DD155696A3 - Herstellung von hochoktanigen fluessigen komponenten fuer vergaserkraftstoff - Google Patents

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DD155696A3 DD21939080A DD21939080A DD155696A3 DD 155696 A3 DD155696 A3 DD 155696A3 DD 21939080 A DD21939080 A DD 21939080A DD 21939080 A DD21939080 A DD 21939080A DD 155696 A3 DD155696 A3 DD 155696A3
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gasoline
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hydrocracking
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Markus Kockert
Kristian Lorenz
Wolfgang Hieke
Heinz Hergeth
Gerhard Dzingel
Joachim Bauch
Heinz Limmer
Herbert Gentzsch
Original Assignee
Markus Kockert
Kristian Lorenz
Wolfgang Hieke
Heinz Hergeth
Gerhard Dzingel
Joachim Bauch
Heinz Limmer
Herbert Gentzsch
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung von hochoktanigen fluessigen Komponenten fuer Vergaserkraftstoffe und Biomasse. Sie kann in der erdoelverarbeitenden Industrie angewendet werden. Ziel der Erfindung ist es, ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von hochoktanigen Komponenten fuer Vergaserkraftstoffe aus hoehersiedenden, n-paraffinhaltigen Kohlenwasserstofffraktionen bei einer zusaetzlichen stoffwirtschaftlichen Nutzung der Einsatzfraktionen zur Verfuegung zu stellen. Es wird die Aufgabe geloest, bei guenstiger Ausbeute an fluessigen Spaltprodukten im Benzinsiedebereich hochoktanige Vergaserkraftstoffkomponenten bei geringer Koksbildung auf dem Katalysator zu gewinnen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die hochoktanigen Komponenten, vorzugsweise aus Petroleum, Dieseloel, Gasoel und Vakuumdestillaten, dadurch hergestellt werden, dass sie einer biologischen Teilentparaffinierung unterworfen werden, wobei 50 bis 85 Ma % der n-Paraffine entfernt werden oder der n-Paraffingehalt auf 4 bis 12 Ma % abgesenkt wird. Danach wird die biologisch teilentparaffinierte Kohlenwasserstofffraktion einer Saeurewaesche mit Phosphorsaeure, einer Laugewaesche mit Ammoniumhydroxidloesung und Wasserwaeschen unterworfen und bei Temperaturen von 623 bis 773 K, Druecken von 3 bis 12 MPa und einer Katalysatorenbelastung von 0,3 bis 3,5 V/Vh unter Einsatz ueblicher Hydrocrackkatalysatoren eine Hydrocrackung durchgefuehrt.

Description

219 390
Titel der Erfindung · :
Herstellung von hochoktanigen·flüssigen Komponenten für Vergaserkraftstoffe
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochoktanigen flüssigen Komponenten für Vergaserkraftstoffe aus höhersiedenden n-paraffinhaltigen Kohlenwasserstofffraktionen, vorzugsweise Petroleum, Dieselöl, Gasöl und Vakuumdestillaten, bei einer zusätzlichen stoffwirtschaftlichen Nutzung der Einsatzfraktionen zur Herstellung von Biomasse,
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
In der erdölverarbeitenden Industrie ist eine große Zahl von Verfahren und Verfahrensvarianten zur Herstellung von hochoktanigen Benzinfraktionen oder hochoktanigen Komponenten für Vergaserkraftstoffe bekannt.
Günstige Ausbeuten an hochoktanigen Fraktionen werden bei der Anwendung thermischer Crackverfahren erhalten. Nachteilig ist bei diesen Spaltverfahren die Bildung eines hohen Anteils an Olefinen, die ein sehr ungünstiges Lagerverhalten der aus dem Verfahren resultierenden Produkte verursachen,,
219 390
Die fortgeschrittene thermische Crackung, die bis zur Petrolkoksbildung geführt wird, ergibt weniger hohe Olefinanteile in den Benzinfraktionen.
Von der Seite der stoffwirtschaftlichen Nutzung von Erdölbestandteilen her, ist es für viele Raffinerien unerwünscht, Petrolkoks zu erzeugen.
Katalytisch^ Verfahren liefern Benzinfraktionen, die über eine günstige Lagerstabilität und günstige Oktanzahlen verfügen,, Die Laufzeit der Katalysatoren und die erreichbare Ausbeute an Aromaten und Hydroaromaten, die günstige Oktanzahlen besitzen,-hängen in hohem Maße von der Qualität der Einsatzprodukte ab<> Hohe η-Par äff ingehalte im Einsatzprodukt erlauben hohe Konversionen Die Absenkung des n-Paraffingehaltes im Einsatzprodukt bewirkt eine Verminderung der vorher möglichen Konversion bei gleichzeitig niedriger Aromatenbildung. Durch Verschärfung der Parameter des Hydrospaltprozesses wird eine Erhöhung der Aromatenbildung bei gleichzeitig und verhältnismäßig hohem Koks- und Gasanfall infolge Katalysatorschädigung durch unerwünschte Ablagerungen auf dem Katalysator ,erreicht, Die Standzeit der Katalysatoren verringert sich bedeutend.
Ziel der Erfindung . ·
Ziel der Erfindung ist es, bei einer zusätzlichen Nutzung der Einsatzfraktionen ein ökonomisches Verfahren zur Herstellung von hochoktanigen und lagerbeständigen ßenzinfraktionen oder Komponenten für Vergaserkraftstoffe aus höhersiedenden, η-paraffinhaltigen Kohlenwasserstofffraktionen zur Verfügung zu stellen.
219 3 9 O
Darlegung des Wesens der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, welches bei einer günstigen Ausbeute an flüssigen Spaltprodukten im Benzinsiedebereich die Gewinnung einer hochokta- . nigen- Vergaserkraftstoffkomponente mit einem günstigen Aromaten- und Hydroaromatengehalt bei geringer Koksbildung auf dem Kgtalysator gestattet.
Überraschend wurde gefunden, daß die Gewinnung derartiger Vergaserkraftstoffkomponenten bei einer gleichzeitig günstigen Ausbeute an flüssigen Spaltprodukten im Benzinsiedebe— reich und einer geringen Koksbildung auf dem Crackkatalysa— tor aus höhersiedenden, η-paraffinhaltigen Kohlenwasserstoff fraktionen, insbesondere Petroleum, Dieselöl, Gasöl und Vakuumdestillaten, in Kombination mit einer Biomasseherstellung möglich ist, wenn diese n-paraffinhaltigen Kohlenwasserstofffraktionen einer biologischen Teilentparaffinierung derart unterworfen, daß 50 bis 85 Ma% der η-Paraffine entfernt oder der n-Paraffingehalt auf 4 bis 12 Ma% abgesenkt wird β Die biologisch teilentparaffinierte Kohlenwasserstoff— fraktion wird danach einer Reinigungsbehandlung durch Waschen mit Säure, Lauge und Wasser und Hydroentscnwefelung, vorzugsweise in der Art und Reihenfolge Wasserwäsche, Säurewäsche mit Phosphorsäure, Laugewäsche mit Ammoniumhydroxidlösung, Wasserwäsche und Hydroentschwefelung, unterworfen«,
Im Anschluß daran wird unter Einsatz des derart behandelten Produktes bei einer Temperatur von 623 K bis 773 K, einem Druck von 3 bis 12 MPa, einer Katalysatorbelastung von 0,3 bis 3,5 V/Vh und unter Einsatz industriell gebräuchlicher Katalysatoren die Hydrocrackung durchgeführt« Im Ergebnis dieser Crackung .entstehen in günstiger Menge flüssige, aromaten- und hydroaromatenreiche Fraktionen im Benzinsiedebereich*
Diese Fraktionen können nachfolgend unter technisch üblichen Bedingungen reformiert werden.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gestattet es, n-Paraffine bis zu einem gewünschten Grad zu entfernen. Auf diese Weise ist es möglich, Einsatzprodukte und Einsat zkomponent en mit einem für die katalytische Hydrocrackung anzustrebenden Verhältnis von n-Paraffinen zu Aromaten bereitzustellen* Dabei ist es als ein besonderer Vorteil hervorzuheben, daß Schwankungen in der Einsatzproduktqualität ausgeglichen werden können, wodurch das erfindungsgemäße Verfahren wenig empfindlich auf Änderungen in der Qualität der Einsatzprodukte ist.
Es ist ein weiterer Vorteil des Verfahrens, daß während der Hydrocrackung die für eine Gewinnung aromaten- und hydroaromatenreicher Benzinfraktionen notwendigen Verfahrensparameter gewählt werden können, ohne daß eine, starke Koksbildung eintritt» Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Kohlenwasserstofffraktion vor Eintritt in die Hyörocrackung ein bedeutender Teil der harz- und koksbildenden Substanzen entzogen«
Durch die Reformierung der Fraktionen im Benzinsiedebereich unter technisch üblichen Bedingungen wird ein weiterer, beträchtlicher Oktanzahlanstieg erzielt»
Anwendungsbeispiel
Dieselöl, mit einem Siedebereich von 507 K bis 651 K und einem n-Paraffingehalt von 17,5· Ma»*%, welches durch atmosphärische Destillation aus einem gemischtbasischen Rohöl hergestellt wurde, wurde in einer kontinuierlichearbeitenden, technischen Anlage unter Verwendung von Hefen der Gattung Lodderomyces biologisch teilentparaffinierte Hach der Abtrennung aus dem Fermentationsmedium wurde das teilentparaffinierte Dieselöl in einer kontinuierlich arbeitenden, technischen Anlage durch Wäschen mit Wasser, mit konzentrierter Phosphorsäure, mit Ammoniumhydroxidlösung und mit salzarmem Wasser unterworfen.
Das teilentparaffinierte, gereinigte Dieselöl hatte einen "Schweifelgehalt von 1904 Ma« %«,
In Vorbereitung der Hydrocrackung wurde eine Hydroraffina« tion zur Absenkung des Schwefelgehaltes durchgeführto Das derart behandelte Produkt (Einsatzprodukt für die Hydrocrackstufe) hatte die nachfolgenden.Kenndaten:
Dichte (293 K) VoI* % O8837 g/ml
Siedeanalyseϊ SB .Vol. % 505 κ
10 VoI0 % 528 K
50 559 K.
90 621 K
SB 641 E
η-Par äff ingehalt 9,3 Ma*.%
Schwefelgehalt 0,04 Ma. %
Dieses Produkt wurde in einer kontinuierlich arbeitenden kleintechnischen Apparatur unter den nachfolgenden Bedingungen und unter Anwendung eines großtechnisch üblichen Katalysators, der aus einem Gemisch hochaktiver Raffinationskomponenten mit einem dekationisierten.Zeolith vom Faujasit ü?yp mit Anteilen von Metallen der VIII* Nebengruppe des Periodensystems besteht, der hydrokatalytischen Crackung unterworfen: t. .:....'.
Reaktionstemperatur 673 - 695 E
Druck ...-..'.'. 7 KiPa
Gas-Produkt-Verhältnis 1500 : 1 NmVm^
Belastung 1,2 und 3 V/Vh
Die hydrokatalytische Crackung führte bei den verschiedenen Belastungen zu folgendem Ergebnis:
a -
Versuch Nr #' Temperatur Belastung Flüssigausbeute Konversion Eydrospaltabstreifer Dichte be 293 K Viskosität b, Schwefelgehalt Siedebeginn 10 VoI, % 50 VoIo % 90 Vol. % Siedeende
(K) (VAh)
(Vol. %)
(g/ml)
(cSt)
(K)
(K)
(K)
681 3,0 84 41
1,48 0,007 305 340 499 597
680
2,0
72
53
1,05 0,006
303 326 421 579
687 1,0
63 75
0,778 0,752 0,765
1,06
0,001
301
329 442 578
%) 611/93 607/96 605/97
Die erhaltenen Hydrocrackabstreiferprodukte wurden in die Benzin- und Dieselölkomponenten getrennt. Die Ausbeuten und Qualitätskenndaten der Benzinkomponenten sind in der folgenden Tabelle dargestellt:
Produkt aus Versuch (K) 1 0,0013 2 3
Benzinkomponente
(95 Vole % destillieren
bei): (Ma· %) 453 453 453
Ausbeute (g/ml)
(bezogen auf Hydro-
spaltabstreifer): (K) 39,5 60,2 52,7
Dichte bo 293 K (K) 0,750 0,744 0,746
Siedeanalyse (K)
Siedebeginn (K) 309 331 308
10 VoI, % 334 333 329
50 Vol. % 381 377 379
90 Vol. % 442 436 447
Siedeende (KAoI · %) 501/98 508/87,5 500/98
Schwefelgehalt (Ma· %) 0,007 0,0017
Produkt aus Versuch Gruppenanalyse:
Aromaten Olefine
Naphthene
Paraffine ROZ MOZ
Unter Verwendung eines Multimetallkatalysators wurde durch Reformierung der Benzinfraktionen des Hydr.ocrackabstreifers eine weitere.Oktanzahlverbesserung (ROZ) von 14 bis 18 Punkten erreicht«
(Vol. %) 36s0 34,5 33,2
(YoI, %) 2,7 2,5 3,1
(VoI* %) 15,4 15S4 14,5
(Vol· %) 45,9 47,6 49,2
83,2 82,8 81,1
79S6 78,1 77,0

Claims (2)

219 3 90 Erfindungsanspruch
1'β Verfahren zur Herstellung hochoktaniger Komponenten für •Vergaserkraftstoffe aus höhersiedenden, n-paraffinhaltigen Kohlenwasserstofffraktionen, vorzugsweise Petroleum, Dieselöl, Gasöl und Vakuumdestillaten, und Biomasse, gekennzeichnet dadurch, Daß die Kohlenwasserstofffraktionen einer biologischenTeilentparaffinierung derart unterworfen werden, daß 50 bis 85 Ma% der η-Paraffine entfernt oder der η-Paräffingehalt auf 4- bis 12 Ma% abgesenkt wird, daß die biologisch teilentparaffinierte Kohlenwasserstofffraktion in an sich bekannter Weise einer Behandlung durch Waschen mit Säure, Lauge und Wasser und HydroentSchwefelung, vorzugsweise.in der Art und Reihenfolge Wasserwäsche, Säurewäsche mit Phosphorsäure, Laugewäsche mit Ammoniumhydroxidlösung, Wasserwäsche und HydroentSchwefelung, unterworfen wird und daß danach bei einer Temperatur von 623 K bis 773 K, einem Druck von 3 MPa bis 12 MPa, einer Katalysatorbelastung von 0,3 V/Vh bis 3»5 V/Vh und unter Einsatz industriell üblicher Hydrocrackkatalysatoren eine Hydrocrackung durchgeführt wirdo
2· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die aus der Crackung resultierenden Fraktionen im Benzin— siedebereich einer Reformierung unterworfen werden.
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