DE1062862B - Verfahren zum Veredeln von Benzinfraktionen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das katalytische Reformingverfahren für Erdölkohlenwasserstoffe, bei dem die Kohlenwasserstoffe bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck mit einem Katalysator in Berührung gebracht werden, der verschiedene chemische Reaktionen bewirkt, die zur Bildung von Aromaten führen, wodurch Produkte mit erhöhtem Aromatengehalt im Vergleich mit der Ausgangssubstanz anfallen.

Das katalytische Reformingverfahren eignet sich in der Erdölindustrie besonders zur Umwandlung von Benzinfraktionen mit niedrigem Aromatengehalt und niedriger Oktanzahl in Benzine mit höherem Aromatengehalt und höherer Oktanzahl, die zur Verwendung als Motorenbrennstoffe geeigneter sind. Ein Verfahren, das hierfür entwickelt wurde, ist das Platformingverfahren, bei dem ein Katalysator verwendet wird, der geringe Mengen Platin und manchmal Halogen auf Aluminiumoxyd als Träger enthält. Zur Herstellung eines Produktes 'mit noch größerer Oktanzahl wurde kürzlich vorgeschlagen, das nach dem Reformingverfahren erhaltene Produkt (nachstehend als Reformat bezeichnet)'einer Lösungsmittelextraktion zu unterwerfen, um einen an Aromaten reichen Extrakt zu gewinnen, während das Raffinat in die Reformingzone zurückgeführt wird. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Reformierung und Extraktion in der Weise zu kombinieren, daß sowohl das Ausgangsmaterial für die Reformierungsstufe als auch das dabei anfallende Reformat durch Lösungsmittel extrahiert und die zwei erhaltenen aromatischen Extrakte miteinander vereinigt werden.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, das Reformierung und Extraktion kombiniert und liefert z. B. ein Produkt mit einem Aromatengehalt von 70 bis 80%.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Veredeln von Benzinfraktionen durch Lösungsmittelextraktion und Reformierungsbehandlung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Benzinfraktionen einer Extraktion mit flüssigem Schwefeldioxyd zur Gewinnung eines ersten Aromatenextraktes und eines ersten Raffinats unterworfen werden, daß dieses Raffinat zur Gewinnung von Aromaten katalytisch reformiert und anschließend mit flüssigem Schwefeldioxyd zur Gewinnung eines zweiten Extraktes bei den Temperaturen der ersten Extraktionsstufe mit solchen Lösungsmittel-Kohlenwasserstoff-Mengenverhältnissen ausgewaschen wird, daß der erste und zweite Aromatenextrakt gleichen Aromatengehalt aufweisen, und daß das zweite Raffinat mit dem ersten Raffinat vereinigt und mit diesem in das katalytische Reformierungsverfahren zurückgeführt wird.

Verfahren zum Veredeln von Benzinfraktionen

Anmelder: The British Petroleum Company Limited, London

Vertreter:

Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald, Dipl.-Chem. Dr. phil. H. Siebeneicher und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte, Köln 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität: Großbritannien vom 23. September 1955

John Arthur Edgar Moy, London, ist als Erfinder genannt worden

Die Extraktion von Aromaten aus dem Erdölausgangsmaterial ist aus zwei Gründen vorteilhaft:

a) Durch die stärkere dehydrierende Cyklisierung des paraffinreicheren Raffinats in dem Reformingverfahren wird eine größere Menge von Aromaten gebildet;

b) die Menge der Verbindungen, die bei dem katalytischen Reformingverfahren nicht reagieren, wird verringert.

Es hat sich gezeigt, daß die Extraktion von Aromaten aus dem katalytisch gewonnenen Reformat wirksamer für die Herstellung von Endprodukten mit einem bestimmten hohen Aromatengehalt ist als eine Durchführung des katalytischen ReformierungsVerfahrens unter schärferen Bedingungen. Zwar führen bekannterweise auch diese schärferen Bedingungen zu einer Erhöhung des Aromatengehaltes. Sie bedingen jedoch eine schnelle Inaktivierung des Katalysators.

Erfindungsgemäß werden die beiden Extraktionsstufen bei gleichen Temperaturen durchgeführt und hierbei durch Verwendung unterschiedlicher Verhältnisse vom Lösungsmittel zum ■ Erdöl jeweils aromatische Extrakte mit dem gleichen Aromatengehalt gewonnen. Diese Arbeitsweise zeigt eine Reihe von Vorteilen, und zwar unter anderem: a) Durch Verwendung der gleichen Extraktionstemperatur können die beiden Extraktionsstufen in nur einer Kolonne mit zwei Abteilungen durchgeführt werden;

909 580/384

Claims (1)

b) die aromatischen Extrakte zeigen den gleichen Aromatengehalt und die gleiche Temperatur. Sie können auf sehr einfache Weise in nur einem Aromatengewinnungssystem vereinigt werden. Entsprechendes trifft für die beiden Raffinatphasen zu. Hierdurch ist nur je ein Verdampfungssystem für die vereinigten Raffinate und für die vereinigten Extrakte erforderlich. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein Produkt mit einem noch höheren Aromatengehalt dadurch erhalten, daß die vorstehend erwähnten, in flüssigem Schwefeldioxyd gelösten aromatischen Extrakte im Gegenstrom mit einer nicht aromatischen Kohlenwasserstofffraktion behandelt werden, die einen anderen Siedebereich als der Extrakt hat, wodurch ein Teil der in den Extrakten vorhandenen nicht aromatischen Bestandteile durch nicht aromatische Bestandteile mit einem anderen Siedebereich ersetzt werden. Diese sind anschließend durch Destillation entfernbar. Hierdurch wird ein Produkt mit einem noch größeren Aromatengehalt erhalten, der bis zu 95% betragen kann. Ein derartiges Vorgehen ermöglicht die wirtschaftliche Herstellung eines weitgehend aromatischen Extraktes. Die Gewinnung eines derartigen Produktes durch eine übliche Lösungsmittelextraktion würde die sehr niedrige Extraktionstemperatur von etwa —56° C erfordern, und das Verfahren würde nicht nur hinsichtlich der Materialien für die Anlage Probleme aufwerfen, sondern auch kostspielig sein. Außerdem kann erfindungsgemäß der Waschvorgang bequem bei der Temperatur der Lösungsmittelextraktion durchgeführt werden, so daß alle drei Vorgänge in einer einzigen Kolonne mit drei Abteilungen ausgeführt werden können. Zwei Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Nach Fig. 1 wird das Ausgangsmaterial, z. B. ein Benzin, mit einem Siedebereich von 90 bis 190° C und einem Aromatengehalt von 12 bis 20% im Gegenstrom in einer üblichen mehrstufigen Extraktionssäule A bei einer Temperatur von —34,5 bis — 6,7° C mit flüssigem Schwefeldioxyd in einem Verhältnis von 50 bis 150 Volumen Schwefeldioxyd je 100 Volumen Erdöl ausgewaschen. Das Lösungsmittelverhältnis wird innerhalb dieser Grenzen so eingestellt, daß ein Extrakt mit der erforderlichen Aromatenkonzentration erhalten wird. Die Produkte dieser Verfahrensstufe sind Raffinat 1 und Extrakt 1. Das Raffinat 1 wird mit Raffinat 2 wie nachstehend beschrieben vereinigt und in ein Verdampfungssystem C für die Raffinate geleitet, in dem das Schwefeldioxyd durch Destillation aus dem praktisch aromatenfreien Benzin entfernt wird. Das Schwefeldioxyd wird in die Extraktionssäule zurückgeführt. Das aromatenfreie Benzin wird in eine katalytisch^ Reformingvorrichtung geleitet, durch die ein Produkt mit einem Aromatengehalt von 40 bis 50% erhalten wird. Das stabilisierte Reformat wird in eine zweite übliche, mehrstufige Extraktionssäule B geleitet, in der es im Gegenstrom bei einer Temperatur von — 34,5 bis —6,7° C mit flüssigem Schwefeldioxyd in einem Verhältnis von 200 bis 400 Volumen Schwefeldioxyd je 100 Volumen Reformat ausgewaschen wird. Das Verhältnis des Lösungmittels wird so eingestellt, daß ein Extrakt mit der verlangten Aromatenkonzentration erhalten wird, wobei die Konzentration die gleiche wie die bei dem ersten Extraktionsverfahren erhaltene ist. Die Produkte dieser Verfahrensstufe sind das Raffinat 2 und Extrakt 2. Raffinat 2 wird mit Raffinat 1, wie vorstehend beschrieben, vereinigt und dann in den Verdampfer C geleitet, in welchem das Schwefeldioxyd von dem praktisch aromatenfreien Benzin abgetrennt wird, das dann zusammen mit dem ausgewaschenen, aromatenfreien Ausgangsmaterial in das Reformingverfahren zurückgeführt wird. Extrakt 2 wird mit Extrakt 1 vereinigt und dann in das Verdampfungssystem E für die Extraktphase geleitet, wo das Schwefeldioxyd aus dem Kohlenwasserstoffbestandteil entfernt und in die Extrak tionssäulen zurückgeführt wird. Der anfallende Kohlenwasserstoff ist das gewünschte Produkt mit 70 bis 80% Aromatengehalt. In Fig. 2 ist das Verfahren das gleiche wie das der Fig. 1, bis zu dem Punkt, an dem die Extrakte 1 und 2 vereinigt werden. Der vereinigte Strom wird in die Waschsäule F geleitet, wo er im Gegenstrom mit einer nicht aromatischen Kohlenwasserstoff fraktion behandelt wird, deren Siedebereich außerhalb des Siedebereiches der extrahierten Kohlenwasserstoffe liegt — vorzugsweise wird eine aromatenfreie, hochsiedende Leuchtpetroleumfraktion verwendet. Das Volumenverhältnis von Waschöl zu Kohlenwasserstoff in den vereinigten Extrakten liegt zwischen 0,25 und 1,5 : 1. Der Waschvorgang wird bei der Temperatur der Lösungsmittelextraktion durchgeführt. Das Produkt dieser Verfahrensstufe sind Raffinat 3 und Extrakt 3. Raffinat 3 wird in ein Verdampfungssystem G geleitet, in dem das Schwefeldioxyd abdestilliert und in die Extraktionssäulen A und B zurückgeführt wird, während der Kohlenwasserstoff in die Reaktionsstufe H geleitet wird, in der über Kopf eine Substanz im Siedebereich des tiefersiedenden Erdöls abgezogen wird, während im Rückstand das Leuchtpetroleum anfällt. Die Kopffraktion wird in die Extraktioiissäule A, das Leuchtpetroleum in die Waschsäule F zurückgeleitet. Extrakt 3 wird in das Verdampfungssystem / geführt, in dem das Schwefeldioxyd abdestilliert und wieder in die Extraktionssäulen A und B zurückgeführt wird, während die Kohlenwasserstoffe in die Reaktionsstufe K geleitet werden. Bei der Trennung fällt hier über Kopf das geforderte Produkt mit 95 % Aromatengehalt an, während das Leuchtpetroleum, das den Rückstand bildet, in die Waschsäule F zurück · gegeben wird. Patentansprüche:

1. Verfahren zum Veredeln von Benzinfraktionen durch Lösungsmittelextraktion und Reformierungsbehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Benzinfraktionen einer Extraktion mit flüssigem Schwefeldioxyd zur Gewinnung eines ersten Aromatenextraktes und eines ersten Raffinats unterworfen werden, dieses Raffinat zur Gewinnung von Aromaten katalytisch reformiert und anschließend mit flüssigem Schwefeldioxyd zur Gewinnung eines zweiten Extraktes bei den Temperaturen der ersten Extraktionsstufe mit solchen Lösungsmittel-Kohlenwasserstoff-Mengenverhältnissen ausgewaschen wird, daß der erste und zweite Aromatenextrakt gleichen Aromatengehalt aufweisen, während das zweite Raffinat mit dem ersten Raffinat vereinigt und mit diesem in das katalytisch^ Reformierungsverfahren zurückgeführt wird.