DE1105546B - Verfahren zur katalytischen hydrierenden Raffination von Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die katalytische hydrierende Raffination von Kohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstofffraktionen ist schon in der Dampfphase durchgeführt worden. Für die Verdampfung wurden dabei Vorrichtungen verwendet, die aus einem Erhitzer, einem Verdampfungsraum und einer Einrichtung zur Führung der zu verdampfenden Flüssigkeit im Kreislauf durch den Erhitzer und den Verdampferraum bestanden. Bei diesem bekannten Verfahren entstanden Schwierigkeiten dadurch, daß im Verdampfer, in den nachgeschalteten Vorrichtungen, in denen das aus dem Verdampfer kommende Gemisch von Kohlenwasserstoffdämpfen und Wasserstoff oder wasserstoffhaltigen Gasen auf Reaktionstemperatur erhitzt wurde, und auf dem Katalysator Abscheidungen von Kohlenstoff oder Polymerisaten auftraten, die die Apparatur in kurzer Zeit verstopften und den Katalysator vorzeitig unbrauchbar machten.

Es wurde nun gefunden, daß dieser Übelstand insbesondere darauf zurückzuführen ist, daß beim Verdampfen von Kohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstofffraktionen, wie Benzolen, Schwer- oder Leichtbenzinen, Spaltbenzinen od. dgl., Schaum- und Nebelbildung auftritt, und daß kleinste Flüssigkeitsteilchen aus dem Schaum oder den Nebeln oder aus beiden von dem Gas-Dämpfe-Gemisch mitgeführt werden. Diese Flüssigkeitsteilchen können an den heißen Wänden der nachgeschalteten Apparatur oder auf dem Katalysator nur zum Teil verdampfen. Ein wesentlicher, wenn auch oft sehr kleiner Teil derselben wird in flüssigem Zustand auf Temperaturen erhitzt, die eine schnelle Polymerisation der in den flüssigen Teilchen enthaltenen Diolefine und anderer ungesättigter Verbindungen oder eine Krackung flüssiger Teilchen bewirken. Diese Polymerisate und Krackprodukte werden aus dem Gas-Dämpfe-Gemisch an den Wänden der Apparatur und auf dem Katalysator abgelagert, wodurch sich die erwähnten Störungen ergeben.

Erfindungsgemäß wird die Verdampfung so geleitet, daß im Verdampfungsraum die Bildung von Schaum und/oder Nebeln vermieden wird, so daß das Gas-Dämpfe-Gemisch möglichst trocken in die nachgeschalteten Apparate gelangt.

Insbesondere wird nach der Erfindung dafür gesorgt, daß die effektive Strömungsgeschwindigkeit des Gas-Dämpfe-Gemisches im Verdampfungsraum, das heißt also die Geschwindigkeit, mit der das heiße, unter Druck stehende Gas-Dämpfe-Gemisch durch den freien Querschnitt des Verdampfungsraumes strömen würde, unter 0,18 m/sec, zweckmäßig unter 0,10 m/sec, bleibt. Ferner wird erfindungsgemäß der Verdampfungsraum vorteilhaft so groß bemessen und so ausgebildet, daß die durch den Verdampfer geführte

Verfahren zur katalytischer!, hydrierenden Raffination von Kohlenwasserstoffen

■ Anmelder:

Metallges ells chaft Aktienges ells chaft,
Frankfurt/M., Reuter weg 14

Dr. Otto L. Garkisch, Frankfurt/M.,

und Dr. Wolf Mehner, Königstein (Taunus),

sind als Erfinder genannt worden

Flüssigkeit eine Waschwirkung auf das Gas-Dämpfe-Gemisch a.usübt.

Zweckmäßig erhält der Verdampfungsraum, der vorteilhaft einen wesentlich größeren Querschnitt als der Erhitzer hat, Einbauten, wie Glockenboden oder Rieselflächen, oder er wird mit Füllkörpern, wie z. B.

Raschigringen, ausgestattet. Das zu verdampfende Rohprodukt und auch zweckmäßig ein geringer Teil des Raffinates, insbesondere eine höhersiedende Raffinatfraktion, werden über diese Einbauten oder Füllkörper, vorteilhaft aus einer oder mehreren Brausen, die auch in verschiedener Höhe angeordnet sein können, gleichmäßig verteilt.

Andererseits hat es sich gezeigt, daß auch das Verhältnis Höhe des Verdampfungsraumes zu seinem Durchmesser einen wesentlichen Einfluß auf die Mitnähme von Flüssigkeitsteilchen durch das Gas-Dämpfe-Gemisch in die dem Verdampfer nachgeschalteten Apparate, wie Wärmetauscher, Reaktoren od. dgl., hat. Zweckmäßig beträgt dieses Verhältnis etwa 2,5 bis 5, vorzugsweise 3. Der Gehalt des aus dem Verdampfer abziehenden Gas-Dämpfe-Gemisches an Flüssigkeitsteilchen sinkt dann mit Sicherheit auf einen nicht mehr störenden, sehr geringen Wert oder ist praktisch gleich Null.

In der Zeichnung ist eine für das Verfahren gemäß der Erfindung geeignete Vorrichtung schematisch und beispielsweise im senkrechten Schnitt dargestellt.

1 ist der Verdampfer, der aus dem Erhitzer 2, der Umwälzvorrichtung 3 und dem Verdampfungsraum 4 besteht. Der Verdampfer kann z. B. in der gleichen Weise ausgebildet sein, wie in den Patentanmeldungen M35974IVc/23b und M42695 IVc/23b beschrieben. Das Heizmittel, z. B. Wasserdampf oder die aus dem Reaktor kommenden heißen Kohlenwasserstoffdämpfe, werden dem Erhitzer 2 durch die Leitung 5

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zugeführt, das Kondensat wird bei 6 abgezogen. Die Umwälzvorrichtung 3 kann nach Art einer Mammutpumpe ausgebildet sein. Durch das Steigrohr 7 wird die erhitzte Flüssigkeit aus dem untersten Teil 8 des Erhitzers 2 mit Hilfe des durch Leitung 9 zugeleiteten Kreislaufgases in den Yerdampfungsraum 4 gefördert. Ebenso kann die Flüssigkeit auch mit einer Kreiselpumpe oder dergleichen Fördervorrichtung in Umlauf gehalten werden.

Zusammen mit dem Kreislaufgas kann auch Frischgas durch die Leitung 9 eingeleitet werden. Die Steigleitung 7 mündet zweckmäßig in den untersten Teil des Verdampfungsraums 4. Dieser ist mit mehreren übereinander angeordneten Glockenboden 10 ausgestattet. Über dem obersten Glockenboden wird der vorgewärmte, zu raffinierende Kohlenwasserstoff, beispielsweise Benzin, zweckmäßig mittels einer Brause 11 verteilt. Es fließt über die Glockenboden abwärts und befreit das emporsteigende Gas-Dämpfe-Gemisch von Schaum und Nebel, so daß das aus dem Verdämpfer durch die Leitung 12 abziehende Gemisch frei von Flüssigkeitsteilchen ist.

Alan kann auch das vorgewärmte Benzin auf mehrere Böden gleichzeitig aufgeben. Gemäß der Zeichnung wird ein Teil des aus der Leitung 13 zufließenden Benzins durch die Leitung 14 dem obersten Boden und ein anderer Teil durch die Leitung 15 einem tieferliegenden Glockenboden zugeführt.

Statt mit Rohbenzin kann das Gas-Dämpfe-Gemisch im Verdampferraum auch mit anderen geeigneten Waschflüssigkeiten, wie Raffinat oder einer Raffinatfraktion behandelt werden. Vorzugsweise wird das Rohbenzin in die Steigleitung 7 durch die Leitung 16 eingeführt, während das Raffinat durch die Leitungen 13 und 14, gegebenenfalls 15, zufließt. Ferner kann Rohbenzin durch Leitung 15 und Raffinat durch Leitung 14 in den Verdampfungsraum gelangen, wenn die beiden Leitungen getrennte Zuführungen erhalten. Ein Teil des erhitzten, zu verdampfenden Gutes wird als Verdampfungsrückstand unten aus dem Raum 8 durch die Leitung 17, z. B. über ein Siphon, aus dem Prozeß herausgenommen und in bekannter Weise aufgearbeitet.

Der Verdampferraum 4 ist so konstruiert, daß die effektive Strömungsgeschwindigkeit, das ist Strömungsgeschwindigkeit unter dem angewandten Druck und der angewandten Temperatur des aufsteigenden Gas-Dämpfe-Gemisches, bezogen auf den freien Querschnitt, die vorgeschriebenen Höchstwerte nicht überschreitet. Es ist natürlich auch wichtig, daß die Konstruktion der Glocken und ihre spezifische Belastung dem Verdampferquerschnitt angepaßt ist, d. h., die Glocken sind so bemessen, daß auch in den Schlitzen der Glocken eine möglichst niedrige Strömungsgeschwindigkeit herrscht. Statt der Glockenboden können Füllkörper, wie Raschigringe oder Berlsättel od. dgl., verwendet werden.

Beispiel

2 t/h Benzin aus der Spaltung von Erdölfraktionen bei Temperaturen von über 650° C werden über die Leitungen 13, 14 und 15 auf die Glockenboden des Verdampfungsraumes 4 verteilt. Durch die Leitung 9 werden 2800 Nm³/h Wasserstoffgas unter einem Druck von 40 atm eingeführt. 4 bis 5°/o des aufgegebenen Rohproduktes verlassen den Verdampfer durch Leitung 17 als Rückstand. Die effektive Strömungsgeschwindigkeit des Gas-Dämpfe-Gemisches im Verdampfungsraum beträgt bei der dort herrschenden Temperatur von 200° C 0,0225 m/sec. Das Gas-Dämpfe-Gemisch wird in der üblichen Weise der katalytischen hydrierenden Raffination unterworfen. Die Raffination verläuft störungsfrei. Durch die Wahl dieser geringen Strömungsgeschwindigkeit wird vermieden, daß Flüssigkeitsteilchen aus dem Verdampfer vom Gas-Dämpfe-Gemisch mitgeführt werden. Die dem Verdampfer nachgeschaltete Apparatur und der Katalysator bleibt frei von Ablagerungen, die sonst durch Bildung von Polymerisaten oder Krackprodukten auftreten können. Die Bromzahl des Benzins wurde von 110 g/100 g auf 0,14 g/100 g gesenkt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verdampfung von Kohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstofffraktionen, die einer hydrokatalytischen Raffination unterworfen werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Geschwindigkeit des durch den Verdampfungsraum strömenden Gemisches von Kohlenwasserstoffdämpfen und Wasserstoff oder wasserstoff haltigen Gasen unter 0,18 m/sec, zweckmäßig unter 0,10 m/sec, gehalten wird.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen an sich bekannten Umlaufverdampfer mit einem Verdampfungsraum, dessen Verhältnis von Höhe zu Durchmesser zwischen 2,5 und 5, vorteilhaft bei 3, liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfungsraum in an sich bekannter Weise mit Einbauten oder Füllkörpern versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 960 633;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1 013 274, 1 012295.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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