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DE1045385B - Process for the aromatization of alkylcyclopentanes in the presence of an alumina-noble metal catalyst - Google Patents

Process for the aromatization of alkylcyclopentanes in the presence of an alumina-noble metal catalyst

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Publication number
DE1045385B
DE1045385B DEH12555A DEH0012555A DE1045385B DE 1045385 B DE1045385 B DE 1045385B DE H12555 A DEH12555 A DE H12555A DE H0012555 A DEH0012555 A DE H0012555A DE 1045385 B DE1045385 B DE 1045385B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
catalyst
volume
alkylcyclopentanes
percent
alumina
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEH12555A
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Henry Milliken Jun
Alex Golden Oblad
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Houdry Process Corp
Original Assignee
Houdry Process Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Houdry Process Corp filed Critical Houdry Process Corp
Publication of DE1045385B publication Critical patent/DE1045385B/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/373Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen with simultaneous isomerisation
    • C07C5/387Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen with simultaneous isomerisation of cyclic compounds containing non six-membered ring to compounds containing a six-membered aromatic ring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Verfahren zum Aromatisieren von Alkylcyclopentanen in Gegenwart eines Tonerde-Edelmetall-Katalysators Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen durch Dehydrieren und Isomerisieren von nicht hydroaromatischen Naphthenen und von Rohölfraktionen, die solche Naphthene enthalten, insbesondere von Alkylcyclopentanen, zu aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie insbesondere Benzol und Toluol. Process for aromatizing alkylcyclopentanes in the presence of a Alumina Noble Metal Catalyst The invention relates to the manufacture of aromatic hydrocarbons by dehydrogenating and isomerizing non-hydroaromatic ones Naphthenes and of crude oil fractions containing such naphthenes, in particular from alkylcyclopentanes to aromatic hydrocarbons, such as benzene in particular and toluene.

Naphthenkohlenwasserstoffe mit fünfgliedrigen Ringen finden sich in ziemlich hoher Konzentration in leichten Fraktionen des Rohöls sowie in Fraktionen, die aus der thermischen, katalysatorfreien Spaltung und der hydrierenden katalytischen Spaltung des Erdöls stammen. Solche Fraktionen enthalten auchhydroaromatische Naphthene in größeren oder kleineren Mengen, was von der jeweiligen Erdölquelle abhängt. Naphthenic hydrocarbons with five-membered rings are found in fairly high concentration in light fractions of crude oil, as well as in fractions, those from the thermal, catalyst-free cleavage and the hydrogenating catalytic Fission of the petroleum originate. Such fractions also contain hydroaromatic naphthenes in larger or smaller quantities, depending on the respective oil source.

Diese hydroaromatischen Naphthene, z. B. Cyclohexan und Methylcyclohexan, können leicht und schnell zu den entsprechenden aromatischen Verbindungen, wie Benzol bzw. Toluol, durch Dehydrierung in Gegenwart eines üblichen Dehydrierungskatalysators (wie z. B. Chrom-Tonerde) umgewandelt werden.These hydroaromatic naphthenes, e.g. B. Cyclohexane and Methylcyclohexane, can easily and quickly to the corresponding aromatic compounds, such as benzene or toluene, by dehydrogenation in the presence of a conventional dehydrogenation catalyst (such as chromium-alumina).

Wenn Naphthene mit fünfgliedrigen Ringen, wie z. B. Methylcyclopentan, einer Dehydrierung mit diesen üblichen Dehydrierungskatalysatoren unter gleichen Bedingungen unterworfen werden, bilden sich cyclische Monoolefine und Diolefine unter gleichzeitiger Abscheidung von verhältnismäßig großen Mengen von kohlenstofrhaltigen Stoffen, und zwar oSensichtlich auf Grund von Nebenreaktionen, zu denen auch die Dehydrierungskondensation von cyclischen Olefinpolymeren gehört. Da sie tertiäre Kohlenstoffatome besitzen, neigen Alkylcyclopentane auch zur Aufspaltung des Naphthenringes. When naphthenes with five-membered rings, e.g. B. methylcyclopentane, a dehydrogenation with these customary dehydrogenation catalysts among the same When subjected to conditions, cyclic monoolefins and diolefins are formed with the simultaneous deposition of relatively large amounts of carbonaceous Substances, obviously due to side reactions, including the Belongs to dehydrogenation condensation of cyclic olefin polymers. Since she is tertiary Having carbon atoms, alkylcyclopentanes also tend to split the naphthene ring.

Wegen dieser Schwierigkeiten ist es bei der Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Naphthenkohlenwasserstoffen mit fünfgliedrigen Ringen bisher vielfach üblich gewesen, solche Naphthene erst zu Cyclohexan und seinen Homologen unter bestimmten Isomerisierungsbedingungen und unter Verwendung von Isornerísierungskatalysatoren, wie z. B. Because of these difficulties, it is used in the production of aromatic Hydrocarbons from naphthenic hydrocarbons with five-membered rings so far it has often been customary to first add such naphthenes to cyclohexane and its homologues under certain isomerization conditions and using isomerization catalysts, such as B.

Aluminiumchlorid, zu isomerisieren und danach die Dehydrierung des Cyclohexanringes durchzuführen.Aluminum chloride, to isomerize and then the dehydrogenation of the Perform cyclohexane ring.

Nach der Erfindung werden die Isomerisierung und die Dehydrierung von alkylhaltigen Naphthenverbindungen mit fünfgliedrigen Ringen in einer einzigen Reaktionsstufe oder in kontinuierlichen Reaktionsstufen durchgeführt, wobei höhere Ausbeuten an aromatischen Kohlenwasserstoffen erhalten werden. Dies geschieht dadurch, daß man die gewünschteUmwandlung der Naphthene in Gegenwart eines neuen bifunktionellen halogenhaltigen Tonerde-Edelmetall-Katalysators durchführt, der in der Patentanmeldung H21822 IV b/12o eschrieben ist. Das Verfahren zur Herstellung dieses Katalysators besteht darin, daß man ein als Trager dienendes aktiviertes, calciniertes, poröses y-Aluminiumoxyd mit einer wäßrigen sauren Lösung, die kein schädliches Anion enthãlt, vorzugsweise 5 bis 15°loiger Essigsäure, behandelt, im allgemeinen dann noch rnit Wasser wäscht und die behandelte und im wesentlichen halogenfreie Trägermasse mit einer geringen Menge einer wasserlöslichen Edelmetallhalogenverbindung der Platingruppe tränkt, so daB der Gehalt an feinverteiltem Edelmetall, vorzugsweise Platin, 0, 1 bis 2°/9 des Trägergewichtes beträgt. According to the invention, isomerization and dehydrogenation of alkyl-containing naphthene compounds with five-membered rings in a single one Reaction stage or carried out in continuous reaction stages, with higher Yields of aromatic hydrocarbons can be obtained. This is done by that the desired conversion of the naphthenes in the presence of a new bifunctional halogen-containing alumina noble metal catalyst carried out in the patent application H21822 IV b / 12o is written. The process for making this catalyst consists in that one serving as a support activated, calcined, porous y-aluminum oxide with an aqueous acidic solution that does not contain any harmful anion, preferably 5 to 15 ° acetic acid, treated, in general then with Water washes and the treated and essentially halogen-free carrier mass with a small amount of a water-soluble platinum group noble metal halide compound so that the content of finely divided precious metal, preferably platinum, is 0, 1 to 2 ° / 9 of the carrier weight.

Es wurde gefunden, slaß diese neuen Katalysatoren die erwünschte Isomerisierung bei gleichzeitiger Dehydrierung mit hohen Umwandlungsergebnissen und bei unbedeutender, nebenher erfolgender Spaltung der Naphthene und in Gegenwart von zugeführtem Wasserstoff ohne die Erzeugung von wesentlichen Mengen Koks fördern. Die beschriebene katalytische Reaktion kann deshalb über verhäjtßismäßig lange Zeiträume von einigen Monaten und länger durchgeführt werden, ohne daß eine Regenerierung oder ein Ersatz des Katalysators erforderlich ist. Der verwendete Katalysator ist jedoch derart, daß er die übliche Regenerierung, wie z, B. das Erhitzen in einer Sauerstoffatmosphare bei Temperaturen bis zu etwa 538 bis 593°C, verträgt. Dementsprechend kann der Katalysator einer solchen Regenerierung in verhältnismäßig großen Abständen unterworfen werden, wenn dies zweckmäßig oder erwünscht ist. These new catalysts have been found to be desirable Isomerization with simultaneous dehydrogenation with high conversion results and in the case of insignificant, incidental cleavage of the naphthenes and in the presence of supplied hydrogen without producing substantial amounts of coke. The catalytic reaction described can therefore last relatively long periods of time can be carried out for a few months and longer without regeneration or a replacement of the catalytic converter is required. The catalyst used is but in such a way that the usual regeneration, such as, for example, heating in a Oxygen atmospheres at temperatures up to about 538 to 593 ° C. Accordingly can be the catalyst of such a regeneration in proportion huge Be subject to clearances if this is expedient or desired.

Die Katalysatoren enthalten gewichtsmäßig etwa die gleiche Menge Edelmetall und Chlorid. Dabei halten sich die isomerisierende Wirkung des Chlorids und die dehydrierende Wirkung des Edelmetalls das Gleichgewicht. The catalysts contain approximately the same amount by weight Precious metal and chloride. The isomerizing effect of the chloride is maintained and the dehydrating effect of the noble metal is the equilibrium.

Zur Reformierung von Naphthene, Paraffine und Aromaten enthaltenden Benzinen wurden bereits Katalysatoren verwendet, die ebenfalls Halogen und Platin enthalten. Der Cl-Gehalt dieser Katalysatoren beträgt jedoch 0, 2 bis 8°/o und der Pt-Gehalt 0, 01 bis 1%, so daß das Verhältnis 1 : 1 fiir Cl zu Pt also um ein Mehrfaches überschritten wird. Solche Katalysatoren mit einer das Verhältnis 1 : 1 wesentlich iiberschreitenden Halogenbeladung führen jedoch bei der Aromatisierung einer aus C6-und C-Ringen bestehenden Beschickung zu einer beträchtlichen Rückisomerisierung und Spaltung der C6-Ringe und damit zu einer wesentlichen Verringerung der Ausbeute an aromatischen Kohlenwasserstoffen. Auch war es bereits bekannt, mit relativ schlechter Ausbeute C5-Ring-Naphthene über Platin auf Aktivkohle, auch in Gegenwart von Wasserstoff, direkt in Aromaten umzuwandeln. For reforming naphthenes, paraffins and aromatics containing Benzines have already been used as catalysts, which also contain halogen and platinum contain. The Cl content of these catalysts is, however, from 0.2 to 8% and the Pt content 0.01 to 1%, so that the 1: 1 ratio for Cl to Pt is several times as high is exceeded. Such catalysts with a ratio of 1: 1 is essential Exceeding the halogen load, however, lead to one of the aromatization C6 and C rings existing feed cause significant back isomerization and cleavage of the C6 rings and thus a substantial reduction in the yield of aromatic hydrocarbons. It was also known to be relatively poor Yield of C5 ring naphthenes over platinum on activated carbon, also in the presence of hydrogen, to convert directly into aromatics.

Das Verfahren nach der Erfindung findet Anwendung auf die Behandlung von naphthenhaltigen Benzinen und Erdölfraktionen, um deren Oktanzahl zu verbessern, und sie als Motoren-und Flugzeugtreibstoffe und zur Herstellung von aromatischen Verbindungen geeignet zu machen, die z. B. als Lösungsmittel dienen. In dem Ansatz enthaltene hydroaromatische Kohlenwasserstoffe und Alkylcyclopentane werden fast vollständig, beispielsweise bis zu 90% der Gesamtmenge und mehr, zu Benzol und seinen Homologen umgewandelt, worauf mindestens teilweise das bemerkenswerte Ansteigen der Oktanwerte beruht. The method of the invention applies to treatment of naphthenic gasoline and petroleum fractions to improve their octane number, and they are used as motor and aviation fuels and for the production of aromatic To make compounds suitable, the z. B. serve as a solvent. In the approach contained hydroaromatic hydrocarbons and alkylcyclopentanes become almost completely, for example up to 90% of the total amount and more, to benzene and its Homologues, whereupon at least in part the remarkable increase based on octane values.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere zur Dehydrierungsisomerisation von Alkylcyclopentanen, können Temperaturen von etwa 400 bis 565° C und vorzugsweise 455 bis 540° C und Drücke von etwa 14 bis 70 kg/cm2 verwendet werden, wobei Wasserstoff in Mengen von etwa 3 bis 10 Mol pro Mol Kohlenwasserstoff zugesetzt wird. When carrying out the method according to the invention, in particular for the dehydrogenation isomerization of alkylcyclopentanes, temperatures of about 400 to 565 ° C and preferably 455 to 540 ° C and pressures of about 14 to 70 kg / cm2 can be used, hydrogen in amounts of about 3 to 10 moles per mole of hydrocarbon is added.

Der Zusatz von fremdem Wasserstoff ist nur zu Beginn des Verfahrens erforderlich, da der ausströmende Wasserstoff rückgeführt werden kann, wobei das rückgeführte Gas einen hohen Reinheitsgrad, und zwar einen Wasserstoffgehalt von über 95 °/a und im allgemeinen von etwa 98 bis 99'°/o besitzt.The addition of extraneous hydrogen is only at the beginning of the process required, since the outflowing hydrogen can be recycled, whereby the Recirculated gas has a high degree of purity, namely a hydrogen content of above 95% and generally from about 98 to 99%.

Beispiele 1. Ein nach Beispiel 1 der Patentanmeldung H 21822 IVb/12o hergestellter Katalysator wurde für die Behandlung einer Fraktion von Ost-Texas-Erdöl mit einem Siedebereich von 84 bis 125° C verwendet, und zwar unter den unten angeführten Bedingungen. Der Katalysator wurde im Reaktionsgefäß mit Wasserstoff behandelt, während dieses Gefäß auf Arbeitsdruck gebracht wurde. Examples 1. One according to example 1 of patent application H 21822 IVb / 12o The catalyst produced was for the treatment of a fraction of East Texas petroleum with a boiling range of 84 to 125 ° C used, namely among those listed below Conditions. The catalyst was treated with hydrogen in the reaction vessel, while this vessel was being pressurized.

Arbeitsbedingungen Raum- Temperatur Druck H2 : 01 gesdiwindigkeit der Fliissigkeit Mol-Vol./Std./gataly- ° C kg/cm2 verhältnis satorvolumen 510 1 21 1 4 1 6 Die Benzin-Charge, die etwa 5 Volumprozent aromatische Verbindungen und 54 Volumprozent Naphthene enthielt, wurde in 85 Volumprozent eines debutanisierten flüssigen Produktes umgewandelt, das 53 Volumprozent aromatische Verbindungen enthielt.working conditions Space- Temperature pressure H2: 01 speed of the liquid Mol-Vol./hour/gataly- ° C kg / cm2 ratio to volume 510 1 21 1 4 1 6 The gasoline charge containing about 5 volume percent aromatics and 54 volume percent naphthenes was converted to 85 volume percent of a debutanized liquid product containing 53 volume percent aromatics.

Unter gleichen Bedingungen ergab ein 0, 5% Platin enthaltender Katalysator auf handelsüblicher, nicht mit Säure behandelter, aktivierter Tonerde ein Produkt mit nur 25 Volumprozent aromatischen Verbindungen.Under the same conditions, a catalyst containing 0.5% platinum gave on commercially available activated clay that has not been treated with acid with only 25 percent by volume aromatic compounds.

2. Der im Beispiel 1 genannte Katalysator mit 0, 5 bis 0, 6 Platin auf mit Essigsäure ausgelaugter aktivierter Tonerde wurde unter den unten angegebenen Bedingungen zur Behandlung einer bei 86 bis 185° C siedenden Fraktion eines Erdöls aus Ost-Texas verwendet ; diese Fraktion enthielt 13 oxo aromatische Verbindungen und hatte die Oktanzahl 51 (unverbleit). 2. The catalyst mentioned in Example 1 with 0.5 to 0.6 platinum on activated alumina leached with acetic acid was chosen from among those given below Conditions for treating a fraction of a petroleum boiling at 86 to 185 ° C used from East Texas; this fraction contained 13 oxo aromatic compounds and had an octane rating of 51 (unleaded).

Arbeitsbedingungen Raum- geschwindigkeit Temperatur Druck H2 : Öl der Flüssigkeit Mol-Vol./Std./Kataly- ° C kg/cm2 verhältnis satorvolumen 524 1 42 1 4 1 4 Die Ausbeuten und dieAnalyse von Produktmustern, die bei gleichen Arbeitszeiten entnommen wurden, sind unten auf verlustfreier Basis angegeben : Ausbeuten Volum-Gewichts- I prozent Benzin (C5 oder höher).... 77, 782. 8 Stabilisiert (auf 0, 7 kg/cm2 Dampfdruck nach Reid) 86, 0- Gesamtmenge C4 ............... 17,2 13, 3 Trockenes Gas............-3, 8 Untersuchung des Benzins (C5 oder höher) Olefine Aromatische Oktanzahlen Volum- Verbindung +3 ccm prozent volumprozent unverbleit Äthylblei 0, 5 69, 7 97, 1 Isooktan + 0, 2 ccm Athylblei Stabilisiert (auf 0, 7 kg/cm2 Dampf- druck nach R e i d).. 98 Das beschriebene Verfahren ist sehr anpassungsfähig, da mit demselben Ansatz unter milderen Arbeitsbedingungen und bei Stabilisierung (auf 0, 7 kg/cm2 Dampfdruck nach Reid) mit fremdem Butan über 100 Volumprozent geeignetes Motorbenzin erhalten wird, z. B. 106 Volumprozent mit der Oktanzahl 75 ohne Äthylblei. Ausbeuten von etwa 85 bis über 90°/o Benzin (C5 oder höher), bezogen auf das Volumen des Ansatzes, mit jeweils Oktanzahlen (unverbleit) von über 90 bis zu etwa 85 können unter mittelschweren Bedingungen erhalten werden. Mit dem Milderwerden der Bedingungen tritt auch eine entsprechende Abnahme der Menge von erzeugten C4-haltigen Benzinen und trockenem Gas ein.working conditions Space- speed Temperature pressure H2: oil the liquid Mol-Vol./hour/cataly- ° C kg / cm2 ratio to volume 524 1 42 1 4 1 4 The yields and analysis of product samples taken at equal hours of work are given below on a lossless basis: Yields volume-weight I percent Petrol (C5 or higher) .... 77, 782. 8 Stabilized (at 0.7 kg / cm2 Vapor pressure according to Reid) 86.0- Total quantity C4 ............... 17.2 13, 3 Dry gas ............- 3, 8 Examination of gasoline (C5 or higher) Olefins Aromatic Octane Numbers Volume connection +3 cc percent by volume percent unleaded Ethyl lead 0, 5 69, 7 97, 1 isooctane + 0.2 cc Athylblei Stabilized (on 0.7 kg / cm2 steam pressure after R eid) .. 98 The method described is very adaptable, since with the same approach under milder working conditions and with stabilization (to 0.7 kg / cm2 vapor pressure according to Reid) with foreign butane more than 100 percent by volume of suitable motor gasoline is obtained, e.g. B. 106 percent by volume with an octane rating of 75 without ethyl lead. Yields of about 85 to over 90% gasoline (C5 or higher), based on the volume of the batch, each with octane numbers (unleaded) of over 90 to about 85 can be obtained under moderate conditions. As the conditions become milder, there is a corresponding decrease in the amount of C4-containing gasolines and dry gas produced.

3. Methylcyclopentan wurde zusammen mit einer das Vierfache seines Molekulargewichtes betragenden Menge Wasserstoff unter den unten angegebenen Bedingungen über einen Katalysator, ähnlich dem im Beispiel 2 verwendeten, geführt ; die Ergebnisse finden sich in der nachstehenden Tabelle (die Werte wurden nach gleichen Arbeitszeiten nach einer Anlaufzeit bis zur Erzielung unveränderlicher Ergebnisse festgestellt) : Neuer Katalysator Bekannter Katalysator Temperatur, 510 510 524 510 Druck, kg/cm2 21, 17, 17, 21, 21, 17, 17, Raumgeschwindigkeit der Flüssigkeit Vol./Std./Ka- talysatorvolumen....... 6 3 3 1 6 3 3 C5 und höher, Volumprozent 97 96'87 87 94 94 96, 5 Olefine, Volumprozent im Produkt 2 2 1 1 4 2 4, 2 Aromatische Verbindung Volumprozent im Produkt 21 29 38 41 26 35 12, 2 Naphthene, Umwandlung, Molprozent............ 24, 6 33, 8 40, 0 43, 2 29, 6 39, 8 14, 9 4. Unter Verwendung des im Beispiel 1 genannten Katalysators wurde eine leichte Fraktion eines Ost-Texas-Ols mit einem Siedebereich von 65 bis 104° C und einem Gehalt von 5 bis 6 Volumprozent aromatischen Verbindungen und 51 Volumprozent Naphthenen verarbeitet. Das Verfahren wurde etwa 1 Monat lang durchgeführt, wobei periodisch jeweils nach einigen Tagen Muster des Produktes entnommen wurden. Die Umwandlung von Naphthenen blieb nach ltägigem Betrieb im wesentlichen konstant. Die Ausbeuten und die Produktuntersuchung des Arbeitsganges des 17. Tages sind in der nachstehendenTabelle aufgeführt : Arbeitsbedingungen Raum- vernaitnis des geschwindigkeit Temperatur zurückgeführten Druck der Flüssigkeit Gases zu Öl Vol./Std./Kataly- ° C satorvolumen Mol/Mol kg/cm2 496 1 4 1 5 1 21 Ausbeuten (auf verlustloser Basis) Umwandlung der Naphthene zu aromatischen Verbindungen (Volumprozent)........... 79 Flüssigkeitsgewinnung (C5 oder höher) (Volumprozent des Ansatzes)............ 93 Reinheit des rückgeführten Gases (Volumprozent H2) ....................... 99 Analyse des flüssigen Produktes Aromatische Verbindung Olefine Volumprozent Volumprozent 41 1 1 Aus den vorstehenden Beispielen ergibt sich, daß die Anwesenheit anderer Bestandteile des Erdöls eine günstige Wirkung auf die Umwandlung der darin enthaltenen Alkylcyclopentane zu den gewünschten aromatischen Verbindungen haben kann und daß außer der Bildung von aromatischen Verbindungen andere erwünschte Reaktionen stattfinden, die zu Umwandlungsprodukten mit höherer Oktanzahl führen.3. Methylcyclopentane was passed over a catalyst similar to that used in Example 2 together with an amount of hydrogen which was four times its molecular weight under the conditions given below; the results can be found in the table below (the values were determined after the same working hours after a start-up period until unchangeable results were achieved): New catalyst acquaintance catalyst Temperature, 510 510 524 510 Pressure, kg / cm2 21, 17, 17, 21, 21, 17, 17, Space velocity of the Liquid vol / hour / ca catalyst volume ....... 6 3 3 1 6 3 3 C5 and higher, volume percentage 97 96'87 87 94 94 96, 5 Olefins, percent by volume im Product 2 2 1 1 4 2 4, 2 Aromatic compound Percentage by volume in the product 21 29 38 41 26 35 12, 2 Naphthenes, transformation, Mole percent ............ 24, 6 33, 8 40, 0 43, 2 29, 6 39, 8 14, 9 4. Using the catalyst mentioned in Example 1, a light fraction of an East Texas oil with a boiling range of 65 to 104 ° C. and a content of 5 to 6 percent by volume of aromatic compounds and 51 percent by volume of naphthenes was processed. The procedure was carried out for about 1 month, with samples of the product being taken periodically every few days. The conversion of naphthenes remained essentially constant after one day of operation. The yields and the product testing of the operation on the 17th day are listed in the table below: Working conditions Space- Vernaitnis of speed Temperature returned pressure the liquid Gas to oil Vol / hour / cataly- ° Cator volume mol / mol kg / cm2 496 1 4 1 5 1 21 Yields (on a lossless basis) Conversion of the naphthenes to aromatic compounds (volume percentage) ........... 79 Liquid recovery (C5 or higher) (volume percentage of the batch) ............ 93 Purity of the recirculated gas (volume percent H2) ....................... 99 Analysis of the liquid product Aromatic compound olefins Volume percent Volume percent 41 1 1 From the above examples it can be seen that the presence of other constituents of petroleum can have a beneficial effect on the conversion of the alkylcyclopentanes contained therein to the desired aromatic compounds and that in addition to the formation of aromatic compounds, other desired reactions take place leading to conversion products of higher octane numbers to lead.

Die hohen Oktanwerte des so erhaltenen Benzins, wie z. B. im Beispiel 2 erläutert, beruhen nicht allein auf der Umwandlung von im Ansatz enthaltenen Naphthenen zu aromatischen Verbindungen ; offensichtlich finden zur gleichen Zeit andere Reaktionen statt, die zum Teil die hohen Oktanwerte begründen. The high octane values of the gasoline thus obtained, such as B. in the example 2, are not based solely on the conversion of naphthenes contained in the batch to aromatic compounds; obviously find other reactions at the same time which partly explain the high octane values.

Zu diesen Reaktionen könnte die Isomerisierung von normalen Paraffinen zu Verbindungen mit verzweigter Kette gehören. Dies wurde dadurch bestätigt, daß n-Heptan, wenn es mit diesen Katalysatoren unter den beschrieh-enen Bedingungen in Berührung gebracht wurde, verhältnismäßig hohe Ausbeuten an Isoheptanen und nennenswerte Ausbeuten an aromatischen Verbindungen lieferte.The isomerization of normal paraffins could lead to these reactions belong to links with a branched chain. This was confirmed by the fact that n-heptane, if it is used with these catalysts under the conditions described was brought into contact, relatively high yields of isoheptanes and noteworthy Yields of aromatic compounds provided.

5. Mit einem Ansatz, der im allgemeinen dem im Beispiel 1 beschriebenen gleicht, wurden unter den nachstehend angegebenen Bedingungen und unter Verwendung eines nach Beispiel 2 der Patentanmeldung H 21822 IVb/12o hergestellten Katalysators folgende Ausbeuten erzielt : Arbeitsbedingungen Raum- Temperatur Druck H2 : Öl geschwindigkeit @@@@@ der Flü@@@@@ein (Mole) kg/cm2 der Flüssigkeit 510 1 21 1 6 1 4 Ausbeuten C. und höher, Volumprozent der Charge.. 87, 3 C4, Volumprozent der Charge 6, 5 Trockenes Gas, Gewichtsprozent der Charge 3, 8 Aromatische Kohlenwasserstoffe in der C. 7 usw. Fraktion, Volumprozent.......... 43, 9 Da das hier bei der Erdölumwandlung erzeugte Gas Wasserstoff von hoher Reinheit enthält, kann es zweckmäßig zurückgeführt werden. Die Gasabtrennung kann wirksam in einem einfachen Druckabscheider bei atmosphärischer Temperatur erfolgen. Die Wasserstoffausbeute beträgt mehr als 90°/o des theoretischen Wertes, bezogen auf die Umwandlung von Naphthenen zu aromatischen Verbindungen, und zeigt dadurch die hohe Selektivität des Katalysators in bezug auf die gewünschte Reaktion an, da er nur eine sehr geringe spaltende Hydrierung von Naphthenen unter den Arbeitsbedingungen bewirkt.5. With a batch which is generally similar to that described in Example 1, the following yields were achieved under the conditions given below and using a catalyst prepared according to Example 2 of patent application H 21822 IVb / 12o: Working conditions Space- Temperature pressure H2: oil speed @@@@@ der Flü @@@@@ a (mole) kg / cm2 of the liquid 510 1 21 1 6 1 4 Yields C. and higher, percent by volume of batch .. 87, 3 C4, percent by volume of batch 6, 5 dry gas, percent by weight of batch 3, 8 aromatic hydrocarbons in the C. 7 etc. fraction, percent by volume ....... ... 43, 9 Since the gas produced here during the petroleum conversion contains hydrogen of high purity, it can expediently be recycled. The gas separation can be carried out effectively in a simple pressure separator at atmospheric temperature. The hydrogen yield is more than 90% of the theoretical value, based on the conversion of naphthenes to aromatic compounds, and thus shows the high selectivity of the catalyst with regard to the desired reaction, since it only undergoes very little cleavage hydrogenation of naphthenes the working conditions.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Aromatisieren von Alkylcyclopentanen durch Dehvdrieren und Isomerisieren in Gegenwart eines Tonerde-Edelmetall-Katalysators, dadurch gekennzeichnet, daP ein nach der Patentanmeldung H 21822 IV b/12 o hergestellter Watalysator zum Aromatisieren von Alkylcyclopentan enthaltenden Erdölfraktionen verwendet wird. PATENT CLAIMS: 1. Process for aromatizing alkylcyclopentanes by dehydration and isomerization in the presence of an alumina-noble metal catalyst, characterized in that a manufactured according to patent application H 21822 IV b / 12 o Catalyst for aromatizing petroleum fractions containing alkylcyclopentane is used. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB man in Gegenwart von überschüssigem Wasserstoff bei Temperaturen von etwa 400 bis 564°C, zweckmäßig 455 bis 540°C, und unter erhöhtem Druck, zweckmäßig bei 14 bis 70 kg/cm2, arbeitet. 2. The method according to claim 1, characterized in that one in Presence of excess hydrogen at temperatures of about 400 to 564 ° C, expediently 455 to 540 ° C, and under increased pressure, expediently at 14 to 70 kg / cm2, is working. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man solche Benzin-oder Petroleum- fraktionell der Behandlung unterwirft, die auch normale Paraffine mit mindestens 5 Kohlenstoffatomen enthalten. 3. The method according to claim 1, characterized in that one such Petrol or kerosene Fractionally subject to the treatment that also normal paraffins contain at least 5 carbon atoms. In Betracht gezogene Druckschriften : USA.-Patentschrift Nr. 2 479 110 ; Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 69 (1936), S. 1862 bis 1869 ; Chemisches Centralblatt, 1937, II, S. 1978, desgl. References considered: U.S. Patent No. 2,479 110; Reports of the German Chemical Society, 69 (1936), pp. 1862 to 1869 ; Chemisches Centralblatt, 1937, II, p. 1978, desgl. 1940, I, S. 192 ; Oil and Gas Journal, 49 (19..), Heft 47, S. 185 ; G. Hesse, Adsorptionsmethoden im chemischen Laboratorium (Berlin, 1943), S. 41.1940, I, p. 192; Oil and Gas Journal, 49 (19 ..), Issue 47, p. 185 ; G. Hesse, Adsorption Methods in the Chemical Laboratory (Berlin, 1943), p. 41. In Betracht gezogene ältere Patente : Deutsche Patente Nr. 839 936, 846 690. Older Patents Considered: German Patents No. 839 936, 846 690.
DEH12555A 1951-05-16 1952-05-16 Process for the aromatization of alkylcyclopentanes in the presence of an alumina-noble metal catalyst Pending DE1045385B (en)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2479110A (en) * 1947-11-28 1949-08-16 Universal Oil Prod Co Process of reforming a gasoline with an alumina-platinum-halogen catalyst
DE839936C (en) * 1950-08-27 1952-05-26 Basf Ag Process for the dehydrogenation of naphthenic hydrocarbons
DE846690C (en) * 1950-08-27 1952-08-14 Basf Ag Process for the dehydrogenation of naphthenic hydrocarbons

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