DE2706843A1

DE2706843A1 - Verfahren zur erhoehung der oktanzahl einer leichten benzinfraktion

Info

Publication number: DE2706843A1
Application number: DE19772706843
Authority: DE
Inventors: Huno Van Der Eijk
Original assignee: SHELL INT RESEARCH; Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: SHELL INT RESEARCH; Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1976-02-19
Filing date: 1977-02-17
Publication date: 1977-09-01
Also published as: CH627208A5; FR2341642A1; FR2341642B1; AU510821B2; IT1074504B; NL7601663A; ES456010A1; ATA106977A; SE7701788L; DK160367C; SE426599B; DK67977A; JPS52100502A; BE851274A; JPS6240396B2; AU2239677A; DE2706843C2; AT356789B; DK160367B; CA1092047A

Description

SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V. Den Haag, Niederlande

"Verfahren zur Erhöhung der Oktanzahl einer leichten Benzinfraktion"

beanspruchte

Priorität: 19. Februar I976 - Niederlande - Nr. 76OI663

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Oktanzahl einer Benzinfraktion, welche C₁--¹ und Cg-Kohlenwasserstoffe, insbesondere in Form verzweigter Paraffine enthält, und welche zu mehr als 10 Gewichtsprozent aus C₁--Paraffinen,aus mehr als 10 Gewichtsprozent Cg-Paraffinen, aus insgesamt mehr als 90 Gewichtsprozent an C₅- und Cg-Paraffinen und weniger als 2 Gewichtsprozent Benzol besteht.

Unverzweigte Paraffine haben eine niedrige Oktanzahl und demgem&fi üben sie einen ungünstigen EinfluÄ auf die Oktanzahl von leichten Benzinfraktionen aus, in denen sie enthalten sind. Ub die Oktanzahl solcher leichter Benzinfraktionen zu erhöhen, können die darin enthaltenen unverzweigten Paraffine durch Isoeeri-

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sierung in verzweigte Paraffine umgewandelt werden, welche die gleiche Anzahl von Kohlenstoffatomen aufweisen, aber eine höhere Oktanzahl haben. Das Ziel einer solchen Isomerisierungsbehandlung von Cc- und Cg-Paraffinen besteht darin, sowohl die höchstnögliche Ausbeute an CV^-Kohlenwasserstoffen als auch die höchstmögliche Oktanzahl solcher Kohlenwasserstoffe zu erzielen. Eine geeignete Bewertungsgröße für die Bewertung der Wirksamkeit einer solchen Isomerisierungsbehandlung ist das Produkt aus Ausbeute an C_c ⁺-Kohlenwasserstoffen und der Oktanzahl dieser Kohlenwasserstoffe. Das betreffende Produkt wird nachstehend mit P bezeichnet. Im allgemeinen läßt sich sagen, daß eine solche Isomerisierungsbehandlung derart durchgeführt werden soll, daß der höchstmögliche Wert für das Produkt P erreicht wird.

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

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Im Rahmen eines ausgedehnten Forschungsprogramms wurden Versuche durchgeführt, um die Oktanzahl von Benzinfraktionen zu erhöhen, die Cc- und (!,--Kohlenwasserstoffe enthalten, und die vorstehend angegebene Zusammensetzung hatten, wobei die Isomerisierung bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Anwesenheit von Wasserstoff über einem Pestbettkatalysator durchgeführt wurde und der Katalysator ein oder mehrere Edelmetalle der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente auf einem Mordenit als Trägermaterial enthielt. Dabei wurde zunächst gefunden, daS diese Katalysatoren eine so hohe Stabilität aufweisen, daß sie auch noch gut bei Werten für A unterhalb 1,0 angewendet werden können. In der Praxis ist bei Einsatz dieser Katalysatoren 0,5 etwa der niedrigste Wert, den das Molverhältnis A aufweisen kann. Im Hinblick auf die vorstehend erwähnten Betriebskosten für eine Gasrezirkulierung werden daher MolVerhältnisse A im Bereich von mindestens 0,5 und bis höchstens 1,0 bei diesen Katalysatoren angewendet, wobei man sich dem Wert von 0,5 so weit als möglich annähert, wenn nicht wichtige Gründe dafür vorliegen sollten, einen Wert für A von mehr als 1,0 zu wählen. Im Verlauf der durchgeführten Untersuchungen wurde weiterhin gefunden, dafi bei einem vorgegebenen Wert für die Raumgeschwindigkeit und den Gesamtdruck für Jedes Einsatzmaterial ein spezifischer Wert für A existiert, der nachstehend mit A.. bezeichnet wird, bei welchem in Abhängigkeit von der angewendeten Temperatur das Produkt P einen Maximalwert erreicht, der nachstehend mit Pw bezeichnet wird. Der höchste Wert für das Produkt P, der bei vorgegebener Raumgeschwindigkeit und vorgegebenem Gesamtdruck bei einem Molverhältnis A « 0,5 erreicht werden kann, wird nachstehend als P_n c bezeichnet. Im Hinblick auf die bereits mehrfach erwähnten

ORIGINAL INSPECTED

Betriebskosten für die Gasrezlrkullerung 1st die Anwendung eines MolVerhältnisses A von mehr als 1,0 und höchstens entsprechend einem Wert A,. nur dann wirtschaftlich attraktiv, wenn der höchste erreichbare Wert für das Produkt P, der nachstehend ait P. bezeichnet wird, bei der vorgegebenen Raumgeschwindigkeit und vorgegebenem Gesamtdruck und bei dem betreffenden Wert für das Molverhältnis A so hoch liegt, dafi die beiden nachstehenden Bedingungen erfüllt sind:

^PA - ^P0,₅* ⁰'^{3Und P}A -

Es wurde weiterhin gefunden, daß die beiden vorstehenden Bedingungen nur befriedigt werden können, wenn A^ einen Wert von mindestens 2,24 hat und wenn A in Abhängigkeit von A_M in der nachstehenden Weise ausgewählt wird: Wenn Ag einen Wert von Mindestens 2,24 hat, aber kleiner als 2,40 ist, dann soll A der Bedlngung Ajj ^ A ^ 2265 .AjJ ' entsprechen,

(b) wenn A_M einen Wert von mindestens 2,40 hat, dann soll A der Bedingung A„^A^O,5 Ag entsprechen.

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

Die vorstehend angegebene Größe A_n- wird dabei durch die nachstehende Formel definiert

. _ 3*0.B°»⁴.C⁴.(l - 3D) Ti 1 + 100 C⁴

in welcher die einzelnen Größen die folgende Bedeutung baben: B = Gewichtsanteil der Cg-paraffine In der Zufuhr« berechnet auf

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OWGlNAL INSPECTED "

die Gesamtmenge an C₁-- und Cg-Paraffinen; 8 - 10,5.B
22(1 + B)

C = 85 - 10,5.B - E

D = Gewichtsanteil der anderen Bestandteile der Zufuhr, auÄer den Cc- und Cg-Paraffinen und

E = Oktanzahl der Summe aus C₁-- und Cg- Paraffinen in der Zufuhr.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erhöhung der Oktanzahl einer leichten Benzinfraktion ist daher dadurch gekennzeichnet, daß eine C^- und Cg-Kohlenwasserstof ie enthaltende Benzinfraktion, welche unverzweigte paraffinische Kohlenwasserstoffe enthält und zu mehr als 10 Gewichtsprozent aus C^-Paraffinen, zu mehr als 10 Gewichtsprozent aus Cg-Paraffinen und zu mehr als 90 Gewichtsprozent aus C₁-- und Cg-Paraffinen sowie zu weniger als 2 Gewichtsprozent aus Benzol besteht, bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Gegenwart von Wasserstoff mit dem festen Bett eines Katalysators kontaktiert wird, der ein oder mehrere Edelmetalle aus der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente auf einem Mordenit-Trägermaterial enthält, wobei ein Molverhältnis A von V/asserstoff zur Zuspeisung angewendet wird, welches zu einer Standardgröße A_M, die wie folgt definiert ist

⁰'^.C⁴ 1+100

3^0.B⁰'^.C⁴.(1 - 3D)

B = Gewichtsanteil der Cg-Paraffine in der Zufuhr, berechnet auf die Gesaratmenge an C₁₅- und Cg-Paraffinen,

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C = 85 - 1O.5B - E _t ·ί ·

22(1 + B)

D = Gewichtsanteil der anderen Bestandteile der Zufuhr, außer den Cc- und Cg-Paraffinen,

E = Oktanzahl der Summe aus C₁-- und C^-Paraffinen in der

5 ο

Zufuhr, in den folgenden Beziehungen steht:

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

(b) wenn A„ einen Wert von mindestens 2,24, aber kleiner als

2,40 hat, soll der Wert für A größer als 1,0 sein und

-8 6 außerdem der Bedingung Aj->A £2265.A_M~ ' entsprechen;

(c) wenn A_M einen Wert von mindestens 2,40 hat, soll der Wert für A größer als 1,0 sein und außerdem der Bedingung Aw^ A-^0,5 Aw entsprechen.

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

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in Anwesenheit von Wasserstoff über einem Katalysator durchgeführt. Geeignete Reaktionsbedingungen hierfür sind Temperaturen im Bereich von 150 bis J5OO°C, Drucke im Bereich von 3 bis 50 bar und RaumgeschwindigkeitGn im Bereich von 0,5 bis 10 kg Zufuhr je kg Katalysator je Stunde. Bevorzugt wird die Isomerisieruncsreaktiori unter den folgenden Bedingungen durchgeführt: Temperatur im Bereich von 2^0 bis 28o°C, Druck Irn Bereich

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'40-von 10 bis 4o bar und Raumgeschwindigkeit im Bereich von 1,0

bis 5*0 kg Zufuhr je kg Katalysator je Stunde.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Katalysator eingesetzt, welcher ein oder mehrere Edelmetalle aus der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente auf einem Mordenit-Trägermaterial enthält. Dabei wird als Trägermaterial Mordenit in der H-Porm bevorzugt, worunter ein Mordenit verstanden wird, bei dem die ursprünglich vorhandenen Metallkationen durch Wasserstoff ionen ersetzt worden sind. Dieses Ersetzen von Metallkationen durch Wasserstoffionen kann geeigneterweise erfolgen, indem man den Mordenit mit einer Säure oder einer Ammoniumverbindung behandelt. Vorzugsweise wird der Mordenit nacheinander mit einer wäßrigen Lösung einer Säure, insbesondere Salzsäure, und einer wäßrigen Lösung einer Ammoniumverbindung, insbesondere Ammoniumnitrat, behandelt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Säurebehandlung oder die Behandlung mit der Ammoniumverbindung oder beide Behandlungen mehrere Male angewendet werden. Nach der Behandlung mit der Ammoniumverbindung liegt der Mordenit in der Atnmoniumform vor. Durch Calcinieren eines solchen Ammoniummcrdenits werden die durch die Behandlung eingelagerten Stickstoffatome entfernt, und der Mordenit wird dann in der H-Porm erhalten.

Als Edelmetalle der Gruppe VIII können beispielsweise Platin, Palladium, Rhodium, Ruthenium, Iridium und Osmium verwendet werden. Vorzugsweise wird jedoch als aktive Komponente Platin eingesetzt. Gewünschtenfalls kann der Katalysator auch zwei oder mehr Edelmetalle aus der Gruppe VIII enthalten. Die Menge an

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-ß -

Edelmetallen der Gruppe VIII auf dem fertigen Katalysator beträgt vorzugsweise 0,01 bis 5 Gewichtsprozent und insbesondere 0,1 bis 1,5 Gewichtsprozent.

Die Edelmetalle können mittels bekannter Techniken auf das Mordenit-Trägermaterial aufgebracht werden, beispielsweise durch Imprägniere^ durch Ionenaustausch oder durch eine Fällungsreaktion. Vorzugsweise werden die Edelmetalle der Gruppe VIII aus einer wäßrigen Lösung auf den Mordenit aufgebracht, in welcher die Metalle in kationischer Form vorliegen. Besonders bevorzugt sind dabei ammoniakalische Lösungen, in denen die Edelmetalle der Gruppe VIII als kationische Komplexe enthalten sind. Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Katalysatoren brauchen nicht nur aus dem Mordenit-Trägermaterial zu bestehen, sondern es können auch Mischungen aus Mordenit und inerten Bindematerialien verwendet werden.

Die Erfindung wird durch das nachstehende Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Ausführungsbeispiel

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

Eine Mischung aus 20 g pulverförmigern Natriummordenit und 200 ml einer 1,5-N-Lösung von Salzsäure wird 1 Stunde lang unter Rückfluß erhitzt. Der Feststoff wird dann abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Anschließend wird der Feststoff 1 Stunde lang mit 200 ml einer 1,0-molaren Lösung von Ammoniumnitrat unter Rück-

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flufl zun Sieden erhitzt. Diese Behandlung mit Ammoniumnitrat wird zweimal wiederholt, und zwar Jedes Mal mit einer frischen Ammoniumnitratlösung. Nach Jeder Behandlung wird der Feststoff abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Schließlich wird der Feststoff mit 100 ml einer wäßrigen Lösung vermischt, welche 0,07 S Pt(NH,KClp enthält, und diese Mischung wird 2 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Schließlich filtriert man den Feststoff ab, trocknet ihn bei 120⁰C, pelletisiert ihn unter einem Druck von 50 t und mahlt ihn. Eine Fraktion des Mahlgutes mit einem Teilchendurchmesser im Bereich von 0,2 bis 0,6 mm wird abgesiebt. Diese abgesiebte Fraktion wird 3 Stunden lang bei 500⁰C calciniert, und dadurch wird die H-Form des mit Platin beladenen Mordenits als Katalysator erhalten.

(b) Erhöhung der Oktanzahl von leichten Benzinfraktionen

In einem zylindrischen Reaktor, welcher mit einem Festbett aus dem gemäß (a) hergestellten Katalysator gefüllt ist, wird eine Anzahl von Isomerisierungsversuchen an 9 verschiedenen leichten Benzinfraktionen zwecks Erhöhung der Oktanzahl durchgeführt, die C₁-- und Cg-Kohlenwasserstoffe enthalten (Zufuhr I bis IX). Alle Isomerisierungsversuche werden bei einem Druck von 15 bar und einer Raumgeschwindigkeit von 2 l.l" .h~ durchgeführt. Mit Ausnähme der Zufuhr V, welche außer C,-- und Cg-Paraffinen auch noch 6,5 Gewichtsprozent anderer nicht-aromatischer Kohlenwasserstoffe enthielt, bestanden alle anderen Zufuhren ausschließlich aus Cc- und Cc-Paraffinen. MLt Jeder der Kohlenwasserstoffzufuhrmaterialien I bis IX wurde ein Isomerisierungsversuch bei einem Molverhältnis Wasserstoff zu Zufuhr von 0,5 und bei einer solchen Temperatur durchgeführt, daß der bei diesem Wert für A höchst-

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mögliche Wert von P erreicht wurde, der nachstehend alt P_Q ,-bezeichnet wird (vgl. Versuche Nr. 1 bis 9). Auf diese Weise wurde für Jede einzelne Zufuhr der dazugehörige Wert P_{n c} festgestellt. Mittels der experimentell bestimmten Werte für B und E,dem nach der nachstehenden Formel berechneten Wert für C

C = 85 - 10,5-B - E 22(1 + B)

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

A = 3*Κ>-Β°'⁴.0⁴.(1 - 3D) M 1 + 100 C⁴

Mit allen Kohlenwasserstoffzufuhren I bis IX wurden außerdem Isomerisierungsversuche bei einem Molverhältnis Wasserstoff zu Zufuhr entsprechend der Größe A., und einer solchen Temperatur durchgeführt, daß der bei diesem Wert für A höchstmögliche Wert für das Produkt P erreicht wurde, wobei dieser erreichte Wert nachstehend mit P_M bezeichnet wird.(vgl. Versuche 10 bis 18). Auf diese Weise konnte für Jede Kohlenwasserstoffzufuhr der

dazugehörige Wert für P,, bestimmt werden. Die Differenz der Werte P« und P_Q ,- entspricht der maximal möglichen Wertverbesserung für das Produkt P, die bei Anwendung eines Molverhältnisses A erreicht werden kann, welches dem Wert A„ entspricht. Der Wert, welchen A mindestens haben muß, um die nachstehenden beiden Bedingungen zu erfüllen. P_A - P_Q -^ 0,3 und

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^PA " ^P0,5²⁵^^PM " ^PO 5^ ™^{rde ίΤί} Abhängigkeit von dem für A_M gefundenen Wert mit den nachstehenden Formeln berechnet:

A*2265.A_M~⁸'⁶ (wenn 2,40>A^ 2,24), und A£O,5.A„ (wenn A^ £ 2, 40).

FUr jede Kohlenwasserstoffzufuhr I bis IX wurden aufler dem drei weitere Isomerisierungsversuche bei einem Molverhältnis Wasserstoff zu Zufuhr von 1,0 (vgl. Versuche 19 bis 27), bei entsprechendem-Molverhältnis von 1,5 (vgl. Versuche 28 bis J56) und bei einem entsprechenden Mol verhältnis von 3,0 (vgl. Versuche 37 bis 45) bei einer solchen Temperatur durchgeführt, daß der bei dem entsprechenden Wert von A höchstmögliche Wert für P erreicht wurde, der nachstehend mit P. bezeichnet wird. Der Unterschied zwischen P^ und P_Q ,- entspricht der Wertsteigerung für das Produkt P, welche bei dem betreffenden Versuch erreicht werden kann.

Die bei den Versuchen erhaltenen Ergebnisse sowie die Werte für B, C, E und Α., für die einzelnen Kohlenwasserst off zufuhren I bis IX sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt.

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Tabelle -12-

Zuspeisung

	»	I	0	I	I	III	IV	80	V	48	VI	50	VII	80	VIII	IX
O	t	20	46	r	50	0,50	Or	1	Ot	5	O,	2	o,	9	0,50	0,50
56	t	5	0	T	8	54,7	37,	997	68,	352	64,	471	64,	295	60,5	68,3
1	t	000	2	t	998	0,759	Or	08	o»	23	°f	14	Of	34	0,583	0,347
1	t	77	73	1	55	2,50	3,	56	h	73	2,	96	It	63	2,37	1,52
78	t	41	74	1	85	75,55	69,	57	76,	81	74,	23	72,	67	74,67	76,62
78	t	58	O	t	40	75,91	70_T	Ol	76,	08	75,	27	72,	04	75,02	76,87
O	t	17	0	t	55	0,36	It	76	O,	06	Ot	20	o_t	03	0,35	0,05
O	13	1	41	0,27	Ot	O,	o_f		0,26	0.C4

0,5.A_M 1,28 1,25 1,5*

Versuche mit A ■ 1,0

Versuch Nf. . 19 20 21 22 23 24 25 26 27

P_A 78,55 74,01 75_f64 70,01 76,78 74.99 72,64 74,71 76,85

P_A-P_0<5 0,14 0,16 0_t09 0,45 0,05 0.03 0,01 0,04 0,03

Fortsetzung Tabelle -13-

Zuspeisung ______ III _.IV V VT__ __VII VIII IX__

• Versuche mit A « 1,5

Versuch Nr. 28 29 30 31 32 33 34 ,35 36 «

^Li P_A 78,57 74,35 75,88 70,21 76_f78 75,21 72,64 74,98 76,87^

' P_A-P_{0 5} 0,16 0,50 0,33 0,65 0,05 0,25 0_r01 0,31 0,05 '

^tD Versuche mit A » 3*0

"" Versuch Nr. 37 38 39 40 41 42 43 44 45

.;P_A 78,39 74,33 75,88 70,54 76,34 75,15 72,42 74,97 76,73

P_A-P_{0 5} -0,02 0,48 0,33 0,98 -0,39 0,19 -0,21 0,30 -0,09

cn _

O cn oo

Bezüglich der insgesamt durchgeführten Versuche Nr. 1 bis 45 kann darauf hingewiesen werden, daß es sich bei den Versuchen 1, 5 bis 7, 9, Ii bis 13, 17, 19, 23 bis 25, 27, 29, 30, 35 und 40 um erfindungsgemäße Versuche handelt, während die anderen Versuche nur zum Vergleich dienen.

Erfindungsgemäfle Versuche Nr. 1, 5 bis 7 und 9 (Molverhältnis A - 0,5).

Alle Versuche wurden mit einer Zufuhr entsprechend einer Zusam mensetzung A_M<2,24 durchgeführt, wobei auch die Bedingung 0,5 erfüllt war.

Vergleichsversuche 2 bis 4 (Molverhältnis A = 0,5)

Alle Versuche wurden mit einer Zufuhr mit einem Wert A_M> 2,40 durchgeführt, wobei aber die Bedingung A £ 0,5 A„ nicht erfüllt werden konnte.

Vergleichsversuch 8 (Molverhältnis A = 0,5) Bei diesem Versuch wurde eine Zufuhr entsprechend

2,40 > Aw>· 2,24 eingesetzt,wobei aber die nachstehende Bedingung

-8 6

nicht erfüllt werden konnte: A £2265.Aj," ' .

Vergleichsversuche 10, 14 bis 16 und 18 (Molverhältnis A « Aw)

In diesen Versuchen konnte mit einer Zufuhr Aw<2,24 die nachstehende Bedingung nicht erfüllt werden: A ^«1,0.

Erfindungsgomäße Versuche Nr. 11 bis 13 (Molverhältnis A = Aw)

Alle Versuche wurden mit einer Zufuhr entsprechend A_M>2,40

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durchgeführt, wobei die nachstehende Bedingung erfüllt werden konnte: A„^

Erfindungsgemäßer Versuch Nr. 17 (Molverhältnis A=A,.)

Es wurde eine Zufuhr entsprechend 2,40>A_M>2,24 eingesetzt und damit auch die nachstehende Bedingung erfüllt: A_H£A

Erfindungsgemäße Versuche Nr. 19» 23 bis 25 und 27 (Molverhältnis A « 1,0)

Alle diese Versuche wurden alt einer Zufuhr entsprechend A,.<2,24 durchgeführt und dabei auch der nachstehenden Bedingung entsprochen: 1,0 ^ A_M £0,5 .

Vergleichsversuche Nr. 20 bis 22 (Molverhältnis A = 1,0)

Diese Versuche wurden mit einer Zufuhr entsprechend A^> 2,40 durchgeführt, wobei aber die nachstehende Bedingung nicht befriedigt werden konnte: A ^ 0,5.A^ . Bei diesen Versuchen war außerdem die Differenz ^p^ ~ ^P0 5 ^{kleiner als der} nachstehenden Bedingung entspricht: 3/M^p _M - P₀ 5)· ^{AuÄerdeB war Del den} Versuchen Nr. 20 und 21 die Differenz P. - Pq ,- kleiner als 0,3.

Vergleichsversuch Nr. 26 (Molverhältnis A = 1,0) Dieser Versuch wurde mit einer Zufuhr entsprechend 2,40>A_M>2,24

durchgeführt, wobei aber die nachstehende Bedingung nicht befrie-

8 6

digt werden konnte: A^ 2265.A^ · Bei diesem Versuch war aus serdem die Differenz P₄-P₀- kleiner als 0,3, und außerdem war diese Differenz auch kleiner als der nachstehenden Bezie-

709835/0753"

OWIQJNAiINSPECTED

. ■-,,■ i ■■■■■.:■■■ . .·■■;■ μ :äk

hung entspricht: 3/fr(P_M - ^Γ

Vergleichsversuche Nr. 28, 32 bis 3fr und 36 (Molverhältnis A - 1,5)

Diese Versuche wurden alle mit einer Zufuhr entsprechend A_M<2,2fr durchgeführt, wobei die nachstehende Bedingung nicht befriedigt werden konnte: A£ 1,0 .

Erfindungsgemäße Versuche Nr. 29 und 30 (Molverhältnis A = 1,5)

Alle diese Versuche wurden mit einer Zufuhr entsprechend A„>2,frO

durchgeführt, wobei die nachstehende Bedingung befriedigt werden konnte: Aw^A S0,5.Aw . Bei allen diesen Versuchen war außerdem die Differenz P_A - Ρ_{Λ c} größer als 0,3» und außerdem war diese

Ά ν» D

Differenz auch größer als der nachstehenden Beziehung entspricht:

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

Bei diesem Versuch wurde eine Zufuhr entsprechend A_M>2,40 eingesetzt, wobei aber die nachstehende Beziehung nicht befriedigt werden konnte: Α_Μ^0,5·Α_Μ . Außerdem war bei diesem Versuch die Differenz P_A - P_Q , kleiner als der Bedingung 3A(P_M - P₀ c entspricht.

Erfindungsgemäßer Versuch Nr. 35 (Molverhältnis A = 1,5)

Dieser Versuch wurde mit einer Zufuhr entsprechend der nachstehenden Bedingung durchgeführt 2,40>A_M>2,24, wobei auch die nachstehende Bedingung befriedigt werden konnte: Aw^A 22265. Λ ~ '.Bei diesem Versuch war die Differenz

M M

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- P. c größer als 0,3* und außerdem war diese Differenz auch größer als der nachstehenden Bedingung entspricht:

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

Diese Versuche wurden mit einer Zufuhr entsprechend A_M<2,24 durchgeführt, wobei aber die nachstehende Bedingung nicht befriedigt werden konnte: Aw^ 1,0 .

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

Diese Versuche wurden mit einer Zufuhr entsprechend A-,> 2,40 durchgeführt, wobei aber die nachstehende Bedingung nicht befriedigt werden konnte: A^A„ .

Erfindungsgemäßer Versuch Nr. 40 (Molverhältnis A «= 3,0)

Für diesen Versuch wurde eine Zufuhr mit A_M>2,4o verwendet und damit die nachstehende Bedingung erfüllt: Α_ΜέΑέ0,5 Aj₁. .

Bei diesem Versuch war außerdem die Differenz P. - P_{n c}

A 0,5

größer als 0,3 und außerdem hatte diese Differenz einen größeren Wert als der nachstehenden Beziehung entspricht: 3/4(P_M - P_{n K}).

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

Dieser Versuch wurde mit einer Zufuhr entsprechend der nachstehenden Bedingung durchgeführt 2,4o >A_M> 2,24, wobei aber das Erfordernis A£A_M nicht befriedigt werden konnte.

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Claims

Patentanspr Oche

1., Verfahren zur Erhöhung der Oktanzahl einer leichten
Benzinfraktion, dadurch gekennzeichnet, daß eine Cc- und C/r-Kohlenwasserstoffe enthaltende Benzinfraktion, welche unverzweigtB paraffinische Kohlenwasserstoffe enthält und zu mehr als 10 Gewichtsprozent aus CV-Paraffinen, zu mehr als 10 Gewichtsprozent aus Cg-Paraffinen und zu mehr als 90 Gewichtsprozent aus Cp-- und Cg-Paraffinen sowie zu weniger als 2 Gewichtsprozent aus Benzol besteht, bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in
Gegenwart von Wasserstoff mit dem festen Bett eines Katalysators kontaktiert wird, der ein oder mehrere Edelmetalle aus der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente auf einem Mordenit-Trägermaterial enthält, wobei ein Molverhältnis A von Wasserstoff zu Zuspeisung angewendet wird, welches zu einer Standardgröße
A_M, die wie folgt definiert ist:

M " l + 100C⁴

B = Gewichtsanteil der Cg-Paraffine in der Zufuhr, berechnet
auf die Gesamtmenge an C₁-- und Cg-Paraffinen,

C = 85 - 10,5.B - E 22(1 + B)

D - Gewichtsanteil der anderen Bestandteile der Zufuhr, außer den Cc- und Cg-Paraffinen

E = Oktanzahl der Summe axis C₁-- und Cg-Paraffincn in der Zufuhr in den folgenden Beziehungen steht:

709335/0753 ORIOfNfL INSfECTED

(a) wenn A_M einen Wert kleiner als 2,24 hat, soll der Wert für

A mindestens 0,5 und höchstens 1,0 betragen;

(b) wenn A„ einen Wert von mindestens 2,24 aber kleiner als 2,40 hat, soll der Wert für A größer als 1,0 sein und außerdem der Bedingung

A_M>A>2265.A_M~⁸'⁶ entsprechen;

(c) wenn A„ einen Wert von mindestens 2,40 hat, soll der Wert für A größer als 1,0 sein und außerdem der Bedingung

A^A £0,5 A_M entsprechen.

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

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Temperatur im Bereich von 150 bis 300⁰C, vorzugsweise von 230 bis 280°C, bei einem Druck im Bereich von 3 bis 50 bar, vorzugsweise von 10 bis 40 bar, und bei einer stündlichen Gewichts-Raumgeschwindigkeit im Bereich von 0,5 bis 10 kg Zufuhr/kg Katalysator/h, vorzugsweise von 1,0 bis 5*0 kg Zufuhr/ kg Katalysator/h, gearbeitet wird.

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

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5· Verfahren nach Ansprucn k, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mordenit-Trägermaterial in der Η-Ρογβ eingesetzt wird, das durch Behandlung mit einer wäßrigen Lösung einer Säure, vorzugsweise Salzsäure, und anschließende Behandlung Bit einer wäßrigen Lösung einer Ammoniumverbindung, vorzugsweise von Ammoniumnitrat, hergestellt worden ist, wobei die Behandlung mit der Säure und/oder mit der Lösung einer Ammoniumverbindung ein oder mehrere Male wiederholt werden kann.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator eingesetzt wird, der 0,01 bis 5 Gewichtsprozent und vorzugsweise 0,1 bis 1,5 Gewichtsprozent einer oder mehrerer Edelmetalle der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente enthält.

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

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis f, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator eingesetzt wird, der durch Aufbringen des Edelmetalls der Gruppe VIII des Periodensystems der Elemente auf das Mordenit-Trägermaterial mittels einer wäßrigen Lösung erhalten worden ist, welche das oder die Edelmetalle als Kationen, vorzugsweise in Form von Kat1onenkoeplexen In einer ammoniakalischen Lösung, enthält.

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