DE1271871B - Verfahren zur katalytischen Hydrokrackung einer stickstoffhaltigen Erdoel-Kohlenwasserstoffbeschickung - Google Patents
Verfahren zur katalytischen Hydrokrackung einer stickstoffhaltigen Erdoel-KohlenwasserstoffbeschickungInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
ClOg
Deutsche Kl.: 23 b-1/04
Nummer:
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Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
P 12 71 871.7-44 (U 7869)
16. März 1961
4. Juli 1968
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur katalytischen Hydrokrackung einer mit natürlich vorkommenden
Stickstoffverbindungen verunreinigten Erdöl-Kohlenwasserstoffbeschickung, und zwar einer
solchen Beschickung, deren Siedebereich oberhalb 318° C und zumindest überwiegend oberhalb 338° C
liegt, deren Stickstoffverunreinigungen für den Hydrokrackkatalysator besonders schädlich sind.
Gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 072 341 erfolgt die Veredelung eines stickstoffhaltigen Erdöldestillates
von niedriger Oktanzahl unter Bildung eines Benzins mit verhältnismäßig hoher Oktanzahl
dadurch, daß das Destillat zusammen mit einem wasserstoffreichen Gas über einen Katalysator aus
einer Hydrierungs-Dehydrierungskomponente auf einem aktiven Krackkatalysatorträger in eine Isomerisierkrackzone
bei einer Temperatur von 315 bis 455° C, einem Druck von mindestens 42 at und einer
Raumgeschwindigkeit zwischen 0,5 und 15 geführt wird, aus den Produkten dieser Zone ein im wesentlichen
ammoniakfreier wasserstofffreier Gasstrom und eine Produktbenzinfraktion von verhältnismäßig
hoher Okzanzahl gewonnen und der Gasstrom in die Isomerisierungskrackzone zurückgeleitet wird. Um
optimale Vorteile zu erhalten, wird es als zweckmäßig angesehen, ein Kreislauföl in einem Siedebereich
zwischen etwa 125 und 400° C und einem Gehalt von etwa 3 bis 5 ppm Stickstoff zu verwenden.
Aus den zahlenmäßigen Angaben der Druckschrift ergibt sich, daß bei einem Stickstoffgehalt der frischen
Beschickung aus katalytischem Kreislauföl von 50 ppm die größte Steigerung der Umwandlung pro
Arbeitsgang erreicht wird.
Für die Veredelung eines leichten katalytischen Umlauföles mit einem Stickstoffgehalt von 600 ppm
und einem Siedebereich von 220 bis 283° C beschreibt die Auslegeschrift 1 072 341 ein zweistufiges
Verfahren, bei dem der Stickstoffgehalt der Beschickung zunächst durch Hydroraffinierung mit
Wasserstoffüberschuß in Gegenwart eines ein Metall der Gruppe VI und ein Eisengruppenmetall der
Gruppe VIII des Periodischen Systems auf einer inerten feuerfesten Metalloxydunterlage als Träger
enthaltenden Hydroraffinierkatalysators vermindert, das erhaltene Material zur Entfernung von Schwefelwasserstoff
und Ammoniakgas fraktioniert und die ammoniakfreie Kohlenwasserstoffbeschickung in Gegenwart
von Wasserstoff bei erhöhter Temperatur unter Druck an einem ein Metall der Gruppe VIII
des Periodischen Systems auf einen sauren, als Krackkatalysator wirksamen Träger enthaltenden
Hydrokrackkatalysator in niedrigersiedende, nor-Verfahren zur katalytischen Hydrokrackung
einer stickstoffhaltigen
Erdöl-Kohlenwasserstoffbeschickung
einer stickstoffhaltigen
Erdöl-Kohlenwasserstoffbeschickung
Anmelder:
Universal Oil Products Company,
Des Piaines, JIl. (V. St. A.)
Des Piaines, JIl. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. H. H. Willrath, Patentanwalt,
6200 Wiesbaden, Hildastr. 18
6200 Wiesbaden, Hildastr. 18
Als Erfinder benannt:
Charles Henry Watkins,
Charles Henry Watkins,
Arlington Heights, JIl. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 16. März 1960 (15 301)
V. St. ν. Amerika vom 16. März 1960 (15 301)
malerweise flüssige Produkte umgewandelt wird. Das hydroraffinierte, der katalytischen Hydrokrackung
zugeführte Umlauföl enthält in diesem Fall 100 ppm Stickstoff.
Dieses zweistufige Verfahren hat offensichtlich nicht befriedigt, denn aus der gleichen Quelle stammt
der Vorschlag, weitere Verbesserungen bei der katalytischen Umwandlung von normalerweise flüssigen,
Stickstoffverbindungen enthaltenden Kohlenwasserstoffen, insbesondere hinsichtlich der Verlängerung
der wirksamen Katalysatorhaltbarkeit bei verhältnismäßig niedriger Temperatur dadurch zu erzielen, daß
man zwischen der ersten Hydroraffinierungsstufe und den abschließenden Hydrokrackstufen eine besondere
Behandlungsstufe eingliedert (vgl. deutsche Auslegeschrift 1131 346). Diese besondere Behandlungsstufe
besteht darin, daß mindestens ein Teil des normalerweise flüssigen hydroraffinierten Produktes in
einer Zwischenzone mit einem siliziumhaltigen Krackkatalysator bei Temperaturen unterhalb derjenigen,
bei denen ein Kracken des Produktes stattfindet, in Kontakt gebracht wird.
Die Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, bei einem Verfahren zur katalytischen
Hydrokrackung einer schädliche Stickstoffverbindungen enthaltenden Erdölkohlenwasserstoffbeschikkung
mit einem oberhalb 318° C und zumindest überwiegend oberhalb 338° C liegenden Siedebereich,
wie Weißöl mit Siedebereich von 336 bis 468° C
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3 4
oder einer Mischung von leichten und schwereren Trägern, insbesondere wenn sie mit einem Metall,
Vakuumgasölen mit Siedebereich von 318 bis Metalloxyd oder einer Metallverbindung der
532° C, in an sich bekannter zweistufiger Behänd- Gruppe VI, wie Wolframoxyd oder Chromoxyd, vorhang
mit katalytischer Hydroraffinierung und kataly- zugsweise Molybdän, in einer Form von Molybdat
tischer Hydrockrackung der zwischenzeitlich von 5 oder Thiomolybdat vereinigt sind und als feuerfesten
Ammoniak befreiten Kohlenwasserstoffbeschickung Träger Zirkonoxyd, Magnesia, Titanoxyd, Kieselohne
die vorstehend erwähnte Zwischenbehandlung säure, Ceroxyd, Thoriumoxyd und vorzugsweise Tonan
einem siliziumhaltigen Katalysator in einer Zwi- erde oder ein Gemisch von Tonernde mit Zirkonschenzone
die Umwandlung in niedriger siedende oydx oder Magnesia enthalten. Die bevorzugten
flüssige Kohlenwasserstoffprodukte trotz Verwendung io Katalysatoren enthalten 2 bis etwa 30, insbesondere
stickstoffempfindlicher Hydrokrackkatalysatoren bei etwa 5 bis etwa 20% Eisengruppenmetall und 1 bis
milden Arbeitsbedingungen unter Erhaltung der etwa 20 % Molybdänmetall oder Molybdänverbin-Hydrokrackaktivität
des Katalysators über ausge- dung auf feuerfestem Metalloxyd, dehnte Zeiträume ohne Reaktivierung und ohne die Bei der Hydroraffinierung liegt die Temperatur
Notwendigkeit allmählicher Temperatursteigerung 15 vorzugsweise bei 343 bis etwa 427° C, und Wasserdurchzuführen.
Dabei geht die Erfindung von einer stoff wird mit einem Druck von etwa 34 bis etwa
katalytischen Hydroraffiniervorbehandlung mit Was- 204 at, vorzugsweise von etwa 68 bis etwa 136 at, zuserstoffÜberschuß
bei einer Temperatur zwischen 315 geleitet. Besonders wichtig ist die Geschwindigkeit,
und 482° C unter einem Druck im Bereich von 34 mit der die Beschickung über den Katalysator geleitet
bis 204° C aus. ao wird, d. h. die Verweilzeit an dem Katalysator. Diese Die vorstehend genannte Aufgabe wird gemäß der soll die Umwandlung von Stickstoffverbindungen in
Erfindung dadurch gelöst, daß der normalerweise Ammoniak erreichen, in welcher Form der Stickstoff
flüssige Kohlenwasserstoffanteil des Hydroraffinier- leicht von dem hydroraffinierten Produkt als leicht
Produktes mit einem Stickstoffgehalt von weniger als gewinnbares Gas entfernt werden kann, um eine
1 ppm nach der Ammoniakentfemung unmittelbar in 25 Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit von nicht mehr als
die bei einer Temperatur zwischen 260 und 538° C 2,0 Volumina Beschickung je Volumen Katalysator
unter einem Druck im Bereich von 34 bis 204 at in der Stunde, vorzugsweise weniger als 1,5 und herstattfindende
Hydrockrackung eingeführt wird. Vor- ab bis zu etwa 0,5, zu ergeben. Das Ammoniak löst
zugsweise wird der aus der stickstofffreien Erdöl- sich teilweise im flüssigen Anteil der behandelten Bekohlenwasserstoffbeschickung
durch die Hydroraffi- 30 Schickung und ist teilweise in dem aus Wasserstoff nierung erhaltene, normalerweise flüssige Beschik- bestehenden Gas enthalten.
kungsanteil mit dem auf weniger als 1 Gewichtsteil Da der in der Hydrokrackstufe verwendete Kataje
Million verminderten Stickstoffgehalt der Hydro- lysator Bestandteile enthält, die gegen Stickstoffverkrackung
an einem Palladium oder Nickel auf einem bindungen empfindlich sind, mußten bisher üblichergeglühten
Träger von Kieselsäure und Tonerde ent- 35 weise zum Ausgleich für den Verlust an Katalysatorhaltenden
Hydrokrackkatalysator in Gegenwart von aktivität während der Hydrokrackung die Behand-89
bis 534 Normalliter Wasserstoff je Liter des flüs- lungsbedingungen progressiv schärfer gemacht, d. h.
sigen Kohlenwasserstoffanteiles bei einer Temperatur die Temperatur und/oder der Druck erhöht und die
zwischen 315 und 427° C unterzogen. Verweilzeit am Katalysator gesteigert werden, um
Da bei dem bekannten zweistufigen Verfahren eine 40 diesen Verlust auszugleichen. Obgleich die unter den
Beschickung mit 100 ppm Stickstoff eingesetzt und schärferen Bedingungen umgewandelte Menge Be-
beim einstufigen Verfahren 3 bis 4 ppm Stickstoff als Schickung ansteigt, nimmt der Anteil der uner-
besonders günstig angesehen wurden, war nicht vor^ wünschten, leichten, gasförmigen Bestandteile im
auszusehen, daß sich die Verlängerung der wirk- Produkt zu, je höher die Umwandlungsgeschwindig-
samen Katalysatorhaltbarkeit bei Hydrokrack- 45 keit ist, und der Anteil an erwünschten, norrnaler-
reaktionen bei verhältnismäßig niedriger Temperatur weise flüsssigen Bestandteilen im Produkt wird dem-
statt durch Einschaltung einer besonderen Behänd- entsprechend erheblich herabgesetzt. Wenn man eine
lungsstufe dadurch erreichen lassen würde, daß der Beschickung verwendet, die vorher gemäß der Erfin-
Stickstoffgehalt des Hydroraffinierproduktes auf dung auf einen Gesamtstickstoffgehalt von nicht mehr
weniger als 1 ppm herabgesetzt wird. Ferner ist ein 50 als 1 ppm hydroraffiniert worden ist, wird die Hydro-
besonderer Vorteil darin zu erblicken, daß es gemäß krackaktivität des Katalysators auf einem hohen Wert
der Erfindung möglich ist, aus besonders hochsieden- unter milden Arbeitsbedingungen gehalten, und die
den Erdölkohlenwasserstoffbeschickungen mit hohem Umwandlung des wertvollen, normalerweise flüssigen
Stickstoffgehalt in lang ausgedehnten Betriebsperi-. Produktes wird auf einer Höhe oberhalb 80% ge-
oden ohne Unterbrechung zur Regenerierung des 55 halten. Ferner kann der Hydrokrackkatalysator über
Katalysators wertvolle Benzinprodukte in hoher Aus- längere Zeiträume ohne Reaktivierung und ohne Stei-
beute zu erhalten. gerung der Temperatur, des Druckes und/oder der
Für das Verfahren der Erfindung kommen als Aus- Verweilzeit der Beschickung am Katalysator ge-
gangsstoffe Beschickung vom Mitteldestillatsiede- braucht werden. Der Hydrokrackkatalysator enthält
bereich und darüber, wie Leuchtölfraktionen, Gasöl- 60 einen Hydierbestandteil und einen Krackbestandteil
fraktionen, Schmieröle und Weißöle, hochsiedende in einer gleichförmigen Vermischung.
Rückstände aus Fraktioniertürmen, von katalytischen Einer der bevorzugten sauren Katalysatorträger als
Krackbetrieben, sogenannte schwere Kreislauföle, Krackbestandteil ist eine Mischung von 5 bis 20%
Treiböle und andere Kohlenwasserstoffmaterialien Kieselsäure mit einem feuerfesten Metalloxyd, wie
geringen Marktwertes von hohem Siedepunkt, die 65 Tonerde, Zirkonoxyd, Magnesia, Thoriumoxyd oder
Pyrrole, Amine oder Indole enthalten, in Betracht. Ceroxyd, besonders eine Masse aus Kieselsäure und
Geeignete Katalysatoren für die Hydroraffinierung Tonerde, die gemeinsam als Geloxyde aus ihren
sind Eisengruppenmetalle als Oxyde oder Sulfide auf Salzen gefällt werden. Ein anderer geeigneter, sauer
wirkender Träger besteht aus Tonerde oder Zirkonoxyd mit einem nicht flüchtigen Metallhalogenid,
z. B. einem Anteil des Trägers in Form seines HaIogenidsalzes. Auch kann der Hydrierbestandteil dem
Träger in Form eines Halogenides zugesetzt werden. Wenn beispielsweise der Hydrierbestandteil Platin
oder Palladium ist, kann letzteres mit dem Träger in Form eines Platin- oder Palladiumchlorides zusammengebracht
werden. Andere Metalle der Platingruppe, wie Ruthenium, Rhodium, Iridium und Osmium, können auch in Mengen von vorzugsweise
etwa 0,01 bis etwa 1 Gewichtsprozent mit dem Träger vereinigt werden, und zwar in Form des Metalls
selbst oder als sein Oxyd oder Sulfid. Geeignet sind auch Eisen, Kobalt und Nickel als freie Metalle oder
Oxyde oder Sulfide, ferner Mischungen eines oder mehrerer Metalle, wie eine Mischung von Nickel und
Kobalt.
Wenn man ein Eisengruppenmetall gebraucht, soll der Katalysator vorzugsweise auch 0,1 bis etwa
10 Gewichtsprozent Molybdän als freies Metall, Oxyd oder als Molybdat oder Thiomolybdat enthalten.
In der folgenden Durchlaufreihe wurde eine Gasölbeschickung mit den unten aufgezählten Eigenschaften
und einem hohen Stickstoffgehalt unter verschiedenerlei Reaktionsbedingungen und bei unterschiedlichen
Schärfegraden hydroraffiniert, um den Stickstoffgehalt der behandelten Masse auf verschiedenerlei
Höhen zu reduzieren, und darauf der Hydrokrackung unterzogen, um den Einfluß der Verminderung
des Stickstoffgehaltes der Ausgagnsmasse auf
25
30
die Lebensdauer und Aktivität des Hydrokrackkatalysators zu ermitteln. Der Stickstoffgehalt der
- hydroraffinierten Masse wurde stufenweise vermindert,
um eindeutig den Wert des Stickstoffgehaltes
anzugeben, bei dem Hydrokrackung unwirksam wird. Die Beschickung bestand aus einer Mischung von
leichten und schweren Vakuumgasölen, die aus Wyoming- und West-Texas-Rohölen stammen, mit
den in der folgenden Tabelle I angegebenen Eigenschäften, in der Hydroraffinierstufe über einen Katalysator
aus 2,2 0Zo Nickel und 6,5 % Molybdän auf geglühter
Tonerde geleitet wurden.
Tabelle I
Eigenschaften des Vakuumgasölverschnittes
Eigenschaften des Vakuumgasölverschnittes
Spezifisches Gewicht bei 15,6° C 0,9440
Anfangssiedepunkt in ° C 318
10% über 415
30% über 459
50% über 487
70% über 517
90% über 526
Endsiedepunkt in°C 532
Gesamtstickstoff in ppm 1810
Basischer Stickstoff in Teilen je Million 625
Die gemischte Gasölbeschickung wurde zur Hydroraffination in Auslaufstromrichtung durch ein Reaktionsrohr
geführt, das mit dem Katalysator gefüllt und von einem Salzbad von der gewünschten Umwandlungstemperatur
umgeben war (s. die folgende Tabelle II). Die Reaktionsbedingungen und Eigenschaften
des Produktes sind im folgenden aufgezählt:
Hydroraffination von Gasölgemischen unter verschiedenen Bedingungen
und unter Benutzung eines Nickel-Molybdän-Tonerdekatalysators
| 2 | Versuch Nr. | 4 | 5 | |
| 1 | 399 | 3 | 399 | 399 |
| 399 | 204 | 399 | 170 | 204 |
| 102 | 890 | 102 | 89 | 890 |
| 890 | 1,0 | 890 | 0,25 | 0,25 |
| 1,0 | 199 | 0,25 | 151 | 143 |
| 196 | 357 | 160 | 337 | 333 |
| 354 | 11 | 343 | 0,9 | 0,2 |
| 108 | 98,5 | 5,3 | 98,5 | 98 |
| 99 | 99 | |||
Temperatur in 0C
Druck in at
Wasserstofffließdurchflußgeschwindigkeit in 1/1
Raumgeschwindigkeit flüssig pro Stunde
Eigenschaften des flüssigen Produktes
Anf angs-Kp. in ° C
End-Kp. in ° C
Stickstoffgehalt in ppm
Ausbeute an flüssigem Produkt in % C5+
Es ist festzustellen, daß der Stickstoffgehalt bei der Hydroraffinierung auf Null reduziert werden kann,
ohne daß etwas an Ausbeute des flüssigen Produktes geopfert wird, und daß der Stickstoffgehalt des Produktes
von der Schärfe der Hydroraffinierung abhängt. Beispielsweise kann der Stickstoffgehalt des
Produktes auf weniger als 1 ppm durch die Hydroraffiniervorbehandlung
bei 399° C herabgesetzt werden, indem man entweder den Wasserstoffdruck
oder die Verweilzeit der Beschickung während der Umwandlung am Katalysator erhöht. Die wechselweise
Austauschbarkeit von Raumgeschwindigkeit und Reaktionsdruck und die sich ergebende
Verminderung des Stickstoffgehaltes wird auch durch die Tatsache beleuchtet, daß ein Produkt
mit 10 ppm Reststickstoff bei 102 at Druck und bei einer Raumgeschwindigkeit von 0,5 gebildet
werden kann. Das Produkt ist im wesentlichen ähnlich demjenigen, das man unter einem
Druck von 204 at bei einer Raumgeschwindigkeit von 1,0 erhält.
Bei derselben Beschickung wie in den vorstehenden Durchläufen erweist sich der Einfluß der Hydroraffinierungstemperatur
auf den Stickstoffgehalt des Produktes unter Beibehaltung des Druckes (204 at) und der Raumgeschwindigkeit (1,0) bei praktisch
konstanten Reaktionsbedigungen nach der folgenden Tabelle III.
Tabelle ΙΠ
Temperatureinfluß auf Stickstoffentfernung aus Gasöl mit 1680 ppm Stickstoff
bei konstantem Druck und konstanter Raumgeschwindigkeit an einem Nickel-Molybdän-Tonerde-Katalysator
| 6 | 7 | Versuch Nr. 8 |
9 | 10 | |
| Temperatur in°C | 329 | 343 | 371 204 0,5 534 |
399 | 427 |
| Druck in at | 380 | 209 | 140 | 10 | __ |
| Raumgeschwindigkeit | |||||
| Wasserstoffdurchflußgeschwindigkeit in Normalliter/l |
1 | ||||
| Eigenschaften des flüssigen Produktes Gesamtstickstoff in ppm |
Das durch die Hydroraffinierung der Gasölbeschikkung
unter den angegebenen Bedingungen gebildete Ammoniak wurde aus dem flüssigen Produkt durch
Hindurchblasen eines inerten Gases bei etwa 300C
entfernt, bis der austretende Gasstrom frei von Ammoniak war. Verschiedene inerte Gase, wie Wasserstoff,
Methan und Kohlenmonoxyd wurden geprüft, und es zeigte sich, daß jedes Ammoniak in befriedigendem
Grad entfernte. Das flüssige Produkt war frei von Ammoniak, nachdem Wasserstoff während 15 bis
20 Minuten bei Zimmertemperatur durchgeblasen war.
Jedes hydroraffinierte Gasölprodukt des Versuches wurde nach Entfernung des Ammoniaks mit Wasserstoff
bei Überdruck an einem Hydrokrackkatalysator bekandelt, der auf Grund von Versuchen als wirksamer
Katalysator ausgewählt war. Es handelt sich um einen Krackkatalysator aus einem geglühten Gemisch von 63 % Tonerde und 37 Gewichtsprozent
Kieselsäure, getränkt mit einem Palladiumsalz und anschließend geglüht, so daß der Katalysator 0,4 °/o
Palladium enthielt. Der Katalysator wurde in ein senkrechtes Reaktionsrohr in ein auf der gewünschten
Reaktionstemperatur gehaltenes Salzbad eingesetzt. Bei jedem Versuch wurden dieselben Reaktionsbedingungen
eingestellt, um den Einfluß des Stickstoffgehaltes der Beschickung auf den Umwandlungsgrad
zu ermitteln. Die Reaktionstemperatur wurde auf 357° C gehalten, und das hydroraffinierte
Gasöl wurde mit einer Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit von 1,5 Raumteilen flüssiger Beschickung je
Raumteil Katalysator in der Stunde durchgeleitet, und Wasserstoff wurde zusammen gleichzeitig im
Verhältnis von 267 Normalliter/l Beschickung unter 204 at eingebracht. Die Produkte wurden vom Kopf
entfernt, und in einem Hochdruckabscheider wurde der Gasanteil beim Reaktionsdruck vom flüssigen
Anteil abgetrennt. Letzterer wurde in eine Destillierkolonne geleitet, die unter Luftdruck arbeitete und
worin die leichten, unterhalb Isopentan (ungefähr 30° C) siedenden Gase vom restlichen flüssigen Produkt
abdestilliert wurden. Der Rückstand wurde darauf destilliert, um eine Fraktion mit einem Endsiedepunkt
von 204° C abzutrennen, auf welche die prozentuale Umwandlung und die Auswertung der
Beschickung bezogen waren. Die folgende Tabelle IV gibt die beoachteten Werte wieder.
Tabelle IV
Hydrokrackung von hydroraffinierten Gasölen, Einfluß von Stickstoffgehalt auf Beschickung
Hydrokrackung von hydroraffinierten Gasölen, Einfluß von Stickstoffgehalt auf Beschickung
| 1 | 2 | Beschickung Versuch Nr. 3 |
4 | 5 | |
| Stickstoffgehalt in ppm . | 108 10 |
11 24 |
5,3 30 |
0,9 100 |
0,2 100 |
| Umwandlungsdauer Stunden im Strom |
-2) 0 |
-2) 28 |
75 41 |
75 67 |
76 74 |
| Umwandlung1) zu Beginn des Durchlaufes Umwandlung1) am Ende des Zeitraumes ... |
*) Umwandlung wird gemessen durch die Volumprozent der Beschickungsmasse, die in flüssiges Produkt vom Benzinsiede-
bereich (21° C Anfangs- bis 204° C End-Siedepunkt) umgewandelt sind.
2) Katalysatoraktivität fiel zu rasch, um eine Messung der Umwandlung zu gestatten.
Es ist ersichtlich, daß bei steigendem Stickstoffgehalt der hydroraffinierten Beschickung die Hydrokrackung
mit der Zeit rasch abfällt. So wurde bei 180 ppm der Katalysator rasch entaktiviert, und er
behielt keine ausreichend lange Aktivität, um eine Messung der Umwandlung in das Produkt mit
204° C Endpunkt messen zu können. Bei 5,3 ppm Stickstoff wurde der Katalysator auch rasch entaktiviert.
Obgleich der Katalysator in der Anfangsperiode in der Lage war, 75 Vo der Beschickungs
masse zu einem Produkt von 204° C Endpunkt umzuwandeln, war die Aktivität nach nur 30 Stunden
auf einen Wert gesunken, bei dem der Katalysator nur 41% der Beschickung zu einem Produkt vom
Endpunkt 204° C umwandeln würde. Selbst wenn der Stickstoffgehalt auf nur 0,9 ppm vermindert
worden war, fiel die Aktivität allmählich von ursprünglich 75% während 100 Stunden auf 67% ab.
Wenn jedoch der Stickstoffgehalt der hydroraffinierten Beschickung auf 0,2 ppm herabgesetzt war,
fiel sie während einer Betriebsdauer von 100 Stunden nur langsam auf 74% gegenüber 76% zu Beginn
ab. Diese Ergebnisse beweisen schlagend den nachteiligen Einfluß einer Stickstoffverunreinigung
der Beschickung auf die Hydrokrackaktivität des Katalysators und zeigen eindeutig die Zweckmäßigkeit
der Entfernung der Stickstoffverunreinigung in möglichst vollständigem Maße aus der Beschickung.
Im Anschluß an die obigen Behandlungsperioden wurde jeweils die Temperatur gesteigert, um die Aktivität
des Hydrokrackkatalysators auf den Anfangswert von 75% zu bringen. Bei der Beschickung mit
108 ppm Stickstoff war es notwendig, die Umwandlungstemperatur auf 399° C zu steigern, und die
Aktivität fiel abermals rasch bei fortgesetztem Gebrauch einer Beschickung mit dem obigen Stickstoffgehalt.
Bei der ausreichend auf einen Stickstoffgehalt von nur 0,2 ppm hydroraffinierten Beschickung
wurde die Aktivität des Katalysators auf einen Wert von 76% nach 100 Stunden im Strom von 74% ao
lediglich dadurch erhöht, daß die Temperatur um zusätzlich 5,8° C gesteigert wurde.
Andere Hydrokrackkatalysatoren, z. B. mit Kobalt und/oder Nickel oder deren Sulfiden in Kombination
mit Molybdän auf einem Kieselsäure-Tonerde-Träger oder ein Katalysator aus einem Platingruppenmetall,
wie Palladium auf Tonerde mit gebundenem Halogen, z. B. Fluor und/oder Chlor, zeigen dieselbe Empfindlichkeit gegen stickstoffhaltige
Verbindungen in der dem Hydrokrackverfahren zugeleiteten Beschickungsmasse. In jedem Fall war
es notwendig, die Umwandlungstemperatur der Hydrokrackreaktion auf eine Höhe zu steigern, bei
der ein Übermaß an gasförmigen Produkten gebildet wurde, wenn der Katalysator während des Hydrokrackverfahrens
im Strom verblieb.
Claims (2)
1. Verfahren zur katalytischen Hydrokrackung einer mit natürlich vorkommenden, für den
Hydrokrackkatalysator schädlichen Stickstoffverbindungen verunreinigten Erdölkohlenwasserstoffbeschickung
mit einem oberhalb 318° C und zumindest überwiegend oberhalb 338° C liegenden Siedebereich, bei dem der Stickstoffgehalt der
Beschickung zunächst durch Hydroraffinieren mit Wasserstoffüberschuß bei einer Temperatur zwischen
315 und 482° C unter einem Druck im Bereich von 34 bis 204 at in Gegenwart eines ein
Metall der Gruppe VI und ein Eisengruppenmetall der Gruppe VIII des Periodischen Systems
auf einer inerten, feuerfesten Metalloxydunterlage als Träger enthaltenden Hydroraffinierkatalysators
vermindert, die raffinierte Kohlenwasserstoffbeschickung von Ammoniak befreit, und die
ammoniakfreie Kohlenwasserstoffbeschickung in Gegenwart von Wasserstoff bei erhöhter Temperatur
unter Druck an einem ein Metall der Gruppe VIII des Periodischen Systems auf einem
sauren, als Krackkatalysator wirksamen Träger enthaltenden Hydrokrackkatalysator in niedrigersiedende,
normalerweise flüssige Produkte umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der normalerweise flüssige Kohlenwasserstoffanteil
des Hydroraffinierproduktes mit einem Stickstoffgehalt von weniger als 1 ppm nach der Ammoniakentfernung unmittelbar in die
bei einer Temperatur zwischen 260 und 5380C
unter einem Druck im Bereich von 34 bis 204 at stattfindende Hydrokrackung eingeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der stickstofffreien
Erdölkohlenwasserstoffbeschickung durch die Hydroraffinierung erhaltene, normalerweise flüssige
Beschickungsanteil mit dem auf weniger als 1 Gewichtsteil je Million verminderten Stickstoffgehalt
der Hydrokrackung an einem Palladium oder Nickel auf einem geglühten Träger von Kieselsäure und Tonerde enthaltenden Hydrokrackkatalysator
in Gegenwart von 89 bis 534 Normalliter Wasserstoff je Liter des flüssigen Kohlenwasserstoffanteiles bei einer Temperatur
zwischen 315 und 427° C unterzogen wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 933 826;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 072 341;
britische Patentschriften Nr. 798 395, 781 706;
italienische Patentschrift Nr. 386 026;
USA.-Patentschriften Nr. 2 585 337, 2 619 450, 676 907, 2 715 603, 2 734 019, 2 846 356,
882 221;
882 221;
Chemisches Zentralblatt, 1943, I, S. 356/57.
Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist ein Prioritätsbeleg ausgelegt worden.
809 568/496 6.68 © Bundesdruckerei Berlin
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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