DE60104835T2 - Weichmachungsverfahren für fischer-tropschwachsen durch hydrobehandlung unter milden bedingungen - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft die Herstellung und die Verarbeitung von höheren Kohlenwasserstoffen, insbesondere Paraffinen, die als Beschichtungsmaterialien gebräuchlich sind, in Kerzen und in einer weiten Auswahl von Anwendungen, die Nahrungsmittel- und Arzneimittelanwendungen einschließen, die Paraffine mit hoher Reinheit erfordern. Spezieller bezieht sich diese Erfindung auf die Herstellung von Wachsprodukten mit hohem Paraffingehalt, die durch die Reaktion von Kohlenmonoxid und Wasserstoff hergestellt werden, dem Fischer-Tropsch-Verfahren. Bevorzugter bezieht sich diese Erfindung auf ein katalytisches Verfahren, bei dem das rohe Fischer-Tropsch-Wachs einem milden Hydrobehandlungs-Verfahren unterworfen wird, das zu einem Kohlenwasserstoffwachsprodukt hoher Reinheit mit der erwünschten Härte führt, ohne dass weitere Verarbeitung notwendig ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die katalytische Herstellung von höheren Kohlenwasserstoff enthaltenden Materialien aus Synthesegas, d.h. Kohlenmonoxid und Wasserstoff, gewöhnlich als Fischer-Tropsch-Verfahren bekannt, ist seit vielen Jahren wirtschaftlich genutzt worden. Solche Verfahren beruhen auf besonders ausgebildete Katalysatoren.
  • Die ursprünglichen Katalysatoren zur Fischer-Tropsch-Synthese waren typischerweise Metalle der Gruppe VIII, insbesondere Kobalt und Eisen, die dem Verfahren mit den Jahren angepasst worden sind, um höhere Kohlenwasserstoffe herzustellen. Mit der Entwickelung der Technologie wurden diese Katalysatoren weiter verfeinert und wurden durch andere Metalle erweitert, die wirken, um deren Aktivität als Katalysatoren zu fördern. Diese Fördermetalle beinhalten Metalle der Gruppe VIII wie Platin, Palladium, Ruthenium und Iridium, andere Übergangsmetalle wie Rhenium und Hafnium sowie Alkalimetalle. Die Wahl eines besonderen Metalls oder einer besonderen Legierung zur Herstellung eines für die Fischer-Tropsch-Synthese zu verwendenden Katalysators, wird in einem großen Maß von dem gewünschten Produkt oder den gewünschten Produkten abhängen.
  • Die Produkte aus einer Kohlenwasserstoffsynthese müssen für eine Vielzahl von Anwendungen brauchbar sein. Das paraffinhaltige Produkt einer Kohlenwasserstoff-Synthese, insbesondere das Produkt aus einem Kobalt-basierenden Katalyseverfahren, enthält einen hohen Anteil an normalen Paraffinen. Es ist im Allgemeinen bekannt, das Paraffinwachs, das aus dem Fischer-Tropsch-Verfahren erhalten wird, katalytisch in niedriger siedende paraffinische Kohlenwasserstoffe umzuwandeln, die in den Siedebereich von Benzin und Mitteldestillat fallen, in erster Linie durch Wasserstoffbehandlung, z.B. Hydrobehandlung, Hydroisomerisation und Hydrocracking. Jedoch fahren neue Märkte fort, den Bedarf an Erdöl und synthetischen Wachsen auszuweiten. Die verschiedenartigen und wachsenden Nutzungen für die Wachse, z.B. für Nahrungsmittelbehälter, Wachspapier, Beschichtungsmaterialien, elektrische Isolatoren, Kerzen, Zeichenstifte, Marker, kosmetische Mittel usw. haben dieses Material von einer Nebenproduktklasse zu einer Produktklasse mit vielen Anwendungen angehoben.
  • Strenge Anforderungen sind durch regulierende Behörden wie die FDA der Vereinigten Staaten und die SCF in der Europäischen Union gesetzt worden, die ein Paraffin erfüllen soll, insbesondere wenn das Paraffin für Nahrungsmittel- oder Wirkstoffanwendungen verwendet werden soll. Ferner ist es eine herausfordernde Aufgabe für die Rohölraffinerierer, jene Anforderungen zu erfüllen. Erdölparaffine, die sich von Rohöl abgeleiten, haben oft eine dunkle Farbe, schlechten Geruch und eine Vielzahl von Verunreinigungen, was wesentlich weiteres Raffinieren erfordert, insbesondere wenn das Paraffin in Nahrungsmittel- oder Arztneimittelanwendungen verwendet werden soll, die hochraffiniertes Paraffin erfordern, um die regulierenden Behörden zu befriedigen. Die Anwesenheit von Schwefel, Stickstoff und aromatischen Bestandteilen, die eine gelbliche oder bräunliche Farbe herbeiführen, ist unerwünscht, weil sie beträchtliche Gesundheitsrisi ken darstellen können. Verstärkte Techniken für das Raffinieren von Paraffin sind erforderlich, um thermische Eigenschaften und Lichteigenschaften, Ultraviolettstabilität, Farbigkeit, Lagerstabilität und Oxidationsbeständigkeit der Endprodukte zu verbessern. Typischerweise werden solche Paraffine einem Paraffinentfärbungsverfahren unterworfen, das gewöhnlich als Paraffin-Finishing bezeichnet wird. Solche Verfahren sind Teil eines zeitraubenden und teuren Prozesses und haben eine nachteilige Wirkung auf die Lichtundurchlässigkeit, die bei einer Reihe von Anwendungen wünschenswert ist, wo hochwertige Wärme- und Lichteigenschaften, Ultraviolettstabilität, Farbigkeit und Lagerstabilität erwünscht sind. Diese Anwendungen beinhalten Beschichtungsmaterialien, Zeichenmaterialien, Marker, kosmetische Mittel, Kerzen, elektrische Isolatoren und dergleichen als auch Nahrungsmittel- und Artzneimittelanwendungen, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Paraffine, die durch Hydrierung von Kohlenmonoxid mittels Fischer-Tropsch-Verfahren hergestellt werden, haben viele wünschenswerte Eigenschaften, die sie gegenüber Erdölparaffinen in vielerlei Hinsicht überlegen machen. Sie haben hohe Paraffingehalte und sind im Wesentlichen frei von irgendwelchen Schwefel, Stickstoff und aromatischen Verunreinigungen, die in Erdölparaffinen gefunden werden. Jedoch können unbehandelte Fischer-Tropsch-Wachse eine kleine aber wesentliche Menge Olefine und sauerstoffhaltige Verbindungen (z.B. langkettige primäre Alkohole, Säuren und Ester) enthalten, die in bestimmten Umgebungen Korrosion verursachen können. Daher durchlaufen Fischer-Tropsch-Wachse typischerweise eine Art von Hydroverfahren, um hohe Reinheit zu erhalten.
  • Außerdem sind Fischer-Tropsch-Wachse härter als herkömmliche Erdölparaffine. Die Härte von Paraffinen und Paraffinmischungen, die durch Nadelpenetration gemessen wird, kann beträchtlich schwanken. Die Härte von Paraffinen wird im Allgemeinen durch den Nadelpenetrationstest ASTM D 1321 gemessen. Im Allgemeinen ist die Härte von Fischer-Tropsch-Wachsen ein Vorteil, da ein Engpass an qualitativ hochwertigen harten Paraffinwachsen besteht. Jedoch könnte eine solche Härte die Nützlichkeit der unbehandelten Fischer-Tropsch-Wachse bei bestimmten Anwendungen begrenzen. Somit wäre es wünschenswert, ein Verfahren bereitzustellen, bei dem die Härte dieser Paraffine während des Hydroverfahrens innerhalb gewünschter Bereiche wirksam eingestellt werden könnte.
  • Die EP-A-435 619 liefert ein Verfahren zur Hydroisomerisierung von Erdöl oder synthetischem Paraffinwachs mit einem besonderen Katalysator, der eine Hydrierkomponente und ein geschichtetes Titanat umfasst, das ein interspatiges polymeres Oxid wie Siliciumoxid enthält.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist auf ein mildes Hydrobehandlungsverfahren gerichtet, das sauerstoffhaltige Verbindungen und Olefine und irgendwelche aromatischen Verbindungen entfernt, die aus einem Fischer-Tropsch-Wachs stammen können, während gleichzeitig die Härte verringert werden kann, wobei die Notwendigkeit weiterer Verarbeitung begrenzt oder ausgeschlossen wird.
  • Das Verfahren bezieht die Herstellung eines rohen Fischer-Tropsch-Wachses in einem Kohlenwasserstoffsyntheseverfahren und dann das Vorbeileiten des Rohparaffins über einen Hydroisomerisationskatalysators unter milden Bedingungen ein, sodass die chemischen Umwandlungen (z.B. Hydrierung und milde Isomerisation) stattfinden, während weniger als 10% Siedepunktumwandlung (Hydrocracking) stattfindet, womit die Gesamtausbeute des Paraffinproduktes beibehalten wird.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein rohes Fischer-Tropsch-Wachs mittels Kohlenwasserstoffsynthese formuliert und die Paraffinhärte, wie sie durch die ASTM Standard-Test-Methode für Nadelpenetration von Wachsen (ASTM D-1321) definiert ist, wird auf den für die Endanwendungen be vorzugten Bereich eingestellt, während gleichzeitig unerwünschte Verunreinigungen wie sauerstoffhaltige Verbindungen (z.B. primäre Alkohole), Olefine und Spuren von aromatischen Verbindungen, falls vorhanden, entfernt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein Schema eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Das Fischer-Tropsch-Verfahren kann eine große Vielzahl von Materialien in Abhängigkeit vom Katalysator und den Verfahrensbedingungen herstellen. Das paraffinhaltige Produkt eines Kohlenwasserstoffsyntheseprodukts, besonders das Produkt aus einem auf Kobalt basierenden Katalyseverfahren, enthält einen hohen Anteil an normalen Paraffinen. Kobalt ist ein bevorzugtes Fischer-Tropsch-Katalysemetall, da es für den Zweck der vorliegenden Erfindung wünschenswert ist, mit einem Fischer-Tropsch-Wachsprodukt mit einem hohen Anteil eines hochmolekularen linearen C20 +-Paraffins zu starten.
  • Ein bevorzugter Fischer-Tropsch-Reaktor zur Herstellung des Rohparaffins der vorliegenden Erfindung ist der Aufschlämmungs-Blasensäulenreaktor. Dieser Reaktor ist ideal für die Durchführung von hochexothermen, dreiphasigen katalytischen Reaktionen geeignet. In solchen Reaktoren (die auch Katalysatorauffrischungs-/Rückführungsmittel, wie in der US-A-5 260 239 gezeigt, beinhalten können) wird der Festphasenkatalysator dispergiert oder durch eine Gasphase in einer flüssigen Phase in Suspension gehalten, wobei die Gasphase kontinuierlich durch die flüssige Phase sprudelt, wodurch eine Aufschlämmung geschaffen wird. Die in solchen Reaktoren verwendeten Katalysatoren können entweder Massekatalaysatoren oder bestimmte Arten von trägergestützen Katalysatoren sein.
  • Der Katalysator in einer Aufschlämmungsphasen-Fischer-Tropsch-Reaktion, der in der vorliegenden Erfindung von Nutzen ist, ist bevorzugt ein Kobalt-, vorzugsweise ein Kobalt-Rhenium-Katalysator. Die Reaktion wird bei Drücken und Temperaturen gefahren, wie sie in dem Fischer-Tropsch-Verfahren typisch sind, d.h. Temperaturen im Bereich von 190°C bis 235°C, bevorzugt von 195°C bis 225°C. Das Einsatzmaterial kann z.B. mit einer linearen Geschwindigkeit von wenigstens 12 cm/s zugeführt werden, bevorzugt bei 12 cm/s bis 23 cm/s. Ein bevorzugtes Verfahren für das Betreiben eines Aufschlämmungsphasen-Fischer-Tropsch-Reaktors ist in der US-A-5 348 982 beschrieben.
  • Ein bevorzugtes Fischer-Tropsch-Verfahren ist eines, das einen nicht-konvertierenden (d.h. ohne Fähigkeit Wassergas zu konvertieren) Katalysator verwendet. Nicht-konvertierende Fischer-Tropsch-Reaktionen sind Fachleuten gut bekannt und können durch Bedingungen charakterisiert werden, die die Bildung von CO2 durch Produkte minimieren. Nicht-konvertierende Katalysatoren schließen z.B. Kobalt oder Ruthenium oder deren Mischungen, bevorzugt Kobalt und vorzugsweise trägergestütztes gefördertes Kobalt ein, wobei der Förderer Zirkonium oder Rhenium, bevorzugt Rhenium ist. Solche Katalysatoren sind gut bekannt, und ein bevorzugter Katalysator ist sowohl in der US-A-4 568 663 als auch in der EP-A-0 266 898 beschrieben.
  • Durch Kraft des Fischer-Tropsch-Verfahrens enthalten die gewonnenen paraffinartigen C20 +-Kohlenwasserstoffe im Siedebereich 371°C+ weder Schwefel noch Stickstoff. Diese Heteroatom-Verbindungen sind für Fischer-Tropsch-Katalysatoren Gift und werden aus dem methanhaltigen Naturgas entfernt, welches bequemerweise zur Bereitstellung der Synthesegaseinsatzmaterial für das Fischer-Tropsch-Verfahren verwendet wird. Geringe Mengen von Olefinen als auch einige sauerstoffhaltige Verbindungen, Alkohole und Säuren eingeschlossen, werden beim Fischer-Tropsch-Verfahren hergestellt.
  • Das Rohparaffinprodukt der Fischer-Tropsch-Synthese wird einem milden Hydroisomerisationsverfahren unterworfen. Der gesamte flüssige Ausfluss des Syntheseverfahrens kann aus dem Reaktor entzogen werden und direkt zur Hydroisomerisationsstufe geleitet werden. In einer anderen Ausführung können nichtumgewandelter Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Wasser, das während der Synthese gebildet wird, vor der Hydroisomerisationsstufe entfernt werden. Produkte geringen Molekulargewichts aus der Synthesestufe, insbesondere die C4-Fraktion, z.B. Methan, Ethan und Propan können, falls erwünscht, ebenfalls vor der Hydroisomerisationsbehandlung entfernt werden. Die Trennung kann bequemerweise durch Verwendung von gut bekannten Destillationstechniken bewirkt werden. In einer weiteren Ausführung wird eine Paraffinfraktion, die bei Normaldruck typischerweise oberhalb 371°C siedet, aus dem Kohlenwasserstoffprodukt des Fischer-Tropsch-Verfahrens abgetrennt und dem erfindungsgemäßen Hydroisomerisationsverfahren unterworfen.
  • Hydroisomerisation ist ein gut bekanntes Verfahren und seine Bedingungen können breit schwanken. Ein Faktor, der beim Hydorisomerisationsverfahren beachtet werden muss, ist, dass steigende Umwandlung von zugeführten Kohlenwasserstoffen, die oberhalb von 371°C sieden, zu Kohlenwasserstoffen, die unterhalb 371°C sieden, zum verstärkten Cracken neigt, was zu höheren Ausbeuten an Gasen und anderen Destillaten und zu geringeren Ausbeuten an isomerisiertem Paraffin führt. In der vorliegenden Erfindung wird das Cracken bei einem Minimum gehalten, gewöhnlich weniger als 10%, bevorzugt weniger als 5% und bevorzugter weniger als 1%, wodurch die Paraffinausbeute maximiert wird.
  • Der Hydroisomerisationsschritt wird über einem Hydroisomerisationskatalysator in Anwesenheit von Wasserstoff unter solchen Bedingungen durchgeführt, dass die Umwandlung der Fraktion mit einem Siedepunkt von 371°C+ zu der Fraktion von 371°C- geringer ist als 10%, bevorzugter geringer als 5% und am meisten bevorzugt geringer als 1%. Diese Bedingungen umfassen relativ milde Bedingungen, die eine Temperatur von 204°C bis 343°C, bevorzugt von 286°C bis 321°C, und einen Wasserstoffdruck von 21,68 × 105 bis 104,36 × 105 Pa (300 bis 1 500 psig), bevorzugt 35, 46 × 105 bis 69, 91 × 105 Pa (500 bis 1 000 psig), bevorzugter 49,24 × 105 bis 63,02 × 105 Pa (700 bis 900 psig) einschließen, um sauerstoffhaltige Verbindungen und das Niveau von Olefinspuren in dem Fischer-Tropsch-Wachs zu verringern und das Paraffin teilweise zu isomerisieren. Der am meisten bevorzugte Wasserstoffdruck ist 49,24 × 105 bis 52,69 × 105 Pa (700 bis 750 psig).
  • Typische breite und bevorzugte Bedingungen für den Hydroisomerisationsschritt der vorliegenden Erfindung sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst:
  • Figure 00080001
  • Das sich nach der Hydrobehandlung/Hydroisomerisation ergebende Fischer-Tropsch-Wachs kann dann fraktioniert werden, um eine Paraffinfraktion zu erhalten, die den erwünschten Schmelzpunkt (oder Siedepunkt) und den gewünschten Nadelpenetrationswert hat.
  • Während praktisch irgendein Katalysator, der für die Hydroisomerisation benutzbar ist, für die milde Hydrobehandlung/Hydroisomerisationsstufe zufriedenstellend sein kann, leisten einige Katalysatoren mehr als andere und werden bevorzugt. Zum Beispiel sind Katalysatoren, die ein trägergeschütztes Edelmetall der Gruppe VIII enthalten, z.B. Platin oder Palladium, nützlich wie auch Katalysatoren, die ein oder mehrere unedele Metalle der Gruppe VIII z.B. Nickel oder Kobalt enthalten, in Mengen von 0,5 bis 20 Gew.-%, was auch Metalle der Gruppe VI einschließen kann oder nicht kann, z.B. Molybdän in Mengen von 1 bis 20 Gew.-%. Bevorzugte Hydroisomerisationskatalysatoren enthalten 1 bis 5 Gew.-% Kobalt und 10 bis 20 Gew.-% Molybdän. Der Träger für diese Metalle kann irgendein feuerfestes Oxid oder Zeolith oder Mischungen derselben sein. Bevorzugte Träger schließen Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Phosphate, Titandioxid, Zirkoniumdioxid, Vanadiumoxid und andere Oxide der Gruppen III, IV, VA oder VI als auch Y-Siebe sowie ultrastabile Y-Siebe ein. Bevorzugte Träger schließen Aluminiumoxid und Siliciumdioxid-Aluminiumoxid ein, wobei die Siliciumdioxidkonzentration des Masseträgers geringer als 50 Gew.-% ist, bevorzugt geringer als 35 Gew.-% ist. Bevorzugtere Träger schließen Co-Gel aus amorphen Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, wobei das Siliciumdioxid in Mengen geringer als 20 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 20 Gew.-% vorliegt. Der Träger kann auch geringe Mengen, z.B. 20 bis 30 Gew.-%, eines Binders, z.B. Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Metalloxide der Gruppe IV A und verschiedene Typen von Tonen, Magnesiumoxid usw., bevorzugt Aluminiumoxid, enthalten.
  • Bevorzugte Katalysatoren der vorliegenden Erfindung schließen jene ein, die ein unedeles Metall der Gruppe VIII, z.B. Kobalt, in Verbindung mit einem Metall der Gruppe VI umfassen, z.B. Molybdän, aufgebracht auf einem sauren Träger. Ein bevorzugter Katalysator hat eine Oberfläche im Bereich von etwa 180 bis 400 m2/g, bevorzugt 230 bis 350 m2/g, und ein Porenvolumen von 0,3 bis 1,0 ml/g, bevorzugt 0,35 bis 0,75 ml/g, eine Schüttdichte von etwa 0,5 bis 1,0 g/ml und eine Seitenbruchfestigkeit von etwa 0,8 bis 3,5 kg/mm.
  • Ein bevorzugter Katalysator wird durch Co-Imprägnieren der Metalle aus Lösungen auf die Träger, Trocknen bei 100 bis 150°C und Calcinieren in Luft bei 200 bis 550°C hergestellt. Die Herstellung der amorphen Mikrokügelchen aus Siliciumdioxid-Aluminiumoxid für die Träger wird in Ryland, Lloyd B., Tamele, M.W., und Wilson, J.N., Cracking Catalysts, Catalysis: Band VII, Herausgeber Paul H. Emmett, Reinhold Publishing Corporation, New York, 1960, Seiten 5–9, beschrieben.
  • In einem bevorzugten Katalysator ist das Metall der Gruppe VIII in Mengen von etwa 5 Gew.-% oder weniger, bevorzugt 1 bis 5 Gew.-% oder vorzugsweise 2 bis 3 Gew.-% vorhanden, während das Metall der Gruppe VI gewöhnlich in größeren Mengen, z.B. 10 bis 20 Gew.-%, vorhanden ist. Ein typischer Katalysator ist im Folgenden angegeben:
  • Figure 00100001
  • Gemäß 1 wird Synthesegas (Wasserstoff und Kohlenmonoxid in einem geeigneten Verhältnis) einem Fischer-Tropsch-Reaktor 1, bevorzugt einen Aufschlämmungs-Blasensäulenreaktor, zugeführt und darin mit einem geeigneten Fischer-Tropsch-Katalysator in Kontakt gebracht. Das Roh-Fischer-Tropsch (F/T)-Wachsprodukt wird direkt aus Reaktor 1 gewonnen. Das Roh-Fischer-Tropsch-Wachs wird in eine Verfahrenseinheit 2 zur Hydroisomerisation zusammen mit Wasserstoff eingeführt und darin mit einem Hydroisomerisationskatalysator unter milden Hydroisomerisationsbedingungen in Kontakt gebracht. Das hydroisomerisierte Fischer-Tropsch (F/T)-Wachs aus der Hydroisomerisationszone der Hydroisomerisationseinheit 2 kann unter Vakuum in einer Abscheidungszone 3 in Endproduktparaffinfraktionen, falls erwünscht, mit unterschiedlichen Schmelzpunkten fraktioniert werden.
  • Die folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung dieser Erfindung aber nicht dazu, diese einzugrenzen.
  • Beispiel 1 - Herstellung des Fischer-Tropsch-Wachses
  • Eine Mischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxidsynthesegas (H2/CO = 2,0 bis 2,2) wurde in einem Aufschlämmungs-Blasensäulen-Fischer-Tropsch-Reaktor in schwere Paraffine umgewandelt. Der verwendete Katalysator war ein Kobalt-Rhenium-Katalysator auf einem Titandioxidträger, der zuvor in der US-A-4 568 663 beschrieben wurde. Die Reaktion wurde bei 204 bis 232°C und etwa 20,30 × 105 Pa (280 psig) geführt, und das Einsatzmaterial wurde mit einer linearen Geschwindigkeit von 12 bis 17,5 cm/s eingeführt. Das kinetische alpha des Fischer-Tropsch-Produkts lag zwischen 0,90 und 0,96. Die Fischer-Tropsch-Wachseinsatzmaterial wurde direkt aus dem Aufschlämmungsreaktor entnommen.
  • Beispiel 2 - Hydrobehandlung/Hydroisomerisation des Fischer-Tropsch-Rohwachses
  • Das in Beispiel 1 hergestellte Fischer-Tropsch-Wachs wurde über dem hierin beschriebenen Katalysator aus Kobalt/Molybdän auf Siliciumdioxid-Aluminiumoxid bei verschiedenen Bedingungen behandelt. Das Fischer-Tropsch-Wachs, das Hydrobehandlung/Hydroisomerisation unterworfen wurde, wurde dann unter Vakuum fraktioniert. Die Bedingungen für jeden dieser Durchläufe, bezeichnet mit Stufe A bis E, und auch die Umwandlung der 371°C+ Fraktion und die Produktausbeuten im Vergleich zu den unbehandelten Fischer-Tropsch-Rohwachse sind in Tabelle 1 gegeben.
  • Figure 00120001
  • Beispiel 3 - Schmelzpunkte und Nadelpenetrationswerte der Fischer-Tropsch-Wachse nach Hydrobehandlung/Hydroisomerisation
  • Der Schmelzpunkt (Schmp °C) und der Nadelpenetrationswert, wie durch ASTM Standard Testmethode für Nadelpenetration von Paraffinen (ASTM D-1321) definiert, wurde dann für jede Fraktion bestimmt. Die Nadelpenetration des Paraffins ist die Tiefe, in 10tel eines Millimeters (dmm), in die eine Standardnadel in das Wachs unter definierten Bedingungen eindringt. Die Eindringung wird mit einem Penetrometer gemessen, das eine Standardnadel für 5 Sekunden unter einer Last von 100 g auf eine Probe anwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
  • Figure 00140001
  • Die hierin in den Tabellen 1 und 2 zusammengefassten Daten zeigen klar, dass die vorliegende Erfindung ein ausgewähltes Verfahren lehrt, wobei Fischer-Tropsch-Paraffine gereinigt werden können, während gleichzeitig die Härte und der Schmelzpunkt der gereinigten Paraffine innerhalb gewünschter Grenzen eingestellt werden.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Paraffin, wie es hierin beschrieben ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein behandeltes Fischer-Tropsch-Paraffin, das einen über 50% größeren Nadelpenetrationswert hat, als dasselbe unbehandelte Fischer-Tropsch-Paraffin, so behandeltes Paraffin hat einen Schmelzpunkt innerhalb etwa 5°C desselben unbehandelten Fischer-Tropsch-Parffins.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Bildung eines Kohlenwasserstoffparaffinproduktes aus Synthesegas, das die Stufen (a) Umsetzen von Synthesegas in Anwesenheit eines Fischer-Tropsch-Katalysators bei Fischer-Tropsch-Reaktionsbedingungen und Gewinnung eines Roh-Fischer-Tropsch-Paraffins, das einen ersten Nadelpenetrationswert und einen ersten Schmelzpunkt hat; (b) Kontaktieren des Roh-Fischer-Tropsch-Paraffins mit Wasserstoff in einer Hydroisomerisationszone in Anwesenheit eines Hydroisomerisationskatalysators unter Hydroisomerisationsbedingungen und Hydroisomerisieren des Paraffins, sodass die Umwandlung von Material mit 371°C+ Siedepunkt in Material mit Siedepunkt 371°C- in dieser Hydroisomerisationszone weniger als 10 beträgt, wodurch ein isomerisiertes Fischer-Tropsch-Paraffin gebildet wird, das einen zweiten Nadelpenetrationswert und einen zweiten Schmelzpunkt hat, umfasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem dieser zweite Schmelzpunkt um 0 bis 5°C niedriger ist als dieser erste Schmelzpunkt und dieser zweite Nadelpenetrationswert um 0 bis 50 größer ist als dieser erste Nadelpenetrationswert.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der in Schritt (b) verwendete Hydroisomerisationskatalysator ein Nicht-Edelmetall der Gruppe VIII in Verbindung mit einem Metall der Gruppe VI auf einem sauren Träger gestützt umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der in Schritt (b) verwendete Hydroisomerisationskatalysator ein Nicht-Edelmetall der Gruppe VIII in Verbindung mit einem Metall der Gruppe VI auf einem sauren Träger gestützt umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem dieses Metall der Gruppe VIII des in Schritt (b) verwendeten Hydroisomerisationskatalysators Kobalt ist, das Metall der Gruppe VI Molybdän ist und der Träger Siliciumdioxid-Aluminiumoxid ist und bei dem der in Schritt (a) verwendete Fischer-Tropsch-Katalysator Kobalt, Ruthenium oder Mischungen derselben umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei dieses Metall der Gruppe VIII des in Schritt (b) verwendeten Hydroisomerisationskatalysators Kobalt ist, das Metall der Gruppe VI Molybdän ist und der Träger Siliciumdioxid-Aluminiumoxid ist und bei dem der in Schritt (a) verwendete Fischer-Tropsch-Katalysator Kobalt, Ruthenium oder Mischungen derselben umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Hydroisomerisationskatalysator 1 bis 5 Gew.-% Kobalt und 10 bis 20 Gew.-% Molybdän enthält.
  8. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Hydroisomerisationskatalysator 1 bis 5 Gew.-% Kobalt und 10 bis 20 Gew.-% Molybdän enthält.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die milden Bedingungen der Hydrobehandlung/Hydroisomerisation in Schritt (b) eine Temperatur von 204°C bis 343°C und einen Wasserstoffdruck von 49,24 105 bis 52,69 105 Pa (700 bis 750 psig) beinhaltet.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die milden Hydroisomerisationsbedingungen in Schritt (b) eine Temperatur von 286°C bis 321°C beinhalten.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Umwandlung des Materials mit einem Siedepunkt von 371°C+ in das Material mit einem Siedepunkt von 371°C- kleiner als etwa 5% ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Umwandlung des Materials mit einem Siedepunkt von 371°C+ in das Material mit einem Siedepunkt von 371°C- kleiner als etwa 5% ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Umwandlung des Materials mit einem Siedepunkt von 371°C+ in das Material mit einem Siedepunkt von 371°C- kleiner als etwa 1% ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Fischer-Tropsch-Verfahren durch Nicht-Konvertierungsbedingungen gekennzeichnet ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Fischer-Tropsch-Reaktor ein Aufschlämmungs-Blasensäulenreaktor ist.
DE60104835T 2000-04-04 2001-03-16 Weichmachungsverfahren für fischer-tropschwachsen durch hydrobehandlung unter milden bedingungen Expired - Lifetime DE60104835T3 (de)

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US09/542,894 US6776898B1 (en) 2000-04-04 2000-04-04 Process for softening fischer-tropsch wax with mild hydrotreating
US542894 2000-04-04
PCT/US2001/040314 WO2001074969A2 (en) 2000-04-04 2001-03-16 Process for softening fischer-tropsch wax with mild hydrotreating

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