DE2502897C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Benzin durch Umsetzung von Gasöl gemeinsam mit normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffen in einem einzigen Steigrohr­ reaktor unter Verwendung von fluidisiertem, Faujasit enthalten­ dem Crackkatalysator, wobei die Kohlenwasserstoffe unter ande­ ren Bedingungen als jene zum Cracken für Gasöl umgesetzt werden und ein einziger Produktstrom, der die Produkte beider Umsetzun­ gen aus dem Steigrohrreaktor enthält, abgezogen wird.

In der DE-OS 24 24 683 ist ein katalytisches Fluidcrackverfah­ ren zur gleichzeitigen Crackung einer Gasölkohlenwasserstoff­ beschickung und einer im Benzinbereich siedenden Beschickung beschrieben.

Aus der US-PS 34 06 112 ist ein katalytisches Crackverfahren bekannt, bei dem in einem Steigrohrreaktor eine gasförmige Koh­ lenwasserstoffkomponente mit einem anderen gasförmigen Kohlen­ wasserstoff in Gegenwart eines Aluminosilicatkatalysators um­ gesetzt wird. Dabei ist auch eine Rückführung von Kohlenwasser­ stoffen mit einem Siedepunkt, der im Bereich von C ₅-Komponenten oder darunter liegt, vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Benzin anzugeben, wobei eine höhere Benzinaus­ beute erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das eingangs genann­ te Verfahren gelöst, wenn es die im Patentanspruch 1 angege­ benen kennzeichnenden Merkmale aufweist.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine vollstän­ digere Ausnutzung der Aktivität und Selektivität von X- und Y-kristallinen Aluminosilicatfaujasitkatalysatoren bei der Aufbereitung von Gasöl und normalerweise gasförmigen Kohlen­ wasserstoffen, wie jene, die bei der Umwandlung eines Gasöls erhalten werden, nämlich C₃- und C₄-reiche Kohlenwasserstoffe. Die C₃-C₄-Kohlenwasserstofffe können aus anderen Quellen der Raffination stammen. Die Kohlenwasserstoffe, die im Siedebe­ reich von Gasöl sieden, können ein Rückstandsöl oder ein hydriertes Produkt davon sein.

Der normalerweise gasförmige Kohlenwasserstoff kann haupt­ sächlich Isobutylen enthalten.

Der Katalysator ist vorzugsweise ein mit Seltenen Erden aus­ getauschter Zeolith Y.

Gemäß der Erfindung wird z.B. eine an C₃-C₄-Kohlenwasserstof­ fen reiche Mischung oder ein an Isobutylen reicher Strom mit einem Y-Faujasit-Katalysator in Kontakt gebracht, und zwar vor einem Kontaktieren mit einer im Siedebereich von Gasöl siedenden Beschickung in einem anfänglichen Teil des Steigrohres oder nach einer Berührung mit der Gasölbeschickung. Die Umsetzung der C₃-C₄-reichen Kohlenwasserstoffbeschickung wird oberhalb der Temperaturen durchgeführt, die für das Cracken von Gasöl oder die Umwandlung von Gasöl bei niederer Temperatur angewandt wer­ den. Die C₃-C₄-reiche Kohlenwasserstoffbeschickung kann dem Steigrohr in einer Weise zugeführt werden, daß diese den re­ generierten Katalysator bei seiner höchsten Temperatur aus der Regenerationszone trifft, bevor die Suspension mit der Gasöl­ beschickung in dem Steigrohr in Kontakt gebracht wird.

Die C₃-C₄-reiche Kohlenwasserstoffbeschickung oder die an Iso­ butylen reiche Beschickung kann getrennt in einem Ofen erhitzt werden oder auf andere Weise auf eine zum Einführen in die Steigrohrumwandlungszone geeignete Temperatur erwärmt wer­ den. Die C₃-C₄-reiche Kohlenwasserstoffbeschickung, die an­ fänglich mit dem frisch regenerierten Katalysator in Kontakt kommt, kann sehr unterschiedlichen Verweilzeiten bei hoher Temperatur unterliegen, und zwar in Abhängigkeit davon, ob das Gasöl am Anfang, in der Mitte oder stromabwärts bezüglich der Steigrohrumwandlungszone zugeführt wird.

Die aus der Umwandlungszone ausgetragenen Katalysatorteil­ chen werden in einer Stripzone im Gegenstrom zu einem auf­ steigenden Stripgas, wie Wasserdampf, gestrippt. Der ge­ strippte Katalysator wird dann in eine Katalysatorregene­ rationszone überführt, um abgelagertes kohlenstoffartiges Material durch Abbrennen zu entfernen, wobei der Katalysa­ tor auf erhöhte Temperaturen im Bereich von 621 bis 816 oder 871°C erhitzt wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Eine Steigrohrumwandlungszone 2, die mit heißem, regenerier­ tem Katalysator über Leitung 4 beschickt wird, weist ein Ka­ talysatorflußregelventil 6 auf. Wasserdampf wird am unteren Teil des Steigrohres 2 durch eine oder mehrere Wasserdampf­ zufuhrleitungen 8, 10 eingeführt, und eine Gasölbeschickung wird durch Zufuhrleitung 12 zugeführt, die sich aufwärts in den unteren Teil des Steigrohres 2 erstreckt. Eine an C₃-C₄- Kohlenwasserstoffen reiche Fraktion kann getrennt oder mit dem Wasserdampf über Leitung 8 zum unteren Teil des Steig­ rohres 2 geführt werden, um sich mit dem heißen, regenerierten Katalysator zu mischen. Eine Suspension des Katalysators in aufwärts strömendem, gasförmigem Kohlenwasserstoffmaterial mit oder ohne Wasserdampf zeigt eine Mischtemperatur von we­ nigstens 593°C bei der anfänglichen Bildung und strömt auf­ wärts durch einen ringförmigen Teil des Steigrohres 2 um den Gasöleinlaß 12 unter so gewählten Geschwindigkeitsbedingun­ gen, daß eine Kohlenwasserstoffverweilzeit 0,1 bis 1 oder 2 s erreicht wird. Die im Ringraum des Steigrohres 2 aufwärts fließende ursprünglich gebildete Suspension wird anschließend mit der vorerhitzten Kohlenwasserstoffbeschickung, wie einer Gasölbeschickung, kombiniert, die durch Leitung 12 zugeführt wird, die sich aufwärts im unteren Teil des Steigrohres 2 er­ streckt. Die auf diese Weise gebildete Suspension wird bei erhöhter Cracktemperatur von wenigstens 538°C aufwärts durch den restlichen Teil des Steigrohres unter Kohlenwasserstoff­ umwandlungsbedingungen geführt. Alternativ kann die Gasölbe­ schickung an getrennten Stellen längs des Steigrohres, wie Leitungen 14 und 16, zugeführt werden. Bei einer weiteren Aus­ führungsform wird der heiße, regenerierte Katalysator mit Wasserdampf oder einem anderen inerten Gas vor dem Kontaktie­ ren mit der Gasölbeschickung, die durch Leitung 12 eingeführt wird, gehoben, damit dieser durch das Steigrohr nach oben fließt. Zusätzliche Gasölbeschickung kann ferner stromab­ wärts zu der so gebildeten Suspension geführt werden. An­ schließend werden an C₃- und C₄-Kohlenwasserstoffen reiche, gasförmige Kohlenwasserstoffe der aufwärts strömenden Suspen­ sion über Leitung 16 oder einer weiter stromabwärts liegenden Zufuhrleitung, die nicht gezeigt ist, zugeführt, wobei eine minimale Verweilzeit von etwa 1 s für eine Aufbereitung bei niedriger Temperatur, wie vorstehend beschrieben, angewandt wird. Die Suspension im Steigrohr 2 wird in Zyklone 18, 20 abgegeben, die im oberen Teil des Gefäßes 22 vorgesehen sind und in denen die Trennung des Katalysators von den Kohlen­ wasserstoffdämpfen durchgeführt wird. Die von dem Katalysa­ tor abgetrennten Kohlenwasserstoffdämpfe gelangen dann in einen Beruhigungsraum 24, von dem sie aus dem Gefäß über Lei­ tung 26 abgezogen werden. Der von den Kohlenwasserstoff­ dämpfen durch die Zyklone 18, 20 abgetrennte Katalysator ge­ langt über Tauchfüße 28, 30 zu einem Katalysatorfließbett 32, das im unteren Teil des Gefäßes 22 vorgesehen ist. Das Katalysatorfließbett 32 steht in offener Verbindung mit einer darunter liegenden Stripzone 34, zu der das Katalysatorfließ­ bett sich allmählich abwärts bewegt, und zwar im Gegenstrom zu aufsteigendem, durch Leitung 36 eingeführtes Stripgas. Die Stripzone wird bei einer Temperatur im Bereich von 482 bis 621°C gehalten, wobei höhere Temperaturen durch Zugabe von heißem, regeneriertem Katalysator zu dem Katalysator in der Stripzone durch nicht gezeigte Vorrichtungen leicht erreicht werden können. Der gestrippte Katalysator wird vom Boden der Stripzone über Leitung 38 abgezogen, um zur nicht gezeigten Katalysatorregenerationszone geführt zu werden. Der gestripp­ te Katalysator kann auch über nicht gezeigte Leitungen zum Steigrohreinlaß zurückgeführt werden, wenn Katalysator/Koh­ lenwasserstoff-Verhältnisse von mehr als 20, wie etwa 80, erwünscht sind.

Das Katalysatorfließbett 32, das von der Steigrohrumwand­ lungszone 2 abgetrennt wurde, weist eine erhöhte Temperatur auf, die im Bereich zwischen etwa 482 und etwa 593°C liegen kann. Es können gasförmige Kohlenwasserstoffbeschickungen, wie eine Mischung von C₃-C₄-Kohlenwasserstoffen, verwendet werden, um eine Suspension bei hoher Temperatur im unteren Teil des Steigrohres 2 durch Verwendung entweder der Leitung 12 oder 8 allein oder beider Leitungen zu bilden, bevor Gasöl einem stromabwärts liegenden Teil des Steigrohres 2, z.B. durch Leitungen 14 und/oder 16, zugeführt wird. Ferner kann als Mittel zur Regelung des Katalysator-Kohlenwasserstoff-Ver­ hältnisses in dem Steigrohr anfänglich ein inertes Gas ver­ wendet werden, um eine Suspension im unteren Teil des Steig­ rohres zu bilden, wo C₄ und leichtere Kohlenwasserstoffe und Gasöl dispergiert werden. Die gebildete Suspension zeigt un­ terschiedliche Temperatur und unterschiedliche Katalysator- Kohlenwasserstoff-Verhältnisse, die jedoch im allgemeinen im Bereich von etwa 10 bis 40 liegen.

Das in der Zeichnung gezeigte Verfahren und das vorstehend beschriebene System können beträchtlich modifiziert werden. So kann das Steigrohr 2 im wesentlichen außerhalb des Gefäßes 22 und der Stripzone 34 anstatt durch die Mitte derselben ge­ führt werden. Bei dieser Ausführungsform kann das zum Aufberei­ ten von C₄ und niedriger siedenden Kohlenwasserstoffen und Gasöl verwendete Steigrohr mit zusätzlichem, heißem, frisch regeneriertem Katalysator in einem stromabwärts liegenden Teil des Gasölsteigrohrumwandlungsteils versehen werden. Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein Steigrohrsystem an­ gewandt, bei dem die Gasölbeschickung anfänglich eine Kata­ lysator/Öl-Suspension hoher Temperatur im unteren, ringför­ migen Teil des Steigrohres um das Einlaßrohr 12 bildet, durch das Dispersionsdampf eingeführt wird. Zusätzliche Gasölbe­ schickung kann der Suspension beispielsweise über Leitung 14 zugeführt werden, und ein an C₄-Kohlenwasserstoffen reicher Strom kann dann der aufwärts strömenden Suspension beispiels­ weise über Leitung 16 zugegeben werden. Mit anderen Worten, es werden die niedrig siedenden, gasförmigen Kohlenwasser­ stoffe, wie ein C₃-C₄-reicher Strom, mit der Gasöl/Katalysa­ tor-Suspension in einem stromabwärts liegenden oder höher lie­ genden Teil der Steigrohrumwandlungszone in Berührung gebracht.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung von Benzin durch Umsetzung von Gasöl gemeinsam mit normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstof­ fen in einem einzigen Steigrohrreaktor unter Verwendung von flui­ disiertem, Faujasit enthaltendem Crackkatalysator, wobei die Koh­ lenwasserstoffe unter anderen Bedingungen als jene zum Cracken für Gasöl umgesetzt werden und ein einziger Produktstrom, der die Produkte beider Umsetzungen aus dem Steigrohrreaktor ent­ hält, abgezogen wird, dadurch gekennzeich­ net, daß

• a) das Gasöl mit dem Katalysator bei einer Temperatur zwischen 510 und 593°C bei einem Katalysator/Öl- Verhältnis von 4 bis 10 in Berührung gebracht wird und
• b) die normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffe ein C₃- und C₄-reiches Material sind, welches mit dem Katalysator bei einer Temperatur von etwa 677°C und einer Verweilzeit von 0,1 bis 2 s in Berührung gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als der normalerweise gasförmige Kohlen­ wasserstoff Isobutylen eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Katalysator einen mit Seltenen Erden ausgetauschten Zeolith Y umfaßt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die C₃- und/oder C₄-Kohlen­ wasserstoffbeschickung mit frisch regeneriertem Katalysator im unteren Teil des Steigrohres in Kontakt gebracht und das Gas­ öl dem Steigrohr stromabwärts zugeführt wird.