EP1142979A2 - Process for the deacification of acid petroleum destillates - Google Patents
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- EP1142979A2 EP1142979A2 EP01106644A EP01106644A EP1142979A2 EP 1142979 A2 EP1142979 A2 EP 1142979A2 EP 01106644 A EP01106644 A EP 01106644A EP 01106644 A EP01106644 A EP 01106644A EP 1142979 A2 EP1142979 A2 EP 1142979A2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G25/00—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents
Definitions
- the invention relates to a process for deacidifying acidic petroleum distillates with a boiling range of 140 to 350 ° C and an acid number between 0.05 and> 0.015 mg KOH / g.
- the process particularly concerns the deacidification of kerosene, from which Aircraft fuels such as Jet A 1 are produced.
- Aircraft fuels such as Jet A 1 are produced.
- These aviation fuels are subject to certain specifications according to different standards such as DERD 2494 or ASTM D 1655, in which the Limit values for certain components of the fuel are set.
- the critical parameters of these fuels are acidity and sulfur content and the content of mercaptans. These parameters are therefore in the specifications limited to certain limit values.
- the acidity of the distillates is mainly caused by carboxylic acids and phenolic compounds. These connections can, especially when using basic materials such as sodium hydroxide or similar substances meet, form salts or soaps that cause harmful effects in the fuel. So can salt crystals that are do not dissolve in the fuel, lead to clogging of the fuel filter.
- the soaps can bind small amounts of water, such as at low temperatures they can prevail at great heights, freeze out.
- Sulfur contaminants in aircraft fuel can cause cadmium corrosion lead and especially organic sulfur compounds cause corrosion on the turbines.
- the acidic petroleum distillate is produced in three different ways Steps.
- the mercaptan compounds are then removed in a second step. This are oxidized using metal phthalocyanine compounds on supports, Oxidizing agents and aqueous alkaline solutions implemented.
- a third step the final treatment of the distillate takes place. There this is washed with water to remove the remaining alkaline compounds and to remove salts that have formed. This is followed by drying by passing through the distillate through a salt filter and decolorize the distillate by passing through a sound filter.
- Newer methods of the prior art therefore essentially aim at this to avoid treatment with alkalis.
- alkalis for example, as a replacement used for the alkalis, aqueous ammonia solutions.
- EP 0 474 545 B1 describes a process for sweetening petroleum distillates, in a single step in the absence of basic solutions the acidity levels aimed at for the sweetened distillates, mercaptan levels and color characteristics can be achieved. This will reduce the acidity and the mercaptan oxidation together in a single step carried out.
- the distillates are in the presence of an oxidizing agent, preferably a metal chelate passed over an oxidation catalyst.
- This Oxidation catalyst also contains pyrolyzed carbon and large ones Portions of mineral matrix with a degree of hydration of 1 - 20% by weight. In this process, the distillate is transferred only by transfer the oxidation catalyst neutralizes the acids and the phenolic compounds and oxidizes the mercaptans.
- oxidation catalysts consisting of an absorbent solid impregnated with metal chelates Carriers are relatively expensive to manufacture and therefore such cleaning Manufacturing costs for aircraft fuels should increase significantly.
- Hydrotreating processes as an alternative to sweetening processes for lowering the acid number have the disadvantage that this process is more expensive since, among other things, additional H 2 is consumed.
- the technical object of the invention is a method for deacidifying to provide acidic petroleum distillates that are used more cost-effectively is carried out and also without the use of aqueous alkaline solutions can be.
- Preferred inorganic adsorbents are those selected from the Group predominantly silicon dioxide-containing adsorbents, predominantly aluminum oxide-containing Adsorbents and zeolitic molecular sieves or mixtures thereof used.
- the use of activated aluminum oxide is particularly preferred or silica gel.
- adsorbents preferably have a specific surface area of 100-1800 m 2 / g, preferably 100-850 m 2 / g and a micropore volume of 0.2-0.4 cm 3 / g.
- the method is used in particular for deacidifying kerosene, which are used for the production of aircraft fuels.
- the process is preferably at temperatures of 30-150 ° C, preferably 45 - 120 ° C, a pressure of 1 - 20 bar, preferably 2 - 10 bar and a specific load on the column containing the adsorbent of 0.5-10 kg of petroleum distillate / kg adsorbent / h carried out.
- the adsorbent is regenerated by thermal treatment with hot Gases at temperatures of 250 - 350 ° C or by washing with a polar organic solvents in any case where higher molecular weight Phenols are present as impurities in the petroleum distillate.
- the process according to the invention is preferably carried out in two columns, that can be operated in parallel or in series.
- a pillar can be used in the meantime be taken out of operation for regeneration without the entire process must be interrupted.
- Low-sulfur petroleum distillates are preferably used for the process because here the mercaptan concentrations are already close to the required specifications lie. Such low-sulfur petroleum distillates can be made using appropriate Crude oils or by mixing low-sulfur distillates with sulfur-rich distillates can be produced with little effort.
- Figure 1 shows experimental results of deacidification of straight run kerosene with an adsorbent based on Al 2 O 3, for example Alcoa CDX.
- the acid numbers of the kerosene used were between 0.02 and 0.04 mg KOH / g. After deacidification, acid numbers were achieved which are in the range 0.002-0.015 mg KOH / g.
- Fig. 2 shows the possible different operating modes for the adsorption and Desorption processes in the columns.
- the number 1 denotes the feed of the distillates from the top column, number 2 the flow of the distillates after deacidification.
- the number 3 denotes the inlet of the regeneration gas and the number 4 the flow of the regeneration gas.
- With the number 5 is the inlet of a polar Desorbent denotes and with the number 6 the process of desorbent.
- Number 7 denotes the columns, number 8 the top column and number 9 the pool.
- the columns 7 can be operated in different operating modes. So can both columns 7 are operated in a parallel operating mode. Then it will be the adsorption was carried out simultaneously on both reactors. The distillates are then led from the top column via the feed 1 into the reactors 7, where the adsorption is carried out. The products are over the drain 2 in the pool 9 collected. Alternatively, the columns can also be connected in series.
- a second alternative operating mode provides that one of the reactors regenerates is, while the adsorption takes place in the other reactor.
- the polar liquid desorbent preferably via the inlet 5 of led through the column above. Desorption of that in the column takes place Adsorbent, after which the desorbent is removed via the outlet 6.
- An organic solvent can be used as polar desorbent.
- the column is then flushed dry with hot gas from below.
- the other continues to operate in the adsorption mode.
- the regeneration process instead of using a polar liquid desorbent as thermal regeneration of the adsorbent can be carried out at temperatures of 250 - 350 ° C. Hot nitrogen or hot methane is fed in from below via feed 3 passed through the reactor.
- Fig. 3 shows the reduction of the acid number in medium oil with fresh adsorbent and Adsorbent after desorption with methanol.
Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Entsäuern von sauren Erdöldestillaten mit einem Siedebereich von 140 bis 350 °C und einer Säurezahl zwischen 0,05 und >0,015 mg KOH/g.The invention relates to a process for deacidifying acidic petroleum distillates with a boiling range of 140 to 350 ° C and an acid number between 0.05 and> 0.015 mg KOH / g.
Das Verfahren betrifft insbesondere die Entsäuerung von Kerosinen, aus denen Flugzeugtreibstoffe wie beispielsweise Jet A 1 hergestellt werden. Diese Flugzeugtreibstoffe unterliegen bestimmten Spezifikationen nach verschiedenen Standards wie beispielsweise der DERD 2494 oder der ASTM D 1655, in der die Grenzwerte für bestimmte Bestandteile des Treibstoffes festgelegt sind.The process particularly concerns the deacidification of kerosene, from which Aircraft fuels such as Jet A 1 are produced. These aviation fuels are subject to certain specifications according to different standards such as DERD 2494 or ASTM D 1655, in which the Limit values for certain components of the fuel are set.
Kritische Kennwerte dieser Treibstoffe sind die Acidität sowie der Schwefelgehalt und der Gehalt an Mercaptanen. Diese Kennwerte sind daher in den Spezifikationen auf bestimmte Grenzwerte beschränkt. Die Acidität der Destillate wird hauptsächlich durch Carbonsäuren und Phenolverbindungen verursacht. Diese Verbindungen können, insbesondere wenn sie mit basischen Materialien wie Natriumhydroxid oder ähnlichen Substanzen zusammentreffen, Salze oder Seifen bilden, die im Treibstoff schädliche Effekte verursachen. So können Salzkristalle, die sich nicht im Treibstoff lösen, zum Verstopfen von Treibstoffiltern führen. Die Seifen können geringe Mengen an Wasser binden, das bei niedrigen Temperaturen, wie sie in großen Höhen vorherrschen, ausfrieren kann.The critical parameters of these fuels are acidity and sulfur content and the content of mercaptans. These parameters are therefore in the specifications limited to certain limit values. The acidity of the distillates is mainly caused by carboxylic acids and phenolic compounds. These connections can, especially when using basic materials such as sodium hydroxide or similar substances meet, form salts or soaps that cause harmful effects in the fuel. So can salt crystals that are do not dissolve in the fuel, lead to clogging of the fuel filter. The soaps can bind small amounts of water, such as at low temperatures they can prevail at great heights, freeze out.
Schwefelverunreinigungen im Flugzeugkraftstoff können zur Cadmiumkorrosion führen und insbesondere organische Schwefelverbindungen verursachen Korrosion an den Turbinen.Sulfur contaminants in aircraft fuel can cause cadmium corrosion lead and especially organic sulfur compounds cause corrosion on the turbines.
Die Grenzwerte in der Spezifikation DERD 2494 für Jet A1 Flugzeugtreibstoffe liegen daher bezüglich der Acidität bei 0,015 mg KOH/g und bezüglich des Schwefelgehaltes bei 0,3 Gew.-% Gesamtschwefel und 0,003 Gew.-% Schwefel aus Mercaptanverbindungen. The limits in the DERD 2494 specification for Jet A1 aircraft fuel are therefore 0.015 mg KOH / g in terms of acidity and in terms of Sulfur content at 0.3% by weight of total sulfur and 0.003% by weight of sulfur from mercaptan compounds.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren bekannt, diese Verunreinigungen aus Erdöldestillaten zu entfernen.Various processes are known from the prior art, these impurities to remove from petroleum distillates.
Dabei wird bei konventionellen Verfahren das saure Erdöldestillat in drei verschiedenen Schritten behandelt. Zunächst erfolgt eine Verringerung der Acidität der Destillate dadurch, daß sie mit basischen Lösungen gewaschen werden. Dabei werden die sauren Verbindungen aus dem Destillat ausgewaschen. Es besteht weiterhin auch die Möglichkeit, die Destillate zu filtern, um Säuren oder Phenolverbindungen, die dann in fester Form vorliegen, auf dem Filter abzuscheiden und so die Destillate zu reinigen. Entsprechende Verfahren werden beschrieben in den US 3,398,086, US 4,033,860, US 4,121,999 und der FR 23 92 103.In conventional processes, the acidic petroleum distillate is produced in three different ways Steps. First, the acidity of the Distillates by washing them with basic solutions. there the acidic compounds are washed out of the distillate. It exists furthermore the possibility of filtering the distillates to find acids or phenolic compounds, which are then in solid form, to be deposited on the filter and so to clean the distillates. Corresponding methods are described in the US 3,398,086, US 4,033,860, US 4,121,999 and FR 23 92 103.
In einem zweiten Schritt werden dann die Mercaptanverbindungen entfernt. Diese werden durch Oxydation mit Hilfe von auf Trägern befindlichen Metallphthalocyaninverbindungen, Oxydationsmitteln und wässrigen alkalischen Lösungen umgesetzt.The mercaptan compounds are then removed in a second step. This are oxidized using metal phthalocyanine compounds on supports, Oxidizing agents and aqueous alkaline solutions implemented.
In einem dritten Schritt erfolgt dann die Endbehandlung des Destillates. Dabei wird dieses mit Wasser gewaschen, um die restlichen alkalischen Verbindungen und entstandene Salze zu entfernen. Danach erfolgt ein Trocknen durch Hindurchleiten des Destillates durch einen Salzfilter und ein Entfärben des Destillates durch Hindurchleiten durch einen Tonfilter.In a third step, the final treatment of the distillate takes place. there this is washed with water to remove the remaining alkaline compounds and to remove salts that have formed. This is followed by drying by passing through the distillate through a salt filter and decolorize the distillate by passing through a sound filter.
Man bezeichnet diese Verfahren zur Verringerung der Säurezahl von Erdöldestillaten auch als "Sweetening-Prozesse" bzw. Prozesse zum Süßen von Erdölfraktionen.These processes are known to reduce the acid number of petroleum distillates also as "sweetening processes" or processes for sweetening petroleum fractions.
Ein Nachteil dieser Verfahren liegt jedoch insbesondere in der Verwendung von alkalischen Verbindungen. Bei den meisten bekannten Verfahren werden zum Süßen im ersten und zweiten Behandlungsschritt basische Lösungen eingesetzt. Bei der Reaktion mit den organischen Säuren im Erdöldestillat kommt es daher zur Bildung von z.B. Natriumsalzen, die sich bei der Weiterverarbeitung des Destillates konzentrieren. Diese Substanzen sind Katalysatorgifte und daher bei der Weiterverarbeitung der Erdöldestillate unerwünscht. Zudem wird auch ein möglichst niedriger Gehalt von Alkalisalzen oder sonstigen alkalischen Bestandteilen im Flugzeugbenzin angestrebt, um die oben beschriebene Bildung von störenden Salzen oder Seifen zu verhindern.However, one disadvantage of these methods is the use of alkaline compounds. In most of the known methods Sweet basic solutions used in the first and second treatment step. It therefore occurs in the reaction with the organic acids in petroleum distillate to form e.g. Sodium salts that are found in the further processing of the distillate focus. These substances are catalyst poisons and therefore in the Further processing of petroleum distillates undesirable. In addition, one is also possible low content of alkali salts or other alkaline components in aviation gasoline aimed at the formation of disturbing described above To prevent salts or soaps.
Es wurde daher versucht, bei Weiterentwicklungen auf die Anwendung von Alkalien als Neutralisationsmittel zu verzichten.Attempts have therefore been made to further develop the application of alkalis to be dispensed with as a neutralizing agent.
Neuere Verfahren des Standes der Technik zielen daher im wesentlichen darauf ab, die Behandlung mit Alkalien zu vermeiden. So werden beispielsweise als Ersatz für die Alkalien, wässrige Amoniaklösungen eingesetzt.Newer methods of the prior art therefore essentially aim at this to avoid treatment with alkalis. For example, as a replacement used for the alkalis, aqueous ammonia solutions.
Die EP 0 474 545 B1 beschreibt ein Verfahren zum Süßen von Petroleumdestillaten,
bei dem in einem einzigen Verfahrensschritt in Abwesenheit basischer Lösungen
die für die gesüßten Destillate angestrebte Aciditätsgehalte, Mercaptangehalte
und Farbcharakteristika erreicht werden. Hierbei werden die Aciditätsverringerung
und die Mercaptanoxidation gemeinsam in einem einzigen Schritt
durchgeführt. Dabei werden die Destillate in Gegenwart eines Oxidationsmittels,
vorzugsweise eines Metallchelates über einen Oxidationskatalysator geleitet. Dieser
Oxidationskatalysator enthält weiterhin pyrolisierten Kohlenstoff und große
Anteile an mineralischer Matrix mit einem Hydratationsgrad von 1 - 20 Gew.-%.
Bei diesem Verfahren werden allein durch die Überleitung des Destillates über
den Oxidationskatalysator die Säuren neutralisiert und die Phenolverbindungen
und die Mercaptane oxidiert.
Da das Verfahren wasserfrei verläuft und eine alkalische Lösung nicht vorhanden ist, ist ein späteres Waschen des Destillates mit Wasser nicht notwendig.Since the process is water-free and there is no alkaline solution a later washing of the distillate with water is not necessary.
Der Nachteil dieses Verfahrens liegt jedoch darin, daß Oxidationskatalysatoren bestehend aus einem mit Metallchelaten imprägnierten absorbierenden festen Träger relativ aufwendig herzustellen sind und daher eine derartige Reinigung die Herstellungskosten für Flugzeugkraftstoffe erheblich erhöhen dürfte.The disadvantage of this method, however, is that oxidation catalysts consisting of an absorbent solid impregnated with metal chelates Carriers are relatively expensive to manufacture and therefore such cleaning Manufacturing costs for aircraft fuels should increase significantly.
Hydrotreating Verfahren als Alternative zu Sweetening-Prozessen zur Absenkung der Säurezahl haben den Nachteil, daß dieses Verfahren kostenintensiver ist, da u.a. zusätzlich H2 verbraucht wird.Hydrotreating processes as an alternative to sweetening processes for lowering the acid number have the disadvantage that this process is more expensive since, among other things, additional H 2 is consumed.
Die technische Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Entsäuern von sauren Erdöldestillaten zur Verfügung zu stellen, das kostengünstiger eingesetzt wird und ebenfalls ohne Verwendung wässriger alkalischer Lösungen durchgeführt werden kann.The technical object of the invention is a method for deacidifying to provide acidic petroleum distillates that are used more cost-effectively is carried out and also without the use of aqueous alkaline solutions can be.
Diese technische Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Entsäuerung mit einem anorganischen Adsorbens erfolgt. Dabei ist es bevorzugt, schwefelarme Destillate einzusetzen mit einem Gesamtschwefelgehalt von < 0,3 Gew.-% (w/w) und einem Schwefelgehalt aus Mercaptanen von < 0,003 Gew.-% (w/w).This technical problem is solved by a method characterized in that is that deacidification takes place with an inorganic adsorbent. It is preferred to use low-sulfur distillates with a total sulfur content of <0.3% by weight (w / w) and a sulfur content from mercaptans of <0.003 wt% (w / w).
Als anorganische Adsorbentien werden bevorzugt solche ausgewählt aus der Gruppe überwiegend siliciumdioxidhaltige Adsorbentien, überwiegend aluminiumoxidhaltige Adsorbentien und zeolithische Molekularsiebe oder Mischungen derselben eingesetzt. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von aktiviertem Aluminiumoxid oder Silicagel. Preferred inorganic adsorbents are those selected from the Group predominantly silicon dioxide-containing adsorbents, predominantly aluminum oxide-containing Adsorbents and zeolitic molecular sieves or mixtures thereof used. The use of activated aluminum oxide is particularly preferred or silica gel.
Diese Adsorbentien besitzen bevorzugt eine spezifische Oberfläche von 100 - 1800 m2/g vorzugsweise 100 - 850 m2/g und ein Mikroporenvolumen von 0,2 - 0,4 cm3/g. Das Verfahren wird insbesondere eingesetzt zur Entsäuerung von Kerosinen, die zur Herstellung von Flugzeugtreibstoffen verwendet werden.These adsorbents preferably have a specific surface area of 100-1800 m 2 / g, preferably 100-850 m 2 / g and a micropore volume of 0.2-0.4 cm 3 / g. The method is used in particular for deacidifying kerosene, which are used for the production of aircraft fuels.
Das Verfahren wird in bevorzugter Weise bei Temperaturen von 30 - 150 °C, vorzugsweise 45 - 120 °C, einem Druck von 1 - 20 bar, vorzugsweise 2 - 10 bar und einer spezifischen Belastung der das Adsorbens enthaltenden Säule von 0,5 - 10 kg Erdöldestillat/kg Adsorbens/h durchgeführt.The process is preferably at temperatures of 30-150 ° C, preferably 45 - 120 ° C, a pressure of 1 - 20 bar, preferably 2 - 10 bar and a specific load on the column containing the adsorbent of 0.5-10 kg of petroleum distillate / kg adsorbent / h carried out.
Die Regenerierung des Adsorbens erfolgt durch thermische Behandlung mit heißen Gasen bei Temperaturen von 250 - 350 °C oder durch Waschen mit einem polaren organischen Lösemittel jedenfalls in den Fällen, in denen höhermolekulare Phenole als Verunreinigungen in dem Erdöldestillat vorhanden sind.The adsorbent is regenerated by thermal treatment with hot Gases at temperatures of 250 - 350 ° C or by washing with a polar organic solvents in any case where higher molecular weight Phenols are present as impurities in the petroleum distillate.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in zwei Säulen durchgeführt, die parallel oder in Reihe betrieben werden können. Dabei kann eine Säule zwischenzeitlich zur Regeneration außer Betrieb genommen werden, ohne daß der gesamte Prozeß unterbrochen werden muß.The process according to the invention is preferably carried out in two columns, that can be operated in parallel or in series. A pillar can be used in the meantime be taken out of operation for regeneration without the entire process must be interrupted.
Diese Säulen werden mit den anorganischen Adsorbentien gefüllt und anschließend das Erdöldestillat unter den oben genannten Bedingungen hindurch geleitet. Dabei werden in Abwesenheit wässriger alkalischer Medien und auch in Abwesenheit eines Oxydationskatalysators ohne weitere Nachbehandlung Säurezahlen erreicht, die <0,015 mg KOH/g betragen. Die Phenolverbindungen und weitere Säuren, sowie Teile der enthaltenden Mercaptane werden an dem Adsorbens gebunden. Da keine wässrige alkalische Lösung verwendet wird, ist auch ein nachgeschalteter Wasch- und Endreinigungsschritt nicht notwendig. These columns are filled with the inorganic adsorbents and then the petroleum distillate is passed through under the conditions mentioned above. In the absence of aqueous alkaline media and also in the absence of an oxidation catalyst without further after-treatment acid numbers reached, which are <0.015 mg KOH / g. The phenolic compounds and others Acids, as well as parts of the mercaptans containing are bound to the adsorbent. Since no aqueous alkaline solution is used, there is also a downstream one Washing and final cleaning step is not necessary.
Für das Verfahren werden bevorzugt schwefelarme Erdöldestillate eingesetzt, da hier die Mercaptankonzentrationen bereits nahe an den geforderten Spezifikationen liegen. Derartige schwefelarme Erdöldestillate können durch Einsatz entsprechender Rohöle oder auch durch Mischen von schwefelarmen Destillaten mit schwefelreicheren Destillaten ohne größeren Aufwand hergestellt werden.Low-sulfur petroleum distillates are preferably used for the process because here the mercaptan concentrations are already close to the required specifications lie. Such low-sulfur petroleum distillates can be made using appropriate Crude oils or by mixing low-sulfur distillates with sulfur-rich distillates can be produced with little effort.
Hierdurch kann das teurere Oxydationsverfahren zur Entfernung der Mercaptanverbindungen vermieden werden und trotzdem ein Erdöldestillat mit ausreichender Qualität bezüglich Acidität und Schwefelgehalt erhalten werden, das die geforderten Werte der Spezifikation erfüllt.This allows the more expensive oxidation process to remove the mercaptan compounds be avoided and still a petroleum distillate with sufficient Quality with regard to acidity and sulfur content can be obtained, which the required Specification values met.
Pro Zyklus werden etwa 1800 - 2200 t Erdöldestillat pro Tonne Adsorbens beaufschlagt. Danach ist im allgemeinen eine Regenerierung notwendig. Diese erfolgt durch Behandlung mit chemischen Gasen von Temperaturen von 250 - 350 °C, vorzugsweise mit Stickstoff oder Methan. Durch diese Maßnahme wird im Allgemeinen eine ausreichende Regenerierung erzielt. Sollten in den Erdöldestillaten höhere Mengen an höhermolekularen Phenolen vorhanden sein, so kann es notwendig sein, daß man zusätzlich mit einem polaren Lösungsmittel eluieren muß. Es besteht alternativ auch die Möglichkeit, die höhermolekularen Phenole vor dem eigentlichen Adsorbensbett abzufangen, z.B. durch ein sogenanntes Guard-bed, um so ein Eindringen dieser Verbindungen in den Reaktor zu vermeiden. Hierzu werden Adsorbentien eingesetzt, die insbesondere für höhermolekulare Verbindungen geeignet sind. Besonders geeignet sind Aluminiumoxide, die eine Porosität >50nm von mindestens 0,15 cm3/g aufweisen.Around 1800 - 2200 t of petroleum distillate per ton of adsorbent are added per cycle. After that, regeneration is generally necessary. This is done by treatment with chemical gases at temperatures of 250 - 350 ° C, preferably with nitrogen or methane. Sufficient regeneration is generally achieved by this measure. If higher amounts of higher molecular weight phenols are present in the petroleum distillates, it may be necessary to additionally elute with a polar solvent. Alternatively, it is also possible to trap the higher molecular weight phenols before the actual adsorbent bed, for example by means of a so-called guard bed, in order to prevent these compounds from penetrating into the reactor. For this purpose, adsorbents are used which are particularly suitable for higher molecular weight compounds. Aluminum oxides which have a porosity> 50 nm of at least 0.15 cm 3 / g are particularly suitable.
Figur 1 zeigt Versuchsergebnisse der Entsäuerung von straight run-Kerosinen mit einem Adsorbens auf Al2O3-Basis z.B. Alcoa CDX. Die Säurezahlen der eingesetzten Kerosine lagen zwischen 0,02 und 0,04 mg KOH/g. Nach der Entsäuerung wurden Säurezahlen erzielt, die im Bereich 0,002 - 0,015 mg KOH/g liegen. Figure 1 shows experimental results of deacidification of straight run kerosene with an adsorbent based on Al 2 O 3, for example Alcoa CDX. The acid numbers of the kerosene used were between 0.02 and 0.04 mg KOH / g. After deacidification, acid numbers were achieved which are in the range 0.002-0.015 mg KOH / g.
Diese Ergebnisse werden selbst nach einer Beaufschlagung von 1.700 - 1.800 t Destillat pro Tonne Adsorbens erreicht.These results are even after an application of 1,700 - 1,800 t Distillate per tonne of adsorbent reached.
Fig. 2 zeigt die möglichen verschiedenen Betriebsmodi für die Adsorptions- und
Desorptionsprozesse in den Säulen. Die Ziffer 1 bezeichnet den Zulauf der Destillate
aus der Topkolonne, die Ziffer 2 den Ablauf der Destillate nach der Entsäuerung.
Die Ziffer 3 bezeichnet den Zulauf des Regenerationsgases und die Ziffer 4
den Ablauf des Regenerationsgases. Mit der Ziffer 5 ist der Zulauf eines polaren
Desorbens bezeichnet und mit der Ziffer 6 der Ablauf des Desorbens. Ziffer 7 bezeichnet
die Säulen, Ziffer 8 die Topkolonne und Ziffer 9 den Pool.Fig. 2 shows the possible different operating modes for the adsorption and
Desorption processes in the columns. The
Die Säulen 7 können in verschiedenen Betriebsmodi gefahren werden. So können
beide Säulen 7 in einem parallelen Betriebsmodus betrieben werden. Dann wird
an beiden Reaktoren gleichzeitig die Adsorption durchgeführt. Die Destillate werden
dann aus der Topkolonne über den Zulauf 1 in die Reaktoren 7 geführt, wo
die Adsorption durchgeführt wird. Die Produkte werden über den Ablauf 2 im Pool
9 gesammelt. Die Säulen können alternativ auch hintereinander geschaltet sein.The
Ein zweiter alternativer Betriebsmodus sieht vor, daß einer der Reaktoren regeneriert
wird, während am anderen Reaktor die Adsorption erfolgt. Bei der Desorption
wird z. B. das polare flüssige Desorbens vorzugsweise über den Zulauf 5 von
oben durch die Säule geführt. Es erfolgt die Desorption des in der Säule befindlichen
Adsorbens, wonach das Desorbens über den Ablauf 6 abgeführt wird.A second alternative operating mode provides that one of the reactors regenerates
is, while the adsorption takes place in the other reactor. During desorption
z. B. the polar liquid desorbent preferably via the
Als polares Desorbens kann ein organisches Lösungsmittel eingesetzt werden.
Anschließend wird die Säule von unten mit heißem Gas trockengespült. Die andere
Säule wird mit Adsorptionsmodus weiterbetrieben. Alternativ kann der Regenerierungsprozeß
statt mit einem polaren flüssigen Desorbens als thermische Regenerierung
des Adsorbens bei Temperaturen von 250 - 350 °C durchgeführt werden.
Dabei wird heißer Stickstoff oder heißes Methan von unten über den Zulauf 3
durch den Reaktor geleitet.An organic solvent can be used as polar desorbent.
The column is then flushed dry with hot gas from below. The other
The column continues to operate in the adsorption mode. Alternatively, the regeneration process
instead of using a polar liquid desorbent as thermal regeneration
of the adsorbent can be carried out at temperatures of 250 - 350 ° C.
Hot nitrogen or hot methane is fed in from below via
Fig. 3 zeigt die Reduktion der Säurezahl in Mittelöl mit frischem Adsorbens und Adsorbens nach der Desorption mit Methanol.Fig. 3 shows the reduction of the acid number in medium oil with fresh adsorbent and Adsorbent after desorption with methanol.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, kostengünstig eine Entsäuerung
von Erdöldestillaten mit einem Siedebereich von 140 - 350 °C zu erzielen.
Hierbei werden auf einfache Art und Weise die für Flugzeugkraftstoffe Jet A 1
notwendigen Spezifikationen erreicht, ohne daß mehrere Verfahrensschritte notwendig
sind und ohne daß alkalische wässrige Lösungen verwendet werden. Weiterhin
kann beim Einsatz von schwefelarmen Erdöldestillaten auch vollständig auf
die Oxydation von Mercaptanen verzichtet werden.With the method according to the invention, deacidification is possible at low cost
of petroleum distillates with a boiling range of 140 - 350 ° C.
In this case, the
Claims (9)
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