DE977225C

DE977225C - Process for the production of a heavy fuel oil

Info

Publication number: DE977225C
Application number: DEST4453A
Authority: DE
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1951-02-16
Filing date: 1952-02-13
Publication date: 1965-07-08
Also published as: GB710714A; FR1048665A

Description

Verfahren zur Herstellung eines schweren Heizöls Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines schweren Heizöls von niedrigem Sedimentgebalt bei scharfen Spaltbedingungen unter gleichzeitiger Steigerung der Gesamtausbeuten an Motorbenzin und anderen wertvollen Destillatfraktionen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein kombiniertes Verfahren, durch welches man ein leichtes Gasöl, ein schweres Gasöl und ein Rückstandsöl oder getopptes Rohöl aus Rohöl abtrennt und jede dieser Fraktionen für sich getrennt umwandelt, um die Ausbeute an wertvollen Destillatfraktionen zu steigern, die Qualität des Motorbenzins zu erhöhen und ein besseres Fließöl für den Zusatz zu Heizöl zu gewinnen. Es wurde gefunden, daß man zweckmäßiger arbeitet, wenn man die Spaltung der leichten und der schweren Gasölfraktionen getrennt durchführt, als wenn man ein Gasöl von weitem Schnitt spaltet, welches sowohl die leichten als auch die schweren Fraktionen ungetrennt enthält. Durch Spaltung der schweren Gasölfraktion kann man nämlich ein Rücklauföl gewinnen, das einen wesentlichen Anteil von Aromaten enthält und ein besonders wirksames Fließöl zum Verschneiden des beim Viskositätsbrechen des Rückstandes erzeugten Teeres ist, um ein schweres Heizöl zu erzeugen. Wenn man im Gegensatz zu dieser Arbeitsweise der Getrenntspaltung ein Gasöl von weitem Siedebereich spaltet, enthält das entstehende Rücklaufgasöl offensichtlich unbehandelte paraffinbasische Bestandteile und gespaltene Aromaten in innigem Gemisch, welches sich nicht in wirtschaftlicher Weise in Aromaten und paraffinbasische Bestandteile trennen läßt. Überdies wird durch Getrenntspaltung die Qualität des Motorbenzins und seine Menge verbessert gegenüber der Spaltung eines Gasöls von weitem Siedebereich.Method of Making Heavy Fuel Oil The invention relates to a process for the production of a heavy fuel oil of low sediment content under severe cleavage conditions with a simultaneous increase in the overall yield of motor gasoline and other valuable distillate fractions. In particular concerns the invention a combined process by which a light gas oil, separating a heavy gas oil and a residual oil or topped crude oil from crude oil and each of these fractions is converted separately for the yield of valuable To increase the distillate fractions, to increase the quality of the motor gasoline and a to obtain better flowing oil for the addition to heating oil. It was found that one It works more expediently if one splits the light and heavy gas oil fractions carried out separately, as if one were to split a gas oil from a distance, which contains both the light and heavy fractions unseparated. By division The heavy gas oil fraction can namely win a return oil, which is an essential Contains a proportion of aromatics and a particularly effective flowing oil for blending of the tar produced when the residue is broken down to viscosity is a heavy one To produce heating oil. If, in contrast to this working method, the separate cleavage splits a gas oil with a wide boiling range, contains the resulting Return gas oil apparently untreated paraffinic constituents and split ones Aromatics in an intimate mixture, which cannot be converted economically into aromatics and paraffinic constituents can be separated. Moreover, by separate cleavage the quality of the motor gasoline and its quantity improved over the split a gas oil with a wide boiling range.

Es ist bereits ein Verfahren bekannt, wonach man ein Rohöl in mehrere Fraktionen zerlegt und diese getrennt weiter behandelt. Bei diesem Verfahren wird jedoch ein leichtes Gasöl katalytisch und ein schweres Gasöl thermisch gespalten, wobei man das Rückstandsöl aus der katalytischen Umwandlungsstufe der Beschickung für die pyrolytische Umwandlung zuführt. Der bei der Fraktionierung ferner anfallende schwere Rückstand wird einer viskositätsbrechenden Behandlung unterworfen. Demgegenüber werden gemäß der Erfindung ein schweres Gasöl und ein schwerer Rückstand getrennt gespalten, wobei der Rückstand aus der Spaltung des schweren Gasöls mit dem Rückstand aus der Spaltung des schweren Rückstandes zu einem Heizöl vereinigt wird. Durch diese Maßnahmen wird unter Bildung maximaler Mengen an Benzin bei der thermischen Umwandlung der Rückstandsfraktion eine Teerfraktion erhalten, deren Sedimentgehalt nicht erhöht ist, und die daher zu einem brauchbaren Produkt verarbeitet werden kann. Bei dem bekannten Verfahren ist die bei der Aufarbeitung der einzelnen Fraktionen erhaltene Teerfraktion einer solchen Weiterverwendung nicht zugänglich. Heizöle aus den beim Cracken hochsiedender Kohlenwasserstoffe anfallenden flüssigen Rückständen konnten außerdem bisher nur unter Zumischung von mit flüssigem S02 erhaltenen Mineralölextrakten hergestellt werden.A method is already known, according to which one crude oil is divided into several Fractions broken down and these treated separately. In this procedure, however, a light gas oil is catalytically cracked and a heavy gas oil is thermally cracked, taking the residual oil from the catalytic conversion stage of the feed for the pyrolytic conversion. The one also incurred during fractionation heavy residue is subjected to a viscosity-breaking treatment. In contrast a heavy gas oil and a heavy residue are separated according to the invention split, the residue from the splitting of the heavy gas oil with the residue from the cleavage of the heavy residue is combined to form a heating oil. By these measures will produce maximum amounts of gasoline during the thermal Conversion of the residue fraction obtained a tar fraction whose sediment content is not increased, and which are therefore processed into a usable product can. In the known process, that is when working up the individual fractions obtained tar fraction not accessible to such further use. Heating oils from the liquid residues resulting from the cracking of high-boiling hydrocarbons Furthermore, up to now could only be done with the admixture of mineral oil extracts obtained with liquid SO2 getting produced.

Bei der üblichen Raffination wird das Rohöl zuerst getoppt, um Destillatfrakionen und ein schweres Rückstandsöl zu gewinnen. Die oberhalb des Siedebereiches des Motorbenzins siedenden Fraktionen unterwirft man zweckmäßig der katalytischen oder auch der thermischen Spaltung, um Höchstausbeuten an hochwertigen Motorkraftstoffen zu erhalten. Da indessen der übliche, oberhalb et-,va q.25° C siedende schwere Rückstand als solcher nicht ein geeignetes Ausgangsprodukt der katalytischen Spaltung darstellt, müssen derartige Rückstände auf verschiedene Weise weiterbehandelt werden, um als Ausgangsgut für die Spaltung verwendet werden zu können. Dies wird gewöhnlich durch Vakuumentspannung des Rückstands erreicht, um ein für katalytische Spaltung geeignetes Destilratgasöl und ein Pechbodenprodukt für die thermische Spaltung oder Viskositätsbrechung zu gewinnen.In the usual refining process, the crude oil is first topped with distillate fractions and to win a heavy residue oil. Those above the boiling range of motor gasoline Boiling fractions are expediently subjected to catalytic or thermal fractions Fission to obtain maximum yields of high quality motor fuels. There meanwhile the usual heavy residue boiling above about 25 ° C as such is not represents a suitable starting product of the catalytic cleavage, must such Residues are treated in various ways in order to be used as starting material for the cleavage can be used. This is usually done by vacuum relaxation of the residue to produce a distillate gas oil suitable for catalytic cracking and a pitch bottoms product for thermal cracking or viscosity breaking to win.

Beim Viskositätsbrechen werden schwere Rückstände durch milde thermische Spaltung bei etwa 415 bis 5 io° C und Drücken von etwa 14 bis 105 atü umgewandelt, wodurch man etwa 5 bis 15 Volumprozent Benzin, 5 bis 15 Voluinprozent Gasöl und etwa 85 bis 70 Volumprozent Teer oder schwere Heizölfraktionen erhält, welche man gewöhnlich mit einem Fließöl aus dem Gasölbereich vermischt, um ein marktfähiges Produkt zu erhalten. Von diesen Produkten hat Benzin den größten und schweres Heizöl den geringsten Wert, und demgemäß ist es erwünscht, die Ausbeuten an Motorbenzin und Gasöl maximal zu steigern und die Ausbeute an schwerem Heizöl auf einen Mindestwert zu begrenzen. An sich kann man dieses Ziel erreichen, indem man die thermische Spaltung des Viskositätsbrechens unter verschärften Bedingungen durchführt. Durch Verschärfung dieser Bedingungen wird jedoch andererseits die Qualität des Heizöls zunehmend verschlechtert, insbesondere hinsichtlich seiner Sedimentationseigenschaften, so daß es für die meisten Verwendungszwecke unbrauchbar werden kann, wenn der Rückstand oder das Pech zu stark gespalten wird. Diese ungünstige Wirkung der Verschärfung der Bedingungen der Viskositätsbrechung auf die Qualität des Heizöls setzte bisher der Menge des Kopfproduktes, welche wirtschaftlich aus schweren Rückständen durch Viskositätsbrechen gewonnen werden konnten, eine mehr oder weniger bestimmte Grenze.In viscosity breaking, heavy residues are converted by mild thermal cracking at about 415 to 50 ° C. and pressures of about 14 to 105 atmospheres, whereby about 5 to 15 percent by volume gasoline, 5 to 15 percent by volume gas oil and about 85 to 70 percent by volume tar or heavy Fuel oil fractions obtained, which are usually mixed with a flowing oil from the gas oil sector in order to obtain a marketable product. Of these products, gasoline has the greatest value and heavy fuel oil has the least, and accordingly it is desirable to maximize the yields of motor gasoline and gas oil and to limit the yield of heavy fuel oil to a minimum value. In and of itself, this goal can be achieved by performing the thermal cracking of visbreaking under more severe conditions. On the other hand, by tightening these conditions, the quality of the fuel oil is increasingly deteriorated, especially with regard to its sedimentation properties, so that it can become unusable for most purposes if the residue or the pitch is broken down too much. This unfavorable effect of the tightening of the conditions of viscosity breaking on the quality of the heating oil set a more or less certain limit to the amount of top product which could be obtained economically from heavy residues by viscosity breaking.

Die Erfindung zielt auf ein kombiniertes Verfahren ab, durch welches die Gesamtmenge an Kopfprodukten, die aus einem gegebenen Rohöl erhalten werden kann, sowie die Qualität des daraus gewonnenen Motorbenzins besser werden, ohne daß die Qualität des Heizöls sinkt. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Herstellung eines besseren Fließöls als Zusatzmittel zu schweren Heizölen. Ferner strebt die Erfindung die Herstellung eines Fließöls an, durch welches die Sedimentationseigenschaften der damit vermischten Heizöle verbessert werden, wodurch man in der Lage ist, die Bedingungen des Viskositätsbrechens zunehmend verschärfen zu können.The invention aims at a combined method by which the total amount of overheads obtained from a given crude oil can, as well as the quality of the motor gasoline obtained from it, be better without that the quality of the heating oil decreases. Another object of the invention is manufacture a better flowing oil as an additive to heavy fuel oils. Furthermore, the Invention the production of a flowing oil, through which the sedimentation properties of the fuel oils mixed with it can be improved, whereby one is able to use the To be able to increasingly tighten conditions of viscosity breaking.

Diese und weitere Vorteile und Zweckangaben der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung hervor. Die Zeichnung stellt einen vereinfachten Fließplan dar, der eine zur Durchführung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geeignete typische Anlage erläutert. Die Einzelanlagen des dargestellten Gesamtsystems können von der üblichen Ausführung sein. Die Erfindung beruht hauptsächlich auf der Kombination an sich bekannter Einzelanlagen zu einem Gesamtsystem und - dem Betrieb dieses Gesamtsystems in solcher Weise, daß die nachstehend beschriebenen vorteilhaften Ergebnisse erzielt werden.These and other advantages and purposes of the invention are based the following description and the drawing. The drawing represents one Figure 11 illustrates a simplified flow diagram of one for implementing a preferred embodiment typical plant suitable for the invention. The individual systems of the shown Overall systems can be of the usual design. The invention is primarily based on the combination of known individual systems to form a complete system and - the operation of this overall system in such a way that those described below beneficial results can be achieved.

Das in der Zeichnung dargestellte System setzt sich im wesentlichen zusammen aus einer Anlage zur Destillation des Rohöls, bestehend aus der Atmosphärendruckstufe i und der Vakuumstufe 2, ferner aus einer Anlage zur Viskositätsbrechung, bestehend aus einer Schlange 30 im Ofen 31 und einem Trennturm 32, sowie aus einer Spaltanlage mit Wirbelschichtkatalysator, zu welcher die Reaktionsgefäße io und io', die Regenerationsgefäße i i und i i' und die Fraktioniertürme 12 und 12' gehören, außerdem enthält die Anlage noch die übliche Hilfsausrüstung, wie Ventile, Pumpen, Wärmeaustauscher usw. Die Funktionen und das Zusammenwirken dieser Einzelanlagen wird hier im Zusammenhang mit der Behandlung von unbehandeltem Rohöl und verschiedenen Destillat- und daraus erhaltenen Rücklauf strömen beschrieben. An Stelle der in dem Fließplan eingezeichneten Teile können auch andere, gleichwirkende Einrichtungen verwendet werden. Anstatt die katalytische Spaltung nach dem Wirbelschichtverfahren durchzuführen, wie dies bevorzugt geschieht, kann man auch Spaltanlagen verwenden, die eine Ruheschüttung oder eine Wanderschicht unter Verwendung von gekörntem Katalysator enthalten; man kann sogar die Spaltung nicht katalytisch durchführen. Außerdem liegt es im Rahmen der Erfindung, nur mit einer Spaltanlage zu arbeiten und die leichten Destillatgasölströme zeitweilig zu speichern, während die schweren Gasölströme gespalten werden.The system shown in the drawing is composed essentially of a system for distilling the crude oil, consisting of the atmospheric pressure stage i and the vacuum stage 2, also of a system for viscosity breaking, consisting of a coil 30 in the furnace 31 and a separation tower 32, and from a cleavage system with fluidized bed catalyst, to which the reaction vessels io and io ', the regeneration vessels ii and ii' and the fractionation towers 12 and 12 'belong, in addition, the system still contains the usual auxiliary equipment, such as valves, pumps, heat exchangers, etc. The functions and the interaction of these individual systems is described here in connection with the treatment of untreated crude oil and various distillate and return flows obtained therefrom. Instead of the parts shown in the flow diagram, other devices with the same effect can also be used. Instead of carrying out the catalytic cleavage according to the fluidized bed process, as is preferred, you can also use cleavage systems which contain a quiescent bed or a moving bed using granular catalyst; the cleavage cannot even be carried out catalytically. In addition, it is within the scope of the invention to work with only one splitting system and to temporarily store the light distillate gas oil flows while the heavy gas oil flows are split.

Beim Betrieb wird ein unbehandeltes Rohöl im Ofen 3 vorgewärmt und in einem Röhrenerhitzer getoppt oder fraktioniert, welcher vorzugsweise zweistufig arbeitet, und zwar aus einer bei Atmosphärendruck arbeitenden Fraktioniersäule i und einer Vakuumfraktioniersäule 2 besteht. Die erste Fraktioniersäule wird normalerweise bei Atmosphärendruck oder bei etwas erhöhtem Druck, bis zu etwa 0,35 oder 0,7o atü, betrieben. Das Bodenprodukt aus dieser Stufe wird in einer beheizten Schlange 4 wiedererwärmt und in einem Vakuumturm 2 entspannt, der bei einem Druck von etwa 9o bis i io mm Hg abs. arbeitet. Man kann indessen auch die Destillation einstufig durchführen. Bei dieser Destillation erhält man aus dem Rohöl Gas, Leichtbenzin, dessen Kohlenwasserstoffe von C4 bis zu solchen von einem Siedepunkt von etwa i5o oder 175° C reichen, ferner Schwerbenzin oder Leuchtöl, dessen Kohlenwasserstoffe zwischen etwa 175 und 220 oder 232° C sieden, dann ein leichtes Gasöl mit einer Siedelage von etwa 22o bis 370' C, zweckmäßig 232 bis 343' C, ein schweres Gasöl mit einer Siedelage zwischen 315 und 538 oder 593' zweckmäßig etwa 343 bis 593' C, sowie getopptes Rohöl oder Vakuumpechbodenprodukt, welches oberhalb des Siedebereichs des schweren Gasöls siedet, schließlich bei Bedarf noch andere Zwischenprodukte als Seitenströme. Eine typische durch Destillation eines Westtexasrohöls bei dieser Arbeitsweise erhaltene Produktverteilung wird in der nachfolgenden Tabelle I angegeben. Tabelle I Ausgangsgut Produkt Westtexasrohöl Fraktion Siedebereich Volum- prozent Dichte15,so °,866o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gas bis zu C3 o,8 Schwefel, 1,71 Gewichtsprozent . . . . . . . . . . . . . . . . . Motorbenzin C4 bis 177' C 23,2 Leuchtöl 177 bis 232' C 10,0 Leichtes Gasöl 232 bis 343' C 22,0 Viskosität 49 Sayboltsekunden bei 37,8' C ....... Schweres Gasöl 343 bis 5930 C 31,0 (einschließlich Vakuumgasöl) Pechboden 593-I-° C 13,0 Nach der erfindungsgemäßen Arbeitsweise werden die Ströme des leichten und schweren Destillatgasöls aus den Fraktioniertürmen i und 2 abgezogen. Das schwere Gasöl aus Turm :2 wird in der Spaltanlage iö mit Wirbelschichtkatalysatorbeietwa48ob.is 540' C, zweckmäßig etwa 524' C, und i atü gespalten, wobei man einen der üblichen synthetischen Kieselsäure-Tonerde-Kontakte verwendet. Man kann natürlich auch andere hierfür bekannte Spaltkontakte verwenden, wie z. B. die verschiedenen Tone oder synthetischen Kieselsäure-Magnesia-Kontakte. Das aus der Spaltanlage abgezogene Gut wird in Turm 12' fraktioniert. Das schwere Destillatgasöl liefert hauptsächlich Benzinfraktionen, leichtes und schweres Rücklaufgasöl sowie etwas Gas.During operation, an untreated crude oil is preheated in the furnace 3 and topped or fractionated in a tube heater, which preferably works in two stages, namely a fractionation column i operating at atmospheric pressure and a vacuum fractionation column 2. The first fractionation column is normally operated at atmospheric pressure or at slightly elevated pressure, up to about 0.35 or 0.7 oat. The bottom product from this stage is reheated in a heated coil 4 and relaxed in a vacuum tower 2, which is at a pressure of about 90 to 10 mm Hg abs. is working. The distillation can, however, also be carried out in one stage. In this distillation, gas, light gasoline, whose hydrocarbons range from C4 to those with a boiling point of about 150 or 175 ° C, is obtained from the crude oil, and then heavy gasoline or luminescent oil, whose hydrocarbons boil between about 175 and 220 or 232 ° C a light gas oil with a boiling point of about 22o to 370 ' C, suitably 232 to 343' C, a heavy gas oil with a boiling point between 315 and 538 or 593 ' suitably about 343 to 593' C, as well as topped crude oil or vacuum pitch bottom product, which is above of the boiling range of the heavy gas oil, and finally other intermediate products as side streams if required. A typical product distribution obtained by distilling a West Texas crude oil in this procedure is given in Table I below. Table I. Outgoing product West Texas Crude Fraction Boiling Range Volume percent Density15, so °, 866o. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Throttle up to C3 o, 8 Sulfur, 1.71 weight percent. . . . . . . . . . . . . . . . . Motor gasoline C4 to 177 ' C 23.2 Luminous oil 177 to 232 ' C 10.0 Light gas oil 232 to 343 'C 22.0 Viscosity 49 Saybolt seconds at 37.8 ° C ....... Heavy gas oil 343 to 5930 C 31.0 (including Vacuum gas oil) Pechboden 593-I- ° C 13.0 According to the procedure according to the invention, the streams of light and heavy distillate gas oil are withdrawn from fractionation towers 1 and 2. The heavy gas oil from tower: 2 is split in the cracking plant with a fluidized bed catalyst at about 48 ° to 540 ° C., expediently about 524 ° C., and one of the usual synthetic silica-alumina contacts is used. You can of course also use other gap contacts known for this purpose, such as. B. the different clays or synthetic silica-magnesia contacts. The material withdrawn from the splitting plant is fractionated in tower 12 '. The heavy distillate gas oil mainly provides gasoline fractions, light and heavy return gas oil, and some gas.

Das Pech aus der Fraktioniersäule 2 wird in der Viskositätsbrechungsschlange 30 thermisch gespalten. Auf diese Weise werden weitere Mengen von wertvollem Motorbenzin und andere Kopfströme gewonnen. Der Verschärfung der Bedingungen des Viskositätsbrechens wird lediglich durch die Sedimentationseigenschaften des schließlich gewonnenen Teers und des daraus hergestellten Heizölgemisches eine Grenze gesetzt, da die Verschärfung der Bedingungen des Viskositätsbrechens einen direkten Einfluß auf die Bildung von Kohlenstoff enthaltenden Produkten im Teerprodukt hat. Zum Schluß wird der Teer mit einem Fließöl vermischt, um ein Heizöl zu liefern, das eine geeignete Viskosität hat, im Bereich von etwa 25 bis Zoo Saybolt-Furol-Sekunden bei 5o° C, je nach dem Verwendungszweck. Als Fließöl wird gemäß der Erfindung das leichte Rücklaufgasöl verwendet, das durch Spaltung des schweren Destillatgasöls erhalten wird. Es wurde gefunden, daß dieses Rücklauföl ganz aromatisch ist und günstige löslichkeitsverbessernde Wirkungen auf die sedimentbildenden Bestandteile des beim Viskositätsbrechen entstehenden Teers hat; infolgedessen kann man bei Verwendung dieses Fließöls sehr viel schärfere Bedingungen beim Viskositätsbrechen anwenden, ohne daß die obenerwähnten höchstzulässigen Sedimentationswerte des Heizölgemisches überschritten werden.The pitch from fractionation column 2 is thermally broken in viscosity breaking coil 30. In this way, additional amounts of valuable motor gasoline and other overhead streams are recovered. The tightening of the viscosity breaking conditions is limited only by the sedimentation properties of the tar finally obtained and the fuel oil mixture produced from it, since the tightening of the viscosity breaking conditions has a direct influence on the formation of carbon-containing products in the tar product. Finally, the tar is mixed with a flowing oil to provide a fuel oil that has a suitable viscosity, in the range of about 25 to Zoo Saybolt-Furol seconds at 50 ° C, depending on the intended use. According to the invention, the light reflux gas oil obtained by splitting the heavy distillate gas oil is used as the flowing oil. It has been found that this return oil is quite aromatic and has beneficial solubility-improving effects on the sediment-forming constituents of the tar resulting from viscosity breaking; As a result, when using this flowing oil, much more severe conditions can be applied in breaking the viscosity without the above-mentioned maximum permissible sedimentation values of the heating oil mixture being exceeded.

Wenn man im Gegensatz dazu ein Gasöl von breitem Schnitt spaltet, z. B. ein solches, welches zwischen 232 und 593' C siedet, wie das gemäß der bisherigen Arbeitsweise erfolgte, anstatt daß man die niedrig- und die hochsiedenden Anteile getrennt spaltet, erhält man kein Fließöl, dessen Wirksamkeit sich mit den durch zweistufige Arbeitsweise gewonnenen Produkten vergleichen läßt, und infolgedessen ist es bei einer derartigen Verfahrensführung unmöglich, das Viskositätsbrechen des Pechs im gleichen Ausmaß durchzuführen. Diese Verhältnisse sind in der nachfolgenden Tabelle II wiedergegeben.Conversely, when splitting a wide cut gas oil, e.g. B. one that boils between 232 and 593 ' C, as was done according to the previous procedure, instead of splitting the low and high boiling components separately, you get no flowing oil whose effectiveness is with the products obtained by two-stage procedure can be compared, and consequently, with such a procedure, it is impossible to carry out the visbreaking of the pitch to the same extent. These ratios are shown in Table II below.

Versuch i ist nach der bisherigen Arbeitsweise durchgeführt, bei welchem man das übliche Gasöl von weiten Siedegrenzen verwendete. In Versuch 2 wurde das Gasöl in zwei Fraktionen von engem Schnitt getrennt voneinander auf gleiche Kohlenstoffausscheidung wie bei Versuch i gespalten. Bei Versuch 3 wurden getrennte Gasölströme auf gleiche Gesamtumwandlung wie bei Versuch i gespalten, und in Versuch 4 wurden die getrennten Schnitte getrennt auf gleiche Ausbeute an Mitteldestillat (22i bis 343' C) wie bei Versuch i gespalten. Tabelle II Produktion von Fließölen von niedrigem Dieselindex aus Gasölen Versuchsnummer t 2 1 3 4 Behandlungsgut Nicht getrenntes Schweres Schweres Sdiweres Leichtes Leichtes Leichtes Gasöl von breitem Gasöl Gasöl Gasöl Schnitt (bisheriges Gasöl (ge- Gasöl (ee- Gasöl (ge- Verfahren) (getrennt)I spalten) (getrennt) spalten) (getrennt) spalten) Gesamtzuführung, Barrels je Tagl) . . . . . . . . . . . 6o ooo 6o ooo 6o ooo 6o ooo Gesamtumwandlung ......... 55,02) 57,0 5510 48,7 Einzelumwandlung . . . . . . . . . . 62,o 53,5 3) 57=2 53,53) 42,0 j 53,5 Kohlenstoff, Gewichtsprozent 4,6 4,6 4,1 313 Motorbenzin (Reid-Dampfdruck 0,7 atii) Volumprozent ........... 40,5 42,1 41,9 40,5 Barrels je Tag . . . . . . . . . . 24 300 25 28o 25 i20 24300 Mengenzunahme gegen Versuch i . . .. .. . ... .. .. . - -1-98o -h820 0 Katalytisches Gasöl (22i bis 343' C Dampftemperatur) Volumprozent ........... 36,o 27,6 29,8 Barrels je Tag . . . . . . . . . . 21 60o 16 58o 17840 21 60o Mengenabnahme . . . . . . . . - -5020 -376o 0 Dieselindex4) ........... 37,2 40,0 17,5 42,2 i75 47o i7.5 Barrels je Tag .......... - 9,02o 7,56o 10,28o 7,56o 14,040 7,56o 1) 1 .Barrel = 42 Gallonen = 158,98 1. 2)- Zwei 30 000 Barrels je Tag; gleiche katalytische Anlagen mit gleichem Katalysator; Behandlungsgut: West-Texas-Gasöl von breitem Schnitt bei 55 % Umwandlung (begrenzt durch Geschwindigkeit der Kohlenstoffverbrennung auf je 18 000 je Stunde). g) Eine Einheit: Zuführung von 35 000 Barrels je Tag West-Texas-(schweres) Gasöl bei 53,5 % Umwandlung (begrenzt durch Kohlenstoffverbrennung auf 18 000 je Stunde); die andere Einheit: Zuführung von 25 000 Barrels je Tag West- Texas-(leichtes) Gasöl bei in der angegebenen Weise abgeänderter Umwandlung. 4) Dieselindex = Dichte (° API) X Anilinpunkt ('F) 100 Ein Vergleich der in den Tabellen aufgeführten Zahlenwerte für die Stoffe, die beim Spalten von schwerem Gasöl erhalten sind, mit denen, die durch Fraktionierung einer Gasölfraktion von breitem Schnitt nach bekanntem Verfahren erhalten sind, und Stoffen, die durch Spaltung der leichten Gasölfraktionen erzeugt wurden, lehrt, daß die Arbeitsweise gemäß Erfindung, wenn nämlich die verschiedenen Gasölfraktionen getrennt gespalten werden, Benzin in höherer Ausbeute liefert. Ferner ersieht man, daß der Rückstand des schweren Gasöls in erheblich niedrigerer Menge anfällt und daß das beim Spalten der schweren Gasölfraktion gewonnene Produkt niedrigere Ausbeuten an schweren Destillatfraktionen als die Behandlung der leichten Gasölfraktion ergibt. Der Rückstand der schweren Gasölfraktion hat einen weit niedrigeren Dieselindex als die Produkte, die beim Spalten von leichtem Gasöl oder beim Spalten der Gasölfraktion von breitem Schnitt gewonnen werden, und eignet sich hervorragend zum Verschneiden des schweren Rückstandes, der bei der thermischen Spaltung des Rückstandes der Rohöldestillation entsteht. Die günstige Wirkung des Fließöls von niedrigem Dieselindex, die Viskositätsbrechung in weiteren Grenzen der Arbeitsbedingungen durchführen zu können, ist in Tabelle III gezeigt. Bei diesen Versuchen wurde das aus der Vakuumfraktioniersäule 2, wie oben beschrieben, abgezogene 593 + o Vakuumpech (Dichte 15.8o - i,o'i8o, Viskosität = iooo Saybolt-Furol-Sekunden bei 98,9' C) in dem Viskositätsbrecher 30 thermisch auf verschiedene Umwandlungsgrade gespalten. Die gewonnenen Teerprodukte wurden mit verschiedenen Fließölen auf gleiche, zur Verwendung als Heizöl geeignete Viskosität eingestellt, und dann wurden die Sedimentationseigenschaften der Heizölgemische bestimmt. Tabelle III Zusatz von verschiedenen Fließölen zu den beim Viskositätsbrechen gewonnenen Teeren Höchstumwandlung 1) Teer aus Volum- (begrenzt Viskositäts- Versuchs- Diesel-Index verhältnis durch Sedlmentation brechun Nr. Fließöl des Fließöls Fließöl des Heizölgemisches) g zu Teer I Barrels Dichte 0/0 je Tage) 15,6° I Rücklaufgasöl aus Versuch i der Ta- belle II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37,2 1 : 2 13,0 11915 1,0366 2 Aromatisches Rücklaufgasöl aus Versuch 2, 3 oder 4 der Tabelle 1I 17,5 1 : 2 16,o 2,36o 1,0420 3 Sondermischung von Phenolextrakt 10,0 1 :2 17,0 i 2,510 1,°4q.3 1) Höchstumwandlung = Ausbeute an Benzin (C4 bis 232° C), bezogen auf Viskositätsbrechungsgut. Q) Basis: 14 750 Barrels je Tag Pech als Zuführung zum Viskositätsbrecher (60 000 Barrels je Tag Gasöl der katalytischen Spaltung zugeführt, entsprechend einer Rohölbesdiickung der Anlage von 113 250 Barrels je Tag). In der Tabelle sind nur diejenigen Gemische aufgeführt, welche gerade dem als höchstzulässig gewählten Standard-Sedimentationswert entsprechen.Experiment i is carried out according to the previous procedure, in which the usual gas oil with wide boiling limits was used. In experiment 2 the gas oil was split into two fractions by a narrow section separated from one another to produce the same carbon precipitate as in experiment i. In experiment 3, separate gas oil streams were split for the same total conversion as in experiment i, and in experiment 4 the separate cuts were split separately for the same yield of middle distillate (22i to 343 ° C.) as in experiment i. Table II Production of flowing oils of low diesel index from gas oils Trial number t 2 1 3 4 Item to be treated Not separated heavy heavy heavy sdiweres Light weight light weight Gas oil from wide gas oil Gas oil gas oil Cut (previous gas oil (ge gas oil (ee gas oil (ge Procedure) (separate) I split) (separate) split) (separate) split) Total feed, Barrels per day). . . . . . . . . . . 6o ooo 6o ooo 6o ooo 6o ooo Total conversion ......... 55.02) 57.0 5510 48.7 Single conversion. . . . . . . . . . 62, o 53.5 3) 57 = 2 53.5 3 ) 42.0 j 53.5 Carbon, weight percent 4.6 4.6 4.1 313 Motor gasoline (Reid vapor pressure 0.7 atii) Volume percentage ........... 40.5 42.1 41.9 40.5 Barrels per day. . . . . . . . . . 24 300 25 28o 25 i20 24 300 Quantity increase against Attempt i. . .. ... ... .. ... - -1-98o -h820 0 Catalytic gas oil (22i to 343 'C steam temperature) Volume percent ........... 36, o 27.6 29.8 Barrels per day. . . . . . . . . . 21 60o 16 58o 17840 21 60o Quantity decrease. . . . . . . . - -5020 -376o 0 Diesel index4) ........... 37.2 40.0 17.5 42.2 i75 47o i7.5 Barrels per day .......... - 9.02o 7.56o 10.28o 7.56o 14.040 7.56o 1) 1st barrel = 42 gallons = 158.98 1st barrel 2) - Two 30,000 barrels per day; same catalytic systems with the same catalyst; Item to be treated: West Texas gas oil of broad cut at 55% conversion (limited by the rate of carbon combustion to 18,000 each per hour). g) One unit: supply of 35,000 barrels per day West Texas (heavy) gas oil at 53.5% conversion (limited by burning carbon to 18,000 per hour); the other unit: supply of 25,000 barrels per day west Texas (light) gas oil with the conversion modified as shown. 4) Diesel index = density (° API) X aniline point (' F) 100 A comparison of the numerical values listed in the tables for the substances that are obtained when splitting heavy gas oil with those obtained by fractionating a gas oil fraction of wide cut according to known processes, and substances that were produced by splitting the light gas oil fractions, teaches that the operation according to the invention, namely when the various gas oil fractions are split separately, provides gasoline in higher yield. It can also be seen that the residue of the heavy gas oil is obtained in a considerably smaller amount and that the product obtained in the cracking of the heavy gas oil fraction gives lower yields of heavy distillate fractions than the treatment of the light gas oil fraction. The residue of the heavy gas oil fraction has a far lower diesel index than the products that are obtained from the cracking of light gas oil or from the cracking of the gas oil fraction from a wide cut, and is ideally suited for blending the heavy residue that is produced during the thermal cracking of the residue from the crude oil distillation arises. The beneficial effect of the low diesel index flowing oil in being able to perform viscosity breaking within wider operating conditions is shown in Table III. In these experiments, the 593 + o vacuum pitch drawn off from the vacuum fractionation column 2, as described above, (density 15.8o-i, o'i8o, viscosity = 100 Saybolt-Furol seconds at 98.9 ° C.) was thermally in the viscosity breaker 30 split to different degrees of conversion. The tar products obtained were adjusted to the same viscosity suitable for use as heating oil with various flowing oils, and the sedimentation properties of the heating oil mixtures were then determined. Table III Addition of various flowing oils to the tars obtained by breaking the viscosity Peak conversion 1) tar off Volum- (V limited iskositäts- Break test diesel index ratio by sedimentation No. flowing oil of the flowing oil flowing oil of the heating oil mixture) g to tar I barrels density 0/0 per day) 15.6 ° I return gas oil from experiment i of the belle II. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37.2 1: 2 13.0 11915 1.0366 2 Aromatic return gas oil off Trial 2, 3 or 4 of Table 1I 17.5 1: 2 16, o 2.36 o 1.0420 3 Special mixture of phenol extract 10.0 1: 2 17.0 i 2.510 1, ° 4q. 3 1) Maximum conversion = yield of gasoline (C4 to 232 ° C), based on viscosity breakage material. Q) Basis: 14,750 barrels per day of pitch as feed to the viscosity breaker (60,000 barrels per day of catalytic gas oil Fission supplied, corresponding to a crude oil thickening of the plant of 113,250 barrels per day). Only those mixtures are listed in the table which correspond to the standard sedimentation value selected as the highest permissible.

Ein Vergleich der Versuche i und 2 zeigt, daß man bei Verwendung des stärker aromatischen Fließöls von niedrigerem Dieselindex, welches nach der erfindungsgemäßen Arbeitsweise erhalten wurde, die Arbeitsbedingungen des Viskositätsbrechens merklich verschärfen kann, ohne daß die Sedimentationseigenschaften des als Endprodukt gewonnenen Heizölgemisches geändert werden. Als direkte Folge dieser verschärften Arbeitsbedingungen wird eine Erhöhung der Benzinausbeute bei der Viskositätsbrechung von 445 Barrels je Tag oder 23,2% in Versuch 2 gegenüber Versuch i erzielt.A comparison of experiments i and 2 shows that when using the more aromatic flowing oil of lower diesel index, which according to the invention Procedure obtained, the viscosity breaking working conditions noticeably can aggravate without affecting the sedimentation properties of the end product Fuel oil mixture can be changed. As a direct consequence of these tougher working conditions becomes an increase in gasoline yield at the viscosity break of 445 barrels per day or 23.2% achieved in experiment 2 compared to experiment i.

Ferner zeigt ein Vergleich der Versuche 2 und 3 der Tabelle III, daß das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren einfach herzustellende aromatische Gasöl fast ebenso wirksam als Fließmittelzusatz ist wie die teuren Sondermischungen der Phenolextrakte von noch höherem Aromatengehalt, wodurch der große technische und wirtschaftliche Nutzen der Erfindung noch weiter veranschaulicht wird.Furthermore, a comparison of tests 2 and 3 of Table III shows that the aromatic gas oil which is easy to produce by the process according to the invention is almost as effective as a superplasticizer additive as the expensive special mixtures of Phenol extracts with an even higher aromatic content, making the great technical and economic benefits of the invention are further illustrated.

Ferner ist daran zu erinnern, daß außer dem Benzingewinn bei der Viskositätsbrechung, der durch Anwendung des besseren Fließöls möglich geworden ist, durch getrennte Spaltung außer einem besseren Fließöl auch höhere Mengen von katalytischem Benzin als bei der Gesamtspaltung des ungetrennten Gasöls gewonnen werden. Dieses Merkmal der Erfindung wurde im Zusammenhang mit Tabelle II besprochen.It should also be remembered that in addition to the gasoline gain in breaking viscosity, which has become possible through the use of the better flowing oil, through separate Apart from a better flowing oil, also higher amounts of catalytic gasoline are cleaved than can be obtained from the overall splitting of the unseparated gas oil. This feature the invention was discussed in connection with Table II.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of a heavy fuel oil from crude oil, characterized in that crude oil is divided into a gasoline fraction., A light distillate gas oil fraction with a boiling point below about 343 ° C, a heavy distillate gas oil fraction with a boiling point above 3.43 ° C and a heavy residue fraction fractionated by distillation, the heavy distillate gas oil fraction splits at a temperature between about 454 and 593 ' C and the cleavage product separates into a gasoline fraction and a heavy aromatic reflux gas oil fraction, the heavy residue at a temperature between about 415 and 510' C thermally splits, separates this reaction product into a gasoline fraction and a tar fraction as a bottom product and this tar is mixed with the heavy aromatic return gas oil to form a heavy fuel oil.

2. The method according to claim i, characterized in that the crude oil in two stages, namely an atmospheric pressure stage and a vacuum stage, is distilled.

3. The method according to claim i or 2, characterized characterized in that the heavy gas oil fraction in the presence of a powdered silica-alumina catalyst is catalytically cleaved at po to 538'C and a pressure of i to i, ¢ atü. ¢.

Process according to claims i to 3, characterized in that the heavy residue is thermally cleaved at a pressure of 14 to 10 5 atmospheres.

5. The method according to any one of claims i to q., Characterized in that 5o to 7o parts by weight of tar are mixed as a bottom product with 50 to 3o parts by weight of the heavy aromatic return gas oil. Considered publications: German Patent Specifications No. 512020 ,: 299683; British Patent No. 409,422; French Patent No. 755 023; U.S. Patent Nos. 2 56o 5 ii, 2087: 268.