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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft die stufenweise Aufwärtsströmungswasserstoffveredelung
von kohlenwasserstoffartigen Einsatzmaterialien mit nichtkatalytischer
Entfernung von Verunreinigungen aus dem Dampfabstrom der ersten
Stufe. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur katalytischen Wasserstoffveredelung
eines kohlenwasserstoffartigen Einsatzmaterials in mindestens zwei
aufeinanderfolgenden Gleichstromaufwärtsströmungsreaktionsstufen, von denen
jede einen flüssigen
und einen Dampfabstrom produziert, mit nichtkatalytischer Entfernung
von Verunreinigungen aus dem Dampfabstrom der ersten Stufe in eine
Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufe.
Der Dampfabstrom der zweiten Reaktionsstufe wird in die erste Reaktionsstufe
geführt.
Der Dampfabstrom der ersten Reaktionsstufe wird in die Kontaktierstufe
geführt,
in der Einsatzmaterialverunreinigungen, wie Heteroatom-(z.B. Schwefel)-Verunreinigungen,
durch dessen Inkontaktbringen mit einer kohlenwasserstoffartigen
Flüssigkeit entfernt
werden. Die Kontaktierflüssigkeit
wird dann in der zweiten Reaktionsstufe mit dem flüssigen Abstrom
der ersten Reaktionsstufe einhergehend wasserstoffveredelt, und
der an Verunreinigungen abgereicherte Dampf gekühlt, um zusätzliche Produktflüssigkeit
zu kondensieren und zu gewinnen. Die Reaktionsstufen und die Kontaktierstufen
können
sich alle in demselben Gefäß befinden.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Weil
der Vorrat an leichteren und reineren Einsatzmaterialien schwindet,
wird die Erdölindustrie mehr
von relativ hoch siedenden Einsatzmaterialien abhängen, die von solchen Materialien
wie Kohle, Teersanden, Schieferöl
und schweren Rohölen
abgeleitet sind, die alle typischerweise signifikant mehr unerwünschte Komponenten,
insbesondere aus Sicht der Umwelt gesehen, enthalten. Diese Komponenten
schließen
Halogenide, Metalle, ungesättigte Materialien
und Heteroatome wie Schwefel, Stickstoff und Sauerstoff ein. Ferner
werden aufgrund von Umweltbedenken Spezifikationen für Treib-
oder Brennstoffe (im folgenden Treibstoffe), Schmierstoffe und chemische
Produkte bezüglich
solcher unerwünschter
Komponenten strenger und strenger. Entsprechend erfordern solche
Einsatzmaterialien und Produktströme mehr Veredelung, um den
Gehalt an solchen unerwünschten
Komponenten zu vermindern, und dies erhöht die Kosten der fertigen
Produkte.
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Bei
einem Wasserstoffveredelungsverfahren wird mindestens ein Teil der
Heteroverbindungen entfernt, die molekulare Struktur des Einsatzmaterials
geändert,
oder beides findet statt, indem das Einsatzmaterial in der Gegenwart
eines geeigneten Wasserstoffveredelungskatalysators mit Wasserstoff umgesetzt
wird. Wasserstoffveredelung (hydroprocessing) schließt Hydrierung,
Hydrocracken, Wasserstoffbehandlung, Hydroisomerisierung und Hydroentwachsen
ein und spielt deshalb eine wichtige Rolle bei der Veredelung von
Erdölströmen, um
stringenteren Qualitätsanforderungen
zu entsprechen. Zum Beispiel gibt es einen steigenden Bedarf an
verbesserter Heteroatomentfernung, Aromatensättigung und Siedepunktverminderung.
Um diese Ziele wirtschaftlicher zu erreichen, sind verschiedene
Verfahrenskonfiguration unter Verwendung von vor allem Abstrom-
oder Rieselbettreaktoren entwickelt worden, einschließlich der
Verwendung von mehreren Wasserstoffveredelungstufen, wie beispielsweise
in den US-A-5 522 983, US-A-5 705 052 und US-A-5 720 872 offenbart
ist. Abstromrieselbettreaktoren müssen mit einer hohen Flüssigmassengeschwindigkeit
(Flüssigkeitsströmung bezogen
auf Querschnittsfläche)
konstruiert werden, um ein gu tes Inkontaktbringen des Katalysators
mit der Flüssigkeit zu
erreichen. Dies setzt voraus, dass die Querschnittsfläche des
Reaktors gering und damit der Reaktor bezüglich der Katalysatormenge,
die er enthalten kann, beschränkt
ist, wenn der Reaktor nicht unmöglich
hoch sein soll (z. B. ≥ ~
30,5 m (100 ft.)).
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft die Wasserstoffveredelung eines kohlenwasserstoffartigen
Einsatzmaterials in mindestens zwei aufeinanderfolgenden katalytischen
Gleichstromaufwärtsströmungsreaktionsstufen
und einer Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufe
zur Entfernung von Dampfverunreinigung. Das kohlenwasserstoffartige
Einsatzmaterial wird in die erste Reaktionsstufe eingespeist. Der
flüssige
Abstrom der ersten Stufe umfasst das flüssige Einsatzmaterial für die zweite
Stufe, und der flüssige
Abstrom der zweiten Stufe umfasst die wasserstoffveredelte Produktflüssigkeit.
Jede Reaktionsstufe stellt einen flüssigen und einen Dampfstrom
her, wobei der Dampfabstrom der zweiten Stufe in die erste Stufe
geführt
wird. Der Dampfabstrom der ersten Stufe wird in der Kontaktierstufe
mit einer kohlenwasserstoffartigen Kontaktierflüssigkeit unter Bedingungen
in Kontakt gebracht, die zum Überführen von
Einsatzmaterialverunreinigungen aus dem Dampf in die Flüssigkeit
wirksam sind. Das Inkontaktbringen wird in einer Gegen- oder Querströmungskontaktierstufe
oder -zone erreicht, die Dampf-Flüssigkeits-Kontaktiermedien
umfasst, in denen der Dampf nach oben und die Flüssigkeit nach unten strömt. In einer
bevorzugten Ausführungsform
schließt
die Kontaktierstufe zur maximalen Entfernung von Verunreinigungen
aus dem Dampf einen internen Rückfluss
ein. Der gereinigte Dampf wird gekühlt, um zusätzliche wasserstoffveredelte Flüssigkeit
zu kondensieren und zu gewinnen, die gegebenenfalls mit dem flüssigen Abstrom
der zweiten Stufe als zusätzliche
Produktflüssigkeit
vereinigt werden kann, und die Kontaktierflüssigkeit, die jetzt die überführten Verunreinigungen
enthält,
wird zur Reinigung in die zweite Reaktionsstufe eingespeist. In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Kontaktierflüssigkeit
entweder den flüssigen
Abstrom der ersten oder den der zweiten Stufe, oder beide, wie nachfolgend
im Detail erklärt
ist. Die Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufe
kann sich auch in demselben Reaktorgefäß wie die katalytischen Aufwärtsströmungswasserstoffveredelungsstufen
befinden. Die Wasserstoffveredelung und das Inkontaktbringen entfernen
Einsatzmaterialverunreinigungen, wie Heteroatom-(z.B. Schwefel)-Verbindungen
oder andere unerwünschte
Komponenten, die ursprünglich
in dem Einsatzmaterial, das wasserstoffveredelt wird, vorhanden
sind. Der Abstrom der zweiten Stufe umfasst wasserstoffveredelten
Dampf und Flüssigkeit, die
einen geringeren Verunreinigungsgehalt als das Einsatzmaterial und
die entsprechenden Abströme der
ersten Stufe haben. Der Dampfabstrom der ersten Stufe enthält Einsatzmaterialienkomponenten, die
Einsatzmaterialverunreinigungen enthalten. Diese Einsatzmaterialverunreinigungen
werden durch das Dampf-Flüssigkeits-Inkontaktbringen
aus dem Dampfabstrom der ersten Stufe entfernt. Mit Verunreinigungen
sind somit solche Verunreinigungen gemeint, die ursprünglich in
dem Einsatzmaterial enthalten sind und von denen ein Teil in die
Dampf- und flüssigen
Abströme
der ersten Reaktionsstufe mitgeführt
wird und die durch die Wasserstoffveredelung der ersten und zweiten
Stufe und durch das Dampf-Flüssigkeits-Inkontaktbringen
entfernt werden.
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Der
Dampfabstrom der Kontaktierstufe besitzt einen geringeren Gehalt
an Einsatzmaterialverunreinigungen als das Einsatzmaterial und der
Abstrom der ersten Stufe. Im Gegensatz zu einem Rieselbettreaktor,
in dem die Flüssigkeit
durch das Bett in Bächen
nach unten strömt,
strömen
in einem Aufwärtsströmungsbettreaktor
die Flüssigkeit
und das Gas beide im Gleichstrom nach oben durch das Katalysatorbett,
das, im Ge gensatz zu einem Rieselbett, als geflutetes (das heißt mit Flüssigkeit
gefülltes)
Bett betrieben wird. Ein geflutetes Bett bedeutet, dass sich im
Wesentlichen alle Katalysatorpartikel im Kontakt mit dem flüssigen Reaktanten
befinden. Dies erlaubt, im Vergleich mit einem Rieselbett- oder
einem Gegenstromreaktor, eine Verminderung der notwendigen Katalysatormenge
um bis zu 20 bis 30 Gew.-%. Diese Katalysatorverminderung um 20
bis 30 Gew.-% ist möglich,
weil die Flüssigkeit
in einem Rieselbett durch das Bett als Bäche nach unten strömt. Dies
bedeutet, dass nicht alle Katalysatorpartikel in dem Bett mit der
Flüssigkeit
in Kontakt kommen und deshalb nicht an den Wasserstoffveredelungsreaktionen
teilnehmen.
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Wenn
die Aufwärtsströmungsreaktionsstufen
und die Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufe
alle in demselben Reaktor sind, weist der Reaktor ein einziges Reaktionsgefäß auf. Der
Reaktor umfasst dann ein einziges Gefäß, das darin (i) die ein Katalysatorfestbett
umfassende zweite Aufwärtsströmungswasserstoffveredelungsreaktionsstufe
mit darüber
angeordneten Dampf-Flüssigkeits-Trennmitteln,
(ii) die oberhalb der Trennmittel angeordnete, ein Katalysatorfestbett
umfassende erste Wasserstoffveredelungsreaktionsstufe und (iii)
eine oberhalb der ersten Stufe angeordnete Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufe
enthält.
Die zweite Stufe ist in der Nähe
des Bodens des Gefäßes angeordnet,
wobei sich die Kontaktierstufe in der Nähe des Kopfs und die erste
Stufe zwischen der zweiten und der Kontaktierstufe befindet. Der
Reaktor schließt
auch Mittel zum Einspeisen von Wasserstoff oder eines wasserstoffhaltigen
Behandlungsgases unterhalb der zweiten Reaktionsstufe, Mittel zum
Abziehen von Flüssigkeit
von oberhalb der Katalysatorbetten der ersten und zweiten Stufe, Mittel
zum Abziehen von Dampf und Einführen
einer Kontaktierflüssigkeit
oberhalb der Kontaktierstufe, und eine Pumpe zum Einspeisen der
von oberhalb des Betts der ersten Stufe abgezogenen Flüssigkeit und
Einspeisen derselben als Einsatzmaterial unterhalb des Betts der
zweiten Stufe ein.
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Die
flüssigen
und Dampfabströme
aus jeder Reaktionsstufe befinden sich bezüglich des Verunreinigungsgehalts
in jeder Phase miteinander im Gleichgewicht, wobei der Verunreinigungsgehalt
in den Abströmen
der zweiten Stufe viel geringer als derjenige in den Abströmen der
ersten Stufe ist. Die kohlenwasserstoffartige Kontaktierflüssigkeit,
die mit dem Dampfabstrom der ersten Stufe in Kontakt kommt, hat
vorzugsweise ein Verunreinigungsgehalt, der nicht höher und
bevorzugter geringer ist als derjenige, der in dem flüssigen Abstrom
der ersten Stufe vorhanden ist. Wenn der Verunreinigungsgehalt der Kontaktierstufe
gleich oder größer als
derjenige in dem flüssigen
Abstrom der ersten Stufe ist, dann wird die Flüssigkeit vor dem Kontakt mit
dem Dampf der ersten Stufe gekühlt,
um Verunreinigungen aus dem Dampf in die Flüssigkeit zu überführen. Vor
dem Inkontaktbringen ist besonders bevorzugt, dass der Verunreinigungsgehalt
in der Kontaktierflüssigkeit geringer
ist als derjenige in dem flüssigen
Abstrom der ersten Stufe, und dass auch die Temperatur der Kontaktierflüssigkeit
niedriger ist als diejenige des Dampfabstroms der ersten Stufe.
Dies stellt eine wirksamere und höhere Verunreinigungsüberführung aus
dem Dampf in die Flüssigkeit
sicher. Obwohl die Kontaktierflüssigkeit
jedwede geeignete kohlenwasserstoffartige Flüssigkeit sein kann, die, weil
sie sich mit dem flüssigen
Abstrom der ersten Stufe vereinigt und damit Teil des Einsatzmaterials
der zweiten Stufe ist, mit dem Einsatzmaterial kompatibel ist, ist
es bevorzugt, dass mindestens ein Teil durch das Verfahren hergestellte
Flüssigkeit
ist. Dies schließt
entweder flüssigen
Abstrom der ersten oder der zweiten Stufe oder beides und auch aus
dem Dampfabstrom der ersten Stufe kondensierte, kohlenwasserstoffartige
Flüssigkeit
ein. Am meisten bevorzugt ist es, dass der flüssige Abstrom der zweiten Stufe
alles oder einen Teil ausmacht. Dies ist nach folgend im Detail erklärt. In den
Reaktiosstufen wird das kohlenwasserstoffartige Einsatzmaterial
in der Gegenwart eines geeigneten Wasserstoffveredelungskatalysators
bei zum Erreichen der gewünschten
Wasserveredelung ausreichenden Reaktionsbedingungen mit Wasserstoff
umgesetzt. Der Wasserstoff ist Wasserstoffgas, das gegebenenfalls
mit anderen Gas- oder Dampfkomponenten, die die Reaktion, Produkte
oder Verfahren nicht nachteilig beeinflussen, gemischt oder verdünnt sein
kann. Wenn das Wasserstoffgas solche anderen Komponente enthält, wird
es oft als Wasserstoffbehandlungsgas bezeichnet. Wenn frischer Wasserstoff
oder im Wesentlichen reiner Wasserstoff verfügbar ist, ist bevorzugt, dass
er zumindest in der zweiten Reaktionsstufe verwendet wird. Während in
einer typischen Ausführungsform
der Dampfabstrom der zweiten Stufe, der in die erste Stufe geführt wird,
ausreichend nicht umgesetzten Wasserstoff enthält, um in der ersten Stufe
die gewünschte
Wasserstoffveredelung zu erreichen, kann mindestens ein Teil des
Wasserstoffs der ersten Stufe frischer Wasserstoff oder ein wasserstoffhaltiges Behandlungsgas
sein. Bei der Durchführung
der Erfindung ist es bevorzugt, dass, wenn frischer Wasserstoff
verfügbar
ist, er zumindest für
die Wasserstoffveredelung der zweiten Stufe verwendet wird. Zumindest
ein Teil und typischerweise das Meiste (z.B. > 50 Gew.-%) des in jeder Stufe wasserstoffveredelten kohlenwasserstoffartigen
Materials ist bei den Reaktionsbedingungen flüssig. Die Wasserstoffveredelung
führt dazu,
dass ein Teil der Flüssigkeit
in jeder Stufe in Dampf umgewandelt wird. In den meisten Fällen umfasst
das kohlenwasserstoffartige Material Kohlenwasserstoffe.
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Allgemein
gesagt umfasst die Erfindung ein stufenweises Wasserstoffveredelungsverfahren,
das mindestens zwei Gleichstromaufwärtsströmungswasserstoffveredelungsreaktionsstufen
und eine Kontaktierstufe umfasst, zum Entfernen von einer oder mehreren
Verunreinigungen aus einem kohlenwasserstoffartige Flüssigkeit
umfassenden Einsatzmaterial, das die Schritte umfasst:
- (a) Umsetzen des Einsatzmaterials in einer ersten Gleichstromaufwärtsströmungswasserstoffveredelungsreaktionsstufe
in der Gegenwart eines Wasserstoffveredelungskatalysators mit Wasserstoff
bei zur Bildung eines Abstroms der ersten Stufe mit einem niedrigeren
Verunreinigungsgehalt als demjenigen des Einsatzmaterials wirksamen
Reaktionsbedingungen, wobei der Abstrom eine wasserstoffveredelte,
kohlenwasserstoffartige Kohlenwasserstoffflüssigkeit der ersten Stufe und
einen wasserstoffveredelte, kohlenwasserstoffartige Kohlenwasserstoffeinsatzmaterialkomponenten
enthaltenden Dampf umfasst, wobei die flüssigen und Dampfabströme die Verunreinigungen
enthalten und die Verunreinigungen zwischen den flüssigen und
Dampfabströmen
im Gleichgewicht stehen,
- (b) Trennen der flüssigen
und Dampfabströme
der ersten Stufe,
- (c) Inkontaktbringen des Dampfabstroms in einer Kontaktierstufe
mit einer kohlenwasserstoffartigen Flüssigkeit unter solchen Bedingungen,
dass Verunreinigungen in dem Dampf in die Flüssigkeit übergehen, um einen Kontaktierstufenabstrom
zu bilden, der eine kohlenwasserstoffartige Flüssigkeit mit erhöhtem Verunreinigungsgehalt
und einen wasserstoffveredelte, kohlenwasserstoffartige Kohlenwasserstoffeinsatzmaterialkomponenten
umfassenden Dampf mit einem geringeren Verunreinigungsgehalt als
demjenigen des Dampfabstroms der ersten Stufe umfasst,
- (d) Vereinigen der flüssigen
Abströme
der ersten und der Kontaktierstufe und Führen derselben in eine zweite Gleichstromaufwärtsströmungswasserstoffveredelungsreaktionsstufe,
- (e) Umsetzen der vereinigten flüssigen Abströme in der
zweiten Gleichstromaufwärtsströmungswasserstoffveredelungsreaktionsstufe
in der Gegenwart eines Wasserstoffveredelungskatalysators mit Wasserstoff
bei zur Bildung eines Abstroms der zweiten Stufe mit einem Verunreinigungsgehalt,
der geringer ist als derjenige des Einsatzmaterials, wirksamen Reaktionsbedingungen,
wobei der Abstrom der zweiten Stufe eine wasserstoffveredelte, kohlenwasserstoffartige
Kohlenwasserstoffflüssigkeit und
einen wasserstoffveredelte, kohlenwasserstoffartige Kohlenwasserstoffeinsatzmaterialkomponenten
und nicht umgesetzten Wasserstoff umfassenden Dampf umfasst,
- (f) Trennen der dampfförmigen
und flüssigen
Abströme
der zweiten Stufe und
- (g) Führen
des Dampfabstroms der zweiten Stufe in die erste Reaktionsstufe.
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Der
flüssige
Abstrom der zweiten Stufe, der möglicherweise
gestrippt werden muss, umfasst eine wasserstoffveredelte Produktflüssigkeit.
Der Dampfabstrom der Kontaktierstufe wird typischerweise gekühlt, um
einen Teil des Dampfs zur flüssigen
Phase zu kondensieren, die dann von dem verbliebenen Dampf getrennt
wird. Das flüssige
Kondensat kann, wenn dies gewünscht
ist, mit der Flüssigkeit
der zweiten Stufe als zusätzliche
Produktflüssigkeit
vereinigt werden. Auch kann der Dampfabstrom der zweiten Stufe gekühlt werden,
um einen Teil der kohlenwasserstoffartigen Dampfkomponenten als
Kondensatflüssigkeit
auszukondensieren, bevor er in die erste Stufe geführt wird.
Diese Kondensatflüssigkeit
kann, zusammen mit dem flüssigen
Abstrom der zweiten Stufe, als zusätzliche Produktflüssigkeit
gewonnen werden. Die Kondensation kann innerhalb oder außerhalb des Reaktorgefäßes erfolgen und auf eine Weise
durchgeführt
werden, die der in den 2 und 3 Gezeigten ähnlich ist.
Wie oben erwähnt
ist, können
sich die Wasser stoffveredelungsreaktionsstufen und die Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufe alle
in demselben Reaktorgefäß befinden.
Ein spezifisches Beispiel für
dieses Verfahren ist ein Wasserstoffbehandlungsverfahren zur Entfernung
von Heteroatomverunreinigungen, wie Schwefel-, Stickstoff- und Oxygenatverbindungen,
aus Einsatzmaterialien wie Mitteldestillattreibstofffraktionen und
schwereren Einsatzmaterialien. Es ist jedoch klar, dass die Erfindung
nicht auf ein Wasserstoffbehandlungsverfahren beschränkt ist.
Dies ist nachfolgend im Detail erklärt. Ferner enthält der Dampfabstrom
aus jeder Reaktionsstufe in der Praxis nicht umgesetzten Wasserstoff.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 steht
schematisch ein erfindungsgemäßes Fließdiagramm
unter Verwendung von zwei Gleichstromaufwärtsströmungsreaktionsstufen und einer
Kontaktierstufe dar, die sich alle in dem selben Gefäß befinden.
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2 ist
eine schematische Darstellung des oberen Bereichs des Reaktors,
in dem Dampfkühlmittel
angeordnet sind.
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3 ist
eine schematische Darstellung des oberen Bereichs des Reaktors und
außerhalb
befindlicher Mittel zur Dampfkühlung
und Rückführung von kondensierter
Flüssigkeit
zurück
in den Reaktor.
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DEAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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Mit
Wasserstoffveredelung ist ein Verfahren gemeint, bei dem Wasserstoff
mit einem Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial umgesetzt wird, um eine
oder mehrere Verunreinigungen zu entfernen, um die molekulare Struktur
von mindestens einem Teil des Einsatzmaterials zu verändern oder
umzuwandeln, oder um beides zu erreichen. Beispielhafte, jedoch nicht-einschränkende Bei spiele
für Verunreinigungen können (i)
Heteroatomverunreinigungen wie Schwefel, Stickstoff und Sauerstoff,
(ii) Ringverbindungen wie Aromaten, kondensierte Aromaten und andere zyklische
ungesättigte
Materialien, (iii) Metalle (iv) andere ungesättigte Materialien, (v) paraffinenartige Materialien
und dergleichen einschließen.
Somit ist mit Verunreinigung jedwede Einsatzmaterialkomponente gemeint,
deren Entfernung aus dem Einsatzmaterial durch die Wasserstoffveredelung
gewünscht ist.
Veranschaulichende, jedoch nicht einschränkende Beispiele für Wasserstoffveredelungsverfahren, die
erfindungsgemäß durchgeführt werden
können, schließen die
Bildung von niedriger siedenden Fraktionen aus leichten und schweren
Einsatzmaterialien durch Hydrocracken, die Hydrierung von Aromaten und
anderen ungesättigten
Materialien, die Hydroisomerisierung und/oder das katalytische Entwachsen von
Paraffinen und paraffinartigen Einsatzmaterialien und die Entmetallierung
von schweren Strömen
ein. Die Ringöffnung,
besonders von naphthenischen Ringen, kann ebenfalls als Wasserstoffveredelungsverfahren
angesehen werden. Mit kohlenwasserstoffartigem Einsatzmaterial ist
ein Material aus vornehmlich Kohlenwasserstoff gemeint, das aus Roherdöl, aus Teersanden,
aus der Kohleverflüssigung,
aus Schieferöl
und durch Kohlenwasserstoffsynthese erhalten wird oder davon abgeleitet
ist. Die erfindungsgemäß durchgeführten Reaktionsstufen
werden bei für
die gewünschte
Reaktion geeigneten Temperaturen und Drücken durchgeführt. Zum Beispiel
liegen typische Temperaturen für
die Wasserstoffveredelung im Bereich von 40 °C bis 450 °C bei Drücken von 446 kPa bis 20.786
kPa (50 psig bis 3.000 psig), vorzugsweise 446 kPa bis 17.338 kPa (50
bis 2.500 psig). Der Dampfabstrom der ersten Reaktionsstufe enthält Verunreinigungen
oder unerwünschte
Einsatzmaterialkomponenten, wie Schwefel- oder andere Heteroatomverbindungen,
deren Entfernung aus dem Dampf der ersten Stufe gewünscht ist.
Die kohlenwasserstoffartige Kontaktierflüssigkeit besitzt eine Verunreinigungskonzentration,
die nicht höher
und vorzugsweise geringer als die Verunreinigungskonzen tration in
dem flüssigen
Abstrom der ersten Stufe ist, der sich im Gleichgewicht mit dem
Dampf der ersten Stufe befindet. Obwohl diese Kontaktierflüssigkeit
jedwede kohlenwasserstoffartige Flüssigkeit, die weder das Verfahren
noch die gewünschte
wasserstoffveredelte Produktflüssigkeit
nachteilig beeinflusst und in die die Dampfverunreinigungen übergehen
können,
sein kann, umfasst sie typischerweise entweder den flüssigen Abstrom der
ersten oder der zweiten Reaktionsstufe, oder beide. Vorzugsweise
wird sie vor dem Inkontaktbringen auf eine niedrigere Temperatur
als diejenige des Dampfabstroms der ersten Stufe gekühlt. Obwohl eine
geringere Verunreinigungskonzentration in der Kontaktierflüssigkeit
dazu führt,
dass einige Verunreinigungen aus dem Dampf der ersten Stufe in sie übergehen,
kommt es, wenn man die Kontaktierflüssigkeit bei einer niedrigeren
Temperatur als derjenigen des Dampfs hat, zum Übergehen von mehr Verunreinigungen,
als wenn sie die gleiche Temperatur wie der Dampf hätte.
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Zur
Verwendung in solchen Systemen geeignete Einsatzmaterialien schließen solche
im Bereich vom Naphthasiedebereich bis zu schweren Einsatzmaterialien
ein, wie Gasöle
und Rückstände. Nicht einschränkende Beispiele
für solche
erfindungsgemäß einsetzbaren
Einsatzmaterialien schließen
Vakuumrückstand,
atmosphärischen
Rückstand,
Vakuumgasöl
(vacuum gas oil, VGO), atmosphärisches Gasöl (atmospheric
gas oil, AGO), schweres atmosphärisches
Gasöl (heavy
atmospheric gas oil, HAGO), dampfgecracktes Gasöl (steam cracked gas oil, SCGO),
entasphaltiertes Öl
(deasphalted oil, DAO), leichtes Katalysezyklusöl (light cat cycle oil, LCCO), von
Teersanden, Schieferöl
und Kohleverflüssigung abgeleitete
natürliche
und synthetische Einsatzmaterialien, aus einer Mischung von H2 und CO durch Kohlenwasserstoffsynthese
vom Fischer-Tropsch-Typ synthetisierte Kohlenwasserstoffe und Mischungen
davon ein.
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Zum
Zwecke der Wasserstoffveredelung und im Zusammenhang mit dieser
Erfindung sind die Begriffe „Wasserstoff" und „wasserstoffhaltiges
Behandlungsgas" synonym
und können
entweder reiner Wasserstoff oder ein wasserstoffhaltiges Behandlungsgas
ist, das ein Wasserstoff in einer für die beabsichtigte Reaktion
ausreichenden Menge und anderes Gas oder andere Gase (z.B. Stickstoff
und leichte Kohlenwasserstoffe, wie Methan), die weder die Reaktionen
noch die Produkte nachteilig stören oder
beeinflussen, enthaltendes Behandlungsgas ist. Verunreinigungen,
wie H2S und NH3,
sind unerwünscht
und werden, wenn sie in wesentlichen Mengen vorhanden sind, normalerweise
aus dem Behandlungsgas entfernt, bevor es in den Reaktor eingespeist
wird. Der in eine Reaktionsstufe eingebrachte Behandlungsgasstrom
enthält
vorzugsweise mindestens etwa 50 Vol.%, bevorzugter mindestens etwa
75 Vol.% Wasserstoff. Bei Verfahren, bei denen nicht umgesetzter
Wasserstoff in dem Dampfabstrom irgendeiner bestimmten Stufe in
irgendeiner Stufe zur Wasserstoffveredelung verwendet wird, muss
in dem in die Stufe eingebrachten frischen Behandlungsgas ausreichend
Wasserstoff vorhanden sein, damit der Dampfabstrom dieser Stufe
ausreichend Wasserstoff für
die nachfolgende Stufe oder nachfolgenden Stufen enthält. Bei
der Durchführung
der Erfindung ist es bevorzugt, dass der gesamte oder ein Teil des
für die
Wasserstoffveredelung der ersten Stufe notwendigen Wasserstoffs
in dem Dampfabstrom der zweiten Stufe enthalten ist, der in die
erste Stufe eingespeist wird.
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Die
Erfindung wird weiter durch Bezug auf 1 verständlich,
die ein schematisches Fließschema
einer bei der Durchführung
der vorliegenden Erfindung brauchbaren Wasserstoffveredelungsanlage ist,
die in einem einzigen Reaktorgefäß zwei aufeinanderfolgende
Gleichstromaufwärtsströmungsreaktionsstufen
und eine Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufe
umfasst. Das Wasserstoffveredelungsverfahren ist ein Wasserstoffbehandlungsverfahren,
und die Reaktionsstufen sind Was serstoffbehandlungsstufen. Der Einfachheit
halber sind nicht alle Einbauten des Verfahrensreaktionsgefäßes, Ventile,
Pumpen, Wärmeübertragungsvorrichtungen
usw. gezeigt. Somit weist eine Wasserstoffbehandlungsanlage 10 ein hohles,
zylindrisches Metallreaktorgefäß 12 auf,
das Katalysatorfestbetten 14 beziehungsweise 16 aufweist,
die durch einen Boden 18 darin getrennt sind, um ein Destillat
oder Dieselkraftstoffeinsatzmaterial mit Wasserstoff zu behandeln.
Katalysatorbetten 14 beziehungsweise 16 machen
erste und zweite Wasserstoffbehandlungsstufen aus. Eine durch die
gestrichelten Linien angedeutete, Dampf-Flüssigkeits-Kontaktiermittel
umfassende Dampf-Flüssigkeits-Kontaktierstufe 20 ist
oberhalb der ersten Wasserstoffbehandlungsstufe 14 angeordnet
gezeigt. Das mit Wasserstoff zu behandelnde, heteroatomhaltige Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial
tritt durch Leitung 22 in das Reaktionsgefäß der ersten
Stufe 12 ein. In dieser bestimmten Darstellung der Erfindung ist
das Einsatzmaterial eine Heteroatomverbindungen mit Schwefel, Stickstoff
und möglicherweise Sauerstoff
enthaltende, von Erdöl
abgeleitete Destillat- oder Dieselkraftstofffraktion. Wasserstoffgas
oder ein wasserstoffhaltiges Behandlungsgas wird durch Gasleitung 24 in
den Boden des Reaktors unter dem Katalysatorbett der zweiten Stufe 16 eingebracht. Wie
oben erwähnt
ist bevorzugt, dass dieses Gas mindestens 50 % Wasserstoffgas umfasst,
und für die
zweite Stufe ist bevorzugt, dass es mindestens 75 % Wasserstoffgas
umfasst. Die in den Reaktor durch Leitung 24 eingebrachte
Menge an Wasserstoff muss für
beide Wasserstoffbehandlungsreaktionsstufen in der Ausführungsform
(gezeigt) ausreichen, in der sie auch den gesamten Wasserstoff für die erste
Reaktionsstufe bereitstellt. Wasserstoffreicher Dampfabstrom aus
der zweiten Reaktionsstufe wird nach oben durch den die erste und
die zweite Reaktionsstufe trennenden, gasdurchlässigen Boden 18 geführt. Solche
Böden sind
in der Technik bekannt und umfassen typischerweise eine mit einer
Vielzahl von sich dadurch erstreckenden Röhren versehene Metallscheibe,
einen Bodenglockenboden und dergleichen. Der Druck in der zweiten
Reaktionsstufe ist höher
als derjenige in der ersten Reaktionsstufe, um es zu erlauben, dass
der wasserstoffreiche Dampf nach oben durch den Boden 18,
die erste Reaktions- und die Kontaktierstufe und aus dem Reaktor
geführt wird,
ohne es zu erlauben, dass flüssiges
Einsatzmaterial nach unten in die zweite Stufe geführt wird.
Das Einsatzmaterial und wasserstoffreicher Dampf der zweiten Stufe
werden im Gleichstrom nach oben in und durch ein einen schwefeltoleranten
Katalysator enthaltendes Katalysatorbett 14 geführt, in
dem das Einsatzmaterial in der Gegenwart des Katalysators mit dem
Wasserstoff reagiert, um Einsatzmaterialverunreinigungen zu entfernen.
Im Fall der Wasserstoffbehandlung umfassen diese Verunreinigungen
Oxygenate, Schwefel- und Stickstoffverbindungen, Olefine und Aromaten.
Der Wasserstoff reagiert mit den Verunreinigungen und wandelt sie
in H2S, NH3 und Wasserdampf
um, die als Teil des Dampfabstroms entfernt werden, und er sättigt auch
Olefine und Aromaten. Dies bildet einen eine Mischung aus teilweise wasserstoffbehandelter
Kohlenwasserstoffflüssigkeit
und Dampf umfassenden Abstrom der ersten Stufe, wobei der Dampf
verdampfte Einsatzmaterialkomponenten, nicht umgesetzten Wasserstoff,
H2S und NH3 enthält. Wie
die Fachleute in der Technik wissen, ist bei Wasserstoffbehandlungs-
und anderen Wasserstoffveredelungsverfahren die in eine Wasserstoffveredelungsreaktionsstufe
geleitete Menge an Wasserstoff größer als die zum Erreichen des
gewünschten
Umsatzgrades theoretisch notwendige Menge. Dies macht man, um in
der gesamten Reaktionszone einen ausreichenden Wasserstoffpartialdruck
aufrechtzuerhalten. Deshalb enthält
der Dampfabstrom aus jeder Wasserstoffveredelungsreaktionszone den
nicht umgesetzten Wasserstoff. Der größte Teil (z.B. ≥ 50 %) der
Wasserstoffbehandlung des Einsatzmaterials wird in der ersten Stufe
erreicht. In einem Zweistufenwasserstoffbehandlungsverfahren ist
es nicht ungewöhnlich,
dass 60 %, 75 % und sogar ≥ 90
% der Heteroatom-(S, N und O)- Verbindungen in dem Einsatzmaterial
in der ersten Stufe aus der Flüssigkeit
entfernt werden, indem sie zu H2S, NH3 und H2O umgewandelt
werden. Somit kann der Katalysator der zweiten Stufe ein kinetisch
aktiverer, jedoch weniger schwefeltoleranter Katalysator als der
Katalysator der ersten Stufe für
die Heteroentfernung sein und kann außerdem eine höhere Aromatensättigung
erreichen. In dieser Ausführungsform
kann der Katalysator der ersten Stufe katalytische Kobalt- und Molybdänkomponenten
umfassen, die auf einen Aluminiumoxidträger gestützt sind, und der Katalysator
der zweiten Stufe kann katalytische Nickel-Molybdän- oder
Nickel-Wolfram-Metallkomponenten
auf Aluminiumträger
umfassen. Weil sich die dampfförmigen
und flüssigen
Abströme
der ersten Stufe bezüglich
der Einsatzmaterialverunreinigungen im Gleichgewicht befinden und
der flüssige
Abstrom nur teilweise wasserstoffbehandelt ist, sind auch in dem
Dampfabstrom der ersten Stufe einige Einsatzmaterialverunreinigungen
vorhanden. Der Dampfabstrom der ersten Stufe trennt sich von dem
teilweise wasserstoffbehandelten flüssigen Abstrom und wird in
Kontaktierstufe 20 nach oben geführt, wie durch den Pfeil angedeutet
ist. Kohlenwasserstoffkontaktierflüssigkeit wird durch Leitung 30 oberhalb
des oberen Teils der Kontaktiermittel der Kontaktierstufe in das
Gefäß eingebracht.
Während
der Dampfabstrom der ersten Reaktionsstufe nach oben durch die Kontaktiermittel
strömt,
kommt die nach unten strömende
Flüssigkeit
unter Bedingungen mit ihnen in Kontakt, die zum Überführen von mindestens einem Teil
der Einsatzmaterialverunreinigungen in dem Dampf in die Flüssigkeit
wirksam sind. Die Kontaktiermittel umfassen irgendwelche bekannten
Flüssigkeits-Dampf-Kontaktiermittel,
wie Raschig-Ringe, Berl-Füllkörper, Drahtgeflecht,
Band, offene Waben, Gas-Flüssigkeits-Kontaktierböden, wie
Bodenglockenböden
und andere Vorrichtungen, usw. In der in der Figur gezeigten Ausführungsform
stellen die als die gestrichelten Linien gezeigten Kontaktiermittel 20 Gas-Flüssigkeits-Kontaktierböden dar.
Zur Verunreinigungsüberführung aus
dem Dampf in die Kontaktierflüssigkeit
wirksame Bedingungen schließen
eine Kombination von Temperatu ren und Verunreinigungskonzentrationen
ein, die zum Überführen der gewünschten
Menge an Verunreinigungen aus dem Dampf in die Flüssigkeit
dienlich sind. Wenn die nach unten strömende Flüssigkeit eine größere Verunreinigungskonzentration
besitzt, als vorliegen würde, wenn
sich die Flüssigkeit
und der Dampf bezüglich der
Verunreinigungskonzentration im Gleichgewicht befinden würden, dann
befindet sich die Kontaktierflüssigkeit
bei einer Temperatur, die ausreichend niedriger als diejenige des
Dampfs ist, um das gewünschte Überführen zu
erreichen. Vorzugsweise ist die Verunreinigungskonzentration in
der Kontaktierflüssigkeit
geringer als die Gleichgewichtskonzentration und bevorzugter befindet
sich die Flüssigkeit
bei einer niedrigeren Temperatur als der Dampf und mit einer geringeren
Verunreinigungskonzentration als der Gleichgewichtskonzentration.
Die Temperatur der Flüssigkeit
wird durch die Temperatur des Dampfs und die relativen Konzentrationen,
Löslichkeiten
und Kondensationstemperaturen der Heteroatomverbindungen in jeder
Phase bestimmt. Die Kombination aus Temperaturen und Konzentrationen
ist so, dass die gewünschte
Menge dieser Verbindungen durch Absorption, Kondensation und Gleichgewichtskonzentrationsunterschiede
in die Flüssigkeit überführt wird,
um die gewünschte
Reinheit des Dampfs zu erreichen. Obwohl irgendeine geeignete Kohlenwasserstoffflüssigkeit
verwendet werden kann, ist es bevorzugt, dass mindestens einer der
flüssigen
Abströme
der ersten und zweiten Reaktionsstufe mindestens einen Teil der
Kontaktierflüssigkeit
ausmacht. Bevorzugter umfasst die Letztgenannte den flüssigen Abstrom
der zweiten Stufe, der eine geringere Verunreinigungskonzentration
als diejenige des flüssigen
Abstroms der ersten Stufe im Gleichgewicht mit dem Dampfabstrom
der ersten Stufe hat. Der an Verunreinigungen abgereicherte Dampf
wird durch Leitung 32 am Kopf des Reaktors entnommen. Der
an Verunreinigungen abgereicherte Dampf wird vorzugsweise gekühlt, um
die schwereren (z.B. C4+- bis C5+) Kohlenwasserstoffkomponenten
des wasserstoffbehandelten Dampfs zur flüssigen Phase zu kondensieren,
die von dem verbliebenen Dampf getrennt wird, wobei die Flüssigkeit
dann mit dem wasserstoffbehandelten flüssigen Abstrom der zweiten
Stufe als zusätzliche
Produktflüssigkeit vereinigt
wird, wenn dies gewünscht
ist. Diese kondensierte und gewonnene wasserstoffbehandelte Flüssigkeit
kann eines Strippens bedürfen,
um jedwedes verbliebene H2S und NH3 zu entfernen. Der nach Kühlen und
Kondensieren verbliebene Dampf umfasst vor allem Methan, Ethan und
nicht umgesetzten Wasserstoff, zusammen mit dem meisten des durch
Wasserstoffbehandeln gebildeten H2S und NH3. Die an Verunreinigungen angereicherte
Kontaktierflüssigkeit
wird nach unten zum oberen Teil der ersten Reaktionsstufe geführt, wo
sie sich mit dem flüssigen
Abstrom der ersten Reaktionsstufe vereinigt und vermischt. Die vereinigten
Flüssigkeiten
bilden eine Schicht oberhalb der ersten Stufe, wie in der Figur
angegeben ist, und werden mittels Flüssigkeitspumpe 28 und
Rückführleitung 26 durch
Leitung 26 abgezogen und nach unten in den Boden des Gefäßes unter
die zweite Stufe geführt.
Die vereinigte Flüssigkeit
und frischer Wasserstoff oder wasserstoffhaltiges Behandlungsgas
werden im Gleichstrom nach oben durch die zweite Wasserstoffbehandlungsreaktionsstufe 16 geleitet.
Während
der Wasserstoffbehandlung der zweiten Stufe werden die meisten der
Heteroatomverbindungen in der vereinigten Flüssigkeit entfernt, wobei bei
der Wasserstoffbehandlung gebildetes H2S
und NH3 in den Dampf übergehen. Die zweite Stufe
stellt einen wasserstoffbehandelten, Flüssigkeit und Dampf umfassenden
Abstrom her. Der Dampf trennt sich oberhalb der Stufe von der Flüssigkeit
und wird durch Boden 18 und in die Reaktionszone der ersten
Stufe geführt. Der
Dampfabstrom der zweiten Stufe umfasst vor allem nicht umgesetzten
Wasserstoff, zusammen mit Methan, Ethan und geringen Mengen an H2S und NH3. Wenn
der Dampfabstrom der zweiten Stufe signifikante Gehalte an schwereren
Kohlenwasserstoffen (z.B. C4+) enthält, können diese
unter Verwendung von entweder internen oder externen Kühlmitteln,
wie den in 2 und 3 gezeigten
und nachfolgend im Detail diskutierten, kondensiert werden. Der
nicht um gesetzte Wasserstoff umfasst den Wasserstoff für die Wasserstoffbehandlung
der ersten Stufe. Die wasserstoffbehandelte Flüssigkeit der zweiten Stufe
macht die Produktflüssigkeit
aus und bildet, wie in der Figur angegeben ist, eine Schicht oberhalb
der ersten Stufe. Diese Produktflüssigkeit wird durch Leitung 34 abgezogen
und zum Strippen geschickt, um jedwedes verbliebene H2S
und NH3, das möglicherweise vorhanden ist,
zu entfernen.
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2 ist
eine schematische Teilansicht des oberen Bereichs des Reaktorgefäßes in 1,
wobei zusätzlich
in dem Reaktor oberhalb der Kontaktierstufe interne Kühlmittel 36 angeordnet
sind. Kühlmittel 36 sind
schematisch als Kühlschlangen
dargestellt. Kühlflüssigkeit,
wie Wasser, wird durch Leitung 38 in die Schlangen eingeführt und
tritt durch Leitung 40 aus. Die Kühlmittel kondensieren einen
Teil der C4+- bis C5+-Kohlenwasserstoffe
in dem Dampf als flüssige
Phase. Die Flüssigkeit
strömt
dann als Teil der Kohlenwasserstoffkontaktierflüssigkeit in die Kontaktierstufe
nach unten und vermindert somit die Menge an Kontaktierflüssigkeit,
die aus anderen Quellen bezogen werden muss. 3 stellt
eine weitere Ausführungsform
dar, bei der ein Teil des Dampfabstroms der Kontaktierstufe gekühlt wird,
um die schwereren Kohlenwasserstoffe aus dem Dampf als flüssige Phase
zu kondensieren. In dieser Ausführungsform
wird das Kühlen
außerhalb
des Reaktors erreicht. Also wird der den Kopf des Reaktors durch Leitung 32 verlassende
Dampfabstrom der Kontaktierstufe durch Wärmeaustauschmittel 50 geleitet,
in denen er gekühlt
wird, um C4+- bis C5+-Kohlenwasserstoff
in dem Dampf zur flüssigen
Phase als Kohlenwasserstoffkondensat zu kondensieren. Die resultierende
Dampf-Flüssigkeits-Mischung
wird durch Leitung 52 in Dampf-Flüssigkeits-Separator 54 geleitet, der
ein einfacher Entspannungs- oder Trommelseparator sein kann. Der
verbliebene Dampf trennt sich von dem Kohlenwasserstoffflüssigkeitskondensator und
wird durch Leitung 56 aus dem Separator entnommen. Ein Teil
des flüssigen
Kohlenwasserstoffkondensat wird durch Leitung 60 als Teil
der Kontaktierflüssigkeit
zurück
in den Reaktor geführt,
während der
Rest des Kondensats durch Leitung 58 als Produktflüssigkeit
entnommen wird.
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In
allen oben genannten Ausführungsformen kann
der verbliebene Dampf nach Kühlen
durch bekannte Mittel, wie Waschen mit einer wässrigen Aminlösung, behandelt
werden, um H2S und NH3 zu entfernen.
Ein Teil der verbliebenen leichten Kohlenwasserstoffe wird ausgespült, und
der verbliebene Dampf, der nicht umgesetzten Wasserstoff enthält, wird
als Teil des für
die Wasserstoffbehandlung notwendigen Wasserstoffs zurück in den
Reaktor geführt.
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Den
Fachleuten in der Technik ist klar, dass die Erfindung auf mehr
als zwei Reaktions- und mehr als eine Kontaktierstufe erweitert
werden kann, und dass sich die Kontaktierstufe anstatt in dem Reaktionsgefäß auch in
einem separaten Gefäß befinden kann.
Somit kann man also drei oder mehr Reaktionsstufen einsetzen, bei
denen der teilweise veredelte flüssige
Abstrom aus der ersten Stufe das Einsatzmaterial der zweiten Stufe
ist, der flüssige
Abstrom der zweiten Stufe das Einsatzmaterial der dritten Stufe
ist, usw., mit dazugehörigem
Dampfstufenkontaktieren in einer oder mehreren Flüssigkeits-Dampf-Kontaktierstufen.
Mit Reaktionsstufe ist mindestens eine katalytische Reaktionszone
gemeint, in der die Flüssigkeit
oder eine Mischung von Flüssigkeit
mit Dampf in der Gegenwart eines geeigneten Wasserstoffveredelungskatalysators
mit Wasserstoff reagiert, um einen mindestens teilweise wasserstoffveredelten
Abstrom herzustellen. Der Katalysator in einer erfindungsgemäßen Aufwärtsströmungsreaktionszone
liegt typischerweise in Form eines Festbetts vor. In einer bestimmten
Zone kann auch mehr als ein Katalysator als Mischung oder in Form
von Schichten (für
ein Festbett) eingesetzt werden.
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Der
Begriff „Wasserstoffbehandlung" bezieht sich, wie
er hier verwendet wird, auf Verfahren, bei denen ein wasserstoffhaltiges
Behandlungsgas in der Gegenwart eines geeigneten Katalysators, der vornehmlich
zur Entfernung von Heteroatomen, wie Schwefel und Stickstoff, Sättigung
von Nicht-Aromaten und gegebenenfalls Sättigung von Aromaten wirksam
ist, verwendet wird. Geeignete Wasserstoffbehandlungskatalysatoren
zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Wasserstoffbehandlung
schließen
jedweden konventionellen Wasserstoffbehandlungskatalysator ein.
Beispiele schließen
Katalysatoren ein, die mindestens eine katalytische Gruppe-VIII-Metallkomponente,
vorzugsweise Fe, Co und Ni, bevorzugter Co und/oder Ni und insbesondere
Co, mindestens eine katalytische Gruppe-VI-Metallkomponente vorzugsweise
Mo und W, bevorzugter Mo, auf einem Trägermaterial mit hoher Oberfläche, wie
Aluminiumoxid, umfassen. Andere geeignete Wasserstoffbehandlungskatalysatoren schließen zeolithische
Katalysatoren als auch Edelmetallkatalysatoren ein, wobei das Edelmetall
ausgewählt
ist aus Pd und Pt. Die Gruppen, auf die hier Bezug genommen wird,
sind diejenigen in dem Periodensystem der Elemente, das 1968 durch
die Sargent-Welch Scientific Company Urheberrechtsschutz (copyright)
erlangt hat. Wie bereits erwähnt
wurde, ist es erfindungsgemäß, dass
mehr als ein Typ von Wasserstoffbehandlungskatalysator in derselben
Reaktionsstufe- oder -zone verwendet werden kann. Typische Wasserstoffbehandlungstemperaturen
liegen im Bereich von 100 °C
bis 400 °C
mit Drücken
von 446 kPa bis 20.786 kPa (50 psig bis 3000 psig), vorzugsweise
von 446 kPa bis 17.338 kPa (50 psig bis 2.500 psig). Wenn eine der
Reaktionsstufen eine Hydrocrackstufe ist, kann der Katalysator jedweder
geeignete konventionelle Hydrocrackkatalysator sein, der bei typischen
Hydrocrackbedingungen betrieben wird. Typische Hydrocrackkatalysatoren
sind zum Beispiel in der US-A-4
921 595 beschrieben, auf deren Offenbarung hier Bezug genommen wird.
Solche Katalysatoren sind typischerweise aus einer Gruppe-VIII-Metallhydrierkomponente
auf einem Zeo lithcrackbasismaterial zusammengesetzt. Hydrocrackbedingungen
schließen
Temperaturen von 200 bis 425 °C,
einen Druck von 1480 kPa bis 20.786 kPa (200 psig bis 3000 psig)
und einen stündlichen
Flüssigkeitsdurchsatz
(liquid hourly space velocity) von 0, 5 bis 10 V/V/h, vorzugsweise
von 1 bis 5 V/V/h ein. Nichteinschränkende Beispiele für Aromatenhydrierungskatalysatoren
schließen
Nickel, Kobalt-Molybdän,
Nickel-Molybdän
und Nickel-Wolfram ein. Edelmetall (z.B. Patin und/oder Palladium)
enthaltende Katalysatoren können
ebenfalls verwendet werden. Die Aromatensättigungszone wird vorzugsweise
bei einer Temperatur von 40 °C
bis 400 °C,
bevorzugter von 260 °C
bis 350 °C,
bei einem Druck von 791 kPa bis 20.786 kPa (100 psig bis 3.000 psig),
vorzugsweise von 1480 kPa bis 8.375 kPa (200 psig bis 1.200 psig),
und bei einem stündlichen
Flüssigkeitsdurchsatz
(LHSV) von etwa 0,3 V/V/h bis etwa 2 V/V/h betrieben.