DE1046810B - Verfahren zur katalytischen Spaltung von Kohlenwasserstoffoelen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Benzin und verwandten Produkten durch,· katalytische Spaltung von Kohlenwasserstoffölen, die im wesentlichen höher als Benzin sieden.

Ein älteres. Verfahren bezieht sich auf ein zweistufiges Verfahren für die Herstellung von Benzin und verwandten Produkten durch katalytische Spaltung von Kohlenwasserstoffölen, die im wesentlichen höher als Benzin sieden, wobei man das zu spaltende Öl in der Dampfphase durch eine erste Reaktionszone leitet und gleichzeitig durch diese erste Reaktionszone in Berührung mit dem Öl einen frisch regeneriertem, feinverteilten, festen Spaltkatalysator führt, man die Verweilzeit des Katalysators in dieser Zone nicht oberhalb etwa 12 Sekunden hält, wobei die Lineargeschwindigkeit in dieser ersten Reaktionszone oberhalb derjenigen liegt, bei der sich der feste Katalysator also pseudoflüssige Phase abscheiden würde, und die Temperatur in der Phase oberhalb etwa 538° C liegt, und man das Öl mit einer so eingestellten Geschwindigkeit hmdurohleitet, daß sich eine Umwandlung von mindestens -40% ergibt, man die Kohlenwasserstofföldämpfe im wesentlichen frei von Katalysator aus dieser Reaktionszone abzieht, aus ihnen Benzin und ein Zwischenöl, im wesentlichen höher als Benzin siedend, abzieht, den Katalysator aus der ersten Reaktionszone in eine zweite Reaktionszone überleitet, in der die Verweilzeit des Katalysators mindestens 2 Minuten beträgt, diese zweite Reaktionszone auf einer etwa um 45° C niedrigeren Temperatur hält als die erste Reaktionszone, man das obenerwähnte Zwischenöl durch die zweite Reaktionszone in Berührung mit dem teilweise verbrauchten Katalysator mit einer so eingestellten Raumgeschwindigkeit leitet, daß die Umwandlung zwischen etwa 10 und etwa 40'% beträgt, man die Kohlenwasserstofföldämpfe aus der zweiten Reaktionszone abzieht und gesondert hieraus das gebildete Benzin gewinnt.

Die Umwandlung in der ersten Stufe und die Gesamtumwandlung werden definiert als 100, vermindert um die Gewichtsprozente Ausgangsöl, die als oberhalb 232° C siedendes Öl aus dem Produkt der ersten Reaktionsstufe und aus dem gesamten Reaktionsprodukt durch genaue Destillation der verflüssigten Produkte in einer Kolonne mit 30· Böden bsi einem Rückflußverhältnis von 4:1 wiedergewonnen werden. Die Umwandlung der zweiten Stufe wird definiert als die Differenz zwischen der Gesamtumwandlung und der Umwandlung in der ersten Stufe.

Das angegebene Verfahren ergibt bei technischer Durchführung sehr hohe Benzinausbeuten, eine niedrige Koksbildung und ist gegründet auf experimentelle Versuche, die zeigten, daß die Kombination der

Verfahren, zur katalytischen. Spaltung
von Kohlenwasserstoffölen

Anmelder:

N. V. De Bataafsche Petroleum
Maats chappij ,Den Haag

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls

und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,

Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. November 1956

John Alfred Marshall, Ferguson, Miss.,

und Frederick Kunreuther, Scarsdale, N. Y. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt worden

Arbeitsbedingungen, wie sie' oben zusammengestellt sind, wichtig ist für diese günstigen Ergebnisse.

Um diese Bedingungen zu vereinfachen, werden sie noch einmal in Form der. nachstehenden zusammengefaßten Aufstellung wiedergegeben:

1. Zweistufenverfahren,

2. Temperatur in der ersten Stufe bei mindestens etwa 538° C,

3. Temperatur in der zweiten Stufe unter der Temperatur in der ersten Stufe,

4. Verwendung von frisch regeneriertem Katalysator in der ersten Stufe,

5. Verweilzeit des Katalysators in der ersten Stufe nicht über 12 Sekunden, Fehlen einer sogenannten dichten Schicht in der ersten Stufe,

6. Verweilzeit des Katalysators im der zweiten Stufe, beträchtlich langer als in der ersten Stufe,

7. Umwandlung in der ersten Stufe mindestens 40%, 8. Umwandlung in der zweiten Stufe geringer als die Umwandlung in der ersten Stufe,
9. Intermediäre Fraktionierung des Produktes der ersten Stufe, da kein Benzin zur zweiten Stufe geleitet werden darf,
10. Getrennte Fraktionierung der Produkte der beiden Stufen,

Überraschend wurde nun gefunden, daß sehr hohe Benzinausbeuten und ein geringer Koksanfall auch erzielt werden, wenn die unter 10 genannte Bedingung

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3 4

nicht erfül'lit ist, d.h., wenn nur eine-einzige Fiak- Benzin umd ein im wesentlichen höher als Benzin

tionierkolönne oder eine einzige Kombination von siedendes öl gewinnt. Hierbei ist die Modifizierung

Faraktionierkolonnen verwendet werden, an Stelle der dieses Verfahrens dadurch gekennzeichnet, daß die

zwei gesonderten Fraktionierkolonnen oder der zwei Suspension des Katalysators in den Öldämpfen in der

gesonderten Kombinationen von Fraktionierkolonnen, 5 ersten Reaktionszone 5 bis 15 Gewichtsteile Spalt-

was bedingt, daß die Reaktionsprodukte der ersten katalysator für jeden Gewichtsteil Öl enthält und

und der zweiten Stufe zusammen verarbeitet werden durch diese Reaktionszone mit einer Geschwindigkeit

zur Zerlegung in Benzin und ein öl, das im wesent- von etwa 2,4 bis 18 m je Sekunde geleitet wird, so

liehen höher als Benzin siedet, vorausgesetzt, daß daß die Verweilzeit der öldämpfe mit dem Katalysa-

a) alle anderen Bedingungen mit der möglichen Aus- 10 tor in der Reaktionszone zwischen 1 bis 4 Sekunden nähme der Bedingung 2 erfüllt sind und liegt, die öldämpfe aus der ersten Reaktionszone ge-

b) daß man an Stelle der Verweilzeit des Kataly- meinsam mit den Kohlenwasserstofföldämpfen aus der sators in der "ersten Stufe einen solchen Wert in zweiten Reaktionszone unter Zerlegung in Benzin und dem relativ breiten Bereich unterhalb 12 Sekunden, ein im wesentlichen höher als Benzin siedendes Öl wie durch die Bedingung 5 vorgeschrieben ist, 15 fraktioniert werden, und ein solcher Teil dieses im wählt, und den Wert auf den viel engeren Bereich wesentlichen höher als Benzin siedenden Öles durch von etwa 1 bis etwa 4 Sekunden begrenzt und die zweite Reaktionszone geleitet wird, daß das kom-

c) daß d'as sogenannte kombinierte Beschickungsver- binierte Beschickunigsverhaltnis für das Verfahren zwibäitnis für das Verfahren zwischen 1,5 und 2,8 sehen 1,5 und 2,8 liegt, wobei der Rest des im wesentgebalten wird. 20 liehen höher als Benzin siedenden Öles als Produkt

Mit anderen Worten, wenn die Bedingungen a), b) aus dem Verfahren abgezogen wird.

und c) erfüllt werden, ist es möglich, die Reaktions- Unter Geschwindigkeit: wird das arithmetische

produkte aus beiden Reaktionsstufen gemeinsam an Mittel der Geschwindigkeiten am Anfang und am

Stelle gesondert voneinander zu fraktionieren. Somit Ende der ersten Reaktionzone verstanden,

läßt sich eine Fraktionierkolonne oder eine Korn- 25 Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf die Ver-

bination von Fraktionierkotonnen erübrigen. Für die wendung eines speziellen Katalysators nicht be-

Zwecke der vorliegenden Beschreibung und Ansprüche schränkt, sondern ist mit beliebigen üblichen feinver-

wird das kombinierte Beschicktmgsverhältnis (CFR) teilten festen Spaltkatalysatoren durchführbar. Es ist

definiert als das Verhältnis des Volumens Frischök nur notwendig, daß der Katalysator hinreichend^ fein

das beiden Reaktionszonen zugeführt wird, zum 30 verteilt ist, daß er mit Kohlenwasserstoffdämpfen vef^-

Volumen des Fiiscäiöles, das der ersten Reaktionszone wirbelt werden kann, eine brauchbare Spaltaktivität

zugeführt wird. besitzt, und eine wiederholte Regeneriegung bei Tem-

Zur Vervollständigung wird ferner bemerkt, daß peraturen von der Größenordnung von 540 bis 650° C

bei den hier betrachteten Verfahren die Verweilzeit erfahren kann. Die zur Zeit bei der- üblichen einstufi-

der Katalysatorteilclien in der ersten Reaktionsstttfe 35 gen Spaltung mit verwirbelten Katalysatoren meist

praktisch gleich der Berührungszeit dar Öldämpfe mit angewendeten Katalysatoren sind gut geeignet. Diese

dem Katalysator in dieser Zone ist. Katalysatoren sind entweder synthetische, zusammen-

Die Erfindung stellt somit eine Modifizierung des gesetzte Kieselsäuretonerdemassen oder aktivierte

älteren Verfahrens für die Herstellung von Benzin Tonkatalysatoren. Inerte Dämpfe, wie Wasserdampf,

und verwandten Produkten durch katalytische Spal- 40 können als Beimischung zu den Öldämpfen in der

tung von Kohlenwasserstoffölen, die im wesentlichen ersten Reaktionszone und/oder in der zweiten Reak-

höher als Benzin sieden, dar, indem man das zu spal- tionszone vorhanden sein.

tende öl durch eine enge, abgeschlossene erste Reak- Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden etwar tionszone in der Dampfphase leitet und gleichzeitig 5 bis 15 Gewichtsteile heißer regenerierter Katalysadürch diese erste Reaktionszoine in Berührung mit 45 tor in den Dämpfen von 1 Teil Öl suspendiert. Das dem Öl einen frisch regenerierten, feinverteilten, Öl kann in einem geeigneten Ofen verdampft werden, festen Spaltkatalysator mit einer solchen Geschwin- und der feinverteilte Katalysator kann den Dämpfen digkeit leitet, daß die Verweilzeit des Katalysators eingespritzt werden. Jedoch wird normalerweise das nicht oberhalb 12 Sekunden liegt, wobei die Linear- Beschickungsöl auf eine Temperatur dicht unterhalb geschwindigkeit in dieser ersten Reaktionszone ober- 50 der für eine Verdampfung erforderlichen erhitzt, und halb derjenigen liegt, bei der der feste Katalysator die Verdampfung wird dann durch die Wärme in dem sich zu einer pseuidoflüssigen Phase ausscheid'em würde heißen, frisch regenerierten Katalysator bewirkt, und die Umwandlung in dieser Zone mindestens 40 % Die Öldämpfe mit dem suspendierten Katalysator beträgt, man die Kohlenwasserstofföldämpfe prak- werden durch eine enge, abgeschlossene, erste Reaktisch frei von Katalysator aus der Reaktionszone ab- 55 tionszone mit einer relativ hohen Geschwindigkeit zieht und aus diesem Benzin und ein im wesentlichen zwischen etwa 2,4 und 18 m je Sekunde geleitet, so hoher als Benzin siedendes Öl abtrennt, den partiell daß der Katalysator daran gehindert wird, sich zu verbrauchten Katalysator aus der ersten Reaktions- einer pseudoflüssigen Schicht abzuscheiden und derzone als Wirbelschichtbett in einer zweiten Reaktions- art, daß die Berührungszeit der Öldämpfe mit dem zone auffängt, in der die Verweilzeit des Katalysators 60 Katalysator in der Reaktionszone zwischen etwa 1 mindestens 2 Minuten beträgt, diese zweite Reaktions- und 4 Sekunden liegt.' Unter diesen Bedingungen zone auf einer Temperatur hält, die niedriger ist als würde normalerweise bei den Temperaturen, wie sie die in der ersten Reaktionszone, einen Teil des oben- üblicherweise bei der katalytisehen Spaltung angeerwähnten, im wesentlichen höher als" Benzin sieden- wandt werden (etwa 280° C), nur eine milde Umden Öles durch die zweite Reaktionszone in Beruh- 65 Wandlung erzielt werden. Jedoch beträgt die Temperung mit dem teilweise verbrauchten Katalysator mit ratur in der ersten Spaltzone beim Verfahren nach einer solchen Geschwindigkeit leitet, daß die Um- der vorliegenden Erfindung mindestens etwa 510° C, Wandlung hier zwischen etwa 10 und etwa 40% be- vorzugsweise mindestens etwa 538° C. In jedem Falle trägt, die Kohlenwasserstofföldämpfe aus der zweiten wird die Temperatur in dieser Reaktionszone hin-Reaktionszone abzieht und aus ihnen das gebildete 70 reichend hoch gehalten, daß mindestens 40 °/<y des Öles

von 0,9525 cm Durchmesser (%"-il©hr) mit einem anschließenden Rohr yon 4,42 m Länge und 2,54 cm Durchmesser (Γ'-Rohr) bestand. Das Reaktionsgefäß mündete direkt in einen Zweistufen-Zykloniabscheider, 5 dessen Taucharme in den Reaktionsbehälter der zweiten Stufe, der einen Durchmesser von 15,2 cm aufwies, führen. Die Tiefe der Wirbelschicht in dem Reaktionsbehälter der zweiten Stufe war einstellbar und wurde bei einer gewählten Höhe von 45 bis

Wirbelschicht aus dem teilweise verbrauchten Katalysator in den Reaktionsbehälter der zweiten Stufe geleitet.

Wie oben angegeben, wurden die Produkte aus der zweiten Spaltstufe mit denen aus der ersten Spaltstufe vermischt und zu einem einzigen Fraktionierturm geleitet. 'Somit waren, da die Produkte der ersten und zweiten Stufe in dem gleichen Fraktionier

umgewandelt werden. Somit können in Abhängigkeit von der Aktivität und der Temperaturbeständigkeit des Öles Temperaturen bis zu etwa 580° C angewendet werden.

Nach dem kurzen, angegebenen Kontakt werden die
öle von dem teilweise verbrauchten Katalysator abgetrennt. Dies erfolgt vorzugsweise in einem Zyklonapparat, -so daß die Trennung in sehr kurzer Zeit geschieht. Die aus dem Katalysator abgetrennten Dämpfe
werden dann fraktioniert, um die niedrigsiedenden io 180 cm gehalten. Die Dämpfe aus beiden Reaktions-Spaltprodukte von dem nicht oder nur teilweise um- zonen wurden gemeinsam in einer Fraktionier- und gewandelten Öl zu trennen und zu entfernen. Destillationskolonne fraktioniert, die so betrieben

Der von den Öldämpfen abgetrennte, teilweise ver- wurde, daß eine Abtrennung in ein Kopfprodukt, das brauchte Katalysator wird als dichte Wirbelschicht unter 232° C siedet, und in ein Bodenprodukt, das in der zweiten Reaktionszöne aufgefangen. Das oben- 15 über 232° C siedet, erfolgte. Die Bodenfraktion wurde erwähnte, nicht nur teilweise umgewandelte Öl -wird zum Teil kontinuierlich aus dem Fraktionierturm zur zum Teil als Produkt abgezogen und wird zum Teil
durch die Wirbelschicht des teilweise verbrauchten
Katalysators geleitet, um eine zweite Spaltstufe der
Spaltung dieses Öles zu bilden. Die Mengen desi abge- 20
zogenen Öles und des zur zweiten Reaktionszone geleiteten Öles werden so eingestellt, daß das kombinierte Beschickungsverhältnis für das Verfahren zwischen 1,5 und 2,8 beträgt.

Die Dämpfe aus den Spaltprodukten und dem nicht- 25 turm fraktioniert wurden, die Beschickung der zweiumgewandelten Öl aus der zweiten Reaktionszone ten Stufe sowie das Endprodukt, das abgezogen wurde, werden gemeinsam mit denen aus der ersten Reak- ein Gemisch aus Ölen der ersten und zweiten Stufe, tionszone fraktioniert. Das aus dem System abgezo- Bei diesen Versuchen wurde die Zuführung zur zweigene Öl und das zur zweiten Reaktionszone geführte ten Stufe auf 50% des zur ersten Stufe zugeführten Öl haben somit die gleiche Zusammensetzung, es sei 30 Frischöls bemessen, d. h., es wurden der zweiten denn, daß die beiden Teile von verschiedenen Stellen Stufe 9 kg Öl je Stunde zugeleitet und zur ersten der Fraktionierzone abgezogen werden, und bestehen Stufe 18 kg Öl je Stunde Frischöl gegeben. Das CFR aus ÖL das nur einmal in der ersten Spaltzone ge- betrug somit 1,5.

spalten wurde und aus Öl, das in einer großen Anzahl Die Arbeitsbedingungen in der -ersten Stufe wurden

von Stufen gespalten wurde. Wenn man mit dem an- 35 so gehalten, daß man eine Umwandlung von 42 tis gegebenen kombinierten Beschickungsverhältnis arbei- ,52%, bezogen auf Frischöl, -erzielte. Die für diese tet, wird jedoch die Ölmenge, die nur einmal in der Umwandlung erforderlichen Bedingungen wurden ersten Spaltzone gespalten wurde, vermindert, und durch vorhergehende Versuche ermittelt unter Verdiese Verminderung tritt besonders hervor, wenn ein wendung der gleichen Beschickung und des gleichen leichtes Gasöl von einem mittleren Punkt der Frak- 40 Katalysators in der gleichen Anlage, wobei das Reaktionierkolonne abgeführt wird und aus dem System tionsgefäß der zweiten Spaltstufe außer Betrieb war. für gesonderte Verwendung abgezogen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die katalytische Spaltung eines speziellen Öles oder einer speziellen Ölfraktion begrenzt, sondern ist von auge- 45 meiner Anwendbarkeit auf alle Kohlenwasserstofföle, die im wesentlichen höher als Benzin sieden. Das bevorzugte Ausgangsmaterial ist jedoch eines, das nicht mehr als etwa 0,5 Gewichtsprozent Kohlenwasserstoffe enthält, die unter 232° C sieden. Es wurde gefunden, 50 daß sogar kleine Mengen oberhalb von etwa 0,5% von Kohlenwasserstoffen, die unterhalb dieser Temperatur sieden, in dem Ausgangsöl, wie sie normalerweise in Schnellverdampferdestillaten, Gasölen und anderen üblichen Ausgangsölen für die katalytische 55 Spaltung gefunden werden, einen sehr störenden Effekt ausüben, dadurch daß das katalytisch gespaltene Benzin, das durch Spaltung eines solchen Öles gewonnen wurde, eine beträchtlich niedrigere Octan-

Die verwendeten Frischöle hatten die Eigenschaften gemäß nachstehender Tabelle I.

Tabelle I Eigenschaften der Ausgangsöle

⁰C

zahl aufweist als ein katalytisch gespaltenes Benzin, das ^6o _Δ ·<■ , o
aus Ausgangsölen gewonnen wurde, die vorher behan- AniiinpunK ,
delt wurden, um solche Kohlenwasserstoffe bis zu
-einem Gehalt von weniger als etwa 0,5% zu entfernen.
Die Erfindung wird mit Hilfe einiger spezieller
Beispiele erläutert, £5

Beispiel 1

Es wurden eine Reihe von Spaltversuchen in einer Versuchsanlage durchgeführt, in der das Reaktions-

■Spezifisches Gewicht 15/4° C

ASTM-Destillation

Siedebeginn, ⁰C

10 Volumprozent Destillat bei ⁰C

50 Volumprozent Destillat bei

Molekulargewicht

Fließpunkt, ⁰C

Kohlenstoffrückstand naoh R am :S bo 11 ο m, Gewichtsprozent

Schwefel, Gewichtsprozent

■Bezeichnung des Öles

12

0,881

2.27 284

360

77,8 293 21,1

0,15

0,877

238 290

354

312 29,4

0,20 0,50

Der verwendete Katalysator war ein technisches gefäß der ersten Stufe aus einem 8,53 m längen Rohr 70 Gleichgewichtsgemisch aus Kieselsäure und Tonerde

mit einer Oberfläche zwischen 83 und 84 m² je g und einem Porenvolumen zwischen 0,24 und 0,25 ccm/g.

Die Arbeitsbedingungen und die Produktausbeuten für eine Reihe von Versuchen sind in der nachstehenden Tabelle II wiedergegeben:

Tabellell Arbeitsbedingungen und Produktausbeuten

Arbeitsbedingungen

48,2

Versuchsbezeichnung B I C

Ausgangsöl Nr. 13 I

Gesamtumwandlung, °/o 46,4 I 54,4

13

60,8

1. Stufe

Temperatur, ⁰C

Beschickung, kg/Std

Einlaßöl, Molanteil

Katalysator-Öl-Verhältnis ,

Kohlenstoff auf dem regenerierten Katalysator, %

Mittlerer Druck, at

Verweilzeit, Sekunden .,

Geschwindigkeit in V/'-Rohr, m/Sek.

Geschwindigkeit in 1"-Rohr, m/Sek

2. Stufe

Temperatur, ⁰C

Beschickung, kg/Std

Einlaßöl, Molanteil

Katalysator-Öl-Verhältnis

Raumgeschwindigkeit (Ölgewicht—Katalysatorgewicht je Stunde)

Höhe der Katalysatorschicfat, m

Kohlenstoff auf dem verbrauchten Katalysator, Gewichtsprozent

Kombiniertes Beschickungsverhältnis (CFR) ...

Ausbeuten, Gewichtsprozent

Wasserstoff

Methan

Äthylen

Äthan

Propylen

Propan

Butylene

Isobutan

n-Butan ,

Amylene

Isopentan

n-Pentan

Benzin C₆-232° C

Gasöl, 232 bis 324° C

Gasöl, oberhalb 324° C

Kohlenstoff auf dem Katalysator

Ausbeute der Versuchsanlage

· 18,3 0,65 ν ,ι

0,00 1,08 2,6 11,6 2,7

482 9,1 0,18 18

1,9 0,46

0,19 1,50

538 18,4 0,66

0,01 1,08 2,6 11,6 2,7

482 9,15 0,39 16

1,7 0,52

0,21 1,50

0,0 0,8 0,9 0,8 3,4 1,0 4,6

1,1

0,2

3,8

0,5

0,1 27,4 25,3 28,3

1,8

99,6

538 18,35 0,64 9,2

0,01 1,08 2,6 11,6 2,7

482 9,1 0,38 18

0,9 1,07

0,33 1,50

0,0

1,0

0,9

0,9

4,1 ·

1,4

5,4

1,9

0,5

4,1

1,2

0,2 29,7 21,2 24,4

3,1

98,7

534 18,5 0,66 7,6

0,01 1,08 2,6 11,6 2,7

482 9,85 0,40 15

0,4 1,83

0,52 1,53

0,0

1,1

0,8

1.1

4,8

1,9

6,1

2,5

0,7

4,7

1,7

0,2 31,2 17,7 21,5

4,0

99,8

Die interpolierte Ausbeuteangabe für eine Gesamtumwandlung von 55 Gewichtsprozent für das vorliegende Verfahren wurde verglichen mit der aus einer üblichen, einstufigen Wirbelschichtspaltung mit Karalysatoren aus dem gleichen Ausgangsöl mit dem gleichen Katalysator in der nachstehenden Tabelle III. Die Temperatur im Reaktionsgefäß bei den üblichen Verfahren ist der Wert, bei dem die Optimalmenge an Benzin erhalten wird.

Tabelle III

	Vorliegendes Zweistufen- verfahren	Übliches Einstufen verfahren
Temperatur, ° C 1. Stufe 2. Stufe	538 482	482

Tabelle III (Fortsetzung)

Gesamtumwandlung, Gewichtsprozent

Vorliegendes Zweistufenverfahren

55

Übliches Einstufenverfahren

55

IO

Ausbeute, Gewichtsprozent

Propylen 4,6 3,2

Butylen 6,0 5,4

Benzin C₅-232° C 35,3 32,3

Kohlenstoff 3,0 5,1

Es ist ersichtlich, daß die Benzinausbeute wesentlieh erhöht wird, während die Bildung von Kohlenstoff merklich zurückgeht, was mit sich bringt, daß beim vorliegenden Verfahren eine sehr viel geringere Anlage für die Regenerierung erforderlich ist.

Beispiel 2

Es wurde eine weitere Reihe von Versuchen durchgeführt unter Verwendung des Ausgangsöles und des Katalysators, wie in den nachstehenden Tabellen IV und V angegeben ist, unter den gleichen Temperaturbedingungen und Umwandlung in der ersten Stufe, um die Wirkung einer Änderung des CFR zu bestimmen. Es wurde die gleiche Anlage verwendet mit der Abweichung, daß die erste Stufe nun aus einem Rohr von 13,7 m Länge und 2,54 cm Durchmesser (1"-Rohr) bestand. Die Beschickungsgeschwindigkeit für die erste Stufe betrug 22,6 kg Öl je Stunde bei einem Einlaßöl-Molanteil von 0,385. Die Temperatur des Reaktionsgefäßes in der ersten Stufe betrug 538° C, und es wurde in dem Reaktionsgefäß der ersten Stufe ein Druck von 1,08 at angewendet. Die Verweilzeit der Öldämpfe in dem Katalysator in der ersten Reaktionszone betrug 4,0 Sekunden, die mittlere Geschwindigkeit 3,4 m je Sekunde. Diese Versuche zeigten, daß, wenn das CFR von 1,5 bis 2,8 erhöht wurde, der Koksanfall bei einer gegebenen Umsetzung abnahm. Die Benzinausbeute bei gleichbleibender Umwandlung wurde ebenfalls erhöht, die Ausbeuten an leichten Gasen, Propylen, Butylen und Amylen werden nicht merklich geändert. Die Ausbeuten an Propan, Butanen und Pentanen nehmen etwas ab, und die Octanzahl des Benzins nach Bleizusatz nimmt etwas ab. Entsprechende Ergebnisse für eine Gesamtumwandlung sind in der nachstehenden Tabelle VI wiedergegeben. Da bei einem niedrigen CFR von 1,5 es unmöglich war, im technischen Betrieb 80% Umwandlung zu erzielen, wurden die Zahlen, die dem CFR von 1,5 entsprechen, durch Intrapolieren ermittelt.

Tabelle IV

Eigenschaften des Ausgangsöles für die katalytische Spaltung

Beschreibung des Öles West Texas

Schnellverdampfer-Destillat

Spezifisches Gewicht, 15/4° C 0,886

Vakuum-Engler-Destillation,
korrigiert auf 760 mm Druck

Siedebeginn, ⁰C 257

10 Volumprozent Destillat

bei ° C 306

50 Volumprozent Destillat

bei ⁰C 378

55

60

65

70

90 Volumprozent Destillat

bei ° C

Endsiedepunkt, ⁰C

Molekulargewicht

468 507 319

Tabelle V
Eigenschaften des Gleichgewichtskatalysators

Oberfläche, m^/g 132

Porenvolumen, ccm/g 0,38

Al₂ O₃, Gewichtsprozent 20,8

Tabelle VI

CFR	Koks Gewichtsprozent	Benzin C5-232° C Gewichtsprozent	Octanzahl F-l-3
1,5 2,0 2,8	8,6 8,0 7,8	44,2 47,7 49,2	99,6 98 98

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Benzin und verwandten Produkten durch katalytische Spaltung von Kohlenwasserstoffölen, die im wesentlichen höher als Benzin sieden, wobei man das zu spaltende öl durch eine eng begrenzte erste Reaktionszone in der Dampfphase leitet, man gleichzeitig durch diese erste Reaktionszone in Berührung mit dem öl einen frisch regenerierten., fednverteilten, festen. Spaltkatailysator mit solcher Geschwindigkeit hindurchleitet, daß die Verweilzeit des Katalysators in dieser Zone nicht oberhalb 12 Sekunden liegt, wobei die Lineargeschwindigkeit in der ersten Reaktionszone oberhalb derjenigen liegt, bei der sich der feste Katalysator in eine pseudoflüssige Phase abtrennen würde und wobei die Umwandlung in der Zone bei mindestens 40% liegt, man die Kohlenwasserstofföldämpfe praktisch frei von Katalysator aus der Reaktionszone abzieht, aus diesen Benzin und ein im wesentlichen höher als Benzin siedendes Öl abtrennt, den teilweise verbrauchten Katalysator aus der ersten Reaktionszone als eine Wirbelbettschicht in einer zweiten Reaktionszone sammelt, in der die Verweilzeit des Katalysators mindestens 2 Minuten beträgt, man die zweite Reaktionszone auf einer niedrigeren Temperatur als die erste Reaktianszotie hält, man einen Teil des obigen, im wesentlichen höher als Benzin siedenden Öles durch die zweite Reaktionszone in Berührung mit dem teilweise verbrauchten Katalysator leitet, bei einer so eingestellten Geschwindigkeit, daß die Umwandlung zwischen etwa 10 und etwa 40% beträgt, man die Kohlenwasserstofföldämpfe aus der zweiten Reaktionszone abzieht und aus ihnen das erzeugte Benzin und ein im wesentlichen höher als Benzin siedendes Öl gewinnt, dadurch gekennzeichnet, daß die 5 bis 15 Gewichtsteile Spaltkatalysator je Gewichtsteil Öl enthaltende Suspension des Katalysators in öldämpfen durch die erste Reaktionszone mit einer Geschwindigkeit von etwa 2,4 bis 18 m je Sekunde geleitet wird und eine Verweilzeit der Öldämpfe mit dem Katalysator in dieser Reaktionszone zwischen 1 und 4 Sekunden angewandt wird, die Öldämpfe aus der ersten Reaktionszone zusammen mit den Kohlenwasserstoffoldämpfen aus der zweiten Reaktionszone

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unter Abtrennung von Benzin und eines im wesentlichen höher als Benzin siedenden Öles fraktioniert werden und ein Teil dieses im wesentlichen höher als Benzin siedenden Öles durch die"zweite Reaktionszone geleitet wird, wobei das kombinierte Beschickungsverhältnis für das Verfahren zwischen 1,5 und 2,8 liegen soll, und der Rest des im wesentlichen höher als Benzin siedenden Öles als Verfahrensprodukt abgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der ersten Reaktionszone mindestens etwa 510⁰C bzw. mindestens etwa 538° C beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangsöl mit nicht mehr als etwa 0,5 Gewichtsprozent Kohlenwasserstoff mit einem Siedepunkt unter 232° C verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der zweiten Reaktionszone abgezogene Katalysator regeneriert wird und zur ersten Reaktionszone zurückgeleitet wird.

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