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Title:
METHOD FOR GAS PHASE HYDROGENATION OF A HYDROCARBON STREAM COMPRISING COMPONENTS WHICH ARE POLYMERIZABLE UNDER THE REACTION CONDITIONS OF SAID GAS PHASE HYDROGENATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/082993
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for gas phase hydrogenation of a hydrocarbon stream, which is liquid under normal conditions, and which comprises components which are polymerizable under the reaction conditions of said gas phase hydrogenation, at increased temperature and increased pressure relative to normal conditions, in the presence of a heterogeneous catalyst, wherein the hydrocarbon stream is evaporated before being supplied to the heterogeneous catalyst and liquid droplets are thus carried away, characterized in that the gaseous hydrocarbon stream comprising liquid droplets is guided via a centrifugal droplet separator (Z) before being supplied to the heterogenous catalyst, wherein liquid droplets having an average diameter of ≥ 5 μm are separated.

Inventors:
HALPAP JOERG (DE)
BODE ANDREAS (DE)
RUTHIYA KESHAV (DE)
LINSENBUEHLER MARKUS (DE)
ALLERS TANJA (DE)
BOSCH MARCO (BE)
HINRICHS MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/069641
Publication Date:
July 14, 2011
Filing Date:
December 14, 2010
Export Citation:
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Assignee:
BASF SE (DE)
HALPAP JOERG (DE)
BODE ANDREAS (DE)
RUTHIYA KESHAV (DE)
LINSENBUEHLER MARKUS (DE)
ALLERS TANJA (DE)
BOSCH MARCO (BE)
HINRICHS MATTHIAS (DE)
International Classes:
C10G45/36; C10G45/40; C10G45/72; C10G67/04
Foreign References:
FR1294056A1962-05-18
EP1302525A22003-04-16
EP0827944A11998-03-11
DD276883A11990-03-14
DE1067160B
EP1302525B12007-12-05
EP0792928B12004-03-17
DE19911094A12000-09-14
Attorney, Agent or Firm:
KERN, Hedwig (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Verfahren zur Gasphasenhydrierung eines Kohlenwasserstoffstromes, der unter Normalbedingungen flüssig ist, und der unter den Reaktionsbedingungen der Gasphasenhydrierung polymerisierbare Komponenten enthält, bei gegenüber Normalbedingungen erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, in Gegenwart eines heterogenen Katalysators,

wobei der Kohlenwasserstoffstrom vor der Zuführung zum heterogenen Katalysator verdampft wird und dabei Flüssigkeitströpfchen mitgerissen werden, dadurch gekennzeichnet, dass

der gasförmige Kohlenwasserstoffstrom enthaltend Flüssigkeitströpfchen vor der Zuführung zum heterogenen Katalysator über einen Zentrifugaltropfenabscheider (Z) geleitet wird, wobei Flüssigkeitströpfchen mit einem mittleren Durchmesser > 5 μηη abgeschieden werden.

Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Zentrifugaltropfenabscheider (Z) Tröpfchen mit einem mittleren Durchmesser > 5 m mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 % und Tröpfchen mit einem mittleren Durchmesser ^ 12 μηη mit einer Wahrscheinlichkeit von > 99 % abgeschieden werden.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsbeladung des gasförmigen Kohlenwasserstoffstromes, der dem Zentrifugaltropfenabscheider (Z) zugeführt wird < 10 l/m3 Gas beträgt und dass die Ab- scheidung der Flüssigkeitströpfchen in einem axialsymmetrischen Zentrifugaltropfenabscheider mit vertikaler Längsachse und kreisförmigem Querschnitt, mit einem Mantel (1 ) und Hauben (2) am oberen und am unteren Ende des Mantels (1 ) erfolgt,

wobei der dampfförmige, Flüssigkeitströpfchen enthaltende Kohlenwasserstoffstrom tangential über einen Zuführstutzen (3) am Mantel (1 ) dem Zentrifugaltropfenabscheider (Z) zugeführt wird,

die abgeschiedene Flüssigkeit über einen Abführstutzen (4) an der unteren Haube (2), mit einem darüber angeordneten Apexkegel (5), sowie mit Strömungsbrechern (6) am Boden der unteren Haube (2) abgeleitet,

und der von Flüssigkeitströpfchen befreite gasförmige Kohlenwasserstoffstrom über einen Gasaustrittstutzen (7) im Bereich der oberen Haube (2) abgezogen wird.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer unten offenen Abtropfschürze (8), die um den Gasaustrittstutzen (7) im Bereich der oberen Haube (2) angeordnet ist, Flüssigkeitströpfchen aus dem über den Gas- austrittsstutzen (7) abgezogenen gasförmigen Kohlenwasserstoffstrom abgeschieden werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gasförmige, Flüssigkeitströpfchen enthaltende Kohlenwasserstoffstrom eine Flüssigkeitsbeladung > 10 l/m3 Gas aufweist und vor der Zuführung zum Zentrifugaltropfenabscheider (Z) einem Verweilzeitgefäß (V) ohne Einbauten zugeführt wird, worin eine Vorabscheidung von Flüssigkeit unter Einwirkung der Gravitation stattfindet unter Erhalt eines gasförmigen Kohlenwasserstoffstromes mit einer Flüssigkeitsbeladung < 10 l/m3 Gas, der dem Zentrifugaltropfenabscheider (Z) zur Feinabscheidung zugeführt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der oberen Haube (2) tangential, in derselben Richtung wie die Zuführung des gasförmigen, Flüssigkeitströpfchen enthaltenden Kohlenwasserstoffstromes, über symmetrisch am Umfang der oberen Haube verteilte zwei, drei oder mehrere Eintrittsöffnungen (7) eine Spülflüssigkeit eingedüst wird.

Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verweilzeitgefäß (V) und der Zentrifugaltropfenabscheider (Z) in einem einzigen Apparat integriert sind, wobei aus dem Verweilzeitgefäß (V) der gasförmige Kohlenwasserstoffstrom mit einer Flüssigkeitsbeladung < 10 l/m3 Gas über eine Zuführleitung dem Zentrifugaltropfenabscheider (Z) zugeführt und die aus dem Zentrifugaltropfenabscheider (Z) abgeschiedene Flüssigkeit über den Abführstutzen (4) im Bereich der unteren Haube (2) des Zentrifugaltropfenabscheiders (Z) unterhalb des Flüssigkeitsspiegels der im Verweilzeitgefäß (V) abgeschiedenen Flüssigkeit zurückgeleitet wird, und wobei sowohl die Zuführung des gasförmigen, Flüssigkeitströpfchen enthaltenden Kohlenwasserstoffstromes aus dem Verweilzeitgefäß (V) in den Zentrifugaltropfenabscheider (Z) als auch die Ableitung der Flüssigkeit aus dem Zentrifugaltropfenabscheider (Z) in das Verweilzeitgefäß (V) ohne den Einsatz von Pumpen und Absperrorganen erfolgt.

Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gasförmige Kohlenwasserstoffstrom, woraus Flüssigkeitströpfchen abgetrennt werden, ein Reformatschnitt mit Aromaten einer ausgewählten Kohlenstoffzahl oder mit Aro- maten mehrerer ausgewählter Kohlenstoffzahlen ist, der a. in einer ersten Verfahrensstufe aus Reformatbenzin durch fraktionierte Destillation gewonnen wurde, und dass der von Flüssigkeitströpfchen gereinigte Reformatschnitt in einer zweiten Verfahrensstufe selektiv mit Nickel oder Palladium auf einem Trägermaterial als Hydrierkatalysator hydriert wird und dabei die Hydrierungsbedingungen so eingestellt werden, dass im Wesentlichen Nicht- aromaten, insbesondere Olefine, Diolefine und Triolefine, hydriert werden und dabei konjugierte Diolefine und Triolefine möglichst vollständig hydriert werden, und wobei anschließend

in einer dritten Verfahrensstufe die selektiv hydrierten und aromatenhaltigen Produkte aus der zweiten Verfahrensstufe durch Extraktivdestillation und/oder Flüssig-Flüssig-Extraktion in Aromaten und Nichtaromaten aufgetrennt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei in der ersten Verfahrensstufe ein Reformatschnitt gewonnen wird, der als aromatischen Anteil im Wesentlichen Benzol enthält.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der gasförmige Kohlenwasserstoffstrom ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Pyrolysebenzin, Reformatbenzin und Kokereirohbenzol und dass die Gasphasenhydrierung ohne Verwendung eines vom zu hydrierenden Kohlenwasser- stoffstrom verschiedenen Lösungsmittels unter Zusatz eines Trialkylamins durchgeführt wird.

1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Trialkylamin Triethylamin ist.

12. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass als Spülflüssigkeit eine Flüssigkeit eingesetzt wird, die die unter den Reaktionsbedingungen der Gasphasenhydrierung polymerisierbaren Komponenten des Kohlenwasserstoffstromes, der vor der Zuführung zum heterogenen Katalysator der Gasphasen- hydrierung verdampft wird, löst, die jedoch unter den Betriebsbedingungen der

Verdampfung des Kohlenwasserstoffstromes, insbesondere bei Temperaturen im Bereich von ca. 220 bis 240 °C und einem Druck von ca. 30 bar absolut selbst nicht oder nur in geringem Ausmaß verdampft. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Spülflüssigkeit eine prozesseigene Flüssigkeit eingesetzt wird, insbesondere das Produkt der Gasphasenhydrierung, der der verdampfte Kohlenwasserstoffstrom zugeführt wird.

Description:
Verfahren zur Gasphasenhydrierung eines Kohlenwasserstoffstromes, der unter den Reaktionsbedingungen der Gasphasenhydrierung polymerisierbare Komponenten enthält Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gasphasenhydrierung eines Kohlenwasserstoffstromes, der unter Normalbedingungen flüssig ist, und der unter den Reaktionsbedingungen der Gasphasenhydrierung polymerisierbare Komponenten enthält.

In Raffinerien und petrochemischen Anlagen werden in großem Umfang Kohlenwasserstoffströme erzeugt, gelagert und verarbeitet. Ein typisches Verfahren ist das Steamcracken, bei dem Kohlenwasserstoffe wie Naphtha, Butan, Benzin oder LPG („liquefied petroleum gas") thermisch gespalten werden und so olefinreiche Kohlen- Wasserstoffe erzeugt werden. Die meisten Steamcracker sind zur Maximierung des erzeugten Ethylens und/oder Propylens ausgelegt, wobei jedoch auch Kohlenwasserstoffe mit höherer Anzahl an C-Atomen erzeugt werden. Meistens werden die Bestandteile des sogenannten „C 4 -Schnitts" zumindest teilweise noch isoliert. Produkte mit mindestens fünf C-Atomen, der sogenannte„C 5 +-Schnitt (bei Steamcrackern auch„Py- rolysebenzin" genannt) werden üblicherweise zunächst nicht weiter aufgetrennt. Pyrolysebenzin neigt zum Verharzen. Die dafür verantwortlichen reaktiven Alkine, Alkenine, Diene und/oder Polyene und/oder Alkin-, Alken-, Alkenin-, Dien und/oder Polyensubstituenten aromatischer Verbindungen werden daher üblicherweise zunächst selektiv katalysiert hydriert, um das Produkt zu stabilisieren. Anschließend wird aus dem selektiv hydrierten Strom meist durch Destillation ein Schnitt aus Verbindungen mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen gewonnen. Dieser wird einer weiteren katalyti- schen Hydrierung zur Entfernung aller hydrierbaren Verbindungen, mit Ausnahme der aromatischen Ringgerüste („aromatische Kerne") darin enthaltener aromatischer Verbindungen unterworfen. (Umgangssprachlich wird dieser zweite Hydrierschritt trotz des Erhalts der hydrierbaren Aromaten oft„Vollhydrierung" genannt, alternativ auch„Raffination"). Bei der Vollhydrierung, die meist in der Gasphase durchgeführt wird, werden gleichzeitig mit restlichen Alkinen, Alkeninen, Dienen und/oder Polyenen und/oder Alkin-, Alken-, Alkenin-, Dien- und/oder Polyensubstituenten aromatischer Verbindungen auch Alkene hydriert und/oder Heteroatome wie Schwefel, Stickstoff und/oder Sauerstoff enthaltende Verbindungen hydrierend gespalten, und so der Kohlenwasserstoffstrom auch von Heteroatome enthaltenden Verunreinigungen gereinigt, jedoch ohne in signifikantem Umfang die aromatischen Wertprodukte zu hydrieren. Der so erhaltene Kohlenwasserstoffstrom wird typischerweise einer Extraktivdestillation zur Gewinnung der darin enthaltenen Aromaten, insbesondere Benzol, Toluol und/oder Xylol, unterworfen. Die sonstigen Bestandteile des ursprünglichen Pyrolysebenzins werden anders verwertet, beispielsweise als Vergaserkraftstoff oder durch Rückfüh- rung in den Steamcracker. DE 1 067 160 offenbart ein Verfahren zur katalytischen Gasphasenhydrierung von selektiv hydriertem Pyrolysebenzin (als „Raffination" bezeichnet). In diesem Verfahren wird das selektiv hydrierte Pyrolysebenzin zusätzlich zur eigentlichen Gasphasenhydrierung einem weiteren Vorhydrierschritt in der Flüssig- phase unterworfen, die Vollhydrierung also auf einen Vor- und einen Hauptreaktor aufgeteilt.

Ein anderes typisches Verfahren ist die Reformierung. Dabei werden im Wesentlichen Alkane und/oder Cycloalkane enthaltende Kohlenwasserstoffe zu Aromaten reicheren Kohlenwasserstoffen umgewandelt. Dieses sogenannte Reformatbenzin enthält wie Pyrolysebenzin, aber in geringerem Umfang reaktive Alkine, Alkenine, Diene und/oder Polyene, so dass die hydrierende Entfernung dieser Verunreinigungen meist in einer einzigen Hydrierstufe durchgeführt wird. Eine weitere Quelle für Aromaten enthaltende Kohlenwasserstoffströme sind Kokereien, insbesondere das bei der Verkokung anfallende sogenannte Kokereirohbenzol. Ebenso fallen beim sogenannten Katcracken (meist das FCC-Verfahren,„fluid catalytic cracking") oder der Verschwelung fester Brennstoffe Aromaten enthaltende Kohlenwasserstoffströme an. All diese Verfahren haben mit der Verarbeitung von Pyrolyse- oder Reformatbenzin gemein, dass die letztendlich als Wertprodukte zu isolierenden aromatischen Verbindungen mit unerwünschten hydrierbaren Verunreinigungen, in der Regel Alkine, Alkene, Alkenine, Diene, Polyene und/oder mit Alkin-, Alken-, Alkenin-, Dien- und/oder Polyenresten substituierte Aromaten und/oder Heteroatome wie Schwefel, Stickstoff und/oder Sauerstoff enthaltende Verbindungen, vermischt sind.

Die EP-B 1 302 525 schlägt daher ein Verfahren zur katalytischen Hydrierung von Kohlenwasserstoffströmen vor, bei dem die Bildung unerwünschter Nebenkomponenten wie Oligo- und/oder Polymere und/oder Spaltprodukte minimiert ist. Dennoch können bei der Verdampfung der Eduktströme für die katalytische Gasphasenhydrierung Flüssigkeitströpfchen mitgerissen werden, die polymerisierbare Komponenten enthalten, und die die Katalysatoroberfläche belegen, unter den Betriebsbedingungen der katalytischen Hydrierung auf der Oberfläche des heterogenen Katalysators vercracken und die aktive Oberfläche reduzieren.

Auch können sich im Gasstrom befindliche Wärmetausche zusetzen und im ungünstigsten Fall zu einer vorzeitigen Abstellung für Reinigungsarbeiten führen.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, wonach sich die oben dargelegten Nachteile bei der katalytischen Gasphasenhydrierung reduzieren oder beheben lassen. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Gasphasenhydrierung eines Kohlenwasserstoffstromes, der unter Normalbedingungen flüssig ist, und der unter den Reaktionsbedingungen der Gasphasenhydrierung polymerisierbare Komponenten enthält, bei gegenüber Normalbedingungen erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck, in Gegenwart eines heterogenen Katalysators, wobei der Kohlenwasserstoffstrom vor der Zuführung zum heterogenen Katalysator verdampft wird und dabei Flüssigkeitströpfchen mitgerissen werden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der gasförmige Kohlenwasserstoffstrom enthaltend Flüssigkeitströpfchen vor der Zufüh- rung zum heterogenen Katalysator über einen Zentrifugaltropfenabscheider geleitet wird, wobei Flüssigkeitströpfchen mit einem mittleren Durchmesser > 5 μηη abgeschieden werden.

Es wurde gefunden, dass für die Reduzierung der aktiven Oberfläche von heterogenen Katalysatoren in Gasphasenhydrierungen insbesondere aus dem Eduktstrom bei der Verdampfung desselben mitgerissene Flüssigkeitströpfchen, die polymerisierbare Komponenten enthalten und die einen mittleren Durchmesser von > 10 μηη, oder auch > 5 μηη aufweisen, ausschlaggebend sind. Kleinere Flüssigkeitströpfchen dürften für die obige Problematik weniger kritisch sein.

Gleiches gilt für Wärmetauscher, in denen besonders Partikel > 5 m aufgrund von Trägheit abgeschieden werden können.

Der verdampfte Kohlenwasserstoffstrom kann über einen oder mehrere Wärmetau- scher geleitet werden, um ihn weiter zu erhitzen. Vorteilhaft wird der verdampfte Kohlenwasserstoffstrom bereits vor der Überleitung über den einen oder die mehreren Wärmetauscher zwecks Abscheidung von Flüssigkeitströpfchen mit einem mittleren Durchmesser > 5 μηη über einen Zentrifugaltropfenabscheider geleitet. Der Zentrifugaltropfenabscheider kann bevorzugt isolierte Wände aufweisen, damit die Flüssigkeit, die daran abläuft, nicht zu kalt wird.

Als Gasphasenhydrierungen werden dabei insbesondere die eingangs beschriebenen katalytischen Hydrierungen von Kohlenwasserstoffströmen aus Raffinerien und petro- chemischen Anlagen verstanden.

Beispielsweise kann es sich hierbei um ein Verfahren handeln, wie es in EP-B 1 302 525 beschrieben ist und wonach der gasförmige Kohlenwasserstoffstrom, woraus Flüssigkeitströpfchen abgetrennt werden, ein Reform atschnitt mit Aromaten einer aus- gewählten Kohlenstoffzahl oder mit Aromaten mehrerer ausgewählter Kohlenstoff zahlen ist, der in einer ersten Verfahrensstufe aus Reformatbenzin durch fraktionierte Destillation gewonnen wurde, und dass der von Flüssigkeitströpfchen gereinigte Reformatschnitt

in einer zweiten Verfahrensstufe selektiv mit Nickel oder Palladium auf einem Trägermaterial als Hydrierkatalysator hydriert wird und dabei die Hydrierungsbedingungen so eingestellt werden, dass im Wesentlichen Nichtaromaten, insbesondere Olefine, Diolefine und Triolefine, hydriert werden und dabei konjugierte Diolefine und Triolefine möglichst vollständig hydriert werden, und wobei anschließend

in einer dritten Verfahrensstufe die selektiv hydrierten und aromatenhaltigen Produkte aus der zweiten Verfahrensstufe durch Extraktivdestillation und/oder Flüs- sig-Flüssig-Extraktion in Aromaten und Nichtaromaten aufgetrennt werden.

Weiter bevorzugt kann es sich um ein Verfahren zur Gewinnung Reinaromaten aus Reformatbenzin handeln, wie es in EP-B 0 792 928 beschrieben ist und wonach in der ersten Verfahrensstufe ein Reformatschnitt gewonnen wird, der als aromatischen Anteil im Wesentlichen Benzol enthält.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise eingesetzt werden, wenn der Katalysator zur Durchführung der katalytischen Hydrierung nach der in DE 199 1 1 094 beschriebenen Weise ausgebildet ist, das heißt als Schüttung vorliegt, an deren Ober- fläche Hohlkörper angeordnet sind, die teilweise oder vollständig in die Schüttung eingebettet sind, wobei die Längsachsen der Hohlkörper in Strömungsrichtung des Mediums ausgerichtet sind und die Hohlkörper mit Öffnungen ausgestattet sind, die für das Reaktionsmedium durchlässig sind, wobei mehrere Hohlkörper in Aggregaten angeordnet sind, die jeweils ein Segment enthalten, an dem ein oder mehrere der Hohlkör- per befestigt sind und Segmente verschiedener Aggregate so miteinander durch Befestigungsmittel verbunden sind, dass die an letztgenannten Segmenten befestigten Hohlkörper in ihrer Lage stabilisiert werden, wobei ein oder mehrere Segmente als Rohrstücke ausgebildet sind.

Weiter bevorzugt kann der gasförmige Kohlenwasserstoffstrom aus der Gruppe, bestehend aus Pyrolysebenzin, Reformatbenzin und Kokereirohbenzol ausgewählt sein und die Gasphasenhydrierung ohne Verwendung eines vom zu hydrierenden Kohlenwasserstoffstrom verschiedenen Lösungsmittels unter Zusatz eines Trialkylamins, beispielsweise Triethylamin, durchgeführt werden. Zentrifugaltropfenabscheider, auch als Zyklone bezeichnet, sind in der Verfahrenstechnik bekannt und werden beispielsweise zum Abscheiden von Flüssigkeitströpfchen aus diese enthaltenden Gasströmen eingesetzt. Zentrifugaltropfenabscheider (Zyklone) sind rotationssymmetrische Apparate, mit in der Regel vertikaler Rotationsachse, häu- fig überwiegend zylindrische Apparate. Indem das aufzutrennende zweiphasige, Flüssigkeits-/Gas-Gemisch tangential zugeführt wird, wird diesem eine spiralförmige Bewegung entlang der Innenwand des Apparates aufgeprägt, wobei unter Einwirkung der Zentrifugalkraft eine Auftrennung der Komponenten des Gemisches in Abhängigkeit von der Dichte derselben erfolgt. Die schwereren Flüssigkeitströpfchen werden aus dem Gas an den Innenwänden des Zentrifugaltropfenabscheiders abgeschieden, sammeln sich im unteren Bereich des Apparates und werden über einen Abführstutzen ausgetragen.

Bevorzugt werden im Zentrifugaltropfenabscheider Tröpfchen mit einem mittleren Durchmesser > 5 μηη mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 % und Tröpfchen mit einem mittleren Durchmesser > 12 μηη mit einer Wahrscheinlichkeit von > 99 % abgeschieden.

In einer Ausführungsform ist die Flüssigkeitsbeladung des gasförmigen Kohlenwasser- stoffstromes, der dem Zentrifugaltropfenabscheider zugeführt wird, < 10 I Flüssigkeit/m 3 Gas, und die Abscheidung der Flüssigkeitströpfchen erfolgt in einem axialsymmetrischen Zentrifugaltropfenabscheider mit vertikaler Längsachse und kreisförmigem Querschnitt, mit einem Mantel und mit Hauben am oberen und am unteren Ende des Mantels, wobei der dampfförmige, Flüssigkeitströpfchen enthaltende Kohlenwasser- stoffstrom tangential über einen Zuführstutzen am Mantel dem Zentrifugaltropfenabscheider zugeführt wird, die abgeschiedene Flüssigkeit über einen Abführstutzen an der unteren Haube, mit einem darüber angeordneten Apexkegel, sowie mit Strömungsbrechern am Boden der unteren Haube abgeleitet, und der von Flüssigkeitströpfchen befreite gasförmige Kohlenwasserstoffstrom über einen zentralen Gasaustrittstutzen im Bereich der oberen Haube abgezogen wird.

Es ist auch möglich, dem Zentrifugaltropfenabscheider unmittelbar einen gasförmigen Kohlenwasserstoffstrom mit einer Flüssigkeitsbeladung, die größer ist als 10 I Flüssigkeit pro m 3 Gas unmittelbar zuzuführen, unter Inkaufnahme, dass die Flüssigkeitströpfchen nicht vollständig abgeschieden werden, wobei jedoch auch eine nur teilweise Abscheidung der Flüssigkeitströpfchen bereits eine deutliche Verbesserung der Betriebsweise in der nachfolgenden katalytischen Hydrierung bewirkt.

Bevorzugt wird ein Zentrifugaltropfenabscheider eingesetzt, wobei mittels einer unten offenen Abtropfschürze, die um den Gasaustrittstutzen im Bereich der oberen Haube angeordnet ist, Flüssigkeitströpfchen aus dem über den Gasaustrittsstutzen abgezogenen gasförmigen Kohlenwasserstoffstrom abgeschieden werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird von einem gasförmigen, Flüssigkeitströpfchen enthaltenden Kohlenwasserstoffstrom mit einer Flüssigkeitsbeladung > 10 l/m 3 Gas ausgegangen, und dieser vor der Zuführung zum Zentrifugaltropfenabscheider einem Verweilzeitgefäß ohne Einbauten zugeführt, worin eine Vorabscheidung von Flüssigkeit unter Einwirkung der Gravitation stattfindet, unter Erhalt eines gasförmigen Kohlenwasserstoffstromes mit einer Flüssigkeitsbeladung < 10 l/m 3 Gas, der dem Zentrifugal- tropfenabscheider zur Feinabscheidung zugeführt wird.

Bevorzugt wird im Bereich der oberen Haube tangential, in derselben Richtung wie die Zuführung des gasförmigen, Flüssigkeitströpfchen enthaltenden Kohlenwasserstoffstromes, über symmetrisch am Umfang der oberen Haube verteilte zwei, drei oder mehrere Eintrittsöffnungen eine Spülflüssigkeit eingedüst.

Weiter bevorzugt ist die obere Haube gegenüber dem Mantel des Zentrifugaltropfenabscheiders kegelstumpfförmig erweitert, wobei sich am Übergang zwischen dem Mantel und der oberen Haube eine Kante ausbildet, über die die Spülflüssigkeit geleitet wird und sich dabei gleichmäßig auf der Innenwand des Zentrifugaltropfenabscheiders verteilt.

In einer weiteren Ausführungsform wird das Verfahren in der Weise durchgeführt, dass das Verweilzeitgefäß und der Zentrifugaltropfenabscheider in einem einzigen Apparat integriert sind, wobei aus dem Verweilzeitgefäß der gasförmige Kohlenwasserstoffstrom mit einer Flüssigkeitsbeladung < 10 l/m 3 Gas über eine Zuführleitung dem Zentrifugaltropfenabscheider zugeführt und die aus dem Zentrifugaltropfenabscheider abgeschiedene Flüssigkeit über den Abführstutzen im Bereich der unteren Haube des Zentrifugaltropfenabscheiders unterhalb des Flüssigkeitsspiegels der im Verweilzeitgefäß abgeschiedenen Flüssigkeit zurückgeleitet wird, und wobei sowohl die Zuführung des gasförmigen, Flüssigkeitströpfchen enthaltenden Kohlenwasserstoffstromes aus dem Verweilzeitgefäß in den Zentrifugaltropfenabscheider als auch die Ableitung der Flüssigkeit aus dem Zentrifugaltropfenabscheider in das Verweilzeitgefäß ohne den Einsatz von Pumpen und Absperrorganen erfolgt.

Als Spülflüssigkeiten können alle Flüssigkeiten eingesetzt werden, die die unter den Reaktionsbedingungen der Gasphasenhydrierung polymerisierbaren Komponenten des Kohlenwasserstoffstromes, der vor der Zuführung zum heterogenen Katalysator der Gasphasenhydrierung verdampft wird, lösen, jedoch unter den Betriebsbedingun- gen der Verdampfung des Kohlenwasserstoffstromes, d.h. bei Temperaturen im Be- reich von ca. 220 bis 240 °C und einem Druck von ca. 30 bar absolut selbst nicht oder nur in geringem Ausmaß verdampfen.

Bevorzugt kann es sich hierbei um eine prozesseigene Flüssigkeit, beispielsweise C 9 - Paraffine oder Mineralöle, handeln.

Bevorzugt werden hierfür Öle eingesetzt, die einen Schmelzpunkt < 50°C, einen Siedepunkt bei Normaldurck (p = 1 bar) > 275°C und eine dynamische Viskosität bei Raumtemperatur ( T = 25°C) von < 2 mPa.s aufweisen. Besonders sind synthetische Öle aufgebaut aus α-Olefinen (so genannte PAO's) und Mineralöle auf der Basis von Paraffinen sowie Gemische derselben.

Die PAO-Öle werden typischerweise hergestellt durch Oligomerisierung von C 4 -C 8 -a- Olefinen gefolgt durch eine Hydrierung. Beispiele für PAO-Öle sind die kommzeriell erhältlichen Produkte unter dem Namen Durasyn® der Fa. INEIOS, Synfluid® der Fa. Chevron Phillips, SpectraSyn® der Fa. ExxonMobil oder Lucant® der Fa. Mitsui Chemicals.

Mineralöle auf Basis von Paraffinen werden als flüssiges Paraffin, Mineralöl, Weißöl, weißes Mineralöl, Nujol oder paraffinisches Weißöl verkauft und aus Erdöl durch Destillation erhalten. Sie enthalten neben gesättigten linearen und zyklischen Kohlenwasserstoffen Aromate und Polyaromate. Für die vorliegende Verwendung eignen sich insbesondere Mineralöle mit Kohlenwasserstoffen mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine einfache Lösung, um insbesondere bei wechselnden Anlagen-Fahrzuständen eine Reduzierung der aktiven Oberfläche von heterogenen Katalysatoren für die Gasphasenhydrierung sowie eine Belegung der Oberflächen von Wärmetauschern zuverlässig zu verhindern. Insbesondere können negative Auswirkungen von verstärktem Tropfenmitriss bei Lastschwankungen im Be- trieb sowie beim An- und Abfahren der Anlage reduziert oder verhindert werden.

Gleichfalls können negative Auswirkungen von Änderungen der Feedstromzusammensetzung der Gasphasenhydrierung, wie Zukäufe von beispielsweise teilhydriertem Pygas mit erhöhtem Anteil an C 9+ -Kohlenwasserstoffen, die erst bei höheren Temperaturen verdampfen, ohne negative Auswirkungen auf die Reduzierung der aktiven Oberfläche des heterogenen Katalysators oder auf die Belegung von Wärmetauscherlfächen aufgefangen werden.

Das Verfahren ist besonders geeignet zum Revamp von Anlagen, das heißt von Maßnahmen zur Kapazitätserhöhung vorhandenen Anlagen: Bei Revamp-Maßnahmen, bei denen der Fachmann im Regelfall den Ersatz vorhandener Wärmeübertrager durch neue, leistungsfähigere Wärmeübertrager oder eine destillative Abtrennung von C 9+ - Kohlenwasserstoffen vor dem Verdampfen des Kohlenwasserstoffstromes, der zu Gasphasenhydrierung eingesetzt wird, in Betracht ziehen würde, hat es sich jedoch überraschenderweise gezeigt, dass trotz der hohen Zähflüssigkeit der abzuscheidenden Flüssigkeitströpfchen derartige Maßnahmen nicht erforderlich sind, und dass, wie von den Erfindern vorgeschlagen, der Einsatz eines Zentrifugaltropfenabscheiders zum Abtrennen der Flüssigkeitströpfchen vor der Zuführung zum heterogenen Katalysator ausreichend ist.

Bevorzugt können die Wände des Zentrifugaltropfenabscheiders beheizt sein, um die Viskosität des Materials, das an den Wänden ablaufen muss, herabzusetzen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen im Einzelnen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines für das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugten Zentrifugaltropfenabscheiders im Längsschnitt, mit Darstellung des Querschnitts durch dieselbe Ausführungsform im Bereich der Eintrittsöffnungen für die Spülflüssigkeit in

Figur 2 und Figur 3 eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines für das erfindungsgemäße

Verfahren bevorzugten Zentrifugaltropfenabscheiders im Längsschnitt.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche oder entsprechende Merkmale.

Die Längsschnittdarstellung in Figur 1 zeigt eine Ausführungsform eines zum Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugten Zentrifugaltropfenabscheiders mit Mantel 1 und Hauben 2 am oberen und am unteren Ende des Mantels 1 , und mit tangentialer Zuführung 3 für den Einsatzgasstrom.

Die im Zentrifugaltropfenabscheider abgeschiedene Flüssigkeit wird über einen Abführstutzen 4 im Bereich der unteren Haube 2 abgeleitet, und der gereinigte Gasstrom über einen Gasaustrittsstutzen 7 im Bereich der oberen Haube 2. In der in der Figur dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind im Bereich der unteren Haube 2 ein beispielhaft unten offener Apexkegel 5 und auf dem Boden der unte- ren Haube 2 senkrecht hierzu, radial angeordnete Bleche 6, angeordnet. Im Bereich der oberen Haube 2 ist, um den Gasaustrittsstutzen 7 herum, eine unten offene Abtropfschürze 8 vorgesehen. Im Bereich der oberen Haube 2 ist in der Längsschnittdarstellung in Figur 1 eine tangential angeordnete Eintrittsöffnung 9 für eine Spülflüssigkeit zu erkennen.

Die Querschnittsdarstellung in Figur 2 zeigt die im Bereich der oberen Haube 2 tangential angeordneten, beispielhaft drei Eintrittsöffnungen 9 für eine Spülflüssigkeit. In der Figur ist ebenfalls die tangentiale Zuführung 3 und der zentrale Gasaustrittsstutzen 7 zu erkennen.

Figur 3 zeigt einen weiteren, im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt einsetzbaren Zentrifugaltropfenabscheider im Längsschnitt, und zwar einen kompakten Abscheider, umfassend ein Verweilzeitgefäß 10 mit Zuführleitung 1 1 für den Einsatzgasstrom und Abführleitung 14 für den an Flüssigkeitströpfchen abgereicherten, aus dem Verweilzeitgefäß 10 ausströmenden Gasstrom und tangentiale Zuführung desselben über einen in der in der Figur dargestellten bevorzugten Ausführungsform eckigen Einlauf zu einem Zentrifugaltropfenabscheider 13. Die Abführleitung 12 ist im oberen Bereich des Verweilzeitgefäßes 10 gegenüber dem Einlauf 1 1 angeordnet.

Das Verweilzeitgefäß 10 weist an seinem unteren, der Zuführleitung 1 1 gegenüberliegenden Ende eine Abführleitung 14 für die im Verweilzeitgefäß 10 abgeschiedene Flüssigkeit auf. Der Zentrifugaltropfenabscheider 13 ist in der in der Figur dargestellten bevorzugten Ausführungsform ein hochzylindrischer Apparat mit Zuführung des teilweise abgereicherten Gasstromes aus dem Verweilzeitgefäß 10 über die Abführleitung 12 und Ableitung des gereinigten Gasstroms über den zentralen Gasaustrittsstutzen 7. In der in der Figur dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist im Bereich der unteren Haube 2, die bevorzugt kegelstumpfförmig ausgebildet ist, ein bevorzugt unten offener Apexkegel 5 zum Schutz der bereits abgeschiedenen Flüssigkeit und zum Stabilisieren des zentralen Wirbels angeordnet, sowie Strömungsbrecher 9 in Form von senkrecht auf dem Boden der unteren Haube, radial angeordneten Blechen. Die Abführleitung 15 am unteren Ende des Zentrifugaltropfenabscheiders 13 reicht bis unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Verweilzeitgefäß 10.