NO126921B

NO126921B -

Info

Publication number: NO126921B
Application number: NO04257/69A
Authority: NO
Inventors: Frank Stolfa; Laurence Oliver Stine
Original assignee: Universal Oil Prod Co
Priority date: 1968-10-28
Filing date: 1969-10-28
Publication date: 1973-04-09
Also published as: US3617502A; OA03159A; SE367213B; ES372923A1; FR2030066A1; JPS4925403B1; AT303940B; YU33886B; DE1954004A1; NL6916220A; CS167269B2; BR6913725D0; NL162128C; NL162128B; FR2030066B1; GB1276920A; YU269469A

Description

Fremgangsmåte ved omdannelse og avsvovling

av olje.

Foreliggende fremgangsmåte angår omdannelse og avsvovling av petroleumråoljerester med et .forholdsvis lavt Innhold av metaller, f.eks. med et samlet metallinnhold av ca. 150 deler pr. million:.

(ppnO,, og mer spesielt en fremgangsmåte for kombinert hydrogenering og avsvovling av hydrocarbonholdige tilforselsmaterialer som i alminnelighet betegnes som "sortoljer"^

Petroleumråoljer, og spesielt de tunge rester som ekstraheres fra tjæresand, toppdestillerte .eller reduserte råoljer og vakuum-resterj inneholder svovelholdige forbindelser med hoy molekylvekt i meget store mengder, nitrogenholdige forbindelser, asfaltholdig, materiale som er uoppløselig i lette hydrocarboner, som pentan og/eller heptan, og organometallkomplekser med hby molekylvekt. Metallkom-pleksene inneholder nikkel og vanadium som metalliske bestanddeler. Forskjellige sortoljetilforselsmaterialer kan klassifiseres som (1)"hoymetall"-rester eller (2) "lavmetall"-rester. Oppfinnelsen • angår hovedsakelig behandling av slike sortoljer som har et lavt metallinnhold, dvs. under ca. 150 ppm. samlede metaller, beregnet som om de forelå i elementær tilstand. Et sortoljetilforselsmateriale betegnes i alminnelighet som et tungt carbonholdig materiale hvorav over ca. 10 volumjf koker over en temperatur av 566°C. Denne prosentuelle mengde- betegnes som den ikke-destillerbare del

av tilforselsmaterialet. Et slikt materiale har som regel en egenvekt av over ca. 0,93^+0 ved l556<0>C (under 20,0° API) og en svovelkonsentrasjon av over ca. 2 vekt#. For en rekke tilforselsmaterialer kan. svovelkonsentrasjonen være så hoy som ca. 5 vekt#. Conradson-carbonrestfaktorer er som regel over 1 vekt#, og en stor del. av sortoljer har en angitt Conradson-restfaktor av over 10.

Eksempler på slike sortoljer omfatter et fra en destillasjon-kolonne for råolje fjernet bunnprodukt med en egenvekt av ca.

0,970? ved 15,6°C (1^,3° API) og forurenset av ca. 3 vekt# svovel,. 3830 ppm» samlet nitrogen, 85 ppm.samlede metaller^ ca. 11 vekt# uoppløselige asfalter og ca. ^0 % ikke-destillerbare materialer.

Ved foreliggende fremgangsmåte kan slike tilforselsmaterialer omdannes til laverekokende, under vanlige betingelser flytende hydro- ■ carbonprodukter, og dessuten kan en betraktelig mengde av ikke-destillerbare materialer omdannes. Dessuten får den under vanlige betingelser flytende del av produktavlopet et vesentlig nedsatt svovelinnhold til under ca. 1 vekt%.

Den storste vanskelighet som er forbundet med kjente fremgangsmåter, beror på den manglende svovelstabilitet til sammensatte kata-lysatorer når tilforselsmaterialet inneholder store mengder asfaltholdig materiale og svovel. Denne vanskelighet skyldes hovedsakelig nødvendigheten av å utfore fremgangsmåten ved så kraftige arbeidsbetingelser at det finner sted en omdannelse av ikke-destillerbare fraksjoner samtidig med omdannelsen av svovelholdige forbindelser til hydrogensulfid og hydrocarboner. Det asfaltholdige materiale som er dispergert i tilforselsmaterialet er på grunn av at fremgangsmåten må utfdreg under meget kraftige betingelser, tilboyelig til jl flokkulere og polymerisere, hvorved omdannelsen av dette til mer Verdifulle oljeprodukter praktisk talt utelukkes. Dessuten avsettes .

i

He svovelholdige, polymériserte asfaltholdige komplekser på den tammensatte katalysator under stadig Bkning av deaktiveringshastig-eten.

Oppfinnelsen er basert på den erkjennelse at en aksepterbar avsvovling av sortoljer med lavt innhold av metaller er mulig under anvendelse av forholdsvis milde arbeidsbetingelser som fremmer katalysatorens levealder uten samtidig å bevirke en polymerisering av asfalten. Hydrogeneringsreaksjoner fremmes ved milde betingelser spesielt hva gjelder temperaturen. Dette oppnåes ved sekvensiell behandling av dehydrogenerte og avsvovlede produktavlop fra den katalytiske fastlags- reaksjonssone.. Denne videre behandling omfatter generelt en adskillelse av det avsvovlede katalytiske re-aksjonsavlop for fremstilling av en hydrocarbonstrom som koker i det vesentlige fullstendig over kokepunktsområdet for bensin, hvor-efter hydrocarbonstrommen behandles i en ikke-katalytisk varmereaksjonssone.

Det taes derfor ved oppfinnelsen sikte på å omdanne et svovelholdig hydrocarbontilforselsmateriale hvorav en vesentlig del har et kokepunktsområde over 566°C, til laverekokende, destillerbare hydrocarboner med en svovelkonseintrasjon av under ca. 1 vekt/?.

Det tilveiebringes derfor ved oppfinnelsen en fremgangsmåte

ved omdannelse og avsvovling av et svovelholdig, hydrocarbonholdig tilforselsmateriale hvorav minst ca. 10 % koker over en temperatur av ca. 566°C, til laverekokende hydrocarbonprodukter inneholdende ca. 1,0 vekt$ svovel, og fremgangsmåten er særpreget ved at tilforselsmaterialet oppvarmes til en temperatur av ca. 260-<1>+13<0>C og bringes i kontakt med en sammensatt katalysator i en katalytisk reaks jonssone og omsettes i denne med hydrogen ved et trykk over 68 ato, hvorfra det dannede avlop separeres i en forste vanlig beholder for separering av damp og væske ved i det vesentlige det samme trykk som det som opprettholdes i den katalytiske reaksjonssone, for fremstilling av en forste dampfase og en forste væskefase hvorav den forste dampfase separeres i en annen vanlig beholder for separering av damp og væske ved i det vesentlige det samme trykk som i den forste vanlige beholder for separering av damp og væske og ved lavere temperatur, for fremstilling av en annen hydrogenholdig dampfase og en annen væskefase, idet minst en del av den annen dampfase resirkuleres til den katalytiske reaksjonssone, og minst en del av den forste væskefase separeres i en tredje vanlig beholder for separering av damp og væske ved i det vesentlige samme temperatur for fremstilling av en tredje dampfase og en tredje væskefase, og idet minst en del av den tredje væskefase krackes i en ikke-katalytisk varmereaksjons-

sone hvorfra det dannede krackede produktavlop separeres i en fjerde vanlig beholder for separering av damp og væske ved et minsket trykk av 1 - ca. 6,8 ato for fremstilling av en fjerde væskefase og en fjerde dampfase, og den fjerde væskefase separeres i en vakuumflashsone ved et trykk av fra underatmosfærisk trykk (vakuum) til ca. 3,*f ato for fremstilling av en aåfaltrest og en femte væskefase inneholdende destillerbare hydrocarboner med minsket svovelkonsentrasjon.

Ifolge en annen utforelsesform resirkuleres i det minste en del av den femte væskefase og forenes med den tredje væskefase for opp-, nåelse av et kombinert tilforselsmateriale til varmereaksjonssonen med et forhold av ca. 1,2:1 - ca. 3:1. Ved en spesielt foretrukken utforelsesform er den femte - separeringssone en vakuumkolonne som anvendes for å konsentrere den uomdannede asfaltrest og for dannelse av minst en tung vakuumgassolje, en lett vakuumgassolje og en bærme-voksfraksjon ("slop-wax"). Fortrinnsvis resirkuleres denne med eller uten en del av den tunge vakuumgassolje, til varmkrackingsonen. Dersom det er et krav til den onskede produktfordeling, kan en del av bærmevoksfraksjonen resirkuleres og forenes med nytilfort sortolje til fastlags- reaksjonssonen. Den samlede tilforsel til den forste katalytiske fastlags- hydrogeneringssone, omfattende resirkulert og det nbdvendige efterfylte hydrogen for opprettholdelse av trykket og erstatning av det som forbrukes ved den samlede prosess, oppvarmes fortrinnsvis til en temperatur av ca. 3^3 - ca. ^-13°C. Den temperatur som tilforselen til den katalytiske reaksjonssone oppvarmes til, reguleres innen det ovenfor angitte område ved å overvåke temperaturen til produktavlopet fra reaksjonssonen. Da de bevirkede hoved-reaksjoner er eksoterme, stiger temperaturen efter hvert som tilforselsmaterialet og hydrogenet strbmmer gjennom katalysatorlaget. Det oppnåes en okonomisk aksepterbar kåtalysatorlevealder dersom den hbyeste katalysatortemperatur, som er praktisk talt den samme som for produktavlopet, ikke holdes over ca. k27°C. Ved en annen foretrukken utforelsesform kommer avlbpet fra den forste reaksjonssone inn i den forste separeringssone ved en temperatur av ca. 371 - ca. <l>fl3°C for at de tyngre bestanddeler i produktavlopet fra reaksj.ons-sonen ikke skal fores over i den hovedsakelig dampformige fase.

En viss temperaturkontcoll i det faste katalysatorlag fåes ved på vanlig måte å anvende enten en avkjolende hydrogenstrom elier en avkjolingsvæske eller begge deler og som innfores på ett eller flere mellomliggende steder av katalysatorlaget. Den katalytiske reaksjonssone holdes fortrinnsvis ved et trykk av ca. 68 - ca. 272 ato. Hydro-carbontilforselsmaterialet kan ledes over katalysatoren med en flytende romhastighet pr. time av ca. 0,5 - 10>0, basert på nytilfort: hydrocarbontilforselsmateriale, men ikke medregnet resirkulert for-tynning smiddel og/eller eventuelle avkjolingsatrommer som anvendes for regulering av temperaturen. Hydrogenkonsentrasjonen kan være ca.

890 - ca. 8900 standard mVlOOO liter (SCM/KL). Forholdet i det kombinerte flytende tilforselsmateriale, beregnet som det samlede volum av flytende tilforselsmateriale pr. volum nytt hydrocarbontilforselsmateriale ,kan være ca. 1,1:1- ca. 3>5:1.

Den sammensatte katalysator i den katalytiske fastlags- reaksjonssone eller -omdannelsessone inneholder en metallkomponent med hydrogeneringsvirkning og som er forenet med et egnet, ildfast, uorganisk oxydbærermateriale av enten syntetisk eller naturlig opp-rinnelse. Den noyaktige sammensetning og/eller fremgangsmåte for fremstilling av bærermaterialet betraktes ikke som vesentlige for oppfinnelsen selv om ét siliciumholdig bærermateriale, som 88 vekt$

>aluminiumoxyd og 12 vekt/? siliciumdioxyd, eller 63 vekt$ aluminiumoxyd og 37 vekt$ siliciumdioxyd, som regel foretrekkes. Egnede metallkomponenter med hydrogeneringsvirkning utgjores av metallene fra gruppene VI-B og VIII i det periodiske system, som angitt i The Periodic Table of The Elements, E. H. Sargent & Company, 196h. Den sammensatte katalysator kan således omfatte én eller flere metallkomponenter av molybden, wolfram, krom, jern, kobolt, nikkel, platina, iridium, osmium, rhodium, ruthenium eller blandinger og forbindelser derav. Konsentrasjonen av den katalytiske metallkomponent eller -komponenter er hovedsakelig avhengig av det spesielle metall og til-fSrselsmateriales egenskaper., Metallkomponentene fra gruppe VI-B er f.eks, som regel tilstede i en mengde av ca. 1 - ca. 20 vekt#, jern-gruppemetallene i en mengde av ca. 0,2 - ca. 10 vekt# og edelmetallene fra gruppe VIII fortrinnsvis i en mengde av ca. 0,1 - ca.-<5»0 vekt#, alt beregnet som om disse komponenter forelå; i metallisk tilstand i den sammensatte katalysator. Det ildfaste, uorganiske bærermateriale som de katalytiske reaktive mietallkomponénter er forenet med, kan omfatte aluminiumoxyd, siliciumdioxyd, zirkoniumdioxyd j magnesiumoxyd, titaii-d|oxyd, boroxyd, strontiumoxyd, hafniumoxyd eller-blandinger av to eller flere av disse, omfattende siliciumdibxyd-aluminiumoxyd,

m v v rw A

alminiumoxyd-siliciumdioxyd-borf osf at, siliciumdioxyd-zirkoniumdioxyd, silciumdioxyd-magnesiumoxyd, siliciumdloxyd-titandioxyd, aluminiumoxyd-zirkoniumdioxyd, aluminiumoxyd-magnesiumoxyd, siliciumdioxyd-aluminiumoxyd-titandioxyd, aluminiumoxyd-magnesiumoxyd-zirkoniumdioxyd. eller siliciumdioxyd-aluminiumoxyd-boroxyd.

De folgende definisjoner fremsettes for tydeliggjorelse av oppfinnelsen. Uttrykket "trykk i det vesentlige det samme som" er ment å betegne det trykk som opprettholdes i en efterfolgende beholder, bare med forbehold for det trykkfall som skyldes stromningen av fluida gjennom systemet. Dersom f.eks. i den katalytiske reaks jonssone opprettholdes et trykk av ca. 190 atc, vil den- forste separeringssone eller "varmseparator" drives ved ca. 182 ato. Uttrykket "i det vesentlige samme temperatur" er ment å betegne at den eneste temperaturminskning skriver seg fra de temperaturtap som i alminnelighet oppstår på grunn av stromningen av materiale fra en del av utstyret til en annen, eller fra omdannelsen av folbar varme til latent varme ved "flashing" hvor det forekommer et trykkfall.. Uttrykket "hydrocarboner som koker innen kokepunktsområdet for bensin" er ment å betegne de under vanlige betingelser flytende hydrocarboner som koker ved en temperatur av inntil ca. 20^ - 232°C, omfattende pentaner og tyngre hydrocarboner, og, for enkelte anlegg, ^.butaner. Likeledes er et vanlig angitt kokeområde for gassolje et 'opprinnelig kokepunkt av ca. 3<1>+3°C og et sluttkokepunkt av ca. 566°C« De hoyerekokende 70 % - ca. 80 % derav, dvs. den tunge gassolje, angies som regel å ha et opprinnelig kokepunkt av ca. 399°C. Det bor bemerkes at en "lett gassolje" kan ha et så lavt opprinnelig kokepunkt som ca. 177°C og et så hoyt sluttkokepunkt som ca. k27°C. På lignende måte kan den "tunge gassolje" ha et så lavt opprinnelig kokepunkt som ca. 3^3°C

Det samlede produktavlop fra den katalytiske reaksjonssone med en hoyeste temperatur av ca. k27°C tilfores en forste separeringssone som herefter vil bli betegnet som "varmseparatoren". Denne varmseparators hovedfunksjon er å skille produktavlopet med blandet fase i en hovedsakelig dampformig fase med hbyt hydrogeninnhold og en hovedsakelig væskeformig ,fase inneholdende noe opplost hydrogen. Ved en foretrukken utforelsesform anvendes det samlede reaksjonsproduktavlop som varmeutvekslingsmiddel for å senke dets temperatur til ca. 371 - ca.

M-13°C, fortrinnsvis under 399°C. Den hovedsakelig dampformige fase fra varmseparatoren innfores i en annen separeringssone som herefter vil bli betegnet som "kaldseparatoren". I kaldseparatoren opprettholdes i det vesentlige det samme trykk som i varmseparatoren, men en en betraktelig lavere temperatur av ca. 16 - ca. 60°C. Kaldseparatoren konsentrerer hydrogenet i en annen hovedsakelig dampformig fase. Den hydrogen-rike dampformige fase, inneholdende ca. 82,5 mol% hydrogen og bare ca. 2,3 mol% propan og tyngre hydrocarboner, anvendes som en re-sirkuleringsstrom som forenes med nytt sortoljetilforselsmateriale. Butaner og tyngre hydrocarboner kondenseres i kaldseparatoren og fjernes fra denne i en annen hovedsakelig væskeformig fase.

Den forste væskeformige fase fra varmseparatoren kan delvis resirkuleres og forenes med nytilfort hydrocarbonmateriale for å fortynne de tyngre bestanddeler i denne. Den mengde væskeformig fase som avledes på denne måte, er slik at forholdet i det kombinerte tilforselsmateriale til den katalytiske reaksjonssone, beregnet som det samlede volum flytende tilforselsmateriale pr. volum nytt flytende tilforselsmateriale, fortrinnsvis er ca. l,l:l-ca. 355:1. Den gjenværende del av'den hovedsakelig væskeformige fase fra varmseparatoren innfores i en tredje separeringssone som herefter vil bli betegnet som."varmflashsonen". I varmflashsonen opprettholdes de samme temperaturer som i den væskeformige fase som fjernes fra varmseparatoren, men et betraktelig lavere trykk av ca. 10,2 - ca. 23,8 ato. Den hovedsakelig dampformige fase fra varmflashsonen inneholder forst og fremst hydrocarboner som koker ved en temperatur av under ca. 3<1>+3°C, og inneholder en forholdsvis liten mengde hydrocarboner som i alminnelighet angies å ligge innen kokeområdet for tung gassolje. Denne hovedsakelig dampformige strom kan forenes med den væskeformige strom fra kaldseparatoren og blandingen innfores i en kaldflashsone ved et trykk fra atmosfæretrykk til ca. h, l ato. og en temperatur av ca. 16 - ca. 60°C.

Den hovedsakelig væskeformige fase som fjernes fra varmflashsonen, innfores i en. termisk cracking-reaksjonssone eller -spiral med i det vesentlige samme temperatur og et trykk av ca. 10,2 - ca. 23,8 ato. Det termisk crackede produktavlop kommer ut med en

temperatur av ca. ^-66 - ca. 5l0°C og et trykk av ca. 2,6 - ca. 6,8 ato., avkjoles til en temperatur av ca. 371°C og innfores i en fjerde separeringssone som herefter vil bli betegnet som "flashfraksjonatoren". Den flytende fase fra flashfraksjonatoren innfores i en vakuumkolonne hvor det opprettholdes et absolutt trykk av ca. 25 - ca. 75 mm Hg< Vakuumkolonnen anvendes som den femte separeringssone. Den har som

hovedfunksjon å konsentrere:og separere en asfaltrest inneholdende svovelholdige forbindelser med hoy molekylvekt og som er i det vesent-

lige fri for destillerbare hydrocarboner. Det "utvinnes som regel gassoljestrommer fra vakuumkolonnen, som en adskilt lett vakuumgassol je (LVGO) med et kokeområde av 160 - ca. 399°C, en mellomvakuum-gassolje (MVGO) som koker ved ca. 3?? - ca. 527°C, og en tung vakuumgassol je inneholdende resten av de destillerbare hydrocarboner. Det bor bemerkes at de spesielle kokeområder for de forskjellige gass-ol jestrommer som utvinnes fra vakuumkolonnen, ikke er vesentlige for oppfinnelsen, men som regel dikteres av forskjellige raffineri-

og markedsføringskrav. Ved en foretrukken utforelsesform separeres an slop-wax-fraksjon fra vakuumkolonnen og som hovedsakelig inneholder destillerbare hydrocarboner som koker over 52?°C, men som kan bestå av inntil ca. 30 volum- av de samlede destillerbare hydrocarboner som koker over 399°C. Selv" om en del av slop-wax-fraksjonen kan resirkuleres til den katalytiske reaksjonssone, foretrekkes det i alminnelighet å resirkulere denne til varmespiralen for å oke ut-byttet av de mer onskelige gassoljer. Mengden av på denne måte resirkulert slop-wax er slik at forholdet i den kombinerte tilforsel til den termiske reaksjonsspiral er over ca. 1,2:1, og som regel ikke over ca. 3,0:1.

En av de storste fordeler som fåes ved foreliggende fremgangsmåte, er at den aksepterbare katalysatorlevealder forlenges for anvendelse i den katalytiske fastlags -reaksjonssone. Dette skyldes hovedsakelig at avsvovling til et innhold av under ca. 1 vekt$ gjennom-føres under forholdsvis milde betingelser, hvorved dannelsen av polymerprodukter nedsettes. Dessuten har vakuumflashkolonnen en betraktelig minsket storrelse, og dette gir en ytterligere fordel hva gjelder de samlede omkostninger i forbindelse med fremgangsmåten. Fremgangsmåten gir også bkede utbytter av de mer verdifulle gassoljer.

i For å redegjøre for det trekk som er vist på tegningen, vil denne bli beskrevet i forbindelse med omdannelse av et vakuumkolonne-bunnprodukt med en egenvekt av 1,0291 og en ASTM 20% volumetrisk destillasjonstemperatur av ca. 569°C Dessuten inneholder tilforsels-materialet ^000 ppm. nitrogen, 5,5 vekt% svovel, 100 ppm. nikkel og vanadium, 6,0 vekt# heptanuopploselige asfalter og har en Conradson-oarbonrestfaktor av 21 vekt#. Beskrivelsen vil bli gjort i forbindelse n|ed en enhet av kommersiell storrelse med en kapasitet av ca. 1272000 liter pr. dag. På tegningen er dette trekk vist ved et forenklet prosesskjema hvor detaljer som ikke er av vesentlig betydning for en riedegjbring av fremgangsmåten, er blitt slbyfet. Arbeidsbetingelsene,

tilforselsmaterialet og stromsammensetningene er bare eksempler.

Tilforselsmaterialet skal omdannes til maksimalt destillerbare hydrocarboner som kan utvinnes ved vanlig destillasjonsteknikk som anvendt I vanlige fraksjoneringssystemer. Tilforselsmaterialet behandles 1 en katalytisk fastlags-.avsvovlings- og -omdannelsessone i blanding med ca. 178O SCM/KL hydrogen, basert på nytilfort materiale, men ikke medregnet resirkuleringsstrommer, ved en innlopstemperatur ved katalysatorlaget av ca. 370°C og et trykk av ca. 212 ato. Den flytende romhastighet pr. time, bare basert på nytilfort materiale,

er ca. 0, 5, og forholdet i det kombinerte flytende tilforselsmateriale er ca. 2,0:1.

.Tilforselsmaterialet i en mengde av ca. l85,91+ mol/time innfores i systemet gjennom ledningen 1 og ledes, efter varmeutveksling med forskjellige varme avlbpsstrommer som ikke er vist, inn ipopp-'Varmingsanordningen 5 i blanding med en resirkulert, sterkt hydrogenholdig strom fra ledningen 3 og en resirkulert bunnvæske fra varmseparatoren i ledningen 2. Efterfyllingshydrogen fra en egnet ut-vendig kilde, innfores gjennom ledningen h for å opprettholde trykket i anlegget.og erstatte det hydrogen som forbrukes ved den samlede prosess. Den samlede tilforselsmengde til oppvarmingsanordningen har en temperatur av ca. 260°C. Denne okes til en temperatur av ca. 371°C målt ved innlopet til katalysatorlaget. Den på denne måte opp-varmede, samlede mengde tilforselsmateriale ledes gjennom ledningen. 6 inn i den katalytiske fastlags- reaksjonssone 7. Katalysatoren i reaksjonssonen 7 er en sammensatt katalysator av 88 vekt$ aluminiumoxyd og 12 vekt% siliciumdioxyd som er forenet med 2 vekt$ nikkel og ca. 16 v-ektjfc molybden, beregnet som metaller. ^Analyser for bestanddelene i det samlede tilforselsmateriale til reaks jonssonen er gjengitt i tabell I.. I tabellen omfatter ledningen 3 både resirkulert og efterfylt hydrogen, ledningen 2 den resirkulerte væske fra varmseparatoren 9 og ledningen 1 det samlede tilforselsmateriale. Avlopet med det omdannende produkt og med blandet fase og en temperatur av ca. h27°C i ledningen 8 anvendes som et varmeutvekslingsmiddel og innfores derefter i varmseparatoren 9 ved en temperatur av ^-13°C og et trykk av ca. 206 ato. En hovedsakelig dampformig fase fjernes gjennom ledningen 10 og en hovedsakelig væskeformig fase gjennom ledningen 12. I beskrivelsen og kravene ér uttrykkene "hovedsakelig dampformig" og "hovedsakelig væskeformig" ment å angi •en spesiell strom hvorav hoveddelen av bestanddelene enten er som regel gassformige eller som regel væskeformige ved standard betingelser. I det minste en del av den væskeformige fase som fjernes fra varmseparatoren 9, avledes gjennom ledningen 2 for å forenes med det nytilforte hydrocarbonråmateriale og vifeke som fortynningsmiddel for de tyngre bestanddeler i dette. Mengden av den resirkulerte ptrbm er ^60,1? mol/time slik at det fåes en kombinert væsketilførsel »ed et forhold av 2,0^1.

Den oppnådde separering av avlopet fra reaksjonssonen og som utfores i separatoren 9, er gjengitt i tabell II,. hvor ledningen 8 omfatter tilforselsmaterialet til .separatoren Celler avlopet fra reaksjonssonen), ledningen 10 den dampformige fase- og ledningen 12 den netto væskeformige fase, ikke medregnet den resirkulerte del i ledningen 2.

Det fremgår av tabell II at materialet i ledningen 10 er

75,5 mol# hydrogen og bare omfatter ca. 1,35 mol# pentaner og tyngre under vanlige betingelser flytende hydrocarboner. Det er derfor en hovedsakelig dampformig fase. På lignende måte omfatter strommen i ledningen 12 ca. 19,9 mol% butaner og lettere materiale, ikke medregnet hydrogen som er opplost i de tyngre hydrocarboner, og betraktes derfor som en hovedsakelig væskeformig fase.

Den del av bunnstrommen fra varmseparatoren som ikke avledes gjennom ledningen 2, fortsetter gjennom ledningen 12 inn i varmflashsonen 13. Et minsket trykk oppnåes ved anvendelse av en re-dhiksjonsventil som ikke er vist på tegningen, og strommen kommer inn i varmflashson«n.13 ved et trykk åv ca. 17 ato. og en temperatur av ca. ko8°c. Som angitt nedenfor har flashsonen 13 som hovedfunksjon å konsentrere de tyngre bestanddeler -i en fllytende fase som anvendes som tilforselsmateriale til den termiske crackingspiral 17. Det fremgår av tabell III at den dampformige fase i ledningen lh omfatter ca. 89,2 moI% materiale som koker under ca. 270°C, ikke medregnet hydrogen, mens den væskeformige strom i ledningen 16 omfatter ca.

6,3 mol/G., ikke medregnet hydrogen.

Den væskeformige fase i ledningen 16 blandes med ca. 1 vekt$ vanndamp ved 22,5 ata, og blandingen kommer inn i varmespiralen 17 ved en temperatur av ca. 393° C og et trykk av ca. 11 ato. Det termisk crackede produktavlop med et trykk av ca. 3,7 ato.og en temperatur av ca. ^99°C ledes efter avkjollng gjennom ledningen 18 til en rektifisert flashfraksjoneringskolonne 19 med en temperatur av ca. 371°C og et trykk av ca. 3,7 ato. En dampformig fase fjernes fra ^lashfraksjoneringskolonnen 19 gjennom ledningen 20 og en væskeformig iase gjennom ledningen. 2ku> Denne innfores 1 vakuumflashkolonnen 45 ved en temperatur av ca. 399°C. Vakuumkolonnen anvendes ved et ibsolutt trykk av ca. 25 mm Hg ved anvendelse av .standard vakuum-atrålar 30B ikke er vist på tegningen. Den separering som oppnåes i flashfraksjoneringskolonnen 18 er gjengitt i tabell. IV sammen med en analyse.av bestanddelene i det termisk crackede produktavlop i ledningen 18, ikke medreg/net vann.

Den hovedsakelig dampformige fase som fjernes fra varmseparatoren 9 gjennom ledningen 10, avkjoles til en temperatur av ca. Lt-9°C'og innfores i kaldseparatoren 11 ved et trykk av ca. 20k ato. En gassformig fase med hoyt hydrogeninnhold fjernes gjennom ledningen 3 og resirkuleres og forenes med det nye hydrocarbontilf6rselsmateriale i ledningen 1. En hovedsakelig væskeformig fase fjernes fra kaldseparatoren 11 gjennom ledningen 15. En analyise av de strommer som ble fjernet fra kaldseparatoren 11, ikke medregnet efterfylt hydrogen, er .gjengitt i tabell V.

I vakuumflashkolonnen 25 konsentreres residuet, 39,^1 mol pr. time som strommer ut gjennom ledningen 28, og det separeres også i-denne en lett vakuumgassolje (LVGO) som fjernes gjennom ledningen 26, og en tung' vakuumgassolje (HVGO) som fjernes gjennom ledningen 27. Den tunge vakuumgassol je med et kokepmra.dei. av 399 -1566°C. fåes i.en mengde av ca. 66,62 mol pr. time og den lette vakuumgassolje i en mengde av 58,^5 mol pr. time. Lettere materiale som koker under 160°C fjernes fra vakuumflashkolonnen 25 av de stråler som ikke er angitt på tegningen.

Kaldflasonen 21 er blitt beskrevet for fullstendighets skyld

for å angi separeringen av blandingen av dampene fra varmflashkolonnen gjennom ledningen 1^, dampene fra flashfraksjoneringskolonnen gjennom ledningen 20 og væsken fra kaldseparatoren gjennom ledningen 15. Ved et kommersielt anlegg vil dampene fra flashfraksjoneringskolonnen utvinnes separat på grunn av deres forholdsvis hoye olefininnhold. En

•åiltaljtse tav bestanddelene og som angir den utforte separering i kald-flashsonen 21, er gjengitt i tabell VI.

Under vanlige betingelser gassformig materiale fjernes gjennom ledningen 22 og ledes inn i et utvinningssystem (ikke vist) for lette produkter mens under vanlige betingelser flytende hydrocarboner, omfattende butaner, fjernes gjennom ledningen 23 for ytterligere separering ved fraksjoner destillasjon.

De samlede produktutbytter, ikke medregent under vanlige betingelser gassformig materiale, men medregnet butaner og de under vanlige betingelser flytende hydrocarboner som kan utvinnes fra vakuumstrålene og utvinningssystemet for lette produkter gjennom ledningen 22, er gjengitt i tabell VII.

Svovelkonsentrasjonen i de destillerbare hydrocarbonprodukter

er ca. 0,83 vekt#.

Ved kjente fremgangsmåter hvor varmespiralen ikke er en inne-

bygd del, er det nodvendig å drive den katalytiske fastlags- reaksjonssone under betraktelig sterkere betingelser for å fremstille en maksimal mengde av destillerbare produkter. Anvendelsen av foreliggende fremgangsmåte'gjor det mulig å anvende mildere betingelser,

som målt ved -innlopstemperaturen til katalysatorlaget, av 28-56°C.

Hva gjelder en utvidelse av den tid som den sammensatte katalysator

kan virke i på en okonomisk aksepterbar måte uten deaktivering, okes ved foreliggende fremgangsmåte katalysatorlevealderen med 50-80 %,

og dette gjor det mulig å anvende lengre driftsperioder. Det er også mulig å minske vakuumkolonnens storrelse fra en nominell dia-

meter av 335 cm til 262 cm.

Claims

å. Fremgångsmåte ved omdannelse og avsvovling av et svovelholdig, hydrocarbonholdig tilforselsmateriale hvorav minst ca. 10$ koker over en temperatur av ca. 566°C, til laverekokende hydrocarbonprodukter Inneholdende ca. 1,0 vekt$ svovel, karakterisert ved

at tilforselsmaterialet oppvarmes til en temperatur av ca. 260-^13 C og bringes 1 kontakt med ån sammensatt katalysator i en katalytisk . reaksjonssone og omsettes i denne med hydrogen ved et trykk over 68 ato, hvorfra det dannede avlop separeres i en fbrste vanlig beholder for separering av damp og væske ved i det vesentlige det samme trykk som det som opprettholdes i den katalytiske reaksjonssone, for frem- stilling av en fbrste dampfase og en fbrste væskefase hvorav den fbrste dampfase separeres i en annen vanlig beholder for separering av damp og væske ved i det vesentlige det samme trykk som i den fbrste vanlige beholder for separering av damp og væske og ved lavere temperatur, for fremstilling av en annen hydrogenholdig dam-fase og en annen væskefase, idet minst en del av den annen dampfase resirkuleres til den katalytiske reaksjonssone, og minst en del av den forste væskefase separeres i en tredje vanlig beholder for separering av damp og væske ved i det vesentlige samme temperatur for fremstilling av en tredje dampfase og en tredje væskefase, og idet minst en del av den tredje væskefase krackes i en ikke-katalyt* isk varmereaksjonssone hvorfra det dannede krackede produktavlop separeres i en fjerde vanlig beholder for separering av damp og væske ved et minsket trykk av 1 - ca. 6,8 ato for fremstilling av en fjerde væskefase og en fjerde dampfase, og den fjerde væskefase separeres i en vakuumflashsone ved et trykk av fra underatmosfærisk trykk (vakuum) til ca. 3A ato for fremstilling av en asfaltrest og en femte væskefase inneholdende destillerbare hydrocarboner med minsket svovelkonsentrasjon.
2. Fremgangsmåte ifolge krav l,karakterisert ved at en del av den femte væskefase resirkuleres og forenes med den tredje væskefase i en slik mengde at det fås en kombinert tilforsel til varmereaksjonssonen med et forhold av ca. 1,2:1 - ca. 3:1.
3. Fremgangsmåte ifolge krav 1 eller 2,karakterisert ved ■at en del av den forste væskefase resirkuleres og forenes med råtilforselsmaterialet i en slik mengde at det fås en kombinert tilforsel til den katalytiske reaksjonssone med et forhold av ca. 1,1:1 - ca. 3,5:1. k.
Fremgangsmåte ifolge krav 1-3, karakterisert ved at reaksjonen i den katalytiske reaksjonssone utfores ved et trykk av ca. 68 - ca. 272 ato.
5. Fremgangsmåte ifolge krav 1-^f, karakterisert ved at råtilforselsmaterialet oppvarmes til en temperatur av ca. 3^3 - ca. lfl3°G.
6. Fremgangsmåte ifolge krav 1-5, karakterisert ved at avlopet fra den katalytiske reaksjonssone innfores i den forste vanlige beholder for separering av damp og væske ved en temperatur av ca. 371 r» ca. ^13°C.
7. Fremgangsmåte ifolge krav 1-6,karakterisert ved at den annen væskefase og den tredje dampfase separeres for utvinning av en under vanlige betingelser flytende hydrocarbonstrbm inneholdende hydrocarboner som koker innen kokeområdet for bensin.
8. Fremgangsmåte ifolge krav 1-7,karakterisert ved at en del av den femte væskefase resirkuleres og forenes med råtilforselsmaterialet til den katalytiske reaksjonssone.
9. Fremgangsmåte ifolge krav 1-8, karakterisert ved at det i den annen vanlige beholder for separering av damp og væske opprettholdes en temperatur av ca. 16 - ca. 60°C.
10. Fremgangsmåte ifolge krav 1-9,karakterisert ved at det i den tredje beholder for separering av damp~og væske opprettholdes et trykk av ca. 10,2 - ca. 23,8 ato.
11. Fremgangsmåte ifolge krav 1 - 10, karakterisert ved at det i varmereaksjonssonen opprettholdes et trykk av ca. 10,2 - ca. 23,8 ato og en temperatur som er i det vesentlige den samme som for den tredje væskefase.
12. Fremgangsmåte ifolge krav 1-11,karakterisert ved at det i vakuumflashsonen opprettholdes et absolutt trykk . av ca. 25 - 75 mmHg.