Volltext Seite (XML)
Neuere Ergebnisse der Druck-Wasserstoff-Dehydrierung und der aromatisierenden Spaltung Von Dr. techn. Dipl.-Ing. RICHARD BIRTHLER, Verd. Erfinder, Kombinat „Otto Grotewohl“, Böhlen Über das Druck-Wasserstoff-Dehydrierungsverfah ren oder abgekürzt DHD-Verfahren findet man in der Literatur nur sehr spärliche Hinweise. Die bedeutend sten Veröffentlichungen neueren Datums sind wohl ohne Zweifel die Arbeit von H. NONNENMACHER 11 ] in der „Brennstoffchemie“ und die entsprechenden An gaben in dem inzwischen wohl allgemein bekanntge wordenen Buch von W. KRÖNIG [2], Der Zweck meiner Ausführungen soll sein, über die verschiedenen verfahrenstechnischen Verbesserungen zu berichten, die in der Böhlener Anlage durchge führt wurden, und einen Auszug zu geben aus dem umfangreichen Material, das unsere Forschungsabtei lung auf dem Gebiet der Druck-Wasserstoff-Dehydrie rung gesammelt hat. Im letzten Teil des Vortrages soll dann über eine sehr interessante Erweiterungs möglichkeit des DHD-Verfahrens, über die dehydrie rende oder aromatisierende Mittel- und Schwerölspal tung gesprochen werden. # Bevor ich aber zum eigentlichen Thema übergehe, sei mir gestattet, einige einleitende Worte über das DHD-Verfahren zu sagen. Das DHD-Verfahren Um naphthenische und paraffinische Benzinkohlen wasserstoffe durch Wasserstoffabspaltung in aromaten reiche Produkte überführen zu können, ging man in der Praxis zwei Wege: 1. Bei niedrigem Betriebsdruck von 5—15 at und mit kurzen Spaltperioden arbeitend das Hydroforming- Verfahren hauptsächlich in 'Amerika 2. Bei 50 at und mit längeren Spaltperioden arbeitend das DHD-Verfahren in Deutschland Beide Verfahren verwenden einen ähnlichen Kontakt aus Aktivtonerde mit 10—20% Molybdänsäure und arbeiten bei einer Temperatur zwischen 480—540° C. In beiden Fällen muß der Katalysator nach einer ge wissen Betriebszeit infolge Ablagerung von hochpoly meren Produkten und von Koks mit Luft regeneriert werden. Ohne einen genauen Vergleich mit dem Hydrofor- ming-Verfahren anstellen zu wollen, das übrigens in der letzten Zeit wesentlich modernisiert wurde, sei mir hier gestattet, die Vorzüge der Anwendung eines höheren Druckes bei der Dehydrierung von vorwie gend ringförmige Verbindungen enthaltenden Koh lenwasserstoffen herauszustellen: a) Durch den höheren Wasserstoffpartialdruck geht die Bildung von polymerisationsfähigen Produkten auf dem Kontakt wesentlich zurück, dadurch ergibt sich eine Verlängerung der Spaltperiode b) Durch höheren Druck wird die Spaltung zur Mitte der Moleküle verlagert, man bekommt mehr leicht siedende Spaltprodukte c) Die Raffinationswirkung, d. h. der Abbau der orga nischen Schwefel-, Stickstoff- und Phenolverbin dungen, ist unter den gegebenen Bedingungen bei höherem Druck eindeutig besser d) Die nachträgliche Hydrierung der entstandenen Oiefine im Raffinationsofen der Kammer bei einer Temperatur von ca. 300° C erfolgt wesentlich schneller als bei niedrigerem Druck Die besondere Bedeutung des hohen Wasserstoff partialdruckes bei der Dehydrierung ist in neuerer Zeit von verschiedenen Autoren wie A. EUCKEN [3] und L. CH. FREIDLIN [4] auch theoretisch begründet worden. Die bessere Raffinationswirkung bei höherem Druck konnten wir in der letzten Zeit durch zahl reiche halbtechnische Versuche erhärten, wie aus der wahllos herausgegriffenen kleinen Tabelle 1 zu ent nehmen ist: Tab. 1. Einfluß des Druckes auf die Raffinationswirkung bei der Dehydrierung ursprüngl. Probe Druck 15 at 55 at Ges. Schwefel Gew. % 0,24 0,10 0,065 Phenole Gew. °/o 0,15 0,08 0,035 Basenzahl mg/NH s /l 204 115 68 Nach dieser kurzen Einleitung soll nun der techno logische Vorgang beim DHD-Verfahren an Hand des Bildes 1 besprochen werden. Die DHD-Kammer der Böhlener Anlage hat 5 Reaktionsöfen, einen Raffina tionsofen und zwei Regeneratoren. Das sog. Einspritz produkt, in unserem Falle ein Schwerbenzin der Braun kohlenteerhydrierung, welches zwischen 90 und 180° C siedet, wird mit Hilfe von Einspritzpumpen auf einen Druck von 60 at gebracht, mit Kreislaufgas vermischt in den beiden Regeneratoren und dem Hauptvorheizer auf 500° C erhitzt und in den ersten Ofen der Kammer eingespritzt. Hier erfolgt zunächst die Dehydrierung der naphthenischen Kohlenwasserstoffe, verbunden mit einer starken, negativen Wärmetönung. Das aus dem Ofen I austretende Produkt muß deshalb mit Hilfe eines Zwischenvorheizers erneut auf Reaktionstempe ratur gebracht werden. Die Eingangstemperatur des Ofens II ist dabei etwas höher als beim Ofen I. Auch im Ofen II werden hauptsächlich Naphthene abgebaut, wobei allerdings die negative Wärmetönung erheblich zurückgeht. Um das Temperaturniveau weiter steigern zu können, geht die Leitungsführung nach dem Ofen II wiederum durch einen Zwischenvorheizer. Im Ofen III erfolgt noch ein geringfügiger Abbau der Naphthene,