DE854210C

DE854210C - Verfahren zur Umsetzung von Kohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DE854210C
Application number: DEB7236D
Authority: DE
Inventors: Harry Dr Welz
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1944-06-20
Filing date: 1944-06-20
Publication date: 1952-10-30

Description

Verfahren zur Umsetzung von Kohlenwasserstoffen Es wurde gefunden, daß man die Spaltung von Kohlenwasserstoffölen, die Umwandlung von klopfendem Renzin oder Schwerl)enzin in nichtklopfende Kohlenwasserstoffe sowie die Dehydrierung n iedrigmolekularer. insbesondere gasförmiger Kohlenwasserstoffe unter besonderer Schonung der Ausgangsstoffe und der Katalysatoren und Erzielung hoher Ausbeuten mit Vorteil in der Weise durchführt, daß man die Ausgangsstoffe über Katalysatoren verschiedener Korngröße leitet, die im Kcaktionsraum so angeordnet sind, daß die Ausgangsstoffe zunächst mit dem gröbsten und dann mit feinerem Katalysator in Berührung kommen.
Das Verfahren hat besondere Bedeutung, wenn die zur Umsetzung nötige Wärme den Ausgangsstoffen vor Eintritt in das Reaktionsgefäß zugeführt wird. In diesem Falle geht nämlich die Temperatur während des Durchtritts des Ausgangsstoffes durch den Reaktionsraum mehr oder weniger stark zurück, wodurch bei der gebräuchlichen Arbeitsweise ein gleichmäßiger Verlauf der Umsetzung unmöglich gemacht wird. Trifft nun der Ausgangsstoff gemäß der Erfindung mit abnehmender Temperatur auf Katalysatoren von abnehmender Korngröße, so wird durch die größere Oberfläche der feinkörnigen Katalysatoren der Temperaturabfall ganz oder weitgehend ausgeglichen.
Besonders vorteilhaft ist es, in mehreren Stufen zu arbeiten, wobei vor jeder Stufe Wärme zugeführt wird und in jeder einzelnen Stufe Katalysatoren von verschiedener, vom Eingang zum Ausgang abnehmender Korngröße verwendet werden. Der Temperaturabfall ist bei dieser Arbeitsweise dank der Unterteilung in Stufen so gering, daß er durch die Verwendung von Katalysatoren von abnehmender Korngröße fast völlig ausgeglichen wird.
Auch durch Zuführen von erhitzten Kohlenwasserstoffen der Methanreihe mit 5 oder weniger Kohlenstoffatomen, die für sich oder zusammen mit den Ausgangsstoffen wenig über die günstigste Reaktionstemperatur erhitzt wurden, in den Reaktionsraum oder in die einzelnen Stufen läßt sich bei der Verarbeitung flüssiger Kohlenwasserstoffe die Notwendigkeit einer Überhitzung der Katalysatoren und der Ausgangsstoffe noch weiter vermindern. Die Methankohlenwasserstoffe, die zweckmäßig aus den Reaktionsprodukten selbst abgetrennt werden, verbrauchen im Gegensatz zu den umzusetzenden Stoffen keine oder nur sehr wenig Wärme und wirken also nur als Wärmeträger.
Das Verfahren kommt vor allem für die Spaltung von Kolilenwasserstoffölen in Frage sowie für die Dehydrierung, Isomerisierung undCyclisierung von Benzin oder Schwerbeezin oder auch von niedrigermolekularen Kohlenwasserstoffen. Die Ausgangsstoffe werden vor Eintritt in das Reaktionsgefäß oder, wenn in mehreren Stufen gearbeitet wird, vor jeder Stufe so weit über die günstigste Reaktionstemperatur erhitzt, daß die Temperatur am Ende des Katalysatorraumes oder der betreffenden Stufe nicht wesentlich unter der günstigsten Reaktionstemperatur liegt. Im allgemeinen genügt eine Uberhitzung um 30 bis 400 vor jeder Stufe.
Die Arbeitsweise kann auch unter Zuführung von Wasserstoff und unter erhöhtem Druck durchgeführt werden. Der Durchmesser der Katalysatorkörner liegt vorteilhaft zwischen etwa 3 und 20 mm.
Gröbere Katalysatoren kommen im allgemeinen nicht in Frage, da dann die Wiederbelebung unbefriedigend verläuft. Die Katalysatoren von verschiedener Korngröße können die gleiche oder verschiedene Zusammensetzung und Beschaffenheit halben. Ein besonders weitgehender Ausgleich für den unvermeidlichen Temperaturabfall im Reaktionsraum wird dann erzielt, wenn man in der Richtung des Durchgangs des Ausgangsstoffes Katalysatoren verwendet, die nicht nur infolge abnehmender Korngröße, sondern auch auf Grund ihrer Zusammensetzung eine steigende katalytische Wirksamkeit besitzen.
Beispiel Eine aus rumänischem Erdöl stammende, zwischen 80 und I650 siedende Schwerbenzinfraktion vom spez. Gewicht 0,770 (200), dem Anilinpunkt 480, der Oktanzahl 58 und mit einem Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen von I2°/o wird in vier hintereinandergeschalteten, durch Zwischenerhitzer verbundenen Umsetzungsgefäßen bei einem Durchsatz von o,6 kg je Liter Katalysatorraum und Stunde zusammen mit IOOO I Wasserstoff je kg Benzin und Stunde unter einem Druck von 15 at über einen Aluminiumoxydkatalysator geleitet, der IO O/o Molybdänsäure enthält. Der Durchmesser der Katalysatorkörner beträgt im ersten Teil eines jeden Gefäßes 14 bis I6 mm, in der Mitte 8 bis 10 mm und am Ende 4 bis 6 mm. Das Benzin-Wasserstoff-Gemisch wird vor dem ersten Gefäß auf 4900, vor dem zweiten auf 500°, vor dem dritten auf 50SO' und vor dem vierten auf 5100 erhitzt. DerTemperaturabfall lueträgt im ersten Gefäß etwa 400, im zweiten und dritten etwa 200 und im letzten etwa 100.
Bezogen auf angewandtes Schwerbenzin erhält man 82 Gewichtsprozent von 45 bis I650 siedendes Benzin mit dem spez. Gewicht o,7go (200), der Oktanzahl 80 und einem Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen von 60 O/o. Nach einer Betriebsperiode von 12 Stunden wird der Katalysator in der üblichen Weise durch Behandlung mit sauerstoffhaltigen Gasen wiedeibelebt.
Arbeitet man unter sonst gleichen Bedingungen mit einem Katalysator von einheitlicher Korngröße, so erhält man ein Benzin, das nur 40 0/o aromatische Kohlenwasserstoffe enthält.

Claims

PATENTANSPRUCII: Verfahren zum Spalten von Kohlenwasserstoffölen, Umwandeln von klopfendem Benzin oder Schwerbenzin in nichtklopfende Kohlenwasserstoffe und Dehydrieren von niedrigermolekularen Kohlenwasserstoffen durch Überleiten der Ausgangsstoffe über fest im Reaktionsraum angeordnete Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß Katalysatoren verschiedener Korngröße so im Reaktionsraum angeordnet werden, daß die Ausgangsstoffe zunächst mit den gröbsten, dann mit feineren Katalysatoren in Berührung kommen.