DE2526888A1 - Verfahren zur gleichzeitigen herstellung von benzin und aromatischen verbindungen chemischer reinheit mit 8 oder weniger kohlenstoffatomen - Google Patents
Verfahren zur gleichzeitigen herstellung von benzin und aromatischen verbindungen chemischer reinheit mit 8 oder weniger kohlenstoffatomenInfo
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Description
W 4-2 332/75 Kd/tr
Mobil Oil Corporation New York, N.Y. (V.St.A.)
Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Benzin und aromatischen Verbindungen chemischer
Reinheit mit S oder weniger Kohlenstoffatomen
Von den aromatischen Verbindungen, die in der Industrie verwendet werden, sind Benzol, Toluol und
die 3QyIoIe in bezug auf die verwendeten Mengen von
ausserordentlicher Wichtigkeit. Die Mischung dieser Verbindungen, die oft der Einfachheit halber als Bd1X
bezeichnet wird, wird in erster Linie aus solchen aromatischen Naphthas, wie Erdö!reformaten und Pyroiyse-
benzinen, gewonnen. Die erstgenannten werden bei der Behandlung von Erdölnaphthas über Katalysatoren, wie
Platin-auf-Aluminiumoxid, bei solchen Temperaturen er-
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halten, die die Dehydrierung der Naphthene begünstigen. Pyrolysebenzine sind flüssige Produkte, die durch milde
Hydrierung, bei Umwandlung der Diolefine zu Olefinen jedoch ohne Hydrierung der aromatischen Ringe, von
Napbthafraktionen vom Dampfkracken von Kohlenwasserstoffen
bei der Herstellung von Äthylen, Propylen und dgl. erhalten werden.
Unabhängig vom Ursprung der aromatischen Naphthas ist es allgemeine Praxis, die flüssigen Kohlenwasserstoffe
mit einem Lösungsmittel zu extrahieren, das gegenüber den Aromaten hoch selektiv ist, um eine aromatische
Mischung aus Benzol und alkylierten Benzolen, die in den aromatischen Naphthas vorliegen, zu erhalten. Dieser
aromatische Extrakt kann dann zur Trennung von Benzol, Toluol und Aromaten mit 8 Kohlenstoffatomen von Verbindungen
mit höherem Siedepunkt destilliert werden. Benzol und Toluol werden in hoher Reinheit gewonnen, jedoch ist
lie Fraktion mit 8 Kohlenstoffatomen, die das wertvolle p-2ylol enthält, eine Mischung der drei Xylolisomeren
mit Äthylbenzol. Es sind Arbeitsweisen zur Abtrennung von p-Xylol durch fraktionierte Kristallisation und Isomerisierung
der anderen beiden Isomeren unter Rückführung im Kreislauf zwecks Abtrennung des p-Xylols beksreit.
Diese Arbeitsweise wird jedoch durch die Gegenwart von Äthylbenzol (EB) beeiträchtigt. Eine weit verbreitete
Arbeitsweise bezüglich der XyIo!isomerisierung ist das
sogenannte "Octafining". Beim Octafining werden die an
p-Xylol armen Aromaten mit 8 Kohlenstoffatomen in Mischung
mit Wasserstoff über einen Katalysator aus Platin-auf-Siliciumoxid/Aluminiumoxid
geleitet. Dabei tritt nicht nur eine Isomerisierung der Xylole, sondern auch eine Umwandlung
von Äthylbenzol auf, wodurch eine Ansammlung von Äthylbenzol im Trenn-Isomerisierungs-Kreislauf verhindert
wird.
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. Die Herstellungsweise von p-Xylol in einem Kreislauf
unter Einschluss des Octafining ist bei Betrachtung einer typischen Beschickung aus reformierten Erdölnaphthas
verständlich. Die Cg-Aromaten in solchen Mischungen und
ihre Anteile sind folgende:
Gefrierpunkt | 0F | Siedepunkt | Dichte | lbs/U.S.Gal. | |
0C | -139,0 | 0C 0F | κ/cm* | 7,26 | |
Äthyl benzol |
-95,0 | 55,9 | 136,3/277,1 | 0,869 | 7,21 |
p-Xylol | 13,25 | -54-,2 | 138,5/281,0 | 0,864 | 7,23 |
m-Xylol | 48,8 | -13,3 | 139,2/282,4 | 0,866 | 7,37 |
o-Xylol | -25,2 | 144,2/292,0 | 0,883 |
Die Hauptquelle stellen katalytisch reformierte Naphthas und Pyrolysedestillat-e dar. Die Cg-Aromatenfraktionen
aus diesen Quellen variieren weitgehend in der Zusammensetzung, enthalten jedoch im allgemeinen
etwa 10 bis 32 Gew.-% Äthylbenzol und den Rest Xylole.
Diese teilen sich in etwa 50 Gew.-% meta, und Jeweils 25 Gew.-% para- und ortho-Xylol auf.
Das berechnete thermodynamisch6 Gleichgewicht für
die aromatischen Cg-Isomeren bei Octafining-Bedingungen
sind andererseits folgende:
Gew.-% Äthylbenzol Gew.-% p-XyIo1
Gew.-% m-Xylol
Gew.-% o-Xylol Gesamt
454°C (8500F)
8,5 22,0 48,0
100,0
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• Eine Erhöhung der lerperatur um etwa 280C (50°F)
erhöht die Gleichgewichtskonzentration des Ithylbenzols um etwa 1 Gew.-%, die des o-Xylols wird nicht verändert
und die von p- und m-Xylol verringern sich jeweils um
etwa 0,5 Gew.-%.
Einzelne Isomerprodukte können aus den natürlich vorkommenden Mischungen durch geeignete physikalische
Methoden abgetrennt werden. Äthylbensöl kann durch fraktionierte Destillation abgetrennt werden. Dies ist
jedoch eine kostspielige Arbeitsweise. O-Xylol kann
durch fraktionierte Destillation abgetrennt werden und wird auf diese Weise grosstechnisch hergestellt. P-Xylol
wird aus den gemischten Isomeren durch fraktionierte Kristallisation hergestellt.
Da die industrielle Verwendung von p-Xylol und
o-Xylol sich erhöht hat, besteht ein Interesse darin, die anderen Cg-Aromaten bis zu einer Gleichgewichtsmischung zu isomerisieren, um auf diese Weise die Ausbeute
an den gewünschten Xylolen zu erhöhen.
DasOctafining-Verfahren arbeitet in Verbindung
mit den Trennverfahren zur Herstellung von Xylol oder
den Xylolen. Es wird die ursprüngliche Cg-Aromatenmischung diesem kombinierten Verfahren zugeführt, bei
dem die nach der Produktabtrennung verbleibenden Isomere der Isomerisiereinheit zugeführt werden und die Cg-Aromaten
aus dem Isomerisierer zur Produkttrennung zurückgeführt
werden. Die Zusammensetzung der Isomerisiererbeschickung ist dann eine Funktion der ursprünglichen
Cη-Aromatenbeschickung, der Wirkungsweise der Produkttrennung
und der Wirkungsweise des Isomerisierers.
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Der Isomerisierer selbst kann einfach als ein katalytischer Reformer mit einem einzigen Reaktor beschrieben
werden. Wie beim Reformieren enthält der Katalysator eine geringe Menge an Platin und die Reaktion wird in
einer Wasserstoffatmosphäre durchgeführt.
Die Ausgestaltung der Octafiner-Einheiten ist im allgemeinen die folgende:
Reaktordruck atü 12,3 bis 15,8
psig 175 bis 225
Reaktoreinlasstemperaturbereich 0G 443 bis 482
830 bis 900
Reaktionswärme 0
Raumgeschwindigkeit in
Flüssigkeit pro Stunde 0,6 bis 1,6 Vol./Vol./h
Anzahl der Reaktoren
Abstrom 1
Katalysatorbett-Tiefe m 3»35 bis 4,57
ft 11 bis 15
Katalysatordichte g/cmr 0,609
lbs/cu.ft 38
Rückfuhrzirkulation
Mole Wasserstoff/Mol
Kohlenwasserstoffbeschickung 7>0 bis 14,0
Maximaler Katalysatordruck o
abfall kg/cm^ 1,41
ρ si 20
Es ist ersichtlich, dass unter den empfohlenen Bedingungen ein beträchtliches Wasserstoffvolumen mit;
den Cg-Aromaten eingeführt wird. Um den Durchsatz zu erhöhen, ist es erwünscht, die Wasserstoffzirkulation
zu verringern, was eine Erhöhung der Alterungsgeschwin-
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digkeit des Katalysators zur Folge hat. Das Altern des Katalysators tritt aufgrund der Ablagerung von kohlenstoff
artigen Materialien auf dem Katalysator auf, der durch Abbrennen des Kokses regeneriert werden nuss,
wenn die Aktivität des Katalysators unterhalb eines bestimmten Wertes gesunken ist. Normalerweise wird der
Betrieb bei einer Temperatur von etwa 454-0C (850°F)
begonnen und die Eeaktionstemperatur erhöht, um den gewünschten Isomerisierungswert aufrecht zu erhalten,
bis diese etwa 4-820C (9000F) erreicht hat. Dann wird
der Isomerisierer stillgelegt und durch Abbrennen der Koksablagerungen regeneriert.
Eine typische Beschickung für den Isomerisierreaktor
kann 17 Gew.-% Äthylbenzol, 65 Gew.-% m-Xylol,
11 Gew.-% p-Xylol und 7 Gew.-% o-Zylol enthalten. Das
thermodynamische Gleichgewicht ändert sich etwas mit
der Temperatur. Das Ziel in dem Isomerisierreaktor ist es, die Beschickung so nahe zu den theoretischen Gleichgewichtskonzentrationen
zu bringen, als dies unter Berücksichtigung der Reaktionszeiten, bei denen kein erhöhtes
Kracken und keine Disproportionierung erfolgen, möglich ist.
Äthylbenzol reagiert über Äthylcyclohexan zu Dimethylcyclohexanen,
die wiederum mit den Xylolen im Gleichgewicht stehen. Konkurrierende Reaktionen sind
die Disproportionierung von Äthylbenzol zu Benzol und Diäthylbenzol, das Hydrokracken von Äthylbenzol zu
Äthan und Benzol und das Hydrokracken der Alkylcyclohexane.
Die Geschwindigkeit der Einstellung der Äthyibenzol-Gleichgewichtskonzentration
in einer Cg-Aromateniiiischung
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steht mit der effektiven Kontaktzeit in Beziehung. Der
Wasserstoffpartialdruck hat eine sehr wesentliche Wirkung auf die Einstellung des Äthylbenzolgleichgewichtes.
Temperaturänderungenim Bereich der Octafining-Bedingungen
(443 bis 482°C; 830 bis 900°F) haben nur eine sehr geringe
Wirkung bezüglich der Einstellung des Äthylbenzolgleichgewichtes.
Die gleichzeitige Umwandlung von Äthylbenzol zu Produkten mit anderem Molekulargewicht hängt mit der
prozentualen Annäherung an das Gleichgewicht zusammen. Die Produkte, die sich aus Äthylbenzol bilden, umfassen
(••-+Naphthene, Benzol durch Kracken, Benzol und C^Q-Aromaten
durch Disproportionierung und anderen als mit 8 Kohlenstoffatomen. Ferner werden Kohlenwasssrstoffprcdukte
mit 5 Kohlenstoffatomen oder weniger gebildet.
Die drei Xylole isomerisieren sehr viel selektiver als das Äthylbenzol, sie zeigen jedoch unterschiedliche
Isomerisierungsgeschwindigkeiten. Aus diesem Grund variieren bei unterschiedlicher BeschickungszusammenHetzung
die Geschwindigkeiten in bezug auf die Annäherurig zum
Gleichgewicht beträchtlich.
Der Verlust an Xylolen zu Produkten mit anderem
Molekulargewicht hängt von der Kentaktzeit ab. Nebenprodukte sind Naphthene, Toluol, Cq-Aromaten und
Hydrokrackprodukte mit 5 oder weniger Kohlenstoffatomen.
Es wurde gefunden, dass das Äthylbenzol für die verhältnismässig schnelle Abnahme der Katalysatoraktivität
verantwortlich ist. Diese Wirkung ist der Konzentration in der Co-Aromatenbeschickungsmischung proportional.
Es war möglich, die KatalysatorStabilität
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(oder der Verlust an Aktivität) mit der Beschickungszusajnmensetzung
(Äthylbenzolgehalt und Wasserstoffrückfuhrverhältnis)
in Beziehung zu setzen, so dass für jede Cg-AromatenbeSchickung die gewünschten Xylolprodukte
bei einer geeignet lang gewählten Katalysatorcycluszeit hergestellt werden können.
Aufgrund seines Verhaltens im Kreislauf bei der Herstellung von p-Xylol oder anderen Xylolisomeren ist
Äthylbenzol in der Beschickung unerwünscht, wird jedoch aufgrund der grossen Kosten, die zu dessen Entfernung
aus gemischten Cg-Aromaten erforderlich sind, toleriert. Ströme, die im wesentlichen kein Äthylbenzol enthalten,
sind von solchen Verfahren, wie der !Transalkylierung von Aromaten, die nur Methylsubstituenten tragen, erhältlich.
Das Toluol kann mit sich selbst umgesetzt werden, diese spezifische Transalkylierungsreaktion wird manchmal als
"Disproportionierung" bezeichnet, oder das Toluol kann in bekannter Weise mit Trimethylbenzol umgesetzt werden.
Verbesserte Katalysatoren für diese Reaktionen sind in der US-Patenanmeldung 4-31 519 beschrieben.
Die Transalkylierungsreaktionen geben die Möglichkeit, die höher siedenden Aromaten, die bei der Herstellung
von BTX durch Abtrennen von Reformaten erhalten werden, zu verwenden. So kann Toluol mit Trimethylbenzol
unter Bildung von Xylolen umgesetzt werden. Sie sind auch zur Verarbeitung von höher siedenden Aromaten, die
durch Nebenreaktionen in solchen Verfahren, wie der Isomerisierung von Xylolen, gebildet werden, geeignet.
Durch solche übliche Arbeitsweisen wird BTX für ■ die chemische Industrie erhalten, indem die leichten Aromaten
aus dem "Benzingemisch" der Erdö!brennstoffindustrie
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entfernt werden. Dies ist ein ungünstiges Ergebnis, insbesondere in bezug auf den gegenwärtigen Trend in Richtung
der Verminderung der Umweltverschmutzung durch Verringerung der Kohlenwasserstoff- und Bleiemissionen aus
Verbrennungsmaschinen, die zum Betrieb von Automobilen und dgl. verwendet werden.
Der grösste 'Teil an unverbrannten Kohlenwasserstoffen wird bei Kraftfahrzeugen während des kalten
Startes emittiert, bei dem der Motor unter Betriebstemperatur arbeitet. Es wurde die Meinung vertreten, dass
flüchtigere Motorbrennstoffe die Emission während der Erwärmungsperiode verringern wurden. Ferner führen die
gesetzlichen Erfordernisse zur Verringerung und der schliesslich beabsichtigten Nichtanwendung von Bleialkyl-Antikiopfmitteln
dazu, dass die Oktanzahlbestimmungen durch einen höheren Gehalt an Kohlenwasserstoffenin den Motorbrennstoffen
mit hoher Oktanzahl erfüllt werden.
Durch die zunehmenden Anforderungen bezüglich der Umweltverschmutzung an Motorbrennstoffe werden zunehmend
leichte Aromaten benötigt, um den Motorbenzinen hohe Flüchtigkeit und hohe Oktanzahl zu verleihen. Die gegenwärtige
Praxis, bei der BTX der chemischen Industrie zur Verfügung gestellt wird, läuft den Erfordernissen
bezüglich Motorbrennstoffen entgegen, weil die benötigten leichten Aromaten entfernt und anderweitig verwendet
werden und für Benzinmischungen nicht zur Verfügung stehen.
Es ist bekannt, dass saure Zeolithe bezüglich der Disproportionierung von Alkylaromaten sehr wirksam sind
(vergl. US-PS 3 506 731, 3 808 28A- und 3 671 602).
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In der letztgenannten Veröffentlichung ist gezeigt, dass schwere Aromaten, z.B. Trimethylbenzole, zu BTX und
CLjQ+Aromaten disproportioniert werden können. Das Problem
ist in diesem Fall, dass ein wesentlicher Teil des Produktes C10+Aromaten sind, die oberhalb 177°C (55O0P)
sieden, also bei einer Temperatur, die an der oberen Grenze oder oberhalb des Siedebereiches des Benzins liegt, und
die ferner als chemische Produkte nur einen geringen oder keinen Wert haben.
Aus vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich. dass ein Bedarf für ein Verfahren besteht, mit dem der
Bedarf an BTX befriedigt wird, ohne diese Verbindungen aus Benzinmischmaterialien zu entfernen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäss der Erfindung gelöst, das in seiner bevorzugten Ausführungsform
eine Modifikation der Erdölraffination darstellt, wobei eine C~+Fraktion eines katalytischen Reformat
es zwecks Verarbeitung zu BTX entfernt wird, und die leichtere Fraktion des Reformates zum Mischen von Motorbrennstoffen
verwendet wird. Das bedeutet hoher Anfangswert der Flüchtigkeit und hohe Oktanzahl kommen dem
Benzin zugute. In weiterem Sinn betrifft die Erfindung die Herstellung von BTX aus Alkylbenzolen mit 9 oder mehr
Kohlenstoffatomen mittels bestimmter sauerer Zeolithkatalysatoren, die nachstehend näher beschrieben werden,
in Gegenwart von Wasserstoff.
Die hochsiedenden Aromaten mit 9 oder mehr Kohlenstoffatomen lassen sich über Katalysatoren zu BTX umwandeln,
und zwar solchen sauren Katalysatoren der Z3M-5-Art, der Zeolithe ZSM-12 und der Zeolithe ZSM-21. Dass
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die .Reaktion keine einfache Dealkylierung ist, ist aus
der Tatsache ersichtlich, dass die aliphatischen Nebenprodukte grosse Mengen an Paraffinen enthalten, die
mehr Kohlenstoffatome als die Alkylseitenketten der zugeführten Aromaten aufweisen. Das Verfahren gemäss
der Erfindung wird bei Temperaturen zwischen 288 und 5380C
(550 und 10000F), Drücken zwischen 45,4 und 907 atm
(100 bis 2000 psi) in Gegenwart von 0,5 bis 10 Molen Wasserstoff je Mol Kohlenwasserstoffbeschickung durchgeführt.
Da die bevorzugten Katalysatoren zusammengesetzte Katalysatoren aus Zeolithen mit einer verhältnismäsf-ig
inerten porösen Matrix sind, wird die Raumgeschwindigkeit am besten auf das Gewicht des aktiven Zeolithen in dem
Katalysator bezogen. Die Raumgeschwindigkeit in Gewicht pro Stunde auf dieser Basis liegt zwischen 0,5 und 200.
Die Beschickung für die bevorzugte Ausführungsform
zur Herstellung von BTX, wobei Benzin mit einem guten Anfangswert der Flüchtigkeit, hoher Oktanzahl und
niedrigem Gehalt an hochsiedenden Bestandteilen erhalten wird, wird hier als "Cq+Reformat" bezeichnet. Es ist;
in der Erdölraffination bekannt, dass dies normalerweise keine Fraktion, die frei von leichterem Material ist,
bezeichnet. Die Fraktionen der Erö!raffination werden
verhältnismässig ungenau bezeichnet und geben Destillate
und Rückstände mit gewünschtem Siedebereich an. Das Verfahren gemäss der Erfindung kann in üblichen Erdölraffinationsanlagen
angewandt werden , und es werden deshalb "unreine" Fraktionen in Betracht gezogen. Der Ausdruck
Cq+Reformat", wie er hier verwendet wird, bedeutet eine Fraktion, die die meisten Cq-Aromaten des Reformates
und im wesentlichen alle schwereren Aromate, die im Reformat zugegen sind, enthält. Im allgemeinen enthält das
Cq+Reformat 20 Gew.-% Xylole oder weniger.
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■ Es ist ein charakteristisches Merkmal des katalytischen
Reformierens, dass der hochsiedende Schnitt, der
bei dem Verfahren gemäss der Erfindung verwendet wird,
wenig aliphatische Bestandteile enthält. Ein sehr hoher Anteil des Alky!kohlenstoffgehaltes besteht aus Alkylsubstituenten
an aromatischen Ringen. In überwiegendem Ausmass sind diese Seitenketten auf Methylgruppen beschränkt.
Eine geringere Menge an Äth/lgruppen sind zugegen
und wenige Propyl- und Butylgruppen liegen in einem typischen schweren Reformat vor. Längere Aikylketten
liegen in so geringer Menge vor, dass sie vernachlässigt werden können. Eine Hauptreaktion scheint
die Umordnung und Entfernung der Methylgruppen und die Entfernung jener wenigen höheren Alkylseitenketten, die
in der Beschickung vorliegen, zu sein.
Der Verlauf der Umwandlung führt notwendigerweise zur Bildung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen
bei der Reduktion höher Alkylaromaten zu BTX. Überraschenderweise sind die Alky!verbindungen im Reaktionsprodukt
hauptsächlich längerkettiger als die Substituenten an den
Ringen der Beschickung. Dieses Merkmal der Reaktion ist von ausserordentlichem Wert bei einem Verfahren, das
wie das Verfahren gemäss der Erfindung, bei Gegenwart von Wasserstoff durchgeführt wird. Ein molarer Überschuss
von Wasserstoff wird bevorzugt. Um eine maximale Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu erreichen, wird der
Wasserstoff von dem Produkt abgetrennt und zum Einlass des Reaktors zurückgeführt. Da Methan ohne teure Tieftemperaturausrüstung
schwer vom Wasserstoff zu trennen ist, reichert sich dieses im zurückgeführten Wasserstoff
an. Dies macht es erforderlich, dass ein Teil des Rückfuhrstromes
abgezogen wird, um eine angemessene Reinheit
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des.Wasserstoffes aufrecht zu erhalten. Dieser abgezogene
Strom ist in anderen Verfahren, bei denen Wasserstoff verwendet wird, z.B. dem katalytisehen Reformieren, nur
als Brennstoff von Wert. Eine solche schlechte Ausnutzung des im Wasserstoff gelegenen Wertes wird bei dem Verfahren
gemäss der Erfindung zum grössten Teil vermieden, da die Konzentration an Methanol im Seaktorausfluss gering
ist.
Obwohl CU+Reformate das bevorzugte, im Handel
erhältliche Ausgangsciaterial für das Verfahren sind,
ist es offensichtlich, dass auch andere Cq+Aromatenkonzentrate, die hauptsächlich Alkylbenzole mit 1 und
2 Kohlenstoffatomen in der Seitenkette enthalten, anderer Herkunft gleichfalls verwendet werden können. Eine
solche Quelle ist Pyrolysebenzin aus der Herstellung von Äthylen. Es ist ferner darauf hinzuweisen, dass die
Ausbeute an Aliphaten, die im Bereich von BTZ sieden, gleich null ist, so dass aromatische Produkte hoher
Reinheit erhalten werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Fliessdiagramm einer kombinierten
Herstellung von Motortreibstoff und
BTX gemäss der Erfindung;
Figur 2 ein Fliessdiagramm zur Verarbeitung
von Cq+Aromaten unter Herstellung von BTX, bei dem die Isomerisierungsaktivität
des Katalysators ausgenützt wird; und
Figur 3 drei Fliessdiagramme, die zum Vergleich dienen, wobei
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3-A. ein Fliessdiagramm einer üblichen
Herstellungsweise von BTX zeigt,
3B das Verfahren gemäss der Erfindung zeigt,
wobei maximale Mengen an BTX erhalten werden, und
3C eine Vereinfachung der Figur 1 darstellt.
Die bei dem Verfahren gemäss der Erfindung eingesetzten Katalysatoren sind spezielle Zeolithe. Die Zeolithe
der ZSM-5-Art umfassen den Zeolithen ZSM-5, der in der US-PS 3 702 886 beschrieben ist, und den Zeolithen
ZSM-11, der in der US-PS 3 709 979 beschrieben ist, und
Varianten derselben. Der Zeolith ZSK-12 ist in der DT-OS
2 213 109 beschrieben.
Die Herstellung des synthetischen Zeolithen ZSM-21 wird normalerweise folgendermässen durchgeführt:
Eine erste Lösung aus 3,3 S Natriumaluminat (41,8% Al0O^,
31,6% Na2O und 24,9% H2O), 87,0 g H5O und 0,34 g NaOH^
(50%-ige Lösung) wird hergestellt. Zur ersten Lösung werden 18,2 g Pyrrolidin zugegeben, um eine zweite Lösung
zu bilden. Anschliessend werden 82,4 g kolloidales Siliciumoxid (29,5% SiO- und 70,5% Ep0) zur zweiten
Lösung zugegeben und gemischt, bis sich ein homogenes Gel bildet. Dieses Gel bestand aus folgenden Bestandteilen
in Molverhältnissen:
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0,87, wobei M Natrium und R da3 Pyrrolidinion bedeuten
0H~* w 0,094- (ohne OH" des Pyrrolidine)
H?0. 210 (ohne 0H~ des Pyrrolidine)
OH-
SiO?
Al2O3
30,0
Die Mischung wurde 17 Tage bei 2760C gehalten.
Während dieser Zeit trat vollständige Kristallisation ein. Die Kristalle des Produktes wurden von der Lösung
abfiltriert und auf einer kontinuierlichen Waschstrasse etwa 16 Stunden mit Wasser gewaschen.
Die Röntgenstrahlenanalyse des kristallinen
Produktes zeigte, dass die Kristalle ein BeugungsSpektrum
entsprechend der nachstehenden Tabelle I zeigten.
Tabelle I | 0.30 | I/Io | |
d (A) | 0.20 | sehr stark | |
9.5 + | 0.10 | mittel | |
7.0 + | 0.10 | mittel | |
6.6 + | 0.10 | schwach | |
5.8 + | 0.07 | schwach | |
4.95 + | 0.07 | stark | |
3.98 + | 0.06 | stark | |
3.80 + | 0.05 | sehr stark | |
3.53 + | 0.05 | sehr stark | |
3.^7 + | 0.05 | schwach | |
3.13 + | schwach | ||
2.92 + |
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Die Analyse des kristallinen Produktes ergab folgende Zusammensetzung;
Zusammensetzung Gew.-% Molverhältnis, bezogen
auf Al
N | 1.87 |
Na | 0.25 |
Al2O3 | 5.15 |
SiO2 | 90.7 |
Na2O | - |
H2O |
1.0 29.9
1.5* 0.11 9.90
Die physikalische Analyse des kristallinen Produktes nach einer 16-stündigen Calcinierung bei 5380C(IOOO0F)
ergab eine wirksame Oberfläche von 304 m /g und
der Adsorptionsversuch ergab folgende Werte:
Cyclohexan 1,0
η-Hexan 5ι^
Wasser 9»O
η-Hexan 5ι^
Wasser 9»O
Zur Bestimmung der Sorptionskapazitäten wurde eine gewogene Probe des Zeolithen auf 6000C erhitzt und
bei dieser Temperatur gehalten, bis die Bildung von basischen, stickstoffhaltigen Gasen aufhörte. Der Zeoiith
wurde dann abgekühlt und der Sorptionstest bei 12 mm
für Wasser und 20 mm für Kohlenwasserstoffe durchgeführt.
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Der Zeolith ZSM-21 ist in der US-Patentanmeldung
358 192 beschrieben.
Diese neuen Katalysatoren zeichnen sich durch eine sehr gute Stabilität sowie durch sehr hohe
Aktivität und Selektivität bei vielen Kohlenwasserstoff reaktionen aus.
Die charakteristischen Merkmale der gemäss der Erfindung eingesetzten Katalysatoren, nämlich die
Zeolithe der ZSM-5-Art und ZSM-21, sind in den US-PS
3 702 886 und 3 709 979 bzw. der DT-OS 2 213 109 beschrieben.
Auf die Offenbarung dieser Veröffentlichungen wird hier Bezug genommen. Gemäss der Erfindung kann
auch der Zeolith ZSM-21, der vorstehend beschrieben wurde, eingesetzt werden. Die aktivsten Formen für
das vorliegende Verfahren sind ;jene, bei denen die Kationenplätze wenigstens zum Teil durch Protonen eingenommen
werden. Diese Formen werden manchiaal auch als "Säureform" bezeichnet. Wie dies in den vorerwähnten
Veröffentlichungen beschrieben ist, wird die Säureform erhalten, indem die organischen Kationen abgebrannt
werden. Protonen können auch durch Basenaustausch mit Ammonium-oder Aminkationen und nachfolgender Calcinierung
unter Zersetzung des Ammonium- oder substituierten Ammoniumkations hergestellt werden.
Vorzugsweise enthalten die Katalysatoren ein Metall mit Hydrierfähigkeit, wie ein Metall der Gruppe VIII
des Periodischen Systems der Elemente sowie Chrom, Tantal, Wolfram, Vanadium, Gold und dgl. Dadurch wird die
Selektivität bezüglich Benzol bei höheren Temperaturen innerhalb des in Betracht gezogenen Bereiches erhöht.
Bevorzugte Metalle für diesen Zweck sind Nickel und Kobalt. Diese Metalle können durch Basenaustausch oder Impräg-
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nieren eingeführt werden. Im allgemeinen sollte das Metall unter Beachtung der in Betracht gezogenen
Eeaktionstemperatur gewählt werden. Platin kann bei Temperaturen oberhalb 4-27°C (8000P) eingesetzt werden,
wodurch die Dehydrierung der Benzolringe begünstigt wird. Bei niedrigeren Temperaturen führt Platin zu
einer Sättigung der Ringe und einer Zerstörung des Produktes. Bei diesen niedrigen Temperaturen ist
jedoch Nickel sehr wirksam.
Die Zeolithe werden vorzugsweise in eine poröse Matrix, vorzugsweise Aluminiumoxid, eingebracht, um
genügende mechanische Festigkeit zu gewährleisten. Das Hydriermetall kann nach dem Einbringen des Zeolithen
in die Matrix zugegeben werden, wobei es wesentlich ist, dass die Metallplätze nahe dem Zeolithen, vorzugsweise
in demselben Teilchen, liegen.
Die für den Katalysator verwendeten Temperaturen können gemäss der Erfindung in Abhängigkeit der Ausgestaltung
der verwendeten Vorrichtung variieren. Normalerweise liegen diese zwischen 288 und 538°G (550 und 10000S1).
Der Druck wird gleichfalls wenigstens zum Teil durch die Ausgestaltung der verwendeten Vorrichtungen bestimmt
und kann zwischen 45,4 und 90? atü (100 und 2000 psig)
variieren.
Im allgemeinen werden Temperaturen gewählt, die an einer bestimmten Stelle und Zeit den technischen Notwendigkeiten
entsprechen. Im allgemeinen führen höhere Temperaturen zu einer Erhöhung der Ausbeute an Benzol.
In diesem Zusammenhang ist insbesondere auf die Werte der nachstehenden Tabellen IV und VI zu verweisen, die
bei verschiedenen Temperaturen erhalten wurden. Aufgrund
609812/0617·
dieser Werte ist es ersichtlich, dass die Temperatur
so gewählt werden kann, dass entweder die Benzol- oder die 2y Io lausbeute maximiert wird.
In diesem Zusammenhang ist nochmals daraufhinzuweisen,
dass die Reaktionstemperatur auch von dem Hydriermetall, das gegebenenfalls im Katalysator zugegen
ist, abhängt. Bei vielen bekannten Verfahren zur Verarbeitung von Aromaten werden Katalysatoren mit
einem Metall der Platingruppe verwendet. Diese stellen sehr wirksame Hydrierkatalysatoren dar. Bei Temperaturen
weit unterhalb 4-2?°C (8000I1) wird durch die Hydrierung
der Hinge bei Verringerung der Temperatur jeweils ein
grösserer Teil des Produktes zerstört. Bei höherer Temperatur begünstigt das thermodynamische Gleichgewicht den
Benzolring. Die gemäss der Erfindung eingesetzten Katalysatoren sind mit solchen Metallen, wie Nickel, wirksam,
wobei eine vernachlässigbare Ringhydrierung bei den hier möglichen tiefen Temperaturen erhalten wird. Im allgemeinen
wird es bevorzugt, diese weniger aktiven Metallkatalysatoren zu verwenden, um bezüglich der Temperatur
flexibel zu sein, was einen höheren Durchsatz gestattet.
Die Raumgeschwindigkeiten werden in bezug auf die aktive Komponente der ZSM-5-artigen, ZSM-12 oder ZSM-21
Zeolithe berechnet. Beispielsweise kann der Katalysator aus 65 Gew.-% ZSM-5 und 35 Gew.-% Aluminiumoxid zusammengesetzt
sein. Die Raumgeschwindigkeit wird in bezug auf diese 65% des aktiven Zeolithen berechnet. Bei dieser
Art der Berechnung können die Raumgeschwindigkeiten zwischen etwa 0,1 und etwa 200 auf Gewichtsbasis variieren
und betragen vorzugsweise 0,5 bis 10.
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• Bei dem Verfahren ist die Gegenwart von Wasserstoff erforderlich. Vorzugsweise wird die kleinste Menge an
Wasserstoff gewählt, bei der die gewünschte Geschwindigkeit und Selektivität der Umwandlung und eine angemessene
Katalysatorlebensdauer zwischen den Regenerationen gewährleistet wird, um die Belastung der Kompressoren, Wärmeaustauscher
und dgl. zu minimieren. Im allgemeinen liegt die Menge an dem der Beschickung zugesetztem Wasserstoff
zwischen etwa 0,5 und 10 Mole Wasserstoff je Mol Kohlenwas serstoffbe Schickung.
Die Schärfe der Reaktion ist eine Funktion von Temperatur und Raumgeschwindigkeit. Sine übermässige
Schärfe führt zu einem unerwünschten Kracken der Beschikkung. Eine unzureichende Schärfe führt zum Aufbau von
CiQ+Aromaten durch Cq+Disproportionierungsreaktionen.
Dies ist aus Beispiel 1 ersichtlich. Diese beiden Faktoren sollten deshalb in Beziehung zueinander beachtet
werden. Beispielsweise legen Raumgeschwindigkeiten im unteren Teil des genannten Bereiches niedrigere Reaktionstemperaturen nahe und umgekehrt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen
näher erläutert.
Das Wesen des erfindungsgemässen Verfahrens bezüglich der Umwandlung von Alkylaromatenmischungen,
die hauptsächlich Methyl- und Ithyl-substituierte Aromaten enthalten, ist am besten im Vergleich zum Verlauf
der Reaktion von n-Proyplbenzol unter Anwendung
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der erfindungsgemäss verwendeten Katalysatoren ersichtlich.
Der verwendete Katalysator bestand aus 65% saurem ZSM-5 in einer Aluminiumoxidmatrix. Es wurden zwei
Läufe bei verschiedenen Bedingungen durchgeführt. Die Eaumgeschwindigkeiten sind in Tabelle II in beiden
Fällen auf Gewichtsbasis in bezug auf den Zeolithen angegeben. Die angegebene Beschickung wurde mit
Wasserstoff in Molverhältnissen gemischt, wie sie durch den unter "Ho/HC" angegebenen Wert definiert sind. Die
Ausbeuten an Produkten und Nebenprodukten sind in der Tabelle angegeben. In jedem Fall sind die Ausbeuten
der Produkte auf zwei Basen bezogen.
Tabelle II | Beschickung | WHSV ·) | n-Propylbenzo1 | 371 |
Temperatur 0C | E2ZEG | 316 | 700 | |
oF | Cg umgesetzt (Gew.-%) | 600 | 28,1 | |
Druck atü | Materialbilanz (%) | 28,1 | 400 | |
psig | Produkte (Gew.-%) | 400 | 22.5 | |
C1 + C2 | 7.5 | 3/1 | ||
Cx | 3/1 | 91 | ||
C? | 76 | 101 | ||
ci+Paraffine | 98 . | |||
Benzol | 0.4 | |||
Toluol | 0.2 | 7 | ||
Xylole | 4 | 8.5 | ||
Cq-Aromaten | 6 | 5 | ||
C^Q+Aromaten | 4 | 45 | ||
38 | 4 | |||
2 | 9 | |||
4 | 9 | |||
24 | 12 | |||
18 |
*) Eaumgeschwindigkeit in Gewicht pro Stunde
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• Von besonderem Interesse sind die Werte in Tabelle II in bezug auf die verhältnismässig hohe Ausbeute an
C1, und schwereren Paraffinen und die Ausbeuten an Methylbenzolen,
d.h. Toluol und Xylole. Die Desaikyiierung würde zu Propan und Benzol führen. Das Kracken der Seitenkette
mit 3 Kohlenstoffatomen würde Toluol und Xylole sowie äquivalente Mengen an Methan, Äthan oder beiden
ergeben. Jedoch ist die Ausbeute an C^ und C^-Verbindungan
sehr gering.
Das BTX kann fraktioniert werden und zu gewünschten wertvollen Produkten mit niederem EB-Gehalt verarbeitet
werden, wodurch die Isolierung der gewünschten Xylolisomere
erleichtert wird. Der Vorteil liegt in der hohen Ausbeute an C^Q+Aromaten durch· Disproportionierung unter
diesen milden Bedingungen.
Die paraffinischen Nebenprodukte sind hauptsächlich schwerer als Cp und haben daher grösseren Wert als Brennstoff
gas. Propan ist der Hauptbestandteil von verflüssigtem Gas, während Butan und schwerere Materialien Benzinbestandteile
darstellen.
Das vorangegangene Beispiel ist bezüglich des erfindungsgemässen Verfahrens nicht illustrativ, da
die Beschickung aus einer einzigen langkettigen Gq-Axomatenverbindung
besteht. Wesentliche Unterschiede treten dann auf, wenn die Beschickung eine Fraktion darstellt,
wie sie grosstechnisch anfällt. Co+Schnitte, die nach
einer üblichen Fraktionierung zur Herstellung von BTX aus Eeformaten verbleiben, enthalten etwas Xylol, ent-
60981 2/061 7
halten jedoch im wesentlichen keine niedrigst siedenden CQ-Aromaten
(Äthylbenzol). Der hauptsächlich vorliegende Cq-Teil enthält Trimetbylbenzole, Athylmethylbenzole und
etwas Propylbenzole. Eine typische Fraktion enthält 10 Gew.-% Xylol, 69 Gew.-% Cq-Aromaten und 21 Gew.-% G10
und schwerere Aromaten. Eine solche Fraktion wurde als Beschickung für eine Umwandlung über einen Katalysator
aus 65 Gew.-% saurem Nickel-ZSM-5-Katalysator auf einer
Aluminiumoxidmatrix (35 Gew.-%) verwendet. Der Katalysator
enthielt 0,6 Gew.-% Nickel. Die Reaktionsbedingungen und
Ausbeuten sind in Tabelle III gezeigt.
Tabelle III | 0F | Cq+Reformat-Aronaten | |
Beschickung | atü psig |
371 700 |
|
Temperatur | 42,2 600 |
||
Druck |
WHSV 1.0
H2/HC 4/1
Cq+ umgesetzt (Gew.-%) 65
Mäterialbilanz (%) 99
Produkte (Gew.-%)
Λ + V/p J..9
Cz ' 10
• O
C^+Paraffine
Benzol *
Toluol 19
ithylbenzol 2
Xylole 29
Cr>-Aromaten 27
,+Aromaten 5.5
60981 2/0617
7^26888
Aus den Werten ist die hohe Ausbeute an wertvollem Propan und die deutliche Erhöhung des Cg-Aromatengehaltes
bei niederem Gehalt an EB ersichtlich.
Es wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt, bei der als Beschickung ein 153 bis 176,4°C (313 bis
3)-Schnitt aus einem handelsüblichen Reformat mit
vollem Siedebereich verwendet wurde. Der Katalysator war ein sauerer Nickel-ZSM-5-Katalysator eines Silicium·-
oxid/Aluminiumoxid-Verhältnisses von 70, der 35 Gew.-/o
Aluminiumoxidbindemittel enthielt. Die Zusammensetzung wurde extrudiert und calciniert, um den endgültigen
Katalysator zu ergeben. In der nachstehenden Tabelle IV sind die Reaktionsbedingungen und die Produktverteiiung
wie sie durch Analyse von Proben, die während des Betriebes genommen wurden, bestimmt wurde, gezeigt. Es
wurde folgende Beschickung verwendet:
Gew.-%
m- und p-Xylole 5*8
o-Xylol 3,7
Co-Nichtaromaten 0,6
Cq-Aromaten 69»2
C^Q-Aromaten 19,4
1,3
fi Π q ;Π 2 M] G 1 7
2^26888
Umsetzung von CQ -
über NiH-ZSM-5
Temperatur
Druck
JA
atü
psig
WHSV
H2/HG
WHSV
H2/HG
-Nichtaromaten
laten
laten
Cö-Nichtaroi
C^-Nichtaromaten
C?-Nichtaromaten
C[--Nichtaromaöen
C?-Nicht aromaten
Benzol
C7-Nichtaromaten
Toluol
Co-Nichtaromaten
„ο
„ο
Athylbenzoi
m- und p-Xylol
o-Xylol
m- und p-Xylol
o-Xylol
Cq-Nichtaromaten
CX-Aromaten
C^Q-Aromaten
0ΛΛ +Aromaten
CX-Aromaten
C^Q-Aromaten
0ΛΛ +Aromaten
401
754 42,2 600 1.0 4/1
0.6 4.6 12.3 2.3 0.3
22.4 0.06 1.5
22.9 7.4
17.8 0.6 2.2
0.3 2.8 12.3 2.9 0.6
4.8
20.7 0.05 1.7
22.1 6.8
20.9 1.4 2.7
0.9 4.9 15.2 2.1 0.2
5.3 22.9
1.4
22.2
7.0
15.9 0.8 3.1
0.02 1.5 10.2 1.8 0.2
3.8 19.1
1.9
22.9
6.8
27.2 1.8 2.7
Gesamtumsatz (Gew.-%) Umgesetzt (Gew.-%)
Cq-AroEiaten
C^0-Ar omaten
C^0-Ar omaten
Gebildet G1-Cr- (Gev;.-%)
Gebildet Xylole (Gew.-%)
70.9
74.3 97.1
20.1 20.9 67.0
69.8 93.0
18.9 19.5
72.5
77.0 95.9
21.4 19.7
60.1
60.6 90.6
13.8 20.1
ß Π 9 R 1 ? / 0 6 1 7
Tabelle IV (Portsetzung) Umsetzung von Cq - C^Q-Reformat-Aromaten über NiH-ZSM-5
Temperatur °C 4-27,5 34-3,6 316,5
0F 801 651
Druck atü 41,8 42,2 43,2
psig 595 600
WHSV 1.0 1.0 1.0
H2/HC 4/1 4/1 4/1
1,1
25.2 17.7 14.3
C| -Nichtaromaten
Cp-Nicht aromaten 5.9 0.8 0.2
C^-Nicntaromaten 12.7 9.5 7.4
C?-Nichtaromaten o.7 2.3 2.4
Cc--Nichtaromaten q o.3 0.3
C?-Nichtaromaten _
Benzol 5.5 3.2 2.1
CU-Nichtaromaten _
Toluol
Co-Nichtaromaten
„ο
Äthylbenzol m- und ρ-Xylol
o-Xylol
Cq-Nichtaromaten Cq-Aromaten C^Q-Aromaten
Cy, s, +Aromaten
Gesamtumsatz (Gew.-%) 72.8 53.2 39.5
Cg-Aromaten 76.6 51.7 34.1
C^Q-Aromaten 98.5 84.5 73.0
Gebildet C.-C,- (Gew.-%) 20.4 12.8 10.4
Gebildet Xylole (Gew.-%) 20.5 17.8 9.8
1.2 | 1.7 | 2.9 |
23.1 | 21.6 | 15.7 |
6.8 | 5.6 | 3.6 |
16.2 | 33.4 | 45.6 |
0.3 | 3.0 | 5.2 |
1.2 | 0.93 | 0.2 |
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2b26888
• Aus vorstehender Tabelle ist ersichtlich, dass
die Verwendung von Cq+Aroiaaten einen geeigneten Weg
zur Herstellung von Xylolen ergibt, und zwar einen besseren, als er kürzlich durch die Disproportionierung
von Toluol aufgezeigt wurde. Es können im wesentlichen keine gesättigten Verbindungen enthaltende BTX aus Cq+
Aromatkonzentraten hergestellt werden, die aus Fraktionen von Reformaten stammen, ohne dass die teure Extraktionsstufe erforderlich ist, die heutzutage allgemein bei
der Herstellung von BTX aus Reformaten angewandt wird.
Die Nebenprodukte enthalten trotz der Tatsache, dass die Seitenketten der Beschickung hauptsächlich aus
Kethy1- und Äthy1gruppen bestehen, wenig C^ und C^ Paraffine.
Zusätzlich zu dem erreichten Vorteil aufgrund des grösseren Wertes von Propan, wird der Wasserstoffverbrauch
deutlich gegenüber dem verringert, der zur Sättigung der C. und Co Radikale erforderlich ist. Der niedrige Gehalt
an C^-rParaffinen erleichtert die Reinigung des Benzols.
Auffallend ist die starke Verringerung an C^0+
(177°C+; 550°F+)-Aromaten anstelle einer Erhöhung, die
bei üblichen Transalkylierungs- und Disproportionierungsreaktionen
zu erwarten gewesen wäre. Solche schweren Aromaten führen zu geringer Flüchtigkeit und zu schlechten
Eigenschaften des Benzins bezüglich der Verschmutzung
des Motors. Es wird gezeigt werden, dass die Cq+Aromaten
des Produktes mit dem Toluol zur Beschickung zurückgeführt v/erden können, um die Bildung von Benzol und Xylol
zu optimieren. Es scheint, dass keine wesentliche Anhäufung von CiQ^.romaten im Kreislauf erfolgt, wenn
eine solche Rückfuhr angewandt wird.
Π μ ΓΠ ? / Π R 1 7
- 28 Beispiel 4
Die Möglichkeit, Toluol und Cq+Aromaten bei dem
Verfahren gemäss der Erfindung zurückzuführen, wird bei diesem Beispiel gezeigt, bei dem eine Beschickung einer 5O/5O molaren Mischung aus Toluol und C0 bis C^Q-Aromaten über einen MH-ZSM-Zeolithen bei einer Raumgeschwindigkeit pro Stunde von 1, 42,2 atü (500 psig) und einem
Molverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenwasserstoffen
von 4 : 1 geführt wurde. Die Ergebnisse sind in der
Tabelle V zusammengefasst. Sie zeigen, dass der Verlust an Ringen von 10 Gew.-% auf 2 Gew.-% vermindert ist und die Umsetzung sich von 53 auf 37% verringert, während
die lylolbildung fast konstant bleibt, und zwar bei
einem Temperaturbereich zwischen 443 und 37O0C (830 bis 7000F).
Verfahren gemäss der Erfindung zurückzuführen, wird bei diesem Beispiel gezeigt, bei dem eine Beschickung einer 5O/5O molaren Mischung aus Toluol und C0 bis C^Q-Aromaten über einen MH-ZSM-Zeolithen bei einer Raumgeschwindigkeit pro Stunde von 1, 42,2 atü (500 psig) und einem
Molverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenwasserstoffen
von 4 : 1 geführt wurde. Die Ergebnisse sind in der
Tabelle V zusammengefasst. Sie zeigen, dass der Verlust an Ringen von 10 Gew.-% auf 2 Gew.-% vermindert ist und die Umsetzung sich von 53 auf 37% verringert, während
die lylolbildung fast konstant bleibt, und zwar bei
einem Temperaturbereich zwischen 443 und 37O0C (830 bis 7000F).
Temperatur °C 443 370
0I 830 698
Umwandlung
(Gew.-%) 52,5 37,2
Umgesetzt (Gew.-%)
Toluol 24.1 15.2
Cn-Aromaten 79.3 55.4
Ringverlust 9.8 2.2
Xylole gebildet (Gew.-%) 23.0 21.9
Mehr Details bezüglich dieses Reaktionstypus sind in Tabelle VI angegeben, wobei der Katalysator dem in
Beispiel 3 beschriebenen entsprach. Die Beschickung war folgende:
Beispiel 3 beschriebenen entsprach. Die Beschickung war folgende:
B09B 12/0617
.. Gew.-%
Toluol 44.4
Cg-Nicht aromaten 0.05
Äthylbenzol o.3
iu- und p-Xylol 2.9
o-Xylol 2.0
Cq-Nichtaromaten 0.1
Cq-Aromaten .38.9
C^Q-Aromaten 9.4
C1 x, -Cx| 2--fi-roma'fcei1 1.9
609812/0617
Transalkylierung von Toluol und
Ni-ZSM-5
^Q
-Aromaten über
Beispiel | WHSV | 4A | 4B | 40 | 4D |
Temperatur G | H2/HC | 443 | 440,5 | 433,2 | 414-, 8 |
0F | ProduktverteilunK (Gew.-%) | 830 | 825 | 812 | 778 |
Druck atü | Cs, -Nicht aromaten | 42,5 | 42,5 | 43,2 | 42,2 |
psig | Co-Nichtaromaten | 605 | 605 | 615 | 600 |
C^-Nichtaromaten | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
C?-Nichtaromaten | 4/1 | 4/1 | 4/1 | 4/1 | |
Cc-Nichtaromaten C^-Nichtaromaten |
|||||
Benzol | 1.4 | 1.0 | 0.9 | 0.4 | |
C^-Nichtaromaten Toluol |
8.4 | 5.1 | 4.9 | 3.3 | |
Cg-Nichtaromaten | 7.3 | 6.6 | 6.8 | 6.6 | |
Äthylbenzol | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 1.0 | |
m- und p-Xylol | - | 0.03 | 0.03 | 0.08 | |
o-Xylol | . _. | ||||
Cq-Nichtaromaten | 11.3 | 11.3 | 11.2 | 9.9 | |
Cq-Aromaten | _ | ||||
C^Q-Aromaten | 33.7 | ' 34.6 | 34.9 | 35.7 | |
Cs, ^+Aromaten | 0.05 | 0.13 | 0.06 | 0.03 | |
21 3* | 1.5 | 1.3 | 1.4 | ||
20.8 | 21.3 | 21.6 | |||
6.6 | 6.8 | 6.9 | 6.9 | ||
- | — | _ | _ | ||
8.0 | 9.4 | 9.5 | 11.5 | ||
0.8 | 1.1 | 1.0 | 1.2 | ||
0.4 | 0.9 | 0.4 | 0.4 |
Gesamtumsatz (Gew.-%) Umgesetzt (Gew.-%)
Toluol
Cq-Aromaten
C^Q-Aromaten
C
Cq-Aromaten
C^Q-Aromaten
C
C1-C5 gebildet (Gew.-%)
Xylole gebildet (Gew.-%)
52.5
49.3 49.0
46.1
24.1 | 22.0 | 21 | .3 | 19 | .6 |
79.3 | 75.8 | 75 | .5 | 70 | .5 |
92.0 | 88.2 | 89 | .0 | 87 | .0 |
94.4 | 85.3 | 92 | .0 | 88 | .8 |
17.8 | 13.4 | 13 | .4 | 11 | .4 |
23.0* | 22.6 | 23 | .2 | 23 | .5 |
*) Xylole plus
609812/0617
Tabelle VI (Fortsetzung)
Transalkylierung von Toluol und
Ni-ZSM-5 ^Q
-Aromaten über
Temperatur °C
F. Druck atü
psig
WHSV
H2/HC
H2/HC
C, -Nicht aromaten Cp-Nichtaromaten
C^-Nichtaromaten
C^-Nichtaromaten
C^-Nichtaromaten
C?-Nichtaromaten Benzol
C^-Nichtaromaten
Toluol
Co-Nichtaromaten Äthylbenzol
m- und p-Xylol
o-Xylol
Cq-Nichtaromaten
CA-Aromaten
C^-Aromaten 4E
4G
+Aromaten
399,5 | 370 | 442 |
751 | 698 | 828 |
A-2,9 | 43,6 | 42,2 |
610 | 620 | 600 |
1,0 | 1,0 | 1,0 |
4/1 | 4/1 | 4/1 |
0.3 | 0.02 | 1.0 |
2.4 | 1.1 | 5.5 |
6.1 | 4.7 | 6.0 |
1.1 | 1.2 | 0.5 |
0.1 | 0.2 | 0.03 |
0.06 | - | |
8.9 | 7.2 | 13.1 |
0.01 | 0.002 | |
36.5 | 37.6 | 34.8 |
0.06 | 0.2 | 0.06 |
1.6 | - | - |
21.0 | 21.1* | 22.3* |
6.7 | 5.7 | 6.7 |
13.2 | 17.4 | 8.1 |
1.6 | 1.3 | 0.3 |
0.5 | 2.3 | 1.5 |
Gesamtumsatz (Gew.-%) Umgesetzt (Gew.~%)
Toluol
Cq-Aromaten
C^Q-Aromaten
C1-Cc gebildet (Gew.-%)
Xylole gebildet (Gew.-%) 43.1
37.2 50.9
17.7 | 15.2 | 21 |
66.0 | 55.4 | 79 |
83.3 | 86.2 | 96 |
84.4 | 19.6 | 53 |
10.0 | 7.2 | 13 |
22.8 | 21.9* | 24 |
.5 | ||
.2 | ||
.8 | ||
.9 | ||
.0 | ||
.1* |
*) Xylole plus EB
609812/0 6
Drei Vergleichsbeispiele demonstrieren die Notwendigkeit von Wasserstoff bei der Reaktion und zeigen,
wie sich die Reaktion über ZSM-5 gegenüber bisher bekannten sauren Katalysatoren unterscheidet. Bei den
Versuchslaufen wurde ZSM-5 mit uniohne Wasserstoff
verglichen sowie der in der US-PS 3 671 602 beschriebene
Katalysator eingesetzt. Es ist ersichtlich, dass in Abwesenheit von Wasserstoff oder bei Verwendung eines
Mordenit-Katalysators die hauptsächlich ablaufende Reaktion eine Disproportionierung ist. Die Ergebnisse
sind in Tabelle VII angegeben.
Tabelle | VII | 9.3 | 3.8 | Beschickung; | 6.0 | 49 | |
Temperatur Katalysator E2ZEG Druck |
0F atü psig |
18.9 | 19.1 | 23.8 | |||
Benzol | - 43.9 | 29.6 | 100 51.0 | ||||
Toluol | 370 371 371 698 700 700 NiH-ZSM-5 NiH-ZSM-5 Mordenit- Katalysator gem. 3 671 602 0 4/1 10 42,5 42,2 29,9 605 600 425 |
8.4 | 27.2 | C10+ 18.2 | |||
Xylole | Beschickung; 1.2 |
13.0 | 1.8 | - | |||
C9 | 8.7 | 2.7 | |||||
9.5 | 37.0 | 1.2 | |||||
C11+ | 69.2 | 60.1 | |||||
Ringverlust | 19.4 | ||||||
Umsatz | 1.3 | ||||||
- |
60981 2/0617
Den wesentlichen Einfluss des Schneiden des Reformates in der Weise, dass die meisten Cg-Aromaten
nicht enthalten sind, wird durch Versuchsläufe gezeigt,
deren Verfahrensbedingungen und Ergebnisse in Tabelle VIII zusammengefasst sind.
Wirkung von Cq+Aromaten
0J? atü psig |
C8 | +Reformat | 6C | |
Beispiel | 6A | • 6B | ||
371 700 29,9 425 |
||||
371 700 29,9 425 |
371 700 29,9 425 |
|||
Verfahrensbedingungen | ||||
Temperatur Druck |
Raumgeschw. (LHSV) *\
1.5 1.5 4 4
1.5
4
4
Xylole CQ+Aromaten Ci+Nichtaromaten
Ergebnisse (Gew.-%) Xylole (+) EB (% von Cg)
Cg+Nicht-
aromaten Umsatz
32.6 43.2 47.5
36.1 15.0 5.0
36.1 15.0 5.0
3.2 6.6 8.8
Cn+Reformat
6D
371
700
700
42,2
600
600
0.7
4
4
6Ξ
371 700
42,2 600
0.7 4
null
100
<1
-1.5 -17.8 -22.7 +20 +^/30
<_ ^5 % N5
<_ ^5 % N5
95
94
nicht
messbar
♦) Raumgeschwindigkeit in Flüssigkeit pro Stunde
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' Es ist ersichtlich, dass bei höherem Xylolgehalt der Beschickung die NettoxyIolausbeute absinkt. Wenn
der Xylolgehalt der Beschickung 30 bis 35% übersteigt, kann in der Tat ein Nettoverlust an Xylol eintreten.
Es ist ersichtlich, dass dass das Verfahren gemäss der Erfindung die Herstellung von XyIolen aus
Reformaten ermöglicht, ohne dass die üblicherweise verwendete teure Extraktionsstufe erforderlich ist.
Dabei werden die Xylole im Reformat zur Verwendung für Motorkraftstoffe zur Verfügung gehalten.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert.
In den Zeichnungen sind vorteilhafte Anordnungen für das Verfahren gemäss der Erfindung gezeigt. Aus
Figur 1 ist ersichtlich, dass ein Naphtha mit vollem Siedebereich einem Platinreformer'10 zugeführt wird, wo es
unter üblichen Bedingungen verarbeitet wird. Das Reformat mit vollem Siedebereich wird über Leitung 11 zur Destillationssäule
12 geführt, die so betrieben wird, dass der grösste Teil der Fraktion Co und leichter über Kopf durch
Leitung 13 abgezogen wird und eine Bodenfraktion aus Cq+ gebildet wird, die nur geringe Mengen an Co enthält,
was von der Wirksamkeit der Fraktionierung abhängt. Das Cq+Reformat gelangt über Leitung 14 zu einem Reaktor
15 und wird gemäss der Erfindung weiter verarbeitet. Der
Beschickung wird über die Wasserstoffrückfuhrleitung 16
Wasserstoff zugeführt, wobei zusätzlich benötigter Wasserstoff Leitung 16 zugeführt wird. Das umgesetzte
Produkt gelangt von einem Hochdruckseparator 17,bei dem überschüssiger Wasserstoff mittels Leitung 16 über Kopf
abgezogen wird, zu dem Verfahren zurück.
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• Das flüssige Produkt wird zusammen mit niedriger
siedendem Material ausser Methan zu Fraktionator 18 geführt, von dem leichte Kohlenwasserstoffe über Leitung
19 als Gas über Kopf abgezogen werden und Benzol als Nebenstrom über Leitung 20 abgezogen wird. Die Bodenfraktion
des Fraktionators 18 besteht fast ausschliesslich aus Aromaten, die höher als Benzol sieden, und wird durch
Leitung 21 zu Fraktionator 22 geführt. In Kolonne 22 wird über Leitung 23 Toluol über Kopf abgenommen und
die Cg+Aromaten als Bodenfraktion mittels Leitung 24-abgezogen. Die Bodenfraktion der Kolonne 22 wird zu
einem Fraktionator 25 überführt, bei dem ein Cg-Aromatenstrom
über Kopf abgenommen wird, der zu den gewünschten chemischen Produkten verarbeitet wird. Die Bodenfraktion
der Kolonne 25 besteht aus Cq+Aromaten, die mittels
Leitung 26 dem Verfahren zurückgeführt werden können. Wie vorstehend erläutert, ist es vorteilhaft, das Toluol
aus Leitung 23 und die Cq+Fraktion aus Leitung 26 zur
Beschickung des Heaktors 15 zurückzuführen.
In den Produkten dieser Reaktion wurde nur sehr wenig Naphthalene gefunden. Wenn dem System Naphthelene zugeführt
werden, kann eine Ansammlung verhindert werden, indem über Leitung 27 ein Strom der Bodenfraktion der
Kolonne 25 abgezogen wird.
Die Ausführungsform gemäss Figur I ist ideal für einen Betrieb geeignet, bei dem Benzin hoher Qualität,
das die heutigen Erfordernisse bezüglich der Umweltverschmutzung erfüllt, hergestellt werden kann und ausserdem
BTZ gebildet wird.
Es ist ersichtlich, dass die vom Fraktionator über Leitung 13 abgezogene CgJFraktion eine niedrig
siedende Fraktion mit hoher Oktanzahl ist, die vorteil-
RR^nI 2 / Π R17
haft zur Mischung mit anderen Motorkraftstoffbestandteilen,
wie katalytischem Benzin, einfach destilliertem Benzin, Alkylat, Additiven und dgl., zur Herstellung
von fertigen Motorbenzinen geeignet ist. Das Cq+Produkt,
das als Bodenfraktion von Fraktionator 25 abgezogen wird, ist gleichfalls ein sehr guter Bestandteil für
Motorbrennstoffe. Dieses kann über Leitung 27 der Benzinmischung zugeführt werden. Diese CQ+Fraktion zeigt
höhere Flüchtigkeit als die Cq+BeSchickung, die in Fraktionator
12 gebildet wird, und kam. vorteilhaft als Motorbrennstoff angewandt werden und zwar vollständig oder
zum Teil, was von dem Ausmass der BTZ-Herstellung abhängt.
Die Gesamtheit des Verfahrens gemäss der Erfindung gestattet somit eine sehr hohe Flexibilität einer Gesamtanlage
zur Raffination und Herstellung von chemischen Produkten.
Die gemäss der Erfindung verwendeten Katalysatoren sind bezüglich der Isomerisierung von Cg-Aromaten sehr
wirksam. Es ist daher möglich, den gemäss der Erfindung verwendeten Reaktor in einem Gewinnungskreislauf zur
Herstellung von p-Xylol und alternativ o-Xylol einzuordnen.
Eine solche Anordnung wird in Figur 2 gezeigt, wo ein Cq+Reformat über Leitung 28 zugeführt wird. Dieses
schwere Reformat wird in ähnlicher Weise wie die Destillation in Kolonne 12 der Figur 1 hergestellt. Das schwere
Reformat gelangt zu Reaktor 291 der hier als einziger
Verfahrensblock gezeigt ist. Es ist ersichtlich, dass die Reaktoreinheit die in Figur 1 gezeigten Hilfseinrichtungen
zusammen mit Wärmeaustauschern, Kompressoren und anderen notwendigen Einrichtungen umfasst. Der Ausfluss
aus Reaktor 29 gelangt über Leitung 30 zu Fraktionator 315 von dem die leichten aliphatischen Bestandteile
mittels Leitung 32 über Kopf abgenommen werden. Die Boden- 1
fraktion gelangt über Leitung 33 zu Kolonne 3^» von der
609812/0617
Benzol und Toluol über Kopf abgenommen werden, und die
Bodenfraktion über Leitung 35 zum Fraktionator 36
geführt wird. Von Kolonne 36 wird über Leitung 37 eine
Xylolfraktion über Kopf abgenommen und eine Cq+Fraktion
über Leitung 38 zurück zur Reaktorbeschickung geführt.
Die Xylolfraktion aus Leitung 37 wird einer Trennung bezüglich p-Xylol bei 39 unterworfen. Dies
kann entweder eine fraktionierte Kristallisation oder eine selektive Sorption, die bekannt sind, sein. Das
p-Xylol-Produkt wird über Leitung 40 abgezogen. Die verbleibenden Xylole gelangen über Leitung 41 zu
Kolonne 42, wo o-Xylol durch fraktionierte Destillation abgetrennt wird.
Die Bodenfraktion der Kolonne 42 besteht aus Cq Aromaten und ist arm an p-Xylol und o-Xylol und besteht
daher hauptsächlich aus m-Xylol und Äthylbenzol.
Diese Bodenfraktion kann über Leitung 43 abgezogen werden und in gewünschter Weise verwendet werden, wird
jedoch vorzugsweise über Leitung 44 dem Reaktor 29 des Systems wieder zugeführt. In Reaktor 29 wird das
m-Xylol unter Bildung von weiterem p-Xylol und o-Xylol
isomerisiert.
Die Ergebnisse, die beim Betrieb eines solchen Systems in unterschiedlicher Weise erhalten werden,
können berechnet werden. Die Art der Änderung des Fliessdiagrammes der Figur 2 zwecks Erreichen der in
der nachstehenden Tabelle IX gezeigten Verfahrensweisen
sind dem Fachmann bekannt.
B09812/0617
labelle IX
Produktausbeute bei Varianten der Figur 2 (Gew.-Teile)
Produktausbeute bei Varianten der Figur 2 (Gew.-Teile)
C n+Reformat C0 +
Fall A
keine Xylolrückfuhr
Fall B
ο- und p-Xylol gewonnen, Rest zurückgeführt
Fall C
p-Xylol gewonnen Rest zurückgeführt
68
37
19 "9 m-Xylol +
B+T Rückfuhr p-Xylol EB o-Xylol
B+T Rückfuhr p-Xylol EB o-Xylol
32
47
58
16
16
23
OO
Die drei Fliessdiagramme der Figur 3 ermöglichen einen graphischen Vergleich der üblichen Herstellung
von BTX aus Reformat mit zwei alternativen Ausführungsformen des Verfahrens gemäss der Erfindung. Figur 3A
zeigt ein Verfahrensschema, das heute bei der Herstellung von BTX in weitem Umfang angewandt wird. Ein leichtes
Naphtha,das Cg Kohlenwasserstoffe aus der Destillation
von Rohöl enthält, und einen Endpunkt von weniger als 149°C (3OO°F) aufweist, wird katalytisch reformiert.
Das Naphtha wird bei einem Endpunkt geschnitten, so dass keine Cq oder schwereren Aromaten verbleiben.
Das leichte Naphtha wird in einem Platinreformer 45 unter Dehydrierung der Naphthene zu Aromaten reformiert.
Das Reformat wird in Kolonne 46 fraktioniert und das unterhalb etwa 65,6°C 0500F) siedende Material
wird über Kopf abgenommen, wobei eine Bodenfraktion, die zwischen 65,6 und 149°C (I50 und 300°) siedet, erhalten
wird. Dieses Material wird einer Solvent-Extraktoreinheit
47 zugeführt, wo die Aromaten von den aliphatischen Verbindungen getrennt werden. Die Extraktion ist ausreichend
wirksam, es verbleiben jedoch gewisse Mengen an Nichtaromaten im Extrakt, der über Leitung 48 der
Destillation zugeführt wird, um in Benzol, Toluol und Cq Aromaten aufgetrennt zu werden. Die Xylole werden
aus den letztgenannten gemäss bekannter Arbeitsweisen,
wie selektiver Sorption oder fraktionierter Kristallisation, unter Isomerisierung des Materials erhalten, wobei die
gewünschten Xylole abgetrennt werden. Die Co Fraktion
des Materials, die über Leitung 48 abgezogen wird, enthält normalerweise I5 bis 18% Äthylbenzol, was bei der
Xylolabtrennung zu Schwierigkeiten führt. Dies steht im Gegensatz zu den niedrigen Benzolwerten, die bei der
Arbeitsweise gemäss der Erfindung erhalten werden.
_ 40 -
Figur 3B zeigt die Arbeitsweise gemäss der Erfindung
unter Erhöhung der Menge an BTX, die bei einem einzigen Reformer erhalten wird. In diesem Fall wird
ein Naphtha des ganzen Siedebereichs dem Platinreformer 4-9 zugeführt. Das Reformat wird in Kolonne 50 fraktioniert,
wobei ein leichtes Produkt, das hauptsächlich nichtaromatische Kohlenwasserstoffe enthält, über Leitung $Λ über
Kopf abgezogen wird. Ein leichtes aromatisches Reformat, das zwischen 54,4 und 149°C (130 und 300°F) siedet, wird
über Leitung 52 von Fraktionator 50 abgezogen und in
Extraktor 53 einer Solvent-Extraktion unterworfen. Die
extrahierten Aromaten werden in gleicher Weise wie in Figur 3A weiterbehandelt. Das schwere Reformat, das oberhalb
etwa 1490C (3000F) siedet, wird über Leitung 54
zu Reaktor 55 geführt, in dem es in der oben beschriebenen Weise unter Bildung von zusätzlichem BTX umgesetzt
wird. Das Produkt wird in einem allgemein mit 56 bezeichneten
System fraktioniert und unumgesetzte, schwerere Aromaten werden über Leitung 57 zurückgeführt.
Das Fliessbild der Figur 3C zeigt eine bevorzugte
Ausführungsform des Verfahrens gemäss der Erfindung,
bei dem bochflüchtiges BTX enthaltendes, bei der Reformierung
gebildetes Reformat vorteilhaft bei der Herstellung von Benzin ausgenützt wird. Das in Reformer
58 reformierte Naphtha mit vollem Siedebereich wird zum Fraktionator 59 geführt. Über Leitung 60 werden
leichte Kohlenwasserstoffe über Kopf abgezogen, um zur Herstellung von Benzin, Flaschengas und dgl. verwendet
zu werden. Die C5 bis 182°C (360°F)-Fraktion ist ein
hocharomatisches Benzinmischmaterial mit verhältnismässig niedrigem Siedepunkt, das sich zur Herstellung von hochflüchtigem, hochoktanigem Benzin mit einem hohen Anfangs-
G 0 q B 1 7 ! 0 6 1 7
wert der Flüchtigkeit eignet. Diese Fraktion gelangt über Leitung 61 zu den Benzinmischvorrichtungen. Der
hochsiedende Teil des Reformates (1820C+; 360°F+) wird im Reaktor 62 unter Bildung von BTX gemäss dem
Verfahren der Erfindung umgesetzt. Das 14-9°C+ QOO0F+)-Produkt
wird über Leitung 63 zurückgeführt.
6098 12/0617
Claims (1)
- -42-PatentansprücheχΛί Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Benzin und aromatischen Verbindungen chemischer Reinheit mit 8 oder weniger Kohlenstoffatomen durch katalytisches Reformieren von Naphthas, dadurch gekennzeichnet, dass man ein katalytisches Reformat unter Bildung eines leichtes Reformates, das die meisten Bestandteile des Reformates mit 8 und weniger Kohlenstoff atomen enthält, und eines schweren Reformates, das nicht mehr als 20 Gew.-% an XyIolen enthält, fraktioniert, das leichte Reformat mit anderen Kraftstoff bestandteilen zur Herstellung von Benzin mischt, das schwere Reformat mit einem Katalysator, der eine wirksame Menge eines ZSM-5-aiti.gen Zeolithen, ZSM-12-Zeolithen oder ZSM-21-Zeolithen bei etwa 288 bis etwa 5380C, etwa 4-5,4 bis etwa 907 atm in Mischung mit 0,5 bis 10 Molen Wasserstoff je Mol Kohlenwasserstoff bei einer Raumgeschwindigkeit zwischen etwa 0,1 und etwa 200 Gewichtseinheiten Kohlenwasserstoff je Gewichtseinheit Zeolith im Katalysator je Stunde in Kontakt bringt, und wenigstens eine aromatische Verbindung mit 8 oder weniger Kohlenstoffatomen aus dem Produkt gewinnt, das durch das Inkontaktbringen des schweren Reformates mit dem Katalysator erhalten wurde.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schwere RefοrmatbeSchickung eine kleine Menge an Aromaten mit 8 Kohlenstoffatomen enthält und im wesentlichen keine Aromaten mit weniger als 8 Kohlenstoffatomen aufweist.0 9 8 12/08173. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeolith wenigstens teilweise in der Säureform vorliegt.4·. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 35 dadurch gekennzeichnet, dass der Zeolith mit einer porösen Matrix gemischt ist.5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix in geringerer Menge als der Zeolith zugegen ist.6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Raumgeschwindigkeit in Gewicht pro Stunde zwischen etwa 0,5 und 10 angewandt wird.7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator ein Hydriermetall enthält.8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass das Metall Nickel oder Kobalt ist.9- Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix aus porösem Aluminiumoxid und der Zeolith eine saure NickeIform oder saure Kobaltform des Zeolithen ZSM-5 ist.10. Verfahren zur Herstellung von aromatischen Verbindungen mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen aus einer aromatischen Kohlenwasserstoffbeschickung, die im wesentlichen höheres Molekulargewicht aufweist, als Aromaten mit 8 Kohlenstoffatomen, ohne wesentliche Bildung von schwereren Aromaten (177°C+; 35Q0F+) mittels60981 2/0617üblicher Disproportionierungs- und Transalkylierungsreaktionen, dadurch gekennzeichnet, dass man die Beschickung mit einem Katalysator, der eine wirksame Menge eines ZSM-5-artigen Zeolithen, Zeolithen ZSM-12 oder ZSM-21 enthält, bei etwa 288 bis etwa 5380C, etwa 45,4 bis etwa 907 atm in Mischung mit 0,5 bis 10 Molen Wasserstoff je Mol Kohlenwasserstoff bei einer Raumgeschwindigkeit zwischen etwa 0,1 und etwa 200 Gewichtseinheiten Kohlenwasserstoff je Gewichtseinheit Zeolith in dem Katalysator je Stunde in Kontakt bringt und wenigstens eine aromatische Verbindung mit 8 oder weniger Kohlenstoffatomen aus dem Produkt gewinnt, das durch Inkontaktbringen der Beschickung mit dem Katalysator erhalten wurde.11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickung eine geringe Menge an Aromaten mit 8 Kohlenstoffatomen enthält und im wesentlichen keine Aromaten mit weniger als Kohlenstoffatomen aufweist.12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickung ein schweres Reformat ist.13· Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickung ein schweres Pyrolysebenzin ist.14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13» dadurch gekennzeichnet, dass der Zeolith wenigstens teilweise in der Säureform vorliegt.15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeolith mit einer609812/0617porösen Matrix gemischt ist.16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15» dadurch gekennzeichnet, dass eine Raumgeschwindigkeit in Gewicht pro Stunde zwischen etwa 0,5 und 10 angewandt wird.17· Verfahren nach Anspruch 151 dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix in der Zusammensetzung in geringerer Menge als der Zeolith vorliegt.18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17» dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator ein Hydriermetall enthält.19· Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall Nickel oder Kobalt ist.20. Verfahren nach einem der Ansprüche I5 bis 19» dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix ein poröses Aluminiumoxid ist und der Zeolith eine saure Nickelform oder saure Kobaltform eines Zeolithen ZSM-5 ist.21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Cn +Aromaten von dem Produkt abgetrennt werden und mit dem schweren Reformat gemischt werden, um mit dem Katalysator in Kontakt gebracht zu werden.22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Cq+Aromaten und Toluol von dem Produkt abgetrennt werden und mit dem schweren Reformat gemischt werden, um mit dem Katalysator in Kontakt gebracht zu werden.60981 2/0617• 25· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das schwere Reformat nicht mehr als 10 Gew.-% an 2ylolen enthält.24. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Cq+Aromaten von dem Produkt abgetrennt und mit der Beschickung gemischt werden, um mit dem Katalysator in Kontakt gebracht zu werden.25· Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die CQ+Aromaten und Toluol von dem Produkt abgetrennt und mit der Beschickung gemischt werden,um mit dem Katalysator in Kontakt gebracht zu werden.26. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickung nicht mehr als 10 Gev.~% an Xylolen enthält.27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet, dass eine 2ylolfraktion von dem Produkt abgetrennt wird, ein gewünschtes Xylolisomer aus der Zylolfraktion isoliert wird und die restliche an dem gewünschten Xylol verarmte lylolmischung gemischt mit schweren Reformat zwecks Inkontaktbringen mit dem Katalysator zurückgeführt wird.28. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Produkt eine Xylolfraktion abgetrennt wird, aus dieser Xylolfraktion ein gewünschtes Zylolisomer isoliert wird und die verbleibende an dem gewünschten Isomer verarmte Xylolmischung zurückgeführt wird, um mit dem Katalysator in Mischung mit der Beschickung in Kontakt gebracht zu werden.609812/0617• 29- Verfahren nach eignem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Produktes nach Entfernung von Aromaten mit 8 oder weniger Kohlenstoffatomen mit anderen Kr aft stoff be standteilen gemischt wird, um Benzin herzustellen.609812/0617Leerseite
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Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4067798A (en) * | 1976-02-26 | 1978-01-10 | Standard Oil Company (Indiana) | Catalytic cracking process |
US4078990A (en) * | 1977-03-04 | 1978-03-14 | Mobil Oil Corporation | Manufacture of lower aromatic compounds |
US4101597A (en) * | 1977-06-23 | 1978-07-18 | Mobil Oil Corporation | Recovery of p-xylene and benzene from eight carbon atom aromatic fractions |
US4162214A (en) * | 1977-10-04 | 1979-07-24 | Gokhman Boris K | Method of preparing benzene and xylenes |
NL7805671A (nl) * | 1978-05-25 | 1979-11-27 | Shell Int Research | Werkwijze voor de bereiding van een aromaatrijk koolwaterstofmengsel. |
JPS55129232A (en) * | 1979-03-29 | 1980-10-06 | Teijin Yuka Kk | Isomerization of xylenes |
JPS5645422A (en) * | 1979-09-21 | 1981-04-25 | Teijin Yuka Kk | Selective dealkylation process |
JPS56115728A (en) * | 1980-02-20 | 1981-09-11 | Teijin Yuka Kk | Selective dealkylating method |
US4532226A (en) * | 1980-03-17 | 1985-07-30 | Mobil Oil Corporation | Zeolite catalysts modified with Group VI A metal |
US4341622A (en) * | 1980-12-04 | 1982-07-27 | Mobil Oil Corporation | Manufacture of benzene, toluene and xylene |
US4560820A (en) * | 1981-04-13 | 1985-12-24 | Chevron Research Company | Alkylaromatic dealkylation |
US4387261A (en) * | 1982-04-09 | 1983-06-07 | Mobil Oil Corporation | Treatment of effluent resulting from conversion of methanol to gasoline in order to decrease durene and produce distillate |
US4590321A (en) * | 1985-06-12 | 1986-05-20 | Mobil Oil Corporation | Aromatization reactions with zeolites containing phosphorus oxide |
US4665251A (en) * | 1985-06-12 | 1987-05-12 | Mobil Oil Corporation | Aromatization reactions with zeolites containing phosphorus oxide |
US4590322A (en) * | 1985-06-12 | 1986-05-20 | Mobil Oil Corporation | Use of hydrogen sulfide to improve benzene production over zeolites |
US4590323A (en) * | 1985-06-12 | 1986-05-20 | Mobil Oil Corporation | Conversion of paraffins to aromatics over zeolites modified with oxides of group IIIA, IVA and VA elements |
US5004854A (en) * | 1986-12-04 | 1991-04-02 | Mobil Oil Corp. | Pseudocumene and mesitylene production and coproduction thereof with xylene |
US4885426A (en) * | 1987-09-02 | 1989-12-05 | Mobil Oil Corporation | Transalkylation of polyaromatics |
US5001296A (en) * | 1990-03-07 | 1991-03-19 | Mobil Oil Corp. | Catalytic hydrodealkylation of aromatics |
US5043513A (en) * | 1990-03-07 | 1991-08-27 | Mobil Oil Corp. | Catalytic hydrodealkylation of aromatics |
US5396010A (en) * | 1993-08-16 | 1995-03-07 | Mobil Oil Corporation | Heavy naphtha upgrading |
US6051128A (en) * | 1995-06-06 | 2000-04-18 | Chevron Chemical Company | Split-feed two-stage parallel aromatization for maximum para-xylene yield |
US5905051A (en) * | 1997-06-04 | 1999-05-18 | Wu; An-Hsiang | Hydrotreating catalyst composition and processes therefor and therewith |
US6398947B2 (en) * | 1999-09-27 | 2002-06-04 | Exxon Mobil Oil Corporation | Reformate upgrading using zeolite catalyst |
US7563358B2 (en) * | 2006-08-24 | 2009-07-21 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process for the production of benzene, toluene, and xylenes |
US7686946B2 (en) * | 2007-08-17 | 2010-03-30 | Uop Llc | Method of altering a feed to a reaction zone |
US7727490B2 (en) * | 2007-08-17 | 2010-06-01 | Uop Llc | Aromatic production apparatus |
CN101784642B (zh) * | 2007-08-17 | 2013-05-22 | 环球油品公司 | 用于改变送至反应区的进料的方法和装置 |
WO2012173755A2 (en) * | 2011-06-13 | 2012-12-20 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Heavy aromatics processing |
US11040926B2 (en) * | 2019-07-22 | 2021-06-22 | Uop Llc | Integrated process for maximizing recovery of aromatics |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3304340A (en) * | 1965-10-14 | 1967-02-14 | Air Prod & Chem | Aromatics production |
US3790471A (en) * | 1969-10-10 | 1974-02-05 | Mobil Oil Corp | Conversion with zsm-5 family of crystalline aluminosilicate zeolites |
US3862254A (en) * | 1970-10-16 | 1975-01-21 | Air Prod & Chem | Production of aromatic hydrocarbons |
US3759821A (en) * | 1971-03-29 | 1973-09-18 | Mobil Oil Corp | Catalytic process for upgrading cracked gasolines |
US3761389A (en) * | 1972-08-28 | 1973-09-25 | Mobil Oil Corp | Process of converting aliphatics to aromatics |
US3873439A (en) * | 1973-02-26 | 1975-03-25 | Universal Oil Prod Co | Process for the simultaneous production of an aromatic concentrate and isobutane |
US3856872A (en) * | 1973-09-13 | 1974-12-24 | Mobil Oil Corp | Xylene isomerization |
-
1974
- 1974-08-26 US US05/500,432 patent/US3945913A/en not_active Expired - Lifetime
-
1975
- 1975-05-30 CA CA228,102A patent/CA1042022A/en not_active Expired
- 1975-06-11 RO RO7582496A patent/RO79191A/ro unknown
- 1975-06-12 BE BE157285A patent/BE830178A/xx unknown
- 1975-06-12 CS CS754140A patent/CS189710B2/cs unknown
- 1975-06-13 FR FR7518517A patent/FR2283212A1/fr active Granted
- 1975-06-13 DD DD186630A patent/DD122260A5/xx unknown
- 1975-06-16 DE DE19752526888 patent/DE2526888A1/de not_active Withdrawn
- 1975-06-16 GB GB25548/75A patent/GB1490168A/en not_active Expired
- 1975-06-16 IT IT24401/75A patent/IT1039010B/it active
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- 1975-06-17 JP JP50072791A patent/JPS5126824A/ja active Pending
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7507217A (nl) | 1976-03-01 |
AU8216775A (en) | 1976-12-23 |
IT1039010B (it) | 1979-12-10 |
PL98226B1 (pl) | 1978-04-29 |
US3945913A (en) | 1976-03-23 |
FR2283212B1 (de) | 1982-03-19 |
GB1490168A (en) | 1977-10-26 |
BE830178A (fr) | 1975-12-12 |
IN143384B (de) | 1977-11-12 |
ES438589A1 (es) | 1977-01-16 |
CS189710B2 (en) | 1979-04-30 |
RO79191A (ro) | 1982-10-26 |
FR2283212A1 (fr) | 1976-03-26 |
ZA753885B (en) | 1977-02-23 |
JPS5126824A (de) | 1976-03-05 |
CA1042022A (en) | 1978-11-07 |
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