DE2329700C3 - Verfahren zur hydrierenden Raffination und/oder hydrierenden Spaltung kohlenwasserstoffhaltigem Einsatzmaterial - Google Patents
Verfahren zur hydrierenden Raffination und/oder hydrierenden Spaltung kohlenwasserstoffhaltigem EinsatzmaterialInfo
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- DE2329700C3 DE2329700C3 DE19732329700 DE2329700A DE2329700C3 DE 2329700 C3 DE2329700 C3 DE 2329700C3 DE 19732329700 DE19732329700 DE 19732329700 DE 2329700 A DE2329700 A DE 2329700A DE 2329700 C3 DE2329700 C3 DE 2329700C3
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur hydrierenden Raffination und/oder hydrierenden Spaltung von
kohlenwasserstoffhaltigcin Einsatzmaterial in Gegenwart von schwefclfestcn Jlydrierkatalysatoren. Zur
Abführung der Hydrierwärme wird die Reaktion in verschiedenen Katalysatorbetten durchgeführt, die
durch Kühl/onen voneinander getrennt sind. In diese Kühlzonen wird ein Teil des Rohstoffes zur Begrenzung
des Temperaturanstiegs eingeführt.
Die hydrierende Raffination und die hydrierende Spaltung von Destillatölen gehört zum Stand der
Technik (vgl. Riediger »Die Verarbeitung des Erdöles«, Springer-Verlag, 1971, Seite 853 ff). Bevorzugt wird
hierbei eine Arbeitsweise unter Verwendung stückiger oder geformter Katalysatoren, die im Reaktionsraum in
Form eines Festbettes angeordnet sind.
Neuerdings werden in zunehmendem Umfang auch Rückstandsöle und gegebenenfalls Gesamtrohöle einer
hydrierenden Raffination oder hydrierenden Spaltung unterworfen. Diese unterscheiden sich von den Destillatölen,
abgesehen von ihrem im allgemeinen höheren Schwefel- und Stickstoffgehalt, noch dadurch, daß sie
einerseits Asphalte, andererseits Alkalimetalle und Schwermetalle, insbesondere Vanadium, Nickel und
Eisen, enthalten. Bei der Hydrierung von Rückstandsölen kann die Festbettechnik mit Katalysatoren vom
Stand der Technik angewendet werden. Die Betriebsbedingungen müssen bei der hydrierenden Raffination
oder hydrierenden Spaltung von Rückstandsölen jedoch gegenüber der Hydrierung von Destillatölen im
allgemeinen verschärft werden, d. h. es sind höhere Wasserstoffdrücke und niedrigere Katalysatorbelastungen
anzuwenden. Meist wird auch die Hydriertemperatur höher gewählt, um die Katalysatorbelastung nicht zu
weit absenken zu müssen.
Zwischen der hydrierenden Raffination und der hydrierenden Spaltung von Rücksiandsölen bestehen
nur graduelle Unterschiede. Beide Gebiete lassen sich nicht scharf voneinander trennen, da die hydrierende
Raffination in Abhängigkeit vom angewendeten Katalysator stets mit einem mehr oder weniger großen
unvermeidlichen Anteil an Spaltung verknüpft ist. Die Erfindung läßt sich daher sowohl auf dem Gebiet der
hydrierenden Raffination als auch auf dem der hydrierenden Spaltung anwenden.
i> Ein weiterer technisch bedeutsamer Unterschied
zwischen der Behandlung höhersiedender Destillate und der von Rohölen bzw. Rückstandsölen ergibt sich aus
dem höheren Wasserstoffverbrauch der Rohöle bzw. Rückstandsöle. Die hydrierende Raffination und die
hydrierende Spaltung sind mit einer dem Wasserstoffverbrauch bei der Hydrierung entsprechenden Wärmeentwicklung
verbunden, so daß sich bei der Festbettarbeitsweise ein adiabatischer Temperaturanstieg
im Katalysatorbett ergibt. Dieser Temperaturanstieg beträgt bei der Hydrierung von Destillatölen
gewöhnlich 20 bis 40°C. Im Falle der Hydrierung von Rückstandsölen ergeben sich dagegen Temperaturanstiege
im Katalysatorbett von beispielsweise 100. ja sogar bis 200° C.
jo Wegen dieser hohen Wärmeentwicklung sind bei
technischer Arbeitsweise Maßnahmen erforderlich, um die Reaktionswärme mindestens teilweise abzuführen,
da sonst erfahrungsgemäß mit stärkerer Verkokung, mit zusätzlichem Wasserstoffverbrauch und zusätzlicher
Wärmeentwicklung (durch Spaltung und Aromatenhydrierung) und anderen unerwünschten Nebenreaktionen
zu rechnen ist.
Zur Abführung der Reaktionswärme bei Hydrierreaktion
und damit zur Begrenzung des Tcmperaiuranstiegs im Katalysatorbett sind bereits verschiedene
Maßnahmen angewendet worden. Die beste Wirkung kann mit dem sogenannten Röhrenreaktor erreicht
werden. Bei diesem Reaktor ist der Katalysator in einer Vielzahl paralleler und enger Rohre angeordnet, die von
außen gekühlt werden. Wegen der Schwierigkeit, Flüssigkeiten gleichmäßig auf die einzelnen Rohre zu
verteilen, kommen Röhrenreaktoren für die Hydrierung von Rückstandsölen nicht in Frage.
Eine weitere Maßnahme zur Begrenz mg des Temperaturanstiegs bietet die Kaltgaskühlung. Hierbei
werden kalte Gase zwischen mehrere hintereinandergeschaltete Reaktoren oder zwischen einzelne Schichten
eines unterteilten Bettes in einem einzigen Reaktor eingeleitet. Die Kaltgaskühlung wird insbesondere bei
der hydrierenden Spaltung (dem sogenannten Hydrocracken) von Destillatölen angewendet; bei der
hydrierenden Raffination von Destillatölen ist sie wegen der geringeren Wärmeentwicklung im allgemeinen
nicht erforderlich.
Es läge daher nahe, die Kaltgaskühlung auch bei der Hydrierung von Rückstandsölen anzuwenden. Die
Kaltgaskühlung erfordert jedoch eine Vergrößerung der Kreislaufgaskompressoren und damit eine entsprechende
Vergrößerung aller Wärmetauscher, Kühler und sonstiger Apparate; die Vergrößerung des Kreislaufgaskompressors
hat eine starke Erhöhung des Energieverbrauches zur Folge. Außerdem ist für die intensive
Mischung des Kaltgases mit dem heißen Gas-Flüssig-
keitsstrom der Einbau von Blenden und Umleitungssystemen
im Reaktor erforderlich, die tinen erheblichen Druckverlust zur Folge haben, weswegen die Leistung
des Kreislaufgaskompressors weiter erh'öht werden müßte. :
Eine Kahöl- oder Kühlölkühlung ist wegen 3er im
Vergleich zu Gasen höheren spezifischen Wärme von ölen wirkungsvoller und hat einen geringeren Energiebedarf,
da nur ein Flüssigkeitsvolumen zu komprimieren ist. Es ist bei verschiedenen pctrochemischen Verfahren in
bekannt, das flüssige Endprodukt des Verfahrens selbst als Kühlöl zu verwenden. Hierbei sind jedoch
zusätzliche Flüssigkeitspumpen erforderlich und es vergrößert sich die Flüssigkeitsmenge in den Wärmetauschern,
Kühlern und Produktabscheidern hinter dem ι >
Reaktor. Dies bedingt eine Vergrößerung dieser Apparate.
Alle vorstehend genannten Nachteil könnten vermieden
werden, wenn als Kühlöl ein Teilstrom des Rohstoffes verwendet wird.
Bei Verwendung des Rohstoffes als Kühlflüssigkeit bei der Hydrierung von Rückstandsölen war jedoch zu
befürchten, daß das Raffinat durch nicht oder nur schlecht raffinierte Anteile zu stark in seinen Eigenschaften
verschlechtert würde, da ja der Kuhlolanteil >-> des Rohstoffes nur über einen Teil des Katalysatorbettes
geführt wird und daher nur unvollständig raffiniert sein würde. Aus diesem Grunde wurde eine Kühlung mit
kaltem Rohstoff bei der hydrierenden Raffination oder der hydrierenden Spaltung von Rückstandsölen bisher j<
> nicht in Erwägung gezogen.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß unter bestimmten Umständen bei Verwendung des
Rohstoffes als Kühlflüssigkeit im Falle der Hydrierung von Rückstandsölen keine Verschlechterung der Pro- π
dukteigenschaften gegenüber der Arbeitsweise mit Kahgaskühlung bzw. Raffinatkühlung eintritt, sondern
sogar eine deutliche Erhöhung des Entschwefelungsgrades, d. h. eine Verbesserung des Umsatzgrades erzielt
werden kann. w
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur hydrierenden Raffination und/oder hydrierenden Spaltung
von kohleinvasscrstoffhaltigem Einsjtzmaterial (Rohstoff), wobei dessen Dampfe und Flüssigkeit im
Gleichstrom mit dem Hydriergas von oben nach unten über im Festbett angeordnete schwefelfcste Hydrierkatalysatoren
geführt werden, und wobei man das Katal>satorbett in Reaktionszonen unterteilt und 60 bis
90% des Rohstoffes in die erste Reaktionszone und einen weiteren Teil des Rohstoffes mit einer unter der ϊο
Reaktionstemperatur liegenden Temperatur in mindestens eine weitere Reaktionszone einführt, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß Rohöle und Rückstandsöle als Rohstoff verwendet werden und die Temperatur des
Rohstoffes, der als Teilstrom in weitere Reaktionszonen eingeführt wird, mindestens 15O0C unter der Reaktionstemperatur
liegt, wobei man den Katalysator in mindestens drei hintereinandergeschalteten Reaktoren
anordnet und die Zuführung der weiteren Teile des Rohstoffes in Anteilen von 5 bis 20% zwischen dieser»
Reaktoren erfolgt.
Als Rohstoffe für das erfindungsgemäße Verfahren kommen Rückstandsöle in Betracht. Unter Rückstandsölen sollen im folgenden von Benzin getoppte Rohöle,
Sumpfprodukte der atmosphärischen Rohöldestillation oder einer sich an diese anschließenden Vakuumdestillation
verstanden werden. Ferner sind auch Öle und Destillationsrückstände, die bei Crack-, Koker- und
Schwelprozessen anfallen und oberhalb von 6000C siedende Anteile enthalten, eingeschlossen.
Der Temperaturanstieg in den Teilabschnitten des Katalysatorbettes bzw. in den verschiedenen Reaktionszonen wird mit Hilfe der Kaltölmenge beim erfindungsgemäßen
Verfahren auf jeweils maximal 50° C, vorzugsweise auf Werte bis zu 35°C, begrenzt. Hierzu werden
an den Kaltölzuführungsstellen jeweils 5 bis 20%,
vorzugsweise jedoch 8 bis 15%, des zu verarbeitenden
Rohstoffes zugeführt (alle Angaben in Gew.-%). Das Volumen jeder der aufeinanderfolgenden Reakitonszonen
wird zweckmäßig um mindestens 20%, vorzugsweise um mindestens 25%, größer gewählt als das Volumen
des vorhergehenden Teilabschnittes. Bei einer Unterteilung des gesamten Katalysatorvolumens in drei
Reaktoren können sich die Volumina in Strömungsrichtung gesehen z. B. wie 20 zu 30 zu 50 verhalten.
Gemäß dem erfindunsisgemäßen Verfahren kann die
hydrierende Raffination von Rohölen und/oder Rückstandsolen unter den nachstehend genannten Bedingungen
durchgeführt werden: Als Katalysatoren werden Gemische von Oxyden oder Sulfiden von Elementen der
Gruppe VIa, wie z. B. Molybdän oder Wolfram, una der
achten Nebengruppe des periodischen Systems, insbesondere Kobalt und/oder Nickel, auf einem Im
wesentlichen aus aktiver Tonerde bestehenden Katalysatorträger verwendet. Im Reaktor werden Wasserstoffdrucke
von 30 bis 200 bar, vorzugsweise solche von 50 bis 120 bar, angewendet. Die Raffination wird bei
Temperaturen von 32fi bis 4753C, vorzugsweise jedoch im Bereich von 365 bis 425~ C. durchgeführt. Der
Katalysator kann dabei mit 0.3 bis 3. vorzugsweise jedoch mit 0.4 bis 1,5 I Rohstoff (einschließlich der
Kaitölteilströme) je Liter Katalysator (Gesamtmenge) und Stunde belastet werden. Das Hydriergas wird
vorzugsweise im Kreislauf geführt. Die aus dom
Produktabscheidcr mit Hilfe eines Kreislaufgaskompressors
in die hydrierende Raffination zurückgeführte und durch Frischgas ergänzte Kreiskuifgasmenge
beträgt 150 bis 1500 Nm! je mJ Ges.imtioliMoif.
vorzugsweise werden jedoch Mengen von 250 bis 1000 Nm* angewendet. Als Frischgas können hochprozentiger
Wasserstoff oder Gemische von Wasserstoff mit gasförmigen Kohlenwasserstoffen oder Inertgas
verwendet werden. Auch Kohlenoxyde können im Frischgas zugelassen werden; die Summe von Kohlenoxyd
und Kohlendioxyd soll jedoch zweckmäßig 3 Vol.-% nicht überschreiten. Bei hohem Schwefelgehalt
des Rohstoffes ist es zweckmäßig, einen Teil oder die
Gesamtmenge des Kreislaufgases vor der Rückführung in an sich bekannter Weise, z. B. durch eine Wäsche, von
Schwefelwasserstoff zu befreien.
In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die hydrierende Spaltung
von Rohölen und/oder Rückstandsölen unter den nachstehend genannten Bedingungen durchgeführt: Als
Katalysatoren werden Gemische von Oxyden oder Sulfiden von Elementen der Gruppe VIa, wie z. B.
Molybdän und Wolfram, und der achten Nebengruppe des periodischen Systems, insbesondere Kobalt
und/oder Nickel, auf einem überwiegend aus aktiver Tonerde bestehenden, daneben bis insgesamt 45
Gew.-%, bezogen auf den Träger, Kieselsäure und/oder amorphe oder kristalline Aluminiumsilikate und/oder
Magnesiumoxyd und gegebenenfalls zusätzlich 0 bis 5 Gew.-% Phosphorsäure oder Halogen enthaltenden
Katalysatorträger verwendet. Es werden Wasserstoffdrücke von 60 bis 240 bar, vorzugsweise solche
zwischen 90 und 180 bar. angewendet. Die Spaltung
wird bei Temperaturen von 325 bis 475, Vorzugs«, eise im
Bereich von 375 bis 425JC. durchgeführt. Der
Katalysator kann dabei mit 0,2 bis 2, vorzugsweise jedoch mit 0,4 bis 1,51 Rohstoff (einschließlich der ι
Kaltölteilströme) je Liter Katalysator (Gesamtmenge)
und Stunde belastet werden. Das Hydriergas wird vorzugsweise im Kreislauf geführt. Als Frischgas
können die vorstehend genannten wasserstoffhaltigen Gase verwendet werden. Nach der destillativen to
Auftrennung des Produktes aus der Hydrourackzone kann ein etwa verbleibender Destillationsrückstand in
die Spaltstufe zurückgeführt werden.
Die Zuführung des Rohstoffes als Kühlflüssigkeit kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Ist
beispielsweise der Katalysator in drei oder mehreren hintcreinandcrgeschalteten Reaktoren angeordnet, so
wird das Kaköl zwischen diese Reaktoren eingeführt. Die Temperatur der Kühlflüssigkeit (des Kaltöls) liegt
mindestens 150°C unter der Reaktortemperatur des betreffenden Reaktors.
Da die Ausfuhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens bezüglich der Förderung und Aufheizung des
.-· Rohstoffes und des Gases, der Abkühlung des Produkt-Gas-Stromes hinter dem Reaktor, der Trennung
von Raffinat und Krcislaufgas in einem Druckabscheider, der Weiterbehandlung des Raffinates, sowie
gegebenenfalls der Wasche des Kreislaufgascs oder eines Teilstromcs desselben zur Entfernung oder
Verminderung des in ihm enthaltenen Schwefel wasser- jo Stoffs weitgehend dem Stand der Technik bei der
Entschwefelung von Destillatölen entspricht, sei wegen
weiterer Einzelheiten auf B. Riediger (loc. eh.. Seite
853 ff) verwiesen.
Die Hauptvorteile des erfindungsgemäßen Verfah- js
rens gegenüber einem Verfahren mit Raffinatkühlung oder Kaltgaskühlung sind nachfolgend aufgeführt:
1. Eine Vergrößerung der Kreislaufgaspumpe bzw. eine zusätzliche Kühlölpumpe entfällt; das Kühlöl
kann direkt von der Rohstoffeinspritzpumpe abgezweigt werden. Die insgesamt zu pumpende
Ölmcnge ist gleich der Rohstoffmenge, während sie bei einer Kühlung mit Raffinat gleich der
Rohsloffmenge zuzüglich der Kühlmenge wäre.
2. Die aufzuheizende Rohstoffmenge ist um den Kühlölanleil vermindert; die Gas- und Flüssigkeitsmenge wird nicht zusätzlich durch eine Kühlgasoder
Raffinatmenge erhöht.
3. Die zn übertragenden Wärmemengen und der Hachenbedarf in den Wärmetauschern, Vorheizern
und Kühlern werden dadurch wesentlich verringert.
4. In Folge der insgesamt geringeren durchzusetzenden
Flüssigkeits- bzw. Gasmenge ergeben sich geringere Druckverluste in den Rohrleitungen und ä5
im Katalysatorbett. Bei den Wärmetauschern, Vorheizern und Kühlern kann ein vorgegebener
Druckverlust auch bei Verkleinerung dieser Apparate aufrecht erhaUen werden.
60
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß sich bei Verwendung des Rohstoffes als Kühlflüssigkeit
insgesamt erhebliche Einsparungen an Apparate- und Energiekosten ergeben.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Verbesserung der Qualität des
Raffinats. Bei gleicher Reaktionstemperatur und gleichem Katalysatorvolumen wird bei Rohstoffkühlung ein
höherer Entschwefelungsgrad erzielt als bei Raffmatkühlung
oder Kaltgaskuhlung. Bei gegebenen Anforderungen an den Entschwefelungsgrad können daher im
Fall der Kühlung mit Rohstoff das Katalysatorvoiumer.
entsprechend verringert oder die Betriebstemperatur bzw. der Betriebsdruck gesenkt werden.
Um den im Beispiel erzielten Entschwefelungsgrad von 78% mit einer Kaltgaskühlung zu erzielen, müßte
das Katalysatorvolumen um fast 10%, für den Fall der Kühlung mit Raffinat sogar um fast 25% vergrößert
werden. Dieses Beispiel zeigt die überlegene Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der hydrierenden
Raffination (Entschwefelung) von Rückstandsölen. Ähnliche Vorteile ergeben sich auch bei der hydrierenden
Spaltung von Rohölen bzw. Rückstandsölen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im nachfolgenden Beispiel anhand der Entschwefelung eines
atmosphärischen Destillationsrückstandes erläutert und sein Vorteil an einem Vergleichsversuch aufgezeigt.
Für den Vergieichsversuch wurde eine kontinuierlich zu betreibende Technikumsapparatur verwendet. Die
Apparatur bestand aus drei hintereinandergcschalteten
Reaktoren mit 2.5; 5 und 7,5 I Inhalt. Die Reaktoren
waren mit in je 4 Hei/kreise aufgeteilten elektrischen Heizmänteln umgeben. Der Zwischenraum zwischen
Reaktoruand und Heizmantel war mit einem pulverformigen
Isoliermaterial gefüllt. Die Heizmantel dienten lediglich dazu, die trotz der Isolierung unvermeidlichen
Wärmeverluste durch Abstrahlung zu kompensieren, indem die Temperatur der einzelnen Heizmantelabschnitte
jeweils durch einen Temperaturregler mit einer Genauigkeit von ±2° C auf dem Wert der in gleicher
Höhe gemessenen Innentemperatur des Katalysatorbettes gehalten wurde. Auf diese Weise war bei diesem
Kleinversuch, wie in früheren Versuchen in dieser Apparatur festgestellt worden war, eine völlig adiabatische
Arbeitsweise möglich.
Die Apparatur bestand weiter aus einer elektrisch beheizten Vorheizerschlange zur Aufheizung von Gas
und Öl auf die gewünschte Reaktoreintrittstemperatur, aus Kühler und Druckabscheidegefäß anschließend an
den dritten Reaktor, einer Kreislaufgaspumpe zur Gasrückführung aus dem Druckabscheider zum Eingang
der Apparatur und gegebenenfalls als Kühlgas zwischen die Reaktoren und zwei FlUssigkeitscinspritzpumpen
für den Rohstoff und das Kühlöl. Das Kühlöl bzw. das Kühlgas wurde zwischen den Reaktoren
zugeführt. Da trotz elektrischer Heizung des Überganges zwischen den Reaktoren eine Wärmeabstrahlung
nicht ganz vermieden werden konnte, wurde die. zur
gewünschten Absenkung der Katalvsatortemperaiur
bei Abwesenheit von Abstrahlungsverlusten und bti einer angenommenen Kühlöl- bzw, ICühlgastemperatur
von 40cC theoretisch erforderliche Kühlöl- bzw. Kühlgasmenge aus dem Enthalpiediagramm des Systems
errechnet. Die so errechneten Öl- bzw. Gasmengen wurden über getrennte elektrisch beheizte Schlangen
unter automatischer Temperaturregelung so weit aufgeheizt, daß sich am Eintritt des folgenden Reaktors
die gewünschte Eintrittstemperatur einstellte.
Die Frischgaszufuhr wurde aus einer Hochdruckwasserstoffleitung über ein Druckminderventil gespeist und
mit Hufe des Druckes am Druckabscheider automatisch geregelt. Als Frischgas wurde 98%iger Wasserstoff
verwendet, der als Rest Stickstoff, Argon und Methan enthielt. Als Rohstoff wurde ein atmosphärischer
Destillationsrückstand aus Kuwait-Rohöl mit einem Siedebeginn von 325°C, einer Dichte von 0,958 (150C),
einem Schwefelgehalt von 3,9 Gew.-% und einem Gesamtmetallgehalt von 75 ppm verwendet. Die Reaktoren
waren mit einem handelsüblichen Kobalt-Molybdän-Tonerdekatalysator
in Form von 1,5 mm Strangpreßlingen gefüllt. Der Katalysator hatte im oxydischen
Zustand ein Schüttgewicht (nach Einrütteln in einen 1-l-Meßzylinder) von 0,65 kg/l und war vor dem
Einfüllen in die Reaktoren im Wasserstoff-Schwefel- to wasserstoffstrom bei erhöhter Temperatur gesehwefelt
worden.
Zunächst wurde eine Versuchsreihe mit Rohstoffkühlung durchgeführt; die Reaktoreintritistemperuturen
wurden so gewählt, daß in jedem der drei Reaktoren etwa die gleiche Wärrnetönung auftrat und insgesamt
ein Entschwcfelungsgrad von nahezu 80% erreicht wurde. Nach Einstellung stationärer Verhältnisse wurde
der Versuch eine Woche lang unter diesen Bedingungen betrieben. Unter Konstanthaltung der Kühlölmenge
wurde auf Raffinat als Kühlflüssigkeit umgestellt und die gesamte Rohstoffmenge dem Reaktor 1 zugeführt. Da
Betriebsbedingungen und Versuchsergebnisse
der Entschwefelungsgrad nach der Umstellung abgesunken war, mußten die mittleren Reaktortemperaturen
etwas angehoben werden. Nach dieser Korrektur wurde der Versuch wieder eine Woche unter diesen Bedingungen
betrieben. In einer dritten Versuchsperiode wurde auf Kaltgaskühlung umgestellt. Da hierbei der Entschwefelungsgrad
etwas anstieg, konnten die mittleren Reaktortemperaturen etwas abgesenkt werden. Diese
Versuchsperiode dauerte ebenfalls eine Woche. Im Anschluß an diese Versuche wurde erneut eine Woche
lang mit Rohstoff gekühlt. Betriebsbedingungen, Temperaturverteilung in den Reaktoren und die Ergebnisse
der einzelnen Versuchsperioden sind in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben. Die Schwefelgehalte der
Hydrierprodukte sind Mittelwerte über die einzelnen Versuchsperioden: im Falle des Kühiens mit Rohstoff ist
der Mittelwert über die erste und letzte Versuchsperiode angegeben. Die in der Tabelle dargestellten
Versuche wurden bei einem Gesamtübcrdruek von 100 bar durchgeführt; dieser wurde an der Druckseite
des Krcislaufgaskompressors gemessen.
Kühlung mit
(a) Rohstoff
(a) Rohstoff
(b) Raffinat
(c) Kaltgas
Mengenflüsse
Rohstoli Gesamtdurchsatz
hiervon zu Reaktor 1
Kaltöl vor Reaktor 2
Kallöl vor Reaktor 3
Raffinat als Kaltöl gesamt
Raffinat als Kaltöl gesamt
hiervon vor Reaktor 2
hiervon vor Reaktor 3
Frischgas
Kreislaufgas gesamt
Frischgas
Kreislaufgas gesamt
hiervon zu Reaktor 1
Kaltgas vor Reaktor 2
Kaltgas vor Reaktor 3
Temperaturen
Reaktor 1 Eintritt
Austritt
Reaktor 2 FintriU
Reaktor 2 FintriU
Austritt
Reaktor 3 Eintritt
Reaktor 3 Eintritt
Austritt
Mittel Reaktor 1-3
Hydrierprodukt
S-G ehalt
Entschwefelungsgrad
Relative Mengenflüsse
Rohstoff + ggf. Kühlöl
Kreislaufgas
Flüssigkeit Mittel Hin- und Rückweg Gase Mittel Hin- und Rückweg
Ltr/h
Ltr/h
Ltr/h
Ltr/h
Ltr/h
Ltr/h
Ltr/h
NmVh
NmVh
NnrVh
NmVh
NmVh
6,2
0,8
0,8
0,8
0,8
0,9
,3,6
3,6
1,6
0,8
0,8
0,9
3,6
3,6
0,8
0,8
0,9
3,6
3,6
0,9
6,4
3,4
1,5
1,5
6,4
3,4
1,5
1,5
C cc |
355 381 |
361 384 |
360 383 |
■c C |
383 | 365 387 |
361 383 |
0C "C |
362 386 |
368 38S |
361 382 |
"C | - 371 | 375,5 | 372 |
Gew.-% | 0,85 | 0,97 | 0,90 |
% | 78 | 75 | 77 |
100 | 120 | 100 | |
100 | 100 | 178 | |
100 | 120 | 110 | |
100 | 100 | 142 |
230 215/155
Aus der Tabelle ist zu entnehmen, daß der Entschwefelungsgrad im Falle (a) Kühlung mit Rohstoff
am höchsten war und in den ["allen (b) und (c) trot/.
Temperaturkorrektur dieser Wert für den Entschwcfelungsgrad
nicht ganz erreicht wurde.
Im letzten Abschnitt der Tabelle sind die relativen Größen der für die Auslegung der wichtigsten Apparate
einer technischen Anlage wesentlichen Mengenflüsse angegeben. Aus diesen Angaben folgt, daß im Falle des
Kühlens mit Raffinat (b) eine zusätzliche Kühlölpumpe
mit 20% der Förderkapazität der Rohstoffcinspritzpumpe erforderlich wäre bzw. im Falle der Kaltgaskühlung
(c) der Krcislaufgaskompressor um ca. 80% vergrößert werden müßte. In den Fällen (b) und (c) sind
außerdem die Mengcnflüssc durch Wärmetauscher, Vorheizer und Kühler erheblich größer als im Falle (a)
(Kühlung mit Rohstoff). Trotz dieses zusätzlichen apparativen und energetischen Aufwandes würde die
Entschwefelungsleistung einer unter gleichen Bedingungen, insbesondere bei gleicher Temperatur, arbeitenden
Anlage mit Rohstoffkühlung nicht erreicht.
Claims (2)
- Patentansprüche:i. Verfahren zur hydrierenden Raffination und/oder hydrierenden Spaltung von kohlenwasserstoffhaltigcm Einsatznu lerial (Rohstoff), wobei dessen Dämpfe und Flüssigkeit im Gleichstrom mit dem Hydriergas von oben nach unten über im Festbett angeordnete schwefelfeste Hydrierkatalysatoren geführt werden, und wobei man das Katalysatorbett in Reaktionszonen unterteilt und 60 bis 90% des Rohstoffes in die erste Reaktionszone und einen weiteren Teil des Rohstoffes mit einer unter der Reaktionstemperatur liegenden Temperatur in mindestens eine weitere Reaktionszone einführt, dadurch gekennzeichnet, daß Rohöle und Rückstandsöle als Rohstoff verwendet werden und die Temperatur des Rohstoffes, der als Teilstrom in weitere Reaktionszonen eingeführt wird, mindestens 150°C unter der Reaktionstemperatur liegt, wobei man den Katalysator in mindestens drei hintereinander geschalteten Reaktoren anordnet und die Zuführung der weiteren Teile des Rohstoffes in Anteilen von 5 bis 20% zwischen diesen Reaktoren erfolgt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Katalysatorbett in Reaktionszonen unterteilt, wobei das Volumen jedes der aufeinanderfolgenden Teilabschnitte des gesamten Katalysatorvolumens um mindestens 20% größer ist als das Volumen des vorhergehenden Teilabschnittes.
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8380 | Miscellaneous part iii |
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