DE2754546A1 - Bifunktioneller katalysator und katalytisches verfahren zur herstellung niedriger olefine und diolefine durch kohlenwasserstoff-pyrolyse - Google Patents
Bifunktioneller katalysator und katalytisches verfahren zur herstellung niedriger olefine und diolefine durch kohlenwasserstoff-pyrolyseInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung niedriger Olefine
und Diolefine durch Kohlenwasserstoff-Pyrolyse.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen bifunktionellen Katalysator zur Herstellung niedriger Olefine und Diolefine mit
2 bis 5 Kohlenstoffatomen im Molekül durch Kohlenwasserstoffpyrolyse sowie ein katalytisches Verfahren zur Herstellung der
niedrigen Olefine und Diolefine.
Ethylen und teilweise das Propylen, die Butene, das Butadien und Isopren werden derzeit durch Pyrolyse in Gegenwart von
Wasserdämpfen niedriger Paraffine (Ethan, Propan, Butan) oder von Fraktionen leichter Kohlenwasserstoffe vom Typ der primären Destillierbenzine mit niedrigem Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen hergestellt.
-2-
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Der Mangel an diesen Rohstoffen in der Bilanz der letzten Jahre
veranlaßte eine Orientierung zur Verwendung von schweren Fraktionen der Kohlenwasserstoffe, beziehungsweise Mittelöl, Vakuumdestillate oder Erdöl, als Rohstoffe für die Pyrolyse.
Wie aus der Tabelle 1 hervorgeht, sind die erhaltenen Leistungen sehr verschieden, in Abhängigkeit von der verwendeten Erdölprodukt-Fraktion (M.I.Offer, Hydrocarbon Processing 55 Nr.10,
Oktober 1976, S. 123).
Verteilung der mit Wasserdampf-Spaltung der Kohlenwasserstoff-Fraktionen erhaltenen Produkte:
Fraktion
Destillier bereich (0C) |
CH4 | Benzin 32-171 |
hoch |
Mittelöl
232-327 |
DA | hoch |
DAV-Mittelöl
343-546 |
hoch |
Pyrolyse-
Strenge |
C2H4 | niedrig | 2 | niedrig | 4 | niedrig | 6 | |
0 | C2"6 | 1 | 15,0 | 3 | 13,7 | 5 | 9,1 | |
C3H6 | 10,3 | 31,3 | 8,0 | 26,0 | 6,0 | 19,0 | ||
1,3-C4H6 | 25,8 | 3,4 | 19,5 | 3,0 | 16,0 | 3,8 | ||
andere C4-
Kohlenwasser- stoffe |
3,3 | 12,1 | 3,3 | 9,0 | 3,2 | 12,2 | ||
16,0 | 4,2 | 14,0 | 4,2 | 12,5 | 4,9 | |||
4,5 | 2,8 | 4,5 | 2,0 | 4,5 | 3,4 | |||
7,9 | 6,4 | 5,4 | ||||||
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Ü754546
O 12 3 4 5
C5-Fraktion
- 205O C 27,0 22,0 20,0 20,0 14,0 11,0
Brennöl 3,0 6,0 21,0 19,0 31,0 32,0
andere Bestandteile 2,2 3,2 3,3 3,1 7,0 4,6
Die Rohöl-Spaltung in Gegenwart von Wasserdämpfen bei sehr hohen Temperaturen (Japan-Patent Nr. 48-10763, 1973) wurde
kürzlich in halbtechnischem Maßstab erprobt.
In der Tabelle 2 sind die erhaltenen Ergebnisse zusammenfassend
dargestellt.
Tabelle 2 Erdöl-Pyrolyse mit de« Kureha-Ünion-Carbide-Verfahren:
(g/cm3) 0,840 0,844 0,853 0,880
Benzin bis 200° 40 16 32 27
(G6W*)
Petroleum (220- Λη
α
250° C) GewS 20 8 12 8
Mittelöl (230- ΛΛ
Λη
4Λ .Λ
350° C) Gm* « 10 10 10
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1 | - | 1650 | ,6 | aul | C | 2 | 2 | 3 | Meng· | 8 | 4 | Rückstands- | |
0 | ,01 | * der | 01 | 005 | kleinen Leistungen von | ||||||||
Betriebsbedingungen: | 2 | 2000 | 1650 | ||||||||||
Dampf-Temperatur (° C) | 0 | 7 | 1 | 7 | |||||||||
Gewichts-Verhältnis | 4 | 1 | 2, | 7 | 2,6 | -5- | |||||||
Wasser | 7 | 2 | 1450 | 4 | o, | 6 | 0,01 | ||||||
Erdöl | 1 | 5 | 2 | 7 | |||||||||
Reaktionszeit (Sek.) |
26 | 4 | 3, | 7 | 13, | 5 | 7,8 | ||||||
Produkte (Gew#) | 9 | 8 | o, | 5 | 17, | 8 | 1,6 | ||||||
CH4 | 3 | 18, | 25,2 | ||||||||||
CgH2 | 12 | 5, | o, | 8,7 | |||||||||
C2H4 | 2 | 1, | o, | 2,8 | |||||||||
C3H6 | 12 | 29, | 8, | 7,9 | |||||||||
C4H6 | 15 | Die Nachteile der Dampfkrackung | 11, | 5 | 1 | ||||||||
112+C3-C4 Fraktion | 10 | beruhen im wesentlichen | 3, | 4 | 10 | ||||||||
Benzolfraktion Siede temperatur Fraktion 200° C |
5, | 6 | 15 | ||||||||||
Naphthen-Frakt ion Fraktion 200-250° C |
1 | 25 | 20 | ||||||||||
schwere Fraktion 250-450° C |
11 | schweren | Erdölfraktionen | ||||||||||
Rückstandsfraktion- Siedetemperatur Fraktion >> 450° C |
20 | großen | von | ||||||||||
12 | brennstoff und auf den verhältnismäßig | ||||||||||||
der | |||||||||||||
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Verbesserungen können bei der Arbeit in Gegenwart von Wärmeträgern (Koks, Siliziumdioxid, feuerbeständige Oxide) vorzugsweise im Fließbett- oder Beweglichschicht-Wärmeträger erreicht
werden.
Eine Zusammenfassung dieser Verfahren wurde von R.Chelle u.G. Henrich (Chimie et Industrie, Genie Chimique Band 104, Nr.4-5,
März 1971, S. 413-421) veröffentlicht.
Bis jetzt haben sich diese Verfahren nicht bis zum technischen Maßstab entwickelt, weil sie hohe Reaktionstemperaturen fördern
wobei im Arbeitsgebiet der Krackanlagen mit Wasserdämpfen auch die mechanische Korrosion der Reaktoren bedeutend ist.
Auf Grund dieser Verfahren wurden kürzlich katalytische Prozesse der Kohlenwasserstoff-Pyrolyse erprobt.
Nach der DT-PS 1927061 findet die Pyrolyse-Reaktion auf Katalysatoren, bestehend aus Gemischen von Mg- und Zr-Oxiden mit
Zusätzen von Lantaniden, Fe2O3, Al2O3, SiO2 oder Ca-, Mg-, Sr-
und Ba-Oxiden statt.
Die Varianten der Katalysatoren auf der Basis von feuerbeständigen metallischen Oxiden sind in den DT-PS 19 71 400, GB-PS
1369242, FR-PS 1603019, US-PS 3 725 495 und US-PS 3 767 567 und JA-PS 7 504 002 beschrieben.
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- is -
Katalysator den Vorteil einer Verminderung des im Prozeß gebildeten Kokses. Das Niob ist zeitlich kein in großen Mengen zugängliches technisches Element.
Alle diese Katalysatoren haben den Nachteil, daß sie bei hohen Temperaturen bis 900° C, also auf dem Gebiet des thermischen
Prozesses, arbeiten. Daraus entsteht die Schwierigkeit einer Übersicht über den katalytischen Beitrag in dem Pyrolyseprozeß
sowie einer Schätzung der Differenz zwischen diesen Verfahren und dem Verfahren mit Wärmeträger. Ein Katalysator, welcher
bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen von 500 - 700° C arbeitet, bestehend aus Fluortonerde, ist in der DT-PS 1 277
beschrieben.
Als Rohstoffe für die Pyrolyse können Kohlenwasserstoff-Fraktionen von C4 bis Fraktionen mit einer Siedetemperatur von
450° C verwendet werden. Kennzeichnend für dieses Verfahren ist die Herstellung von Propylen als Grundprodukt (Propylen/
Ethylen-Verhältnisse größer als 1) sowie der hohe Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen in der flüssigen Fraktion der
Pyrolyse. Die kleinen Ethylen-Leistungen können nicht durch
die Rückführung der flüssigen Pyrolysefraktion - wegen deren aromatischem Charakter - verbessert werden. Das Fluor gibt du
System Instabilität und korrosive Eigenschaften.
Die Verwendung von Katalysatoren neuen Typs von vollständig kationisierten Molekularsieben mit einen S1O2/AI2O3-Verhältnis
zwischen 3 und 20 ist in der US-PS 3 647 682 beschrieben.
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-x-
Die nicht zu große thermische Stabilität dieser Siebe gestattet
ihre Verwendung bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen und die Herstellung im wesentlichen von Propylen und gesättigten
C2-C3 Kohlenwasserstoffen.
Die Erfindung beseitigt die Nachteile der bekannten Verfahren durch die Verwendung eines spezifischen bifunktionellen Katalysators auf der Basis von synthetischen Aluainiumsilikaten aus
der Klasse der Mordenite mit der Allgemeinformel
modifiziert durch an sich bekannte Operationen wie saure Behandlung, Ionenaustausch, Wärmebehandlung und Zusätze von Metalloxiden, so daß ein Mordenit mit folgender Allgemeinformel
resultiert
(yH · zM1 · uNa) 0 · Al2O3 · nSiC>2 + vBOx, worin
y + ζ + u^.2,
η >20,
ν ■ 0,005 - 0,5 Gew# vom Gesamtgewicht des Katalysators,
χ « 1, λ oder 2 bedeuten.
Zur Formel der synthetischen Mordenite vergleiche Donald V.
Breck, Zeolite Molecular Sieves, John Willey and Sons, New York - London - Sydney - Toronto, 1973, Tabelle 2.48, 8. 163.
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-Ss-
Durch die Veränderung des Grundkatalysators mit Metallen mit großem ionischen Radius (Ce, Pb) wird die am Katalysator abgelagerte Koksmenge reduziert, ohne daß sich die katalytischen
Eigenschaften wesentlich verändern.
Durch seine Zusammensetzung hat der Katalysator eine doppelte Funktion, und zwar eine saure Funktion, die für Mordenit kennzeichnend ist und welche die Krackreaktionen der Kohlenwasserstoffe begünstigt, wobei diese Krackung unter den beanspruchten
Bedingungen zur Bildung der Olefine und Diolefine C2 - Cg führt
und eine Zusatzfunktion des Metalloxids ROx, welche die Bildungsgeschwindigkeit des Kokses vermindert und den Betriebszyklus des Katalysators zwischen zwei Regenerierungen verlängert.
Die große Wirksamkeit und Eigentümlichkeit dieses Katalysators sowie die hohe thermische Beständigkeit gestatten seine Verwendung bei Temperaturen von 600 - 750° C im Bereich zwischen den
Temperaturen, bei welchen die katalytischen Krackprozesse und die Pyrolyseprozesse durchgeführt werden, wobei man bei der
Auslegung der Reaktoren die in diesen zwei Verfahren gesammelten weiten Erfahrungen verwenden kann.
Eine andere Charakteristik des Verfahrens ist seine große Flexibilität, wobei dieses Verfahren zu sehr verschiedenen Rohstoffen
von Butan bis Erdölfraktionen mit Siedetemperaturen von über 500° C angepaßt werden kann. Die Leistungen niedriger Olefine
und Diolefine sind hoch und das Verhältnis zwischen den verschiedenen Olefinen kann in weiten Grenzen verändert werden.
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- sr -
Die flüssige Fraktion besteht im wesentlichen aus Benzinen mit einem Siedebereich von 50 - 205° C, auch wenn als Rohstoffe
schwere Erdölprodukte verwendet werden.
Im Prozeß werden verminderte Mengen von Acetylen- und Isoparaffinkohlenwasserstoffen sowie von aromatischen Kohlenwasserstoffen erhalten, was die späteren Stufen der Abtrennung und Reinigung der Reaktionsprodukte vereinfacht und die Möglichkeit für
die Rückführung der flüssigen Fraktionen gibt, wobei der Verbrauch von Rohstoff pro Ethylentonne auf diesem Weg bis zu 2 t
Rohstoff/t Ethylen vermindert werden kann. Es ist überraschend, daß Drücke bis 20 atü und die Abwesenheit der Verdünnungsmittel
vom Wasserdampf-Typ die Leistungen des Verfahrens nicht verschlechtern, was zur weiteren Vereinfachung der Abtrennungsanlagen und zur Verminderung des für die Pyrolysegas-Verdichtung
erforderlichen Energieverbrauches führt.
Das Verfahren ist zyklisch wegen der Kokeablagerungen und kann in den bekannten Reaktortypen im Fest-, Fließ- oder Mobilkatalysatorbett durchgeführt werden.
Der Katalysator wird regelmäßig durch die kontrollierte Verbrennung des Kokses mit Luft oder Inertgasen, welche Sauerstoff
enthalten, regeneriert.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
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Das durch bekannte Verfahren hergestellte und entkationisierte
Mordenit (zur Entkationisierung vergl. z.B. Advances in
Chemistry Series 102, Molekular Sieve Zeolites II, Am. Chem. Soc, Washington, D.C., 1971, S. 347; statt "entkationisiertes
Mordenit" kann auch von "Ionenaustauschmordenit mit Wasserstoff" gesprochen v/erden). Mit der Formel (1,9 H · 0,1 Na)
OAl2O3 · 25 S1O2 wird durch Ionenaustausch mit Cu, Ag oder Co
verändert, wobei es in der Form von Extrudaten mit einem Durchmesser von 1-2 mm, in einem katalytischen Reaktor, mit einem
Inhalt von 100 cm3 eingetragen wird. Über den auf 650° C erhitzten Katalysator wird kontinuierlich η-Butan mit einer Volumengeschviindigkeit von 750 g pro Stunde" geleitet.
Die Verteilung der erhaltenen Reaktionsprodukte ist in der Tabelle 3, im Vergleich zum thermischen Prozeß, ohne Katalysator aber in Gegenwart von Wärme-Fördermittel, bestehend aus
x -Alaunerde vom Typ Korindon mit hoher Wärmeleitfähigkeit und ähnlicher Körnung gegenüber den Katalysator-Abmessungen, dargestellt.
Es wird hervorgehoben, daß unter gleichen Arbeitsbedingungen,
aber in Anwesenheit des thermischen Transportmittels,der Umsetzungsgrad des η-Butans um die Hälfte vermindert wird.
Ebenfalls zeigen die an dem monofunktioneilen Katalysator 1,
bestehend aus entkationisiertem Mordenit, erhaltenen Ergebnisse die höhere Wirksamkeit der doppelfunktionellen Katalysatoren 2,3 und 4. -H-
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-Pyrolyse | iischer | ■ | iittel | O | O |
O
K) |
ff* 10 |
O | 3 | τ-· | (O | d | |
-Butan- | Then |
iß mit
»-Trans- |
■*» U C Λ |
K) | O | QO | ο | ||||||
ti | Pro«« Wärm« |
||||||||||||
INa) | O | O | TH | (O | |||||||||
ο | O | K) | 10 | IO | |||||||||
,3Co | d | ιό* | K) | 50,64 | |||||||||
IO |
S
(O τ* |
O | S | 11,40 | 8 | ||||||||
IO
I Φ pH |
I
O I O |
00 |
d
TH |
K) | |||||||||
1H Φ
• I |
5 | 48,25 | |||||||||||
d | 5 | 0,05 | 7,60 | ||||||||||
ί
O |
8,90 | OtT | 12,40 | 7,30 | 4,10 | ||||||||
S
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INa) |
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||||||||||
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O | 8 | K) | 8 | 8 | 3 υ |
|||||||
Katalysator | 1,91 | if | ο1 | TH | ei | ||||||||
J | B | ο | υ |
t
I |
|||||||||
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250 ecm Katalysator 3 aus der Tabelle 3 werden mit 250 ecm
Alaunerde vermischt und in einen Rohrreaktor mit dem Reaktionsraum-Volumen von 500 ecm aufgeladen.
über den auf der Mitteltemperatur von 725° C erwärmten Katalysator werden 2 Stunden lang 750 g η-Paraffin Cg-C14 und 1500 g
Wasserdämpfe bei Atmosphärendruck geleitet. Am Anfang ist der Druckverlust im Katalysatorbett 0,28 atü, und am Ende des Versuches steigt er auf 0,3 atü wegen der Koksablagerungen.
Die Verteilung der erhaltenen Produkte ist in der Tabelle 4
dargestellt.
Die Pyrolyse der η-Paraffine an dem Katalysator Nr.3 (Tabelle 3)
Charakteristiken η-Paraffine C9-C14 99,1 Gew#
des Rohstoffs: Isoparaffine: 0,4 "
Aromate 0,5 M
ψ 0,7496
Dichte | 0, | D | |
Produktverteilung | (GewS) | 7, | |
H2 | 2, | 87 | |
CH4 | 93 | ||
C Hc | 48 |
42,13
C3H8 0,67
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C3H6 | 18,79 |
C4H10 | 0,12 |
C4H8 | 6,79 |
1,3C4H6 | 5,91 |
C5H12 | 0,05 |
C5H10 | 0,77 |
1,3 ISO-C5H8 | 1,09 |
Cg-Fraktion | 2,47 |
η-Paraffine C7C44 | 6,29 |
Iso-Paraffine+Olefine 1,82
Aromate 1,54
Kohlenmonoxid (Vol.#) 0,28 Azetylen (ppm) 600
Die Katalysator-Regenerierung wird durch die Leitung eines Luftstromes mit einem Durchsatz von 300 l/Stunde 2 Stunden
lang bei 600° C durchgeführt.
Der Katalysator aus Beispiel 2 hat sich durch Ablagerung aus Zeriumsulfatlösung im Verhältnis von 0,1 Ji - Zerium bezogen
auf das Katalysatorgewicht - verändert.
-14-
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-76
Unter den Bedingungen aus dem Beispiel 2 war der gebildete
Kokegehalt 0,2 *. Gleichartige Ergebnisse kann man durch die
Veränderung des Katalysators mit Pb erhalten.
Kokegehalt 0,2 *. Gleichartige Ergebnisse kann man durch die
Veränderung des Katalysators mit Pb erhalten.
250 ecm Katalysator mit der Formel:
(1,6H . 0,3 £2 · 0,1 Na) 0 · Al2O3 · 25 SiO2 + 0,05 Ce3O3
in der Form von Extrudaten mit einem Durchmesser von 2 mm
werden mit 250 ecm ^C-Alaunerde vermischt und in einem Reaktor mit einem Inhalt von 500 ecm eingetragen.
werden mit 250 ecm ^C-Alaunerde vermischt und in einem Reaktor mit einem Inhalt von 500 ecm eingetragen.
Über den auf der Mitteltemperatur von 720° C erwärmten Katalysator
wird ein Gemisch aus Wasserdämpfen und Kohlenwasserstoffen geleitet. Die Arbeitsbedingungen, Rohstoff-Charakteristiken
und Reaktionsprodukt-Verteilung sind in der Tabelle 5 dargestellt.
Tabelle 5
Einfluß der Rohstoff-Zusammensetzung
Einfluß der Rohstoff-Zusammensetzung
Rohstoff
Destillierkurve ° C
1. Schwerbenzin 2. DA-Mittel-
öl
Anfänglich: 148 200
10 Vo 1.* 150 249
20 VoI.* 162 260
30 .Vol.* 164 267
40 Vol.* 166,5 274
50 Vol.* 168,5 282
3. DAV Mittelöl
anfängl.: 285° C am Ende: 514° C
hydrofiniert bei
Mittlerer Strenge
-15-
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60 Vol.* | 170 | 292 | Charakteri stiken nach Hydrofinie rung |
0,97 | 0, | 0, | 8468 | 1,18 | 81 | 2,6 | 0, | 90 |
80 Vol.* | 173,5 | 315 | 360 (95 *) | 6, | 259 | 15 | ||||||
am Ende | 208 | 0,8600 | 2, | 51 | o, | 60 | ||||||
20 Dichte (D4 ) 0,781 |
230 | 17, | 01 | 11, | 57 | |||||||
mittleres
Molekular gewicht 131 |
Paraffin+ Naphthene 70 Vol.* Olefine 2* Aromate 28 Vol.* 1800 |
0, | 56 | 6, | 80 | |||||||
Zusammensetzung
(Vol.*) Paraffin: Naphthene: Aromate: Schwefel ppm 340 |
41,0
44,5 14,5 |
13, | Paraffin 55 * Vol.* Naphthene 27,5 Aromate 17,5 Gew* 800 |
59 | 16, | 90 | ||||||
Arbeitsbedingungen | 3, | 0, | 12 | 1, | 04 | |||||||
Kohlenwasserstoff-
Speisung (Stunden*1) 2, |
6 | 7, | 8 | 28 | 16 | ,14 | ||||||
Verhältnis Dampf:
Kohlenwasserstoff |
0 | ,16 | ||||||||||
Produkt-Verteilung | 6 | ,68 | ||||||||||
H2 0, | 86 | -16- | ||||||||||
CH4 10, | 24 | |||||||||||
C2H6 2, | 36 | |||||||||||
C2H4 27, | 50 | |||||||||||
C3H8 0, | 52 | |||||||||||
C3H6 15, | 49 | |||||||||||
C4H10 0, | 31 | |||||||||||
C4H8 7, | 19 | |||||||||||
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- J« - η |
4,68 | Katalysator und | 2,78 | 3,07 | von Wasser- | |
C4H6 | 0,19 | Ln Gegenwart und | 0,42 | 0,12 | ||
C5H12 | 2,63 | 4,50 | 1,30 | |||
C5H10 | 2,50 | Ln der Tabelle 6 | 2,27 | 1,10 | -17- | |
C5H8 | 25,52 | 20,50 | 19,77 | |||
Benzin
60 - 205° C |
O | 21,50 | 14,74 | |||
Schwere Fraktion
205-320° C |
850 | 700 | 780 | |||
Azetylen (ppm) | 0,91 | 0,85 | 0,90 | |||
CO (Vol.96) | 0,56 | 0,79 | 0,96 | |||
C3/C2-Verhältnis
(Gewicht) |
59,99 | 47,43 | 45,19 | |||
Gesamt C2-C5 Olefine | ||||||
Beispiel 5 | Um den Einfluß des Verdünnungsmittels | (Wasserdampfe) | hervorzu- | |||
heben, wurden an dem | in der Anlage aus dem | |||||
Beispiel 2 Versuche : | in Abwesenheit | |||||
dämpfen durchgeführt | ||||||
Die Ergebnisse sind : | dargestellt. | |||||
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Einfluß | 0 | - 17 - | 6 | 3 | 4 | Wasserdampfen | 7 | 8 | |
4,0 | Tabelle | der Rohstoff-Verdünnung mit | 0 | 1,3 | 0 | 2,9 | |||
1 | 690 |
Schwerbenzin
(Charakteristiken aus Tabelle 5) |
7,5 | 2,6 | 5,6 | 2,8 | |||
Rohstoff | 2 | 690 | 700 | 680 | 700 | ||||
Betriebsbedingungen | 1,05 | 0 |
η-Paraffin C9-C14
(Charakteristiken aus Tabelle 4) |
||||||
Wasser (1/1 Katalysa
tor/h |
14,11 | 5,2 | 0,48 | 0,70 | 5 6 | 0,47 | 1,02 | ||
Kohlenwasserstoff
(1/1 Katalysator/h |
5,75 | 690 | 8,57 | 8,14 | 0 0 | 6,65 | 6,75 | ||
Temperatur (° C) | 21,25 | 4,48 | 3,10 | 3,6 5,6 | 7,24 | 2,44 | |||
Reaktionsprodukt-
Verteilung |
0,93 | 0,54 | 15,64 | 17,27 | 715 690 | 22,48 | 19,47 | ||
H2 | 9,62 | 0,77 | 0,55 | 1,65 | 0,65 | ||||
CH4 | 5,00 | 3,52 1,37 | |||||||
C2H6 | 17,81 | 14,84 11,75 | |||||||
C2H4 | 0,88 | 11,61 10,62 | |||||||
C3H8 | 26,00 26,91 | ||||||||
1,68 2,07 | |||||||||
1 | 2 | - 18 - | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
Betriebsbedingungen | 17,35 | 18,17 | 3 | 13,24 | 20,20 | 22,13 | 20,31 | 13,16 |
C3H6 | 0,24 | 0,23 | 15,06 | 0,42 | 0,39 | 0,56 | 0,41 | 0,23 |
C4H10 | 6,17 | 6,29 | 0,19 | 4,60 | 6,50 | 6,86 | 6,01 | 7,48 |
C4H8 | 4,82 | 4,75 | 5,50 | 4,35 | 5,86 | 4,52 | 4,81 | 5,39 |
C4H6 | 0,05 | 0,04 | 4,63 | 0,48 | 0,16 | 0,21 | 0,39 | 0,22 |
C5H12 | 3,34 | 3,03 | 0,03 | 3,50 | 4,75 | 2,36 | 3,10 | 4,10 |
C5H10 | 2,04 | 2,03 | 2,60 | 2,13 | 3,29 | 3,02 | 2,77 | 2,08 |
C5H8 | 1,98 | |||||||
Benzin | 22,89 | 31,61 | 41,52 | 1,20 | 7,62 | 23,70 | 27,01 | |
60-205° C | 0,82 | 1,02 | 40,52 | 0,77 | 0,78 | 0,82 | 0,90 | 0,68 |
C3/C2 Verhältnis (Gewicht) |
54,97 | 52,08 | 0,96 | 45,09 | 66,60 | 65,80 | 59,48 | 51,68 |
Gesaut C2-C5 Olefine |
45,41 | |||||||
Um den Druckeinfluß hervorzuheben, wurden an dem Katalysator und in der Anlage aus dem Beispiel 2 Versuche bei verschiedenen
Drücken mit 2 Typen von Rohstoffen durchgeführt.
Tabelle 7 Druckeinfluß
(Charakt eri st iken
aus Tabelle 4)
DAV-Mittelöl
(Rohstoff 3 aus
Tabelle 5)
Arbeitsbedingungen
Kohlenwasserstoff (Stun- 2,8
den"1)
2,8 5,6
2,4 3,6
2,4
H2O : KV
(Gewicht) 1,48 1,45 1,48 0,90 0,75 0,90
Temperatur
(° C)
690 690
Austrittsdruck
(atü) 5
10
690
10
675
690
3,5 10,5 17,5
Produktverteilung
(Gewtf)
H2
CH4
C2H6
C2H4
C3H6
C3H8
1,19
13,68
9,58
31,07
1,19
17,54
1,08 18,43 14,41 33,84
1,08 16,84
0,58 10,49
8,40 26,06
0,77 12,72
0,31
13,79
7,21
12,65
1,23
12,07
0,26
10,13
6,98
10,75
1,37
9,61
0,97 17,94 11,10 14,82
1,31 11,58
-20-
809823/0972
U | 4,63 | 4,24 | 2,91 | in der Tabelle 8 dargestellt | 3 | • | 4 | -21- | |
C4-Fraktion 13 | 10 6,35 5,19 | 28,01 | 34,52 | 20,16 | Tabelle 8 | ||||
Benzin 30- 205° C 12 |
65 7,99 38,26 | 20,10 | 22,14 | 19,21 | 2,8 | 3,0 | |||
Fraktion 205-360 0 |
0 0 | 0,95 | 1,06 | 0,78 | Temperatureinfluß | 2,8 | 2,0 | ||
C3/C2 (Gewicht) 0 | 56 0,49 0,48 | 1 2 | 705 | 725 | |||||
Beispiel 7 | wurden an dem Kataly- | ||||||||
Um den Temperatureinfluß hervorzuheben, | in der Anlage aus dem Beispiel 2 Versuche | 2,8 2,8 | 1,21 | 0,81 | |||||
sator, Rohstoff und | bei verschiedenen Temperaturen durchgeführt. | 3,0 2,9 | 6,65 | 7,93 | |||||
Die Ergebnisse sind | 650 680 | 2,61 | 2,87 | ||||||
21,97 | 41,90 | ||||||||
0,94 1,05 | 14,98 | 17,38 | |||||||
Arbeit sbedingungjen | 1,16 2,93 | ||||||||
Kohlenwasserstoff | 0,32 1,21 | ||||||||
(Stunden"1) | 4,85 10,09 | ||||||||
H2O : Kohlenwasser stoff (Gewicht) |
11,18 12,69 | ||||||||
Temperatur (° C) | |||||||||
Produktverteilung | |||||||||
H2 | |||||||||
CH4 | |||||||||
C2H6 | |||||||||
C2H4 | |||||||||
C3H6 | |||||||||
809823/0972
C3H8 0,63
C4-Fraktion 9,46 C5-Fraktion 4,38
60-205° C Fraktion 66,78 C31 : C2* (Gewicht) 2,30
Gesamt C2-C5-01efine 29,87
- ei - | 0,71 | 0,87 |
14,11 | 12,81 | |
0,42 | 5,12 | 4,50 |
11,54 | 32,64 | 10,93 |
5,67 | 0,68 | 0,41 |
54,40 | 56,18 | 76,59 |
1,26 | ||
39,99 | ||
Weitere Literatur:
Ru-PS Nr. 57759
US-PS Nr. 3 315 007
809823/0972
Claims (2)
1. Bifunktioneller Katalysator zur Herstellung niedriger Olefine und Diolefine mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen im Molekül
durch Kohlenwasserstoffpyrolyse,
dadurch gekennzeichnet,
dafi er ausgehend von einem synthetischen Aluminiumsilikat
vom eordenitischen Typ, modifiziert durch an sich bekannte
Operationen aus einem Gemisch der allgemeinen Formel
(yH · zM1 · uNa) 0 · A12O3 · nSiO2 + vROx, worin
y ♦ ζ + u ^=.2,
η >2O,
M1 - Cu, Ag oder £·
ν - 0,005 - 0,5 Gewji vom Gesamtgewicht des Katalysators,
R a Ce oder Pb und
809823/0972
ORiQlNAL INSPECTED
χ a 1, η oder 2 bedeuten,
besteht.
2. Katalytisches Verfahren zur Herstellung niedriger Olefine und Diolefine mit 2 bis 5 C-Atomen im Molekül durch Kohlenwasserstoff-Pyrolyse,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Pyrolyse in Gegenwart oder Abwesenheit von Wasserdämpfen als inerte Verdünnungsmittel, bei einem Druck von
0,1 bis 10 atü und einer Temperatur von 600 bis 750° C, vorzugsweise 650° - 725° C und in Gegenwart des spezifischen
bifunktionellen Katalysators nach Anspruch 1 durchgeführt wird.
809823/0972
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