DE1545339C3

DE1545339C3 - Verfahren zur Gewinnung eines für die Verwendung als RuBausgangsmaterial geeigneten Produkts mit hohem Aromatengehalt

Info

Publication number: DE1545339C3
Application number: DE1545339A
Authority: DE
Inventors: Rolland Eugene Dixon; Robert Eugene Gilliland; Queen Donald Kenneth Mac
Original assignee: Phillips Petroleum Co
Current assignee: Phillips Petroleum Co
Priority date: 1964-10-16
Filing date: 1965-10-16
Publication date: 1975-02-06
Also published as: BE671008A; US3281351A; ES318533A1; DE1545339A1; DE1545339B2

Description

zur Bildung eines Stromes mit hohem Aromutengehalt mischt und Paraffine und Oleline von der Aromatenextraktionszone in die Crackzone für die Benzinfraktion zurückführt.

Nach der Erfindung ist es möglich, Äthylen, Butadien, Benzol und ein Rußausgangsmaterial aus einer Benzinfraktion zu erzeugen.

Es ist weiterhin möglich, ein Rußausgangsmaterial hoher Qualität aus Heiz- bzw. Treiböl und Benzin und Butenentölungsprodukte aus einem Butadien- und Äthylenproduktionsprozeß zu gewinnen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Benzinfraktion gecrackt, und der Abstrom unter Gewinnung von Treib- bzw. Heizöl, Benzin, Buten, Butadien, Propylen und Äthylen getrennt. Das Butadien und Äthylen werden als Produkte gewonnen. Das Buten wird zur Gewinnung von weiteren Butadien dehydriert. Das Propylen wird zur Gewinnung weiteren Äthylens und Butens disproportioniert, wobei das Buten zur Dehydrierungsstufe geführt wird. Aus dem Buten vorder Dehydrierung entferntes Isobutylen, das Benzin und die Ölfraktion werden mit Wasserstoff behandelt, und der Abstrom wird zur Entfernung von Aromaten mit Lösungsmittel extrahiert, wobei die Paraffine und Olefine zur Crackstufe zurückgeführt werden. Der Aromatenteil wird weiter getrennt, um Benzol und einen Strom schwerer Aromaten zu erzeugen, der mit dem Heiz- bzw. Treiböl gemischt wird, um ein Rußausgangsmaterial hoher Qualität zu erzeugen. Der Abstrom der Butendehydrierung und die C₂-Fraktion der Propylendisproportionierung werden zur Trennung des Kohlenwasserstoffcrackabstromes zurückgeführt.

Unter dem Ausdruck »Disproportionierung« wird die Umwandlung eines Kohlenwasserstoffes in ähnliche Kohlenwasserstoffe mit einer höheren oder niedrigeren Anzahl an Kohlenstoffatomen je Molekül verstanden. Das Verfahren ist besonders anwendbar auf nichttertiäre aliphatische Olefine mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen je Molekül, d. h. aliphatische Olefine, die keine Kohlenstoffkettenverzweigung an einem doppelt gebundenen Kohlenstoffatom haben. Bei der Disproportionierung von Propylen werden etwa äquimolare Mengen an Äthylen und Butenen gebildet.

Geeignete Disproportionierungskatalysatoren sind z. B. Oxyde, Sulfide und Carbonyle von Molybdän und Wolfram, die auf Kieselsäure, Aluminiumoxyd oder Kieselsäure-Aluminiumoxyd als Träger aufgebracht sind. Die Verfahrensbedingungen werden entsprechend dem verwendeten Katalysator und der Beschickung ausgewählt.

Katalysatoren und Verfahrensbedingungen für die Dehydrierungsstufe zur Herstellung von Diolefinen aus Olefinbeschickungen sind bekannt. Ein geeignetes Dehydrierungsverfahren ist z. B. in der USA.-Patentschrift 2 866 790 beschrieben.

Ebenso sind die Bedingungen und Katalysatoren für die Hydrobehandlungsstufe bekannt. So eignet sich beispielsweise das Verfahren, das in »Hydrocarbon Processing and Petroleum Refiner«, November 1962, Bd. 41, Nr. 11, S. 201 und 202, beschrieben ist. Zu geeigneten Katalysatoren gehören Molybdänsulfid und Nickelsulfid auf Aluminiumoxyd oder Ton.

F i g. I zeigt ein zu einer Einheit zusammengefaßtes System zur Crackung der Benzinfraktion, Propylendisproportionierung, Butendehydrierung, Hydrobehandlung und Aromatenextraktion.

F i g. 2 zeigt ein zu einer Einheit zusammengefaßtes System zur Crackung der Benzinfraktion, Propylendisproportionierung, Butendehydrierung, Hydrobehandlung und Aromatenextraktion, welches die Trenneinrichtungen ausführlich darstellt.
F i g. 3 zeigt ein zu einer Einheit zusammengefaßtes System zur Crackung der Benzinfraktion, Propylendisproportionierung, Butendehydrierung, Hydrobehandlung und Aromatenextraktion unter Anwendung eines vereinfachten Trennsystems.

ίο F i g. 4 zeigt etwas ausführlicher die Einrichtungen zur Hydrobehandlung und Aromatenextraktion, die sich zur Verwendung im System von F i g. 1, 2 oder 3 eignen.

In dem in F i g. 1 gezeigten System wird ein Kohlenwasserstoff in den Crackreaktor 11 eingeführt, und der Abstrom geht durch die Leitung 13 in die Trenneinheit 14. Aus der Trenneinheit 14 wird ein Treib- bzw. Heizölstrom durch die Leitung 16, ein Benzinstrom durch die Leitung 17, ein C₄-Kohlenwasserstoffstrom durch die Leitung 18 und ein. C₃-KoIilenwasserstoffstrom durch die Leitung 19 entfernt.

Der C₄-Strom von der Leitung 18 wird in eine Butadiengewinnungseinheit 21 geführt, aus welcher ein gereinigter Butadienstrom durch die Leitung 22 entfernt wird und ein Buten-Isobutylen enthaltender Strom durch die Leitung 23 abgenommen und in die Isobutylenentfernungseinheit 24 geführt wird. Der butenhaltige Strom, aus dem Isobutylen entfernt ist, wird durch die Leitung 26 in die Butenentölungseinheit 27 geführt, aus welcher ein gereinigter Butenstrom durch die Leitung 28 in die Butendehydrierungseinheit 29 geführt wird. Der Abstrom aus der Einheit 29 wird durch die Leitung 31 geführt und in die Trenneinheit 14 zurückgeleitet.

Der C₃-Strom von der Leitung 19 wird in den Disproportionierungsreaktor 33 geleitet. Der Disproportionierungsabstrom wird durch die Leitung 34 in die Trenneinheit 36 geführt, aus welcher ein Q-Olefinstrom in die Butenentölungseinheit 27 durch die Leitung 37 geführt wird. Die leichteren Fraktionen des Abstromes in der Leitung 34 werden durch die Leitung 38 zur Rückführung zum Disproportionierungsreaktor 33 zurückgeleitet. Gewünschtenfalls kann ein getrennter Strom an C₂-Kohlenwasserstoffen und leichteren Kohlenwasserstoffen aus der Abtrenneinheit 36 durch die Leitung 41 entfernt werden.

Der Benzinstrom in der Leitung 17, der Isobutylenstrom in der Leitung 42 und das Produkt aus der Butenentölungseinheit 27 in der Leitung 43 werden in die Hydrobehandlungseinheit 46 geführt. Wasserstoff wird durch die Leitung 47 zugeführt. Der Abstrom wird in die Aromatenextraktionseinheit 48 geführt, aus welcher die paraffinischen und olefinischen Anteile durch die Leitung 49 zur Crackeinheit 11 zurückgeführt werden, während die Aromatenanteile durch die Leitung 51 in eine Benzolabtrenneinheit 52 geführt werden, aus welcher Benzol durch die Leitung 53 entfernt wird und eine schwerere Fraktion mit hohem Aromatengehalt durch die Leitung 54 zur Vermischung mit Heizöl in der Leitung 16 abgenommen wird, um das Rußausgangsmaterial zu bilden, das durch die Leitung 56 entnommen wird.

In dem in F i g. 2 gezeigten System wird ein Strom einer Benzinfraktion in den Cracker 61 durch die Leitung 62 geführt, und der Abstrom wird zur Wärmerückgewinnungs- und Abschreckeinheit 63 durch die Leitung 64 geführt. Im Wärmerückgewinnungs- und Abschreckteil 63 wird der Abstrom aus dem Crack-

5 6

ofen für die Benzinfraktion in Abhitzeboilern abge- kühlturm, ähnlich dem System zur Wärmegewinnung schreckt, und ein zweistufiger Kühlturm sorgt für und Abschreckung des Abstroms aus dem Crackofen, weitere Kühlung durch Leiten von Dämpfen nach abgeschreckt.

oben durch den Turm, dessen unterer Teil eine Öl- Das Propan und die leichtere Fraktion aus der

kühlung und dessen oberer Teil eine Mehrfachwasser- 5 Propanentfernungsanlage 80 werden im Kompressor kühlung enthält. Zur weiteren Wärmeeinsparung wird 101 komprimiert und in den ersten Acetylenentferdann in den Abhitzeboilern im Crackofenabgassystem nungsreaktor 102 geführt. Dieser wird unter Bedin-Dampf erzeugt. Heizöl kondensiert im Kühlturm und gungen hoher Selektivität und geringer Umwandlung wird als Nebenstrom aus dem zirkulierenden Kühlöl betrieben, um die Hauptmenge an C₂- und C₃-Acetydurch die Leitung 65 entfernt. io Jenen, Propadien und Butadien, ohne merklichen

Der Abstrom aus dem Kühlturm wird komprimiert Verlust an Äthylen oder Propylen zu entfernen. Vor- und zur Butanentfernungsanlage 66 in Form eines zugsweise wird dieser Dampf wieder getrocknet, um Dampfstromes und zweier Kondensatströme geführt. Wasser zu entfernen, das aus Sauerstoffverbindungen Dies wird bewirkt, indem ein Abstrom aus dem in der Beschickung für den Acetylenentfernungsreaktor Wärmerückgewinnungs- und Abschreckteil 63 durch 15 gebildet wurde, und dann zum Kühlzug 103 geführt, den Kompressor 67 in die Entspannungskammer 68 Der Kühlzug 103 besteht aus einer Reihe von mit geführt wird. Das Kondensat wird zur Butanentfer- Kältemaschinen und durch Rückführung im Kreislauf nungsanlage 66 durch die Leitung 69 geführt. Der gekühlten Wärmeaustauschern und einem Zentrifugal-Überkopfstrom wird im Kompressor 71 komprimiert expander mit Pumpen. Ein wasserstoff reicher Dampf und zur Entspannungskammer 72 geführt. Aus dieser 20 und ein methanreicher Dampf werden als Nebenwerden das Kondensat durch die Leitung 73 und der produkte entfernt, und der Rest dieses Stroms wird Dampf durch die Leitung 72a zur Butanabtrenn- verflüssigt und zur Methanentfernungsanlage 104 geeinheit66 geführt. Ein von Butan befreites Benzin führt. Vorzugsweise wird die Überkopffraktion aus wird als Bodenprodukt aus der Butanentfernungs- der Methanentfernungsanlage durch den Kühlzug im anlage 66 durch die Leitung 76 entfernt. as Kreislauf zurückgeführt, um die fühlbare Wärme

Der Überkopfstrom wird weiter im Kompressor 77 zurückzugewinnen, und dann als Heizgasnebenprodukt komprimiert und durch eine Aminbehandlungseinheit zur Verfügung gestellt. Das von Methan befreite zur Entfernung von CO₈ und HgS geführt. Der Ab- Bodenprodukt, vor allem Äthan, Äthylen, Propan und strom aus dem Aminbehandler 78 wird zu einer Propylen, wird durch die Leitung 106 in die Äthan-Einheit 79 zum Waschen mit kaustischem Alkali und 3° entfernungsanlage 107 geführt. Die Überkopffraktion Trocknen geführt. In dieser wird der Abstrom aus aus der Äthanentfernungsanlage wird durch die Leider Aminbehandlungseinheit mit kaustischem Alkali tung 108 in den zweiten Acetylenentfernungsreaktor gewaschen, um die letzten Spuren von sauren Gasen 109 geführt, der bei hoher Umwandlung und geringer zu entfernen, und dann mit Wasser, um zu verhindern, Selektivität betrieben wird, um den Acetylengehalt auf daß kaustisches Alkali mitgeschleppt wird. Der Ab- 35 einen niederen Wert zu bringen. Der Abstrom aus strom aus der Wasch- und Trockeneinheit 79 wird dem zweiten Acetylenentfernungsreaktor wird der zur Propanabtrennanlage 80 geführt. Das Buten und Äthylenfraktionierkolonne 111 zugeführt und in einen das schwerere Bodenprodukt aus der Propanabtrenn- Überkopfäthylenstrom und einen Äthanstrom als anlage 80 wird durch die Leitung 81 in die Butadien- Bodenprodukt getrennt. Der Äthanstrom wird durch gewinnungs- und -reinigungseinheit geführt, wobei die 40 die Leitung 112 entfernt, während der Äthylenstrom erste Stufe ein Furfurolabsorber 82 ist. Butadien wird durch die Leitung 113 zum Methanabstreifer 114 geim Absorber 82 absorbiert, und das angereicherte führt wird, wobei hochreines Äthylen durch die Lei-Furfurol gelangt in den Furf urolabstreifer 83, wobei tung 116 abgeführt wird. Wenn ein ausreichender Furfurol zum Furfurolabsorber 82 durch die Leitung Bedarf an Äthylen besteht, kann das gebildete Äthan 84 zurückgeführt wird. Der butadienreiche Strom ge- 45 gecrackt werden, um weitere Mengen an Äthylen zu langt durch die LeitungU5 in die Butadienkolonne 86. erzeugen. Der Überkopfstrom aus dem Methan-Ein hochreiner Butadienstrom wird über Kopf durch abstreifer 114 enthält ausreichend Äthybn, um eine die Leitung 87 abgenommen, und das Bodenprodukt, erneute Trennung zu rechtfertigen, und wird, wie das Butene enthält, wird durch die Leitung 88 in die gezeigt, durch die Leitung 117 zum Ansaugteil des Leitung 89 geführt, die den Butenentöler 90 speist. 50 Kompressors 101 zurückgeführt. Die Überkopffraktion aus dem Furfurolabsorber wird Das Bodenprodukt aus der Äthanentfernungsanlage

in zwei Ströme getrennt. Ein Strom wird durch die 107 wird durch die Leitung 121 zu der Acetylen-Leitung 91 in eine kalte Isobutylenentfernungseinheit entfernungszone 122 geführt. Diese Zone wird bei

92 geführt. Der andere Strom -wird durch die Leitung hoher Umwandlung und niederer Selektivität be-

93 in die Butanextraktionssäule 94 geführt, wodurch 55 trieben, um die Methylacetyl;n- und Propadiendie Bildung von Butanen im System durch Entfernung konzentration ausreichend zu erniedrigen und eine dieser Nebenströme gesteuert wird. Der von Butan Schädigung des Disproportionierungskatalysators zu befreite Strom aus der Extraktionssäule 94 wird durch vermeiden. Der Abstrom aus der Acetylenentfernungsdie Leitung 95 geführt und wieder mit dem Strom zone 122 wird dem Disproportionierungsreaktor 123 vereinigt, der zur Isobutylenentfernungseinheit 92 ge- 60 zugeführt. Der Abstrom aus dem Reaktor 123 wird führt wird. Die entölte Überkopffraktion vom Buten- durch die Leitung 124 zum Propylentrenner 126 geentöler 90 wird in den Butendehydrierungsreaktor 96 führt. Die Überkopffraktion, welche Äthylen und und der Abstrom durch die Leitung 97 geleitet und leichtere Anteile enthält, wird zur Äthanentfernungszum Abtrennsystem für d;n Abstrom aus dem Cracker anlage 107 durch die Leitung 127 zurückgeführt. Ein 61 für die Benzinfraktion zurückgeführt. 65 Nebenstro.n, überwiege id Propylen und Propan, wird

Vorzugsweise wird der Abstrom aus dem Dehydrie- durch die Leitung 128 im Kreislauf zum Einlaß des rungsreaktor in einem Abhitzeboiler abgeschreckt und Reaktors 123 geführt. Das Bodenprodukt, Propan und in einem mit einem Kamin versehenen Öl- und Wasser- schwerere Anteile, werden durch die Leitung 132 zur

7 8

Propanentfermingsanlage 131 geführt, und das Boden- reicherte Furfurol, welches Butadien enthält, wird in produkt aus der Propanentfernungsanlage 131 wird den Furfurolabstreifer 177 geleitet, und der Butadien durch die Leitung 133 in den Einlaß des Buten- enthaltende Strom wird vom Furfurol abgestreift und entölers 90 geführt. in die Butadienkolonne 178 geführt. Butadien wird

Der Benzinstrom in der Leitung 76, der Strom aus 5 über Kopf aus der Kolonne 178 abgenommen, wähder Isobutylenentfernungseinheit 92, der Isobutylen in rend das Bodenprodukt zum Furfurolabsorber 176 Form eines lsobutylenpolymeren in der Leitung 136 zurückgeführt wird. Das Raffinat aus dem Absorber enthält, und das Butenentölerbodenprodukt in der 176 wird in die Isobutylenentfernungseinheit 178 ge-Leitung 137 werden, zusammen mit Wasserstoff aus führt, wobei Isobutylen daraus durch die Leitung 179 der Leitung 139, dem Hydrobehandler 138 zugeführt. io entfernt und der verbleibende Strom zum Buten-Der Abstrom aus dem Hydrobehandler 138 wird zur entöler 180 geführt wird. Ein Nachstrom aus der Lei-Aromatenextraktionseinheit 141 geführt. Die Paraffine tung 181, welche das Raffinat vom Absorber 176 zur und Olefine werden im Kreislauf zur Crackung durch Isobutylenentfernungseinheit 178 führt, wird durch die Leitung 142 zurückgeführt. Die Aromaten werden den Butanextraktor 182 abgenommen. Die Butane durch die Leitung 143 zu einer Benzolabtrenneinheit 15 werden als Raffinat vom Extraktor 182 abgenommen, 144 geführt, in der das Benzol über Kopf abgetrennt während die Butene zurückgewonnen und zur Leitung und ein schwererer Kohlenwasserstoffstrom mit hohem 181 zurückgeführt werden. Der Überkopfanteil aus Aromatengehalt vom Boden durch die Leitung 146 dem Butenentöler 180 wird in die Butendehydrierungsabgenommen wird. Das Bodenprodukt aus der Benzol- einheit 188 geführt und daraus ein Produktstrom zum abtrennungseinheit 144 wird mit Treib- bzw. Heizöl ao Kompressor 156 zurückgeführt.
in der Leitung 65 vereinigt und gemischt, um ein Ruß- Der Benzinstrom in der Leitung 186, der Isobutylen-

herstellungsausgangsmaterial des gewünschten Aro- strom in der Leitung 179 und das Bodenprodukt aus matengehaltes zu erzeugen, das durch die Leitung 147 dem Butenentöler 180 in der Leitung 187 werden in abgezogen wird. Leitung 148 stellt eine Umgehungs- den Hydrobehandler 191, zusammen mit Wasserstoff leitung für die schwersten Bestandteile aus dem Hydro- »5 aus der Leitung 192, eingespeist. Der Abstrom aus behandler dar. dem Hydrobehandler 191 wird zur Aromatenextrak-

Im System von F i g. 3 ist der Betrieb ähnlich dem- tionseinheit 193 geführt, wobei Paraffine und Olefine jenigen in F i g. 2, doch wird ein viel einfacheres zum Cracker durch die Leitung 194 zurückgeführt Trennsystem verwendet. Ein Strom einer Benzin- werden, während das Aromatenkonzentrat durch die fraktion wird in den Cracker 151 durch die Leitung 3° Leitung 196 in eine Benzoltrenneinheit 197 geführt 152 eingeführt, und der Abstrom wird zum Wärme- wird. Das Benzol wird über Kopf aus dieser Einheit rückgewinnungs- und Abschreckungsabschnitt 153 abgenommen, während ein Strom schwererer Kohlendurch die Leitung 154 geführt. Der Wärmerückgewin- Wasserstoffe mit hohem Aromatengehalt vom Boden nungs- und Abschreckabschnitt 153 kann ähnlich dem abgenommen und mit Treib- bzw. Heizöl aus der entsprechenden Abschnitt 63 von F i g. 2 sein. Der 35 Leitung 198 vereinigt und gemischt wird, um ein Ruß-Abstrom aus dem Kühlturm wird im Kompressor 156 ausgangsmaterial mit einem gewünschten Aromaten- und Kompressor 157 komprimiert und in die Ent- gehalt zu erzielen.

Spannungskammer 158 geführt, wobei das Kondensat F i g. 4 zeigt ausführlicher die Hydrobehandlung,

aus der Entspannungskammer 158 zur Entspannungs- Aromatenextraktion und Aromatentrennung von kammer 159 geführt wird. Die Überkopffraktion aus 40 Fig. 2. Benzin aus der Leitung 76, Isobutylen aus der Entspannungskammer 158 wird durch eine Wasch- der Leitung 136 und Butenentölerbodenprodukt aus und Trockeneinheit 161 und den Kompressor 162 in der Leitung 137 werden in einem Erhitzer 201 erhitzt die Entspannungskammer 163 geführt. Der Oberkopf- und in einen ersten Hydrobehandler 202 eingespeist, anteil aus der Entspannungskammer 163 wird durch Der Abstrom aus dem Behandler 202 wird in einem einen Wärmeaustauschsatz 164 in eine Entspannungs- 45 zweiten Behandler 203 behandelt, wobei der Abstrom kammer 166 geführt. Das Kondensat aus der Kammer aus dem Behandler 203 im Kondensator 204 gekühlt 166 wird in die Methanentfernungsanlage 167 geführt. und in den Hochdruckseparator 206 geführt wird. Das Bodenprodukt aus der Methanentfernung 167 Gewünschtenfalls kann ein Teil des Abstroms aus wird in die Acetylenentfernungszone 168 und dann dem Behandler 202 in einer Nebenleitung 207 vorbeizum Äthylenfraktionierturm 169 geführt, aus welchem 50 geführt werden. Der gasförmige Überkopfanteil vom ein Äthylenproduktstrom über Kopf und Äthan vom Seperator 206, welcher Wasserstoff enthält, wird je Boden entfernt werden. Das Kondensat aus der Ent- nach Wunsch oder Erfordernis im Kreislauf zurückspannungskammer 163 wird durch eine Entfernungs- geführt oder abgeblasen, während das Bodenprodukt zone 171 für Q-Acetylene in den Produkttrenner 172 zum Stabilisator 208 überführt wird. Das Uberkopfgeführt. Der Überkopfanteil aus der Entspannungs- 55 produkt vom Stabilisator208 ist Treib- bzw. Heizöl, kammer 159 gelangt ebenfalls durch die Acetylen- das durch die Leitung 140 entfernt wird, während das entfernungszone 171 in den Produkttrenner 172. Der Bodenprodukt zum Separator 209 geführt wird, aus Überkopfanteil aus dem Produkttrenner 172 wird in welchem ein schwerer Strom durch die Leitung 148 den Strom eingeführt, welcher das Bodenprodukt von abgenommen wird. Der Überkopfanteil wird zur der Methanentfernungsanlage 167 enthält und durch 60 Aromatenextraktion 141 geführt, die den Aromatendie Acetylenentfernungszone 168 in den Äthylenfrak- extraktor 211 und den Abstreifer 212 umfaßt. Der im tionierturm 169 geführt. Ein Nebenstrom wird vom Kreislauf zurückgeführte Paraffin- und Olefinstrom Produkttrenner 172 abgenommen und zur Propylen- wird durch die Leitung 142 und der Aromatenstrom disproportionierungseinheit 173 geführt, wobei das zur Benzolabtrenneinheit 144 durch die Leitung 143 Produkt aus der Einheit 173 zum Produkttrenner 172 65 geführt. Der Benzolauslaß 145, der Aromatenstrom zurückgeführt wird. 146, der Heizöl- bzw. Treibölstrom 65 und der Strom

Das Bodenprodukt aus dem Produkttrenner 172 des Rußausgangsmaterials 147 sind in Verbindung mit wird in den Furfurolabsorber 176 geführt. Das ange- F i g. 2 beschrieben.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.

Beispiel

In einem Beispiel für die Durchführung der Erfindung nach der Betriebsweise gemäß F i g. 2 ist der Beschickungsstrom zum Crackreaktor 61 eine Benzinfraktion aus einem Kuwait-Rohöl. Die Benzinfraktion hat einen Siedebereich von 40 bis 18O⁰C, eine Dichte von 0,7227 und enthält 72 Volumprozent Paraffin (44% n-Paraffin), 18 Volumprozent Naphtha und Volumprozent Aromaten, und praktisch keine Olefine. Die Betriebsbedingungen der verschiedenen Einheiten des Systems sind in Tabelle I und die Materialbilanz in Tabelle II angegeben. Die Zahlen dieser Ströme entsprechen den Zahlen in F i g.

Tabelle I Betriebsbedingungen

Crackofen

Gewichts-Verhältnis von Dampf/kW: 0,7 Auslaßdruck: 1,76 ata Auslaßtemperatur: 788 bis 816 C Wärmerückgewinnung und Abschrecken Dampf erzeugt bei 22,1 ata Kühlturmeinlaß: 1,41 ata, 260 C Kühlturmauslaß: 1,27 ata, 40,5 C .1. Kompressorstufe

Einlaß: 1,25 ata, 38 C Auslaß: 3,37 ata, 102 C 2750 PS*, 780 m³/Min.

1. Entspannung
2,95 ata, 15,6 C

2. Kompressorstufe
Einlaß: 2,95 ata, 15,6 C Auslaß: 8,3 ata, 86,7°C 2350 PS*, 26Om=YMm.

2. Entspannung
7,73 ata, 15,6⁰C

Butanentfernung

Rückflußtrommel: 7,03 ata, 16,7'C Dampfphase: 7,73 ata, 156^?C

3. Kompressorstufe
Einlaß: 7,03 ata, 16,7 C

.Auslaß: 17,9 ata, 85"C 2150 PS*, 98,5 in³/Min.

Aminbehandler

Absorberturm. 17,6 ata, 71"C Eingane, 57^CC Ausgang, 95°:, COj-Entfernung" Kaustisches Waschen und Trocknen Kaustikturm: 17,2 ata, 57^CC Wasserwaschturm: 17,6ata, 57⁰C Trocknereinlaß: 16,2 ata, 15,6⁰C Trocknerauslaß: 14,8 ata, 15,6 C Propanentferniing
Rückflußtrommel: 14,1 ata, -18 C Dampfphase: 14,8 ata, 94"C Furfurolabsorber
Rückflußtrommel: 7,03 ata, 59 C Dampfphase: 8,44 ata, 150,5 C Furfurolabstreifer
Rückflußtrommel: 4,57 ata, 43^CC Dampfphase: 5,62 ata, 165^C C

35

40

45

55

60 Butadienkolonne

Rückflußtrommel: 5,27 ata, 40,5'C Dampfphase: 6,33 ata, 71,7^r C Butenentöler

Überkopfdampf: 5,98 ata, 58 X Dampfphase: 6,33 ata, 85,5 C Isobutylenentfernung Standardextraktion mit kalter Schwefelsäure Butanextraktionskolonne Turmkopf: 7,73 ata, 38 C Turmboden: 10,5 ata, 65,5 C Extraktionsmittel: Furfurol Butendehydrierungsreaktor üblicher Dehydrierungskatalysator Reaktordruck: 1,23 ata Einlaßtemperatur: 705 C Auslaßtemperatur: 662 C ■Gewichtsverhältnis von Dampf/kW:

4. Kompressorstufe Einlaß: 13,95 ata, 15,6X Auslaß: 36,9 ata, HOX 1750 PS*, 36,6 m³/Min.

Erste Acetylenentfernungseinheit Aktiver Nickel-Kobalt-Katalysator auf einem Träger mit kleiner Oberfläche Reaktorbedingungen: 36,6 ata. 177 C Kühlzug

13 gekühlte und untereinander aiistau>chciide Einheiten in Reihe 97 PS*, Zentrifugalentspannungspumpen Einlaß: 34,1 ata, 13 C Auslässe: 33,7 ata, -12 X

33,0 ata, -64 C

32,8 ata, -101 C Wasserstoffseparator: 32,0 ata. -129 C Methanentfernung Rückflußtrommel: 29.9 ata, -97 C Dampfphase: 30,6 ata, Il C Äthanentfernung

Rückflußtrommel: 28,1 ata, -10 C Dampfphase: 2H,8 ata. 64 C Zweite Acetylenentfernungseinheit

Palladium/Aluminiumoxyd-Katalysator ;

H₂ZC₂H₂-Verhältnis: 2,0" Reaktorbedingungen: 27,8 ata, 177 C Äthylenfraktionierkolonne Ruckflußtrommel: 20,4 ata, -32 C Dampfphase: 21,1 ata, —16 C Methanabstreifer

Rückflußtrommel: 21,1 ata, -34 C Dampfphase: 21,8 ala. - 27 C Ca-Acetylenentfernungseinhcit Palladium/Aluminiumoxyd-Katalysator H₂/C₃H,-Verhältnis: 2,0 Reaktorbedingungen: 34,1 ata, 177 C Propylendisproportionierungseinheit Reaktorbedingungen: 32,3 ata, 454' C Propylenspalter

Rückflußtrommel: 29,5 ata, 45,5 C Dampfphase: 30,2 ata, 115 C Propanabstreifer

Rückflußtrommel: 18,6 ata, 50,5 C Dampfphase: 19,3 ata, 119X

* PS =

PS = 1!.SA.-P;itciuschrift zu 745,8 Watt.

* PS -· USA.-1'uteiitsdirift zu. 745,8 Wall.

Tabelle II
Materialbilanz, kg/Std., Strom, Nr.

Komponente	62 -I- 142	64	69	1	73	72 a	46	0	81	0
Wasserstoff		?88	0 14 13,6 15 83 41,3 336 54,4 42,6 145	0,5	538,4	0 0 0 2,7 0 0 0 0 0	- 0 0 0 44,5
Kohlenmonoxyd Kohlendioxyd		0 48 5 459 112 8 572 2 779 6 992 622 110 910	650 649	0 10 11 8 62,5 32,2 238 39 26,8 85	81 1257 5 867 120 8 513 2 802 6 948 1041,5 283,5 839	0 0	0 71,7 11,3 350 1086
Methan		610 1 245	130 1088 783	401 557	3 579 4 410	0 2,7 133	4 599 5 614
Acetylene		273 806 414	14 210	80,3 592 433	587 4 393 3 101	15 518	870 6 073 4190
Äthylen	47 900	15 804	0 18 173	1371	254,5	0 15 756	158
Athan ..	47 900	2 825 47 890		0 3 952	0 44 643		0 23 010
Propylen
Propan .. .
Isobutan
Isobuten
Buten-1
Butadien
η-Butan
trans-Buten-2
cis-Buten-2
C₅-205° C Benzin
Heizöl
Gesamte Kohlen wasserstoffe
Furfurol .
Wasser

(Fortsetzung)

Komponente	84	85	87	-	5 411	88	89	91	93
Wasserstoff	—	Ϊ
Kohlenmonoxyd Kohlendioxyd .. . .	—	44.5			44,5	44,5 1,4 20,4 6,8	72 11,3 350
Methan	—	2,7 11,3	2,7 11,3		1,4 136,5	1066 4 612
Acetylene	—	5 558	5 382	175,5	175,5	56 807
Äthylen		1 822	14	1808	4 722	4 251
Äthan		3 770		3 770	5 428	419
Propylen		158	158	264		23,6 3,6 116
Propan ...	—	11 366	5 956	10 795	11 643	352 1 522
Isobutan	290 906					18,6 266
isobuten	18 551					1403
Buten-1	138
Butadien
η-Butan .
trans-Buten-¹	3 843
cis-Buten-2
C₅-205 "C Benzin
Heizöl
Gesamte Kohlen wasserstoffe
Furfurol
Wasser

13

(Fortsetzung)

14

Komponente	95	97	106	108	112	113	116
Wasserstoff Kohlenmonoxyd Kohlendioxyd Methan Acetylene Äthylen Äthan	23 5,9 345 1491 18,6 13,2 1375 136 3 407	253 81,6 1238 435 31 96 101 534 513 242 160 4 021 4 374 535 5 273 3 889 2,7 21778	12,2 6,8 11166 2 873 9 788 3 608 2,3 1,8 6,4 0,5 27 465	12,2 2,3 11017 2 866 51,7 5 13 955	65,3 2 873 65,3 5 2 995	14 10 948 1 10 963	1,4 10 803 1 10 805
Propylen Propan Isobutan Isobuten Buten-1 Butadien η-Butan trans-Buten-2 cis-Buten-2 C₅-205⁰C Benzin Heizöl Gesamte Kohlen wasserstoffe

(Fortsetzung)

Kompouente

Wasserstoff

Kohlenmonoxyd Kohlendioxyd ..

Methan

Acetylene

Äthylen

Äthan

Propylen

Propan

Isobutan

Isobuten

Buten-1

Butadien

η-Butan

trans-Buten-2

cis-Buten-2

C₅-205⁰C

Benzin

Heizöl

Gesamte Kohlenwasserstoffe

117

121

124

127

128

132

133

12,7 145

4,5

149

6,4

9 736

3 602

2,3

1,8

6,4

0,5

13 509

1,4

2 975 8,2

12 962

17 651

2,3

1,8

142

2 943 1662

106

38 454

2 511

6,4

2 294

2 487

464
1,4

420
595

0,5

7,7
4,1

7 299

957

256

1105

2,3

1,8

141,5

935 1658

106 6197

20,4

136,5

2 1658

106

4

15

Tabelle II (Fortsetzung)

Komponente

76
Benzin

137

Entölerkessel
produkt

136

Isobutylenpolymeres

139

Wasserstoff

140

Heiz-

(Treib)-

gas

148

Schwerere Anteile

Wasserstoff

Kohlenmonoxyd

Kohlendioxyd

Methan

Acetylene

Äthylen

Äthan

Propylen

Propan

Isobutan

Isobuten

Buten-1

Butadien

η-Butan

trans-Buten-2

cis-Buten-2

C₅-205° C

(Benzin)*

205° C*

(Heizöl)

Gesamte Kohlenwasserstoffe * C₅-205° C

Zusammensetzung:

Benzol

schwere Aromaten

Nichtaromaten

2,7

156
20

492

2,7

2,7
133

15 640
15 778

4 218
4196
7 226

20,4
58,5

263

342

1,4

23 0,5

2,7

21,3

2,4

899,5

951

20 492

5,4 1.4

264,4

763,4

263
(Fortsetzung)

899,5

136 136

Komponente	145 Benzol	146 Schwere Aromaten	65 Heiz erreib-) öl	147 Ruß ausgangs material	142 Zurückgeleitete Komponenten der Benzinfraktion	62 Frische Benzin fraktion
Wasserstoff
Kohlenmonoxyd
Kohlendioxyd
Methan
Acetylene
Äthylen
Äthan
Propylen
Propan
Isobutan	4 218	4196	2 825	7157	8 388
Isobuten	4 218	4196	2 825	7157	8 388
Buten-1
Butadien .
η-Butan
trans-Buten-2
cis-Buten-2
C₅-205° C (Benzin)*	' 39 512
205° C* (Heizöl)
Gesamte Kohlenwasserstoffe * C₅-205° C Zusammensetzung: Benzol	39 512
schwere Aromaten
Nichtaromaten ... ·.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

409 686/40

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung eines für die Verwendung als Rußausgangsmaterial geeigneten Produktes mit hohem Aromatengehalt durch Cracken einer Benzinfraktion, Leiten des Abstromes aus der Crackzone in eine erste Trennzone, Entfernung des Treib- bzw. Heizöles aus der ersten Trennzone, Entfernung eines C₄-Kohlenwasserstoffstromes aus der ersten Trennzone und Leiten des C₄-Kohlenwasserstoffstromes in eine Butadiengewinnungszone, Entfernung eines Butadienstromes aus der Butadiengewinniingszone, Entfernung eines Buten-Isobutylenstromes aus der Butadiengewinnungszone und Leiten des Buten-Isobutyienstromes in eine Isöbutylenentfernungszone, Entfernung eines Buten enthaltenden Stromes aus der Isöbutylenentfernungszone und Leiten des Buten enthaltenden Stromes in eine Butenentölungszone, Entfernung einer Ölfraktion aus dieser Entölungszone und Leiten des verbleibenden Teiles in eine Dehydrierungszone, Leiten des Abstromes aus der Dehydrierungszone in die erste Trennzone, Entfernung eines Q-Kohlenwasserstoffstromes aus der ersten Trennzone und Leiten dieses C₃-Kohlenwasserstoffstromes in eine Propylendisproportionierungszone, Trennen des Abstromes aus der Disproportionierungszone in einer zweiten Trennzone und Rückführen eines Stromes, der Cj-Kohlenwasserstoffe enthält, hieraus in die Propylendisproportionierungszone, Leiten eines Stromes aus der zweiten Trennzone, der ^-Kohlenwasserstoffe enthält, in die Butenentölungszone und Entfernung eines Benzinstromes aus der ersten Trennzone und Entfernung eines Isobutylen enthaltenden Stromes aus der Isöbutylenentfernungszone, dadurch gekennzeichnet, daß man den Benzinstrom, den Isobutylenstrom und die Ölfraklion in eine Hydrobehandlungszone einführt und dort mit Wasserstoff behandelt, den Abstrom aus dieser Hydrobehandlungszone in eine Aromatenextraktionszone leitet, Aromaten aus dieser Aromatenextraktionszone in eine Benzolabtrennzone leitet, Benzol aus dieser Benzolabtrennzone entfernt, einen Strom schwerer Aromaten aus der Benzolabtrennzone entfernt, das Treib- bzw. Heizöl und den schweren Aromatenstrom zur Bildung eines Stromes mit hohem Aromatengehalt mischt und Paraffine und Olefine von der Aromatenextraktionszone in die Crackzone für die Benzinfraktion zurückführt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in der ersten Trennzone Heizöl entfernt und den verbleibenden Teil in eine erste Butanentfernungszone leitet, in dieser ersten Butanentfernungszone einen leichten Strom, der Buten und leichtere Komponenten enthält, und einen Benzinstrom, der schwere Komponenten enthält, abtrennt, einen leichten Strom aus dieser Butanentfernungszone zu einer Propanentfernungszone leitet, in dieser Propanentfernungszone einen leichten Strom, der Propan und leichtere Komponenten enthält, und einen schweren Strom, der Butane, Butene und Butadien enthält, abtrennt und diesen schweren Strom aus der Propanentfernungszone in die Butadiengewinnungszone leitet.

Die Erfindung betrifft die Gewinnung eines für die Verwendung als Rußausgangsmaterial geeigneten Produkts mit hohem Aromatengehalt.

In der deutschen Patentschrift 1 468 831 wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine Disproportionierung, die Crackung einer Benzinfraktion und eine Olefindehydrierung kombiniert sind und Äthylen und Butadien erzeugt werden.

Erfindungsgemäß ist eine Verbesserung dieses Verfahrens vorgesehen, bei dem verhältnismäßig billige Produkte dieser Reaktion vereinigt und zur Herstellung von wertvollen Produkten verarbeitet werden.

Aus der USA.-Patentschrift 2 799 627 sind Hinweise bezüglich des Crackens zu entnehmen, und es wird dort angegeben, daß der Grad der Ungesättigtheit der Produkte in gewisser Hinsicht von dem Typ und der Schärfe der Crackstufe abhängig ist. Weiterhin ist aus dieser Patentschrift die Hydrierung eines ungesättigte Verbindungen enthaltenden Stroms bekannt.

Schließlich sind noch der britischen Patentschrift 907 087 und der USA.-Patentschrift 3 071535 Maßnahmen zur Abtrennung von (!,-Kohlenwasserstoffen zu entnehmen. Diese Literaturstellen betreffen jedoch lediglich Maßnahmen für bestimmte Verfahrensstufen, die das erfindungsgemäß vorgesehene Kombinationsverfahren nicht nahelegen können.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Gewinnung eines für die Verwendung als Rußausgangsmaterial geeigneten Produktes mit hohem Aromatengehalt durch Cracken einer Benzinfraktion, Leiten des Abstromes aus der Crackzone in eine erste Trennzone, Entfernung des Treib- bzw. Heizöles aus der ersten Trennzone, Entfernung eines CpKohlenwasserstoffstromes aus der ersten Trennzone und Leiten des C₄-Kohlenwasserstoffstromes in eine Butadiengewinnungszone, Entfernung eines Butadienstromes aus der Butadiengewinnungszone, Entfernung eines Buten-Isobutylenstromes aus der Butadiengewinnungszone und Leiten des Buten-Isobutylenstromes in eine lsobiitylenentfernungszone, Entfernung eines Buten enthaltenden Stromes aus der Isobutylenenlfernungszone und Leiten des Buten enthaltenden Stromes in eine Butenentölungszone, Entfernung einer Ölfraktion aus dieser Entölungszone und Leiten des verbleibenden Teiles in eine Dehydrierungszone, Leiten des Abstromes aus der Dehydrierungszone in die erste Trennzone, Entfernung eines Cj-Kohlenwasserstoffstromes aus der ersten Trennzone und Leiten dieses C_:!-Kohlenwasserstoffstromes in eine Propylendisproportionierungszone, Trennen des Abstromes aus der Disproportionierungszone in einer zweiten Trennzone und Rückführen eines Stromes, der C^-Kohlenwasserstoffe enthält, hieraus in die Propylendisproportionierungszone, Leiten eines Stromes aus der zweiten Trennzone, der C₄-Kohlenwasserstoffe enthält, in die Butenentölungszone und Entfernung eines Benzinstromes aus der ersten Trennzone und Entfernung eines Isobutylen enthaltenden Stromes aus der Isöbutylenentfernungszone, ist dadurch gekennzeichnet, daß man den

Benzinstrom, den Isobutylenstrom und die Ölfraktion in eine Hydrobehandlungszone einführt und dort mit Wasserstoff behandelt, den Abstrom aus dieser Hydrobehandlungszone in eine Aromatenextraktionszone leitet, Aromaten aus dieser Aromatenextraktionszone

6j in eine Benzolabtrennzone leitet, Benzol aus dieser Benzolabtrennzone entfernt, einen Strom schwerer Aromaten aus der Benzolabtrennzone entfernt, das Treib- bzw. Heizöl und den schweren Aromatenstrom