NL8700587A

NL8700587A - Werkwijze voor het bereiden van koolwaterstoffen.

Info

Publication number: NL8700587A
Application number: NL8700587A
Authority: NL
Original assignee: Lummus Crest B V
Priority date: 1987-03-11
Filing date: 1987-03-11
Publication date: 1988-10-03

Description

N.0. 34297 1 * % t

Werkwijze voor het bereiden van koolwaterstoffen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van koolwaterstoffen, door kraken van organische verbindingen.

Een dergelijke werkwijze is bekend in de petrochemische industrie, waarbij, uitgaande van bepaalde, uit koolwaterstoffen bestaande aard-oliefracties, mengsels van koolwaterstoffen worden verkregen die in het algemeen een kleinere molecuulmassa bezitten dan de koolwaterstoffen in het uitgangsmateriaal.

Gevonden werd nu, dat oliën en vetten van dierlijke en plantaardige oorsprong uitstekend geschikt zijn als uitgangsmateriaal voor in de petrochemie gebruikelijke kraakprocessen. De uitvinding betreft dan ook een werkwijze voor het bereiden van koolwaterstoffen door kraken van organische verbindingen, met het kenmerk, dat men oliën en/of vetten van dierlijke of plantaardige oorsprong aan een in de petrochemie gebruikelijk kraakproces onderwerpt.

In de petrochemische industrie vinden verscheidene kraakprocessen toepassing. Zo kent men kraken met stoom bij hoge temperatuur, waarbij de grondstof onder toevoeging van stoom door verhitte buizen wordt geleid en het reactieprodukt onmiddellijk daarna wordt afgeschrikt. Bij dergelijke processen bedraagt de kraaktemperatuur 600-900°C en de verblijftijd in de verhitte zone enkele tientallen milliseconden tot enige seconden. Als kraakgrondstoffen gebruikt men ethaan, propaan, butanen, nafta of gasolie. Een hoofdprodukt is in alle gevallen etheen, terwijl de zwaardere uitgangsstoffen tevens hoger kokende koolwaterstoffen en kraakbenzine opleveren.

Een ander belangrijk proces is het katalytisch kraken, dat ten doel heeft zwaar destillaat om te zetten in verbindingen met een lagere molecuulmassa met een kooktraject in het gebied van benzine en midden-destlllaat. Bij dit proces wordt het uitgangsmateriaal in contact gebracht met een siliciumoxide-aluminiumoxide-katalysator. Hoewel het proces met een vast katalysatorbed kan worden uitgevoerd, werkt men tegenwoordig uitsluitend met een gefluïdiseerde katalysator. Bij dit geflufdiseerd katalytisch kraken (FCC) gebruikt men kleine katalysa-tordeeltjes, bijvoorbeeld met een diameter van 20-200/um, die in een opwaartse stroom van gas in gefluïdiseerde toestand worden gehouden.

C 7 C D 5© 7

V

2

De reactietemperatuur ligt in het algemeen rond 500°C. Bij het kraak-proces ontstaat kooks die zich op de katalysator afzet en een desactivering veroorzaakt. Meestal wordt de katalysator continu uit de reactor afgevoerd en in een afzonderlijke regenerator van kooks bevrijd door verbranding van kooks met een zuurstof bevattend gas. De geregenereerde katalysator wordt continu naar de reactor teruggevoerd. De bij de regeneratie ontwikkelde warmte wordt door de geregenereerde katalysator in de reactor afgegeven als warmte benodigd voor het kraakproces. Er zijn veel SiC^/A^Os-katalysatoren bekend, waarvan de zeolieten de beste omzettingen bewerkstelligen.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding worden oliën en vetten van dierlijke of plantaardige oorsprong als uitgangsmaterialen gebruikt voor in de petrochemie gebruikelijke kraakprocessen. Bij voorkeur worden de oliën of vetten gekraakt in een installatie voor gefluïdi-seerd katalytisch kraken.

Verrassenderwijs blijken de in de petrochemie gebruikelijke installaties zonder noemenswaardige aanpassingen geschikt te zijn voor het kraken van de oliën en vetten. De aanwezigheid van ondergeschikte hoeveelheden water in het uitgangsprodukt, zoals in boter, beïnvloedt het proces niet nadelig, hoewel het water ook vooraf verwijderd kan worden.

Men kan de oliën en vetten als enig uitgangsmateriaal voor het kraakproces gebruiken, doch men kan ze ook als gedeeltelijke vervanging van de normale toevoer van petrochemische kraakinstallaties toepassen.

Verder is gebleken, dat met de werkwijze volgens de uitvinding onverwacht waardevolle produkten worden verkregen. Zo blijkt bij het kraken van boter in een installatie voor gefluïdiseerd katalytisch kraken het produkt een meer gewenste samenstelling te hebben dan het kraakprodukt van zwaar aardoliedestillaat. Bovendien hebben de oliën en vetten het voordeel dat ze geen nadelige verontreinigingen, zoals zwavel, of metalen die de kraakkatalysatoren nadelig beïnvloeden, bevatten.

Als oliën en vetten zijn alle, in hoofdzaak uit vetzuurtriglyce-riden bestaande oliën en vetten van plantaardige of dierlijke oorsprong geschikt. Als belangrijkste plantaardige oliën en vetten kunnen cocosvet, palmpitvet, cacaoboter, palmolie, olijfolie, katoenzaad-olie, sesamolie, zonnebloemolie, sojaolie, lijnolie, raapolie, grondno-tenolie en ricinusolie worden genoemd en als dierlijke oliën of vetten zijn rund-, varkens- en schapevet, walvistraan, levertraan en melkvetten, zoals boter vermeldenswaard.

h J l: Π fj $ 7 ** * 3

Het gebruik van oliën en vetten van dierlijke of plantaardige oorsprong als uitgangsmateriaal voor in de petrochemie gebruikelijke kraakprocessen zal slechts lonend zijn als de prijsverhouding tussen de volgens de uitvinding voorgestelde grondstof en de in de petrochemie gebruikelijke grondstoffen in evenwicht is met de marktprijs van de verkregen produkten. De werkwijze volgens de uitvinding kan met voordeel worden toegepast wanneer aardolieprodukten een relatief hoge en/of oliën en vetten een relatief lage marktwaarde bezitten. Incidenteel kan er in de landbouw en veeteelt een overschot aan grondstoffen voor oliën en vetten geproduceerd worden, welke oliën en vetten lonend met behulp van de onderhavige werkwijze tot waardevolle produkten kunnen worden verwerkt. Zo wordt tegenwoordig in Europese landen een hoeveelheid boter geproduceerd, die de vraag overtreft. Dit heeft geleid tot een steeds toenemende voorraad boter, waarvan de opslag, in het bijzonder de voor de koeling benodigde energie, hoge kosten met zich meebrengt, terwijl door langdurige opslag tevens de kwaliteit van de boter achteruitgaat. Tot nu toe zijn geen bevredigende oplossingen voor dit probleem gevonden. Het behulp van de werkwijze volgens de uitvinding kan boter op eenvoudige wijze, zonder investeringen in apparatuur, in waardevolle produkten worden omgezet.

Het volgende voorbeeld illustreert de werkwijze volgens de uitvinding.

Voorbeeld

Er werden proeven uitgevoerd volgens ASTM-procedure D-3907-80 "Standard Method for Testing Fluid Cracking Catalysts by Microactivity Test". Deze test is bedoeld voor de bepaling van de activiteit van kraakkatalysatoren, maar werd in dit geval gebruikt voor het vergelijken van de produktverdeling bij het kraken van boter en gasolie over dezelfde katalysator.

Overeenkomstig ASTM 3907 was de reactor een buis met een inwendige diameter van 15,6 mn met een reactiezone van 150 mm, in welke zone zich 4 g katalysator bevond. De reactiezone werd op 482°C gehouden. Eerst werd stikstof {30 ml/min), daarna het monster {1,33 g in 75 sec.) en onmiddellijk daarna weer stikstof (30 ml/min) door de reactor geleid.

De kraakprodukten werden gaschromatografisch geanalyseerd. De toegepaste katalysator was genomen uit een in bedrijf zijnde commerciële reactor voor gefluïdiseerd katalytisch kraken. Deze evenwichtskataly-sator was van het type RE-USY met een actieve kristallijne aluminium-oxide-matrix (Multicrack 25 plus-A®van de firma AKZO Chemie Nederland B.Y., Amsterdam).

I 7 { ( fï 8 7 *r 4

De proef werd uitgevoerd met watervrije boter.

Door middel van deze proef zijn getallen vastgesteld die de verhouding aangeven van de met boter verkregen opbrengsten van kraakpro-dukten ten opzichte van de opbrengsten zoals deze verwacht kunnen worden van een bepaalde standaardvoeding, n.1. Koeweit vacuum gasolie.

Deze verhoudingsgetallen zijn als volgt:

Gas C4's en lichter 1,08

Benzine (C5-216°C) 1,05

Light cycle oil 1,12

Kooks 0,66

Uit deze getallen blijkt dat het katalytisch kraken van boter een in alle opzichten gunstiger produktenpakket oplevert dan de genoemde standaardvoeding. Dit geldt met name voor de gasopbrengst. Hoewel op zichzelf genomen een hogere gasopbrengst van weinig nut is, dient hierbij aangetekend te worden dat het gehalte aan de meest waardevolle gassen (propeen en butenen) 2 tot 3 maal zo hoog is als ontstaan zou zijn uit de standaardvoeding.

Ter oriëntatie volgen hieronder de produktpercentages welke ongeveer verwacht kunnen worden te ontstaan uit de standaardvoeding.

Gas (C4's en lichter 16

Benzine (C5-216°C) 57

Light cycle oil 17

Kooks 3,5 ε 7 0 0 58 7

Claims

1. Werkwijze voor het bereiden van koolwaterstoffen door kraken van organische verbindingen, met het kenmerk, dat men oliën en/of vetten van dierlijke of plantaardige oorsprong aan een in de petrochemie gebruikelijk kraakproces onderwerpt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men de oliën en/of vetten als gedeeltelijke vervanging van de normale toevoer van een in de petrochemie gebruikelijk kraakproces gebruikt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men de oliën en/of vetten kraakt in een installatie voor gefluïdiseerd katalytisch kraken.

4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat men als olie of vet boter gebruikt. +++++++++++ ¢700587