CH627208A5

CH627208A5 - Process for increasing the octane number of a light gasoline fraction

Info

Publication number: CH627208A5
Application number: CH198877A
Authority: CH
Inventors: Huno Van Der Eijk
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 1976-02-19
Filing date: 1977-02-17
Publication date: 1981-12-31
Also published as: FR2341642A1; SE7701788L; CA1092047A; GB1557348A; AU2239677A; DE2706843A1; JPS6240396B2; IT1074504B; BE851274A; DE2706843C2; DK160367B; NL7601663A; AU510821B2; SE426599B; JPS52100502A; ATA106977A; AT356789B; FR2341642B1; ES456010A1; DK67977A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Oktanzahl einer Benzinfraktion, welche Cs- und Cs-Kohlenwas-serstoffe, insbesondere in Form verzweigter Paraffine enthält, und welche zu mehr als 10 Gewichtsprozent aus Cs-Paraffinen, aus mehr als 10 Gewichtsprozent Cs-Paraffinen, aus insgesamt mehr als 90 Gewichtsprozent an Cs- und Cs-Paraffinen und weniger als 2 Gewichtsprozent Benzol besteht.

Unverzweigte Paraffine haben eine niedrige Oktanzahl und demgemäss üben sie einen ungünstigen Einfluss auf die Oktanzahl von leichten Benzinfraktionen aus, in denen sie enthalten sind. Um die Oktanzahl solcher leichter Benzinfraktionen zu erhöhen, können die darin enthaltenen unerzweigten Paraffine durch Isomerisierung in verzweigte Paraffine umgewandelt werden, welche die gleiche Anzahl von Kohlenstoff atomen aufweisen, aber eine höhere Oktanzahl haben. Das Ziel einer solchen Isomerisierungsbehandlung von Cs- und Gs-Paraffinen besteht darin, sowohl die höchstmögliche Ausbeute an Cs+-Kohlenwasserstoffen als auch die höchstmögliche Oktanzahl solcher Kohlenwasserstoffe zu erzielen. Eine geeignete Bewertungsgrösse für die Bewertung der Wirksamkeit einer solchen Isomerisierungsbehandlung ist das Produkt aus Ausbeute an Cs+-Kohlenwasserstoffen und der Oktanzahl dieser Kohlenwasserstoffe. Das betreffende Produkt wird nachstehend mit P bezeichnet. Im allgemeinen lässt sich sagen, dass eine solche Isomerisierungsbehandlung derart durchgeführt werden soll, dass der höchstmögliche Wert für das Produkt P erreicht wird.

Bei der Isomerisierung von Mischungen aus Cs- und Cs-Paraffinen über Katalysatoren, welche ein oder mehrere Edelmetalle aus der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente auf einem Trägermaterial enthalten, ist ein bestimmter Mindestwert für das Molverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenwasserstoffzufuhr erforderlich, um eine schnelle Katalysatordesaktivierung zu verhindern. Dieses Molverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenwasserstoffzufuhr, das bei der Isomerisie-rungsreaktion angewendet wird, wird nachstehend mit A bezeichnet. Im Hinblick auf die mit einer Gasrezirkulierung verbundenen Betriebskosten ist es zweckmässig, die Isomerisierung bei einem möglichst niedrigen Wert für das Molverhältnis A durchzuführen. Der niedrigste Wert, der für eine Isomeri-sierungsreaktion noch praktisch angewendet werden kann, bestimmt sich nach der Stabilität des eingesetzten Katalysators.

Im Rahmen eines ausgedehnten Forschungsprogramms wurden Versuche durchgeführt, um die Oktanzahl von Benzinfraktionen zu erhöhen, die Cs- und Ce-Kohlenwasserstoffe enthalten und die vorstehend angegebene Zusammensetzung hatten, wobei die Isomerisierung bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Anwesenheit von Wasserstoff über einem

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Festbettkatalysator durchgeführt wurde und der Katalysator ein oder mehrere Edelmetalle der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente auf einem Mordenit als Trägermaterial enthielt. Dabei wurde zunächst gefunden, dass diese Katalysatoren eine so hohe Stabilität aufweisen, dass sie auch noch gut bei Werten für A unterhalb 1,0 angewendet werden können. In der Praxis ist bei Einsatz dieser Katalysatoren 0,5 etwa der niedrigste Wert, den das Molverhältnis A aufweisen kann. Im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Betriebskosten für eine Gasre-zirkulierung werden daher Molverhältnisse A im Bereich von mindestens 0,5 und bis höchstens 1,0 bei diesen Katalysatoren angewendet, wobei man sich dem Wert von 0,5 so weit als möglich annähert, wenn nicht wichtige Gründe dafür vorliegen sollten, einen Wert für A von mehr als 1,0 zu wählen. Im Verlauf der durchgeführten Untersuchungen wurde weiterhin gefunden, dass bei einem vorgegebenen Wert für die Raumgeschwindigkeit und den Gesamtdruck für jedes Einsatzmaterial ein spezifischer Wert für A existiert, der nachstehend mit AM bezeichnet wird, bei welchem in Abhängigkeit von der angewendeten Temperatur das Produkt P einen Maximalwert erreicht, der nachstehend mit PM bezeichnet wird. Der höchste Wert für das Produkt P, der bei vorgegebener Raumgeschwindigkeit und vorgegebenem Gesamtdruck bei einem Molverhältnis A = 0,5 erreicht werden kann, wird nachstehend als P0,5 bezeichnet. Im Hinblick auf die bereits mehrfach erwähnten Betriebskosten für die Gasrezirkulierung ist die Anwendung eines Molverhältnisses A von mehr als 1,0 und höchstens entsprechend einem Wert Am nur dann wirtschaftlich attraktiv, wenn der höchste erreichbare Wert für das Produkt P, der nachstehend mit Pa bezeichnet wird, bei der vorgegebenen Raumgeschwindigkeit und vorgegebenem Gesamtdruck und bei dem betreffenden Wert für das Molverhältnis A so hoch liegt, dass die beiden nachstehenden Bedingungen erfüllt sind:

PA - P0,5 ^ 0,3 und PA - P0,5 ^ 3/4(Pm - P0,5)

Es wurde weiterhin gefunden, dass die beiden vorstehenden Bedingungen nur befriedigt werden können, wenn AM einen Wert von mindestens 2,24 hat und wenn A in Abhängigkeit von Am in der nachstehenden Weise ausgewählt wird: (a) wenn AM einen Wert von mindestens 2,24 hat, aber kleiner als 2,40 ist, dann soll A der Bedingung AM ^ A ^ 2265 • AM ~8,6 entsprechen,

(b) wenn AM einen Wert von mindestens 2,40 hat, dann soll A der Bedingung AM ^ A ^ 0,5 AM entsprechen.

In den Fällen, wo AM kleiner als 2,24 ist, wird für A vorzugsweise ein Wert von mindestens 0,5 und höchstens 1,0 gewählt.

Die vorstehend angegebene Grösse AM wird dabei durch die nachstehende Formel definiert

Kohlenwasserstoffe enthält und zu mehr als 10 Gewichtsprozent aus Cs-Paraffinen, zu mehr als 10 Gewichtsprozent aus Cs-Paraffinen und zu mehr als 90 Gewichtsprozent aus Cs- und Cs-Paraffinen sowie zu weniger als 2 Gewichtsprozent aus Ben-5 zol besteht, bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Gegenwart von Wasserstoff mit dem festen Bett eines Katalysators kontaktiert wird, der ein oder mehrere Edelmetalle aus der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente auf einem Mordenit-Trägermaterial enthält, wobei ein Molverhältnis A io von Wasserstoff zur Zuspeisung angewendet wird, welches zu einer Standardgrösse AM, die wie folgt definiert ist

Am —

340 • B0'4 • C4 • (1-3D) 1 + 100 C4

B = Gewichtsanteil der Cs-Paraffine in der Zufuhr, berechnet auf die Gesamtmenge an Cs- und Cs-Paraffinen,

C =

85 - 10,5 • B - E 22(1 + B)

Am —

340 • B04 • C4 -(1-3D) 1 + 100 C4

in welcher die einzelnen Grössen die folgende Bedeutung haben: B = Gewichtsanteil der Cs-Paraffine in der Zufuhr, berechnet auf die Gesamtmenge an Cs- und Cs-Paraffinen;

C =

85 - 10,5 • B - E 22(1 + B)

D = Gewichtsanteil der anderen Bestandteile der Zufuhr, ausser den Cs- und C6-Paraffinen und

E = Oktanzahl der Summe aus Cs- und Cs-Paraffinen in der Zufuhr.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Erhöhung der Oktanzahl einer leichten Benzinfraktion ist daher dadurch gekennzeichnet, dass eine Cs- und Cs-Kohlenwasserstoffe enthaltende Benzinfraktion, welche unverzweigte paraffinische

D = Gewichtsanteil der anderen Bestandteile der Zufuhr, ausser den Cs- und Cs-Paraffinen,

E = Oktanzahl der Summe aus Cs- und Cs-Paraffinen in der 25 Zufuhr,

in den folgenden Beziehungen steht:

(a) wenn ÂM einen Wert kleiner als 2,24 hat, soll der Wert für A mindestens 0,5 und höchstens 1,0 betragen;

(b) wenn AM einen Wert von mindestens 2,24, aber kleiner 3o als 2,40 hat, soll der Wert für A grösser als 1,0 sein und ausserdem der Bedingung AM^A^2265 • AM~8,6 entsprechen;

(c) wenn AM einen Wert von mindestens 2,40 hat, soll der Wert für A grösser als 1,0 sein und ausserdem der Bedingung Am^A^0,5 Am entsprechen.

35 Wenn im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens eine Kohlenwasserstoffzufuhr mit einer solchen Zusammensetzung eingesetzt wird, dass der Wert für AM kleiner als 2,24 ist, dann wendet man vorzugsweise ein Molverhältnis A an, welches kleiner als 0,75 ist.

"o Das erfindungsgemässe Verfahren wird bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Anwesenheit von Wasserstoff über einem Katalysator durchgeführt. Geeignete Reaktionsbedingungen hierfür sind Temperaturen im Bereich von 150 bis 300 °C, Drucke im Bereich von 3 bis 50 bar und Raumgeschwin-« digkeiten im Bereich von 0,5 bis 10 kg Zufuhr j e kg Katalysator je Stunde. Bevorzugt wird die Isomerisierungsreaktion unter den folgenden Bedingungen durchgeführt: Temperatur im Bereich von 230 bis 280 °C, Druck im Bereich von 10 bis 40 bar und Raumgeschwindigkeit im Bereich von 1,0 bis 5,0 kg Zufuhr so je kg Katalysator je Stunde.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird ein Katalysator eingesetzt, welcher ein oder mehrere Edelmetalle aus der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente auf einem Mordenit-Trägermaterial enthält. Dabei wird als Trägermate-55 rial Mordenit in der H-Form bevorzugt, worunter ein Mordenit verstanden wird, bei dem die ursprünglich vorhandenen Metallkationen durch Wasserstoffionen ersetzt worden sind. Dieses Ersetzen von Metallkationen durch Wasserstoffionen kann geeigneterweise erfolgen, indem man den Mordenit mit einer 60 Säure oder einer Ammoniumverbindung behandelt. Vorzugsweise wird der Mordenit nacheinander mit einer wässrigen Lösung einer Säure, insbesonere Salzsäure, und einer wässrigen Lösung einer Ammoniumverbindung, insbesondere Ammoniumnitrat, behandelt. Gemäss einer weiteren bevorzug-65 ten Ausführungsform kann die Säurebehandlung oder die Behandlung mit der Ammoniumverbindung oder beide Behandlungen mehrere Male angewendet werden. Nach der Behandlung mit der Ammoniumverbindung liegt der Mordenit

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in der Ammoniumform vor. Durch Calcinieren eines solchen Ammoniummordenits werden die durch die Behandlung eingelagerten Stickstoffatome entfernt, und der Mordenit wird dann in der H-Form erhalten.

Als Edelmetalle der Gruppe VIII können beispielsweise s Platin, Palladium, Rhodium, Ruthenium, Iridium und Osmium verwendet werden. Vorzugsweise wird jedoch als aktive Komponente Platin eingesetzt. Gewünschtenfalls kann der Katalysator auch zwei oder mehr Edelmetalle aus der Gruppe VIII enthalten. Die Menge an Edelmetallen der Gruppe VIII auf 10 dem fertigen Katalysator beträgt vorzugsweise 0,01 bis 5 Gewichtsprozent und insbesondere 0,1 bis 1,5 Gewichtsprozent.

Die Edelmetalle können mittels bekannter Techniken auf das Mordenit-Trägermaterial aufgebracht werden, beispiels- 15 weise durch Imprägnieren, durch Ionenaustausch oder durch eine Fällungsreaktion. Vorzugsweise werden die Edelmetalle der Gruppe VIII aus einer wässrigen Lösung auf den Mordenit aufgebracht, in welcher die Metalle in kationischer Form vorliegen. Besonders bevorzugt sind dabei ammoniakalische Lösun- 20 gen, in denen die Edelmetalle der Gruppe VIII als kationische Komplexe enthalten sind. Die bei dem erfindungsgemässen Verfahren eingesetzten Katalysatoren brauchen nicht nur aus dem Mordenit-Trägermaterial zu bestehen, sondern es können auch Mischungen aus Mordenit und inerten Bindematerialien 25 verwendet werden.

Die Erfindung wird durch das nachstehende Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Ausführungsbeispiel 30

(a) Herstellung eines Platin-Mordenit-Katalysators in der H-Form

Eine Mischung aus 20 g pulverförmigem Natriummordenit und 200 ml einer 1,5-N-Lösung von Salzsäure wird 1 Stunde lang unter Rückfluss erhitzt. Der Feststoff wird dann abfiltriert 35 und mit Wasser gewaschen. Anschliessend wird der Feststoff 1 Stunde lang mit 200 ml einer 1,0-molaren Lösung von Ammoniumnitrat unter Rückfluss zum Sieden erhitzt. Diese Behandlung mit Ammoniumnitrat wird zweimal wiederholt, und zwar jedes Mal mit einer frischen Ammoniumnitratlösung. Nach jeder 40 Behandlung wird der Feststoff abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Schliesslich wird der Feststoff mit 100 ml einer wässrigen Lösung vermischt, welche 0,07 g Pt(NH3)4Clz enthält, und diese Mischung wird 2 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Schliesslich filtriert man den Feststoff ab, trocknet ihn bei 45 120 °C, pelletisiert ihn uner einem Druck von 501 und mahlt ihn. Eine Fraktion des Mahlgutes mit einem Teilchendurchmesser im Bereich von 0,2 bis 0,6 mm wird abgesiebt. Diese abgesiebte Fraktion wird 3 Stunden lang bei 500 °C calciniert, und dadurch wird die H-Form des mit Platin beladenen Mordenits als Kata- 50 lysator erhalten.

(b) Erhöhung der Oktanzahl von leichten Benzinfraktionen

In einem zylindrischen Reaktor, welcher mit einem Festbett aus dem gemäss (a) hergestellten Katalysator gefüllt ist, wird 55 eine Anzahl von Isomerisierungsversuchen an 9 verschiedenen leichten Benzinfraktionen zwecks Erhöhung der Oktanzahl durchgeführt, die Cs- und Cs-Kohlenwasserstoffe enthalten (Zufuhr I bis IX). Alle Isomerisierungsversuche werden bei einem Druck von 15 bar und einer Raumgeschwindigkeit von 6o kg- kg_1h_1 durchgeführt. Mit Ausnahme der Zufuhr V, welche ausser Cs-und Ce-Paraffinen auch noch 6,5 Gewichtsprozent anderer nicht-aromatischer Kohlenwasserstoffe enthielt, bestanden alle anderen Zufuhren ausschliesslich aus C5- und Cs-Paraffinen. Mit jeder der Kohlenwasserstoffzufuhrmaterialien I bis IX wurde ein Isomerisierungsversuch bei einem Molverhältnis Wasserstoff zu Zufuhr von 0,5 und bei einer solchen Temperatur durchgeführt, dass der bei diesem Wert für A höchstmögliche Wert von P erreicht wurde, der nachstehend mit P0,5 bezeichnet wird (vgl. Versuche Nr. 1 bis 9). Auf diese Weise wurde für jede einzelne Zufuhr der dazugehörige Wert Po,5 festgestellt. Mittels der experimentell bestimmten Werte für B und E, dem nach der nachstehenden Formel berechneten Wert für C

C =

85-10,5 • B-E 22(1+B)

und dem Wert für D, der bei allen Zufuhren mit Ausnahme der Zufuhr V den Wert 0 hatte und nur für die Zufuhr V 0,065 betrug, wurde für jede einzelne Kohlenwasserstoffzufuhr I bis IX der Wert für die Grösse Am mittels der nachstehenden Formel berechnet:

Am —

340 • B0'4 • C4 • (1-3D) 1 + 100C4

Mit allen Kohlenwasserstoffzufuhren I bis IX wurden ausserdem Isomerisierungsversuche bei einem Molverhältnis Wasserstoff zu Zufuhr entsprechend der Grösse AM und einer solchen Temperatur durchgeführt, dass der bei diesem Wert für A höchstmögliche Wert für das Produkt P erreicht wurde, wobei dieser erreichte Wert nachstehend mit PM bezeichnet wird (vgl. Versuche 10 bis 18). Auf diese Weise konnte für jede Kohlen-wasserstoffzufuhr der dazugehörige Wert für PM bestimmt werden. Die Differenz der Werte PM und P0,s entspricht der maximal möglichen Wertverbesserung für das Produkt P, die bei Anwendung eines Molverhältnisses A erreicht werden kann, welches dem Wert AM entspricht. Der Wert, welchen A mindestens haben muss, um die nachstehenden beidën Bedingungen zu erfüllen PA - P0i5 ^ 0,3 und PA - Po,5 ^ 3/4(PM - P0i5) wurde in Abhängigkeit von dem für AM gefundenen Wert mit den nachstehenden Formeln berechnet:

A ^ 2265- Am-8-6 (wenn 2,40 > AM ^ 2,24), und A ^ 0,5 • AM (wenn AM^ 2,40).

Für jede Kohlenwasserstoffzufuhr I bis IX wurden ausserdem drei weitere Isomerisierungsversuche bei einem Molverhältnis Wasserstoff zu Zufuhr von 1,0 (vgl. Versuche 19bis 27), bei entsprechendem Molverhältnis von 1,5 (vgl. Versuche 28 bis 36) und bei einem entsprechenden Molverhältnis von 3,0 (vgl. Versuche 37 bis 45) bei einer solchen Temperatur durchgeführt, dass der bei dem entsprechenden Wert von A höchstmögliche Wert für P erreicht wurde, der nachstehend mit PA bezeichnet wird. Der Unterschied zwischen PA und P0rs entspricht der Wertsteigerung für das Produkt P, welche bei dem betreffenden Versuch erreicht werden kann.

Die bei den Versuchen erhaltenen Ergebnisse sowie die Werte für B, C E und AM für die einzelnen Kohlenwasserstoffzufuhren I bis IX sind in der nachstehenden Tabelle zusammen-gefasst.

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Tabelle

Zuspeisung ï îï ïïï IV V VI VÏÏ VÏÏÎ IX

B

0,20

0,50,

0,50

0,80

0,48

0,50

0,80

0,50

E

56,5

46,8

54,7

37,1

68,5

64,2

64,9

60,5

68,3

C

1,000

0,998

0,759

0,997

0,352

0,471

0,295

0,583

0,347

AM

1,77

2,55

2,50

3,08

1,23

2,14

1,34

2,37

1,52

Po,5

78,41

73,85

75,55

69,56

76,73

74,96

72,63

74,67

76,82

Pm

78,58

74,40

75,91

70,57

76,81

75,23

72,67

75,02

76,87

Pm-Po.5

0,17

0,55

0,36

1,01

0,08

0,27

0,04

0,35

0,05

3/4(PM-P0,5)

0,13

0,41

0,27

0,76

0,06

0,20

0,03

0,26

0,04

2265-Am-8,6

1,36

0,5 • Am

1,28

1,25

1,54

Versuche mit A =

1,0

Versuch Nr.

19

20

21

22

23

24

25

26

27

Pa

78,55

74,01

75,64

70,01

76,78

74,99

72,64

74,71

76,85

Pa-Po,5

0,14

0,16

0,09

0,45

0,05

0,03

0,01

0,04

0,03

Versuche mit A =

1,5

Versuch Nr.

28

29

30

31

32

33

34

35

36

Pa

78,57

74,35

75,88

70,21

76,78

75,21

72,64

74,98

76,87

P a~P 0,5

0,16

0,50

0,33

0,65

0,05

0,25

0,01

0,31

0,05

Versuche mit A =

3,0

Versuch Nr.

37

38

39

40

41

42

43

44

45

Pa

78,39

74,33

75,88

70,54

76,34

75,15

72,42

74,97

76,73

P a~P 0,5

-0,02

0,48

0,33

0,98

-0,39

0,19

-0,21

0,30

-0,09

Bezüglich der insgesamt durchgeführten Versuche Nr. 1 bis Erfindungsgemässe Versuche Nr. 19,23 bis 25 und 27 (Molver-45 kann darauf hingewiesen werden, dass es sich bei den Versu- hältnis A = 1,0)

chen 1,5 bis 7,9,11 bis 13,17,19,23 bis 25,27,29,30,35 und 40 Alle diese Versuche wurden mit einer Zufuhr entsprechend um erfindungsgemässe Versuche handelt, während die anderen 35 AM<2,24 durchgeführt und dabei auch der nachstehenden Versuche nur zum Vergleich dienen. Bedingung entsprochen: 1,0 ^ AM ^ 0,5.

Erfindungsgemässe Versuche Nr. 1,5 bis 7 und 9 (Molverhältnis Vergleichsversuche Nr. 20 bis 22 (Molverhältnis A = 1,0) A = 0,5). Diese Versuche wurden mit einer Zufuhr entsprechend

Alle Versuche wurden mit einer Zufuhr entsprechend einer 40 AM>2,40 durchgeführt, wobei aber die nachstehende Bedin-Zusammensetzung AM < 2,24 durchgeführt, wobei auch die gung nicht befriedigt werden konnte: A^ 0,5 • AM- Bei diesen Bedingung 1,0 ^ A ^ 0,5 erfüllt war. Versuchen war ausserdem die Differenz PA - P0,5 kleiner als der nachstehenden Bedingung entspricht: 3A CPM-Po,5)- Ausser-Vergleichsversuche 2 bis 4 (Molverhältnis A = 0,5) dem war bei den Versuchen Nr. 20 und 21 die Differenz PA-Po,5

Alle Versuche wurden mit einer Zufuhr mit einem Wert Am. 45 kleiner als 0,3.

> 2,40 durchgeführt, wobei aber die Bedingungen A ^ 0,5 AM

nicht erfüllt werden konnte. Vergleichsversuch Nr. 26 (Molverhältnis A = 1,0)

Dieser Versuch wurde mit einer Zufuhr entsprechend Vergleichsversuch 8 (Molverhältnis A = 0,5) 2,40> Am>2,24 durchgeführt, wobei aber die nachstehende

Bei diesem Versuch wurde eine Zufuhr entsprechend 2,40 > 50 Bedingung nicht befriedigt werden konnte: A ^ 2265 • AM-8'6. Am > 2,24 eingesetzt, wobei aber die nachstehende Bedingung Bei diesem Versuch war ausserdem die Differenz Pa-Po,5 klei-nicht erfüllt werden konnte: A ^ 2265 • AM-8'6. ner als 0,3, und ausserdem war diese Differenz auch kleiner als der nachstehenden Beziehung entspricht: 3/4(PM-P0,5).

Vergleichsversuche 10,14 bis 16 und 18 (Molverhältnis A =

Am) 55 Vergleichsversuche Nr. 28,32 bis 34 und 36 (Molverhältnis A =

In diesen Versuchen konnte mit einer Zufuhr AM<2,24 die 1,5)

nachstehende Bedingung nicht erfüllt werden: A ^ 1,0. Diese Versuche wurden alle mit einer Zufuhr entsprechend

Am<2,24 durchgeführt, wobei die nachstehende Bedingung Erfindungsgemässe Versuche Nr. 11 bis 13 (Molverhältnis A = nicht befriedigt werden konnte: A ^ 1,0. Am) 60

Alle Versuche wurden mit einer Zufuhr entsprechend AM > Erfindungsgemässe Versuche Nr. 29 und 30 (Molverhältnis A = 2,40 durchgeführt, wobei die nachstehende Bedingung erfüllt 1,5).

werden konnte: AM ^ A^ 0,5 • AM- Alle diese Versuche wurden mit einer Zufuhr entsprechend

Am > 2,40 durchgeführt, wobei die nachstehende Bedingung Erfindungsgemässer Versuch Nr. 17 (Molverhältnis A = AM) 65 befriedigt werden konnte: Am ^ A ^ 0,5 • Am- Bei allen diesen Es wurde eine Zufuhr entsprechend 2,40 > AM > 2,24 eingesetzt Versuchen war ausserdem die Differenz Pa~Po,5 grösser als 0,3, und damit auch die nachstehende Bedingung erfüllt: AM ^A ^ und ausserdem war diese Differenz auch grösser als der nach-2265 • Am~8'6. stehenden Beziehung entspricht: 3/4(PM-Po,5)-

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6

Vergleichsversuch Nr. 31 (Molverhältnis A = 1,5)

Bei diesem Versuch wurde eine Zufuhr entsprechend AM > 2,40 eingesetzt, wobei aber die nachstehende Beziehung nicht befriedigt werden konnte: AM ^ 0,5 • AM. Ausserdem war bei diesem Versuch die Differenz Pa-Po,s kleiner als der Bedingung 5 3/4(Pm-P0,5) entspricht.

Erfindungsgemässer Versuch Nr. 35 (Molverhältnis A = 1,5) Dieser Versuch wurde mit einer Zufuhr entsprechend der nachstehenden Bedingung durchgeführt 2,40>AM>2,24, wobei io auch die nachstehende Bedingung befriedigt werden konnte: AM ^ A ^ 2265 • Am-8'6. Bei diesem Versuch war die Differenz Pa-Po,5 grösser als 0,3, und ausserdem war diese Differenz auch grösser als der nachstehenden Bedingung entspricht:

3/4(PM-P05). 15

Vergleichsversuche Nr. 37,41 bis 43 und 45 (Molverhältnis A = 3,0)

Diese Versuche wurden mit einer Zufuhr entsprechend Am<2,24 durchgeführt, wobei aber die nachstehende Bedin- 20

gung nicht befriedigt werden konnte: Am ^ 1,0.

Vergleichsversuche Nr. 38 und 39 (Molverhältnis A = 3,0)

Diese Versuche wurden mit einer Zufuhr entsprechend AM > 2,40 durchgeführt, wobei aber die nachstehenden Bedingungen nicht befriedigt werden konnten: A ^ AM.

Erfindungsgemässer Versuch Nr. 40 (Molverhältnis A = 3,0) Für diesen Versuch wurde eine Zufuhr mit AM > 2,40 verwendet und damit die nachstehende Bedingung erfüllt: AM ^A ^ 0,5 AM. Bei diesem Versuch war ausserdem die Differenz PA-P0>5 grösser als 0,3 und ausserdem hatte die Differenz einen grösseren Wert als der nachstehenden Beziehung entspricht: 3/4(PM-Po.5).

Vergleichsversuch Nr. 44 (Molverhältnis A = 3,0)

Dieser Versuch wurde mit einer Zufuhr entsprechend der nachstehenden Bedingung durchgeführt 2,40> AM>2,24, wobei aber das Erfordernis A^Am nicht befriedigt werden konnte.

Claims

627 208 PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Erhöhung der Oktanzahl einer leichten Benzinfraktion, dadurch gekennzeichnet, dass eine Cs- und Có-Kohlenwasserstoffe enthaltende Benzinfraktion, welche unverzwéigte paraffinische Kohlenwasserstoffe enthält und zu mehr als 10 Gewichtsprozent aus Cs-Paraffinen, zu mehr als 10 Gewichtsprozent aus C6-Paraffinen und zu mehr als 90 Gewichtsprozent aus Cs- und Cs-Paraffinen sowie zu weniger als 2 Gewichtsprozent aus Benzol besteht, bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Gegenwart von Wasserstoff mit dem festen Bett eines Katalysators kontaktiert wird, der ein oder mehrere Edelmetalle aus der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente auf einem Mordenit-Trägermaterial enthält, wobei ein Molverhältnis A von Wasserstoff zu Zuspeisung angewendet wird, welches zu einer Standardgrösse AM, die wie folgt definiert ist: Am — 340 • B04 • C4 • (1 - 3D)

1 + 100 C4

B = Gewichtsanteil der Ce-Paraffine in der Zufuhr, berechnet auf die Gesamtmenge an Cs- und Cs-Paraffinen,

C =

85 - 10,5 • B - E 22(1+ B)

dass ein Katalysator eingesetzt wird, der 0,01 bis 5 Gewichtsprozent und vorzugsweise 0,1 bis 1,5 Gewichtsprozent einer oder mehrerer Edelmetalle der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 45 dass eine Zufuhr mit einer solchen Zusammensetzung eingesetzt wird, dass die Grösse AM einen Wert unter 2,24 hat, und dass bei einem Wert für A unterhalb 0,75 gearbeitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Temperatur im Bereich von 150 bis 300 °C, 50 vorzugsweise von 230 bis 280 °C, bei einem Druck im Bereich von 3 bis 50 bar, vorzugsweise von 10 bis 40 bar, und bei einer stündlichen Gewichts-Raumgeschwindigkeit im Bereich von

0,5 bis 10 kg Zufuhr/kg Katalysator/h, vorzugsweise von 1,0 bis 5,0 kg Zufuhr/kg Katalysator/h, gearbeitet wird. 55

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysatorträgermaterial ein Mordenit in der H-Form eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

dass ein Mordenit-Trägermaterial in der H-Form eingesetzt 60 wird, das durch Behandlung mit einer wässrigen Lösung einer Säure, vorzugsweise Salzsäure, und anschliessende Behandlung mit einer wässrigen Lösung einer Ammoniumverbindung, vorzugsweise von Ammoniumnitrat, hergestellt worden ist, wobei die Behandlung mit der Säure und/oder mit der Lösung einer 65 Ammoniumverbindung ein oder mehrere Male wiederholt werden kann.

5 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Katalysator eingesetzt wird, der als Edelmetall Platin enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Katalysator eingesetzt wird, der durch Aufbringen "> des Edelmetalls der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente auf das Mordenit-Trägermaterial mittels einer wässrigen Lösung erhalten worden ist, welche das oder die Edelmetalle als Kationen, vorzugsweise in Form von Kationenkomplexen in einer ammoniakalischen Lösung, enthält.

D = Gewichtsanteil der anderen Bestandteile der Zufuhr, ausser den Cs- und Ce-Paraffinen

E = Oktanzahl der Summe aus Cs- und Cs-Paraffinen in der 30 Zufuhr in den folgenden Beziehungen steht:

(a) wenn AM einen Wert kleiner als 2,24 hat, soll der Wert für A mindestens 0,5 und höchstens 1,0 betragen;

(b) wenn AM einen Wert von mindestens 2,24 aber kleiner als 2,40 hat, soll der Wert für A grösser als 1,0 sein und ausser- 35 dem der Bedingung

Am^A^2265-AM-86

entsprechen;

(c) wenn AM einen Wert von mindestens 2,40 hat, soll der 40 Wert für A grösser als 1,0 sein und ausserdem der Bedingung

Am =^A äb 0,5 AM

entsprechen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,