameter of between 4 and 6 Λ. Examples of zeolites with a uniform pore diameter of between 4 and 6 R, which can be used as supports for the present catalysts for hydrocracking, are erionite, chabazite, zeolite A, zeolite T, Phillipsite, Epistilbit, Levynite, Brewsterite, Dachiadite, paulingite and clinoptinolite. Both natural and synthetic zeolites are useful as Trugermaterialien for the present hydraulic cleavage catalysts, provided they have a uniform Porendurchme3ser of 4-6 £.
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Sowohl natürliche wie synthetische Zeolithe enthalten oft eine bestimmte Menge an Alkalimetallionen. Um die Zeolithe für die Verwendung als Trägermaterial für Katalysatoren bei Kohlenwasserstoffumwandlungsverfahren geeigneter zu machen, wird vorzugsweise ein Teil der in ihnen enthaltenen AlkalimetallionDn ' durch andere Kationen ersetzt, insbesondere durch Wasserstoffionen und/oder Ammoniuraionen und/oder Ionen von Seltenen Erdenmetallen. Für ihre Verwendung als Trägermaterial bei Katalysatoren für· Kohlenwasserstoffuniwandlungsverfahren werden vorzugsweise Zeolithe mit einem Alkalimetallgenalt von weniger als 1 Gewichtsprozent und insbesondere von weniger als 0,1 Gewichtsprozent verwendet.Both natural and synthetic zeolites often contain a certain amount of alkali metal ions. To get the zeolites for the Use as a carrier material for catalysts in hydrocarbon conversion processes To make it more suitable, a part of the alkali metal ion contained in them is preferably replaced by other cations, especially hydrogen ions and / or ammonium ions and / or ions of rare earth metals. For their use as a carrier material for catalysts for hydrocarbon conversion processes are preferred Zeolites with an alkali metal content of less than 1 percent by weight and in particular less than 0.1 percent by weight used.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorr-.ugsveise unter Verwendung eines IIydrospartungskat'ily£.,o.tors auf Zeolithbasiö durchgeführt, der als katalytisch aktive Heta'Llbestandteile ein oder mehrere Metalle aus den Gruppen Ib, Hb, Via, VIIa und/oder VIII des periodischen Systems enthält, Beispiele solcher Metalle sind Kupfer, Zink, Molybdän, Wolfram, Rhenium, die Metalle der Eisengruppe, und die Metalle der Platin- und PalladJungruppen. Katalysatoren mit einem Edelmetall als katalytisch, aktive:·' Metallkomponente enthalten im allgemeinen 0,05 bis 5 Gewichtsteile und vorzugsweise 0,1 bis 2 Gewichtstoile Metall pro 100 Gewichtsteile Trägermaterial. Sehr geeignete Ede]metalle sind Palladium und Platin. Katalysatoren mit einem Nichtedelmetall oder einer Kombination von Nichtedelmetallon als katalytisch aktiver Metallkomponente enthalten im allgemeinen 0,1 bis 35 Gewichtsteile Metall oder Metallkombination pro 100 Gewichtsteile Trägermaterial. Für die Plydrospaltung sehr geeigneteThe method according to the invention is primarily used an IIydrospartungskat'ily £., o.tors on Zeolithbasiö carried out, the as catalytically active Heta'Ll constituents one or contains several metals from groups Ib, Hb, Via, VIIa and / or VIII of the periodic table, examples of such metals are copper, zinc, molybdenum, tungsten, rhenium, the metals of the iron group, and the metals of the platinum and pallad youth groups. Catalysts with a noble metal as catalytically active: · ' Metal components generally contain 0.05 to 5 parts by weight and preferably 0.1 to 2 parts by weight of metal per 100 parts by weight of carrier material. Very suitable precious metals are palladium and platinum. Catalysts with a base metal or a combination of non-noble metallone as a catalytically active metal component generally contain 0.1 to 35 parts by weight of metal or metal combination per 100 parts by weight of carrier material. Very suitable for plydro cleavage
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Katalysatoren enthalten eine Kombination von 0,5 bis 20 Gewichtsteilen und insbesondere 1 bis 10 Gewichtsteilen eines Nichtedelmetalls der Gruppe VIII und 1 bis 30 Gewichtsteile, insbesondere 2 biß 20 Gewichtsteile, eines Metalls der Gruppe VIa und/oder VIIa pro 100 Gev/ientstelle Trägermaterial. Besonders geeignete Metallkombinationen sind Kombinationen von Nikkei und/oder Kobalt mit Wolfram und/oder Molybdän und/oder Rhenium. Ähnliche sehr geeignete Hydrospaltungskatalysatoren sind Katalysatoren mit einem Gehalt von 0,1 bis 35 Gewichtsteilen und insbesondere 1 bis 15 Govrichtsteilen Nickel pro 100 Gewichtsteile Trägermaterial .Catalysts contain a combination of 0.5 to 20 parts by weight and in particular 1 to 10 parts by weight of a Group VIII base metal and 1 to 30 parts by weight, in particular 2 to 20 parts by weight of a metal from group VIa and / or VIIa per 100 parts of the carrier material. Particularly suitable metal combinations are combinations of Nikkei and / or cobalt with tungsten and / or molybdenum and / or Rhenium. Similar very suitable hydrocracking catalysts are catalysts containing from 0.1 to 35 parts by weight and especially 1 to 15 parts of nickel per 100 parts by weight of carrier material.
Die Metalle können auf jede herkömmliche V/eise, wie z.B. durch. Imprägnierung, durch Sinterung oder Ionenaustausch auf den Zeolith aufgebracht worden. Nach aar banbringung der katalytinch aktiven I-'k;tallkomponente auf den. Träger wird, der Eat&lyf-.ator üblicherweise getrocknet und anschließend calciniert« !Katalysatoren für, die Hydro opal tut) g werden üblicherweise in Form von Teilchen mit einem Durchmesser von 0,.5 bis 5 mm angewendet. Λ] f.; Trägermaterial für die vorliegenden Hydrospf.ltungpkat<'ily:.;;i.tore]i geeignete Zeolithe liegen jedoch oft als feine Pulver vor. Die Zeolithe können z.V>. durch Verdichtung in Teilchen mit größeren Dimensionen umgeformt v/erden. Die Umformung wird vorzugsweise nach der Aufbringung der katalytisch aktiven Metallkoniponente, jedoch vor der Calcinierung, bei der die Metalle in die entsprechenden Oxide verwandelt werden, durchgeführt. Während der Umformung kann zu dem Zeolith, wenn gewünscht, ein anorganisches Einbettungs- oder Bindemittel zugegeben werden. Beispiele geeigneter Kinbettungs- oder Bindemittel sind natürliche Tone undThe metals can be in any conventional manner, such as by. Impregnation, sintering or ion exchange applied to the zeolite. After aar b, the catalytically active I-'k; tall component is attached to the. The carrier is usually dried and the Eat & lyf-.ator is then calcined. Catalysts for the Hydro opal are usually used in the form of particles with a diameter of 0.5 to 5 mm. Λ] f .; Carrier material for the present Hydrosp. Solutionpkat <'ily:. ;; i.tore] i suitable zeolites are, however, often in the form of fine powders. The zeolites can zV>. reshaped by compression into particles with larger dimensions. The reshaping is preferably carried out after the application of the catalytically active metal component, but before the calcination, in which the metals are converted into the corresponding oxides. If desired, an inorganic embedding agent or binder can be added to the zeolite during the forming process. Examples of suitable bedding or binding agents are natural clays and
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synthetische, anorganische Oxide. Vor der Bildung der geformten Teilchen sollen der Zeolith und das Einbettungs- oder Bindemittel zunächst homogen vermischt werden. Die geformten Teilchen können jede gewünschte Form haben, wie z.B. die von Perlen, Kugeln, Pellets, Tabletten, Briketts, Körnern usw. Wenn bei der Herstellung der vorliegenden Hydrospaltungskatalysatoren Einbettungs- oder Bindemittel verwendet werden, werden vorzugsweise geformte Teilchen mit 10 bis 20 Gewichtsprozent des Einbettungs- oder Bindemittels hergestellt, wobei das Einbettungs-- oder Bindemittel vorzugsweise keine oder nur sehr wenig Alkalinetalle enthält. Uerm gewünscht, können Gemische von Zeolithen de Trägermaterial für die vorliegenden. Hj'drOsjoaltungskataly rotoren verwendet werden, vorausgesetzt, daß zuraindestenn ei]?. Teil dieser Zeolithe einen glcichi'or,':i.igcn Porendurchmesscr von zwischen /■ι und 6 2 besitzt. Solche Zeolithgcjmische kümK-u eDer.ual.1;; zusammen mit einen Einbettungs- oder Bindemittel verwendet werden.synthetic, inorganic oxides. Before the formed particles are formed, the zeolite and the embedding or binding agent should first be mixed homogeneously. The shaped particles can be of any desired shape such as beads, spheres, pellets, tablets, briquettes, granules, etc. When embedding or binding agents are used in the preparation of the present hydrocracking catalysts, preferably shaped particles having 10 to 20 weight percent des Embedding or binding agent produced, the embedding or binding agent preferably containing no or only very few alkali metals. Uerm desired, mixtures of zeolites de support material for the present. Hj'drOsjoaltungkataly rotors may be used, provided that at least one ?. Some of these zeolites have a similar pore diameter of between 1 and 6 2 . Such zeolite mixtures kümK-u eDer.ual.1 ;; can be used together with an embedding or binding agent.
Wenn die vorliegenden Kydrospaltungskatalysatoren ein Nichtedelmetall oder eine Kombination von Hichtedelr.-otallen aly katalytisch aktive Metallkomponente enthalten, werden sie vorzugsweise in ihrer sulfidischen Form verwendet. Die Überführung der Hydrospaltungskp.talysatoren in ihre sulfidische Form kann zweckmäßigerweise durch Kontaktierung der Katalysatoren mit einem Gemisch aus Wasserstoff und Schwefelwasserstoff in einem Volumenverhältnis von 5 : 1 bis zu 15 : 1 bei einer Temperatur von unter 5000C erfolgen. Die Überführung der Katalysatoren in ihre sulfidische Form kann auch durch Zugabe von Schwefelverbindungen in einer Menge von 0,001 bis zu5 Gewichtsprozent und insbesondere in einer Menge von 0,01 bis zu 2,5 GewichtsprozentIf the present hydrocracking catalysts contain a non-noble metal or a combination of non-noble metal or a combination of all catalytically active metal components, they are preferably used in their sulfidic form. The conversion of the Hydrospaltungskp.talysatoren in their sulphidic form can suitably by contacting the catalyst with a mixture of hydrogen and hydrogen sulphide in a volume ratio of 5: 1 to 15: 1 carried out at a temperature of less than 500 0 C. The catalysts can also be converted into their sulfidic form by adding sulfur compounds in an amount of from 0.001 to 5 percent by weight and in particular in an amount of from 0.01 to 2.5 percent by weight
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zur Zuspeisung bei Reaktionsbedingungen durchgeführt v/erden.carried out for feeding under reaction conditions.
Geeignete Bedingungen für die erfindungsgemäße Hydrospaltung von η-Paraffinen sind eine Temperatur von 2500C bis zu 60O0C, ein Druck von 5 bis zu 100 kg/cm , eine Raumströmungsgeschwindigkeit von 0,2 bis zu 20 kg Iiohlenwasserstoffzuspeisung pro kg Katalysator pro Stunde und ein Molverhältnis Viasserstoff : Kohlenwasserstoffzuspeisung von 1 : 1 bis zu 50 : 1♦ Vorzugsweise wird das Hydrospaltung^verfahren bei einer Temperatur von 300 C bis zu 550 C und einem Druck von 10 bis zu 50 kg/cm " durchgeführt.Suitable conditions for the inventive hydrocracking of η-paraffins are a temperature of 250 0 C to 60O 0 C, a pressure of 5 to 100 kg / cm, a space velocity of 0.2 to kg to 20 Iiohlenwasserstoffzuspeisung per kg of catalyst per hour and a molar ratio of hydrogen: hydrocarbon feed of 1: 1 up to 50: 1. The hydrocracking process is preferably carried out at a temperature of 300 C to 550 C and a pressure of 10 to 50 kg / cm ".
Die erfindungsgcvinäße selektive Hydrospaltung sollte in solcher Weise durchgeführt werden, daß zumindestens ein Teil der η-Paraffine in der Leichtbenzinfraktion umgewandelt wird. Die Bedingungen für die Hydrospaltung werden vorzugsweise so gewählt, daß mehr als 50 Volumenprozent und insbesondere mehr als I^ Volumenprozent der in der Leichtbenzinfraktion vorhandenen n-CV-Paraffine der hydrierenden Spaltung unterliegen. Vfenn die Leichtbenzinfraktion zusätzlich zu den n-Cg-Paraffinen noch n-Cc-Paraffine enthält, v/erden die Bedingungen für die Hydrospaltung vorzugsweise so gewählt, daß mehr als 40 Volumenprozent dieser n-C,.--Paraffine hydrierend gespalten werden. Bei der erfindungsgemäßen selektiven Hydrospaltung von Leichtbenzinfraktionell, die zusätzlich zu den n-C -Paraffinen auchThe selective hydrocracking according to the invention should be carried out in such a way that at least some of the η-paraffins in the light gasoline fraction are converted. The conditions for the hydrocracking are preferably chosen so that more than 50 percent by volume and in particular more than 1 ^ percent by volume of the n-CV paraffins present in the light gasoline fraction are subject to the hydrogenative cleavage. If the light gasoline fraction also contains n-Cc paraffins in addition to the n-Cg paraffins, the conditions for the hydrocracking are preferably chosen so that more than 40 percent by volume of these nC, - paraffins are hydrotreated. In the selective hydrocracking of light gasoline fractions according to the invention, which in addition to the nC paraffins also
n-Cir-Paraffine enthalten, wird weiter das Verfahren vorzugsweise so durchgeführt, daß das Verhältnis zwischen dem Volumenprozentsatz der der hydrierenden Spaltung unterliegenden n-Cg-Paraffine und dem Volumenprozentsatz der der hydrierenden Spal- Contain n-Cir paraffins, the method is further preferably carried out so that the ratio between the volume percentage of the hydrogenating cleavage subject n-Cg paraffins and the volume percentage of the hydrogenating cleavage
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tung unterliegenden Ia-C1--Paraffine mindestens einen Wert von 1 hat. Ia-C 1 - paraffins which are subject to processing has at least a value of 1.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Verfahrensabläufe erläutert.The invention is made with reference to the following procedures explained.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind eine Anzahl von alternativen Verfahrensabläufeii möglich. Sechs gut geeignete Veriahrerj.sa-bla.ufe zur Erhöhung der Oktanzahl von im wesentlich aus Cr.~~ und Cg~~Paraffinen bestehenden, leichten paraffini« schen Kohl ^wasserstoffreaktionen werden unter· Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen paarweise eingehender erläuter.:.A number of alternative process sequences are possible within the scope of the present invention. Six well-suited processors for increasing the octane number of light paraffinic hydrocarbon reactions consisting essentially of C r . ~~ and Cg ~~ paraffins are explained in more detail in pairs with reference to the accompanying drawings: .
Das Verfahren wird in einer Anlage durchgeführt, die in nachstehender Reihenfolge aus einer ersten Destillutionszone (1), einer Tsornerisicrungszone (2), einer Zone für die selektive Hydrospoil ling (3) und einer zweiten Destillationszone (4) besteht. In dor ersten Döstillationszone werden die ir.o-Ctr-Pa ■■■ raffine aus der leichten paraffixiisehen Kohlenwasserstoffraktion und in der zweiten Destillationszone v/erden die Cr~- Paraffine aus dein Produkt der Hydrospaltung abgetrennt. Entsprechend Ablauf I werden die in der ersten Dcstillationszone abgetrennten iso--C1---Paraffine mit dem Sumpfproduk I; der zweiten Destillationszone verschnitten. Gemäß Ablauf Il werden die in der ersten Destillationszone abgetrennten iso-C,---Paraffine als gesonderter Produktstrom abgezogen. Die Verfahrensabläufe I und II eignen sich ausgezeichnet für die Verwendung bei leichten paraffinischen Kohlenwasserstoffraktionell mit mehr als 15 Gewichtsprozent und insbesondere mehr als 20 GewichtsprozentThe process is carried out in a plant which, in the following sequence, consists of a first distillation zone (1), a tornerisicrungszone (2), a zone for selective hydrospoiling (3) and a second distillation zone (4). In the first distillation zone the ir.oC tr -Pa ■■■ raffins are separated from the light paraffinic hydrocarbon fraction and in the second distillation zone the Cr ~ paraffins are separated from the product of the hydrocracking. According to sequence I, the iso-C 1 --- paraffins separated in the first distillation zone are mixed with the bottom product I; the second distillation zone blended. According to sequence II, the iso-C, --- paraffins separated off in the first distillation zone are drawn off as a separate product stream. Processes I and II are excellently suited for use with light paraffinic hydrocarbon fractions of more than 15 percent by weight and especially more than 20 percent by weight
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BAD ORfQiNALBAD ORfQiNAL
an iso-Cp--Paraffinen.of iso-Cp - paraffins.
Verfahrensabläufe III und IV V experiencing sequences III and IV
Das Verfahren wird in einer Anlage durchgeführt, die in nachstehender Reihenfolge aus'einer ersten Destiilationszone (5), einer Isomerisierung^ ζone (6), einer zweiten Destillationszone (7), einer Zone für die selektive Hydrospaltung (8) und aus einer dritten Destiilationszone (9) "besteht. In der ersten Destillationszono worden iso-C,--Paraffine aus einem Gemisch der leichten paraffinischen Kohlenwasserstoffraktion abgetrennt; in der zweiten Destillationszone werden die Cc-Paraffine vom Isomerisat abgetrennt und v/icck-.-r der ersten Destillationszone zugefülirt und in der dritten Destillationszone werden nie CL~-Paraffine vorn Produkt der Hydrospaltung abgetrennt. Nach Ablauf III werden die in der errten De&tlllationszone abgetrennten iso-Cp-Paraffine mit dem als Zuspeisung für die dritte Destillationszone dienenden Produkt der Hydrospaltung verschnitten. Nach Ablauf IV werden die in der ersten Destiilationszone abgetrennten iso-Cc"-Paraffine in einer gesonderten Destillati on,szone (10) in Ci"-Paraffine und in iso~Cr-Paraffine aufgespalten und die letztgenannten als gesonderter Produktstrom abgezogen. Die Verfahrensabläufe III und IV sind gut für die Verwendung be.i leichten paraffinischen Kohlenwa ss er stoff raktionen mit mehr als 15 Gewichtsprozent und insbesondere mehr als 20 Gewichtsprozent an iso-C^-Paraffinen und/oder bei leichten paraffinischen Kohlenwasserstoffraktionen mit einem Gewichtsverhältnis von C^-ZU Cg-Paraffinen von größer als 1 und insbesondere größer als 2 geeignet».. -... ■__-■■-. The process is carried out in a plant which, in the following order, consists of a first distillation zone (5), an isomerization zone (6), a second distillation zone (7), a zone for selective hydrocracking (8) and a third distillation zone (9) ". In the first distillation zone iso-C, - paraffins are separated from a mixture of the light paraffinic hydrocarbon fraction; in the second distillation zone the Cc-paraffins are separated from the isomerizate and v / icck -.- r the first distillation zone Filled in and in the third distillation zone, C L ~ paraffins are never separated from the product of the hydrocracking. After process III, the iso-Cp-paraffins separated in the eroded decomposition zone are blended with the product of the hydrocracking, which is used as the feed for the third distillation zone IV, the iso-Cc "-paraffins separated in the first distillation zone are in a separate distillation, szo ne (10) split into Ci "-paraffins and iso ~ C r -paraffins and the latter drawn off as a separate product stream. Processes III and IV are good for use with light paraffinic hydrocarbon fractions with more than 15 percent by weight and in particular more than 20 percent by weight of iso-C ^ paraffins and / or with light paraffinic hydrocarbon fractions with a weight ratio of C. ^ -ZU Cg paraffins of greater than 1 and in particular greater than 2 are suitable ».. -... ■ __- ■■ -.
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Das Verfahren wird in einer Anlage durchgeführt, die in nachstehender Reihenfolge aus einer Isoraerisierungszone (11), einer ersten Destillationszone (12), einer* zweiten Destillationszone (13), 'einer Zone für die selektive Hydrospaltung (14) und einer dritten Destillationszone (15) besteht. Als Zuspeisung für die Isomerisierungszone wird ein Gemisch aus der leichten paraffinischen Kohlenwasserstoffraktion und wieder zurückgeleitetem n-Pentan verwendet; in der ersten Destillationszone werden iso-Cr"-Paraffine vom Isornerisat abgetrennt; in der zweiten Destillationszone v/ird n-Pentan vom Sunpfp.rodukt der ersten Destillationszone abgetrennt und wieder der Isomerisierungszone zugeführt und in der dritten Destillationszone v/erden C/"-Paraffine vom Produkt der Hydrospalttmg abge- The process is carried out in a plant which, in the following order, consists of an isoraerization zone (11), a first distillation zone (12), a second distillation zone (13), a zone for selective hydrocracking (14) and a third distillation zone (15 ) consists. A mixture of the light paraffinic hydrocarbon fraction and recirculated n-pentane is used as a feed for the isomerization zone; In the first distillation zone, iso-C r "paraffins are separated from the isomerizate; in the second distillation zone, n-pentane is separated from the product of the first distillation zone and fed back to the isomerization zone and in the third distillation zone C /" -Paraffins separated from the product of hydro-splitting
. ■ V
trennt. Nach Ablauf/werden die in der ersten Destillationszone abgetrennten iso-C,-~~Faraffine mit dem Produkt aus der Hydrospaltung
verschnitten und dienen als Zuspeisung für die dritte
Destillationszone-. Nach Ablauf VI v/erden die in der ersten Destillationszone entfernten iso-C,-~-Paraffine in einer gesonderten
Destillationszone (16) in C,"-Paraffine und iso-Cr-Paraffine
aufgespalten und die letztgenannten als ein gesonderter Produktstrom abgezogen. Die Verfahrensabläufe V. und VI sind gut
zur Verwendung bei leichten paraffinischen Kohlenwasserstofffraktionen mit weniger als 15 Gewichtsprozent und insbesondere
weniger als 5 Gewichtsprozent an iso-Cc-Paraffinen und/oder bei leichten paraffinischen Kohlenwasserstoffraktionen mit einem
Gewichtsverhältnis von C^- zu Cg-Paraffinen von größer als 1 und
insbesordere größer als 2, geeignet.. ■ V
separates. After expiry / the iso-C, - ~~ Faraffins separated in the first distillation zone are blended with the product from the hydrocracking and serve as feed for the third distillation zone-. After sequence VI, the iso-C, - ~ paraffins removed in the first distillation zone are split into C, "- paraffins and iso-C r -paraffins in a separate distillation zone (16) and the latter are drawn off as a separate product stream. Processes V. and VI are good for use with light paraffinic hydrocarbon fractions with less than 15 percent by weight and in particular less than 5 percent by weight of iso-Cc paraffins and / or with light paraffinic hydrocarbon fractions with a weight ratio of C ^ to Cg paraffins of greater than 1 and especially greater than 2, suitable.
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Die vorliegende Patentanmeldung betrifft auch Anlagen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie sie in Form der Verfahrensabläufe in den Figuren I bis VI gezeigt sind.The present patent application also relates to systems for carrying out the method according to the invention, as they are in the form of the process sequences are shown in Figures I to VI.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert.The invention is illustrated with reference to the following examples.
Drei Katalysatoren für die Hydrospaltung auf der Basis von Zeolithen wurden für die selektive Hydrospaltung von in Leichtbenzinfraktionen vorhandenen η-Paraffinen verwendet. Standardzuspeisungen wurden in den erfindungsgemäßen Beispielen I bis XIV und in den Vergleichsbeispielen A bis L verwendet. Die erfindungsgernäßen Beispiel© XV und XVI wurden unter Verwendung von Zus'peisungen durchgeführt, die bei der Isomerisierung von leichten paraffinischen Kohlenwasserstoffraktionen erhalten -worden sind.Three catalysts for hydrocracking based on zeolites were used for the selective hydrocracking in light gasoline fractions existing η-paraffins used. Standard feeds were made in the inventive examples I to XIV and in Comparative Examples A to L used. Inventive examples © XV and XVI were used of feeds carried out during isomerization obtained from light paraffinic hydrocarbon fractions.
Der für die Hydrospaltung verwendete Katalysator war wie folgt hergestellt worden:The catalyst used for hydrocracking was prepared as follows:
Katalysator 1 Catalytic converter 1
Durch wiederholtes Kochen mit einer frischen, 1,0 molaren NH»NOV Lösung wurde der Alkalimetallgehalt eines synthetischen Erionit auf weniger als 0,01 Gewichtsprozent herabgesetzt. Der so erhaltene Nl 1^+-Erionit wurde bei 1200C getrocknet, 3 Stunden lang bei 45O0C calziniert und mit einer wässrigen Nickelnitratlösung imprägniert. Nach Trocknen bei 1200C und 3stündigem CaI-Repeated boiling with a fresh, 1.0 molar NH »NO V solution reduced the alkali metal content of a synthetic erionite to less than 0.01 percent by weight. The resulting Nl 1 ^ + -Erionit was dried at 120 0 C, for 3 hours calcined at 45O 0 C and impregnated with an aqueous nickel nitrate solution. After drying at 120 0 C and 3 hours CaI
zinieren bei 500 C erhielt man einen Katalysator mit 2,3 Gewichtsprozent Nickel auf einem H+-Erionit.Zinieren at 500 C a catalyst with 2.3 weight percent nickel on an H + erionite was obtained.
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Dieser Katalysator wurde auf die gleiche Weise v/ie Katalysator 1 hergestellt, mit Ausnahme der Imprägnierung, die in diesem Fall mit einer wässrigen Pt (NtU^CIg-Losung durchgeführt wurde. Es wurde ein Katalysator mit 0,2 Gewichtsprozent Platin auf H -Erionit erhalten.This catalyst was prepared in the same way as catalyst 1, with the exception of the impregnation, which is used in this one Case was carried out with an aqueous Pt (NtU ^ CIg solution. A catalyst containing 0.2 percent by weight of platinum on H -Erionite was obtained.
Katalysator Kata lys ator
Von einem Zeolith T ausgehend wurde mit dem für die Herstellung von Katalysator 1 beschriebenen Verfahren ein Katalysator mit einem Nickelgehalt von 2,1 Gewichtsprozent auf einem H -Zeolith T hergestellt. Katalysator 3 wurde durch Vermischen gleicher Gewichtsmengen dieses Ka-talyaators (2,1 Gewichtsprozent Nickel auf einem H -Zeolith T) mit Katalysator 1 (2,3 Gewichteprozent Ni auf einem H -Erionit) erhalten.Starting from a zeolite T, a catalyst was used with the method described for the preparation of catalyst 1 a nickel content of 2.1 percent by weight on an H zeolite T. Catalyst 3 became the same by mixing Amounts by weight of this catalyst (2.1 weight percent nickel on an H zeolite T) with catalyst 1 (2.3 percent by weight Ni on an H erionite).
Der Platin enthaltende Katalysator wurde in seiner reduzierten Form und die Nickel enthaltenden Katalysatoren in ihrer sulfidischen Form verwendet. Die Überführung der Nickel enthaltenden Katalysatoren in ihre sulfidische Foimi wurde durch Zugabe von 0,015 Gewichtsprozent Schwefel als t-Butylrnercaptaii zur Zuspei sung während der ersten 50 Stunden der Hydrospaltungsversuche bewirkt. Die überführung der Platin enthaltenden Katalysatoren in ihre reduzierte Form wurde vorgenommen, indem man die Katalysatoren vor den Hydrospaltungsversuchen in einem Viasserstoff strom bei einer Temperatur von 400 C und einem Druck von 17 kg/cm~ 10 Stunden lang reduzierte.The platinum containing catalyst was reduced in its Form and the nickel-containing catalysts in their sulphidic form Shape used. The conversion of the nickel-containing catalysts into their sulfidic foimi was carried out by adding of 0.015 percent by weight of sulfur as t-butylnnercaptaii for feed solution during the first 50 hours of the hydrocracking attempts causes. The platinum-containing catalysts were converted into their reduced form by the catalysts before the hydrocracking attempts in a Viasserstoff current at a temperature of 400 C and a pressure of 17 kg / cm ~ 10 hours.
20983S/111920983S / 1119
Alle Hydrospaltungsexperimente mirden bei einem Druck von 17 kg/cm und einem Molverhältnis Wasserstoff : Zuspei sung von 80 : 1 durchgeführt. In den mit einem Platin enthaltenden Katalysator vorgenommenen Versuchen "betrug die Temperatur 375 C; die Versuche unter Verwendung eines Nickel enthaltenden Katalysators vmrden bei 39Ö°C vorgenommen. Bei den erfindungsgemäßen Versuchen I bis XIV und den Vergleichsversuchen A bis LAll hydrocracking experiments are carried out at a pressure of 17 kg / cm and a hydrogen: feed molar ratio of 80: 1. In the catalyst containing platinum "The temperature was 375 ° C; the tests were carried out using a nickel-containing catalyst vmrden made at 39Ö ° C. In experiments I to XIV according to the invention and comparative experiments A to L
/Raumströmungs ge schwindigke i t// Air flow velocity /
schwankte die verwendete / zwischen 0,5 bis·the used / fluctuated between 0.5 and
-1 -1-1 -1
8 Liter χ 1 χ Stunde und war so bemessen, daß etwa 80 Volumenprozent der n-Cg-Paraffine umgewandelt wurden. Bei den erfindungsgemäßen Versuchen XV und XVI vroriie eine Raum-8 liters χ 1 χ hour and was sized to be about 80 percent by volume of the n-Cg paraffins were converted. at experiments XV and XVI according to the invention have a spatial
-1 -1-1 -1
strömungsgeschwindigkeit von 21 Liter χ 1 χ Stunde verwendet. flow rate of 21 liters χ 1 χ hour used.
Die Ergebnisse der Versuche sind in Tabelle A und B zusammeiige- : faßt.The results of the experiments are zusammeiige- in Table A and B: handled.
209835/1119209835/1119
Beispiel Katalysa-Nr. tor Nr.Example catalyst no. gate no.
Zusammensetzung, Vol.5cComposition, vol.5c
"4"4
;5 n-C5 ; 5 n - C 5
Volumen-Volume-
i-C. Cr -Fraktion verhältnis in üer ^speisung der z^STiei^ung iC. Cr fraction ratio in üer ^ feed-z ^ ^ ung STiei
inin
V
VIIV
V.
VI
VIIIVII
VIII
ZusOeisung - ' -Granting - '-
Produkt 11,3Product 11.3
ZusDeisungAddition
Produkt 10,8Product 10.8
Zuspeisung - 21,0Feed - 21.0
Produkt 9,0 21,4Product 9.0 21.4
Zuspeisung - 21,0Feed - 21.0
Produkt 9,2 20,7Product 9.2 20.7
Zuspeisung - 14,0Feed - 14.0
■Produkt 15,2 13,8■ Product 15.2 13.8
Zuspeisung - 14,0Feed - 14.0
Produkt 16,1 14,5Product 16.1 14.5
Zu sr» ei sung - 42,0Too much - 42.0
Produkt · 13,3 41,5Product 13.3 41.5
ZusOeisung - 42,0Funding - 42.0
Produkt 13,1 42,0Product 13.1 42.0
ZusOeisung - 7,0Addition - 7.0
Produkt 18,2 7,3Product 18.2 7.3
ZusOeisung - 7,0Addition - 7.0
Produkt 17,9 6,8Product 17.9 6.8
Zuspeisung - 28,0Feed - 28.0
Produkt 15,9 28,4Product 15.9 28.4
ZusOeisung - 28,0Funding - 28.0
Produkt 16,2 27,9Product 16.2 27.9
87,5 86,387.5 86.3
87,5 86,787.5 86.7
63,5 62,963.5 62.9
63,5 63,163.5 63.1
64,0 64,264.0 64.2
64,0 62,864.0 62.8
Js ? J Js ? J
33,133.1
33,3 32,733.3 32.7
72,0 70,372.0 70.3
72,0 71,172.0 71.1
52,552.5
12,5 2,412.5 2.4
12,5 2,512.5 2.5
6,5 1,36.5 1.3
6,56.5
16,0 3,216.0 3.2
2,92.9
6,7 1,36.7 1.3
6,7 1,36.7 1.3
18,0 3,618.0 3.6
18,0 3,718.0 3.7
7,5 1,57.5 1.5
7,5 1,47.5 1.4
100,0 100,0 70,0 70,0 80,0 80,0 40,0 40,0 90,0 90,0 60,0 60,0100.0 100.0 70.0 70.0 80.0 80.0 40.0 40.0 90.0 90.0 60.0 60.0
rO
r
co O
co
Tabelle A - Fortsetzung ·- 21 - Table A - continued - 21 -
Beispiel Zuspeisung erfüllt Oktan- Zunahme der Verlust an Aus- Verlust an Ausbeute bei Nr. die" Anforderung ' zahl - Oktanzahl beute bei der der C^-Fraktion pro Zu-65y>2x + 80 C+-Fraktion, nahmeeinheit der Oktan- ° VoI-# zahl, Vol. -% _ Example feed fulfills octane increase the loss of output loss of yield at no. The "requirement 'number - octane number for the C ^ fraction per add-65y> 2x + 80 C + fraction, acquisition unit of octane ° VoI- # number, Vol. -% _
1 7S7 42 113 ■ 2,7 1 7S7 42 113 ■ 2.7
TT JTT J
11 884 54 108 2,0 11 884 54 108 2.0
TTT JTTT J
81,2 3,1 9?0 2,981.2 3.1 9 ? 0 2.9
Xv οι α /ι ο oo 2 3Xv οι α / ι ο oo 2 3
/τ, ^
7S,7 7 '■ c
/ τ, ^
7S, 7
88,483.0
88.4
81,278.1
81.2
91,6 .87.6
91.6.
75,870.1.
75.8
90,982.9
90.9
83,178.9
83.1
86,982.3
86.9
74,668.4
74.6
83,375.6
83.3
82,877.9
82.8
89,183.1
89.1
κ, V ■ - 75,8 ' 5,7 15,2 2,7κ, V ■ - 75.8 '5.7 15.2 2.7
<ο VI<ο VI
σι VII σι VII
2,0 ■ja 2.0 ■ yes
. 3,2. 3.2
α—Λ -ί οα — Λ -ί ο
-— VIII oc'n /. ί; λ -κ λ 2 8- VIII oc'n /. ί; λ -κ λ 2 8
IX η ι, ζ. cn -loo 29IX η ι, ζ. cn -loo 29
X Q-3 ^ η Π . X Q-3 ^ η Π. ΑΠ Ω 2 3 ^*^ ΑΠ Ω 2 3 ^ * ^
209835/1119209835/1119
Beispiel Katalysa-Nr. tor Nr. Example catalyst no. gate no.
Tabelle A - FortsetzungTable A - continued
- 22 -- 22 -
Zusammensetzung, YoComposition, yo
VolumenverhältnisVolume ratio
i-C> rx-Qr C6-Fraktion 'in ~s°-cß/n-^f in der 6 dorZuspeisung (χ) ZuspeisungiC> rx-Qr C6 fraction 'in ~ s ° - c ß / n - ^ f in the 6 dor feed (χ) feed
ProduktFeed
product
41,642.0
41.6
3,618.0
3.6
33,633.3
33.6
1,66.7
1.6
ProduktFeed
product
42,142.0
42.1
3,818.0
3.8
32,933.3
32.9
1,56.7
1.5
ProduktFeed
product
7,27.0
7.2
1,83.0
1.8
44,345.0
44.3
9,045.0
9.0
ProduktToo ei surig
product
7,37.0
7.3
2,03.0
2.0
44,7.45.0
44.7.
8,8 ■45.0
8.8 ■
ProduktSubsidy
product
63,563.0
63.5
16,227.0
16.2
8,48.6 '
8.4
0,21.4
0.2
ProduktGrant
product
62,163.0
62.1
15,827.0
15.8
■ 8,78.6
■ 8.7
0,31.4
0.3
ProduktFeed
product
55,156.0
55.1
A h I, 24.0
A h I,
18,2 .17.8
18.2.
0,42.2
0.4
ProduktFeed
product
56,156.0
56.1
14,524.0
14.5
17,717.8
17.7
0,32.2
0.3
ProduktFeed
product
13,714.0
13.7
1,26.0
1.2
52,153.3
52.1
5,326.7
5.3
ProduktFeed
product
14,114.0
14.1
1,16.0
1.1
52,753.3
52.7
5,526.7
5.5
ProduktFeed
product
47,249.0
47.2
4,221.0
4.2
16,115.0
16.1
3,015.0
3.0
ProduktAddition
product
49,2·49.0
49.2
4,421.0
4.4
14,815.0
14.8
3,315.0
3.3
ProduktSnowfall
product
55,456.0
55.4
4,624.0
4.6
16,817.1
16.8
0,62.9
0.6
5,0 5,0 1,0 1,0 6,0 6,0 8,1 8,1 2,0 2,0 1,0 1,0 5,95.0 5.0 1.0 1.0 6.0 6.0 8.1 8.1 2.0 2.0 1.0 1.0 5.9
Tabelle^ A a i- Fortsetzung Table ^ A a i - continued
Beispiel Zuspeisung erfüllt Oktan- Zunahme der Verlust an Aus-Example feed fulfills octane increase the loss of output
Nr. die Anforderung zahl Oktanzahl beute bei derNo. the requirement number octane number prey at the
65y \2x + 80 C^-Fraktion,65y \ 2x + 80 C ^ fraction,
; . ^ Vol-fl ; . ^ Vol-fl
- 23 -- 23 -
Verlust an Ausbeute bei der Cc+-Fraktion pro Zu nahmeeinheit der Oktanzahl, Vol-% _Loss of yield for the Cc + fraction per unit of increase in the octane number,% by volume _
co
to
cnco
to
cn
XIII
XIV
A
B
C
D
Ξ
F
G
H
J
K
LXIII
XIV
A.
B.
C.
D.
Ξ
F.
G
H
J
K
L.
ja
da Yes
there
nein
neinno
no
dathere
dathere
neinno
neinno
neinno
neinno
dathere
87,180.6
87.1
91,483.9
91.4
74,359.6
74.3
77,961.9
77.9
85,582.3
85.5
87,083.6
87.0
84,881.6
84.8
85,382.5
85.3
75,265.7
75.2
86,073.7
86.0
87,876-9
87.8
86,776.2
86.7
87,581.4
87.5
19,6 19,7 37,7 37,2 11,7 13,1 11,9 11,4 27,7 26~6 29,5 28,3 22,6 3,019.6 19.7 37.7 37.2 11.7 13.1 11.9 11.4 27.7 26 ~ 6 29.5 28.3 22.6 3.0
2,3 •3I7 3Γ7 3~7 3I5 2.3 • 3I7 3Γ7 3 ~ 7 3I5
2~,92 ~, 9
2,22.2
2,7 2,7 3,72.7 2.7 3.7
NJ O CDNJ O CD
- 24 Tabelle B- 24 Table B
Zusammensetzung, '.Vol-%
C.
C-Composition, ',% by volume C.
C-
C1+C2 C 1+ C 2
i-ci-c
n-C6 nC 6
C/—Fraktion in der Zuspei sung (x)C / fraction in the feed sung (x)
Cy+-ParaffineCy + paraffins
Volumenverhältnis i-Cg/nin der Zuspeisung (y) Zuspeisung erfüllt die An forderung 65y^· 2 x-·+ 80 OktanzahlVolume ratio i-Cg / nin the feed (y) Feed-in fulfills the requirement 65y ^ 2 x- + 80 Octane number
Zunahme der OkI anzahlIncrease in the number of OKI
Verlust an Ausbeute an (^+-Fraktion, Vol~%Loss of yield of (^ + - fraction, vol ~%
Verlust an Ausbeute an C5+-Fraktion pro Zunahmeeinheit der Oktanzahl, VoILoss of yield of C5 + fraction per unit increase in octane number, VoI
XVXV
XVIXVI
13,613.6
3,23.2
18,018.0
Die in den Tabellen A und B aufgeführten Ergebnisse des Versuchs geben Anlaß zu folgenden Bemerkungen.The results of the experiment listed in Tables A and B give rise to the following remarks.
In allen Beispielen wurde als Ausgangsmaterial eine mehr als 85 Volumenprozent an Paraffinen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen und weniger als 5 Volumenprozent an Aromaten enthaltende Zuspeisung verwendet. In den erfindungsgemäßen Beispielen I bis XVI erfüllte die Zuspeisung außerdem die drei Anforderungen: χ >/25,y >/ 2 und 65y »2 χ + 80.In all examples, the starting material used was a feed containing more than 85 percent by volume of paraffins having 5 or 6 carbon atoms and less than 5 percent by volume of aromatics. In Examples I to XVI according to the invention, the feed also met the three requirements:> / 25, y > / 2 and 65y »2 χ + 80.
20983S/ 111920983S / 1119
Die Vergleichsbeispiele A Ms L wurden mit einer Zuspeisung durchgeführt, die entweder eine oder mehrere der oben genannten Anforderungen nicht erfüllte (für A und B ist y = 1, und die Anforderung 65y > 2 χ + 80 ist nicht erfüllt; für C und D ist χ = 10; für E und F ist χ = 20; für G und H ist· die Anforderung 65y> 2 χ + 80 nicht erfüllt; für J und K ist y = 1, und die Anforderung 65y.>2 χ + 80 ist nicht erfüllt; für L = χ L ist χ = 20).The comparative examples A Ms L were carried out with a feed which either did not meet one or more of the above requirements (for A and B y = 1, and the requirement 65y> 2 χ + 80 is not met; for C and D is χ = 10; for E and F is χ = 20; for G and H the requirement 65y> 2 χ + 80 is not fulfilled; for J and K y = 1, and the requirement 65y.> 2 χ + 80 not fulfilled; for L = χ L, χ = 20).
Die erfindungsgemäßen Beispiele I bis XVI erfüllten die Krite-Examples I to XVI according to the invention met the criteria
, rien, daß der Verlust an Ausbeute der C,- -Fraktion geringer als 25 Volumenprozent und der Verlust an Ausbeute der C1- -Fraktion It was found that the loss of the yield of the C 1 - fraction is less than 25 percent by volume and the loss of the yield of the C 1 - fraction
pro Zunahmeeinheit der Oktanzahl weniger als 2,5 Volumenprozent beträgt.per unit increase in octane number less than 2.5 percent by volume amounts to.
Bei den Vergleichsbeispielen A bis L wird mindestens eines der oben genannten Kriterien nicht erfüllt (für A und B beträgt der Verlust an Ausbeute der C,-+~Fraktion 37,7 bzw. 37,2 Volumenprozent; für C und D beträgt der Verlust an Ausbeute bei der Cf- -Fraktion pro Zunahmeeinheit der Oktanzahl 3,7 Volumenprozent; für E und F beträgt der Verlust an Ausbeute bei der Cf- -Fraktion pro Zunahmeeinheit der Oktanzahl 3,7 bzw. 3,5 Volumenprozent; für G und H beträgt der Verlust an Ausbeute bei' der CV -Fraktion 27,7 bzw. 26,6 Volumenprozent; für J und K beträgt der Verlust an Ausbeute bei der C,-+-Fraktion 29,5 bzw·.* 28,3 Volumenprozent; für L beträgt der Verlust an Ausbeute bei der Cc+-Fraktion 22,6 Volumenprozent und der Verlust an Ausbeute bei der Cc+-Fraktion pro Zunahraeeinheit der Oktanzahl 3,7 Volumenprozent). In Comparative Examples A to L, at least one of the above criteria is not met (for A and B, the loss in yield of the C, - + ~ fraction is 37.7 and 37.2 percent by volume; for C and D, the loss is an Yield for the Cf- fraction per unit increase in octane number is 3.7 percent by volume; for E and F, the loss in yield for the Cf- fraction per unit increase in octane number is 3.7 and 3.5 percent by volume; for G and H, respectively the loss of yield for the CV fraction is 27.7 and 26.6 percent by volume; for J and K the loss of yield for the C, - + fraction is 29.5 and * 28.3 percent by volume; for L, the loss in yield for the Cc + fraction is 22.6 percent by volume and the loss in yield for the Cc + fraction per unit increase in octane number is 3.7 percent by volume).
209835/111«209835/111 "
22064152206415
In anderen Versuchsreihen wurde das Verfahren gemäß einer vorzugsweise verwendeten Ausführungsform der Erfindung bei drei leichten paraffinischen Kohlenwasserstoffraktionen angewendet, die als Destillatsfraktionen bei der unter atmosphärischem Druck durchgeführten Destillation von Rohölen erhalten worden waren. Das Verfahren erfolgte nach den Verfahrensabläufen I, III und V. Zum Vergleich wurden die drei leichten paraffinischen Kohlenwasserstoffraktionen ebenfalls mit Hilfe von Isomerisierung und selektiver Hydrospaltung umgewandelt, ohne aber die iso-Cr-Paraffine abzutrennen. Jeder der Versuche wurde zweimal durchgeführt, das erste Mal unter solchen Bedingungen bei der Hydrospaltung, daß etwa 40 Prozent des in der Zuspeisung für die Hydrospaltung vorhandenen n-Pentans und etwa 80 Prozent des enthaltenden η-Hexans umgewandelt wurden, und das zweite Mal unter solchen Bedingungen box dor Hydrospaltung, daß etwa 80 Prozent des in der Zuspeisung für die Hydrospaltung enthaltenen n-Pentans und etwa 80 Prozent des. enthaltenen n-Hexans umgewandelt wurden. Die Herstellung der verwendeten Katalysatoren wird unten beschrieben.In other series of experiments, the method was preferred according to one used embodiment of the invention applied to three light paraffinic hydrocarbon fractions, obtained as distillate fractions from the distillation of crude oils carried out under atmospheric pressure was. The procedure followed procedures I, III and V. For comparison, the three light paraffinic Hydrocarbon fractions also with the help of isomerization and selective hydrocracking, but without separating the iso-Cr paraffins. Each of the attempts were made twice performed for the first time under such conditions the hydrocracking that about 40 percent of the n-pentane present in the feed for the hydrocracking and about 80 percent of the containing η-hexane, and the second Sometimes under such conditions box dor hydrocracking that about 80 percent of that contained in the feed for hydrocracking n-pentane and about 80 percent of the n-hexane contained were converted. The preparation of the catalysts used is described below.
Katalysator 4 (Isomerisierungskatalysator) Catalyst 4 ( isomerization catalyst)
Durch wiederholtes Kochen mit einer frischen 1,0 molaren NH^NO,-Lösung wurde der Alkalimetallgehalt eines synthetischen Mordenits auf weniger als 0,01 Gewichtsprozent herabgesetzt.Repeated boiling with a fresh 1.0 molar NH ^ NO, solution reduced the alkali metal content of a synthetic mordenite to less than 0.01 percent by weight.
Der so erhaltene NH^+-Mordenit wurde bei 1200C getrocknet, beiThe thus obtained NH ^ + -Mordenite was dried at 120 0 C , at
45O0C 3 Stunden lang calziniert und mit einer wässrigen Pt (NH75 J^Clp-Lösung imprägniert. Nach Trocknen bei 1200C und . 45O 0 C for 3 hours calcined and impregnated with an aqueous Pt (NH 75 I ^ Clp solution. After drying at 120 0 C and.
3stündiger Calzinierung bei 5000C wurde ein Katalysator mit 0,3 Gewichtsprozent Platin auf einem H+-Mordenit erhalten. 3 hours of calcination at 500 0 C was obtained a catalyst containing 0.3 weight percent platinum on a H + mordenite.
209835/1119209835/1119
Ausgehend von einem synthetischen Erionit und unter Verwendung des gleichen wie "bei Katalysator 4 beschriebenen Verfahrens, wurde ein Katalysator mit 0,2 Gewichtsprozent Platin auf einem H -Mordenit hergestellt.Starting from a synthetic erionite and using the same procedure as described in "Catalyst 4, a catalyst was prepared with 0.2 weight percent platinum on an H -ordenite.
Katalysator 6 (Hydrospaltungskatalysator) Catalytic converter 6 ( hydrolysis catalytic converter)
Das für die Herstellung dieses Katalysators verwendete .Ausgangsmaterial war Zeolith KSO1. Der Katalysator wurde auf die gleiche Art wie Katalysator 4 hergestellt, mit Ausnähme der Imprägnierung, die in diesem F«ll mit einer wässrigen Ni(NO7)p~Lösung vorgenommen wurde. Es wurde ein Katalysator mit 2,0 Gewichtsprozent Wickel auf dem ϊΓ -Zeolith KSOI erhalten.The starting material used to make this catalyst was zeolite KSO1. The catalyst was produced in the same way as catalyst 4, with the exception of the impregnation, which in this case was carried out with an aqueous Ni (NO 7 ) p solution. A catalyst with 2.0 percent by weight of lap on the ϊΓ -zeolite KSOI was obtained.
Der Isomerisierungskatalysator (Katalysator 4) wurde in seiner : reduzierten Form und die Hydrospaltungskatalysatoren (Katalysatoren 5 und 6) in ihrer sulfidischen Form verwendet. Katalysator 4 wurde in seine reduzierte Form überführt, indem man den Katalysator vor den Versuchen bei einer Temperatur von 4000C und einem Druck von 17 kg/cm im Wasserstoffstrom 10 Stunden lang reduzierte. Die Katalysatoren 5 und 6 wurden in ihre sulfidische Form überführt, indem man der Zuspeisung während der ersten 50 Stunden des Hydrospaltungsversuch 0,015 Gewichtsprozent Schwefel als t~Butylmercaptan zusetzte.The isomerization catalyst (Catalyst 4) was used in its: reduced form and the hydrocracking catalysts (Catalysts 5 and 6) in their sulfidic form. Catalyst 4 was converted into its reduced form by reducing the catalyst for 10 hours at a temperature of 400 ° C. and a pressure of 17 kg / cm in a stream of hydrogen before the experiments. Catalysts 5 and 6 were converted into their sulfidic form by adding 0.015 percent by weight of sulfur as t-butyl mercaptan to the feed during the first 50 hours of the hydrocracking experiment.
Alle Isomerisierungsversuche wurden mit dem 0,3 Gewichtsprozent Platin auf einem H -Mordenit enthaltenden Katalysator (Katalysator 4) bei einer Temperatur von 256°C, einem Druck von 28 kg/cm , einer Raumströmungsgeschwindigkeit von einem Liter Zuspeisung pro Liter Katalysator pro Stunde und einem MoI-All isomerization attempts were made with the 0.3 weight percent platinum on an H -ordenite containing catalyst (Catalyst 4) at a temperature of 256 ° C, a pressure of 28 kg / cm, a space flow rate of one liter Feed per liter of catalyst per hour and one mol
209838/1119209838/1119
- 28 Verhältnis Wasserstoff : Zuspeisung von 2,5 : 1 durchgeführt.- 28 ratio hydrogen: feed of 2.5: 1 carried out.
Die HydroSpaltungsversuche mit den} 0,2 Gewichtsprozent Platin auf einem H+-Erionit enthaltenden Katalysator (Katalysator 5) wurden bei einer Temperatur von 400 C, einem Druck von 35 kg/cm , einem Molverhältnis Wasserstoff : Zuspeisung vonThe hydro cleavage experiments with the} 0.2 percent by weight platinum on a catalyst containing H + erionite (catalyst 5) were carried out at a temperature of 400 ° C., a pressure of 35 kg / cm, a molar ratio of hydrogen: feed of
/Raumströmungsgcschwindigkei t/ 8,0 : 1 und einer " / pro Stunde von 0,5 bis zu/ Room flow speed / 8.0: 1 and one "/ per hour from 0.5 up to
-1 -1-1 -1
4 Liter χ 1 χ Stunde vorgenommen, so daß etwa 40 Prozent des in der Zuspeisung für die Hydrospaltung vorhandenen η-Ηeptans und etwa 80 Prozent des vorhandenen η-Hexans umgewandelt wurden. 4 liters χ 1 χ hour made, so that about 40 percent of the η-Ηeptane present in the feed for the hydrocracking and about 80 percent of the η-hexane present was converted.
Die Hydrospaltungsversuche mit dem 2,0 Gewichtsprozent Nickel auf dem H+-Zeolith KS01 (Katalysator 6) enthaltenden Katalysator wurden bei einer Temperatur von 385°C, einem Druck von 35 kg/cm'", einem Molverhältnis Wasserstoff : Zuspeisung von 0,0 : 1 und einer Raum&trömungsgeschwindigkeit von 0,5 bis zuThe hydrocracking tests with the catalyst containing 2.0 percent by weight of nickel on the H + zeolite KS01 (catalyst 6) were carried out at a temperature of 385 ° C., a pressure of 35 kg / cm '", a hydrogen: feed molar ratio of 0.0 : 1 and a space & flow velocity of 0.5 up to
— 1 —1
4 Liter χ 1 χ Stunde durchgeführt, so daß etwa 80 Prozent
des in der Zuspeisung für die Hydrospaltung vorhandenen n-Pentans und etwa 80 Prozent des vorhandenen η-Hexans umgewandelt
wurden.- 1 - 1
4 liters χ 1 χ hour carried out, so that about 80 percent of the n-pentane present in the feed for the hydrocracking and about 80 percent of the η-hexane present were converted.
Die Zusammensetzungen und Oktanzahlen dieser als Zuspeisungen verwendeten drei Leichtbenzinfraktionen sind in Tabelle C wiedergegeben. Die Tabellen D und E zeigen die Ergebnisse der Versuche, bei welchen die Leichtbenzinfraktionen mit Hilfe von Isomerisierung und selektiver Hydrospaltung, aber ohne Abtrennung der Iso-Cc-Paraffine, umgewandelt wurden» Die Tabellen F und G zeigen die Ergebnisse der Versuche, bei denen die Leicht» benzinfraktionen erfindungsgemäß unter Verwendung der Verfahrens-The compositions and octane numbers of these as feeds The three light gasoline fractions used are shown in Table C. Tables D and E show the results of the tests in which the light gasoline fractions with the help of Isomerization and selective hydrocracking, but without separation of the iso-Cc-paraffins, were converted »Tables F and G show the results of the tests in which the light »gasoline fractions according to the invention using the process
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ablaufe I, III und V umgewandelt wurden. Die Tabellen.D und F zeigen die Ergebnisse von Versuchen unter Hydrospaltungsbedingungen, bei denen etwa 40 Prozent des in der Hydrospaltungszuspeisung vorhandenen n-Pentans und etwa 80 Prozent des darin enthaltenen η-Hexans umgewandelt wurden. Die Tabellen E und G zeigen die Ergebnisse von Versuchen unter Hydrospaltungsbedin-•gungen, bei denen etwa 80 Prozent des in der Zuspeisung für die Hydrospaltung enthaltenen n-Pentans und etwa 80 Prozent des darin enthaltenen ri-Hexanä umgewandelt wurden. Die in den Tabellen aufgeführten Oktanzahlen sind Oktanzahlen von unverbleitem Benzin und wurden durch das Researchverfahren bestimmt.sequences I, III and V have been converted. Tables D and F show the results of experiments under hydrocracking conditions where about 40 percent of that in the hydrocracking feed existing n-pentane and about 80 percent of the η-hexane contained therein were converted. Tables E and G show the results of tests under hydrocracking conditions, • in which about 80 percent of the n-pentane contained in the feed for the hydrocracking and about 80 percent of the ri-hexane contained therein were converted. The ones in the tables The octane numbers listed are the octane numbers of unleaded gasoline and were determined by the research method.
Zusammensetzung und Oktanzahlen von leichten, als Zuspeisungen verwendeten paraffihisehen KohlenwasserstoffraktionenComposition and octane numbers of light paraffinic hydrocarbon fractions used as feeds
Zuspeisung 1 2_ 3.Feed 1 2_ 3.
CV-Paraffine, Gewichtsprozent 25 Iso-CV-Paraffine, Gewichtsprozent 10CV paraffins, weight percent 25 Iso-CV paraffins, weight percent 10
CV/Cy cyclische Kohlenwasserstoffe,1Q ^ GewichtsprozentCV / Cy cyclic hydrocarbons, 1Q ^ percent by weight
Gewichtsverhältnis CV/C^-Paraffine 0,4 Oktanzahl · 61,0Weight ratio CV / C ^ paraffins 0.4 Octane number 61.0
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- 30 -- 30 -
Umwandlung mit Hilfe von Isomerisierung und se'lektiver Hydrospaltung, aber ohne Abtrennung der iso-C,--Paraffine (Umwandlung der n-Cc- und n-C,--Paraffine während der selektiven Hydrospaltung: 40 Prozent bzw. 80 Prozent).Conversion with the help of isomerization and selective hydrocracking, but without separating the iso-C, paraffins (conversion of the n-Cc and n-C, paraffins during selective hydrocracking: 40 percent and 80 percent).
Oktanzahl der C1- -FraktionOctane number of the C 1 - fraction
Ausbeute an Cp- -Fraktion, bezogen auf frische Zuspeisung, GewichtsprozenYield of Cp- fraction, based on on fresh feed, weight percent
Verlust an Ausbeute bei der Cj- -Fraktion pro Zunahmeeinheit der Oktanzahl, GewichtsprozentLoss of yield in the Cj- fraction per unit increase in octane number, percent by weight
Umwandlung mit Hilfe von Isomerisierung und selektiver Hydrospaltung, aber ohne Abtrennung der iso-Cp-~Paraffine (Umwandlung der n-Cp-- und n-C^-Paraffine während der selektiven Hydro spaltung: 80 Prozent bzw. 80 Prozent)Conversion with the help of isomerization and selective hydrocracking, but without separating the iso-Cp- ~ paraffins (conversion of the n-Cp- and n-C ^ -paraffins during the selective hydro split: 80 percent or 80 percent)
Oktanzahl der Cc+-Fraktion . 84,2 86,5 88,5Octane number of the Cc + fraction. 84.2 86.5 88.5
Ausbeute an C1- -Fraktion, bezogen 78 6 76 2 73 1 auf frische Zuspeisung, Gewiehtfiprozeni/ ' ' 'Yield of C 1 - fraction, based on 78 6 76 2 73 1 on fresh feed, weight percentage / '''
Verlust an Ausbeute bei der Cr- -Fraktion pro Zunahmeeinheit der 0,9 1,4 1,9 Oktanzahl, GewichtsprozentLoss of yield in the Cr- fraction per unit increase in the 0.9 1.4 1.9 octane number, percent by weight
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Tabelle F , - 31 - Table F , - 31 -
Erfindungsgemäße Umwandlung (Umwandlung der n-C,-- und n-Cg-Paraffine, während der selektivenConversion according to the invention (conversion of the n-C, - and n-Cg paraffins, during the selective
Hydrospaltung: 40 Prozent bzw. SO Prozent)Hydro splitting: 40 percent or SO percent)
Zus-peisung 1 2 ,_____. _. _, Feed-in 1 2, _____. _. _,
Verfahrensablauf I III V I III V I III VProcedure I III V I III V I III V
Oktanzahl der Cc+-Fraktion 83,9 84,2 84,β. 35,8 87,0 87,5 87,1 89,2 89,6Octane number of the Cc + fraction 83.9 84.2 84, β. 35.8 87.0 87.5 87.1 89.2 89.6
,Ausbeute an CR +-Fraktion, bezogen 83,4 85,1 85,0 85,6 89,0 89,3 87,5 92,6 9.2,9 w auf frische .^Zuspelsung* Cb Wichteprozent, Yield of C R + fraction, based on 83.4 85.1 85.0 85.6 89.0 89.3 87.5 92.6 9.2.9 w based on fresh addition * Cb weight percent
to Verlust an Ausbeute bei der C5 +- 0,7 0,6 0,6 0,9 0,6 0,6 1,0 0,5 0,4
Fraktion pro Zunahmeeinheit
ω hto loss of yield in the C 5 + - 0.7 0.6 0.6 0.9 0.6 0.6 1.0 0.5 0.4 fraction per increase unit
ω h
der Oktanzahl, Gewichtsprozentthe octane number, weight percent
Erfindungsgemäße Umwandlung (Umwandlung der n-C=- und n-Cg-Paraffine während der selektivenConversion according to the invention (conversion of the n-C = - and n-Cg paraffins during the selective
Hydrospaltung: 80 Prozent bzw. 80 Prozent)Hydro splitting: 80 percent or 80 percent)
Zuspei sung : ________ 1 2 . 3 Feed : ________ 1 2. 3
Verfahrensablauf -I III V I III V I III VProcedure -I III V I III V I III V
Oktanzahl der C5 +-Fraktion 84,5 84,7 84,7 87,1 87,6 87,6 89,1 89,3 89,8Octane number of the C 5 + fraction 84.5 84.7 84.7 87.1 87.6 87.6 89.1 89.3 89.8
Ausbeute an C5 +-Fraktion, bezogen 81,2 84,2 84,7 81,4 88,6 89,0 80,9 '92,0 92,4 KYield of C 5 + fraction based on 81.2 84.2 84.7 81.4 88.6 89.0 80.9 '92, 0.92.4K
auf frische Zuspeisung,Gewichtsprozent . . ΓΟon fresh feed, percent by weight. . ΓΟ
Verlust an Ausbeute bei der C5 +- 0,8 0,7* 0,6 1,1 0,6 0,6 1,3 0,5 0»5_nLoss of yield with the C 5 + - 0.8 0.7 * 0.6 1.1 0.6 0.6 1.3 0.5 0 »5_n
Fraktion pro Zunahmeeinheit . . der Oktanzahl, GewichtsprozentFraction per increase unit. . the octane number, weight percent
Die Ergebnisse der in den Tabellen D bis G aufgeführten Ver-* suche geben Anlaß zu folgenden Bemerkungen.The results of the tests listed in Tables D to G * search give rise to the following remarks.
Wenn man die bei der Umwandlung von Leichtbenzinfraktionen mit Hilfe von isomerisierung und selektiver Hydrospaltung, aber ohne Abtrennung der iso-C(--Paraffine, erhaltenen Ergebnisse mit den bei der erfindungsgemäßen Umwandlung unter Verwendung des Verfahrensablaufes I erhaltenen Resultaten vergleicht, wird ersichtlich, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine CR Fraktion mit höherer Oktanzahl und in höherer Ausbeute erhalten wird.If the results obtained in the conversion of light gasoline fractions with the aid of isomerization and selective hydrocracking, but without separation of the iso-C (- paraffins, are compared with the results obtained in the conversion according to the invention using process sequence I, it becomes apparent that with the process according to the invention a C R fraction with a higher octane number and in higher yield is obtained.
Wenn man die bei der Verwendung des er.firidimgsgemüßen Verfahrens nach Verfahrensablauf I erhaltenen Ergebnisse mit den nr.ch Verfahrensablauf III oder V .erhaltenen Ergebnissen vergleicht, wird ersichtlich, daß sowohl mit Verfahrensablauf III wie mit Verfahrensablauf V eine C,- -Fraktion mit höherer Oktanzahl und in höherer Ausbeute einhalten wird wie bei Verwendung von Verfahrensablauf I.If you think about using the corporate process compares the results obtained according to process sequence I with the nr.ch process sequence III or V. results obtained, it can be seen that both with process sequence III as with process sequence V, a C, - fraction with a higher octane number and is maintained in higher yield as when using process sequence I.
Bei der Umwandlung ohne Abtrennung der iso-C^-Paraffine erhöht sich der Verlust an Ausbeute bei der Cr -Fraktion pro Zunahmeeinheit der Oktanzahl mit der Zunahme des Gewichtsverhältnisses von Cr zu C/--Paraffinen in der Zuspeisung. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Verfahrensablauf I vermindert sich dieser Verlust an Ausbeute der CV -Fraktion pro Zunahmeeinheit der Oktanzahl mit der Zunahme des Gewichtsverhältnisses von Cc zu Cg-Paraffinen in der Zuspeisung. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach den Verfahrensablaufen III und V ergibt sich sogar eine Verminderung des Verlustes an AusbeuteIn the conversion without separation of the iso-C ^ paraffins, the loss in yield of the C r fraction per unit increase in octane number increases with the increase in the weight ratio of Cr to C / paraffins in the feed. When using the process according to the invention according to process sequence I, this loss of yield of the CV fraction per unit increase in octane number decreases with the increase in the weight ratio of Cc to Cg paraffins in the feed. When using the process according to the invention according to process sequences III and V, there is even a reduction in the loss of yield
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der Cp-+-Fraktion pro Zunahraeeinheit der Oktanzahl, vorausgesetzt, das Gewichtsverhältnis von C1- zu Cg-Paraffinen in der Zuspeisung nimmt zu.of the Cp- + fraction per unit increase in octane number, provided the weight ratio of C 1 - to Cg paraffins in the feed increases.
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Claims (30)
einer hinsichtlich η-Paraffinen selektiven Hj^drοspaltung unter-iso-to-noraal connections of y ,. where χ> -25, y>, 2 and the relation 65y >, 2 x + 80 holds
a selective hydrolysis with respect to η-paraffins
Systems auf/Zeolith mit einem Porendurchmesser von zwischen 6one
Systems on / zeolite with a pore diameter of between 6
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-
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