DE2920862A1

DE2920862A1 - Verfahren zur katalytischen hydrierung von pyrolyse-benzin

Info

Publication number: DE2920862A1
Application number: DE19792920862
Authority: DE
Inventors: William V Bauer
Original assignee: Lummus Co
Current assignee: CB&I Technology Inc
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1979-05-23
Publication date: 1979-12-13
Also published as: FI66898B; FI66898C; GB2022130B; CA1121292A; US4173529A; FR2427376B1; NL7903367A; FI791259A; JPS54156015A; IT7948868A0; FR2427376A1; GB2022130A

Description

DR. GERHARD RATZEL PATENTANWALT

Akte 3365 2320862

22. Mai 1979

6800 MANNHEIM 1, Seckenheimer Str. 36a, Tel. (0621) 406315

Poilichickkonlo: Frankfurt/M Nr. 1293-809 Bank: Deutsch· Bank Mannheim Nr. 73/OOOM T· lag r.-Coda : Garpat Til·« 46S670 Para D

THE LTJMMlJS COMPANY 1515 Broad Street Bloomfield, N.J.07003 / USA

Verfahren zur katalytischen Hydrierung von Pyrolyse-Benzin

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Die vorliegende Erfindung betrifft die hydrierende Behandlung von Pyrolyse-Benzin.

Pyrolyse

" -Benzin oder Dripolen (diese Bezeichnungen werden im allgemeinen alternativ verwendet) wird katalytisch hydriert,, um dessen Dienwert zu vermindern; ein solches Verfahren ist im US-Patent Nr. 3 429 804 beschrieben.

Das hydrierte Produkt wird oft in drei Fraktionen aufgeteilt?

1. eine C^-Fraktion.

2. eine Cg- bis Cg-Fraktion und

3. eine Cg- bis 204⁰C-Fraktion_o

Die C/-- bis C_Q-*Fraktion wird zur Isolierung "von Aromaten verv/en-

00

detj> während die erste und dritte Fraktion mit dem Raffinat aus der Aromatenisolierung kombiniert und als Benzin vervrendet vird_o

Es wurde nun gefunden, daß diese Hydrierung zwar insgesamt sv. einer Verminderung des Dienwerts führt_p daß sich jedoch der Hauptteil der im hydrierten Produkt vorhandenen Diene in der Cc-Frak·= tion anhäuft,,

Demzufolge hat die G^-Fraktion einen Dien\fert_s der größer ist als der Dienwert des gesamten hydrierten. Produkts_o

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Icatalytischen Hydrierung von Pyrolyse=-Benzin zur Verminderung von dessen Dien= gehalt5 xfobei ein Seil des liydrierten Produkts, im Kreislauf zur

hydrierenden Behandlung zurückgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Cr--Fraktion des hydrierten Effluents abtrennt und einen Teil der abgetrennten G,--Fraktion als Teil des hydrierten Produkts verwendet, welcher im Kreislauf in die hydrierende Behandlung zurückgeleitet wird, um den Dienwert des verbleibenden C(--Produkts zu vermindern.

Erfindungsgemäß erhält man einen Teil des erforderlichen Kreislaufs für die hydrierende Behandlung durch einen Teil der C,--Fraktion, die aus dem Gesamteffluent isoliert wird, so daß eine Gr-fraktion mit einem niedrigeren Dienwert entsteht,als wenn man ohne Kreislauf der C^-Fraktion arbeiten würde,.und zwar ohne Steigerung des Dienwerts des gesamten hydrierten Effluents. Es wurde ferner gefunden, daß bei Verwendung eines Teils der abgetrennten Cr--Fraktion für den erforderlichen Gesamtkreislauf eine wesentliche Senkung des Dienwerts der C^-Fraktion erhalten wird, wobei der Dienwert der nicht-C^-Fraktion nur gering ansteigt.

Die Menge der als Kreislauf verwendeten abgetrennten C,--3?raktion hängt von dem gewünschten Dienwert der G^-Fraktion ab, wobei eine Steigerung der Menge des C^-Fraktions-Kreislaufs den Dienwert der Gj--fraktion vermindert. Erfindungsgemäß wird die Menge der Q₁--Praktion im Kreislauf zur Kontrolle des Dienwerts der Oc-Eraktion in der Weise verwendet, daß der Dienwert der Cc-Fraktion nahe oder gleich dem Dienwert des gesamten Effluents ist.

Im allgemeinen wird die 'Hydrierung des Pyrolyse-Benzins so durchgeführt,, daß man ein Effluent mit einem Dienwert von weniger als

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4, meist in der Größenordnung von 1,0 bis 2,5 erhält, und die Cp--Fraktion wird in einer solchen Menge im Kreislauf gefahren, daß man eine Cp--Fraktion mit einem Dienwert von weniger als 5, meist in der Größenordnung von 1,5 "bis 3,0 erhält.

Zur Durchführung der Hydrierung ist die Menge des Kreislaufs zur hydrierenden Behandlung im allgemeinen so, daß das Verhältnis vom Kreislauf zum frischen Ausgangsprodukt etwa 1 : 1 his 10:1 "beträgt, vorzugsweise etwa 2: 1 Ms 8: 1 (jeweils "bezogen auf das Gewicht). Die abgetrennte CV-Fraktion bildet - wie oben erwähnt einen Teil dieses Kreislaufs, und diese abgetrennte CV-Fraktion wird im allgemeinen in einer solchen Menge im Kreislauf gefahren, daß das Verhältnis der Konzentration an G₁- im Kreislauf zur Konzentration an Cj- im frischen Ausgangsmaterial mindestens 1,2 : 1 ist, im allgemeinen in der Größenordnung von 1,5 bis 5:1.

Die Hydrierung des Pyrolyse-Benzins wird unter an sich bekannten Bedingungen durchgeführt. Im allgemeinen bewirkt man die hydrierende Behandlung bei einer Temperatur in der Größenordnung von etwa 49 bis 232°C, vorzugsweise etwa 60 bis 204⁰C, und bei einem Druck in der Größenordnung von etwa 10,5 bis 70 atü, vorzugsweise in der Größenordnung von etwa 17,5 bis 35 atü.

Das bei der Hydrierung verwendete Wasserstoff-enthaltende Gas wird im allgemeinen in einer Menge verwendet, die größer ist als die stoechxometrisch erforderliche, wobei dieser Überschuß im allgemeinen in der Größenordnung von etwa 10 bis 50$ über der zur Sättigung einer Doppelbindung der Diene und Styrole im Ausgangs-

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produkt erforderlichen Menge liegt. Im allgemeinen steigt die Temperatur im Reaktor in der Größenordnung von etwa 10 Ms 38⁰C.

Die Bedingungen zur Durchführung der Hydrierung sind - wie oben erwähnt - allgemein bekannt, so daß die Auswahl dieser Bedingungen für den Fachmann ohne weiteres möglich sein dürfte.

Die Hydrierung wird in Gegenwart eines geeigneten Hydrierungskatalysators druchgeführt. Der Hydrierungskatalysator kann ein Edelmetall-Katalysator sein, Z.B.Palladium, mit oder ohne Modifiziermittel auf einem Alluminiumoxid-Träger oder ein nicht-edler Metall-Katalysator, wie Nickel allein oder in Kombination mit Yiolfram oder Molybdän, oder ein Kobalt-Molybdän-Katalysator. Die für die Hydrierung von Pyrolyse-Benzin geeigneten Katalysatoren sind bekannt und die Auswahl eines geeigneten Katalysators dürfte für den Fachmann ohne weiteres möglich sein.

Die erfindungsgemäß behandelten Pyrolyse-Benzin- oder Dripolen-Ausgangsprodukte sind bekannt. Diese Ausgangsprodukte sind instabile Flüssigkeiten, die im Benzinbereich sieden und als Nebenprodukte bei der Kohlenwasserstoff-Crackung oder bei Pyrolyse-Verfahren entstehen. Pyrolyse-Benzin siedet im allgemeinen im Bereich von 10 bis 204⁰C und enthält Olefine (di-01efine und mono-Olefine), aromatische Bestandteile zusäumen mit Mercaptan-Schwefel. Solche Pyrolyse-Benzine haben im allgemeinen einen Dienwert von 20 bis 100, meist 25 bis 75.

Die Erfindung soll nun anhand der Abbildung näher erläutert werden.

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Die Abbildung ist ein vereinfachtes Fließschema einer Ausführungsform der Erfindung.

Die Abbildung zeigt nicht Ventile, Pumpen, Austauscher etc.; die Verwendung derselben an geeigneten Stellen dürfte für den Fachmann ohne weiteres möglich sein.

• Nach der Abbildung wird Pyrolyse-Benzin in Leitung 10 mit im Kreislauf gefahrenen hydrierten Produkt in Leitung 11 gemischt, welches man wie später beschrieben erhält; der kombinierte Strom in Leitung 12 wird in den Hydrierungsreaktor eingeführt, welcher ein Bett aus geeignetem Hydrierungskatalysator enthält und allgemein schematisch als 13 bezeichnet ist. Ein wasserstoff enthaltendes Gas, z.B.ein Gas aus einer Olefin-Anlage wird in Leitung in den Reaktor 13 eingeleitet. Im Reaktor 13 wird das Pyrolyse-Benzin in bekannter Weise einer hydrierenden Behandlung unterworfen, so daß die Diene und Styrole im Pyrolyse-Benzin selektiv hydriert werden.

Das hydrierte flüssige Effluent wird aus dem Reaktor 13 über die Leitung 14 abgezogen und ein erster Teil davon als Kreislauf in Leitung 15 verwendet.

Der verbleibende Teil in Leitung 16 wird in eine Abtrennzone eingeführt, die schematisch als 17 bezeichnet ist„ so daß die Abtrennung einer Cc-Fraktion von einer Cg⁺-Fraktion erfolgt, welche über die Leitung 18 gewonnen wird»

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Die C(--Fraktion wird aus der Abtrennzone 17 über die Leitung 19 abgezogen und ein Teil davon als Kreislauf in Leitung 21 verwendet, wobei das Cf--Produkt über die Leitung 22 isoliert wird.

Der im Kreislauf gefahrene C,--Teil in Leitung 21 und der im Kreislauf gefahrene Teil des gesamten Reaktoreffluents in Leitung 15 v/erden in Leitung 11 als Kreislauf für den Hydrierungsreaktor 13 kombiniert.

Erfindungsgemäß wird - wie oben erwähnt - die Menge des Cp--Kreislaufs in Leitung 21 für den erforderlichen G-esamtkreislauf in Leitung 11 so kontrolliert, daß der Dienwert des in Leitung 22 isolierten C^-Produkts nahe oder gleich dem Dienwert des in Leitung 14 isolierten Gesamteffluents ist. Nach der vorliegenden Erfindung wird eine solche Verminderung des Dienwerts des G₁--Produkts erhalten, ohne daß der Dienwert der in Leitung 18 isolierten nicht-Cc-Fraktion wesentlich steigt.

Nach der vorliegenden Erfindung wird also der G-esamtkreislauf auf dem gewünschten Wert erhalten, wobei der Teil des Kreislaufs in den Leitungen 21 und 15 so eingestellt ist, daß man die gewünschte Verminderung des Dienwerts des C^-Produkts erhält, und zwar ohne Steigerung des Dienwerts des in Leitung 14- isolierten Gesamteffluents und unter nur geringfügiger Steigerung des Dienwerts der in Leitung 18 isolierten nicht-C^-Fraktion.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand des vorliegenden Beispiels näher erläutert:

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r-

Beispiel:

Im Basisfall ist -der Dienwert des Pyrolyse-Benzins in leitung 10 gleich 60, wobei der gewichtsmäßige Anteil an C_n- darin 0,2 beträgt. Der Dienwert der C,--Fraktion im Ausgangsprodukt ist 186 und der Dienwert der verbleibenden (nicht-OV)-Fraktion beträgt 28,6.

Die Hydrierung wird mit einem Verhältnis vom Kreislauf zum frischen Ausgangsprodukt von 5 : 1 durchgeführt.

Falls der gesamte Kreislauf vom hydrierten Effluent stammt, d.h. falls der gesamte Kreislauf in Leitung 11 aus Leitung 15 erhalten wird, beträgt der Dienwert des Effluents in Leitung 14 2,0, derjenige der Of--Fraktion 4,0 und derjenige der verbleibenden (nicht-Cf-) -Fraktion 1,5.

Modifiziert man den Kreislauf nach der vorliegenden Erfindung, wobei das Verhältnis vom Kreislauf zum frischen Ausgangsmaterial auf 5 : 1 gehalten wird und der Kreislauf der C^-Fraktion in Leitung 21 in einer solchen Menge vorhanden ist, daß man eine behandelte Cj--Fraktion erhält, deren Gewicht gleich der Cp--Menge im Ausgangs-Pyrolyse-Benzin ist, während der restliche Kreislauf über die Leitung 15 beschafft wird, so daß der Dienwert des Gesamtprodukts in Leitung 14 gleich 1,99 ist, derjenige des C,--Produkts in Leitung 22 gleich 2,42 und derjenige der restlichen (nieht-Ci-)-Fraktion in Leitung 18 gleich 1,78 ist.
Der Ausdruck „Effluent" bedeutet: „das Ausströmende".

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

\y. Verfahren zur katalytischen Hydrierung von Pyrolyse-Benzin zur Verminderung von dessen Diengehalt, wobei ein Teil des hydrierten Produkts im Kreislauf zur hydrierenden Behandlung zurückgeleitet wird,
dadurch gekennzeichnet,

daß man eine C^-Fraktion des hydrierten Effluents abtrennt und einen Teil der abgetrennten (!,--Fraktion als Teil des hydrierten Produkts verwendet, welcher im Kreislauf in die hydrierende Behandlung zurückgeleitet wird_p um den Dienwert des verbleibenden C(--Produkts zu vermindern«,
2. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das hydrierende Effluent einen Dienwert von weniger als 4 hat und die abgetrennte Cc-Fraktion in einer solchen Menge im Kreislauf zurückgeleitet wird, daß das verbleibende C^-Produkt einen Dienwert von weniger als 5 hat.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2₉
dadurch gekennzeichnet,

daß der Dienwert des hydrierten Effluents 1«jO bis 2,5 und der ' Dienwert des verbleibenden C,--Pro&ulrte3 1,5 bis 5»0 beträgt«,

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4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die hydrierende Behandlung bei einer Temperatur von 49 bis 232⁰C und einem Druck von 10,5 "bis 70 atü durchgeführt wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abgetrennte C^-Fraktion in einer solchen Menge im Kreislauf zurückgeleitet wird, daß das Verhältnis der Konzentration an Cp- in dem im Kreislauf gefahrenen hydrierten Produktteil zur Konzentration an C,- in dem frischen Ausgangs-Pyrolyse-Benzin mindestens 1,2 : 1 ist..
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis 1,5x1 bis 5:1 ist.
7. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrierende Behandlung in Gegenwart eines Edelmetallkatalysators durchgeführt wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man außerdem ein hydriertes Effluent bei der hydrierenden Behandlung isoliert, aus einem ersten Teil des hydrierten Effluents eine C^-Fraktion abtrennt und einen Teil der abge-

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trennten C^-Fraktion sowie einen zweiten Teil des hydrierten Effluents als kombinierten Kreislauf für die hydrierende Behandlung verwendet, wobei dieser kombinierte Kreislauf so eingesetzt wird, daß das Verhältnis von kombiniertem Kreislauf zu Ausgangs-Pyrolyse-Benzin 1 : 1 bis 10:1 beträgt, und dieser Teil der abgetrennten C₁--Fraktion, die in dem kombinierten Kreislauf verwendet wird, in einer solchen Menge vorhanden ist, daß das Verhältnis der Konzentration an C,- im kombinierten Kreislauf zur Konzentration an C,- im Ausgangs-Pyrolyse-Benzin mindestens 1,2:1 ist.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Ausgangs-Pyrolyse-Benzin einen Dienwert von 20 zu 100 hat.

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