DE1199910B - Katalytisches Regenerativ-Hydroformierungsverfahren - Google Patents
Katalytisches Regenerativ-HydroformierungsverfahrenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
ClOg
Deutsche KL: 23 b-1/04
Nummer: 1199 910
Aktenzeichen: A 35551IV d/23 b
Anmeldetag: 12. September 1960
Auslegetag: 2. September 1965
Die Erfindung betrifft ein katalytisches Regenerativ-Hydroformierungsverfahren
zur Verbesserung der Schwerbenzinbeschickung auf Octanzahlen über 95 CFR-R, unverbleit, bei einer Temperatur zwischen
420 und 570° C und bei Drücken unter etwa 35 atü, in Gegenwart von rückgeführtem Wasserstoff
und einem halogenidhaltigen, auf einem Träger niedergeschlagenen Platinkatalysator in einem Multireaktorsystem
mit einem Schwenkreaktor zur periodischen Regenerierung des Katalysators durch Kontakt
mit sauerstoffhaltigem Gas und mit einer Trennvorrichtung zur Trennung von wasserstoffreichem
Gas von einem Kohlenwasserstoffprodukt, wobei wenigstens ein Teil des abgetrennten wasserstoffreichen
Gases in die Betriebsreaktoren zurückgeführt wird.
Beim Reformieren von Schwerbenzin unter Verwendung von halogenhaltigen Platinkatalysatoren auf
Trägern, wie z. B. 0,1 bis 2 Gewichtsprozent Platin und etwa 0,05 bis 2 Gewichtsprozent Halogen, üblicherweise
Fluorid oder Chlorid, auf einem aluminiumoxydhaltigen Träger, wurde die Wasserzugabe
bisher als eine Methode zur Unterdrückung der hydrierenden Spaltung und daher zur Erhöhung
der Ausbeute angesehen, wie z.B. aus der USA.-Patentschrift 2 642383 hervorgeht. Diese Unterdrückung
der hydrierenden Spaltung ging außerdem über die bloße Halogenentfernung hinaus. Mit dem
Aufkommen regenerativer Hydroformierungsverfahren, wie z. B. dem Ultraformierungsverfahren, das in
»Petroleum Engineer«, BandXXVL Nr. 4, April 1954, Seiten 0 bis 35, beschrieben ist, die geringe Drücke,
d. h. weniger als etwa 28 atü, verwenden, um Reformate mit sehr hoher Octanzahl über etwa 95 zu
erhalten, wurden unerwartete Wirkungen auf Grund der Anwesenheit selbst geringfügiger Mengen von
Wasser gefunden. Es wurde auch gefunden, daß die üblichen, in nicht regenerativen Reformierungssystemen
zur Regelung des Wassergehalts, z. B. zur Trocknung von Schwerbenzin oder Kreislaufgas, verwendeten
Verfahren beim regenerativen Reformieren nicht wirksam sind.
Nach der deutschen Patentschrift 965 147 soll bei einem Wirbelschichthydroformierungsverfahren bei
Verwendung von Molybdänoxyd/Zinkspinellkatalysatoren das Umlaufgas weniger als 0,5 Volumprozent
Wasser enthalten. Aus der deutschen Auslegeschrift 1006164 bzw. der entsprechenden britischen Patentschrift
794 650 oder der französischen Patentschrift 1148 902 sind Versuche mit Wassergehalten
zwischen 0,01 und 0,03 Volumprozent, entsprechend etwa 0,015 bis 0,045 Gewichtsprozent der Schwer-Katalytisches
Regenerativ-Hydroformierungsverfahren
Regenerativ-Hydroformierungsverfahren
Anmelder:
American Oil Company,
Texas, Tex. (V. St. A.)
ίο Vertreter:
Dr. F. Zumstein,
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann
und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,
Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4
Als Erfinder benannt:
Manford Ray Haxton, Texas, Tex.;
ao Walker Francis Johnston jun., La Marque, Tex.; Karl Albert Muller jun.,
Houston, Tex. (V. St. A.)
Manford Ray Haxton, Texas, Tex.;
ao Walker Francis Johnston jun., La Marque, Tex.; Karl Albert Muller jun.,
Houston, Tex. (V. St. A.)
benzinbeschickung, bekanntgeworden, wonach ein gleichmäßiger Ausbeuteanstieg beim Absinken des
Wassergehaltes verbunden mit einem entgegengesetzten Abfall der Octanzahl stattfindet, wobei in bestimmten
Fällen sogar ein Wasserzusatz empfohlen wird. Überraschenderweise wurde jedoch jetzt gefunden,
daß die Grenze von 0,01 Gewichtsprozent, bezogen auf Schwerbenzinbeschickung, die obere
Grenze darstellt, unterhalb der ein unerwartet scharfer, plötzlicher Anstieg der Ausbeute eintritt. Die
Verbesserung der Ausbeute an Reformat ist gering, wenn der Wassergehalt auf etwa 0,01 Gewichtsprozent
vermindert wird. Unter dieser Menge wird außer der auf ein Minimum herabgesetzten Verringerung
des Halogengehalts und der Erzielung maximaler Ausbeuten an Reformat und Octanpotential, durch
die besonders trocken ausgeführte Verfahrensweise gemäß der Erfindung beim Ölkreislauf die Geschwindigkeit
der Abnahme an Katalysatoroberfläche beim Regenerierungskreislauf kaum beeinflußt. Die Zahl
der Regenerierungen, die mit dem Katalysator durchgeführt werden und die Gesamtlebensdauer des Katalysators
werden daher außerordentlich vergrößert.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verbesserung der Schwerbenzinbeschickung auf Octanzahlen
über 95 CFR-R, unverbleit, bei einer Temperatur
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zwischen 420 und 570° C und bei Drücken unter etwa 35 atü, in Gegenwart von rückgeführtem Wasserstoff
und einem halogenidhaltigen, auf einem Träger niedergeschlagenen Platinkatalysator in einem
Multireaktorsystem mit einem Schwenkreaktor zur periodischen Regenerierung des Katalysators durch
Kontakt mit sauerstoffhaltigem Gas und mit einer Trennvorrichtung zur Trennung von wasserstoffreichem
Gas von einem Kohlenwasserstoffprodukt, wobei wenigstens ein Teil des abgetrennten wasserstoffreichen
Gases in die Betriebsreaktoren zurückgeführt wird, besteht darin, daß das Wasser und die
unter den Reaktionsbedingungen wasserbildenden Substanzen aus dem System entfernt werden, um in
dem Ausflußstrom aus dem Reaktorende einen Gesamtwassergehalt von unter 0,01'%, bezogen auf das
Gewicht des Schwerbenzins, zu gewährleisten.
Die Messung des Wassergehalts des aus dem letzten Betriebsreaktor austretenden Materials stellt eine
günstige Methode zur Feststellung des Wassergehalts im Reaktionssystem dar.
Die neue Verfahrensweise wirkt in einer Kombination von Beschickungsmaterialtrockner, Kreislaufgastrockner,
Regenerationsgastrockner und Wäschern zur Entfernung von Kohlenoxyden aus dem Abgas, das zum Verschließen der Reaktorumschaltventile
verwendet wird. Besonders wichtig sind beim erfindungsgemäßen Verfahren die Trocknung des
Schwerbenzinbeschickungsmaterials zur Verringerung des Wassergehalts, vorzugsweise unter etwa 0,002%,
bezogen auf das Beschickungsmaterial, und die Trocknung des abgetrennten wasserstoffreichen
Gases aus der Trennvorrichtung zur Senkung des Wassergehalts wenigstens unter eine Menge, die
einem Taupunkt von —34° C bei Atmosphärendruck entspricht sowie die Trocknung des Katalysatorregenerationsgases
unter einen Wassergehalt, der einem Taupunkt von 66° C bei Atmosphärendruck
entspricht und das Waschen des zum Verschließen der Reaktorumschaltventile verwendeten Abgases zur
Abtrennung von sauerstoffhaltigen Regenerationsgasen.
Zur Trocknung des Beschickungsmaterials wird es vorgezogen, das Schwerbenzin in flüssigem Zustand
mit einem üblichen festen Trockenmittel, wie z.B. Kieselsäuregel, aktiviertem Aluminiumoxyd (Bauxit),
Ultrafiltern oder wasserfreiem Calciumsulfat, zu trocknen. Dieses Adsorptionstrockenmittel wird üblicherweise
von einem Wasserzusammenballer ergänzt, um mitgerissenes Wasser aus dem Schwerbenzin
zu entfernen, bevor dieses der Trockenvorrichtung zugeführt wird. Nach der Trockenvorrichtung
wird der Wassergehalt des Schwerbenzins noch weiter vermindert, indem Wasser daraus mit einer
gewissen Menge von wasserstoffreichem Trennvorrichtungsgas entfernt wird, das auch wenigstens
intermittierend, wie es anschließend beschrieben wird, getrocknet wurde.
Zur Trocknung von wasserstoffreichem Trennvorrichtungsgas, das in den Kreislauf zurückgebracht
und abgestreift werden soll, wird das Gas normalerweise einem üblichen festen Trockenmittel, wie z. B.
Kieselsäuregel, Bauxit oder wasserfreiem Calciumsulfat, zugeführt. Zur Verminderung des Feuchtigkeitsgehalts
der Regenerationsgase können ebenfalls feste Trockenmittel, wie die oben erwähnten, verwendet
werden. Im allgemeinen wird aber an Stelle des Trockenmittels oder zusätzlich zu demselben, ein
Sprühturm mit kaltem Wasser dazu verwendet, den Taupunkt der Regenerationsgase unter etwa 66° C,
und vorzugsweise auf wenigstens etwa 38° C zu senken. Das Trocknen der Regenerationsgase ist besonders
wichtig, wenn diese in den Kreislauf zurückgebracht werden sollen. Zur Entfernung von Kohlenoxyden
aus dem zum Verschließen der Reaktorumschaltventile verwendeten Abgase, kann eine beliebige
bekannte Verfahrensweise benutzt werden, wie z. B. Behandeln mit aktiver Holzkohle oder vorzugsweise
Behandeln des Abgases mit einer wäßrigen Äthanolaminlösung, wobei das Behandeln des Abgases
vorzugsweise unter etwa 66° C, z. B. bei etwa 38° C ausgeführt wird, um das Wasser auszukondensieren.
In den folgenden Beispielen wird im einzelnen beschrieben, daß einzig bei regenerativen Hydroformierungssystemen
mehrere Ursachen für Wassererzeugung vorhanden sind, die in nicht regenerativen Systemen nicht vorkommen. Dazu gehört das Wasser,
das durch Reduktion von Kohlenoxyden über dem Platinkatalysator erzeugt wird; die Kohlenoxyde
kommen in dem Abgas vor, das zum Verschließen der Reaktorumschaltventile verwendet wird. Es dringt
immer eine ausreichende Abgasmenge in das Reaktionssystem ein, um mehr als 0,01 Gewichtsprozent
Wasser zu erzeugen. Die Entfernung von Kohlenoxyden aus dem Verschlußgas schaltet diese Wasserquelle
aus. Eine weitere wesentliche Ursache für Wasser besteht in der adsorbierten Feuchtigkeit und
in den beim Regenerationskreislauf gebildeten Oxyden. Die Kondensierung von Wasser aus den in
den Kreislauf zurückgebrachten Regenerationsgasen vermindert die am Katalysator sorbierte Feuchtigkeitsmenge
wesentlich. Sobald jedoch ein Reaktor mit frisch regeneriertem Katalysator wieder in das
Betriebsverfahren eingeschaltet wird, reduziert aber der Wasserstoff in der Reaktionszone die Oxyde, die
beim Regenerieren gebildet wurden; dadurch entstehen wesentliche Mengen Wasser, z. B. bis zu etwa
0,110Zo wähend der ersten 1 bis 5 Stunden, nachdem
die Reaktionszone wieder in das Betriebsverfahren eingeschaltet wurde. Diese gelegentlich auftretende
Wasserquelle bot kein schwerwiegendes Problem in Systemen mit vielen Reaktoren, bei denen ein
Schwenkreaktor zum Regenerieren verwendet wurde, bis man Octanzahlen von nahezu 100 benötigte
(CFR-R clear); dann wurde sehr häufig (wenigstens ein Reaktor täglich) Regenerierung erforderlich.
Dann ist auch die gelegentlich auftretende Wasserquelle praktisch kontinuierlich vorhanden. Wenn
man das Trennvorrichtungsgas zumindest sofort nach der Wiedereinreihung eines Reaktors in das Betriebsverfahren
trocknet, schaltet man auch diese Feuchtigkeitsquelle aus.
Bei einer speziellen Durchführungsform der Erfindung wird davon Gebrauch gemacht, daß das
Kreislaufgas nur während der ersten Stunden nach der Rückkehr eines Reaktors in den Betrieb erforderlich
ist. Das Kreislaufgas braucht insbesondere nur während der ersten Zeit nach der Rückführung
eines Reaktors in den Betrieb getrocknet zu werden. Die Trockenvorrichtung wird dann zur Regenerierung
entfernt und wieder in das System gebracht, wenn ein anderer Platinkatalysatorreaktor nach der
Regenerierung in das Verfahren eingeschaltet wird. Es vergeht im allgemeinen ein Zeitraum von mehr
als wenigstens etwa 10 bis 12 Stunden zwischen dem
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Zurückbringen von Reaktoren mit frisch regenerier- Material strömt durch die Leitung 21, den Aufwärtem
Katalysator in das Verfahren. Die Trocknung mer 22 und die Verbindungsleitung 23 in den
des Trennvorrichtungsgases ist also nur für weniger Schlußreaktor 24. Es können auch mehr als drei
als die Hälfte der Zeitspanne notwendig. Diese Aus- Aufwärmerreaktorstufen in diesem System verwendet
führungsform hat die wesentlichen Vorteile, daß nur 5 werden. Das aus dem Schlußreaktor ausströmende
eine einzige Trockenvorrichtung und nicht wenig- Material tritt durch die Leitungen 25 und 25 c, den
stens zwei benötigt werden, die abwechselnd trock- Wärmeaustauscher 26 und den Kühler 27 in die
nen und regeneriert werden. Sie hat auch den Vor- Trennvorrichtung 28, aus der das hydroformierte
teil, den Druckabfall im Kreislaufsystem zu vermin- Produkt durch die Leitung 29 in einen Stabilisator
dem, wenn kein Trocknen erforderlich ist. Dadurch io und/oder ein übliches Wiedergewinnungssystem abverringern
sich die Kosten für das Komprimieren. gezogen wird; wasserstoffreiches Gas wird über die
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung. Die Leitung 30 abgezogen.
Zeichnungen stellen ein schematisches Fließdia- Die Verbindungsleitungen 11 a, 13 a, 19 a und 23 a
gramm eines Ultraformierungssystems dar, bei dem können wahlweise mit dem Verteilerkopf 34 verbun-
die Regelung des Wassergehalts erfolgreich gelöst 15 den werden, um das Material durch die Leitung 35
wurde. in den Schwenkreaktor 36 eintreten zu lassen; das
Bei der üblichen Arbeitsweise eines Ultraformie- aus diesem austretende Material durchläuft die
rungssystems wird eine Schwerbenzinbeschickung, Leitung 37 zum Verteiler 38 und von da durch die
wie z.B. die Fraktion mit dem Kp. 93 bis 182° C Leitung 17a in die Leitung 17, Leitung 21 α in
eines naphthenhaltigen Schwerbenzins, mit einem 20 Leitung 21 oder Leitung 25 a in Leitung 25. Beim
Wassergehalt von etwa 0,04°/» oder etwa 60% über üblichen Betriebsverfahren ohne den Schwenkreak-
dem Sättigungswert von 0,025 % bei 41° C aus dem tor bleiben die Leitungen 11, 11a, 13 a, 13 b, TIa,
Behälter 1 in den Zusammenballabsetzbehälter 2 17 b, 19a, 19b, 21a, 21b, 23 a, 23 b, 25 a und 256
übergeführt, aus dem das im Schwerbenzin mitgeris- geschlossen und die Ventile in den Leitungen 12, 13,
sene Wasser über die Leitung 2 α entfernt wird. Es 25 17, 19, 21, 23 und 25 offen.
kann ein üblicher Zusammenballer, wie z. B. ein ker- An Stelle des Schwenkreaktors kann der Anfangszenartiger
oder porösplastischer, membranartiger reaktor verwendet werden, wobei die Ventile in die
verwendet werden. Das den Zusammenballabsetz- Leitungen 13 α, 35, 37 und 17a geöffnet und in den
behälter 2 mittels einer in der Leitung 3 befindlichen Leitungen 13 und 17 geschlossen werden. An Stelle
Pumpe 2 b verlassende Schwerbenzin kann etwa 30 des Schwenkreaktors kann auch der Zwischenreaktor
0,025% enthalten. Das in der Leitung 3 befindliche 20 verwendet werden, wobei die Ventile in die
Schwerbenzin wird über die Leitung 3 α der Trocken- Leitungen 19 a, 35, 37 und 21a geöffnet und die
vorrichtung 4 a oder über die Leitung 3 b der Ventile in den Leitungen 19 und 21 geschlossen wer-Trockenvorrichtung
4 b zugeführt, worin der Wasser- den. Der Schwenkreaktor kann die Stelle des
gehalt mit einem festen Trockenmittel, wie z. B. akti- 35 Schlußreaktors übernehmen, indem die Ventile in den
viertem Bauxit, auf etwa 0,004% weiter vermindert Leitungen 23 a, 35, 37 und 25a geöffnet und die
wird. Die Trockner 4 a und 4 δ werden abwechselnd Ventile in den Leitungen 23 und 25 geschlossen werin
das Betriebsverfahren eingeschaltet, beziehungs- den. Jeder Reaktor kann also zum Regenerieren aus
weise regeneriert, wie anschließend genauer be- dem Betrieb genommen und durch den Schwenkschrieben
wird. Das »getrocknete« Schwerbenzin, das 40 reaktor ersetzt werden, und der Schwenkreaktor kann
die Trockner 4 a oder 4 b über die Leitungen 5 a auch in Parallelschaltung mit jedem anderen Be-
bzw. 5 b verläßt, wird dann über die Leitung 6 dem triebsreaktor arbeiten, wenn keine Regenerierung er-Abstreifer
7 zugeführt, worin das Trennvorrichtungs- forderlich ist.
gas der Leitung 31 dazu verwendet wird, den Was- Alle Reaktoren sind mit feuerfestem Futter mit
sergehalt auf weniger als etwa 0,001% zu vermin- 45 niedrigem Eisengehalt ausgestattet, und Metalldern.
Für dieses Abstreifen muß das Trennvorrich- flächen können vorzugsweise aluminisiert werden,
tungsgas der Leitung 31 einen sehr geringen Wasser- Alle können etwa die gleiche Katalysatormenge entgehalt
haben; das wird dadurch erreicht, daß Koh- halten, die aufeinanderfolgenden Reaktoren können
lenoxyde aus dem Verschlußgas ausgewaschen wer- aber auch gewünschtenfalls etwas mehr Katalysator
den, die Regenerationsgase entwässert werden und 50 als die Anfangsreaktoren enthalten. Man kann bedas
Trennvorrichtungsgas wenigstens kurze Zeit kannte Katalysatorarten verwenden, wie Platinkatalygleichzeitig
bei der Wiedereinschaltung eines Reak- satoren auf Trägern, vorzugsweise auf Aluminiumtors
mit frisch regeneriertem Katalysator in das Be- oxyd; es kann durch Behandeln von Platinchlorid
triebsverfahren getrocknet wird, wie anschließend be- mit einem Aluminiumoxydträger hergestellt werden,
schrieben wird. 55 wie es z. B. in der USA.-Patentschrift 2 659 701 be-Das abgestreifte Schwerbenzin wird dann über die schrieben ist, und vorzugsweise etwa 0,3 bis 0,6 Ge-Leitung
8 und den Vorwärmer 9 in die Verbindungs- wichtsprozent Platin enthalten,
leitung 10 gebracht, aus dem die vorgewärmte Be- Für optimale Arbeitsweise soll der Halogengehalt Schickung über die Leitung 11 beim Anfangsverfah- auf dem Katalysator in einem vorher bestimmten Beren abgezweigt werden kann. Beim Betriebsverfah- 60 reicht von etwa 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent, z. B. ren tritt das Material durch die Verbindungsleitung 1,0 Gewichtsprozent, gehalten werden, und dieser 10 durch die Leitungen 12 und 13 in den Reaktor 14 Gehalt soll vorzugsweise beim ölkreislauf jedes zusammen mit wasserstoffreichem Kreislaufgas aus Reaktors konstant gehalten werden. Der genaue der Leitung 15, das im Wärmer 16 vorgewärmt Halogengehalt hängt von den speziellen Verfahrenswurde, ein. Das aus dem Reaktor 14 austretende 65 bedingungen, Materialbeschickung usw. ab. Die beMaterial strömt durch die Leitung 17, den Auf- sonders trockene Arbeitsweise des Verfahrens und wärmer 18 und die Verbindungsleitung 19 in den der Vorrichtung der Erfindung schaltet das Halogen-Reaktor 20. Das aus dem Reaktor 20 austretende abstreifen beim ölkreislauf im wesentlichen aus und
leitung 10 gebracht, aus dem die vorgewärmte Be- Für optimale Arbeitsweise soll der Halogengehalt Schickung über die Leitung 11 beim Anfangsverfah- auf dem Katalysator in einem vorher bestimmten Beren abgezweigt werden kann. Beim Betriebsverfah- 60 reicht von etwa 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent, z. B. ren tritt das Material durch die Verbindungsleitung 1,0 Gewichtsprozent, gehalten werden, und dieser 10 durch die Leitungen 12 und 13 in den Reaktor 14 Gehalt soll vorzugsweise beim ölkreislauf jedes zusammen mit wasserstoffreichem Kreislaufgas aus Reaktors konstant gehalten werden. Der genaue der Leitung 15, das im Wärmer 16 vorgewärmt Halogengehalt hängt von den speziellen Verfahrenswurde, ein. Das aus dem Reaktor 14 austretende 65 bedingungen, Materialbeschickung usw. ab. Die beMaterial strömt durch die Leitung 17, den Auf- sonders trockene Arbeitsweise des Verfahrens und wärmer 18 und die Verbindungsleitung 19 in den der Vorrichtung der Erfindung schaltet das Halogen-Reaktor 20. Das aus dem Reaktor 20 austretende abstreifen beim ölkreislauf im wesentlichen aus und
sichert eine praktisch konstante Halogenhöhe. Ein Halogenverlust beim Regenerieren kann ersetzt werden,
indem der Katalysator vor dem Betriebsverfahren mit Halogen behandelt wird. Das Halogenabstreifen
beim Regenerieren wird auf ein Mindestmaß gesenkt, indem der Feuchtigkeitsgehalt der
Regenerierungsgase geregelt wird. Die Regelung des Wassergehalts wird vorteilhaft ausgeführt, indem die
Regenerierungsgase abgekühlt werden, um überschüssige Feuchtigkeit zu kondensieren, indem z. B.
ein anschließend beschriebener Wassersprühturm verwendet wird. Der Schwefelgehalt der Reaktionszone wird bei etwa 0,001 bis 0,01 Gewichtsprozent
gehalten und wenn die Schwerbenzinbeschickung auf geringere Werte entschwefelt wird, kann man wieder
Schwefel hinzugeben, um in der Reaktionszone den gewünschten Schwefelgehalt zu erzielen.
Der Betriebsdruck liegt unter etwa 35 atü, üblicherweise unter etwa 28 atü, z. B. im Bereich von
14 bis 24,5 atü. Die Einleittemperatur liegt bei jedem Reaktor im allgemeinen im Bereich von etwa
420 bis 540° C, z. B. etwa 490° C, und kann bei jedem Reaktor annähernd gleich sein, wenn es auch
manchmal günstig ist, etwas geringere Einleittemperaturen für den Anfangsreaktor als für die restlichen
Reaktoren zu verwenden. Die Gesamtgeschwindigkeit kann im Bereich von etwa 0,5 bis 5 kg Schwerbenzin
pro Kilogramm Katalysator pro Stunde liegen. Im System herrscht natürlich ein Druckabfall,
so daß der Anfangsreaktor bei etwa 1,4 bis 7 atü höherem Druck als der Schlußreaktor arbeiten kann.
Vor der Regenerierung kann man heißes wasserstoffreiches Gas zum Abstreifen der Kohlenwasserstoffe
vom Katalysator in einen ausgeschalteten Reaktor durch die Leitung 63 in das Verteilerrohr 40
und dann durch eine der Leitungen 13 b, 19 b, 23 b oder 35 & in den ausgewählten Reaktor bringen. Gewünschtenfalls
kann auch wasserstoffreiches Gas aus der Leitung 15 über die Leitung 64 in das Verteilerrohr
39 und dann durch eine der Leitungen 17 b, 21b, 2Sb oder 37 & in den ausgewählten Reaktor
geleitet werden.
Zur Durchspülung und/oder Regenerierung des Katalysators in irgendeinem Bett können Durchspül-
und/oder Regenerierungsgase, entweder durch das Leitungsrohr 39 und eine der Leitungen 17 b, 21b,
25 b oder 37 b oder durch das Verteilerrohr 40 und eine ausgewählte der Leitungen 13 b, 19 b, 23 b oder
356 geleitet werden. Die Spül- und Regenerierungsgase können wahlweise durch die entsprechenden
Leitungen an der Spitze oder am Boden des Reaktors, je nach dem betreffenden Fall, in das geeignete
Verteilerrohr wahlweise abgezogen werden. Die Gase können aus dem Leitungsrohr 39 über die mit einem
Ventil versehene Leitung 58 abgezogen oder abgebrannt werden. Entsprechend können die Gase aus
dem Verteilerrohr 40 über die mit einem Ventil versehene Leitung 41 abgezogen oder abgebrannt
werden.
Das Abgas aus dem Behälter 42, das üblicherweise durch Verbrennung von Kohlenwasserstoffen in Luft
erhalten wurde, über den Kompressor 43 in das System gebracht und durch die Leitungen 44 und 45
durch eine Trockenkammer 46 geleitet wurde, die vorzugsweise ein Waschturm ist, in den Kühlwasser
durch die Leitung 47 gebracht und aus dem Wasser durch die Leitung 48 abgezogen wird. Das gewaschene
Abgas, das von der Spitze des Turms durch die Leitung 49 abgezogen wird, wird durch
den Kompressor 50, durch die Leitung 51, den Wärmeaustauscher 52 und den Wärmer 53 entweder in
die Leitung 54 und das Verteilerrohr 39 oder durch S die Leitungen 55/56 und das Verteilerrohr 40 geleitet,
wenn das Abgas zum Reinigen und/oder Regenerieren in das System gebracht werden soll.
Durch Schließen der Ventile in den Leitungen 54 und 56 und Öffnen der Ventile in den Leitungen 55
ίο und 57 kann man das Abgas durch die Leitung 57,
den Wärmeaustauscher 52 und die Leitung 45 in den Wäscher 46 zurückbringen. Aus dem Behälter 60
kann man Luft durch den Kompressor 61 zur Regenerierung und/oder Regenerierungsauffrischung
des Katalysators leiten. Die Auffrischung ist eine zusätzliche oxydative Behandlung nach der regenerativen
Koksverbrennung. Beim Regenerieren kann überschüssiges Abgas durch die Leitung 62 aus dem
System gebracht werden. Luft und/oder Abgas aus dem Verteilerrohr 39 kann durch die Leitung 59 zur
Einleitstelle des Umwälzkompressors 33 geleitet werden.
Ein besonderes Charakteristikum des Ultraformierungsverfahrens im Gegensatz zu nicht regenerativen
Platinreformierungsverfahren besteht darin, daß ein Ultraformierer ohne Verwendung von Wasserstoff
von außen in Gang gebracht werden kann. Ein derartiges Anlaßverfahren ist in der USA.-Patentschrift
2 910 430 beschrieben.
Die Katalysatorregenerierung wird bezüglich des Schwenkreaktors beschrieben, das gleiche Verfahren
kann aber auch bei jedem anderen ausgeschalteten Reaktor angewendet werden. Wenn das Beschickungseinleitventil
in der Leitung 35 geschlossen und das Ventil in der Leitung 37 offenbleibt, wird
heißes, wasserstoffreiches Gas durch die Leitung 63 in das Verteilerrohr 40 und dann durch die Leitung
35 b geleitet, um alle im Reaktor verbleibenden Kohlenwasserstoffe abzustreifen; dieses abgestreifte
Material wird durch die Leitungen 37, 38, 25 a und 25 c abgelassen. Dann werden die Ventile in den
Leitungen 63 und 37 geschlossen und der Reaktor 36 durch Öffnen der Ventile in den Leitungen 37 b und
58 vom Druck entlastet. Dann wird der Reaktor gereinigt, um wasserstoffreiches Gas zu entfernen, indem
Abgas aus den Regenerierungsvorrichtungen über die Leitungen 55, 56, 40 und 35 & eingeleitet
wird; die Reinigungsgase werden durch die Leitungen 376, 39 und 58 abgezogen. Nach der Abgasreinigung
wird das Ventil in der Leitung 58 geschlossen, und die Einleitung von Abgas aus dem
Behälter 42 wird fortgesetzt, um den Reaktor mit Abgas auf etwa den gleichen Druck wie den beim
Betriebsverfahren verwendeten, d. h. etwa 21 atü, zu bringen. Die Temperatur des Katalysatorbetts wird
vor dem Beginn der Regenerierung auf etwa 370 bis 400° C eingestellt, indem Abgas unter einem derartigen
Druck mit einem Kompressor 50 durch den Reaktor aufwärts geleitet wird. Das zirkulierende Abgas
verläßt und kommt zurück zum Standreaktor 36 über 35 b, 40, 56, 57, 52, 45, 46, 49, 50, 51, 52, 53,
54, 39 und 376, wobei die geeigneten Ventile je nachdem offen oder geschlossen sind. Wenn erforderlich,
kann das zirkulierende Gas durch den Erhitzer 53 erwärmt werden.
Dann werden dosierte Luftmengen aus dem Behälter 60 durch den Kompressor 61 in den zirkulierenden
Abgasstrom mit einer solchen Geschwin-
digkeit eingeleitet, daß kohlenstoffhaltige Ablagerangen abbrennen, chne da5 die Temperatur in der
Verbrennungszone etwa 566° C überschreitet. Die Verbrennungsfront beginnt am Boden des Katalysatorbetts
und schreitet durch das Bett fort. Das heiße, den Reaktor verlassende Abgas passiert etwa bei dieser
Temperatur die Leitungen 35 b, 40, 56 und 57 durch den Wärmeaustauscher 52 und dann durch die
Leitung 45 in den Wäscher 46, worin das Gas mit kaltem Wasser zum Kondensieren gewaschen und das
meiste durch Verbrennen von kohlenwasserstoffhaltigen Ablagerungen gebildete Wasser eluminiert wird.
Die Nettomenge an Abgas wird aus dem System durch die Leitung 62 abgezogen, deren Ventil den
gewünschten Gegendruck von etwa 21 atü halten soll. Das abgekühlte Abgas, das durch den Kompressor
50 in den Kreislauf zurückgebracht wird, kann durch Durchleiten durch ein Trockenbett (nicht gezeigt),
weiter getrocknet werden, bevor es durch den Wärmeaustauscher 52 in den Erhitzer 53 zurück- ao
gebracht wird, der beim Regenerieren eine Verbindungsleitungstemperatur von etwa 370° C hält.
Wenn aufgefrischt werden soll, wird die Einleitung von Abgas unterbrochen und die Lufteinleitung fortgesetzt,
so daß der Katalysator mit einem zirkulierenden Luftstrom bei einem Druck von etwa 7 bis
24,5 atü und einer Temperatur von 510 bis 595° C etwa 1It Stunde bis 12 Stunden lang oder mehr, je
nach dem Ausmaß der gewünschten Auffrischung, behandelt wird.
Nach dem Regenerieren (oder nach dem Auffrischen, wenn auch Auffrischen durchgeführt wurde)
wird die Luftzufuhr unterbrochen und Abgas erneut zirkuliert, um die Bettemperatur des Katalysators
erforderlichenfalls einzustellen. Gleichzeitig wird zusätzliches Abgas aus dem Behälter 42 eingeleitet, um
Sauerstoff aus dem Schwenkreaktor und aus dem Regenerierungssystem zu verbrennen. Ein Teil der
zirkulierenden Gase wird über die Leitungen 58 und/ oder 41 mit etwa der gleichen Geschwindigkeit wie
das Abgas zugegeben wird, abgezogen, so daß der Druck praktisch konstant bleibt. Nach der Verminderung
des Sauerstoffgehalts unter wenigstens etwa 1 Molprozent, werden die Ventile in den Leitungen
54 und 56 geschlossen und die Abgaseinleitung unterbrochen. Der Druck im Schwenkreaktor 36 wird
dann durch langsames Öffnen des Ventils in der Leitung 58 etwa auf Atmosphärendruck gesenkt.
Dann wird das Ventil in der Leitung 56 wieder geöffnet, und der Schwenkreaktor 36 wird etwa bei
Atmosphärendruck wieder mit Abgas gereinigt, um allen restlichen Sauerstoff über die Leitung 58 zu entfernen.
Anschließend wird das Ventil in der Leitung 56 wieder geschlossen.
Nach der Entfernung von allem Sauerstoff wird das System etwa bei Atmosphärendruck mit wasserstoffreichem
Kreislaufgas aus der Leitung 15 gereinigt, das durch die Leitungen 63, 40 und 35 b durch Öffnen
des Ventils in der Leitung 63 eingeleitet wird. Das Ventil in der Leitung 58 wird dann eingestellt,
um Reformierungsdrücke, z. B. 21 atü, zu erhalten, und das System wird mit wasserstoffreichem Kreislaufgas
unter Druck gesetzt. Wenn der Reaktor so auf den gewünschten Arbeitsdruck gebracht ist, können
die Ventile in den Leitungen 63, 35 b und 37 b geschlossen und der Reaktor durch Öffnen der Ventile
in den Leitungen 35 und 37 in Betrieb gesetzt werden.
Beim Regenerieren und Auffrischen wird die gefährliche und möglicherweise zur Explosion führende
Berührung von sauerstoffhaltigen Regenerierungs- und Auffrischungsgasen mit Wasserstoff und
Kohlenwasserstoffen verhindert, indem die Reaktorumschaltventile mit inertem Abgas verschlossen werden.
Beim Regenerieren/Auffrischen des Schwenkreaktors 36 werden daher die Ventile in den Leitungen
63, 136, 19 b, 23 b, \lb, 21b und 25 b wenigstens
mit Gas verschlossen. Das Verschlußgas wird aus dem Behälter 42 erhalten und über den Kompressor
43 und die Leitung 66 in den Verschlußgaswäscher 67 geleitet, worin praktisch alle Kohlenoxyde
entfernt werden, d. h. bis zu weniger als etwa 1 Molprozent. Günstige Verfahren zur Entfernung
von Kohlenoxyden sind z. B. die Adsorption an festen Adsorptionsmitteln, wie Aktivkohle oder
Zeolit, Ultrafilter, Waschen mit Wasser (vgl. Gas Adsorption Data for Carbonoxids in Water
»Chemical Engineers Handbook«, 3. Auflage, Mc Graw-Hill, S. 674), oder Adsorption durch Behandeln
mit einer Äthanolaminlösung, z. B. wäßriger Lösung von Monoäthanolamin oder Diäthanolamin.
Wenn viel Wasser, z. B. mehr als die einem Taupunkt von etwa 38° C entsprechende Menge, im Abgas
anwesend ist, können Wasser- und Kohlenoxyde gleichzeitig entfernt werden, z. B. durch Behandeln
des Abgases mit kaltem Wasser, wie z. B. in einem Wassersprühbehandlungsturm. Wasser- und Kohlenoxyde
können auch in getrennten Verfahrensschritten entfernt werden. Das Abgas wird vorzugsweise
unter etwa 66° C, z. B. 38° C, abgekühlt, um Wasser zu kondensieren, und dann zur Entfernung von Kohlenoxyden
in einem Äthanolaminwäscher, z. B. einem Monoäthanolaminwäscher, gebracht. Das gewaschene
Verschlußgas, das aus praktisch reinem Stickstoff besteht, wird dann über die Leitung 68 und ein Verschlußgasverteilungssystem
(nicht gezeigt), zu den Ventilhauben der geeigneten Ventile geführt.
Sowohl bei der Regenerierung als auch insbesondere bei der Auffrischung bleibt der Katalysator
(und oft Innenteile des Systems) in stark oxydiertem Zustand zurück. Wenn der Reaktor dann wieder in
das Verfahren eingeschaltet wird, reduziert der Wasserstoff in dem wasserstoffreichen Trennvorrichtungsgas
die Oxyde, wobei sich erhebliche Mengen von Wasser in den nächsten Stunden im System bilden.
Erfindungsgemäß wird diese Wasserquelle, wie auch alles am Katalysator adsorbierte Wasser, erfolgreich
entfernt. Es wird keine lange Zeit für das Reinigen mit inertem Gas zur Entfernung von adsorbiertem
Wasser und/oder mit wasserstoffreichem Gas zur Entfernung von adsorbiertem Wasser und/oder Wasser,
das durch Reduktion von Oxyden, wie z. B. Platinoxyden, gebildet wurde, mehr benötigt. Dadurch
wird die für den Regenerationskreislauf benötigte Zeit wesentlich vermindert und die Regenerierungsfrequenz
und dadurch die Gesamtaktivität erhöht.
Zur Entfernung des Wassers im Kreislaufgas, das vom regenerierten Katalysator desorbiert und/oder
großenteils durch Reduktion von beim Regenerieren/ Auffrischen gebildeten Oxyden entstand, wird wasserstoffreiches
Gas aus der Trennvorrichtung 28 über die Leitung 30 und 30 b in die Trockenvorrichtung
69 geleitet, worin der Feuchtigkeitsgehalt wenigstens unter dem einen Taupunkt von —40° C bei Atmosphärendruck
entsprechenden Wassergehalt, vor-
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zugsweise auf einen einem Taupunkt von —51° C bei Atmosphärendruck entsprechenden Wassergehalt
gesenkt. Die Trockenvorrichtung 69 kann vorzugsweise ein festes Trockenmittel, wie z. B. Kieselsäuregel,
zur Adsorption von Wasser enthalten. Nach dem Trocknen wird das wasserstoffreiche Gas aus der
Trennvorrichtung über die Leitung 70 in die Leitung 31 geleitet, worin ein Teil, z. B. ein Volum verhältnis
von 356 bis 1420 Schwerbenzinbeschickung, in die Leitung 32 und den Kompressor 33 zur Rückleitung
über die Leitung 15 verteilt wird. Wenigstens ein weiterer Teil, im allgemeinen der gesamte Rest
des Trennvorrichtungsgases, wird über die Leitung 31 in den Abstreifer 7 geleitet, worin das Gas restliches
Wasser von der Schwerbenzinbeschickung, die durch die Leitung 6 zugebracht wird, abstreift. Das
Abgas aus dem Abstreifer 7 wird über die Leitung 71 abgezogen.
Da das bei der Reduktion von Katalysatoroxyden beim Regenerieren und/oder Auffrischen gebildete
Wasser nur während der ersten, etwa 1 bis 5 Stunden nach der Rückführung eines Reaktors mit frisch
regeneriertem Katalysator in den Betrieb entsteht, braucht die Trockenvorrichtung 69 nur so lange in
Betrieb zu bleiben. Nach etwa 1 bis 5 Stunden kann wasserstoffreiches Gas aus der Trennvorrichtung 28
über die Leitung 30 und 30 a direkt in die Leitung 31, bei geschlossenen Ventilen in den Leitungen 30 &
und 70 geleitet werden. Das Trockenmittel im Trockner 69 kann dann durch Erhitzen zur Entfernung
von adsorbiertem Wasser regeneriert werden; anschließend kühlt man ab, bevor es zur Trocknung
von wasserstoffreichem Gas aus der Trennvorrichtung in das System zurückgeschaltet wird. Das hat
den wesentlichen Vorteil, daß nur ein Trockengefäß benötigt wird, daß der Druckabfall um z. B. 0,07 bis
0,35 atü vermindert und so die für den Druck erforderlichen Kosten verringert werden, wenn das
Trockenmittel im Trockner 69 regeneriert wird.
Ein günstiges Verfahren zum Regenerieren von Trockenmitteln im Trockner 69 besteht darin, Abgas
aus dem Abstreifer 7, das durch die Leitungen 71, 72 und 73a zum Erhitzer74, z.B. einem Salzbaderhitzer,
geleitet wird, worin das Gas auf etwa 230° C erhitzt wird; anschließend wird das Gas
durch die Leitungen 75 und 70, vorzugsweise stromabwärts, durch den Trockner 69 zur Entfernung von
Wasser geleitet. Die den Trockner 69 verlassenden Regenerierungsgase werden dann über die Leitung
76 zum Kühler 77 und Wäscher (Gas-Flüssigkeits-Trennvorrichtung) 78 gebracht, worin kondensiertes
Wasser und/oder Schwerbenzin über die Leitung 79 entfernt wird. Das Gas wird dann durch die Leitung
80 zur Abgasleitung 71 zurückgebracht. Nach der Entfernung von Wasser aus dem Trockenmittel im
Trockner 69, was 1 bis 2 Stunden bei 230° C dauern kann, wird das Trockenmittel durch Abgas aus dem
Abstreifer 7 abgekühlt, das durch die Leitungen 71, 72 und 736 und 75 (dabei zum Erhitzer 74 abzweigen)
zum Trockner 69 geleitet wird.
Die Schwerbenzintrockner 4 a und 4 b können auf ähnliche Weise regeneriert werden. Das Abgas aus
dem Abstreifer 7 wird z. B. über die Leitung 71 und 72 zur Leitung 81 und dem Salzbaderhitzer 82 geleitet,
wo es auf etwa 260° C erhitzt wird; dann wird es über die Leitung 83, vorzugsweise stromabwärts
durch die Trockner 4 α beim Regenerierungskreislauf und wahlweise durch 4 b beim Regenerierungskreislauf
geleitet. Nach dem Erhitzen des Trockenmittels und Entfernung des Wasser daraus, wird das
Trockenmittel abgekühlt, wobei Abgas verwendet wird, das um den Erhitzer 82 über die Leitung 84 abgezweigt
wird. Die Regenerierungsgase aus den Trockenvorrichtungen können zum Abgas über 85,
76, 77, 78, 80 und 71 zurückgebracht werden.
Die besonders trockenen Verfahrensbedingungen, die in Niederdruck-Regenerativ-Reformierungssystemen
bei sehr hohen Octanzahlen erforderlich sind, werden also nach dem Verfahren und in der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung erhalten. Der Kühlturm 46 bei der Katalysatorregenerierung ermöglicht
die Verminderung des Wassergehalts in den Regenerierungsgasen und daher der Menge des nach
der Regenerierung vom Katalysator adsorbierten Wassers. Daher bleibt nur eine minimale Menge an
adsorbiertem Wasser nach der Reinigung und vor der Rückführung des Reaktors in den Betrieb auf
dem Katalysator. Das trotzdem adsorbierte Wasser und das durch Umsetzung von Wasserstoff im Kreislaufgas
mit frisch oxydiertem Katalysator entstandene Wasser wird durch die Trockenvorrichtung
69 entfernt. Nach der Entfernung des Wassers kann der Trockner 69 dann zur Regenerierung aus
dem System geschaltet werden, wodurch die Kosten für die Kompression des Kreislaufs vermindert werden.
Das den Platin-Aluminiumoxydkatalysator vergiftende Kohlenmonoxyd und die durch Reduktion
von Kohlenoxyden im Umschaltventilverschlußgas verursachte Bildung von Wasser wird verhindert, indem
praktisch alle Kohlenoxyde im Wäscher 67 aus dem Verschlußgas gewaschen werden. Das Wasser
im Beschickungsmaterial wird im wesentlichen dadurch entfernt, daß das mitgerissene Wasser im Zusammenballabsetzbehälter
2 zusammengeballt, weiteres Wasser wahlweise in den Trocknern 4 a und 4 b
adsorbiert und restliches Wasser unter Verwendung von wasserstoffreichem Gas aus der Trennvorrichtung
im Abstreifer 7 abgestreift wird.
Beim Arbeiten mit dem oben beschriebenen Ultraformierungssystem bleibt der Wassergehalt erheblich
unter 0,01%, vorzugsweise unter 0,002%. Ausbeute, Octanpotential und Lebensdauer des Katalysators
werden daher wesentlich erhöht; der Halogengehalt bleibt beim Betrieb erhalten; das Halogenabstreifen
beim Regenerieren und die Regenerierungskreislaufzeit werden auf ein Minimum gesenkt.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Zur Erläuterung der drastischen Wirkung selbst geringer Wassermengen bei der Herstellung von
Niederdruckreformaten mit hoher Octanzahl wurde eine Reihe von Versuchen mit einem Ultraformer
aus einer Versuchsanlage mit sechs Reaktoren, einschließlich einem Schwenkreaktor ausgeführt. Der
auf einem Aluminiumoxyd als Träger befindliche Katalysator enthielt etwa 0,6% Platin und etwa
0,6% Chlorid. Als Beschickungsmaterial wurde Schwerbenzin mit dem gesamten Siedebereich verwendet,
das auf Octanzahlen von etwa 100 bleifrei, Forschungsverfahren reformiert wurde. Es wurden
Temperaturen von etwa 480 bis 510° C, eine Durchsatzgeschwindigkeit von etwa 1 und eine Wasserstoffkreislaufgeschwindigkeit
von einem Volumverhältnis von etwa 890 m3 Wasserstoff je Kubik-
meter Schwerbenzinbeschickung angewendet. Die Regenerierung erfolgte mit einem Reaktor pro Tag.
Die Wassermenge wurde von weniger als etwa 0,001 % auf über 0,09%, bezogen auf die Schwerbenzinbeschickung,
geändert. Die Ergebnisse bei der Octanzahl 100, bleifrei, (Research-Methode) sind in
F i g. 2 dargestellt. Wenn der Wassergehalt von etwa 0,09% auf etwa 0,01% vermindert wird, stieg die
Ausbeute um etwa 1 Volumprozent. Wenn die Wassermenge von etwa 0,01% auf weniger als etwa
0,001% gesenkt wird, stieg die Ausbeute überraschenderweise um etwa 3 Volumprozent. Wenn
man den Wassergehalt zwischen relativ trocken und relativ feucht einstellt, zeigt sich, daß die Wirkung
des Wassers auf die Ausbeute reversibel ist, was in der F i g. 3 dargestellt ist. Bei Einstellung der Werte
auf konstante Bedingungen, d. h. eine durchschnittliche Katalysatorbettemperatur von 490° C und
Variieren der Wassermenge, ergab es sich, daß die Octanzahl des bleifreien Reformats bei einem Wassergehalt
von etwa 0,001% 101,5 (Research-Methode) und nur etwa 100 bei einem Wassergehalt
von etwa 0,08 bis 0,09% betrag.
Um die vielen Wasserquellen in einer Niederdruck-Hochoctan-Ultraformiereinheit
zu zeigen und um zu erläutern, wie das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeiten, wurde die Wassermenge
in einer üblichen Ultraformiervorrichtung mit sechs Reaktoren einschließlich einem Schwenkreaktor,
geprüft. Das Fassungsvermögen der Einheit betrag etwa 3660 m3 pro Tag; die Vorrichtung wird dazu
verwendet, Schwerbenzin auf Octanzahlen über 100, bleifrei (Research-Methode) zu verbessern. Der
Wassergehalt der Beschickung wurde zu etwa 0,039% bei 40° C bestimmt.
Nach dem Einbau einer Zusammenballabsitzvorrichtung zur Entfernung von mitgeführtem Wasser,
wie es oben beschrieben wurde, wurde der Wassergehalt der Beschickung auf etwa 0,025% vermindert.
Diese Wassermenge wird weiter auf etwa 0,004% durch zwei Trockenvorrichtungen gesenkt,
die abwechselnd bei einer 24stündigen Betriebskreislauf zeit getrocknet und regeneriert werden.
Jeder Trockner enthält 9810 kg aktiviertes Bauxit-Trockenmittel, wobei das Trockenmittel einen
Druckabfall von etwa 0,24 atü im Bett hat. Nach der Trocknung durch das Trockenmittel wird das
Schwerbenzin mit einem wasserstoffreichen Gas aus der Trennvorrichtung auf weniger als 0,001%
Wasser befreit.
Vor dem Einbau von Verschlußgaswäschern wurde gefunden, daß der Verschlußgasverlust durch
Undichte einer Wasserzugabegeschwindigkeit zum Reaktionssystem von etwa 0,0025%, bezogen auf die
Schwerbenzinbeschickung, entsprach. Der Einbau einer Monoäthanolaminabsorptionseinheit zum Auswaschen
des Kohlenoxydgehalts unter etwa 1 Molprozent, schaltete diese Wasserzufuhr im wesentlichen
aus. Vor dem Einbau von Trockenvorrichtungen für das Gas aus der Trennvorrichtung, betrag der
Wassergehalt in der Reaktionszone infolge der Desorption von Wasser von dem frisch regenerierten
Katalysator und der Reduktion von Platinoxyden etwa 0,03 bis 0,05%, bezogen auf die Schwerbenzinbeschickung,
und zwar etwa 2 Stunden nach dem Wiedereinschalten eines Reaktors mit frisch regeneriertem
Katalysator in das Betriebsverfahren. Der Einbau eines Kieselsäuregeltrockners mit 14 400 kg
Kieselsäuregel schaltete diese Wasserzufuhr im wesentlichen aus. Das durch die Desorption von
Wasser vom Katalysator auftretende Problem wurde natürlich dadurch teilweise erleichtert, daß der Wasserwaschturm
im Katalysatorregenerierungssystem vorhanden war, um den Wassergehalt der Katalysatorregenerierungsgase
zu vermindern.
Infolge des obigen Trockensystems wurde die Wassermenge im Reaktionssystem bei weniger als
0,002% und üblicherweise bei weniger als 0,001% gehalten. Die Ausbeute an Produkt mit der Octanzahl
100 (bleifrei, Research-Methode) wurde so um bis 4 Volumprozent erhöht und das Octanpotential
der Einheit um etwa 1 bis 2 Research-Einheiten erhöht.
Die Erfindung wurde am Beispiel eines Ultraformierungssystems erläutert, ist aber auch auf andere
regenerativ arbeitende Multireaktorplatinkatalysatorhydroformierangssysteme,
wie z. B. das Powerformieren (The Oil and Gas Journal, Band 54, Nr. 46, 19. 3. 1956, S. 150), anwendbar.
Claims (5)
1. Katalytisches Regenerativ-Hydroformierungsverfahren zur Verbesserung der Schwerbenzinbeschickung
auf Octanzahlen über 95 CFR-R, unverbleit, bei einer Temperatur zwischen
420 und 570° C und bei Drücken unter etwa 35 atü, in Gegenwart von rückgeführtem
Wasserstoff und einem halogenidhaltigen, auf einem Träger niedergeschlagenen Platinkatalysator
in einem Multireaktorsystem mit einem Schwenkreaktor zur periodischen Regenerierung
des Katalysators durch Kontakt mit sauerstoffhaltigem Gas und mit einer Trennvorrichtung zur
Trennung von wasserstoffreichem Gas von einem Kohlenwasserstoffprodukt, wobei wenigstens ein
Teil des abgetrennten wasserstoffreichen Gases in die Betriebsreaktoren zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser
und die unter den Reaktionsbedingungen wasserbildenden Substanzen aus dem System entfernt
werden, um in dem Ausflußstrom aus dem Reaktorende einen Gesamtwassergehalt von unter
0,01%, bezogen auf das Gewicht des Schwerbenzins, zu gewährleisten.
2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwerbenzin getrocknet
wird, indem das mitgeführte Wasser zusammengeballt und daraus abgetrennt wird, dann die Beschickung
mit einem festen Trockenmittel behandelt und anschließend die Beschickung mit wasserstoffreichem
Gas aus der Trennvorrichtung abgestreift wird.
3. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abgetrennte wasserstoflreiche
Gas zur Senkung des Wassergehalts auf eine Menge von unter wenigstens einer solchen,
die einem Taupunkt von —40° C bei Atmosphärendrack entspricht, getrocknet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorregenerierungsgase
auf einen Wassergehalt von unter einem solchen, der einem Taupunkt von 66° C bei
Atmosphärendruck entspricht, getrocknet werden.
5. Verfahren nach Anspruch I5 dadurch gekennzeichnet,
daß wasserstoff- und kohlenwasserstoffhaltige Dämpfe mit Hilfe von abgasverschlossenen
Dichtungen von den sauerstoffhaltigen Regenerationsgasen abgetrennt werden und daß die zum Verschließen der Dichtungen
angewandten Abgase mit wäßriger Äthanolamin-
lösung bei einer Temperatur unter etwa 66° C ausgewaschen werden.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 006 104;
deutsche Patentschrift Nr. 965 147; französische Patentschrift Nr. 1148 902;
britische Patentschrift Nr. 794 650.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509 659/427 8.65 © Bundesdruckerei Berlin
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---|---|---|---|
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-
1960
- 1960-09-12 DE DEA35551A patent/DE1199910B/de active Pending
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