DE736409C

DE736409C - Verfahren zum Spalten oder Druckhydrierung von Kohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DE736409C
Application number: DEI65989D
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Peters
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1939-11-19
Filing date: 1939-11-19
Publication date: 1943-06-16
Also published as: BE456314A; FR904960A

Description

Verfahren zum Spalten oder Druckhydrierung von Kohlenwasserstoffen Es ist bekannt, bei der katalytischen Spaltung oder Druckhydrierung von festen, flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoffen den Katalysator durch den Spaltrauen zu bewegen. Dabei läßt die Wirksamkeit des Katalysators allmählich nach, wenn nicht die Temperatur fortlaufend entsprechend erhöht wird, was die Zuführung erheblicher @@'ärinemengen erfordert und mit der Gefahr verbunden ist, daß dabei eine Schädigung der umzusetzenden Stoffe sowie des Katalysators eintritt.
Es wurde nun gefunden, daß man Kohlenwasserstoffe mit hoher Ausbeute spalten oder druckhvdrieren kann, ohne daß eine T'einperaturerhöhung notwendig wird, wenn man den Katalysator in einer ungewöhnlich großen Volumenirienge, die wenigstens viermal so groß ist wie die Volumenmenge des in der gleichen Zeit duchgesetzten Ausgangsstoffes in flüssigem Zustand, durch den Spaltraum bewegt.
Infolge des großen Verhältnisses von Katalysä.tor zu Ausgangsstoff wird die Wirksamkeit des Katalysators auf dein Wege durch das Reaktionsgefäß nur so wenig herabgesetzt, daß während der Unisetzung weder eine Erhöhung der Temperatur noch ein mit umständlichen Maßnahmen verbundener weiterer Zusatz von Katalvsator zum Öl erforderlich wird und der Katalysator in einfachster Weise wiederbelebt werden kann.
Als Ausgangsstoffe für das Verfahren kommen in Frage -Mineralöle, Teere oder deren Destillations-, Ehtraktions- oder Druckhydrierungsprodukte sowie gasförmige Kohlenwasserstoffe. Diese Stoffe werden bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck unter den für die Spaltung bekannten Bedingungen verarbeitet oder spaltend, aromatisierend oder raffinierend druckhydriert. Die Temperatur wird dabei dein Ausgangsstoff und der gewünschten Umsetzung angepaßt. Inn allgemeinen kommt man während der ganzen. Dauer der Unisetzung mit einer geringeren als der sonst üblichen Temperatur aus, da die Wirksamkeit des Katalysators nur wenig nachläßt. Das Verfahren wird vorteilhaft bei steigenden Temperaturen ausgeführt. I Als Katalysatoren kommen die für die Spaltung und Druckhydrierung bekannten in Betracht. Da ihre Wirksamkeit bei dem Verfahren nur sehr wenig herabgesetzt wird, ist es möglich, auch Stoffe, die bei der bisherigen Arbeitsweise nur eine geringe Wirkung zeigen, z. B. wenig aktive Bleicherden, zu ver-Wenden.
Das Verhältnis von Katalysator zu Ausgangsstoff muß, wie gesagt, mindestens 4 : i sein. Man kann z. B. die q.- bis 5ofache Menge, zweckmäßig die 5- bis 25fache Menge Katalysator -auf den Ausgangsstoff einwirken lassen.
Der Katalysator wird z. B. mit Hilfe eines Fördermittels durch den Reaktionsraum bewegt. Hierzu eignen sich die bekannten Eini richtengen, z. B. Förderschnecken mit gleichbleibender oder verschiedener Neigung, Förderbänder, Vibrationssiebe, Schüttelrutschen, Drehroste, Drahtteller oder Becher oder Wagen, die durch den Reaktionsrauen bewegt werden. 'Man kann den Katalysator auch durch gegeneinander versetzte und mit Schiebern versehene Schlitze in Zwischenböden oder durch durchlöcherte Bleche von Stufe #ru Stufe durch den Reaktionsraum fallen lassen. huch Drehrohr- und Schachtöfen kann man zur Durchführung des Verfahren verwenden.
Die Strömungsgeschwindigkeit des Katalysators und des Reaktionsgutes richtet sich nach der durchzuführenden Umsetztuig und nach dem Ausgangsstoff. Sie kann auch während der Umsetzung geändert werden, z. B. durch Veränderung des Querschnitts des keaktionsrauines oder durch Zugabe von Spülgasen, z. B. Wasserstoff, Wasserdaiipf, Stickstoff, Kohlendioxyd oder Wassergas. Die Strömungsrichtung des Katalysators kann der des Ausgangsstoffes gleich oder entgegengesetzt oder senkrecht dazu sein.
Der das Reaktionsgefäß verlassende Katalysator kann wiederbelebt und in dieses. zurückgeführt werden. Die Wiederbelebung erfolgt z. B. durch Oxydation oder durch Behandlung mit Wasserstoff bei verhältnismäßig tiefer :Temperatur. Infolge der geringen Menge der auf dem Katalysator abgeschiedenen Verunreinigungen benötigt sie nur kurze Zeit. Sie kann z. B. in der Weise mit dein Spaltverfahren verbunden werden, daß man den beim Spalten geschwächten Katalysator in eine sich an das Spaltgefäß alischlietJende Wiederbelebungszone führt, wo er durch Behandeln finit Luft, Wasserdampf oder Wasserstoff erneuert wird. Die die Wiederbelebungszone verlassenden Gase köniien bei dem Spaltverfahren als Spülgase verwendet werden.
Man kann die Spaltung auch in der Weise durchführen, daß man das dabei erhaltene Schweröl in Gegenwart des schon längere Zeit benutzten Katalysators auf Koks spaltet. Man zweigt z. B. aus dem Iiatalysatorstrom einen Teil, z. B. etwa 1(20 bis 1%10o ab und führt ihn in einen sich unmittelbar an das Spaltgefäß anschließenden Rauen, in dem dann die Verkokung stattfindet. Der Hauptteil des Katalysators wird nach Wiederbelebung ins Reaktionsgefäß zurückgeführt, wobei der zur Verkokung abgezweigte Teil durch frischen Katalysator ersetzt wird. Die beim Verkoken gebildeten Gase können bei der Spaltung als Spülgase verwendet werden.
Der Raum, durch den der Katalysator hindurchbewegt wird, kann außer für die Spaltung oder Druckhydrierung gleichzeitig auch zum Destillieren, Entwässern und Raffinieren der Ausgangsstoffe oder Produkte verwendet werden. Man kann ihn auch in mehreren Kannnern unterteilen, von denen jede eine eigene Zu- und Ableitung für die Ausgangsstoffe und Produkte besitzt. Diese Unterteilung erleichtert es, in den einzelnen Zonen des Reaktionsraumes die Umsetzung durchzuführen, für welche der Katalysator in dein jeweiligen Zustand am besten geeignet ist. @@ulterdem wird es so ermöglicht, in der gleichen Vorrichtung in flüssiger und in gasförmiger Phase zu arbeiten.
,uni Ende des Reaktionsgefäßes können Trennvorrichtungen, z. B. Siebe, angebracht sein, um den Katalysator in grob- und feinkörnige Anteile zerlegen zu können. 'Ian kann so den Staub (Korngröße etwa i nim) von den gröberen Katalysatoranteilen, die wiederbelebt werden sollen, abtrennen.
Beispiel In einen io in hohen Reaktionsofen finit einem Inhalt voll So 1 werden am unteren Ende stündlich so 1 eines von Zoo bis 325° siedenden 'Mittelöles aus deutschem Rohöl danipfförinig eingebracht und am oberen Ende 3,50 1 kleine, aus Bleicherde T errang bestehende Pillen eingeführt. Die Öldämpfe werden auf 36o°, der Katalysator auf 48o° vorerliitzt. Durch entsprechende Beheizung des Ofens wird dafür gesorgt, daß die Temperatur der Öldämpfe beim Durchgang durch den Ofen von 36o° auf 48o° ansteigt. Der Ofen ist stets mit Katalysator gefüllt. Die Reaktionsprodukte treten in der Nähe der Stelle, wo der Katalysator eingeführt wird, aus, während der verbrauchte Katalysator in der Nähe der Eintrittsstelle des Öles ausgeschleust wird. Man erhält ein flüssiges Produkt, das 6o °/o bis zoo° siedendes Benzin mit der Oktanzahl 78 (Motormethode) enthält.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Spalten oder Druckhydrieren von Kohlenwasserstoffen unter Verwendung von durch den Reaktionsraum geführten Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumenmenge des durch den Reaktionsraum geführten Katalysators wenigstens viermal so groß ist wie die Volumenmenge des in der gleichen Zeit durchgesetzten Ausgangsstoffes in flüssigem Zustand.