DE738386C

DE738386C - Process for splitting hydrocarbon oils

Info

Publication number: DE738386C
Application number: DEC52397D
Authority: DE
Inventors: Dr Adolf Wagner
Original assignee: CARBUROL GmbH
Current assignee: CARBUROL GmbH
Priority date: 1937-01-20
Filing date: 1937-01-20
Publication date: 1943-09-24

Description

Verfahren zum Spalten von Kohlenwasserstoffölen Es sind Verfahren zum Spalten von Kohlenwasserstoffölen bekannt, bei denen unter Druck bei verhältnismäßig niediiger Temperatur gespaltenes Öl von nicht verdampften Anteilen befreit und der dampfförmige Anteil anschließend bei höherer Temperatur erneut gespalten wird. Man hat auch bereits die zweite, bei höherer Temperatur stattfindende Spaltung in Gegenwart einer zurückgeführten Fraktion der Produkte der zweiten Spaltung durchgeführt. Dabei wurden die zurückzuführenden Fraktionen nach Erhitzung auf Spalttemperätur gemeinsam mit den Produkten der ersten -Spaltung in -den zur Abtrennung des Unverdampften vom Dampfförmigen dienenden Abscheider eingeleitet.Methods of cracking hydrocarbon oils There are methods known for splitting hydrocarbon oils, where under pressure at relatively Low temperature split oil freed from non-evaporated fractions and the vapor fraction is then cleaved again at a higher temperature. Man also has the second cleavage taking place at a higher temperature in the presence carried out a recycled fraction of the products of the second cleavage. Included the fractions to be returned became common after heating to the split temperature with the products of the first cleavage in -den to separate the unevaporated initiated by the steam-shaped separator.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser Verfahren und besteht darin, daß das Öl zunächst in flüssiger oder gemischter Phase unter Druck gespalten wird, worauf die Spaltprodukte mit flüssigen auf Kühlertemperatur befindlichen, zwischen i 5o und 20o° siedenden Schwerbenzinen und bzw. oder bei Normalbedingungen gasförmigen Kohlenwasserstoffen vermischt werden; aus der Mischung werden die unverdampften Anteile abgeschieden, während .die dampfförmigen Anteile einer zweiten Spaltung bei höherer Temperatur unterworfen werden. Bei Einführung von Schwerbenzin in den Dampf-« abscheider können die gasförmigen Kohlenwasserstoffe auch ganz oder teilweise hinter dem Dampfabscheider zugesetzt werden.The present invention relates to an improvement in these methods and consists in that the oil is initially in a liquid or mixed phase Pressure is split, whereupon the cleavage products with liquid at cooler temperature located, between i 5o and 20o ° boiling heavy gasoline and / or at Normal conditions gaseous hydrocarbons are mixed; out of the mix the unevaporated fractions are deposited, while .the vaporous fractions subjected to a second cleavage at a higher temperature. At introduction The gaseous hydrocarbons can get into the vapor separator from heavy gasoline can also be added in whole or in part downstream of the steam separator.

Infolge der Einführung von Schwerbenzin und bzw. oder gasförmigen Kohlenwasserstoffen in den Dampfabscheider werden diese Stoffe in an sich bekannter Weise einer erneuten Spaltung bzw. Reformierung unterworfen, wodurch die Ausbeute an klopffestem Benzin ansteigt. Dadurch, daß diese leichten Kohlenwasserstoffe mit Kühlertemperatur mit den Spaltprodukten der ersten Zone in Berührung gebracht werden, werden diese einerseits abgeschreckt, andererseits einer sehr scharfen Fraktionierung unterworfen, da die Einführung der kälteren, leicht verdampfbaren Fraktionen eine einfache und .sehr wirksame Einstellung der Temperatur- und Druckbedingungen im Dampfabscheider ermöglicht, so daß die schwereren, für die nachfolgende Spaltung bei höherer Temperatur ungeeigneten Fraktionen mit Sicherheit ausgeschieden werden. Gleichzeitig werden die Spaltprodukte der ersten Zone mit einem laichten, sehr sauberen Material verdünnt: durch diese Verdünnung in Verbindung finit der scharfen Fraktionierung ist es möglich. ,las Siedeende der aus der dem Dampfah-,cheider der der zweiten Spaltung zugeführten Ole höher zu halten als es ohne Zusatz der kalten, leichten Kohlenwasserstoffe möglich wäre, so daß :ein größerer Anteil der höher siedenden Produkte der zweiten Spaltzone und: damit der Gewinnung von klopffestem Benzin zugeführt werden kann.As a result of the introduction of heavy fuel and / or gaseous Hydrocarbons in the steam separator, these substances are known per se Way subjected to renewed cleavage or reforming, thereby reducing the yield of knock-proof gasoline increases. Because these light hydrocarbons with Cooler temperature are brought into contact with the fission products of the first zone, on the one hand these are quenched, on the other hand a very sharp fractionation subject to the introduction of the colder, easily evaporable fractions a simple and .very effective setting of the temperature and pressure conditions in the Steam separator allows, so that the heavier, for the subsequent cleavage unsuitable fractions can be eliminated with certainty at higher temperatures. At the same time, the Fission products of the first zone with a spawned, very clean material thinned: by this thinning in connection finite fractionation it is possible. , read the end of the boil from the Steam cleaner to keep the oils fed to the second cleavage higher than it would be possible without the addition of the cold, light hydrocarbons, so that: a larger one Proportion of the higher-boiling products of the second cleavage zone and: thus the extraction can be supplied by knock-proof gasoline.

Als zuzusetzende Schwerbenzine un-f gasförmigen Kohlenwasserstoffe kommen die bei der Fraktionierung der Spaltprodukte der zweiten Zone .anfallenden Produkte in Betracht, aber auch solche anderer Herkunft, insbesondere aus der Benzinsvnthese aus Koh-Ienoyd und Wasserstoff in Betracht.Heavy gasoline and gaseous hydrocarbons to be added come from the fractionation of the cleavage products of the second zone Products under consideration, but also those of other origins, especially from the gasoline synthesis from coal and hydrogen.

In der Zeichnung ist ein Schema des Verfahrens nach der Erthndung beispielsweise dargestellt.In the drawing is a scheme of the procedure after the discovery for example shown.

Die zu behandelnden Kohlenwasserstoffe gelangen über Leitung i zur Hochdruckpumpe P, und werden, von dieser über die Druckleitung in eine Heizzone Hl befördert. \'o11 hier aus gelangen die vorerhitzten Kohlenwasserstofte über Leitung 3 in eine Heizzone H=, um darin unter an sich bekannten Bedingungen einer Spaltung unterworfen zu werden. Vorzugsweise erfolgt die Spaltung während kurzer Reaktionszeiten bei Aufrechterhaltung hoher Strömungsgeschwindigkeit in den Spaltrohren. Die auf Spalttemperatur befindlichen Produkte der Spaltzone werden über das Ventil 34 durch Leitung .I in den Dampfabscheider _d hinein entspannt. Vor dem Dampfabscheider <-I werden den ersten Spaltprodukten durch die Leitungen 30 und 31 über -die Ventile 33 bzw. 3 2 auf Kühlertemperatur befindliche Schwerbenzinfraktioiien der Produkte der zweiten Spaltung zugesetzt, wodurch eine Kühlung der ersten Spaltprodukte und damit eine Begrenzung der Spaltung und der Verdampfung erreicht wird. In dem Dampfabscheider A trennen sich die Dämpfe von nicht Verdampfenden, wobei die Vorrichtung ic) gestattet, den Flüssigkeitsstand im Darnpfabscheider.-I zu überwachen. Das nicht Verdampfte verläßt den DampfabscheiderA über Leitung 18, um je nach seiner Beschaffenheit entweder über Ventil 16 und Leitung -2r ganz oder teilweise zur Hochdruckpumpe zurückzukehren, d. 1i. nochmals einer Spaltung unterworfen zu werden, oder um über Ventil 15, Leitung 14 und Ventil 13 im \iederdruckverdampfer f' getrennt zu werden in Rückstandsöle und Dämpfe, oder endlich um über Ventil 1; und Leitung 2o ganz oder teilweise aus dem Arbeitsgang ausgeschieden zu werden.The hydrocarbons to be treated reach the high pressure pump P via line i and are conveyed from this via the pressure line into a heating zone Hl. From here, the preheated hydrocarbons pass via line 3 into a heating zone H = in order to be subjected to a cleavage under known conditions. The cleavage preferably takes place during short reaction times while maintaining a high flow rate in the cans. The products of the cleavage zone which are at the cleavage temperature are expanded via the valve 34 through line .I into the steam separator _d. Upstream of the vapor separator <-I the first cleavage products are added to the first cleavage products through lines 30 and 31 via valves 33 and 3, respectively, 2 heavy gasoline fractions of the products of the second cleavage which are at cooler temperature, thereby cooling the first cleavage products and thus limiting the splitting and the Evaporation is achieved. In the vapor separator A, the vapors are separated from those that do not evaporate, the device ic) allowing the liquid level in the vapor separator-I to be monitored. This does not leave the Vaporized DampfabscheiderA via line 18 to return depending on its nature, either via valve 6 and line 1 -2R all or part of the high pressure pump, d. 1i. to be subjected to another cleavage, or to be separated into residual oils and vapors via valve 15, line 14 and valve 13 in the low-pressure evaporator f ', or finally to via valve 1; and line 2o to be wholly or partially eliminated from the operation.

Die Dämpfe und Gase .des Dampfabscheiders A gelangen über Leitung 5 in die Heiztone H3, in welcher in der Regel Temperaturen über 5oo° bei Aufrechterhaltung voll Drucken über io atü eingehalten werden. Die Produkte der Heizzone H3 verlassen diese über Leitung 6 und Entspannungsventil;, 11111 über Leitung 8 in den '_@ iederdruckverdampfer l' einzutreten.The vapors and gases of the steam separator A pass through a line 5 in the heating tone H3, in which temperatures above 5oo ° when maintained fully printing over io atü are complied with. The products leave heating zone H3 this via line 6 and expansion valve ;, 11111 via line 8 into the low-pressure evaporator l 'enter.

Die Entspannung in den Verdampfer V und die Vermischung mit den flüssigen Kohlenwasserstoffen aus Leitung 14 oder mit anderen kühleren Ölen (beispielsweise getrennt eingeführte Rohöle, Rohteere oder Abkömmlinge derselben) kann z. B. mit Hilfe einer Vorrichtung nach Patentschrift 51d. 263 erfolgen.The expansion in the evaporator V and the mixing with the liquid Hydrocarbons from line 14 or with other cooler oils (for example separately imported crude oils, tar or derivatives thereof) can e.g. B. with Using a device according to patent specification 51d. 263 take place.

Im Verdampfer l', der unter Atmosphärendruck oder unter mehr oder weniger geringem L'berdruck steht, scheiden sich die nichtverdampfbaren oder hochsiedenden Rückstände ab und werden über Leitung i i und Ventil 26 entfernt. Diese Rückstände können zwecks Trennung in Asphalt bzw. Pech und hochsierlende Destillate einer anschließenden Vakuumdestillation oder -verdampfung unterworfen werden. Die Dämpfe aus dem Verdampfer l', bestehend aus Gasen, Benzin- und höhersiedenden Kohlenwasserstofien, gelangen über Leitung 9 zum Fraktionierturm P. Dort «-erden sie in bekannter Weise getrennt in beliebige Anteile. Ein Bodenprodukt kann über Leitung 12, Ventil 23 und Leitung 25 in den Arbeitsprozeß zurückkehren bzw. über Ventil 22 und Leitung 2d. ausscheiden. Das Kopfprodukt, w,lches beispielsweise finit Benzinrückfluß (nicht dargestellt) auf den gewünschten Endpunkt eingestellt wird, gelangt über Leitung io in die Kondensationsvorrichtungen. In der Zeichnung ist eine fraktionierte Kondensation vorgesehen, wobei die Kondensate des Kondensators K. über Leitung 2; in den Schwerbenzinsammler S gelangen und dort getrennt werden in Gase und Leichtbenzindämpfe einerseits, welche zum Kondensator 1(i weiterströmen, und Schwerbenzinkonrjensat andererseits, welches ganz oder teilweise über Leitung 29 und Pumpe P, Leitung 30 und Ventil 33 zur Vermischung mit den Produkten der ersten Spaltzone gelangt. Der Rest des Schwerbenzins kann über Leitung 35 in den Schwerbenzintank S. T. abgezogen «-erden. Das Leichtbenzinkondensat aus dem Kühler K wird aus dem Sammler I_ über Leitung 36 in den Leichtbenzintank J_. T. abgeführt. Die vom Leichtbenzin getrennten gasförmigen Anteile gelangen über Leitung 37 in die erste oder ersten Stufen eines Kompressors K, wonach sie in dem Sammler G getrennt werden in flüssige Gasolanteile und (bei dem angewandten Druck) nicht verflüssigtes Gas. Das Gasol gelangt über Leitung 39 in den Gasoltank G. T. Die Gase, «-elche in .der Regel Kohlenwasserstoffe bis zu .4 C-Atomen enthalten, gelangen über Leitung di zum Kondensator k3, um im Sammler f G getrennt zu werden in Flüssiggas, welches in der Regel aus Cg und C4 Kohlenwasserstoffen besteht, und Endgase, welche über Leitung 43 den Arbeitsgang verlassen. Die Flüssiggase gelangen über Leitung 42 zur Pumpe P3, um über Leitung 31 und Ventil 32 zur weiteren Behandlung in den Dampfabscheider A einzutreten. Ein Teil des Gases oder auch das gesamte kann über die Nebenleitung 45 mit Ventil 44 unmittelbar in die Leitung 5 eingeführt werden.The non-evaporable or high-boiling residues are deposited in the evaporator 1 ', which is under atmospheric pressure or under more or less low excess pressure, and are removed via line ii and valve 26. These residues can be subjected to a subsequent vacuum distillation or evaporation for the purpose of separating them into asphalt or pitch and high-boiling distillates. The vapors from the evaporator 1 ', consisting of gases, gasoline and higher-boiling hydrocarbons, pass via line 9 to the fractionation tower P. There they are separated in a known manner in any desired proportions. A bottom product can return to the working process via line 12, valve 23 and line 25 or via valve 22 and line 2d. retire. The top product, which, for example, finite gasoline reflux (not shown) is adjusted to the desired end point, reaches the condensation devices via line io. In the drawing, a fractional condensation is provided, the condensates of the capacitor K. via line 2; get into the heavy gasoline collector S and are separated there into gases and light gasoline vapors on the one hand, which flow on to the condenser 1 (i, and heavy gasoline conjugate on the other hand, which is wholly or partially via line 29 and pump P, line 30 and valve 33 for mixing with the products of the first The remainder of the heavy gasoline can be withdrawn via line 35 into the heavy gasoline tank ST. The light gasoline condensate from the cooler K is discharged from the collector I_ via line 36 into the light gasoline tank J_. T. The gaseous components separated from the light gasoline arrive via line 37 into the first or first stage of a compressor K, after which they are separated into liquid gasol fractions and (at the pressure used) non-liquefied gas in the collector G. The gasol reaches the gasol tank GT via line 39. The gases, «- Which usually contain hydrocarbons of up to .4 carbon atoms, reach condenser k3 via line di, in order to ler f G to be separated into liquid gas, which usually consists of Cg and C4 hydrocarbons, and end gases, which leave the process via line 43. The liquefied gases pass via line 42 to pump P3 in order to enter vapor separator A via line 31 and valve 32 for further treatment. Some or all of the gas can be introduced directly into line 5 via secondary line 45 with valve 44.

Bei Betriebsversuchen ergab sich, daß .bei der Spaltung von oberhalb 300° siedenden, aus Kohlenoxyd und Wasserstoff synthetisch erhaltenen Ölen die Einführung von auf Kühlertemperatur befindlichem Schwerbenzin aus dem Sammler S in den Absoheider A die Ausbeute an unstabilem Spaltbenzin von 70,3 auf 71,3 Gewichtsprozent anstieg, während der Anfall an Spaltrückständen von 6,2 auf 3,r Gewichtsprozent absank. Die Oktanzahl des bei 17o° abgeschnittenen Spaltbenzins stieg .gleichzeitig von 62 auf 64.In operational tests it was found that during the cleavage from above 300 ° boiling oils obtained synthetically from carbon monoxide and hydrogen are introduced of heavy gasoline at cooler temperature from the collector S into the Absoheider A the yield of unstable cracked gasoline increased from 70.3 to 71.3 percent by weight, while the accumulation of fissure residues fell from 6.2 to 3. r percent by weight. the The octane number of the mineral oil cut off at 170 ° rose from 62 at the same time 64.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for splitting hydrocarbon oils, in which the oil is first split under pressure in a liquid or mixed phase and the vaporous cleavage products separated from the liquid residue second cleavage at a higher temperature in the presence of low-boiling hydrocarbons are subjected, characterized in that as low-boiling hydrocarbons Heavy gasoline boiling between 150 and 100 degrees and / or under normal conditions gaseous hydrocarbons are used in the liquid state and at cooler temperature will. Method according to claim i, characterized in that when heavy fuel is added and, under normal conditions, gaseous hydrocarbons, the gaseous hydrocarbons .Built in whole or in part after the steam separator.