DE3407476C2 - - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umwandeln von Erdöl oder Erdölrückständen in Produkte niedrigerer Viskosität und/oder stärker hydrierte Produkte, insbesondere zum Umwandeln von entsprechend ASTM-D-1180 und D-1160 hochsiedenden oder nicht-siedenden Erdölrückständen.The present invention relates to a method of conversion from petroleum or petroleum residues to lower viscosity products and / or more hydrogenated products, in particular for Converting according to ASTM-D-1180 and D-1160 high-boiling or non-boiling petroleum residues.

Schwere Ölfraktionen lassen sich bekanntermaßen häufig nur schwer zu hochwertigen Produkten aufarbeiten. Hydrierungen von Erdölrückständen erfordern sehr hohe Temperaturen und gegebenenfalls die Anwesenheit von Wasserstoff unter hohem Druck.Heavy oil fractions are known to be common only difficult to recycle to high quality products. Hydrogenations of Petroleum residues require very high temperatures and possibly the presence of hydrogen under high pressure.

Die GB-PS 20 75 542 beschreibt ein Verfahren zur Hydrierung von Erdölrückständen, bei welchem diese in Anwesenheit eines Alkalisulfidkatalysators mit Wasserdampf in Berührung gebracht werden.GB-PS 20 75 542 describes a method for hydrogenation of petroleum residues, in which these in the presence of a Alkalisulfidkatalysators brought into contact with water vapor become.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand nun darin, dieses bekannten Verfahren zu verbessern und Erdöl oder Erdölrückstände möglichst leicht und vollständig in Produkte niedrigerer Viskosität und/oder stärke hydrierte Produkte umzuwandeln.The object underlying the invention was to to improve this known method and petroleum or petroleum residues as light and complete as possible in products of lower Viscosity and / or starch to convert hydrogenated products.

Dies soll auch für besonders hitzebeständige Erdölrückstände mit einem Siedepunkt über 454,44°C, insbesondere Asphaltene oder Gemische aus Öl, Harz und Asphaltenen, welche beim Raffinieren von Erdöl als Rückstand verbleiben und einen nach der Bestimmungsmethode gemäß ASTM D-1180 bzw. D-1160 bestimmten Siedepunkt von 573,78°C und höher besitzen, gelten.This is also intended for particularly heat-resistant petroleum residues with a boiling point above 454.44 ° C, especially asphaltenes or mixtures of oil, resin and asphaltenes, which are refined of petroleum as a residue and one after the Determined according to ASTM D-1180 or D-1160 Have boiling point of 573.78 ° C and higher, apply.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Umwandeln von Erdöl oder Erdölrückständen in Produkte niedrigerer Viskosität und/oder stärker hydrierte Produkte in Anwesenheit eines Alkalisulfidkatalysators ohne Zusatz von gasförmigem Wasserstoff dadurch gekennzeichnet, daß man in einer ersten Reaktionszone in Anwesenheit von Wasserdampf und eines zusätzlichen Katalysators das Erdöl oder die Erdölrückstände bei einer Temperatur von 160 bis 650°C und einem Druck bis zu 10 bar umsetzt, wobei der zusätzliche Katalysator aus mindestens 5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Katalysatormenge, einer mit Schwefelwasserstoff gesättigten Lösung von 0,5 bis 2 Mol Alkalihydroxid in einem Mol Methanol, Äthanol, 1-Propanon, 1-Butanol oder Gemischen hiervon, ggf. mit einem Gehalt an Wasser besteht,
das aus der ersten Reaktionszone abgezogene Reaktionsprodukt in eine dampf- und gasförmige Produkte enthaltende Kopffraktion und eine Bodenfraktion trennt und die Bodenfraktion entweder in die erste Reaktionszone zurückführt oder in Anwesenheit von Wasserdampf und der obigen beiden Katalysatoren bei der obigen oder einer geringeren Temperatur und dem obigen Druck umsetzt.
To solve this problem, the inventive method for converting petroleum or petroleum residues into products of lower viscosity and / or more hydrogenated products in the presence of an alkali sulfide catalyst without the addition of gaseous hydrogen, characterized in that in a first reaction zone in the presence of water vapor and an additional catalyst the petroleum or petroleum residues at a temperature of 160 to 650 ° C and a pressure of up to 10 bar, wherein the additional catalyst from at least 5 wt .-%, based on the total amount of catalyst, a saturated with hydrogen sulfide solution of 0.5 to 2 moles of alkali metal hydroxide in one mole of methanol, ethanol, 1-propanone, 1-butanol or mixtures thereof, optionally containing water,
separating the reaction product withdrawn from the first reaction zone into a top fraction containing vapor and gaseous products and a bottoms fraction and returning the bottom fraction either to the first reaction zone or in the presence of water vapor and the above two catalysts at the above or lower temperature and pressure implements.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich vom Stand der Technik durch die speziellen Katalysatoren, welche die äußerst hitzebeständigen Bestandteile von Erdölrückständen, z. B. Erdölrückstände mit einem Siedepunkt über 537,78°C, in sehr wirksamer Weise in Produkte gerignerer Viskosität überführen. Außerdem unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren vom Stand der Technik dadurch, daß bei der Umsetzung die hitzebeständigsten Bestandteile des Rückstandes, beispielsweise Asphaltene, spezifisch angegriffen werden und hierbei eine Koksbildung vermieden wird. Darüber hinaus ergeben sich verfahrensmäßig weitere Vorteile aus der Verwendung eines Siedebettreaktors.The inventive method differs from the state the technology by the special catalysts, which the extremely heat-resistant constituents of petroleum residues, z. B. petroleum residues with a boiling point above 537.78 ° C, in very effectively convert into products of lower viscosity. In addition, the method according to the invention differs from the prior art in that in the implementation the most heat-resistant components of the residue, for example Asphaltenes, are specifically attacked and this Coke formation is avoided. In addition, arise procedurally further advantages from the use of a Siedebettreaktors.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu erhöhter Gesamtausbeute und ist in der Lage, den Ramsbottom-Kohlenstoff bzw. den Conradson-Kohlenstoff in brauchbare hydrierte Produkte zu überführen. Die Rohölbestandteile werden nahezu vollständig in brauchbare Produkte überführt. The inventive method leads to increased overall yield and is able to the Ramsbottom carbon or the Conradson carbon into useful hydrogenated products too convict. The crude oil components are almost complete converted into useful products.  

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch auf andere Produkte wie Gilsonit (auch als Uintait bekannt, ein in Utah vorkommender schwarzer glänzender Asphalt), Pech (ein Naturprodukt und/oder Raffinerieprodukt, Teere, wie solche aus Teergruben in Kalifornien, Asphalte (natürliche) wie der in Asphaltseen auf Trinidad und in Utah anzutreffende Asphalt, und ähnliche Naturprodukte oder nach Raffinerieverfahren, welche Öle, Harze und Asphaltene in den Rückständen konzentrieren, erhältliche Produkte, in Raffinerien anfallendes Schlammöl, welches häufig keinen Destillationspunkt besitzt, Sumpföl aus Kohlevergasungsanlagen, beispielsweise Produkte der Lösungsmittelextraktion von Kohle, Kohleextrakte, Bodenfraktionen von Schieferölen, schwere Bodenprodukte aus dem Lurgi-Vergasungsverfahren, Schwefelprodukte, wie sie beim Destillieren anfallen, und sowohl harte als auch weiche Harze und Asphaltene anwendbar. Es ist zu empfehlen, einige der Ausgangsstoffe miteinander zu vermischen, jedoch kann dies den herrschenden Reaktionsbedingungen entsprechend durch Versuche ermittelt werden. Unter schweren Rohölen werden Rohöle mit einer API-Zagl von weniger als 22, darunter auch die Rohöle mit einer negativen API-Zahl, verstanden.The method according to the invention is also applicable to others Products like Gilsonite (also known as Uintait, an in Utah occurring black shiny asphalt), pitch (on Natural product and / or refinery product, tars, such as from tar pits in California, asphalts (natural) like the one found in asphalt lakes on Trinidad and in Utah Asphalt, and similar natural products or refinery processes, which oils, resins and asphaltenes in the residues concentrate, available products, in refineries accumulating sludge oil, which often no Owns distillation point, sump oil from coal gasification plants, for example, products of solvent extraction coal, coal extracts, soil fractions of shale oils, heavy soil products from the Lurgi gasification process, Sulfur products as produced by distillation, and both hard and soft resins and asphaltenes are applicable. It It is recommended to use some of the starting materials together However, this may be due to the prevailing reaction conditions be determined accordingly by experiments. Under Heavy crudes are crude oils with an API Zagl of less than 22, including the crudes with a negative API number, Roger that.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die flüchtigeren Erdölfraktionen und ähnliche Kohlenwasserstoffe direkt abgetrieben, während die schwereren Bodenprodukte, also die schwereren und insbesondere die wärmebeständigeren Bestandteile, zurückgeführt oder parallel behandelt werden. Beispielsweise werden die die größte Behandlungsintensität benötigenden Ausgangsmaterialien am besten nach dem Parallelverfahren behandelt. Die im Parallelverfahren in der zweiten Reaktionszone behandelte Bodenfraktion der ersten Reaktionszone kann anschließend noch weiter umgesetzt werden.In the method according to the invention, the more volatile Petroleum fractions and similar hydrocarbons directly driven off, while the heavier soil products, so the heavier and in particular the more heat-resistant constituents, be recycled or treated in parallel. For example become the starting materials that require the greatest amount of treatment best treated after the parallel procedure. The parallel process in the second reaction zone treated bottom fraction of the first reaction zone can subsequently be further implemented.

Bei einem solchen Parallelverfahren lieferte beispielsweise das Gemisch von besonders wärmebeständigen Produkten einer schweren Bodenfraktion Endprodukte mit einem K-Wert von etwa 11,17, also hochmolekulare Paraffine, was im Hinblick darauf erreicht wird, daß die Kopfprodukte aus dem ersten Reaktor leichter weiterverarbeitet werden können, um beispielsweise die Bromzahl zu verringern und ähnliches zu erreichen.For example, in such a parallel process the mixture of particularly heat-resistant products of a heavy soil fraction end products with a K value of about 11,17, so high molecular weight paraffins, what in terms of  is achieved that the top products from the first reactor easier to further process, for example reduce the bromine number and achieve similar.

Die Alkalisulfidkatalysatoren sind zweckmäßig Alkalihydrogensulfide, -sulfide, -polysulfide, -sulfidhydrate und/oder -polysulfidhydrate. Bevorzugt sind sie Trägerkatalysatoren.The alkali metal sulfide catalysts are suitably alkali hydrogen sulfides, sulfides, polysulfides, sulfide hydrates and / or polysulfide hydrates. Preferably, they are supported catalysts.

Unter Verwendung solcher Katalysatoren wird die Kopffraktion des Reaktionsproduktes der ersten Reaktionszone günstigerweise direkt oder nach Abkühlen in wenigstens einer weiteren Reaktionszone in Gegenwart von Wasserdampf unter Verringerung der Bromzahl hydriert.Using such catalysts, the top fraction becomes the reaction product of the first reaction zone conveniently directly or after cooling in at least one further reaction zone in the presence of water vapor while reducing the Bromine number hydrogenated.

Die Reaktion in der ersten Reaktionszone wie auch die Umsetzung der Bodenfraktion erfolgt günstigerweise adiabatisch bei bis zu 560°C. Die Umsetzung in der zweiten Reaktionszone erfolgt zweckmäßig bei 320 bis 450°C. Die Bodenfraktion wird zweckmäßig bei 360 bis 440°C umgesetzt.The reaction in the first reaction zone as well as the reaction the bottom fraction is conveniently adiabatic at up to 560 ° C. The reaction takes place in the second reaction zone appropriate at 320 to 450 ° C. The bottom fraction is expediently reacted at 360 to 440 ° C.

In der Zeichnung bedeutetIn the drawing means

Fig. 1 schematisch das in einem Siedebettreaktor durchgeführte erfindungsgemäße Verfahren unter Rückführung der Bodenfraktion und Fig. 1 shows schematically the process carried out in an air-bed reactor according to the invention with recycling of the bottom fraction and

Fig. 2 schematisch ein erfindungsgemäßes kontinuierliches Verfahren, bei welchem die Bodenfraktion getrennt behandelt wird. Fig. 2 shows schematically a continuous process according to the invention, in which the bottom fraction is treated separately.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Reaktion mit der ersten Reaktionszone ein Siedebettreaktor 10, der ein an der Oberseite mit einem Auffangtrichter 15 ausgestattetes Reaktionsgefäß 11 und eine Pumpe 14 zum Umwälzen der an der Umsetzung teilnehmenden flüchtigen oder flüssigen Produkte 8 aufweist. Der Katalysator 9 ist ein dispergierter Trägerkatalysator, der durch das Medium 8 in Schwebe gehalten wird. Ein an der Umsetzung teilnehmendes und den Katalysator 9 enthaltenes Medium 8 kann durch Einpumpen des Mediums in den Reaktor und Verteilen innerhalb des Reaktors umgewälzt werden. Typischerweise wird das Umwälzmedium im Bereiche des Bodens des Reaktors zugeführt jedoch kann es auch an irgendeiner anderen Stelle oder an mehreren Stellen des Reaktors zugeführt werden. In einem kleineren Maßstab kann als enge Annäherung an einen Siedebettreaktor ein Rührbehälter vorgesehen werden, sofern der Trägerkatalysator sich in einem oder mehreren Käfigen oder Körben aus rostfreiem Stahl befindet und diese Käfige oder Körbe an einem geeigneten Rahmen aufgehängt sind, der durch einen außen angeordneten Motor angetrieben ist. Durch Verändern der Drehzahl von beispielsweise 20 bis 180 min-1, insbesondere 5 bis 150 min-1, können die Reaktionen weitgehend an die in einem Siedebettreaktor ablaufenden Reaktionen angeglichen werden. Es ist auch wichtig, daß ein ausreichender Kontakt zwischen Dampf, Katalysator und Medium gegeben ist.As shown in Fig. 1, the reaction with the first reaction zone is a bottom-boiling reactor 10 having a reaction vessel 11 equipped at the top with a catch funnel 15 and a pump 14 for circulating the volatile or liquid products 8 participating in the reaction. The catalyst 9 is a dispersed supported catalyst suspended by the medium 8 . A participating in the implementation and the catalyst 9 contained medium 8 can be circulated by pumping the medium into the reactor and distributing within the reactor. Typically, the recycle medium is supplied in the region of the bottom of the reactor, but it may also be supplied to any other location or locations of the reactor. On a smaller scale, a stirrer may be provided as a close approximation to an aerated-bed reactor, as long as the supported catalyst is in one or more stainless steel cages or baskets and these cages or baskets are suspended from a suitable frame driven by an externally located motor is. By varying the speed of, for example, 20 to 180 min -1 , in particular 5 to 150 min -1 , the reactions can be largely aligned with the reactions occurring in a boiling-bed reactor reactions. It is also important to have sufficient contact between the steam, catalyst and medium.

Ein vorgewärmtes Ausgangsmaterial, wie Asphaltene oder ein OHA-Schnitt (Öl, Harz, Asphaltene) wird über eine Leitung 12 eingeführt. Dampf 13 kann zusammen mit dem Ausgangsmaterial in den Reaktor 10 eingeführt werden, kann jedoch auch vom Boden des Reaktors 10 her in dem Medium verteilt werden.A preheated starting material, such as asphaltenes or an OHA cut (oil, resin, asphaltenes) is introduced via a line 12 . Steam 13 may be introduced into the reactor 10 along with the feedstock, but may also be distributed from the bottom of the reactor 10 in the medium.

Die erhaltenen Flüssigkeiten niedrigerer Viskosität werden über eine Rohrleitung 15 a großen Durchmessers abgeführt und erforderlichenfalls in einer Abschreckzone 16 in geeigneter Weise gekühlt und dann in den Reaktor 17 der zweiten Stufe eingeführt. Obzwar in der Figur nur ein Reaktor gezeigt ist, können auch mehrere in Reihe geschaltete oder parallel geschaltete Reaktoren verwendet werden. Diese Reaktoren können den Katalysator als Festbettkatalysator enthalten oder Gasphasen- oder Dampfreaktoren sein. Eine Kolonne, in welcher der Katalysator in der gezeigten Weise auf Schalen 17 a abgestützt ist, ist typisch. Für diesen Zweck können auch andere bekannte Einrichtungen wie Rieselbettreaktoren, verwendet werden. Das Bodenprodukt aus der zweiten Reaktionsstufe wird in der Auffangzone 18 aufgefangen.The resulting liquids of lower viscosity are a large-diameter discharged via a conduit 15 and, if necessary cooled in a quench zone 16 in a suitable manner and then introduced into the reactor 17 of the second stage. Although only one reactor is shown in the figure, multiple reactors connected in series or in parallel can also be used. These reactors may contain the catalyst as a fixed bed catalyst or be gas phase or steam reactors. A column in which the catalyst in the manner shown is supported on trays 17 a, is typical. Other known devices such as trickle bed reactors may also be used for this purpose. The bottoms product from the second reaction stage is collected in catchment zone 18 .

Dieses Bodenprodukt kann zur Gänze oder zum Teil zusammen mit dem im Auffangtrichter 15 aufgefangenen Medium in den Siedebettreaktor 10 zurückgeführt werden. Erforderlichenfalls kann hierfür eine Pumpe 14 a verwendet werden. Es kann auch ein Teil des Produktes abgezweigt und für eine Weiterverarbeitung gewonnen werden. Die Kopffraktion aus dem Reaktor 17 der zweiten Stufe kann in einem Rückflußkocher 19 auf Rückfluß erhitzt werden, und die gasförmigen Produkte daraus können in einem zweiten Reaktor, welcher dem Reaktor 17 ähnlich, jedoch nicht dargestellt ist, weiter aufgearbeitet werden. Alle diese Reaktoren werden zum Unterschied vom Siedebettreaktor 10 der ersten Stufe, in welchem das Ausgangsmaterial gespalten wird, als Reaktoren der zweiten Stufe bezeichnet. Die Produkte aus dem Reaktor der zweiten Stufe und andere gasförmige Produkte können in einem weiteren Reaktor behandelt werden, wobei beispielsweise durch Hindurchleiten durch ein geeignetes Bad irgendwelche unerwünschten Bestandteile, wie Schwefelwasserstoff, abgetrennt werden. Dies kann in einem Gefäß 20 erfolgen, in welchem Kaliumhydroxid gelöst wird.This bottoms product can be recycled in whole or in part together with the collected in the collecting funnel 15 medium in the boiling bed reactor 10 . If necessary, a pump 14 a can be used for this purpose. It can also be diverted a portion of the product and obtained for further processing. The top fraction from the second stage reactor 17 may be heated to reflux in a reflux kettle 19 , and the gaseous products thereof may be further worked up in a second reactor which is similar but not shown to the reactor 17 . All of these reactors are referred to as second stage reactors, unlike the first stage boiling-bed reactor 10 , in which the feedstock is split. The products from the second stage reactor and other gaseous products may be treated in another reactor, for example by passing through a suitable bath any undesired constituents, such as hydrogen sulphide, are separated. This can be done in a vessel 20 in which potassium hydroxide is dissolved.

Die gasförmigen Produkte werden sodann in üblicher Weise gewonnen.The gaseous products are then in common Won way.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Reaktor 110 der ersten Stufe ein Fließbettreaktor (Siedebettreaktor). Dieser Reaktor kann auch ein Reaktor mit eingehängtem Rührkorb oder Rührkäfig sein. Die Rührkäfige bzw. -körbe sind nicht dargestellt. Da jedoch Siebebettreaktoren (Fließbettreaktoren) und Rührkäfig- bzw. Rührkorbreaktoren einander hinsichtlich des Betriebsverhaltens und der Arbeitsweise weitgehend ähneln, werden diese Reaktoren als gleichwertig angesehen.As shown in FIG. 2, the first stage reactor 110 is a fluidized bed reactor (boiling bed reactor). This reactor may also be a reactor with hinged basket or stirred cage. The stirring cages or baskets are not shown. However, since sifting bed reactors (fluid bed reactors) and stirred cage reactors are largely similar in performance and operation, these reactors are considered equivalent.

Der Reaktor 110 besteht aus einem an der Obergrenze eine Auffangvorrichtung, wie einen Trichter 115, aufweisenden Reaktionsgefäß 111 und einer Pumpe 114 zum Umwälzen der umzusetzenden Beschickung 108. Die Beschickung 108 kann Erdöl oder ein unterhalb 454°C siedender Erdölrückstand sein, kann jedoch auch eine OHA-Fraktion (Öl, Harz, Asphaltene) sein, die oberhalb dieser Temperatur, beispielsweise über 565°C, siedet. Ein dispergierter Trägerkatalysator 109 wird mit der Beschickung 108 umgewälzt. Ein Sieb 109 a verhindert, daß der Katalysator zusammen mit der siedenden Beschickung 108 nach oben strömt. Die den Katalysator enthaltende Beschickung kann, falls der Katalysator in ihr suspendiert bleibt, unter Umständen mittels der Pumpe 114 umgewälzt werden, jedoch kann auch bloß eine im Auffangtrichter 115 aufgefangene und vom Katalysator befreite flüssige Phase umgewälzt werden. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, kann die durch die Pumpe 114 geförderte siedende Beschickung irgendwo in den Reaktor eingeführt werden, obzwar sie im Regelfall am Boden des Reaktors oder nahe diesem Boden zugeführt wird.The reactor 110 is constituted by a reaction vessel 111 having a trap, such as a hopper 115 , and a pump 114 for circulating the feed 108 to be reacted. The feed 108 may be petroleum or a petroleum residue boiling below 454 ° C, but may also be an OHA fraction (oil, resin, asphaltenes) boiling above this temperature, for example above 565 ° C. A dispersed supported catalyst 109 is circulated with feed 108 . A sieve 109 a prevents the catalyst from flowing upwards together with the boiling charge 108 . The feed containing the catalyst, if the catalyst remains suspended therein, may be circulated by means of the pump 114 , but only a liquid phase trapped in the catch funnel 115 and freed from the catalyst may be circulated. As shown in the drawing, the boiling feed pumped by the pump 114 can be introduced anywhere in the reactor, although it is usually fed to the bottom of the reactor or near that bottom.

Die Beschickung 108 der oben beschriebenen Art wird in einem einzigen Einlaß mit Dampf und/oder Wasser 113 vereinigt, jedoch können für diese Stoffe auch getrennte Einläße am Umfang des Gefäßes 111 verteilt vorgesehen sein. Die wärmebeständigen Erdölbestandteile, welche eine längere Verweilzeit benötigen, unterliegen der katalytischen Reaktion und werden über die Auslaßleitung 115 a ausgetragen, die diretk in einen Zyklon 116 führt, in welchem die dampfförmigen Produkte von den flüssigen Produkten und/oder den vom Dampf aus dem Siedebett mitgeführten Produkten getrennt werden. Es können auch mehrere Zyklone 116 verwendet werden. Das Rohprodukt 112 a aus dem Zyklon wird in einem gesonderten Parallelstrom verarbeitet.The feed 108 of the type described above is combined with steam and / or water 113 in a single inlet, but separate inlets may also be provided on the periphery of the vessel 111 for these substances. The heat-resistant petroleum components, which require a longer residence time, undergo the catalytic reaction and are discharged via the outlet conduit 115 a , which leads diretk into a cyclone 116 , in which the vaporous products of the liquid products and / or entrained by the vapor from the boiling bed Products are separated. Several cyclones 116 can also be used. The crude product 112 a from the cyclone is processed in a separate parallel flow.

Das Kopfprodukt aus den Zyklonen 116 kann in der in der Zeichnung veranschaulichten Weise in einer Abschreckzone 116 abgeschreckt und unmittelbar anschließend in einem Reaktionsgefäß 117 umgesetzt werden. Es kann genügen, die Produkte vor dem Einführen in das Reaktionsgefäß 117 nicht abschrecken wenn in letzterem abgeschreckt werden kann. Der Grund für das Abschrecken wird später erläutert werden.The overhead product from the cyclones 116 can be quenched in the example illustrated in the drawing, in a quench zone 116, and then reacted immediately in a reaction vessel 117th It may be sufficient not to deter the products prior to introduction into the reaction vessel 117 if it can be quenched in the latter. The reason for the quenching will be explained later.

Nach dem Einführen in das Gefäß 117 wird ein später beschriebener geeigneter Trägerkatalysator oder Katalysator ohne Träger in der schematisch gezeigten Weise auf einer Schale 117 a oder durch andere Einrichtungen suspendiert. Der Katalysator bewirkt die Umsetzung im Gasstrom oder Flüssigkeitsstrom zu einer leichteren Fraktion und einer schwereren Fraktion oder bewirkt eine Hydrierung des Gasstromes. Das Bodenprodukt kann, beispielsweise in einem Gefäß 118, aufgefangen und in üblicher Weise oder in später noch zu beschreibender Weise in einem weiteren Parallelstrom getrennt aufgearbeitet werden.After insertion into the vessel 117 a later-described suitable carrier catalyst or unsupported catalyst in the manner shown schematically on a tray 117 a or by other means is suspended. The catalyst causes the reaction in the gas stream or liquid stream to a lighter fraction and a heavier fraction or causes hydrogenation of the gas stream. The bottoms product can be collected, for example in a vessel 118 , and worked up separately in a further parallel flow in the usual way or in a manner to be described later.

Weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Reaktionsgefäße nach Art des Reaktionsgefäßes 117 können im gleichen Strömungsweg vorgesehen sein. Das schließliche Abziehen der Gase aus dem Rückflußkühler 119 oder anderen nicht dargestellten Kühlern kann in üblicher Weise durch Kühlen ggf. unter Druck vorgenommen werden.Further, not shown in the drawing reaction vessels on the type of reaction vessel 117 may be provided in the same flow path. The final removal of the gases from the reflux condenser 119 or other coolers, not shown, can be made in the usual way by cooling, if necessary under pressure.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die gasförmigen Bestandteile des anfänglich erhaltenen Destillats nach der Behandlung im Gefäß 117 bei einer Temperatur von etwa 130°C bis 140°C in einem Reaktionsgefäß der in der Figur mit 117 bezeichneten Art weiter zu behandeln. Falls stärker gesättigte Produkte erwünscht sind, kann eine in geeigneter Weise ausgewählte und eingestellte Rückflußkolonne 119 zum Auffangen dieser Produkte verwendet werden.It has proven advantageous to treat the gaseous components of the distillate obtained after the initial treatment in the vessel 117 at a temperature of about 130 ° C to 140 ° C in a reaction vessel of the type indicated in the figure 117 on. If more saturated products are desired, a properly selected and adjusted reflux column 119 can be used to capture these products.

Das Bodenprodukt 112 a des beispielsweise in den Zyklonen 116 abgetrennten Reaktionsproduktes besteht in der Regel aus den wärmebeständigeren Bestandteilen des Erdöls oder der Erdölrückstände. Dieses Bodenprodukt 112 a, von welchem anzunehmen ist, daß es im Reaktor 110 teilweise umgesetzt wurde (was sich beispielsweise aus der verbesserten API-Zahl ergibt), wird am besten in einem ersten Parallelzweig weiterbehandelt. Da dieses Bodenprodukt wegen des im Siedebett suspendierten Katalysators 109 zu einem gewissen Grad umgesetzt wurde, wird die weitere Umsetzung am besten mit einem anderen spezifischen Katalysator vorgenommen, der erforderlichenfalls so abgeändert wurde, daß er der speziellen Beschickung genügt.The bottom product 112 of a separate, for example, in the cyclones 116, the reaction product is usually from more heat-resistant components of the crude oil or petroleum residues. This bottom product 112 a, to accept from which is that it has been implemented in the reactor 110 is partially (which results, for example from the improved API number), will best be further treated in a first parallel branch. Since this bottoms product has been reacted to some extent because of the catalyst 109 suspended in the digester bed, further reaction is best done with another specific catalyst, modified if necessary to suit the particular feed.

Dieser zweite Beschickungsmaterialstrom besteht somit aus dem Bodenprodukt 112 a, das dem Reaktionsgefäß 130 zusammen mit Dampf zugeführt wird. Diese Beschickung 112 a ist einer Hydrierung zugänglicher, womit weitere Verbesserungen erzielt werden, indem Bestandteile niedrigerer Viskosität erhalten werden.This second feed stream thus consists of the bottom product 112 a , which is supplied to the reaction vessel 130 together with steam. This feed 112 a is more amenable to hydrogenation, thus further improvements are achieved by ingredients of lower viscosity are obtained.

Da auf das Reaktionsgefäß 130 ein nicht dargestelltes weiteres Reaktionsgefäß folgen kann, können die in der Rückflußkolonne 133 gewonnenen Kopfprodukte aus dem Reaktionsgefäß 130 weiter verarbeitet werden. Üblicherweise können die aus dem Kopf der Rückflußkolonne 133 austretenden Produkte durch Waschen in einem Gefäß 135 von unerwünschten Bestandteilen, beispielsweise H₂S, befreit und die gasförmigen Produkte anschließend gewonnen und wiederverwendet werden. Das Reaktionsgefäß 130 kann in ähnlicher Weise wie das Reaktionsgefäß 117 betrieben werden.As a non-illustrated further reaction vessel may follow the reaction vessel 130, which gained in the reflux column 133 overhead products from the reaction vessel can be further processed 130th Usually exiting from the top of the reflux column 133 products by washing in a vessel 135 of undesirable components, such as H₂S, freed and the gaseous products are then recovered and reused. The reaction vessel 130 may be operated in a manner similar to the reaction vessel 117 .

Falls keine weitere Verringerung der Molekülgröße des Kopfdestillats aus dem ersten Reaktor erwünscht ist, sollte dieses Kopfdestillat in der Dampfphase der Reaktoren unmittelbar nach dem Austreten aus dem Zyklon 116, welcher die Bodenfraktion vom Kopfdestillat abtrennt, hydrierend behandelt werden. Ein Abschrecken, beispielsweise in einer Abschreckeinrichtung 116 a, verhindert ein erneutes Kondensieren der gespaltenen Bestandteile. Die hydrierende Behandlung wird durch die Abwesenheit der im Zyklon 116 abgetrennten schwereren Fraktionen erleichtert. Das hydrierende Behandeln erfolgt definitionsgemäß ohne thermisches oder katalytisches Kracken durch Einführen von Wasserstoff in ein Molekül. Da die Hydrierreaktion exotherm abläuft, trägt die zuvor erwähnte Abschreckeinrichtung 116 a dazu bei, die Temperatur zu steuern und eine Beeinträchtigung der Produkte durch übermäßig hohe Temperaturen zu vermeiden.If no further reduction in the molecular size of the top distillate from the first reactor is desired, this headstock vapor should be hydrotreated in the vapor phase of the reactors immediately upon exiting the cyclone 116 which separates the bottoms fraction from the top distillate. Quenching, for example in a quenching device 116a , prevents re-condensation of the cleaved components. The hydrogenation treatment is facilitated by the absence of the heavier fractions separated in the cyclone 116 . Hydrogenating treatment is by definition carried out without thermal or catalytic cracking by introducing hydrogen into a molecule. Since the hydrogenation reaction is exothermic, the aforementioned quench 116 a helps to control the temperature and to avoid degradation of the products by excessively high temperatures.

Für diese hydrierende Behandlung können Festbettreaktoren oder besonders Reaktoren für flüssige Katalysatoren verwendet werden.For this hydrogenating treatment can be fixed bed reactors or especially reactors for liquid catalysts be used.

Das Beschickungsmaterial, typischerweise eine aus Öl, Harz und Asphaltenen bestehende OHA-Fraktion, ist ein Material, welches bei Atmosphärendruck oberhalb 583°C siedet. Asphaltene sind beispielsweise einer katalytischen Weiterverarbeitung besonders unzugänglich und stellen damit eine Fraktion dar, welche gemäß bekannten Methoden nur durch Verbrennen oder durch an sich bekanntes Verkoken verwertet werden konnten.The feed material, typically one of oil, resin and Asphaltene existing OHA fraction, is a material which at atmospheric pressure above 583 ° C boiling. Asphaltenes are for example, a catalytic processing particularly inaccessible and thus represent a faction which according to known methods only by burning or by known coking could be utilized.

Wenn das Bodenprodukt 31 schwierig aufzuspalten ist, kann es einem weiteren Arbeitsgang der für die Beschickung 112 a und insbesondere in Fig. 2 gezeigten Art unterworfen werden.If the bottom product 31 is difficult to split, it may be subjected to a further operation of the type shown for the feed 112 a and in particular in FIG. 2.

Da der größte Teil der Kopfprodukte aus dem Reaktionsgefäß 11 in einem einzigen Durchlauf behandelt wird, bilden die beispielsweise im Zyklon 16 und die im Auffanggefäß 18 aufgefangenen Bodenfraktionen 12 a gewünschte Produkte, die in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Erdöls jedoch einen kleineren Anteil ausmachen. Diese Bodenprodukte können somit in kleineren Gefäßen unter Berücksichtigung der Anteile der Bestandteile im aufzuarbeitenden Erdölprodukt behandelt werden. Dementsprechend können verschiedenste Gemische aus verschiedensten Erdölen in Abhängigkeit von den Bestandteilen des Bodenprodukts 12 a nutzbringend behandelt werden. Die Größe des Reaktors 30 kann entsprechend dem Anteil der Bodenproduktbestandteile im Erdöl, beispielsweise jenen mit einer Siedetemperatur von 583°C und darüber, bemessen werden.Since most of the top products from the reaction vessel 11 are treated in a single pass, the bottom fractions 12 a collected in, for example, the cyclone 16 and the collecting vessel 18 form desired products which, however, account for a smaller proportion depending on the composition of the petroleum. These soil products can thus be treated in smaller vessels taking into account the proportions of the constituents in the processed petroleum product. Accordingly, a variety of mixtures of various petroleum oils depending on the components of the bottom product 12 a can be beneficially treated. The size of the reactor 30 may be sized according to the proportion of bottoms components in the petroleum, for example, those having a boiling temperature of 583 ° C and above.

Wasserdampf wird in den Reaktor 110 oder in den Reaktor 130 mit solcher Geschwindigkeit zugeführt, daß das angestrebte Produkt bis zu einem gewissen Ausmaß die Menge des verwendeten Dampfes diktiert. Der Dampf kann in einer Menge von etwa 50 bis zu 100 und gar 130 Gew.-% des gewonnenen Produktes eingesetzt werden. Die untere Grenze der Dampfmenge ergibt sich daraus, daß in den Reaktoren 110 und 130 eine Verkokung erfolgen würde, wenn Dampf in unzureichender Menge vorhanden wäre. Die untere Grenze der zugeführten Dampfmenge muß daher so sein, daß in den Reaktoren 110, 117, 130 usw. jedwedes nennenswerte Verkoken vermieden wird. Zusatzdampf kann, beispielsweise für die Reaktoren 117, 130 usw. zugeführt werden. Als Dampf wird niedrig gespannter Dampf, typischerweise Abdampf, verwendet.Water vapor is supplied to the reactor 110 or to the reactor 130 at such a rate that the desired product dictates to some extent the amount of steam used. The steam can be used in an amount of about 50 to 100 and even 130 wt .-% of the recovered product. The lower limit of the amount of steam results from the fact that in the reactors 110 and 130 a coking would occur if steam would be present in an insufficient amount. The lower limit of the amount of steam supplied must therefore be such as to avoid any appreciable coking in the reactors 110 , 117 , 130 , etc. Additional steam can, for example, for the reactors 117 , 130 , etc. are supplied. As steam, low-tension steam, typically steam, is used.

Die Temperatur im Reaktor kann im allgemeinen bis zu 650°C betragen, obzwar die vorteilhafteste Arbeitstemperatur unter 450°C, beispielsweise unter 425°C, liegt. In den folgenden Reaktionsgefäßen, beispielsweise in dem Reaktionsgefäß 117 können jedoch niedrigere Temperaturen eingehalten werden, bei welchen ein stärker hydriertes Produkt entsteht. Die Behandlung des wärmebeständigeren Bestandteils im Reaktor 130 mag jedoch die gleiche Temperatur erfordern wie im Reaktor 110.The temperature in the reactor may generally be up to 650 ° C, although the most advantageous working temperature is below 450 ° C, for example below 425 ° C. In the following reaction vessels, for example in the reaction vessel 117 , however, lower temperatures can be maintained at which a more hydrogenated product is formed. However, the treatment of the more heat-resistant component in the reactor 130 may require the same temperature as in the reactor 110 .

Das Abschrecken kann bei einer Temperatur von 390°C oder darunter vorgenommen werden. Der nicht gezeigte Reaktor der dritten Stufe kann eine Temperatur im Bereiche von 170°C und darunter bis herab zu 125°C (ohne Kondensation von Dampf) besitzen. Niedrigere Temperaturen sind erwünscht, da die Hydrierung exotherm abläuft und die Hydrierung zum größten Teil in den stromab gelegenen Reaktoren durchgeführt wird, wogegen der größte Teil des Krackens im Reaktor 110 und der geringere Teil des Krackens im Reaktor 130 erfolgt.Quenching may be carried out at a temperature of 390 ° C or below. The third stage reactor, not shown, may have a temperature in the range of 170 ° C and below down to 125 ° C (without condensation of steam). Lower temperatures are desirable because the hydrogenation is exothermic and most of the hydrogenation is carried out in the downstream reactors whereas most of the cracking is in the reactor 110 and the minor part of the cracking is in the reactor 130 .

Der Druck im Gefäß 111 und stromab hiervon kann auf Atmosphärendruck gehalten werden. Obzwar Drücke unter Atmoshärendruck möglich sind, sind sie doch nicht so zweckmäßig. Drücke zwischen etwa 6,7 und 10 bar, insbesondere zwischen 4 und 10 bar, sind bevorzugt. Beim Arbeiten unter höheren Drücken muß ein Kondensieren von Dampf vermieden werden. Weiterhin kann statt des Abtrennens der flüssigen und/oder mitgerissenen Produkte in Zyklonen, wie dem in der Zeichnung gezeigten Zyklon 116, auch eine andere Trenneinrichtung vorgesehen sein, wie Zentrifugalabscheider oder Abscheidetrommeln.The pressure in the vessel 111 and downstream thereof can be maintained at atmospheric pressure. Although pressures under atmospheric pressure are possible, they are not so convenient. Pressures between about 6.7 and 10 bar, in particular between 4 and 10 bar, are preferred. When working at higher pressures, condensation of steam must be avoided. Furthermore, instead of separating the liquid and / or entrained products in cyclones, such as the cyclone 116 shown in the drawing, another separating means may be provided, such as centrifugal separators or separating drums.

Der Behandlung können verschiedenste Rohöle irgendwelcher Herkunft und irgendwelcher Viskosität unterworfen werden, sofern sie bei der Behandlungstemperatur ausreichend flüssig sind. Auch bei der üblichen Erdölraffination unter Atmoshärendruck anfallende Rückstände und Bodenprodukte können eingesetzt werden. Diese Ausgangsmaterialien sind somit Produkte, welche einen Siedepunkt von weniger als etwa 454°C besitzen. Solche mit Bestandteilen mit höherem Siedepunkt werden am bestem nach dem Parallelverfahren verarbeitet.The treatment can be a variety of crude oils of any origin and any viscosity, if they are sufficiently fluid at the treatment temperature. Even with the usual oil refining under atmospheric pressure accumulating residues and soil products can be used. These starting materials are thus products which have a boiling point of less than about 454 ° C. Such with higher boiling point ingredients will be the best processed in parallel.

Das erfindungsgemäße Verfahren liefert Produkte ungewöhnlich verbesserter Viskosität, verbesserten Wasserstoffgehaltes und besserer chemischer Struktur, beispielsweise Produkte mit einem höheren Gehalt an Paraffinen mit hohem K-Wert oder aromatische polycyclische Verbindungen, welche anschließend noch zu erwünschten, olefinisch weniger ungesättigten cyclischen Verbindungen und linearen oder verzweigten Paraffinen weiterverarbeitet werden können.The inventive method provides products unusually improved viscosity, improved hydrogen content and better chemical structure, such as products with a higher content of high K paraffins or aromatic polycyclic compounds, which subsequently still to desired, olefinically less unsaturated cyclic Further processed compounds and linear or branched paraffins can be.

Die hydrierende Behandlung zur Verringerung der Bromzahl und zur Verringerung des Stickstoff- und Schwefelgehalts führt bei der relativ niedrigen Temperatur nicht in nennenswertem Ausmaß zu einem Kracken, durch welches der Siedebereich verringert werden würde.The hydrogenating treatment for reducing the bromine number and to reduce nitrogen and sulfur content the relatively low temperature is not appreciable to a crack, which reduces the boiling range would become.

Das hydrierende Behandeln soll deshalb die Endstufe des hier beschriebenen Verfahrens bilden und erst dann vorgenommen werden, wenn durch vorausgehendes Kracken die gewünschte Molekülgröße erreicht worden ist. Somit werden von Rückständen der Vakuumdestillation gebildete Beschickungsmaterialien anfänglich unter weniger harten Bedingungen auf kleinere Molekülgröße gekrackt und anschließend die wärmebeständigen Rückstände, nämlich der Beschickungsstrom 112 a, unter den erforderlichen harten Bedingungen, welche die Produkte des Hauptstroms nicht nachteilig beeinflussen, gekrackt.Hydrogenating treatment should therefore form the final stage of the process described here and should only be carried out if the desired molecular size has been achieved by prior cracking. Thus feedstocks formed by residues from the vacuum distillation are initially cracked under less harsh conditions to smaller molecular size, and then the heat-resistant residues, namely, the feed stream 112 a, under the required harsh conditions which do not adversely affect the products of the main stream, cracked.

Die die "Krackprodukte" bildenden kleineren Moleküle enthalten geringere Mengen an Stickstoff als das Ausgangsmaterial. Die Metalle und der Stickstoff verbleiben im nicht umgesetzten Porphyringerüst der Asphaltene und sind damit im Kopfprodukt der Asphalten-Destillation nicht oder nur in sehr geringen Mengen enthalten. Die Metalle und der Stickstoff liegen im Bodenprodukt, beispielsweise 112 a, in erhöhter Konzentration vor. Der Schwefelgehalt ist im Asphaltanteil des Rohöles oder im Rückstand nicht notwendigerweise erhöht. Der Harzanteil des Rückstandes kann bis zu 5 Gew.-% Schwefel enthalten.The smaller molecules forming the "cracking products" contain less nitrogen than the starting material. The metals and the nitrogen remain in the unreacted porphyrin backbone of the asphaltenes and are therefore not present in the top product of the asphaltene distillation or only in very small amounts. The metals and the nitrogen are present in the bottoms product, for example 112 a , in increased concentration. The sulfur content is not necessarily increased in the asphalt portion of the crude oil or in the residue. The resin content of the residue may contain up to 5% by weight of sulfur.

Ein geeigneter stark wirksamer Katalysator für den Reaktor 110 wird als Katalysator A bezeichnet und in folgender Weise hergestellt. 1 Mol Kaliumhydroxid wird entweder in Äthanol, Methanol, am besten in Äthanol, oder in einem Gemisch aus Äthanol und Methanol oder, was wegen der geringeren Löslichkeit von geringerem Vorteil ist, in 1-Propanol oder 1-Butanol gelöst. Das in dieser Lösung gelöste Kaliumhydroxid wird dann mit durch diese Lösung durchgeleiteten Schwefelwasserstoff umgesetzt. Nach dem vollständigen Sättigen wird das Katalysator-Alkohol-Gemisch abgetrennt und der Alkohol durch Absaugen im Vakuum abgetrennt.A suitable high efficiency catalyst for the reactor 110 is referred to as catalyst A and prepared in the following manner. 1 mole of potassium hydroxide is dissolved either in ethanol, methanol, most preferably in ethanol, or in a mixture of ethanol and methanol or, which is less advantageous because of the lower solubility, in 1-propanol or 1-butanol. The potassium hydroxide dissolved in this solution is then reacted with hydrogen sulfide passed through this solution. After complete saturation, the catalyst-alcohol mixture is separated and the alcohol separated by suction in vacuo.

Der Katalysator kann in der ersten Reaktionszone ohne Träger eingesetzt werden, wird jedoch hier und in den folgenden Reaktionsstufen vorzugsweise auf Träger aufgebracht und calciniert.The catalyst may be in the first reaction zone without carrier However, is used here and in the following reaction steps preferably applied to carriers and calcined.

Geeignete Katalysatorträger sind Spinelle, wie Chromspinell, Tonererde und am vorteilhaftesten poröse Metalle, wie rostfreier Stahl, mit einer Porengröße bis zu 350 nm und mehr.Suitable catalyst supports are spinels, such as chromium spinel, Toner earth and most advantageously porous metals, such as stainless Steel, with a pore size up to 350 nm and more.

Die Katalysatorherstellung und seine Abscheidung auf dem Träger erfolgen in Abwesenheit von Sauerstoff. Nach dem Abtreiben der flüchtigen Bestandteile wird der Katalysator samt dem Träger auf eine geeignete Temperatur, beispielsweise eine Temperatur von 320 bis 450°C, erhitzt. Der Katalysator haftet dann fest auf dem Träger.The catalyst preparation and its deposition on the support done in the absence of oxygen. After the abortion the volatiles become the catalyst together with the carrier to a suitable temperature, for example a temperature  from 320 to 450 ° C, heated. The catalyst then adheres firmly on the carrier.

Die Umsetzung in der ersten Reaktionszone kann bei einer höheren Temperatur, beispielsweise einer Temperatur im Bereich von etwa 320 bis etwa 450°C vorgenommen werden, obzwar selbst Temperaturen bis 560°C und sogar bis 650°C angewendet werden können. Bei Asphaltenen reicht der bevorzugte Temperaturbereich von etwa 360 bis etwa 430°C, wobei es scheint, daß ein sehr guter Arbeitstemperaturbereich der Bereich zwischen 390 und 425°C ist.The reaction in the first reaction zone may be at a higher Temperature, for example, a temperature in the range of about 320 to about 450 ° C, although even temperatures up to 560 ° C and even up to 650 ° C can be applied. For asphaltenes, the preferred temperature range is sufficient from about 360 to about 430 ° C, where it seems that a very good Working temperature range the range between 390 and 425 ° C is.

Der Wasserdampf wird vorzugsweise in einer Menge von mindestens etwa 27 Gew.-% der Beschickung, beispielsweise der OHA-Fraktion, des Rohöls oder der Erdölrückstände verwendet. Falls eine stärkere Hydrierung erwünscht ist, wird mehr Wasserdampf zugeführt, jedoch übersteigt die Menge des Dampfes typischerweise nicht etwa 85 Gew.-% der Beschickung, obzwar bezogen auf das erhaltene Hydrierprodukt selbst 130 Gew.-% Dampf zugeführt werden können. Anders ausgedrückt wird die einzusetzende Menge an Wasserdampf dadurch ermittelt, daß der Wasserstoffgehalt der Beschickung vom Wasserstoffgehalt des gewünschten Produktes subtrahiert und die erhaltene Differenz mit dem Faktor 9 multipliziert wird (da das Molekulargewicht von Wasserstoff ¹/₉ des Molekulargewichts von Wasser beträgt. Typischerweise wird in den ersten Reaktor Wasser in einem Überschuß von 30% eingeführt.The steam is preferably in an amount of at least about 27% by weight of the feed, for example the OHA fraction, of crude oil or petroleum residues. If a stronger hydrogenation is desired, more water vapor however, the amount of steam typically exceeds not about 85% by weight of the feed, although based on the resulting hydrogenation product fed itself 130 wt .-% steam can be. In other words, the amount to be used of water vapor determined by the fact that the hydrogen content the charge of the hydrogen content of the desired Product subtracted and the difference obtained is multiplied by a factor of 9 (since the molecular weight of hydrogen ¹ / ₉ of the molecular weight of water. Typically, water is added to the first reactor introduced in an excess of 30%.

Falls in den Reaktor, Wasser, beispielsweise in Form von Dampf, nicht eingeführt wird oder die Wasserzufuhr aus irgendeinem Grund unterbrochen wird, kann es zu einem Verkoken kommen, wobei Kohlenstoff abgeschieden wird. Durch unzureichende Dampfzufuhr oder schubweise Dampfzufuhr wird auch das Entstehen besonders schwerer Produkte im Reaktor bewirkt. Es ist wichtig, daß stets genügend Dampf in den Reaktor eingeführt und darin gründlich verteilt wird.If in the reactor, water, for example in the form from steam, not introduced or the water supply off For some reason, it may become coking come, with carbon being deposited. By inadequate Steam supply or batch steam supply will also causes the formation of particularly heavy products in the reactor. It is important that enough steam is always introduced into the reactor and is thoroughly distributed in it.

Andererseits stört übermäßige Dampfzufuhr einen einwandfreien Reaktionsablauf offensichtlich deshalb, weil teilweise umgesetzte Produkte mitgerissen werden.On the other hand, excessive steam supply interferes with a flawless Reaction process obviously because partially implemented  Products are carried away.

Falls sich Kohlenstoff aus irgendwelchen Gründen abscheidet, geschieht dies in der Regel an heißen Stellen, wie den beheizten Reaktorwandungen oder dem Katalysatorträger. Der Reaktor 10 wird deshalb vorzugsweise adiabatisch betrieben. Kohlenstoffablagerungen auf dem Katalysator können dadurch beseitigt und in brauchbare Produkte übergeführt werden, daß der Katalysator ohne Zufuhr weiteren Ausgangsstoffs während einer gewissen Zeitspanne der Einwirkung des Dampfes ausgesetzt wird, so daß dann der Katalysator wieder brauchbar ist und für die Herstellung des gewünschten Produktes bzw. der gewünschten Fraktion verwendet werden kann. Schubweises Zuführen von Schwefelwasserstoff oder Schwefel kann im allgemeinen und besonders für Ausgangsstoffe niedrigen Schwefelgehalts, beispielsweise süße Rohöle, nützlich sein.If carbon separates for any reason, it usually happens at hot spots, such as the heated reactor walls or catalyst support. The reactor 10 is therefore preferably operated adiabatically. Carbon deposits on the catalyst can be eliminated and converted into useful products by exposing the catalyst to the action of the vapor for a certain period of time without adding further starting material, so that the catalyst is then again usable for the production of the desired product desired fraction can be used. Bulk supply of hydrogen sulfide or sulfur may be useful in general, and especially for low sulfur content feedstocks, for example, sweet crudes.

Es wurde bereits gefunden, daß bei Erhöhung der Arbeitstemperatur auf etwa 320 bis 420°C, in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Beschickung, beispielsweise auf Grund ihres Gehaltes an Asphaltenen, eine exotherme Reaktion ablaufen kann. Die exotherme Reaktion kann einen Temperaturanstieg bis auf 600°C bewirken, jedoch ist dieser Temperaturanstieg von der zugeführten Menge an Wasserdampf abhängig. Eine größere Menge an Dampf ergibt eher leichtere Kohlenstoffverbindungen. Übermäßige Temperaturen sind nicht erwünscht, weshalb Temperaturen unter 440°C bevorzugt werden. In den in Fig. 1 gezeigten Reaktor 17 oder in den in Fig. 2 gezeigten zweiten Reaktor 117, wo die weiteren Reaktionen ablaufen, werden die aus dem ersten Reaktor kommenden Produkte in Anwesenheit eines Katalysators rasch auf etwa 250°C, in der Regel auf Temperaturen zwischen 250 und 390°C gekühlt. Die Qualität des Produktes wird bei Erhöhung der Arbeitstemperaturen auf 430°C, vorzugsweise 425°C erhöht, jedoch ergibt sich keine Erhöhung des Umwandlungsgrades oberhalb 390°C. Das Kühlen im Kühler 16 a erfolgt in solchem Ausmaß, daß Dampf nicht kondensiert und die Umsetzung stört. Der Katalysator im zweiten Reaktor 17 und 117 ist vorzugsweise ebenfalls ein Trägerkatalysator, jedoch kann der Katalysator auch ohne Träger verwendet werden. Die Katalysatorträger können die gleichen wie in der ersten Reaktionsstufe sein, wie Tonerde oder Zeolithe.It has already been found that when the working temperature is increased to about 320 to 420 ° C, depending on the composition of the feed, for example, due to their content of asphaltenes, an exothermic reaction can proceed. The exothermic reaction can cause a temperature increase up to 600 ° C, however, this temperature increase is dependent on the amount of water vapor supplied. A larger amount of steam gives rather lighter carbon compounds. Excessive temperatures are not desirable, so temperatures below 440 ° C are preferred. In the reactor 17 shown in Fig. 1 or in the second reactor 117 shown in Fig. 2, where the further reactions take place, the products coming from the first reactor rapidly in the presence of a catalyst to about 250 ° C, usually on Temperatures between 250 and 390 ° C cooled. The quality of the product is increased with increasing working temperatures to 430 ° C, preferably 425 ° C, but there is no increase in the degree of conversion above 390 ° C. The cooling in the cooler 16 a takes place to such an extent that steam does not condense and disturbs the reaction. The catalyst in the second reactor 17 and 117 is preferably also a supported catalyst, however, the catalyst can also be used without a carrier. The catalyst supports may be the same as in the first reaction stage, such as alumina or zeolites.

Ein typischer Katalysator für die Umsetzung in zweiter Stufe, also im Reaktor 17 oder 117, ist ein weniger stark wirksamer Katalysator B. Dieser Katalysator wird dadurch hergestellt, daß technisch reines oder analysenreines Kaliumhydroxid, welches etwa 86% Kaliumhydroxid enthält, in absolutem oder 95%igem Äthanol oder Methanol (vorzugsweise Äthanol) gelöst und die erhaltene Lösung ohne Abdampfen des Alkanols mit Schwefelwasserstoff gesättigt wird.A typical catalyst for the second stage reaction, ie, in Reactor 17 or 117 , is a less effective catalyst B. This catalyst is prepared by mixing technically pure or reagent grade potassium hydroxide containing about 86% potassium hydroxide in absolute or 95% strength. ied ethanol or methanol (preferably ethanol) and the resulting solution is saturated without hydrogenating the alkanol with hydrogen sulfide.

Ein als Katalysator C bezeichneter Katalysator wird durch Auflösen von 6 Mol KOH in 4,5 bis 7,5 Mol H₂O ohne Erwärmung von außen gelöst, worauf je Mol KOH eine geringe Menge eines Alkanols, beispielsweise 2 bis 2,5 ml Methanol oder Äthanol, zugesetzt wird. Der so erhaltenen Lösung werden dann 4 Mol elementarer Schwefel zugesetzt, der exotherm reagiert. Anschließend wird elementarer Schwefel zugesetzt, um ein Sulfid der gewünschten empirischen Formel zu erhalten, die von K₂S bis K₂S₅ reichen kann aber auch von K₂S1,1 bis K₂S2,5 reichen kann, je nachdem welches Endprodukt erwünscht ist. Für einen höheren Gasanteil im Produkt werden Katalysatoren verwendet, welche geringer an Schwefel gesättigt sind. Für einen höheren Flüssigkeitsanteil im Produkt werden mit Schwefel stärker gesättigte Katalysatoren verwendet.A designated Catalyst C catalyst is dissolved by dissolving 6 moles of KOH in 4.5 to 7.5 moles of H₂O without heating from the outside, where per mole of KOH a small amount of an alkanol, for example 2 to 2.5 ml of methanol or ethanol, is added. The resulting solution is then added 4 moles of elemental sulfur, which reacts exothermically. Subsequently, elemental sulfur is added to obtain a sulfide of the desired empirical formula, which may range from K₂S to K₂S₅ but can also range from K₂S 1,1 to K₂S 2,5 , depending on which end product is desired. For a higher gas content in the product, catalysts are used which are less saturated in sulfur. For a higher liquid content in the product, more saturated catalysts are used with sulfur.

Ein als Katalysator D bezeichneter weiterer Katalysator wird folgendermaßen hergestellt. 1 Mol KOH wird unter kräftigem Rühren in 1,0 Mol Wasser gelöst. Unmittelbar nachdem sich das KOH aufgelöst hat, werden 2 ml Methanol oder Äthanol zugegeben. Unmittelbar anschließend werden 0,66 Mol elementarer Schwefel zugesetzt, worauf der Schwefel im Zuge einer heftigeren Reaktion ausreagieren gelassen wird. Der Katalysator wird unter kräftigem Rühren durch Zusetzen einer geeigneten Menge an Schwefel auf den gewünschten empirischen Schwefelgehalt gebracht, wobei beispielsweise ¼ von ²/₃ Mol gelösten Schwefels K₂S1,5 und ½ von ²/₃ Mol gelösten Schwefels K₂S2,0 ergibt. Die Zusammensetzung des Katalysators kann im Bereich von K₂S1,1 bis K₂S2,5 oder selbst bis K₂S₅ liegen. Die Katalysatoren niedrigeren Schwefelgehalts sind im Gemisch mit Katalysator A gute Spaltkatalysatoren und sind im allgemeinen gute Katalysatoren für eine weniger harte Behandlung von Rohölen. Dieser Katalysator ist auch ein guter Hydrierkatalysator. Der Katalysator A wird dem Katalysator D in der Regel in einer Menge von 3 bis 25 Gew.-%, meist in einer Menge von weniger als 10 Gew.-%, zugesetzt.A further catalyst, called catalyst D, is prepared as follows. 1 mol of KOH is dissolved with vigorous stirring in 1.0 mol of water. Immediately after the KOH has dissolved, 2 ml of methanol or ethanol are added. Immediately thereafter, 0.66 moles of elemental sulfur are added, whereupon the sulfur is left to react in the course of a more vigorous reaction. The catalyst is brought under vigorous stirring by adding a suitable amount of sulfur to the desired empirical sulfur content, for example, ¼ of ² / ₃ moles of dissolved sulfur K₂S 1.5 and ½ of ² / ₃ moles of dissolved sulfur K₂S 2.0 . The composition of the catalyst may be in the range of K₂S 1,1 to K₂S 2,5 or even to K₂S₅. The lower sulfur content catalysts in admixture with Catalyst A are good crevice catalysts and are generally good catalysts for less severe treatment of crude oils. This catalyst is also a good hydrogenation catalyst. The catalyst A is added to the catalyst D usually in an amount of 3 to 25 wt .-%, usually in an amount of less than 10 wt .-%, added.

Sobald der Katalysator in dieser Weise hergestellt worden ist, wird er im Vakuum zu einer fließfähigen Aufschlämmung eingedampft, die dann über das mit Glycerin behandelte und wie oben beschrieben gekühlte Extrudat gegossen wird (falls der Träger bis auf 300°C oder höher erhitzt worden ist), wobei im Hochvakuum gerührt wird und schließlich bis zur Trockene abgesaugt wird. Der Katalysator wird im trockenen Zustand weiter gesiebt und unmittelbar anschließend in den Reaktor der zweiten Stufe eingeführt, welcher, falls der Katalysator als Hydrierkatalysator verwendet wird, durchgespült wurde, um Luftsauerstoff zu verdrängen.Once the catalyst is prepared in this way it becomes a flowable slurry in vacuo then evaporated over with glycerol treated and cooled as described above extrudate (if the carrier is up to 300 ° C or higher has been heated), being stirred in a high vacuum and finally sucked to dryness. The catalyst is further sieved in the dry state and immediately then introduced into the second stage reactor, which, if the catalyst as a hydrogenation catalyst used, was rinsed to atmospheric oxygen to displace.

Ein als Katalysator E bezeichneter weiterer Katalysator ist ein nicht auf einem Träger abgestützter Katalysator, der in der Lage ist, in einem Reaktor der ersten Stufe die Molekülgröße des Produktes zu verringern (oder der in einer weiteren zweiten Reaktionsstufe verwendet werden kann). Der Katalysator E wird dadurch erhalten, daß pulverförmiges trockenes KHS oder eine Aufschlämmung hiervon in geeigneten Mengen irgendeiner der oben angegebenen Reagenzmischungen (Katalysatoren) A, B, C oder D zugesetzt wird. Es werden ¹/₅ bis ¹/₃ Mol, bezogen auf Mol K von KHS, zu beispielsweise K₂S oder zu K₂S1,5 zugesetzt, wobei durch diese Zugaben von KHS die Molekülgröße des Produktes verringert wird.A further catalyst, referred to as Catalyst E, is a non-supported catalyst which is capable of reducing the molecular size of the product in a first stage reactor (or which may be used in a further second reaction stage). Catalyst E is obtained by adding powdered dry KHS or a slurry thereof in suitable amounts of any of the above-identified reagent mixtures (catalysts) A, B, C or D. There are ¹ / ₅ to ¹ / ₃ mol, based on K mole of KHS, for example, added to K₂S or K₂S 1.5 , which is reduced by these additions of KHS, the molecular size of the product.

Günstige Katalysatoren für die erste Reaktionszone sind Trägerkatalysatoren aus Katalysator D mit 5 bis 80, vorzugsweise wenigstens 75 Gew.-% Katalysator A. Ein anderer günstiger Katalysator für die erste Reaktionszone besteht aus einem Zeolith als Träger mit ausschließlich Katalysator A oder mit 25 Gew.-% Katalysator A und 75 Gew.-% Katalysator B oder aus 3 bis 95 Gew.-% Katalysator A im Gemisch mit Katalysator B, C oder D auf Zeolith, porösem Metall, Chromspinell oder Tonerde.Favorable catalysts for the first reaction zone are supported catalysts from catalyst D with 5 to 80, preferably at least 75% by weight of catalyst A. Another favorable catalyst for the first reaction zone consists of a zeolite as support with only catalyst A or with 25 wt .-% of catalyst A and 75 wt .-% of catalyst B or from From 3 to 95% by weight of catalyst A mixed with catalyst B, C or D on zeolite, porous metal, chrome spinel or alumina.

Der Katalysator für die weitere Behandlung der Bodenfraktion ist zweckmäßig ein Gemisch von Katalysator A mit Katalysator B, C oder D, vorzugsweise mit 50 bis 95 Gew.-% Katalysator A. Die Kopffraktion wird zweckmäßig vor dem Hydrieren mit einem mit KOH versetzten Katalysator A, einem mit KHS versetzten Katalysator C, Katalysator B oder einem Gemisch von Katalysator A und B weiter umgesetzt.The catalyst for the further treatment of the soil fraction is suitably a mixture of catalyst A with catalyst B, C or D, preferably with 50 to 95 wt .-% of catalyst A. The top fraction is appropriate before hydrogenation with a KOH-added catalyst A, a KHS-added catalyst C, Catalyst B or a mixture of catalyst A and B further implemented.

Aus der Beschickung kann Vanadium zur Gänze entfernt werden. Das Abtrennen von Nickel wird gefördert, wenn ein Teil des Katalysators als Hydrogensulfid vorliegt. Nickel und Eisen bilden mit den Alkalimetallsulfiden und -hydrogensulfiden Komplexe ähnlich Ferriten. Diese Komplexe werden in Wasser unmittelbar zu unlöslichem Eisenhydroxid oder Nickelhydroxid hydrolysiert, welche als Niederschlag ausfallen.From the feed vanadium can be completely removed. The separation of nickel is promoted when part of the catalyst is present as hydrogen sulfide. Nickel and iron form with the alkali metal sulfides and hydrogen sulfides complexes similar to ferrites. These complexes become immediate in water hydrolyzed to insoluble iron hydroxide or nickel hydroxide, which precipitate.

Im allgemeinen sind die Katalysatoren für die Umsetzung in der zweiten und weiteren Stufen die Hydrogensulfide und die Sulfide, also Monosulfide und Polysulfide der Metalle der Gruppe IA des Periodensystems der Elemente, und werden ausgehend von Alkanollösungen hergestellt. Natrium- und Kaliumsulfidkatalysatoren sind bei weitem am vorteilhaftesten, von welchen beiden Kalium insbesondere bevorzugt wird. Im Reaktor der ersten Stufe kann jedoch auch Rubidium in einem Gemisch aus 40 Gew.-% Rubidiumsulfiden, 26 Gew.-% Kaliumsulfiden und 60 Gew.-% Natriumsulfiden, also in Form der verschiedenen Arten von Sulfiden, vorliegen. Der Bereich der Verhältnisse für die vorhergenannten Mischungen beträgt 1 : 1,5 bis 2,5 : 3,5 bis 4,5, jedoch müssen diese Mischungen in der für den Katalysator A beschriebenen Weise hergestellt werden. Die typischerweise verwendeten Katalysatoren werden in Form der Hydrate verwendet, jedoch liegt ein geringer Teil des Katalysators, u. zw. etwa bis 15 Gew.-% und typischerweise weniger als 10 Gew.-% oder gar weniger als 5 Gew.-%, offensichtlich in Form eines Alkanolats vor. Alkalimetallethionate liegen als Übergangszwischenprodukte ebenfalls vor, Hydrate und Alkanolate dieser Verbindungen sind sehr komplex und unterliegen zu Beginn einer Anzahl von Umwandlungen je nach herrschenden Reaktionsbedingungen. Es scheint, daß die Anwesenheit gemischter Hydrate und Alkoholate für die überragenden Ergebnisse erforderlich ist.In general, the catalysts for the reaction in the second and further stages the hydrogen sulfides and the sulfides, that is, monosulfides and polysulfides of the metals of the group IA of the Periodic Table of the Elements, and are based on Alkanol solutions produced. Sodium and potassium sulfide catalysts are by far the most advantageous of which two  Potassium is particularly preferred. In the reactor of the first However, it is also possible to use rubidium in a mixture of 40% by weight. Rubidiumsulfiden, 26 wt .-% potassium sulfides and 60 wt .-% sodium sulfides, so in the form of the different types of sulphides, available. The range of relationships for the aforementioned Mixtures is 1: 1.5 to 2.5: 3.5 to 4.5, however, these mixtures must be in the for the catalyst A be prepared manner described. The typically used catalysts are in the form of hydrates used, but is a small portion of the catalyst, u. between about 15% by weight and typically less than 10% by weight or even less than 5% by weight, apparently in Form of an alkanolate ago. Alkalimetallethionate are as transition intermediates also, hydrates and alkoxides of these compounds are very complex and subject at the beginning a number of conversions depending on the prevailing reaction conditions. It seems that the presence of mixed Hydrates and alcoholates for the outstanding results is required.

Wenn die Beschickung der ersten Stufen wärmebeständige Bestandteile, u. zw. Asphaltene verschiedener Molekülgröße, Harze und Öle wie Schlammöle, in nennenswerten Mengen von mehr als 50 Gew.-% und, einschließlich einer Fraktion mit einem Siedepunkt von mehr als 583°C, bis zu 95 Gew.-% enthält, wird für die Umsetzung in erster Stufe zumindest ein Teil des oben definierten spezifischen Katalysators, bespielsweise des Katalysators A, benötigt. Je geringer der Anteil der Beschickung an wärmebeständigeren Verbindungen ist, umso weniger Katalysator A ist erforderlich. Auch für die Beschickung 12 a wird der Katalysator A empfohlen. Dieser Katalysator kann in Abhängigkeit von der gewünschten Molekülaufspaltung auch mit Katalysatoren anderer Zusammensetzung kombiniert werden, da hiermit die Molekülaufspaltung ohne Entstehen übermäßiger Mengen an Gas am besten bewirkt wird. Ein anderer Katalysator für die Beschickung 12 a ist der Katalysator B, dem KHS in einer Menge von 5 Gew.-% (auf Basis von elementarem Kalium) zugesetzt wurde oder welcher unter Berücksichtigung der gleichen Mengenanteile durch bis zu 95% des Katalysators A ersetzt wurde. Hinsichtlich der Eignung der Katalysatoren für die Molekülspaltung der wärmebeständigen Verbindungen gilt im allgemeinen die folgende Reihenfolge: Katalysator A (unter Verwendung von Äthanol hergestellte Katalysatoren), Katalysator A (unter Verwendung von Methanol hergestellte Katalysatoren), Katalysator A (unter Verwendung von Methanol und Äthanol hergestellte Katalysatoren), Gemisch aus Katalysator A und Katalysator B (enthält mindestens 50% Katalysator A auf Basis der Mole an Kalium), Katalysator D, Katalysator E (mit einem Zusatz von etwa ¹/₃ Mol KHS), Katalysator B und zuletzt Katalysator C. Selbstverständlich wird durch Erhöhen der Menge an den Katalysatoren zugesetztem KHS deren Krackkapazität erhöht.If the feed of the first stages of heat resistant components, u. between asphaltenes of various molecular size, resins and oils such as sludge oils, in appreciable quantities of more than 50% by weight and, including a fraction having a boiling point higher than 583 ° C, up to 95% by weight Implementation in the first stage at least a portion of the above-defined specific catalyst, recordable example of the catalyst A required. The lower the proportion of feed to more heat resistant compounds, the less catalyst A is required. Also for the feed 12 a catalyst A is recommended. Depending on the desired molecular resolution, this catalyst can also be combined with catalysts of a different composition, since this is the best way of effecting molecular splitting without the formation of excessive amounts of gas. Another catalyst for the feed 12 a is the catalyst B, the KHS in an amount of 5 wt .-% was added (on the basis of elemental potassium), or which has been replaced, taking into account the same proportions by up to 95% of catalyst A , The suitability of the catalysts for the molecular cleavage of the heat-resistant compounds is generally as follows: Catalyst A (catalysts prepared using ethanol), Catalyst A (catalysts prepared using methanol), Catalyst A (using methanol and ethanol Catalysts), mixture of catalyst A and catalyst B (contains at least 50% of catalyst A based on the moles of potassium), catalyst D, catalyst E (with an addition of about ¹ / ₃ mol KHS), catalyst B and finally catalyst C. Of course, by increasing the amount of KHS added to the catalysts, their cracking capacity is increased.

Die Reihenfolge von für das Hydrieren geeigneten Katalysatoren ist folgende: 0,5 Teile Katalysator A + KOH mit zugesetzten weiteren 0,5 Teilen Katalysator A (sehr exotherme Hydrierreaktion), sodann Katalysator C mit zugemischtem KHS (in Anbetracht des geforderten Spaltgrades), Katalysator B + A (50% oder mehr an Katalysator B auf Basis der Mole Kalium) und Katalysator B.The order of catalysts suitable for hydrogenation is the following: 0.5 part of catalyst A + KOH with added another 0.5 parts Catalyst A (very exothermic hydrogenation reaction), then Catalyst C with mixed KHS (considering the required Degree of cleavage), Catalyst B + A (50% or more on catalyst B based on the moles of potassium) and catalyst B.

Beispiel 1Example 1

Ein Asphalten der unten angegebenen Eigenschaften, welches einen hohen Erweichungspunkt von 132,22°C besaß und durch Lösungsmittelextraktion erhalten worden war, wurde in der folgenden Weise behandelt, um das Produkt A zu erhalten. Der Katalysator war der zuvor beschriebene Katalysator A. Wenn das beim Behandeln der Asphaltene in der ersten Stufe erhaltene Produkt in einer zweiten Stufe umgesetzt wurde, wurde in mit B bezeichnetes Produkt erhalten. Die beiden Katalysatoren wurden ohne Träger verwendet. An asphaltene of the properties given below, which had a high softening point of 132.22 ° C and by Solvent extraction was obtained in the treated as follows to obtain the product A. The catalyst was the previously described catalyst A. If that when treating the asphaltenes in the first stage product obtained was reacted in a second stage, was obtained in B labeled product. The two Catalysts were used without support.  

Die obigen Daten lassen deutlich die hinsichtlich der Viskosität und dem spezifischen Gewicht der Produkte erzielbare Verbesserung, die beachtliche Erhöhung des Wasserstoffgehalts und die beachtenswerte Verringerung des Metallgehaltes aus den späteren Fraktionen erkennen.The above data clearly show that in terms of Viscosity and specific gravity of products achievable Improvement, the significant increase in hydrogen content and the noteworthy reduction in metal content recognize from the later fractions.

Die folgenden Beispiele zeigen die erzielten Ergebnisse. Als Beschickungsmaterial wurden durch Lösungsmittelextraktion erhaltene Asphaltene oder oben und in Beispiel 1 angegebenen Art verwendet.The following examples show the results obtained. As a feedstock were by solvent extraction asphaltenes obtained or above and in Example 1 specified type used.

Alle Versuche wurden chargenweise in einem Rührbehälter vorgenommen, dessen Innendurchmesser 15,85 cm und dessen Höhe 25,4 cm betrug. Der Rührbehälter war mit einem Rührer und einem Dampfverteiler ausgestattet. In einem an die städtische Wasserversorgung direkt angeschlossenen Dampfkessel wurde Dampf mit einem Druck von 2,67 bar erzeugt. Der Dampf gelangte über einen Innendurchmesser von 9,53 mm besitzende Leitungen mit Atmosphärendruck zum Dampfverteiler. Der Dampfverteiler besaß einen Durchmesser von etwa 8,89 cm und mehrere Austrittslöcher, welche den Dampf nach oben richteten. Der Verteiler war am Boden des Reaktors angeordnet.All experiments were batchwise in a stirred tank made, whose inner diameter is 15.85 cm and whose height was 25.4 cm. The stirred tank was with a Stirrer and a steam distributor equipped. In one the municipal water supply directly connected Steam boiler became steam at a pressure of 2.67 bar generated. The steam passed over an inner diameter of 9.53 mm lines with atmospheric pressure to the steam distributor. The steam distributor had a diameter of about 8.89 cm and several exit holes, which the steam after directed upwards. The distributor was located at the bottom of the reactor.

Falls ein Katalysator ohne Träger verwendet wurde, war für den Reaktor ein Rührer vorgesehen. Der Motor war unmittelbar oberhalb des Reaktors angeordnet. Der Bereich, in welchem die Rührerwelle in den Reaktor geführt wurde, war durch eine Dichtung abgedichtet. Der Rührer bestand aus Doppelkreisen, die durch abgewinkelte, gekrümmte Schaufeln verbunden waren. Der Rührer konnte durch Körbe ersetzt werden, welche in später noch zu beschreibender Weise mit Trägerkatalysator beschickt waren. Auf der Rührerwelle waren vier mit Trägerkatalysatoren beschickte Körbe angeordnet. Die Körbe ergaben samt der Rührwelle einen Gesamtdurchmesser von nahezu 15,88 cm. Die Körbe waren etwa 15,24 cm hoch und etwa 12,7 mm dick.If a catalyst without carrier was used provided for the reactor a stirrer. The engine was immediate arranged above the reactor. The area, in which the agitator shaft was fed into the reactor was sealed by a gasket. The stirrer consisted Double circles through angled, curved blades were connected. The stirrer could be replaced by baskets be, which in later to be described manner Charge catalyst were charged. On the stirrer shaft were arranged four baskets loaded with supported catalysts. The baskets together with the stirrer shaft gave a total diameter of nearly 15,88 cm. The baskets were about 15.24 cm high and about 12.7 mm thick.

Die Oberseite des Reaktors besaß eine Dichtung, in welcher sich die Rührerwelle drehte, die Steigleitung, welche Destillat vom Kopf des Reaktors abführte, und eine Druckentlastungseinrichtung mit einem Ventil besteht, welches bei einem Druck von mehr als 2,00 bar öffnete. Diese Druckentlastungseinrichtung wurde auch dazu verwendet, den Reaktor mit fester Beschickung zu beschicken.The top of the reactor had a gasket in which the agitator shaft turned, the riser, which distillate  discharged from the head of the reactor, and a pressure relief device with a valve, which at a pressure of more than 2.00 bar opened. This pressure relief device was also used to feed the reactor with solid feed to feed.

In der Regel waren im Deckel des Reaktors zwei Thermoelemente eingesetzt. Ein Thermoelement maß die Temperatur in der unteren Hälfte des Reaktors und das andere Thermoelement maß die Temeratur in der oberen Hälfte des Reaktors.As a rule, two thermocouples were in the lid of the reactor used. A thermocouple measured the temperature in the lower half of the reactor and the other thermocouple measured the temperature in the upper half of the reactor.

Die Steigleitung war etwa 22,86 cm hoch und besaß einen Innendurchmesser von 1,91 cm.The riser was about 22,86 cm high and possessed an inner diameter of 1.91 cm.

Der Reaktor der zweiten Stufe war ein 30,48 cm langer Röhrenreaktor mit einem Innendurchmesser von etwa 3,81 cm. Der Fassungsraum dieses Reaktors betrug 347,5 cm³. Dieser Reaktor war mit drei um den Reaktor herumgewickelten Heizkörpern ausgestattet. Die Temperatur eines jeden Heizkörpers wurde über ein Thermoelement über Regler geregelt, die an einem tragbaren Steuerpult angeordnet waren.The second stage reactor was one 30.48 cm longer Tubular reactor with an inner diameter of about 3.81 cm. The capacity of this reactor was 347.5 cc. This Reactor was with three radiators wound around the reactor fitted. The temperature of each radiator was controlled by a thermocouple via regulators, which were arranged on a portable control panel.

Der Reaktor der zweiten Stufe in Richtung von unten nach oben durchströmende Gase wurden anschließend durch eine Waschflasche mit einem Durchmesser von 40,64 cm geleitet, die nicht mit Wasser gekühlt wurde.The second stage reactor, from bottom to top passing gases were then passed through a wash bottle with a diameter of 40.64 cm, which is not was cooled with water.

Die erste Waschflasche war vertikal angeordnet und an der Unterseite mit einem Auffangkolben von 500 ml ausgestattet. Der Auffangkolben wurde durch einen Mantelheizkörper normalerweise auf 240°C gehalten. Der Boden des Auffangkolbens war mit einem Hahn ausgestattet, um das Produkt abzuziehen. The first wash bottle was arranged vertically and equipped at the bottom with a collecting flask of 500 ml. The collecting flask was passed through a jacket radiator normally kept at 240 ° C. The bottom of the Receiving flask was equipped with a tap to the product deducted.  

An der Oberseite des Auffangkolbens befand sich ein zweiter Kühler (Waschflasche), der parallel zum ersten Kühler (Waschflasche) verlief. Der zweite Kühler wurde nicht mit Wasser gekühlt. Der zweite Kühler war ebenfalls ein Kühler aus Glas mit kugelförmigen Kühlbereichen.At the top of the collecting flask was a second cooler (wash bottle), the parallel to the first cooler (wash bottle) was. The second Cooler was not cooled with water. The second cooler was also a glass cooler with spherical cooling areas.

Ein aus dem zweiten Kühler in Richtung nach unten geneigt verlaufendes Rohr führte zu einem wassergekühlten Kühler. Dieser wassergekühlte Kühler war vertikal angeordnet, etwa 45,72 cm lang und von oben in einen unbeheizten 500-ml-Kolben eingesetzt, der an seiner Unterseite mit einem Ablaßhahn ausgestattet war. Vom zweiten Fitting dieses Kolbens führt parallel und vertikal ein wassergekühlter Kühler weg. Ein weiterer wassergekühlter Kühler war direkt auf diesen Kolben aufgesetzt.One from the second cooler in the downward direction inclined pipe resulted in a water-cooled Cooler. This water-cooled cooler was arranged vertically, about 45.72 cm long and from the top in an unheated 500 ml piston inserted at the bottom with a drain cock was equipped. From the second fitting This piston performs a water-cooled parallel and vertical Cooler way. Another water-cooled radiator was placed directly on this piston.

Der oberste wassergekühlte Kühler war mit einer schräg nach oben verlaufenden Leitung von 30,38 cm ausgestattet. Diese Leitung besaß einen Durchmesser zwischen 12,7 und 19,05 mm. Diese Leitung führt zu einem mit Eis gekühlten Kühler.The top water cooled cooler was with a obliquely upwardly extending pipe of 30.38 cm equipped. This line had a diameter between 12.7 and 19.05 mm. This line leads to one with ice cooled radiator.

Dieser eisgekühlte Kühler war ein doppelwandiges Gefäß, wie es üblicherweise zum Auffangen von Dämpfen vor deren Eintreten in eine Vakuumpumpe verwendet wird. Der innere Behälter enthielt ein Gemisch aus Wasser und Eis, wogegen Gase und Dämpfe durch den Außenmantel des Gefäßes strömten. Die Gase und Dämpfe traten an der Unterseite des Gefäßes ein und an der Oberseite des Gefäßes aus. Der Boden des Behälters besaß ein Auffangabteil mit einem Inhalt von 50 ml. Das Auffangabteil war mit einem Ablaßhahn zum Ablassen von Produkt ausgestattet.This iced cooler was a double-walled one Vessel as it is usually used to catch fumes their entry into a vacuum pump is used. The inner container contained a mixture of water and ice, whereas gases and vapors pass through the outer shell of the vessel streamed. The gases and vapors occurred at the bottom of the On and at the top of the vessel. The Bottom of the container had a collecting compartment with a Content of 50 ml. The collection compartment was with a drain cock equipped for draining product.

Die restlichen Gase und Dämpfe wurden zu einem weiteren Kühler geleitet, der dem eisgekühlten Kühler ähnlich war. Dieser Kühler wurde mit einem Gemisch aus Kohlensäureschnee und 2-Propanol gekühlt. Auch hier wurde das Produkt in einem Auffangabteil aufgefangen, welches unterhalb des Kühlers vorgesehen und mit einem Ablaßhahn ausgestattet war.The remaining gases and vapors became another Cooler passed, similar to the iced cooler was. This cooler was made with a mixture of carbon dioxide snow and 2-propanol cooled. Again, the product became collected in a collecting compartment, which is below the  Radiator provided and equipped with a drain cock was.

Die restlichen Gase und Dämpfe wurden dann mit Kaliumlauge gewaschen, die 6 Mol KOH in 360 ml Wasser gelöst enthielt. Die Gasmenge wurde sodann durch Hindurchleiten der Gase durch eine Gasmeßeinrichtung bestimmt. Nach dieser Messung wurden in Zeitabständen Proben abgezogen und die übrigen Gase in den Abzug geleitet.The remaining gases and vapors were then treated with potassium hydroxide washed, the 6 moles of KOH dissolved in 360 ml of water contained. The amount of gas was then by passing the Gases determined by a gas meter. After this Measurement were taken at intervals samples and the other gases passed into the fume cupboard.

Für die folgenden Versuche wurden 1300 g festes Asphaltene eingewogen und auf für das Beschicken des Reaktors geeignete Korngröße zerkleinert. Unter Schutz gegen Sauerstoff wurde in den zuvor beispielsweise mittels Helium durchgespülten Reaktor ein flüssiger oder fester Katalysator eingebracht. Etwa 40 g des theoretisch wasserfreien Katalysators A wurden in den Reaktor eingeführt.For the following experiments, 1300 g of solid asphaltene were used weighed in and on for loading the reactor crushed suitable particle size. Under protection against oxygen was in the previously purged example by helium Reactor is a liquid or solid catalyst brought in. About 40 g of the theoretically anhydrous catalyst A were introduced into the reactor.

Der Reaktor der zweiten Stufe wurde unter den gleichen Vorsichtsmaßnahmen mit etwa 300 ml eines Trägerkatalysators beschickt. Der Reaktor der zweiten Stufe wurde anfänglich beheizt, um das Wasser sowohl aus dem zeolithischen Träger als auch aus dem Katalysator abzutreiben.The second stage reactor was under the same Precautions with about 300 ml of a Charged catalyst fed. The second stage reactor was initially heated to the water from both the zeolitic Abort carrier as well as from the catalyst.

Nachdem durch Erhitzen des Reaktors der zweiten Stufe auf über 300°C das Wasser aus dem Reaktorraum weitgehend entfernt worden war, wurde der Reaktor der ersten Stufe beheizt.After heating the second stage reactor at over 300 ° C, the water from the reactor room largely was removed, the reactor of the first stage was heated.

Es wurden durch Lösungsmittelextraktion erhaltene Asphaltene mit einem Schmelzpunkt von 93,33°C bzw. 204,44°C verwendet.It was obtained by solvent extraction Asphaltenes with a melting point of 93.33 ° C and 204.44 ° C, respectively used.

Nachdem im Reaktor der ersten Stufe die zum Schmelzen der Aspaltene erforderliche Temperatur erreicht worden war, wurde der Rührer eingeschaltet. In der Regel wurde der Rührer zu Beginn mit einer Drehzahl von etwa 30 bis 60 min-1 betrieben.After the temperature required to melt the column was reached in the reactor of the first stage, the stirrer was switched on. In general, the stirrer was initially operated at a speed of about 30 to 60 min -1 .

Dampf wurde dann zugeführt, wenn im Reaktor der ersten Stufe eine Temperatur von 220°C erreicht worden war. Zu diesem Zeitpunkt sollte der Reaktor der zweiten Stufe eine Temperatur von 424°C erreicht oder sich auf diese Temperatur eingependelt haben.Steam was then fed when in the Reactor of the first stage reaches a temperature of 220 ° C.  had been. At this time, the reactor should be the second stage reaches a temperature of 424 ° C or up have settled this temperature.

Helium wurde in einer Menge von etwa 200 ml/min vor dem Einleiten von Dampf in das System über den Dampfverteiler zugeführt, um die Verteileröffnungen frei zu halten und das System sauerstoffreich zu halten.Helium was in an amount of about 200 ml / min prior to introduction supplied by steam into the system via the steam distributor, to keep the distribution openings free and the system oxygen rich to keep.

Beispiel 2example 2

1300 g durch Lösungsmittelextraktion erhaltener Asphaltene wurden so weit zerkleinert, daß die Teilchen durch eine an der Oberseite des Reaktors vorgesehene Öffnung von 25,4 mm Durchmesser hindurchgeführt werden konnten. Die Asphaltene wurden nicht erhitzt, sondern in fester Form in den Reaktor eingeführt. Der Reaktor wurde nach dem Beschicken mit Helium durchgespült.1300 g of asphaltenes obtained by solvent extraction were crushed so far that the particles through a provided at the top of the reactor opening of 25.4 mm diameter could be passed. The Asphaltenes were not heated, but in solid form introduced into the reactor. The reactor was after loading flushed with helium.

Der verwendete Katalysator war eine in folgender Weise hergestellte Modifikation des Katalysators A. Zu der zuvor beschriebenen Lösung von KOH wurde eine Lösung von 1 Mol KOH in 30 ml H₂O gegeben, worauf die erhaltene Lösung mit Schwefelwasserstoff gesättigt wurde. Die Lösung trennte sich in zwei Schichten, von welchen die obere ein Drittel und die untere zwei Drittel des Gesamtflüssigkeitsstandes ausmachten. Die beiden Schichten wurden voneinander getrennt und getrocknet, worauf die beiden erhaltenen Rückstände wieder miteinander vermischt wurden. Das Gewicht des eingesetzten Katalysators betrug im theoretisch wasserfreien Zustand 40 g.The catalyst used was one in the following manner prepared modification of the catalyst A. To the previously described Solution of KOH became a solution of 1 mol KOH in 30 ml H₂O, whereupon the resulting solution with Hydrogen sulfide was saturated. The solution separated in two layers, of which the upper one third and the bottom two-thirds of the total fluid level accounted for. The two layers were separated and dried, whereupon the two residues obtained were mixed again. The weight of the The catalyst used was theoretically anhydrous Condition 40 g.

Der Reaktor der zweiten Stufe war während des Zusammenbaus der Vorrichtung mit einem auf Zeolith abgeschiedenen Katalysator beschickt worden. Der Reaktor der zweiten Stufe enthielt etwa 300 g Träger und Katalysator. Der Katalysator war der Katalysator D, also K₂S1,5. Für das Anfahren der Anlage war erforderlich, den Reaktor der zweiten Stufe vor dem Beheizen des Reaktors der ersten Stufe auf zumindest 175°C zu erhitzen. The second stage reactor had been charged with a zeolite-deposited catalyst during assembly of the apparatus. The second stage reactor contained about 300 g of carrier and catalyst. The catalyst was the catalyst D, ie K₂S 1.5 . To start the plant, it was necessary to heat the second stage reactor to at least 175 ° C prior to heating the first stage reactor.

Sodann wurde der Reaktor der ersten Stufe erhitzt. Hierbei wurde lediglich die untere Hälfte des Reaktors beheizt, jedoch die obere Hälfte des Reaktors nicht beheizt. Bei 220°C wurde in den Reaktor über den am Boden angeordneten Dampfverteiler eine geringe Menge an Wasserdampf eingeführt.The first stage reactor was then heated. In this case, only the lower half of the reactor was heated, however, the upper half of the reactor is not heated. At 220 ° C was placed in the reactor above the bottom Steam distributor introduced a small amount of water vapor.

Bei Erreichen einer Temperatur von etwa 220°C am Boden des ersten Reaktors setzte langsam und stetig die Produktion eines Kohlenwasserstoffprodukts ein, welches im Kolben unterhalb der wassergekühlten Zwillingskühler kondensiert wurde. Dieses Produkt war jedoch wesentlich schwerer als das bei den Arbeitstemperaturen im Bereich von 390 bis 424°C erhaltene Produkt.When reaching a temperature of about 220 ° C on The bottom of the first reactor slowly and steadily set the Production of a hydrocarbon product, which in the flask below the water-cooled twin cooler was condensed. However, this product was essential heavier than that at working temperatures in the range of Product obtained from 390 to 424 ° C.

Sobald im Boden des Reaktors der ersten Stufe eine Temperatur von 360°C erreicht worden war, ergab sich eine beträchtliche Verbesserung der Produktionsgeschwindigkeit für das Produkt. Die Reaktion wurde exotherm, so daß sich die Temperatur rasch erhöhte und auf etwa 415°C einpendelte. Diese Temperatur wurde ab diesem Zeitpunkt im Boden des Reaktors aufrechterhalten. Die Temperatur am Kopf des Reaktors hatte 360°C erreicht.Once in the bottom of the reactor of the first stage a Temperature of 360 ° C had been achieved, one resulted considerable improvement in production speed for the product. The reaction became exothermic, so that the temperature increased rapidly and leveled off to about 415 ° C. This temperature was from this point in the ground maintained the reactor. The temperature at the head of the Reactor had reached 360 ° C.

Die Temperaturen in den Reaktoren der zweiten Stufe lagen im Bereich von 220 bis 460°C.The temperatures in the reactors of the second stage ranged from 220 to 460 ° C.

Wenn der Inhalt des Reaktors der ersten Stufe mit dem Rührer in Berührung stand, lief das Verfahren im Reaktor der ersten Stufe bei etwa 415°C gleichmäßig ab, wobei die Temperaturen im Reaktor der zweiten Stufe zwischen 440 und 46°C schwankten.If the contents of the first stage reactor with the Stirrer was in contact, the process ran in the reactor the first stage at about 415 ° C evenly, the Temperatures in the second stage reactor between 440 and 46 ° C fluctuated.

Die Menge an Dampf entsprach etwa 20 ml in Dampf übergeführten Wassers je Minute. Gegen Ende des Versuches ließ man am Kopf und am Boden des Reaktors der ersten Stufe die Temperaturen auf 440°C ansteigen.The amount of steam was about 20 ml in steam transferred water per minute. Towards the end of the experiment was left at the top and bottom of the first stage reactor temperatures rise to 440 ° C.

Die oben beschriebene Modifikation des Katalysators A lieferte nahezu kein Gas. Die Menge an Gas betrug weniger als 6 l. Der Hauptanteil des Produktes wurde von einem Bodenprodukt Nr. 2 gebildet, das unterhalb der wassergekühlten Kühler aufgefangen wurde. Dieses Produkt ergab zusammen mit dem im durch Wasser und Eis gekühlten Auffangabteil aufgefangenen Produkt insgesamt 458 g an Produkt mit einer API-Zahl von 23 (Dichte = 0,9158 bei 15,56°C).The above-described modification of the catalyst A provided almost no gas. The amount of gas was less than 6 liters.  The main part of the product was from a bottom product No 2 formed below the water-cooled radiator was caught. This product together with the trapped in the collection compartment cooled by water and ice Product a total of 458 g of product with one API number of 23 (density = 0.9158 at 15.56 ° C).

Das Bodenprodukt Nr. 1, das unterhalb der luftgekühlten Kühler aufgefangen wurde, wog insgesamt 33 g und besaß bei 15,56°C eine Dichte von 0,96587 und eine API-Zahl von 15.The bottom product # 1, which is below the air-cooled radiator weighed a total of 33 g and possessed at 15.56 ° C. a density of 0.96587 and an API of 15.

Unter der mit Trockeneis und 2-Propanol gekühlten kalibrierten Falle wurden 44 ml Bodenprodukte aufgefangen, jedoch konnten nur 28 ml abgezogen werden, da der leichte Schwanz verdampfte. Die API-Zahl dieses leichten Schwanzes betrug 81 bei -10°C (Dichte von 0,6553 bei -10°C). Da der Verdampfungsvorgang rasch abläuft, ist der für die Dichte angegebene Wert sehr ungenau.Under the cooled with dry ice and 2-propanol calibrated trap, 44 ml of bottoms were collected, however, only 28 ml could be withdrawn, as the slight Tail vaporized. The API number of this light tail was 81 at -10 ° C (density of 0.6553 at -10 ° C). Since the evaporation process is quick, which is for the Density indicated value very inaccurate.

Es entstand ein ungewöhnlich leichter Koks, der sich im Reaktor in Form von 50 mm dicken Schichten abschied. Das Volumen dieses Kokses betrug 1800 ml, jedoch betrug das Gewicht dieses Kokses nur 513 g.There was an unusually light coke, the Leave in the reactor in the form of 50 mm thick layers. The volume of this coke was 1800 ml, however The weight of this coke was only 513 g.

Der tote Raum unterhalb des Rührers bewirkte unterhalb der echten Reaktionszone ein verzögertes Verkoken.The dead space below the stirrer caused below the real reaction zone delayed coking.

Die gesamte Umwandlung an erhaltenen Produkten betrug (1045,7/1300) · 100= 80,42%. Die Ausbeute war (Bodenprodukte + Gase) (532,7/1300) · 100 = 40,97%.The total conversion to products obtained was (1045.7 / 1300) x 100 = 80.42%. The yield was (soil products + gases) (532.7 / 1300) x 100 = 40.97%.

Beispiel 3example 3

Bei diesem Beispiel wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 2 gearbeitet, wobei jedoch ein Katalysator in anderer Form verwendet und der Reaktor der ersten Stufe rascher aufgeheizt wurde.In this example, in a similar way as in Example 2, but with one catalyst in another Form used and the reactor of the first stage was heated up faster.

Der für dieses Beispiel verwendete Katalysator A ergab bei seiner Herstellung nur eine einzige Katalysatorschicht, so daß die im obigen Beispiel 2 erforderliche Trennung der zwei entstandenen Schichten während des Trocknens nicht erforderlich war. Bei diesem Versuch wurde eine Temperatur von 420°C aufrechterhalten.The catalyst A used for this example resulted in its production only a single catalyst layer, so that required in Example 2 above Separation of the two layers formed during drying was not required. In this experiment  a temperature of 420 ° C was maintained.

Während der 42 Minuten währenden Versuchsdauer wandelten etwa 40 g theoretisch wasserfreien Katalysators nach Erreichen der Arbeitstemperatur von etwa 420°C eine Beschickung von 1300 g durch Lösungsmittelextraktion erhaltener Asphaltene in folgende Bodenprodukte um:During the 42-minute trial period converted about 40 g theoretically anhydrous Catalyst after reaching the working temperature from about 420 ° C, a feed of 1300 g by solvent extraction obtained asphaltenes in the following soil products around:

  • a) Bodenprodukt Nr. 1, welches unterhalb der luftgekühlten Kühler aufgefangen wurde und insgesamt 29 g Kohlenwasserstoffe mit einer API-Zahl von 11,5 (d = 0,9895 bei 15,56°C) lieferte.a) Bottom product no. 1, which is below the air-cooled Cooler was collected and a total of 29 g Hydrocarbons with an API number of 11.5 (d = 0.9895 at 15.56 ° C).
  • b) Bodenprodukt Nr. 2, welches unterhalb der wassergekühlten Kühler und der mit Wasser und Eis gekühlten Kühler aufgefangen wurde und welches 398 g Kohlenwasserstoffe mit einer API-Zahl von 29 (d = 0,8816 bei 15,56°C) lieferte.b) Bottom Product # 2, which is below the water-cooled Cooler and the cooled with water and ice Cooler was collected and what 398 g of hydrocarbons with an API number of 29 (d = 0.8816 at 15.56 ° C) provided.
  • c) Bodenprodukt Nr. 5, welches unter der mit Trockeneis und 2-Propanol gekühlen Falle in einer Menge von 63 ml aufgefangen wurde und bei Raumtemperatur eine API-Zahl von 83 besaß.c) Bottom Product No. 5, which is under dry ice and 2-propanol cooled trap in an amount of 63 ml was collected and at room temperature an API number of 83 possessed.
  • d) Es wurden insgesamt 135 l Gas erzeugt. Die Gasmenge wurde hinter der Alkalihydroxidwäsche des Gas-Dampf-Gemisches nach der mit Trockeneis und 2-Propanol gekühlten Falle gemessen. Diese Gase wurden nicht analysiert, jedoch ergab sich aus dem Durchschnitt der Gasanalyse ähnlicher Versuche, daß etwa 5 Mol-% an Gasen, die keine Kohlenwasserstoffe sind, wie Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, entstehen. Die restlichen gasförmigen Kohlenwasserstoffe besitzen ein durchschnittliches Molekulargewicht von 49, so daß etwa 280 g gasförmige Kohlenwasserstoffe erhalten wurden.d) A total of 135 liters of gas were produced. The amount of gas was behind the Alkalihydroxidwäsche the gas-steam mixture after being cooled with dry ice and 2-propanol Trap measured. These gases were not analyzed, however resulted from the average gas analysis of similar experiments, that about 5 mole% of gases that are not hydrocarbons such as hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide. The remaining gaseous hydrocarbons have an average molecular weight of 49, so that about 280 g of gaseous hydrocarbons were obtained.
  • e) Bei diesem Versuch entstand ebenfalls der auch beim Versuch gemäß Beispiel 2 entstandene leichte Koks. Das Gewicht des Kokses betrug 489 g.e) This experiment was also the case with the Experiment according to Example 2 resulting light coke. The weight of the coke was 489 g.

Die Produkte wurden in folgenden Mengen erhalten:The products were obtained in the following quantities:

Bodenprodukt Nr. 1|29,0 gBottom Product No. 1 | 29.0 g Bodenprodukt Nr. 2Bottom product no. 2 398,0 g398.0 g Bodenprodukt Nr. 5Bottom product no. 5 41,5 g (gekühlte Falle)41.5 g (cooled trap) Gasegases 280,0 g280.0 g Kokscoke 489,0 g489.0 g insgesamta total of 1238,0 g entsprechend 95,23%.1238.0 g corresponding to 95.23%.

Ausbeute = (Bodenprodukte Nr. 1, 2 und 5 + Gase/Beschickung) · 100 = 57,57%.Yield = (Soil Nos. 1, 2 and 5 + Gases / Feed) · 100 = 57.57%.

Sowohl beim Beispiel 2 als auch beim Beispiel 3 war im Reaktor der zweiten Stufe der Trägerkatalysator völlig sauber und frei von Pech und Kohlenstoff.Both Example 2 and Example 3 was in the second stage reactor the supported catalyst completely clean and free of pitch and carbon.

Der grundlegende Unterschied zwischen den Beispielen 2 und 3 liegt in der wesentlich höheren Gasproduktion beim Beispiel 3.The basic difference between the examples 2 and 3 is the significantly higher gas production at Example 3.

Bei beiden Beispielen trennten sich die Bodenprodukte vom Wasser und kondensierten die Bodenprodukte aus dem Dampf, wobei keine Emulsion entstand.In both examples, the soil products separated from the water and condensed the soil products from the Steam, with no emulsion formed.

Beispiel 4example 4

Bei diesem Beispiel wurde ein Katalysatorgemisch verwendet, welches zu ²/₃ aus dem nicht getrennten Katalysator gemäß Beispiel 2 und zu etwa ¹/₃ aus dem Katalysator gemäß Beispiel 3 (Kaliumbasis) bestand. Der Katalysator wurde ohne Träger in einer Menge von etwa 40 g, als theoretisch wasserfrei gerechnet, verwendet.In this example, a catalyst mixture was used, which to ² / ₃ from the non-separated catalyst according to Example 2 and about ¹ / ₃ from the catalyst according to Example 3 (potassium) existed. The catalyst was without carrier in an amount of about 40 g, as a theoretical anhydrous, used.

Der Reaktor erreichte während dieses Versuches eine Temperatur von 420°C.The reactor reached one during this experiment Temperature of 420 ° C.

Die bei diesem Versuch erhaltenen Produkte waren folgende:The products obtained in this experiment were as follows:

Bodenprodukt Nr. 1Bottom product no. 1 195,8 g (d = 0,9793 bei 15,56°C oder API-Zahl 13)195.8 g (d = 0.9793 at 15.56 ° C or API number 13) Bodenprodukt Nr. 2Bottom product no. 2 309,5 g (d = 0,86 bei 15,56°C oder API-Zahl 33)309.5 g (d = 0.86 at 15.56 ° C or API number 33) Bodenprodukt Nr. 5Bottom product no. 5 28,0 g28.0 g Gasgas 276,4 g (133 l · 0,95/22,4 · 49=276,4 g)276.4 g (133 l x 0.95 / 22.4 x 49 = 276.4 g) Kokscoke 473,0 g473.0 g insgesamta total of 282,7 gg282.7 gg

Umwandlung = (1282,7/1300) · 100 = 98,67%.
Ausbeute (an Bodenprodukten Nr. 1, 2 und 5 und Gasen) = (809,7 g/1300 g) · 100 = 62,28%.
Conversion = (1282.7 / 1300) x 100 = 98.67%.
Yield (on bottoms Nos. 1, 2 and 5 and gases) = (809.7 g / 1300 g) x 100 = 62.28%.

Der Koks war im Raum unterhalb des Rührers entstanden und ein Teil dieses Raumes lag auch unter dem Dampfverteiler.The coke was created in the room below the stirrer and a Part of this room was also under the steam distributor.

Beispiel 5example 5

Der wesentliche Unterschied zwischen diesem Beispiel und den vorhergehenden Beispielen war die Verwendung eines Trägerkatalysators an Stelle des vor Versuchsbeginn zugesetzten trägerlosen Katalysators. Der Katalysator wurde in vier Körben auf einem Sieb aus gesintertem rostfreiem Stahl abgestützt. Der rostfreie Stahl war 3,175 mm dick und wurde in Streifen von 3,175 mm zerschnitten, die ihrerseits in Querrichtung auf Stücke zu 4,763 mm unterteilt wurden. Die Abmessungen des Trägers waren daher 3,175 mm · 3,175 mm · 4,763 mm. Der verwendete Katalysator war der gleiche wie in Beispiel 2.The essential difference between this example and the previous examples was the use of a Supported catalyst in place of the added before the start of the experiment strapless catalyst. The catalyst was in four baskets on a sieve made of sintered stainless steel Steel supported. The stainless steel was 3.175 mm thick and was cut into strips of 3.175 mm, the in turn divided transversely to 4,763 mm pieces were. The dimensions of the carrier were therefore 3.175 mm · 3.175 mm · 4.763 mm. The catalyst used was the same as in Example 2.

Der Trägerkatalysator wurde in Körben mit den Abmessungen 6,35 mm · 63,5 mm · 152,4 mm eingebracht, wobei vier Körbe mit der Rührwelle verbunden wurden, so daß die Körbe bei Drehung der Rührerwelle den Rührer bildeten. Der Trägerkatalysator wurde durch ein Sieb an Ort und Stelle gehalten, und die Drahtnetzkörbe wurden durch einen Rahmen abgestützt.The supported catalyst was in baskets of dimensions 6.35 mm x 63.5 mm x 152.4 mm, with four baskets were connected to the stirring shaft, so that the baskets at Rotation of the agitator shaft formed the stirrer. The supported catalyst was held in place by a sieve, and the wire mesh baskets were supported by a frame.

Bei Verwendung des gleichen Katalysators wie in Beispiel 2 wurde durch Verwendung von wesentlich weniger Katalysator auf dem Träger die Menge an erzeugtem Gas von 135 l auf 90 l verringert. Der größte Teil dieser Gasmenge entstand gegen Ende des Versuches, als die Temperaturen auf 440°C anstiegen.When using the same catalyst as in Example 2 has been reduced by using much less Catalyst on the support the amount of gas produced is reduced from 135 liters to 90 liters. The largest part of this gas quantity originated towards the end of the Try as the temperatures rose to 440 ° C.

Die Drehzahl der Rührerwelle, welche die Körbe mitführte, betrug anfänglich 60 min-1 und wurde während des Versuchs später auf 120 min-1 erhöht.The speed of the agitator shaft carrying the baskets was initially 60 min -1 and later increased to 120 min -1 during the experiment.

Gasgas 187,0 g (90 l Gas · 0,95/22,4 · 49 = 187,0 g)187.0 g (90 l of gas 0.95 / 22.4 x 49 = 187.0 g) Bodenprodukt Nr. 1Bottom product no. 1 407,0 g407.0 g Bodenprodukt Nr. 2Bottom product no. 2 368,0 g368.0 g Bodenprodukt Nr. 5Bottom product no. 5 43,0 g43.0 g Kokscoke 199,5 g199.5 g insgesamta total of 1204,5 g1204.5 g

Die aus durch Lösungsmittelextraktion erhaltenen Asphaltenen bestehende Beschickung wog 1290 g.The obtained from by solvent extraction Asphaltene existing feed weighed 1290 g.

Umwandlung = (1204,5 g/1290 g) · 100 = 93.%
Ausbeute = [(Bodenprodukte Nr. 1, 2 und 5 + Gas)/1290] · 100 = 77,90%.
Conversion = (1204.5 g / 1290 g) x 100 = 93.%
Yield = [(bottom products Nos. 1, 2 and 5 + gas) / 1290] × 100 = 77.90%.

Die API-Zahl der miteinander vereinigten Bodenprodukte Nr. 2 und Nr. 5 betrug 32,0 bei 15,56°C. Das Bodenprodukt Nr. 1 wurde in einen bei 200°C flüssigen Anteil und einen bei 200°C nicht flüssigen Anteil getrennt. Der flüssige Anteil besaß eine berechnete API-Zahl von 5 und wog 228 g und machte damit 56,03% der Gesamtmenge von 407 g an Bodenprodukt Nr. 1 aus. Der Rest war offensichtlich von etwas aufgewerteten Formen der durch Lösungsmittelextraktion gewonnenen Asphaltene gebildet. Eine auf Grund des bei 200°C flüssigen Anteils der Bodenprodukte Nr. 1 durchgeführte neuerliche Berechnung ergab eine Ausbeute bzw. einen Umwandlungsgrad von 64%.The API number of the combined soil products No. 2 and No. 5 was 32.0 at 15.56 ° C. The bottom product No. 1 was in a liquid portion at 200 ° C and a non-liquid portion at 200 ° C separated. The liquid fraction had a calculated API number of 5 and weighed 228 g, accounting for 56.03% of the total 407 g of bottoms no. The rest was obvious from some upgraded forms of solvent extraction formed asphaltenes. One up Reason for the liquid content of the soil products at 200 ° C No. 1, gave a new calculation Yield or a degree of conversion of 64%.

Bei all diesen Berechnungen der Ausbeute und der Anrechenbarkeit wurde von der Annahme ausgegangen, daß 95% des Gases von einem Kohlenwasserstoff mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 49 gebildet wurde.With all these calculations of yield and eligibility was based on the assumption that 95% of the gas from a hydrocarbon with one average molecular weight of 49 was formed.

Beispiel 6example 6

Bei der oben beschriebenen Arbeitsweise gemäß Beispiel 2 wurde eine Beschickung aus einem Gemisch von verschiedene Zusammensetzung besitzenden Rückständen verwendet.In the above described procedure according to example 2 became a load from a mixture of different composition Residues used.

Analyse der Beschickung:Analysis of the feed:

Unter 537,78°C aufgefangene Fraktion|8,6%Fraction collected at 537.78 ° C | 8.6% API-ZahlAPI number 6,66.6 Dichte bei 15,56°CDensity at 15.56 ° C 1,02431.0243 Schwefel, Gew.-%Sulfur,% by weight 3,913.91 Stickstoff, Gew.-%Nitrogen, wt% 0,4780,478 Wasserstoff, Gew.-%Hydrogen, wt.% 10,3510.35 Kohlenstoff, Gew.-%Carbon, wt% 84,7284.72 Sauerstoff, Gew.-%Oxygen,% by weight 0,4710.471 Öle, Gew.-%Oils,% by weight 29,629.6 Harze, Gew.-%Resins,% by weight 57,857.8 Asphaltene, Gew.-%Asphaltenes, wt% 12,612.6 Ramsbottom-Kohlenstoff, Gew.-%Ramsbottom carbon, wt% 21%21%

Metalle:metals:

Vanadium|228 ppmVanadium | 228 ppm Nickelnickel 52 ppm52 ppm Eiseniron 14 ppm14 ppm Natriumsodium 4 ppm4 ppm Viskositätviscosity 1430 cSt bei 27,78°C1430 cSt at 27.78 ° C 250 cSt bei 121,11°C250 cSt at 121.11 ° C Fließpunktfloating point 54,44°C54.44 ° C

Die Beschickung wurde allmählich erhitzt, um solange kein Verkoken verursachen, als das Gemisch noch nicht pumpfähig war oder noch nicht die Reaktionstemperatur von etwa 425°C erreicht hatte. Bei dieser Temperatur wurde die Umsetzung in Anwesenheit des Katalysators und von Wasserdampf durchgeführt. Die Beschickung weg insgesamt 15 650 g.The feed was gradually heated to as long as possible cause no coking than the mixture not yet pumpable or not yet the reaction temperature reached about 425 ° C. At this Temperature was the reaction in the presence of the catalyst and carried out by steam. The loading away a total of 15 650 g.

Der durch ASTM D-1160 und D-1180 definierte Siedepunkt der aus Rückständen bestehenden Beschickung wurde an einer Probe von 200 ml der Beschickung entsprechend der erwähnten Norm ermittelt. Die erhaltenen Daten waren folgende: The boiling point defined by ASTM D-1160 and D-1180 the residue from existing feed was at a Sample of 200 ml of the feed according to the mentioned Standard determined. The data obtained were as follows:  

Dieses Produkt wurde mittels eines Trägerkatalysators in einem Rührreaktor umgewandelt, in welchem der Katalysator in Körben angeordnet war. Der Träger war ein Zeolith und lag in Form von Strangpreßlingen von 3,175 mm vor. Der Katalysator besaß die empirische Formel K₂S1,5 und war der oben hergestellte Katalysator D, dem 5 Gew.-% des Katalysators A zugesetzt worden waren. Die Menge des Katalysators betrug 20,16 g je 220 ml des beschriebenen Trägers.This product was converted by means of a supported catalyst in a stirred reactor in which the catalyst was placed in baskets. The support was a zeolite and was in the form of extrusions of 3.175 mm. The catalyst had the empirical formula K₂S 1.5 and was the catalyst D prepared above, to which 5 wt .-% of the catalyst A had been added. The amount of catalyst was 20.16 g per 220 ml of the described carrier.

Die anfängliche Umwandlung der Beschickung zum ersten Produkt (Kopfprodukt aus dem Reaktor 110) betrug 71% (die miteinander vereinigten Produkte ohne die sehr flüchtigen und in der mit Trockeneis und Isopropanol gekühlten Falle aufgefangenen Materialien, der Gase und jener Bestandteile der Beschickung, die bei einer Temperatur unter 565,56°C abdestilliert werden konnten). Die Kopfprodukte wurden mit den abgetrennten Bodenprodukten mit 98,1% der ursprünglichen Beschickung berechnet, wobei die Restmenge offensichtlich Gase und flüchtige Destillate waren.The initial conversion of the feed to the first product (top product from the reactor 110) 71% (the combined products without the very volatile and in the cooled with dry ice and isopropanol Trap trapped materials, gases and  those ingredients of the feed that are at a temperature could be distilled off under 565.56 ° C). The top products were with the separated soil products with 98.1% of the original Charge calculated, with the remaining amount obviously gases and volatile distillates were.

Eine 7 g H₂O enthaltende Probe zu 1392 g der Kopfprodukte aus den Reaktoren 110 und 117 (welche jedoch die oben erwähnten Kondensate nicht enthielt) besaß folgende Siedeanalyse:A 7 g H₂O containing sample to 1392 g of the overheads from the reactors 110 and 117 (which, however, did not contain the above-mentioned condensates) had the following boiling analysis:

Anfänglicher Siedepunkt bis 182,22°C: 71,6 g oder 5,24 Gew.-%Initial boiling point to 182.22 ° C: 71.6 g or 5.24 wt%

182,22 bis 342,33°C182.22 to 342.33 ° C 203,4 g oder 14,89 Gew.-%203.4 g or 14.89 wt% 343,33 bis 537,78°C343.33 to 537.78 ° C 1084,1 g oder 79,36 Gew.-%1084.1 g or 79.36% by weight

Das Produkt aus dem Reaktor 110 und 117 hatte einen Siedebeginn bei 182,22°C und besaß folgende Eigenschaften:The product from the reactor 110 and 117 had a boiling point at 182.22 ° C and had the following properties:

API-ZahlAPI number 54,554.5 Dichte bei 15,56°CDensity at 15.56 ° C 0,7608.7608 Viskositätviscosity 0,72 cSt bei 37,78°C0.72 cSt at 37.78 ° C 0,568 cSt bei 65,56°C0.568 cSt at 65.56 ° C Aschegehaltash content 0,009 Gew.-%0.009% by weight Stickstoffgehaltnitrogen content 0,05 Gew.-%0.05% by weight Schwefelgehaltsulfur content 1,0 Gew.-%1.0% by weight

Die zwischen 182,22 und 337,78°C siedende Fraktion besaß folgende Eigenschaften:The fraction boiling between 182.22 and 337.78 ° C had the following properties:

API-Zahl|34,2API number | 34.2 Dichtedensity 0,8540 bei 15,56°C0.8540 at 15.56 ° C Wasserwater 0,002 Gew.-%0.002% by weight Fließpunktfloating point -28,89°C-28.89 ° C Viskositätviscosity 2,57 cSt bei 37,78°C2.57 cSt at 37.78 ° C 1,61 cSt bei 71,11°C1.61 cSt at 71.11 ° C Schwefelsulfur 2,18 Gew.-%2.18% by weight Ascheash 0,01 Gew.-%0.01% by weight

Die zwischen 343,33°C und dem Siedeende siedende Fraktion besaß folgende Eigenschaften:The boiling between 343.33 ° C and the boiling end  Fraction had the following properties:

API-Zahl|17,8API number | 17.8 Dichtedensity 0,9478 bei 15,56°C0.9478 at 15.56 ° C Fließpunktfloating point 46,11°C46.11 ° C Viskositätviscosity 37,34 cSt bei 65,56°C37.34 cSt at 65.56 ° C 12,05 cSt bei 98,89°C12.05 cSt at 98.89 ° C KohlenstoffgehaltCarbon content 85,03 Gew.-%85.03% by weight WasserstoffgehaltHydrogen content 11,55 Gew.-%11.55% by weight Stickstoffgehaltnitrogen content 0,26 Gew.-%0.26% by weight Conradson-KohlenstoffConradson Carbon 2,56 Gew.-%2.56% by weight

Der bei Temperaturen oberhalb 565,56°C erhaltene Rückstand enthielt:The obtained at temperatures above 565.56 ° C. Residue contained:

Vanadium|5,6 ppmVanadium | 5.6 ppm Eiseniron 48,6 ppm48.6 ppm Natriumsodium 8,2 ppm8.2 ppm Kaliumpotassium 22,3 ppm22.3 ppm Nickelnickel 0,48 ppm0.48 ppm

Die Eigenschaften der Fraktion mit einem Siedepunkt von 343,33°C und darüber, waren folgende:The properties of the fraction with a boiling point of 343.33 ° C and above, were the following:

Siedebeginn bei 344,44°C und folgende Ausbeuten:Initial boiling point at 344.44 ° C and the following yields:

10% bis 388,89°C
20% bis 416,67°C
30% bis 453,33°C
40% bis 470°C
50% bis 478,89°C
60% bis 497,78°C
70% bis 508,89°C
80% bis 524,44°C
90% bis 547,78°C
Siedeende 565,56°C
bei einer Ausbeute von 94,4%.
10% to 388.89 ° C
20% to 416.67 ° C
30% to 453.33 ° C
40% to 470 ° C
50% to 478.89 ° C
60% to 497.78 ° C
70% to 508.89 ° C
80% to 524.44 ° C
90% to 547.78 ° C
Boiling point 565.56 ° C
at a yield of 94.4%.

Der K-Faktor der oberhalb 343,33°C übergehenden Kopffraktion aus dem Reaktor 110 (Hydrieren als letzte Stufe) betrug 11,71.The K factor of the overhead fraction above 343.33 ° C from reactor 110 (final stage hydrogenation) was 11.71.

Die bei 212 a gewonnenen Bodenprodukte aus dem Reaktor 110 der ersten Stufe wurden chargenweise zurückgeführt, wenn eine genügende Menge abgewogen worden war. Der Katalysator für die Beschickung 212 a war der auf Stahlsiebteilchen der Abmessungen 3,175 mm · 6,35 mm · 4,76 mm abgeschiedene Katalysator A und enthielt bei einem Gesamtvolumen von 200 ml 15,7 g Katalysator. Insgesamt wurden 1286 g Probe eingesetzt. Die Gesamtausbeute betrug 750,7 g (einschließlich von 8 g aus der Trockeneisfalle anfallendem Produkt ohne Gas). Etwa 29% der Beschickung wurden als Bodenprodukte gewonnen. Die Analyse der Beschickung 112 a (Bodenprodukte) war folgende:The bottom products recovered from the first stage reactor 110 at 212 a were returned in batches when a sufficient amount had been weighed. The catalyst for the feed 212 a was the Stahlsiebteilchen on the dimensions of 3.175 mm x 6.35 mm x 4.76 mm deposited Catalyst A and contained in a total volume of 200 ml 15.7 g catalyst. A total of 1286 g of sample were used. The total yield was 750.7 g (including 8 g of dry ice product without gas). About 29% of the feed was recovered as bottoms. The analysis of the feed 112 a (bottoms) was as follows:

Kohlenstoffcarbon 84,78 Gew.-%84.78% by weight Wasserstoffhydrogen 8,74 Gew.-%8.74% by weight Ascheash 0,98 Gew.-%0.98% by weight Schwefelsulfur 4,64 Gew.-%4.64% by weight Conradson-KohlenstoffConradson Carbon 40,57 Gew.-%40.57% by weight

Es wurden etwa 48,4% der Beschickung umgewandelt.About 48.4% of the feed was converted.

Die miteinander vereinigten gewonnenen Produkte besaßen folgende Eigenschaften:The united won products possessed following properties:

Kohlenstoffcarbon 82,24 Gew.-%82.24% by weight Wasserstoffhydrogen 11,95 Gew.-%11.95% by weight Sauerstoffoxygen 0,64 Gew.-%0.64% by weight Wasserwater 2,8 Gew.-%2.8% by weight

Die einen Siedebereich von 182,22 bis 343,33°C besitzenden Fraktion besaß folgende Eigenschaften:They have a boiling range of 182,22 to 343,33 ° C Fraction had the following properties:

API-Zahl|27,2API number | 27.2 Fließpunktfloating point -26,11°C-26.11 ° C Viskositätviscosity 8,533 cSt bei 37,78°C8.533 cSt at 37.78 ° C 4,028 cSt bei 65,56°C4.028 cSt at 65.56 ° C Stickstoffnitrogen 0,17 Gew.-%0.17% by weight Wasserwater 2,8 Gew.-%2.8% by weight

Die einen Siedebereich von 343,33°C bis zum Siedeende besitzende Fraktion besaß folgende Eigenschaften: The boiling range of 343.33 ° C until the end of boiling owning fraction possessed the following characteristics:  

API-Zahl|17,4API number | 17.4 Dichtedensity 0,9444.9444 Fließpunktfloating point 35°C35 ° C Viskositätviscosity 21,54 cSt bei 65,56°C21.54 cSt at 65.56 ° C 7,989 cSt bei 98,89°C7.989 cSt at 98.89 ° C Kohlenstoffcarbon 84,7 Gew.-%84.7% by weight Wasserstoffhydrogen 11,27 Gew.-%11.27% by weight Sauerstoffoxygen 0,66 Gew.-%0.66% by weight Conradson-KohlenstoffConradson Carbon 2,2 Gew.-%2.2% by weight Stickstoffnitrogen 0,27 Gew.-%0.27% by weight Vanadiumvanadium 3,5 ppm3.5 ppm Eiseniron 7,6 ppm7.6 ppm Natriumsodium 1,6 ppm1.6 ppm Kaliumpotassium 10,3 ppm10.3 ppm Nickelnickel 0,45 ppm0.45 ppm

Destillationsrückstanddistillation residue

Kohlenstoffcarbon 85,22 Gew.-%85.22% by weight Wasserstoffhydrogen 11,06 Gew.-%11.06% by weight Sauerstoffoxygen 0,49 Gew.-%0.49% by weight Natriumsodium 3,07 ppm3.07 ppm Vanadiumvanadium nicht bestimmtnot determined Nickelnickel 0,344 ppm0.344 ppm Eiseniron 4,6 ppm4.6 ppm Kaliumpotassium 27,4 ppm27.4 ppm

Das oberhalb 343,33°C übergehende Produkt (aus der Beschickung 112 a) besaß für eine Probe von 191 g, von welchen 163 g über Kopf abgezogen wurden, folgende Siedeanalysen: es handelte sich um eine Probe von 175 ml bei 15,56°C. Die aufgefangenen Fraktionen waren folgende:The product passing above 343.33 ° C (from feed 112a ) had the following boiling analyzes for a sample of 191 g, of which 163 g was withdrawn overhead: it was a 175 ml sample at 15.56 ° C. The collected fractions were as follows:

10% bis 343,3°C
20% bis 412,78°C
30% bis 443,33°C
40% bis 465,56°C
50% bis 486,11°C
-
-
80% bis 554,44°C
85% bis 565,56°C
10% to 343.3 ° C
20% to 412.78 ° C
30% to 443.33 ° C
40% to 465.56 ° C
50% to 486.11 ° C
-
-
80% to 554.44 ° C
85% to 565.56 ° C

Dieses Destillationsprodukt besaß bei 15,56°C eine API-Zahl von 20,0, und das Rückstandsprodukt besaß eine API-Zahl von 16,4. Der niedrige Metallgehalt und die ziemlich hohe API-Zahl macht diesen Rückstand zu einer guten Beschickung, beispielsweise für das katalytische Kracken.This distillation product had at 15.56 ° C a API number of 20.0, and the residue product had one API number of 16.4. The low metal content and the pretty high API number makes this residue a good one Feed, for example for catalytic cracking.

Der etwa 15% ausmachende Rückstand bildete das Bodenprodukt im Reakionsgefäß 130. Seine Analyse war folgende:The residue constituting about 15% formed the bottom product in the reaction vessel 130 . His analysis was as follows:

Kohlenstoffcarbon 83,99 Gew.-%83.99% by weight Wasserstoffhydrogen 6,88 Gew.-%6.88% by weight Sauerstoffoxygen 2,9 Gew.-%2.9% by weight Wasserwater 0,05 Gew.-%0.05% by weight

Bezogen auf die 58,37%ige Umwandlung (gewonnenes Produkt dividiert durch das Gewicht der mit 83% anrechenbaren Beschickung) (Rücklauf der Bodenprodukte aus dem Reaktor 110, Beschickung 112 a) und auf die Kopfprodukte des Reaktors 110 betrug die Gesamtumwandlung, ohne Berücksichtigung der Flüssigkeiten in der letzten Trockeneisfalle und der mit den Kopfprodukten des Reaktors 110 abgezogenen Gase sowie der mutmaßlich destillierbaren Produkte (welche mutmaßlich noch in der Beschickung enthalten sind und unter 565,56°C destillieren), 87,9%, jedoch war die tatsächliche Ausbeute noch höher, wenn die Gase und die in der Trockeneisfalle aufgefangenen Produkte mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 49 in Rechnung gestellt werden.Based on the 58.37% conversion (product recovered divided by the weight of the 83% feed) (reflux of the bottom products from reactor 110 , feed 112 a) and the overheads of reactor 110 , the total conversion was Liquids in the last dry ice trap and the gases withdrawn with the top products of the reactor 110 as well as the presumably distillable products (which are presumed to still be in the feed and distill below 565.56 ° C) were 87.9%, but the actual yield was still higher if the gases and products trapped in the dry ice trap are charged with an average molecular weight of 49.

Die Ausbeuten wurden auf die Gesamtmenge an eingesetztem Ausgangsmaterial bezogen.The yields were based on the total amount of starting material used based.

Claims (6)

1. Verfahren zum Umwandeln von Erdöl oder Erdölrückständen in Produkte niedrigerer Viskosität und/oder stärker hydrierter Produkte in Anwesenheit eines Alkalisulfidkatalysators ohne Zusatz von gasförmigem Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer ersten Reaktionszone in Anwesenheit von Wasserdampf und eines zusätzlichen Katalysators das Erdöl oder die Erdölrückstände bei einer Temperatur von 160 bis 650°C und einem Druck bis zu 10 bar umsetzt, wobei der zusätzliche Katalysator aus mindestens 5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Katalysatormenge, einer mit Schwefelwasserstoff gesättigten Lösung von 0,5 bis 2 Mol Alkalihydroxid in einem Mol Methanol, Äthanol, 1-Propanol, 1-Butanol oder Gemischen hiervon, ggf. mit einem Gehalt an Wasser besteht, das aus der ersten Reaktionszone abgezogene Reaktionsprodukt in eine dampf- und gasförmige Produkte enthaltende Kopffraktion und eine Bodenfraktion trennt und die Bodenfraktion entweder in die erste Reaktionszone zurückführt oder in Anwesenheit von Wasserdampf und der obigen beiden Katalysatoren bei der obigen oder einer geringeren Temperatur und dem obigen Druck umsetzt.A process for converting petroleum or petroleum residues into lower viscosity products and / or more hydrogenated products in the presence of an alkali sulfide catalyst without the addition of gaseous hydrogen, characterized in that in a first reaction zone in the presence of water vapor and an additional catalyst, the petroleum or oil Petroleum residues at a temperature of 160 to 650 ° C and a pressure of up to 10 bar, wherein the additional catalyst from at least 5 wt .-%, based on the total amount of catalyst, a saturated with hydrogen sulfide solution of 0.5 to 2 moles of alkali metal hydroxide in one mole of methanol, ethanol, 1-propanol, 1-butanol or mixtures thereof, optionally containing water, separating the reaction product withdrawn from the first reaction zone into a top fraction containing vapor and gaseous products and the bottoms fraction either back to the first reaction zone kführ or in the presence of water vapor and the above two catalysts at the above or lower temperature and the above pressure. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kopffraktion des Reaktionsproduktes der ersten Reaktionszone direkt oder nach Abkühlen in wenigstens einer weiteren Reaktionszone in Gegenwart von Wasserdampf und eines Trägerkatalysators mit Alkalihydrogensulfid, -sulfid, -polysulfid, -sulfidhydrat und/oder -polysulfidhydrat unter Verringerung der Bromzahl hydiert.2. The method according to claim 1, characterized in that one the top fraction of the reaction product of the first reaction zone directly or after cooling in at least one another reaction zone in the presence of water vapor and a supported catalyst with alkali hydrogen sulfide, sulfide, polysulfide, sulfide hydrate and / or polysulfide hydrate Reduction of bromine number hydrogenates. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bodenfraktion des Reaktionsproduktes der ersten Reaktionszone bei einer Temperatur von 360 bis 440°C umsetzt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized that the bottom fraction of the reaction product of the first Reaction zone at a temperature of 360 to 440 ° C converts. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in der ersten Reaktionszone und bei der Umsetzung der Bodenfraktion des Reaktionsproduktes der ersten Reaktionszone adiabatisch bei einer Temperatur bis zu 560°C arbeitet.4. The method according to claim 1, characterized in that one in the first reaction zone and in the reaction of the bottom fraction the reaction product of the first reaction zone works adiabatically at a temperature up to 560 ° C. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man in der ersten Reaktionszone bei einer Temperatur von 320 bis 450°C umsetzt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized that in the first reaction zone at a Temperature of 320 to 450 ° C implemented. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man in Anwesenheit von wenigstens 27 Gew.-% Wasserdampf, bezogen auf die Beschickungsmenge, arbeitet.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in the presence of at least 27% by weight Steam, based on the feed rate, works.
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