DE69805977T2 - Verfahren zur herstellung von distillabrennstoff-produkten mit multibett katalytischem reaktor - Google Patents

Verfahren zur herstellung von distillabrennstoff-produkten mit multibett katalytischem reaktor

Info

Publication number
DE69805977T2
DE69805977T2 DE69805977T DE69805977T DE69805977T2 DE 69805977 T2 DE69805977 T2 DE 69805977T2 DE 69805977 T DE69805977 T DE 69805977T DE 69805977 T DE69805977 T DE 69805977T DE 69805977 T2 DE69805977 T2 DE 69805977T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reaction mixture
reaction
reaction zone
hydrogen gas
reactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69805977T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69805977D1 (de
Inventor
Benjamin Klein
John Ncnab
S. Virdi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lummus Technology LLC
Original Assignee
ABB Lummus Global Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Lummus Global Inc filed Critical ABB Lummus Global Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE69805977D1 publication Critical patent/DE69805977D1/de
Publication of DE69805977T2 publication Critical patent/DE69805977T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G49/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
    • C10G49/002—Apparatus for fixed bed hydrotreatment processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0449—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds
    • B01J8/0453—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds the beds being superimposed one above the other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0492—Feeding reactive fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0496—Heating or cooling the reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00265—Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
    • B01J2208/00274—Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling involving reactant vapours
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00265—Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
    • B01J2208/00283—Part of all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling involving reactant liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00103—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor in a heat exchanger separate from the reactor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Veredelung von Destillatölen und insbesondere auf ein Verfahren zur Entfernung von Schwefel, Stickstoff und Aromaten aus Destillatölen unter Verwendung eines mehrbödigen katalytischen Reaktors.
  • Bei der Herstellung von Destillatölen aus Kohlenwasserstoff-Zufuhr ist die Entfernung von Schwefel und Stickstoff sowie die Sättigung der Aromaten notwendig, damit das Destillatöl Umweltschutzstandards erfüllt und eine ausreichend hohe Cetanzahl aufweist. Wenn Kohlenwasserstoff-Zufuhren zur Herstellung von Destilfatölen der Entschwefelung, Denitrierung und Aromatenentfernung in einem katalytischen Reaktor unterzogen werden, findet aufgrund der exothermischen Reaktionswärmeentwicklung ein signifikanter Temperaturanstieg über den Reaktorboden statt. Eine bekannte Technik zum Ausgleich dieses Temperaturanstiegs in einem mehrbödigen Reaktor ist der Einsatz von Gas- und/oder Flüssig-Quenchkühlung in Zwischenböden. Bei dieser Art von Verfahren wird die Kühlflüssigkeit durch Verteiler in eine Mischvorrichtung, bekannt als Quenchkammer eingespeist, welche sich zwischen angrenzenden Katalysatorböden befindet. Das Kühlgas bzw. die Kühlflüssigkeit sorgt für Direktkontakt-Kühlung der Reaktionsgemische. Wenn diese Technik verwendet wird, wird das Kühlgas, das normalerweise ein Recyclegas ist, in ausreichender Menge zur Neuanpassung des Wasserstoff-Partialdrucks auf den gewünschten Pegel eingespritzt. Die Kühlflüssigkeit, die normalerweise eine Recycleflüssigkeit ist, wird dann verwendet, um die restlichen Kühlungsanforderungen bereitzustellen.
  • Das oben erwähnte Direktkontakt-Kühlsystem weist verschiedene Nachteile auf. Der Einsatz von Recyclegas und/oder flüssigkeit zur Direktkontaktkühlung erfordert den Einsatz einer relativ großen Kompressionseinrichtung zur Bereitstellung des Kühlgases. Des weiteren ist beim Einsatz von Kühlflüssigkeit gegebenenfalls ein größeres Katalysatorvolumen erforderlich als wenn keine Flüssigkühlung verwendet würde.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Prozesses zur Herstellung von Destillatölen unter Verwendung eines mehrbödigen Reaktors, in dem ein wirksames Kühlsystem zum Kühlen des Reaktionsgemisches zum Einsatz kommt.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Steuerung der Temperatur in einem mehrbödigen katalytischen Reaktor, der zur Herstellung von Destillatölen verwendet wird.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Destillatölen, bei dem keine Kühlflüssigkeit erforderlich ist.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Destillatölen, bei dem ein größenreduzierter Kompressor verwendet werden kann.
  • Die Erfindung in einer bevorzugten Form ist ein Prozess zur Herstellung von Destillatölen aus einer Destillat-Kohlenwasserstoff-Zufuhr. Der Prozess umfasst die Einbringung von Destillat-Kohlenwasserstoff-Zufuhr und Wasserstoffgas in den oberen Bereich einer ersten Reaktionszone eines mehrbödigen Reaktors zur Herstellung eines ersten Reaktionsgemischs. Das erste Reaktionsgemisch wird am unteren Bereich der ersten Reaktionszone aus dem mehrbödigen Reaktor entfernt und in einem ersten Wärmetauscher gekühlt, wobei die Kohlenwasserstoffzufuhr als Kühlmedium fungiert. Wasserstoffgas wird in das gekühlte erste Reaktionsgemisch eingespritzt, um den Wasserstoff-Partialdruck zu erhöhen und die Dichte des ersten Reaktionsgemisches zu reduzieren, während das erste Reaktionsgemisch weiter gekühlt wird. Das gekühlte erste Reaktionsgemisch, welches das eingespritzte Wasserstoffgas enthält, wird dann in eine zweite Reaktionszone des mehrbödigen Reaktors eingebracht, um ein zweites Reaktionsgemisch herzustellen.
  • Die Einspritzung von Wasserstoffgas nach dem Abkühlen im Wärmetauscher schafft ein Dichte-Differential des Zweiphasengemischs und fördert die hydraulische Zirkulation. Das Wasserstoffgas wird vorzugsweise in einer Menge eingespritzt, die ausreicht, um etwa die Hälfte der gesamten Kühlungsanforderung für das erste Reaktionsgemisch zu liefern, bevor die Einbringung in die zweite Reaktionszone stattfindet.
  • In einer besonders bevorzugten Form beinhaltet der Prozess der Erfindung ferner die Schritte der Entfernung des zweiten Reaktionsgemischs aus dem mehrbödigen Reaktor, das Abkühlen des entnommenen zweiten Reaktionsgemischs in einem zweiten Wärmetauscher, die Einspritzung von Wasserstoffgas in das zweite Reaktionsgemisch beim Abkühlen, um die Dichte des zweiten Reaktionsgemischs zu reduzieren und das zweite Reaktionsgemisch zu kühlen, sowie den Schritt der Einbringung des gekühlten zweiten Reaktionsgemischs mit dem eingespritzten Wasserstoffgas in eine dritte Reaktionszone des mehrbödigen Reaktors, um ein drittes Reaktionsgemisch zu erhalten.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Die Abbildung stellt ein Prozessflussdiagramm dar, das eine bevorzugte Ausführung eines Systems zur Herstellung von Destillatölen nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Der Prozess und das System der Erfindung sind besonders geeignet für die Verwendung bei der Hydrierung von Kohlenwasserstoffen zur Herstellung von Destillatölen. Das Einspeisematerial hat etwa 10% Siedepunktvolumen im Bereich von etwa 300ºF (149ºC) bis 500ºF (260ºC) und etwa 90% Siedepunktvolumen im Bereich von mindestens etwa 500ºF (260ºC) und maximal etwa 750ºF (399ºC).
  • Ein repräsentatives Beispiel einer Destillat-Kohlenwasserstoff-Zufuhr, welche nach der vorliegenden Erfindung hydriert werden kann, weist folgende Charakteristika auf:
  • Dichte, A. P. I. (Ionisation unter athmosphärischem Druck) 16.8-29.9
  • H/C Atomverhältnis 1.4-1.9
  • Schwefel, Gewicht % 0.2-1.2
  • Stickstoff, Gewicht % 0.01-0.1
    • FIA, Vol.%
  • Aromaten 35-60
  • Olefine 1-4
  • Gesättigte Verbindungen Gleichgewicht
    • Destillation, ºF
  • Anfänglicher Siedepunkt 310-430 (154-221ºC)
  • 10% 390-495 (199-257ºC)
  • 50% 510-575 (266-302ºC)
  • 90% 625-690 (329-366ºC)
  • Endpunkt 700-780 (371-416ºC)
  • Hierbei gilt jedoch, dass der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf diese spezielle Destillat-Kohlenwasserstoff-Zufuhr beschränkt werden soll.
  • Bezugnehmend auf die Abbildung findet die Hydrierung der Kohlenwasserstoffzufuhr in einem Reaktor 10 statt, der eine erste Reaktionszone 12, eine zweite Reaktionszone 14 und eine dritte Reaktionszone 16 aufweist. Die erste und zweite Reaktionszone 12 und 14 enthalten eine Festbettanordnung aus Hydrierkatalysatoren, die jeweils auf den Trennungen 18 und 20 ruhen. Die dritte Reaktionszone 16 enthält eine Festbettanordnung aus einem Hydrierkatalysator, welcher ein Edelmetall- oder ein Nicht-Edelmetall-Hydrierkatalysator sein kann und auf einer Trennung 22 ruht. Die Trennungen 18, 20 und 22 weisen die Auslassabscheider 24, 26 und 28 auf, die jeweils damit verbunden sind, um die Entnahme des Reaktionsgemischs aus der Reaktionszone, an welcher der betreffende Ausfassabscheider positioniert ist, sicherzustellen. Der Raum 30 befindet sich zwischen der Trennung 18 und dem oberen Ende der Reaktionszone 14 und der Raum 32 befindet sich zwischen der Trennung 20 und dem oberen Ende der Reaktionszone 16, um die Entnahme des heißen Reaktionsgemischs aus Reaktor 10 und die Einbringung des gekühlten Reaktionsgemischs kombiniert mit dem Wasserstoffgas zurück in den Reaktor 10 auf eine nachstehend beschriebene Weise zu ermöglichen.
  • Eine frische Kohlenwasserstoff-Zufuhr, die zu Destillatöl veredelt werden soll, tritt in das Reaktorsystem über Leitung 34 ein und wird mit Wasserstoff aus Leitung 11 in Leitung 35 vermischt. Die Kohlenwasserstoffzufuhr und Wasserstoffgasmischung wird in den Wärmetauschern 56 und 44 auf die Reaktionstemperatur vorgeheizt, d. h. auf eine Temperatur von etwa 550-750ºF (288-399ºC), und nachfolgend über Leitung 40 an den Reaktor 10 transportiert. Strom 36 transportiert das Zufuhrgemisch aus dem Wärmetauscher 56 an den Wärmetauscher 44. Die Umgehungsleitung 38 um den Wärmetauscher 44 wird bei Bedarf verwendet, um übermäßiges Vorheizen der Zufuhrmischung zu vermeiden. Die Zufuhr tritt oben in den Reaktor 10 ein. Die Zufuhr passiert das Katalysatorbett 13 in der ersten Reaktionszone 12 nach unten, und zwar unter Bedingungen, bei denen eine substanzielle Menge Schwefel, Stickstoff und aromatische Verbindungen hydriert werden, so dass die erwünschten Dieselkraftstoff-Produkte entstehen. Die erste Reaktionszone 12 wird vorzugsweise in einem Temperaturbereich von etwa 550ºF (288ºC) bis etwa 750ºF (399ºC) betrieben, insbesondere bevorzugt von etwa 600ºF (316ºC) bis etwa 710ºF (377ºC), sowie bei einem Druck von etwa 600 psig (41,8 atm.) bis etwa 2.000 psig (137,1 atm.), bevorzugt von etwa 750 psig (52,0 atm.) bis etwa 1.500 psig (103,1 atm.) und bei einem Wasserstoff- Partialdruck von etwa 510 psig (35,5 atm.) bis etwa 1.700 psig (116,5 atm.), insbesondere bevorzugt von etwa 640 psig (44,5 atm.) bis etwa 1.275 psig (87,6 atm.) und bei einem LHSV von etwa 0,3 Std. bis 2,0 Stunden. Der Abgang der ersten Reaktionszone 12 stellt ein Zweiphasengemisch aus einer Flüssigphase und einer Gasphase dar. Die Flüssigphase ist ein Gemisch der höher siedenden Bestandteile der frischen Zufuhr. Die Gasphase ist ein Gemisch aus Wasserstoff, inerten gasförmigen Verunreinigungen und verdampften flüssigen Kohlenwasserstoffen in einer Zusammensetzung, die im allgemeinen denen der niedriger siedenden Bestandteile der frischen Zufuhr ähneln. Das Flüssigkeits-/Gas- Reaktionsgemisch aus der ersten Reaktionszone 12 tritt in den Raum 30 zwischen der ersten und zweiten Reaktionszone ein, wobei an diesem Punkt das Gemisch aus der ersten Reaktionszone 12 durch den Auslassabscheider 24 sowie aus dem Reaktor über Leitung 42 entfernt wird. Das Reaktionsgemisch in Leitung 42 tritt in den Wärmetauscher 44 ein, in welchem es anhand des Zufuhrstroms auf eine Temperatur von etwa 600-660ºF (316- 349ºC) abgekühlt wird. Das abgekühlte Reaktionsgemisch tritt aus dem Wärmetauscher 44 über Leitung 46 aus. Ein Wasserstoffgas-Strom wird über Leitung 48 in das gekühlte Reaktionsgemisch eingebracht, um den erforderlichen Wasserstoff-Partialdruck am Einlass in die zweite Reaktionszone aufrecht zu erhalten und die Dichte des gekühlten Reaktionsgemischs für die Zirkulation zu reduzieren. Gleichzeitig kühlt das Gas das Reaktionsgemisch auf eine Temperatur von etwa 550-700ºF (288-399ºC) weiter ab. Das Reaktionsgemisch mit dem neu eingespritzten Wasserstoffgas wird dann über Leitung 52 zurück in Raum 30 zwischen der ersten und zweiten Reaktionszone geleitet. Das Gemisch, das in Raum 30 eingespritzt wird, gelangt dann nach unten in die zweite Reaktionszone 14. In Raum 30 bzw. Raum 32 ist kein Kolonnenboden für Flüssig- bzw. Gas-Quenchkühlung erforderlich.
  • In der zweiten Reaktionszone 14 wandern das Reaktionsgemisch und das neu eingespritzte Wasserstoffgas zusammen nach unten durch das Katalysatorbett 15, um weitere Aromaten zu hydrieren. Am Eingang zur zweiten Reaktionszone 14 weist das Reaktionsgemisch mit Wasserstoffgas vorzugsweise eine Temperatur von etwa 550-750ºF (288-399ºC) auf. Der Wasserstoffgas-Partialdruck liegt vorzugsweise bei etwa 600-1200 psig (41,8-82,5 atm.). Der erhöhte Wasserstoff-Partialdruck und die kühlere Temperatur sind für die Verschiebung des chemischen Gleichgewichts zu den gesättigten Verbindungen günstig, wodurch eine höhere Sättigung der Aromaten erreicht wird. Die zweite Reaktionszone 14 wird vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 550ºF bis etwa 750ºF betrieben, insbesondere bevorzugt von etwa 600ºF (316ºC) bis etwa 710ºF (377ºC), sowie bei einem Druck von etwa 600 psig (41,8 atm.) bis etwa 2.000 psig (137,1 atm.), bevorzugt von etwa 750 psig (52,0 atm.) bis etwa 1.500 psig (103,1 atm.) und bei einem LHSV von etwa 0,3&supmin;¹ Std. bis 2,0&supmin;¹ Stunden.
  • Das Flüssigkeits-/Gas-Reaktionsgemisch aus der zweiten Reaktionszone 14 wird aus der zweiten Reaktionszone 14 durch den Auslassabscheider 26 entfernt, wird aus Reaktor 10 über Leitung 54 entnommen und wird zu einem Wärmetauscher 56 geleitet, in dem es mit Hilfe des zugeführten Stroms auf eine Temperatur von etwa 600-660ºF (316- 349ºC) abgekühlt wird. Das abgekühlte Reaktionsgemisch wird über Leitung 58 aus dem Wärmetauscher 56 entfernt und mit Wasserstoffgas aus Leitung 60 gemischt, um den erforderlichen Wasserstoff-Partialdruck am Einlass in die dritte Reaktionszone aufrecht zu erhalten und die Dichte des gekühlten Reaktionsgemischs für die Zirkulation weiter zu reduzieren. Das gekühlte Reaktionsgemisch mit dem neu eingespritzten Wasserstoffgas wird dann über Leitung 64 in den Reaktor zurückgeführt und in Raum 32 eingebracht. Das Reaktionsgemisch mit Wasserstoffgas wandert dann nach unten durch die dritte Reaktionszone 16, in der verbliebene Aromaten hydriert werden. Zusätzlich zur Sättigung der Aromaten dient die Reaktion des Kohlenwasserstoff-Reaktionsgemischs mit Wasserstoffgas in der dritten Reaktionszone 14 der Abtrennung gelöster Verunreinigungen aus H&sub2;S und NH&sub3; aus dem flüssigen Abgang, wodurch der Wasserstoff-Partialdruck verbessert und als Folge hiervon die kinetische Leistung des Katalysators gesteigert wird.
  • Das Reaktionsgemisch mit dem neu eingespritzten Wasserstoffgas, das in die dritte Reaktionszone 16 eintritt, weist einen Wasserstoff-Partialdruck von etwa 600-660 psig auf. Die dritte Reaktionszone 16 mit einem Katalysatorbett 17 wird vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 550ºF (288ºC) bis etwa 700ºF (371ºC), insbesondere bevorzugt von etwa 600ºF (316ºC) bis etwa 675ºF (357ºC) betrieben, mit einem Druck und LHSV mit ungefähr dem selben Druckbereich und LHSV-Bereich wie die erste und zweite Reaktionszone.
  • Der Abgang aus Flüssigkeit und Gas aus der dritten Reaktionszone 16 sammelt sich am Auslassabscheider 28 und wird aus dem Reaktor 10 über Leitung 66 entfernt. Diese Leitung enthält das Destillatölprodukt. Dieses Produkt kann dann wie beispielsweise durch Destillation weiterverarbeitet werden, um etwaige Verunreinigungen zu entfernen.
  • Der Prozess der Erfindung ist dahingehend effizient, dass keine Flüssig- Quenchkühlung nötig ist und die Gas-Quenchkühlung auf das Maß minimiert ist, das für den erwünschten Wasserstoff-Partialdruck erforderlich ist. Das eingespritzte Wasserstoffgas liefert in der Regel die Hälfte der erforderlichen Gesamtkühlung für das Reaktionsgemisch, bevor das Reaktionsgemisch in den nächsten Reaktorboden geleitet wird.
  • Wie weiter oben erwähnt, enthalten die Katalysatoren in der ersten und zweiten Zone vorzugsweise Nicht-Edelmetalle. Als repräsentative Beispiele für solche Katalysatoren sind zu nennen Nickel, Raneynickel, Kobalt-Molybdän, Nickel-Molybdän und Nickel-Wolfram. Der Katalysator in der dritten Reaktionszone kann ein Edelmetall oder Nicht-Edelmetall aufweisen, wie oben angeführt. Als Beispiele für Edelmetall-Katalysatoren sind, ohne hierauf beschränkt zu sein, Platin und Palladium zu nennen.
  • Der Katalysator ruht vorzugsweise, ohne hierauf beschränkt zu sein, auf einem Auflager wie Aluminiumoxid, Silika oder einer Kombination hieraus.
  • Ein repräsentatives Beispiel eines Destillatöls, das nach der vorliegenden Erfindung gewonnen wird, ist wie folgt:
  • Dichte, A. P. I. (Ionisation unter athmosphärischem Druck) 28-32
  • Farbe (ASTM D-1500) 0.5
  • H/C Atomverhältnis 1.7-2.1
  • Schwefel < 5-500 ppm
  • Stickstoff < 5 ppm
    • FIA, Vol. %
  • Aromaten 30-40
  • Olefine 0.3-0.7
  • Gesättigte Verbindungen Gleichgewicht
    • Destillation, ºF
  • Anfänglicher Siedepunkt 250-325 (121-163ºC)
  • 10% 340-445 (171-229ºC)
  • 50% 475-540 (246-282ºC)
  • 90% 600-660 (316-349ºC)
  • Endpunkt 680-740 (360-393ºC)
  • Anzumerken ist, dass der Prozess der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Destillatölen mit Schwefelkonzentrationen von nur 5-50 ppm, Aromatenkonzentrationen von nur 5-20% und Farbspezifikationen von 0,5-1 gemäß ASTM D-1500 verwendet werden kann.
  • Diese Erfindung vereinfacht den Innenaufbau des Reaktors, indem das Erfordernis von Quenchkammer-Kolonnenböden zur Kühlung am Einlass zu jeder Reaktionszone wegfällt. Diese Erfindung ist auch auf Gegenstrom-Reaktorkonfigurationen anwendbar. Die letzte Reaktionszone weist Gegenstrom auf.

Claims (3)

1. Ein Verfahren zur Steuerung der Temperatur in einem mehrbödigen Reaktionssystem zur Herstellung von Destillatölen, wobei der Reaktor eine erste Reaktionszone zur Reaktion von Kohlenwasserstoff-Zufuhr und Wasserstoffgas zur Herstellung eines ersten Reaktionsgemischs beinhaltet und eine zweite Reaktionszone, wobei das Verfahren folgendes umfasst:
Einbringung von Kohlenwasserstoff-Zufuhr und Wasserstoff in den oberen Bereich der ersten Reaktionszone und Herstellung eines ersten Reaktionsgemischs,
Entfernung des ersten Reaktionsgemischs vom Boden der ersten Reaktionszone, Kühlung des entfernten ersten Reaktionsgemischs in einem Wärmetauscher, wobei die Kohlenwasserstoffzufuhr als Kühlmedium fungiert,
Einspritzung von Wasserstoffgas in das gekühlte erste Reaktionsgemisch zur Erhöhung des Wasserstoff-Partialdrucks und zur Reduzierung der Dichte des ersten Reaktionsgemischs sowie zur weiteren Abkühlung des ersten Reaktionsgemischs und
Einbringung des weiter abgekühlten ersten Reaktionsgemischs in die zweite Reaktionszone zur Herstellung eines zweiten Reaktionsgemischs.
2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, wonach das Wasserstoffgas in den Injektionsschritt eingespritzt wird und zwar in einer Menge, die ausreicht, um etwa die Hälfte der Kühlungsanforderungen für das erste Reaktionsgemisch vor der Einbringung des ersten Reaktionsgemischs in die zweite Reaktionszone zu liefern.
3. Ein Verfahren nach Anspruch 1, das ferner folgende Schritte umfasst: Entfernung des zweiten Reaktionsgemischs aus dem mehrbödigen Reaktor,
wobei das entfernte zweite Reaktionsgemisch in einem zweiten Wärmetauscher gekühlt wird,
Einspritzung von Wasserstoffgas in das gekühlte zweite Reaktionsgemisch zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Wasserstoff-Partialdrucks und zur Verringerung der Dichte des zweiten Reaktionsgemischs, und
Einbringung des gekühlten zweiten Reaktionsgemischs mit eingespritztem Wasserstoffgas in eine dritte Reaktionszone des mehrbödigen Reaktors zur Gewinnung eines dritten Reaktionsgemischs.
DE69805977T 1997-03-12 1998-03-09 Verfahren zur herstellung von distillabrennstoff-produkten mit multibett katalytischem reaktor Expired - Lifetime DE69805977T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/815,220 US5948239A (en) 1997-03-12 1997-03-12 Process for obtaining distillate fuel products using a multi-bed catalytic reactor
PCT/US1998/004523 WO1998040449A1 (en) 1997-03-12 1998-03-09 Process for obtaining distillate fuel products using a multi-bed catalytic reactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69805977D1 DE69805977D1 (de) 2002-07-18
DE69805977T2 true DE69805977T2 (de) 2003-02-06

Family

ID=25217214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69805977T Expired - Lifetime DE69805977T2 (de) 1997-03-12 1998-03-09 Verfahren zur herstellung von distillabrennstoff-produkten mit multibett katalytischem reaktor

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5948239A (de)
EP (1) EP0966507B1 (de)
AT (1) ATE219132T1 (de)
AU (1) AU6452898A (de)
DE (1) DE69805977T2 (de)
DK (1) DK0966507T3 (de)
ES (1) ES2181186T3 (de)
PT (1) PT966507E (de)
WO (1) WO1998040449A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4233154B2 (ja) * 1998-10-05 2009-03-04 新日本石油株式会社 軽油の水素化脱硫方法
JP3868128B2 (ja) * 1998-10-05 2007-01-17 新日本石油株式会社 軽油の水素化脱硫装置及び方法
CN100434155C (zh) 2003-08-18 2008-11-19 国际壳牌研究有限公司 分配装置
US8197785B2 (en) * 2008-02-27 2012-06-12 Kellogg Brown & Root Llc Split flow contactor
US10597593B2 (en) 2016-10-07 2020-03-24 Haldor Topsoe A/S Process for hydrotreatment of a fuel gas stream containing more than 4% olefins
US12071592B2 (en) 2017-02-12 2024-08-27 Magēmā Technology LLC Multi-stage process and device utilizing structured catalyst beds and reactive distillation for the production of a low sulfur heavy marine fuel oil
US11788017B2 (en) 2017-02-12 2023-10-17 Magëmã Technology LLC Multi-stage process and device for reducing environmental contaminants in heavy marine fuel oil
US20180230389A1 (en) 2017-02-12 2018-08-16 Mag&#275;m&#257; Technology, LLC Multi-Stage Process and Device for Reducing Environmental Contaminates in Heavy Marine Fuel Oil
US10604709B2 (en) 2017-02-12 2020-03-31 Magēmā Technology LLC Multi-stage device and process for production of a low sulfur heavy marine fuel oil from distressed heavy fuel oil materials
US12025435B2 (en) 2017-02-12 2024-07-02 Magēmã Technology LLC Multi-stage device and process for production of a low sulfur heavy marine fuel oil

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2993855A (en) * 1958-07-24 1961-07-25 Sun Oil Co Hydrogenation of hydrocarbons with a fixed catalyst bed, and the recycling of hydrogen at spaced points for temperature control
GB922259A (en) * 1961-06-26 1963-03-27 Chemical Construction Corp Method and apparatus for catalytic reactions
US3159568A (en) * 1961-10-02 1964-12-01 Union Oil Co Low pressure hydrocracking process with hydrofining of feed
US3450784A (en) * 1966-09-22 1969-06-17 Lummus Co Hydrogenation of benzene to cyclohexane
US3728249A (en) * 1971-02-05 1973-04-17 Exxon Research Engineering Co Selective hydrotreating of different hydrocarbonaceous feedstocks in temperature regulated hydrotreating zones
US4194964A (en) * 1978-07-10 1980-03-25 Mobil Oil Corporation Catalytic conversion of hydrocarbons in reactor fractionator
FR2460990A1 (fr) * 1979-07-09 1981-01-30 Inst Francais Du Petrole Procede et appareil de conversion catalytique d'hydrocarbures
US4451677A (en) * 1981-08-20 1984-05-29 Davy Mckee (London) Limited Multistage aldehyde hydrogenation
US4430203A (en) * 1982-02-05 1984-02-07 Chevron Research Company Hydrotreating or hydrocracking process
US4681674A (en) * 1985-11-07 1987-07-21 Mobil Oil Corporation Fixed bed catalytic reactor system with improved liquid distribution
ES2030940T5 (es) * 1988-06-27 1996-03-16 Ammonia Casale Sa Proceso y reactor para sintesis heterogenea exotermica con varios lechos cataliticos y con recuperacion externa de calor.
US5183556A (en) * 1991-03-13 1993-02-02 Abb Lummus Crest Inc. Production of diesel fuel by hydrogenation of a diesel feed
US5384297A (en) * 1991-05-08 1995-01-24 Intevep, S.A. Hydrocracking of feedstocks and catalyst therefor

Also Published As

Publication number Publication date
AU6452898A (en) 1998-09-29
ES2181186T3 (es) 2003-02-16
DK0966507T3 (da) 2002-10-07
WO1998040449A1 (en) 1998-09-17
EP0966507B1 (de) 2002-06-12
DE69805977D1 (de) 2002-07-18
EP0966507A1 (de) 1999-12-29
US5948239A (en) 1999-09-07
PT966507E (pt) 2002-11-29
ATE219132T1 (de) 2002-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60105688T2 (de) Hydrokrackverfahren
DE2932488C2 (de) Verfahren zur Gewinnung einer Kohlenwasserstofffraktion
DE69515352T2 (de) Integriertes Verfahren zur Produktion von Mitteldistillaten
DE60219128T2 (de) Verfahren zur Herstellung von hochqualitativen Mitteldestillaten aus milden Hydrokrackanlagen und aus Vakuumgasöl-Hydrobehandlungsanlagen in Kombination mit äusserlicher Zuführung von Mitteldestillatsiedebereich-Kohlenwasserstoffen
DE69915599T2 (de) Integriertes wasserstoffumwandlungsverfahren mit wasserstoff-zurückführung
DE69805977T2 (de) Verfahren zur herstellung von distillabrennstoff-produkten mit multibett katalytischem reaktor
DE112007001743T5 (de) Hydrocracking-Verfahren
DE2826041A1 (de) Verfahren zur wasserstoffbehandlung einer fluessigen petroleumfraktion
DE2622426C2 (de)
DD262444A5 (de) Verfahren zum katalytischen hydrokracken
DE2041219B2 (de) Verfahren zum hydrokracken hoch- siedender kohlenwasserstoffe
DE69601346T2 (de) Entschwefelungsverfahren für katalytisches krackbenzin
DE69328569T2 (de) Katalytisches crackverfahren
DE2431436A1 (de) Verfahren zur herstellung von duesentreibstoff
DE60033388T2 (de) Verfahren zum katalytischen Hydrocracken
DE69919061T2 (de) Verfahren zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in einer mit einer Reaktionszone verbundenen Destillationsanlage und Anwendung auf die Hydrogenierung von Benzol
DE1909760A1 (de) Verfahren zur katalytischen Herstellung von Cycloparaffinen durch Hydrierung der entsprechenden aromatischep Kohlenwasserstoffe
DE2620854B2 (de) Verfahren zur Trennung eines Reaktionsproduktgemisches, das Wasserstoff, gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffe enthält
DE69920971T2 (de) Stufenweises aufstrom-hydro-kracking-verfahren mit nichtkatalytischer entfernung von verunreinigungen aus der ersten dampfstufe
EP0209665B1 (de) Verfahren zur Kohlehydrierung mittels Sumpfphase- und katalysator-Festbetthydrierung
DE68920377T2 (de) Verfahren zum Hydrokracken von Kohlenwasserstoffeinsätzen.
DE2937828C2 (de) Verfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Düsenkraftstoff und Dieselkraftstoff
DE10297760T5 (de) Verbessertes Hydrocrackverfahren
DE1163477B (de) Verfahren zum Reformieren von Schwerbenzin
DE1272921B (de) Verfahren zur katalytischen Hochdruckhydrierung eines im wesentlichen mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden Ausgangsmaterials in zwei Stufen