PROCESS FOR PRODUCING GASOLINE HAVING LOWER BENZENE CONTENT AND DISTILLATION END POINT

8/10/2019 PROCESS FOR PRODUCING GASOLINE HAVING LOWER BENZENE CONTENT AND DISTILLATION END POINT

1/7

. US005347O61A

Unlted States Patent

[ 1 9 ] [ 1 1 ]

P a t e n t N u m b e r : 5 , 3 4 7 , 0 6 1

H a r a n d i e t

a l . [ 4 5 ]

D a t e o f

P a t e n t :

S e p . 1 3 ,

1 9 9 4

[ 5 4 ] PROCESS FORPRODUCINGGASOLINE 5 , 1 2 0 , 8 9 0 6/1992

S a c h t l e r

e t a 1 .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

585/323

HAVINGLOWERBENZENE

CONTENT

AND 5 , 2 1 0 , 3 4 8

5/1993

Hsieh

e t a 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

585/467

DISTILLATION END

OINT P r i m a r y ExaminerAnthony

M c F a r l a n e

[ 7 5 ]

I n v e n t o r s :

Mohsen

N .

H a r a n d i ,

L o n g h o r n e ,

P a . ; A t t o r n e y , A g e n t ,

0

FirmA- - MCKiHOP; M-

D -

K 8 6 1 1

H a r t l e y

O w e n , W o r t o n ,

M d . ; P a u l

H . [ 5 7 ]

ABSTRACT

Schipper, Doylestown, Pa.

_ _ _

A r o c e s s

i s

d l s c l o s e d f o r u p g r a d i n g r e f o r m a t e and/or

[ 7 3 ]

A s s i g n e e : M o b i l O i l

C o r p o r a t i o n ,

F a i r f a x

V a -

l i g h t

F C C

g a s o l i n e b y s u b s t a n t i a l l y

r e d u c i n g

t h e

[ 2 1 ] APPL NO;

2 8 , 0 5 7

a m o u n t o f b e n z e n e i n t h e g a s o l i n e

p r o d u c t

w h i l e s i m u l

t a n e o u s l y

r e d u c i n g t h e g a s o l i n e ASTM

i s t i l l a t i o n

End

[ 2 2 ] F i l e d M a r - 8 , 1 9 9 3 P o i n t .

The

p r o c e s s

c o m p r i s e s

t h e

f r a c t i o n a t i o n

o f

r e f o r

[ 5 1 ]

I n t .

C l . 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . C07C

/ 6 6 mate

t o

recover t h a t f r a c t i o n

C 7'C 3

hydrocarbons,

[ 5 2 ]

US.

C l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 8 5 / 3 2 3 ;

5 8 5 / 3 1 0 ;

d i r e c t l y u s e f u l

i n gawline Without f u r t h e r C O I I V e Y S i O H

5 8 5 / 4 6 7 ; 5 8 5 / 8 0 0 ;

2 0 8 / 6 2 ; 2 0 8 / 9 2 ;

2 0 8 / 1 0 0 A e a v y b o t t o m f r a c t i o n

c o m p r i s i n g C 9+

a r o m a t i c

a n d

[ 5 8 ] F i e l d

o f

S e a r c h . . . . . . . . . . . . .

. .

5 8 5 / 8 0 4 , 3 2 3 , 3 2 2 , 4 6 7 , n o n - a r o m a t i c hydrocarbms s r e c o v e r e d

and

a C 6 r a c

5 8 5 00; 2 0 8 / 6 2

9 2 ,

1 0 0

t i o n

r i c h i n b e n z e n e . The o t a l C6 r a c t i o n a n d a p o r t i o n

o f t h e

C9+

r a c t i o n a r e

c o n v e r t e d

by

a l k y l a t i o n , t r a n

[ 5 6 ]

R e f e r e n c e s C i t e d

s a l k y l a t i o n

a n d c r a c k i n g i n c o n t a c t w i t h

a c i d i c

m e t a l

U _ S _ PATENTDOCUMENTS l o s i l i c a t e

c a t a l y s t

p a r t i c l e s t o g a s o l i n e b o i l i n g r a n g e

3

7 5 9 8 2 1 9 / 1 9 7 3 B r e n n a n e t a l 2 0 8 / 9 3 r n a t e r i a l s r i c h i n a l k y l a r o m a t i c s .

F o l l o v y i n g

d e b u t a n i z a

3 , 7 6 7 , 5 6 8 1 0 / 1 9 7 3 C h e n

. . . . . . . . .

I " 2 0 8 / 1 3 4

on

o r d e p e n i a i u z a t o n o f t h e c o n v e r s l o .

P r o d u c t

t h e

3 : 9 5 0 : 2 4 2 4 / 1 9 7 6

G a r w o o ' d

e t _ _ _ _ _ _ _ 2 0 8 / 7 0

f r a c t l o n

contalmngunconverted

benzene

s r e c y c l e d t o

4,078,990

3/1978 Brennan

et

a 1 .

. . . . . . . . . 585/322 the Iefmmat? fractwnator'

4 , 7 8 4 , 7 4 5 1 1 / 1 9 8 8 Nace

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 2 0 8 / 7 4

4 , 9 5 0 , 8 2 3 8/1990 Harandi e t

a l .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 8 5 / 3 2 3

19

Claims, 1 Drawing

Sheet


2/7

5 , 3 4 7 , 0 6 1

e p .

1 3 , 1 9 9 4

S.

P a t e n t

\

m a m w m

1

m m\

F

L

E

. W

U

1

c m

c m\

l

3 4


3/7

5 , 3 4 7 , 0 6 1

1

PROCESSFORPRODUCING

GASOLINEHAVING

LOWER

BENZENE CONTENT

AND

D I ST I L L A T I O N

END

POINT

T h i s

i n v e n t i o n

r e l a t e s t o

a p r o c e s s

f o r

t h e

p r o d u c t i o n

of a

m o r e

environmentally

s u i t a b l e

g a s o l i n e

a s

a

conse

quence o f n o v e l

p r o c e s s s t e p s

f o r t h e

e l i m i n a t i o n

o f a

s u b s t a n t i a l

p o r t i o n o f b e n z e n e i n

g a s o l i n e

w h i l e r e d u c

i n g t h e

ASTM

i s t i l l a t i o n End o i n t . The a c h i e v e m e n t

i s c a r r i e d o u t b y f r a c t i o n a t i n g

r e f o r m a t e a n d

s u b j e c t i n g

t h e

b e n z e n e

c o n t a i n i n g f r a c t i o n a n d t h e h i g h e n d p o i n t

f r a c t i o n c o n t a in i n g a l k y l a r o m a t i c s a n d

n o n ~ a r o m a t i c s

t o

s i m u l t a n e o u s c r a c k i n g , a l k y l a t i o n

a n d

t r a n s a l k y l a t i o n

c o n d i t i o n s i n c o n t a c t w i t h s h a p e s e l e c t i v e

m e t a l l o s i l i

c a t e c a t a l y s t p a r t i c l e s .

B a c k g r o u n d

o f

t h e

I n v e n t i o n

The r e c o r d

o f

t h e d e v e l o p m e n t

o f

e n v i r o n m e n t a l

r e g u l a t i o n s a t t h e

F e d e r a l

and S t a t e l e v e l s f o r t h e con

t r o l

o f

e m i s s i o n s

from motor

v e h i c l e s h a s

moved

from

an e a r l y e m p h a s i s on

end

u s e c o n t r o l ,

a s i n

t h e

r e q u i r e d

a p p l i c a t i o n o f c a t a l y t i c c o n v e r t e r s

t o

motor v e h i c l e s

and s t a n d a r d s o n

?eet f u e l

consumption, t o a g r e a t e r

e m p h a s i s

on

c h a n g e s

i n f u e l c o m p o s i t i o n . The

? r s t

c h a n g e s

e l i m i n a t e d l e a d b a s e d o c t a n e

e n h a n c i n g

a d d i

t i v e s i n g a s o l i n e . More e c e n t l y ,

c o m p o s i t i o n a l

c h a n g e s

t o g a s o l i n e d i c t a t e d b y e n v i r o n m e n t a l c o n s i d e r a t i o n s

i n c l u d e t h e

r e d u c t i o n o f

low

o i l i n g

h y d r o c a r b o n

c o m

p o n e n t s ,

r e d u c t i o n

i n

b e n z e n e

c o n t e n t o f

g a s o l i n e

and

a

r e q u i r e m e n t

t o s u b s t a n t i a l l y

i n c r e a s e t h e oxyg en con

t e n t

o f f o r m u l a t e d

g a s o l i n e .

F u r t h e r r e g u l a t i o n s

c a n b e

e x p e c t e d

i n

t h e f u t u r e ,

p r o b a b l y i n c l u d i n g r e g u l a t i o n s

s t i p u l a t i n g a

r e d u c t i o n

i n t h e ASTM i s t i l l a t i o n End

P o i n t o f

g a s o l i n e .

The

sum

o f

t h e r e q u i r e d

c h a n g e s

t o

d a t e

p r e s e n t s a n

u n p r e c e d e n t e d

t e c h n o l o g i c a l c h a l l e n g e

t o

t h e p e t r o l e u m i n d u s t r y

t o

m e e t t h e s e r e q u i r e m e n t s i n

a t i m e l y manner and w i t h a product t h a t

m a i n t a i n s

h i g h

o c t a n e v a l u e and

s e c o n o m i c a l l y a c c e p t a b l e

i n t h e

m a r

k e t p l a c e .

G a s o l i n e s

manufactured

t o c o n t a i n a higher concen

t r a t i o n o f

a r o m a t i c s

s u c h a s

b e n z e n e ,

t o l u e n e and xy

l e n e s

(BTX)

c a n

a d e q u a t e l y meet t h e o c t a n e r e q u i r e

ments o f

t h e

m a r k e t p l a c e

f o r

a h i g h

o c t a n e f u e l .

A r o

m a t i c s ,

p a r t i c u l a r l y

b e n z e n e , a r e commonly

p r o d u c e d

i n

r e ? n e r y

p r o c e s s e s s u c h a s

c a t a l y t i c

r e f o r m i n g which

h a v e b e e n

a

p a r t o f

t h e

c o n v e n t i o n a l r e ? n e r y

complex

f o r

m a n y y e a r s .

However,

t h e i r s u b s t i t u t i o n

f o r t h e

e n v i r o n m e n t a l l y

u n s u i t a b l e l e a d

o c t a n e

e n h a n c e r s i s

c o m p l i c a t e d

by

e n v i r o n m e n t a l p r o b l e m s o f

t h e i r

o w n .

E n v i r o n m e n t a l

and

h e a l t h r e l a t e d s t u d i e s

have

r a i s e d

s e r i o u s q u e s t i o n s r e g a r d i n g t h e human h e a l t h

e f f e c t s

o f

b e n z e n e .

The

? n d i n g s s u g g e s t t h a t e x p o s u r e

t o h i g h

l e v e l s o f

b e n z e n e s h o u l d

b e

a v o i d e d w i t h

t h e

r e s u l t t h a t

b e n z e n e c o n c e n t r a t i o n in g a s o l i n e t o e n h a n c e o c t a n e

number

i s

l i m i t e d and c o n t r o l l e d t o a r e l a t i v e l y low

v a l u e .

A l k y l a t e d a r o m a t i c s , s u c h

a s

t o l u e n e a n d x y l e n e s

do not s u f f e r under

t h e

s a m e h e a l t h e f f e c t s l i a b i l i t i e s

a s

benzene and

can

be r e a d i l y

used

f o r t h e i r octane

en

h a n c i n g

p r o p e r t i e s .

When

h y d r o c a r b o n s

b o i l i n g

i n

t h e g a s o l i n e b o i l i n g

range a r e reformed i n t h e p r e s e n c e

of

a

hydrogenation

d e h y d r o g e n a t i o n c a t a l y s t , a number o f

r e a c t i o n s

t a k e

p l a c e

w h i c h

i n c l u d e

d e h y d r o g e n a t i o n

o f

n a p h t h e n e s t o

f o r m a r o m a t i c s , d e h y d r o c y c l i z a t i o n

o f

p a r a f f m s t o f o r m

a r o m a t i c s , i s o m e r i z a t i o n r e a c t i o n s a n d h y d r o c r a c k i n g

r e a c t i o n s .

The c o m p o s i t i o n o f t h e

r e f o r m e r e f f l u e n t

o r

r e f o r m a t e i s s h i f t e d

t o w a r d

h i g h e r o c t a n e

v a l u e p r o d

1 0

2 0

2 5

3 0

3 5

4 5

5 0

5 5

6 5

2

u c t .

C a t a l y t i c

r e f o r m i n g p r i m a r i l y i n c r e a s e s t h e o c t a n e

o f m o t o r g a s o l i n e by a r o m a t i c s

f o r m a t i o n

b u t w i t h o u t

i n c r e a s i n g t h e y i e l d

o f

g a s o l i n e .

R e f o r m a t e s c a n

be

p r e p a r e d

by c o n v e n t i o n a l

t e c h

n i q u e s by c o n t a c t i n g any s u i t a b l e m a t e r i a l s u c h a s a

n a p h t h a c h a r g e

m a t e r i a l b o i l i n g

i n t h e r a n g e o f C 5 o r

C 6

u p

t o

a b o u t

3 8 0

F . ( 1 9 3

C . )

w i t h

h y d r o g e n

i n

c o n t a c t

w i t h a n y c o n v e n t i o n a l

r e f o r m i n g

c a t a l y s t . T y p

i c a l r e f o r m i n g o p e r a t i n g

c o n d i ti o n s i n c l u d e t e m p e r a

t u r e s i n t h e r a n g e

o f from

a b o u t 8 0 0 " F . ( 4 2 7 C . ) t o

a b o u t 1 0 0 0

F .

( 5 3 8 C . ) p r e f e r a b l y from

a b o u t 8 9 0

( 4 7 7

C . ) u p

t o a b o u t 9 8 0 F . ( 5 2 7 C . ) , l i q u i d h o u r l y

s p a c e

v e l o c i t y in t h e r a n g e o f from

a b o u t 0 . 1

t o

a b o u t

1 0 , p r e f e r a b l y from a b o u t 0 . 5

t o

a b o u t

5 ;

a p r e s s u r e in

t h e

r a n g e

o f from

a b o u t a t m o s p h e r i c

up t o

a b o u t

7 0 0

p s i g ( 4 9 0 0 k P a ) a n d

h i g h e r , p r e f e r a b l y f r o m

a b o u t 1 0 0

( 7 0 0

k P a )

t o

a b o u t 6 0 0

p s i g

( 4 2 0 0

k P a ) ; a n d

a h y d r o g e n

h y d r o c a r b o n r a t i o

in

t h e c h a r g e i n t h e

r a n g e

f r o m

a b o u t

0 . 5

t o a b o u t 2 0 and p r e f e r a b l y f r o m

a b o u t

1 t o

a b o u t

1 0 .

The

t r e a t m e n t o f a r e f o r m a t e

w i t h c r y s t a l l i n e

a l u m i n o s i l c a t e

z e o l i t e s

i s

known

i n

t h e

a r t

a n d

h a s

in

c l u d e d both p h y s i c a l t r e a t m e n t s such a s s e l e c t i v e

ad

s o r p t i o n ,

a s well

a s chemical treatments

such

a s s e l e c

t i v e

c o n v e r s i o n t h e r e o f . I n U . S .

P a t .

No.

3 , 7 7 0 , 6 1 4 t o

Graven a

p r o c e s s

combination s d e s c r i b e d

f o r

upgrad

i n g n a p h t h a b o i l i n g

r a n g e h y d r o c a r b o n s

b y a c o m b i n a

t i o n o f c a t a l y t i c

r e f o r m i n g a n d

s e l e c t i v e c o n v e r s i o n o f

p a r a f f m i c

c o m p o n e n t s

t o

e n h a n c e y i e l d

o f a r o m a t ic


b y c o n t a c t w i t h c r y s t a l l i n e a l u m i n o s i l i

c a t e c a t a l y s t h a v i n g p a r t i c u l a r c o n v e r s i o n c h a r a c t e r i s

t i c s . I n U . S . P a t .

No.

3 , 6 4 9 , 5 2 0 t o Graven a p r o c e s s i s

d e s c r i b e d

f o r

t h e

p r o d u c t i o n

o f

l e a d f r e e g a s o l i n e by a n

i n t e g r a t e d p r o c e s s

o f

r e f o r m i n g , a r o m a t i c s r e c o v e r y

a n d

i s o m e r i z a t i o n

i n c l u d i n g

C 6 h y d r o c a r b o n s u p g r a d

i n g

t o

h i g h e r o c t a n e

p r o d u c t

f o r

b l e n d i n g .

U . S .

P a t . No. 3 , 7 6 7 , 5 6 8 t o C h e n , i n c o r p o r a t e d

h e r e i n

by r e f e r e n c e ,

d i s c l o s e s

a p r o c e s s f o r u p g r a d i n g r e f o r

m a t e s a n d

r e f o r m e r

e f f l u e n t s by c o n t a c t i n g

them

w i t h

s p e c i ? c

z e o l i t e c a t a l y s t s

s o a s t o

s o r b

methyl p a r a f ? n s

at

c o n v e r s i o n c o n d i t i o n s and a l k y l a t e a p o r t i o n o f a r o

m a t i c

r i n g s

c o n t a i n e d i n t h e r e f o r m a t e s .

I t

i s a n

o b j e c t o f t h e

p r e s e n t

i n v e n t i o n t o

p r o v i d e

a

p r o c e s s f o r t h e

m a n u f a c t u r e

o f

h i g h o c t a n e

l e a d f r e e

g a s o l i n e c o n t a i n i n g a

r e d u c e d

amount

o f benzene

and

lower ASTM i s t i l l a t i o n End P o i n t .

A

u r t h e r o b j e c t o f t h e i n v e n t i o n

i s t o

p r o v i d e a

p r o

c e s s

f o r u p g r a d i n g r e f o r m a t e

and/

r l i g h t FCC a s o l i n e

by

s u b s t a n t i a l l y r e d u c i n g

t h e

amount o f b e n z e n e i n t h e

g a s o l i n e

p r o d u c t w h i l e s i m u l t a n e o u s l y r e d u c i n g R e i d

v a p o r

p r e s s u r e

(RVP) o b t a i n e d a n d

t h e

g a s o l i n e ASTM

d i s t i l l a t i o n End P o i n t .

A n o t h e r

o b j e c t o f t h e p r e s e n t

i n v e n t i o n

i s t o

p r o v i d e

a p r o c e s s f o r t h e m a n u f a c t u r e o f h i g h o c t a ne g a s o l i n e

f r o m

r e f o r m a t e

by

m a x i m i z i n g

t h e f o r m a t i o n

o f

a l

k v l a r o m a t i c s p r o d u c e d b y t r a n s a l k y l a t i o n o r a l k y l a t i o n

o f b e n z e n e and employing a c i d i c m e t a l l o s i l i c a t e a s

a l k y

l a t i o n c a t a l y s t .

Y e t

a n o t h e r

o b j e c t

o f

t h e p r e s e n t i n v e n t i o n

i s

t o p r o

v i d e

a p r o c e s s

wherein t h e benzene f r a c t i o n

o f

r e f o r

mate s r e c y c l e d t o a

conversion zone under

c o n d i t i o n

t h a t p r o m o t e a l k y l a t i o n a n d / o r t r a n s a l k y l a t i o n w i t h

h i g h e r m o l e c u l a r w e i g h t a r o m a t i c

c o m p o n e n t s

o f

t h e

r e f o r m a t e .

Su m m ar y o f t h e

I n v e n t i o n

A

r o c e s s i s

d i s c l o s e d f o r

u p g r a d i n g r e f o r m a t e a n d

/ o r l i g h t

F C C g a s o l i n e

b y s u b s t a n t i a l l y

r e d u c i n g

t h e

amount o f b e n z e n e

i n t h e

g a s o l i n e

p r o d u c t w h i l e

s i m u l


4/7

5 , 3 4 7 , 0 6 1

3

t a n e o u s l y r e d u c i n g

t h e

g a s o l i n e

ASTM i s t i l l a t i o n

End

P o i n t .

The

p r o c e s s c o m p r i s e s

t h e


o f

r e f o r

mate t o

r e c o v e r

t h a t f r a c t i o n , C 7- C 3 o r C 7- C 9 hydro

c a r b o n s ,

d i r e c t l y u s e f u l

i n g a s o l i n e

w i t h o u t

f u r t h e r con

v e r s i o n . A eavy bottom f r a c t i o n

c o m p r i s i n g

C9+

r

C 1 o+ a r o m a t i c

and

n o n - a r o m a t i c h y d r o c a r b o n s i s r e

covered and

a

C 6

f r a c t i o n r i c h i n

b e n z e n e .

At

l e a s t

a

f r a c t i o n

o f

t h e C6 f r a c t i o n a n d a p o r t i o n

o f

t h e

C 9 +

f r a c t i o n

a r e

c o n v e r t e d

b y a l k y l a t i o n , t r a n s a l k y l a t i o n

and c r a c k i n g i n

c o n t a c t

w i t h a c i d i c m e t a l l o s i l i c a t e

c a t a

l y s t

p a r t i c l e s t o g a s o l i n e b o i l i n g r a n g e m a t e r i al s r i c h

i n

a l k y l a r o m a t i c s .

F o l l o w i n g

d e b u t a n i z a t i o n

o r d e p e n t a n i

z a t i o n o f t h e c o n v e r s i o n p r o d u c t , t h e f r a c t i o n c o n t a i n

i n g

u n c o n v e r t e d b e n z e n e

i s

r e c y c l e d t o t h e r e f o r m a t e

f r a c t i o n a t o r .

M o r e

p a r t i c u l a r l y , a p r o c e s s

f o r

t h e p r o d u c t i o n

o f

g a s o l i n e h a v i n g

r e d u c e d b e n z e n e

c o n t e n t a n d l o w e r

b o i l i n g

e n d p o i n t h a s

b e e n

d i s c o v e r e d w h i c h c o m p r i s e s

i n t r o d u c i n g a reformer e f f l u e n t i n t o a f r a c t i o n a t i o n

tower f o r s e p a r a t i o n and recovery o f

an overhead

s t r e a m c o m p r i s i n g

C6

y d r o c a r b o n s ,

a

bottom

t r e a m

c o m p r i s i n g C 9 + o r

C10+

a l k y l a r o m a t i c r i c h

h y d r o c a r

b o n s , a s t r e a m c o m p r i s i n g b e n z e n e

r i c h C 6 h y d r o c a r

b o n s ,

and a s t r e a m

c o m p r i s i n g

C7-Cg o r C7C9hydro

c a r b o n s .

The benzene r i c h

C 6 s t r e a m and a p o r t i o n o f

s a i d C 9 + h y d r o c a r b o n

s t r e a m i s

p a s s e d t o

a h y d r o c a r

bon

c r a c k i n g a n d a l k y l a t i o n r e a c t o r c o n t a i n in g a ci d i c

s h a p e

s e l e c t i v e m e t a l l o s i l i c a t e c a t a l y s t

p a r t i c l e s u n d e r

c r a c k i n g , a l k y l a t i o n a n d t r a n s a l k y l a t i o n

c o n v e r s i o n

c o n d i t i o n s whereby a p o r t i o n o f b e n z e n e i s

c o n v e r t e d

t o C7+ l k y l a r o m a t i c s a n d a p o r t i o n

o f C 9 + o r

C 1 0+

h y d r o c a r b o n s i s c o n v e r t e d

t o

l o w e r m o l e c u l a r w e i g h t

h y d r o c a r b o n s .

The

e f ? u e n t

from s a i d r e a c t o r

i s r e c y

c l e d t o t h e f r a c t i o n a t i o n t o w e r t o s e p a r a t e a n d r e c y c l e


and

u n c o n v e r t e d

C 9 +

h y d r o c a r

b o n s whereby t h e

p r o d u c t i o n

o f C7-C3 r C7-C9 a l k y l

a r o m a t i c s

i s m a x i m i z e d .

The

i n v e n t i o n f u r t h e r

c o m p r i s e s

a p r o c e s s

f o r t h e

c o m b i n e d

u p g r a d i ng o f

r e f o r m a t e

a n d

l i g h t

C 5 + o l e

? n i c

g a s o l i n e t o

p r o v i d e

g a s o l i n e h a v i n g r e d u c e d

b e n

zene

RVP

and olefms

c o n t e n t .

Fo r t h i s embodiment

l i g h t C 5 +

o l e ? n i c

g a s o l i n e s u c h a s l i g h t ? u i d

c a t a l y t i c

c r a c k i n g (FCC)

g a s o l i n e

i s i n t r o d u c e d

a s

a c o f e e d

s t r e a m i n t o t h e

c o n v e r s i o n

r e a c t i o n . The benzene

i n

t h e

FCC

a s o l i n e

i s a l k y l a t e d w h i l e t h e o l e f i n s c o n c e n t r a

t i o n i s

l o w e r e d .

DESCRIPTION OF THE FIGURE

The

F i g u r e i s

a s c h e m a t i c drawing o f a

p r e f e r r e d

embodiment

o f t h e

p r o c e s s

o f t h e i n v e n t i o n .

DETAIL

DESCRIPTION

OF

THE INVENTION

The p r e s e n t i nv e n t i o n p r o v i d e s

a p r o c e s s

f o r lower

i n g t h e benzene c o n t e n t and t h e ASTM i s t i l l a t i o n end

p o i n t o f a n y b e n z e n e r i c h

C 5+

g a s o l i n e b o i l i ng

r a n g e

hydrocarbon

f e e d s t r e a m . I n a p r e f e r r e d embodiment

t h e i n v e n t i o n

p r o v i d e s

a p r o c e s s i n t e g r a t e d

i n t o

t h e

r e f o r m e r s e c t i o n o f a r e ? n e r y f o r t h e

m a n u f a c t u r e o f

h i g h

o c t a n e g a s o l i n e . The i n v e n t i o n

c a n

i m p r o v e t h e

e c o n o m i c s o f

m e e t i n g

t h e

b e n z e n e

s p e c i ? c a t i o n

o f t h e

g a s o l i n e

p o o l ,

p r e f e r a b l y

r e d u c i n g

t h e p o o l

b e n z e n e

c o n t e n t

below

1 r

0 . 8 % . An

d d i t i o n a l

a d v a n t a g e

o f

t h e i n v e n t i o n i s a

r e d u c t i o n

i n t h e ASTM i s t i l l a t i o n

End

P o i n t

o f

t h e g a s o l i n e

p r o d u c e d

by t h e

p r o c e s s .

One

n o v e l

a s p e c t o f t h e p r o c e s s o f t h i s i n v e n t i o n

r e s i d e s

i n

t h e conversion o f a p o r t i o n

of

a

r e f o r m a t e

o r

r e f o r m e r e f f l u e n t , o r a n y b e n z e n e r i c h C 5 + g a s o l i n e

f e e d s t r e a m ,

f o l l o w i n g


in

a f r a c t i o n a t i o n

1 5

20

25

30

3 5

45

50

55

6 5

4

s y s t e m . P o r t i o n s s u b j e c t e d

t o

c o n v e r s i o n in t h e p r o c e s s

a r e t h e C 6

r a c t i o n and

at l e a s t a p o r t i o n of t h e

C9+

r

C 1 0+

f r a c t i o n

o f t h e r e f o r m a t e

c o n t a i n i n g

a r o m a t i c a n d

n o n - a r o m a t i c compounds. The c o n v e r s i o n i s c a r r i e d o u t

a t c o n v e r s i o n

c o n d i t i o n s

with

o r

without

added

hydro

gen

over a

s h a p e

s e l e c t i v e m e t a l l o s i l i c a t e c a t a l y s t , p r e f

e r a b l y

a l u m i n o s i l i c a t e .

Reformates

o r ref o r mer

e f f l u e n t s

w h i c h

are

com

p o s e d s u b s t a n t i a l l y

o f

p a r a f f i n i c a n d a r o m a t i c c o n s t i t u

e n t s can be p r e p a r e d a c c o r d i n g t o

c o n v e n t i o n a l

t e c h

n i q u e s by c o n t a c t i n g a n y

s u i t a b l e

m a t e r i a l s u c h

a s

n a p h

t h a

c h a r g e m a t e r i a l o r heavy s t r a i g h t r u n g a s o l i n e

b o i l

i n g

i n t h e r a n g e

o f C 5 a n d p r e f e r a b l y i n t h e r a n g e

o f C6

u p t o

a b o u t

4 0 0 F . ( 2 0 4 C . ) a n d

h i g h e r

w i t h h y d r o g e n

a t l e a s t

i n i t i a l l y

i n

c o n t a c t

w i t h a n y r e f o r m i n g c a t a l y s t .

T h i s i s

a

c o n v e n t io n a l r e f o r m i n g o p e r a t i o n which i n

v o l v e s a n e t p r o d u c t i o n o f

hydrogen and

s w e l l known

t o t h o s e s k i l l e d

i n

t h e a r t

a s

d e s c r i b e d

i n Chapter

6

o f

P e t r o l e u m

Re?ning by

J a m e s H . Gray a n d

Glenn

E .

Handwerk a s P u b l i s h e d by M a r c e l De k k e r , I n c . ( 1 9 8 4 ) .

R e f o r m i n g

c a t a l y s t s

i n

g e n e r a l c o n t a i n

p l a t i n u m s u p

ported o n a s i l i c a o r s i l i c a - a lu m i n u m b a s e . P r e f e r a b l y ,

rhenium i s combined with

p l a t i n u m

t o f o r m a m o r e

s t a b l e c a t a l y s t w h i c h

p e r m i t s o p e r a t i o n a t

l o w e r p r e s

s u r e s . I t

i s

considered t h a t platinum

s e r v e s

a s a

c a t a l y t i c

s i t e f o r h y d r o g e n a t i o n a n d d e h y d r o g e n a t i o n r e a c t i o n s

and c h l o r i n a t e d a l u m i n a

p r o v i d e s

an

a c i d s i t e f o r

isom

e r i z a t i o n , c y c l i z a t i o n , a n d h y d r o c r a c k i n g r e a c t i o n s .

S o m e

i m p u r i t i e s

i n t h e f e e d s u c h a s hydrogen s u l ? d e ,

ammonia

a n d o r g a n i c n i t r o g e n a n d

s u l f u r

compounds

w i l l d e a c t i v a t e

t h e

c a t a l y s t .

A c c o r d i n g l y , f e e d

p r e t r e a t

i n g

i n

t h e f o r m o f h y d r o t r e a t i n g i s u s u a l l y e m p l o y e d t o

remove t h e s e

m a t e r i a l s .

T y p i c a l l y f e e d s t o c k

and

r e

f o r m i n g

p r o d u c t s o r r e f o r m a te

h a v e t h e

f o l l o w i n g a n a l

y s 1 s :

TABLE

COMPONENT v o l ) FEED PRODUCT

P a r a f ? n s 4 5 - 5 5

30-50

Ole?ns 0 - 2 0

N a p h t h e n e s

3 0 - 4 0

5 - 1 0

Aromatics 5 - 1 0 45-60

R e f o r m i n g o p e r a t i n g

c o n d i t i o n s

i n c l u d e t e m p e r a t u r e s

in t h e r a n g e

o f f r o m

a b o u t 8 0 0 F . ( 4 2 7 C . )

t o a b o u t

1 0 0 0 F . ( 5 3 8 C . ) , p r e f e r a b l y f r o m

a b o u t 8 9 0 ( 4 7 7 C . )

up t o

a b o u t 980

F . ( 5 2 7 C . ) , l i q u i d h o u r l y s p a c e v e l o c

i t y

in

t h e

r a n g e o f f r o m a b o u t 0 . 1 to a b o u t

1 0 , p r e f e r a b l y

f r o m about 0 . 5 t o about 5 ; a

p r e s s u r e i n

t h e range

of

f r o m a b o u t

a t m o s p h e r i c

u p t o

a b o u t

7 0 0

p s i g

( 4 9 0 0

k P a )

a n d

h i g h e r ,

p r e f e r a b l y f r o m

a b o u t 1 0 0 ( 7 0 0

k P a ) to

a b o u t 6 0 0 p s i g ( 4 2 0 0

k P a ) ;

a n d a h y d r o g e n - h y d r o c a r b o n

r a t i o i n t h e

c h a r g e in

t h e r a n g e f r o m a b o u t 0 . 5 t o a b o u t

2 0

and p r e f e r a b l y

from about

1 t o

a b o u t

1 0 .

An m p o r t a n t a s p e c t

o f

t h e p r e s e n t

i n v e n t i o n i s

t h e

i n c o r p o r a t i o n

o f

a p r o c e s s

s t e p

c o m p r i s i n g t h e

f r a c t i o n

a t i o n

of t h e r e f o r m a t e or

r e f o r m e r

e f f l u e n t , o r C5+


f e e d s t r e a m . The r a c t i o n a t i o n s t e p p e r m i t s

s e p a r a t i o n

o f

t h e

r e f o r m e r e f ? u e n t i n t o a t l e a s t

f o u r

f r a c t i o n s . These

streams i n c l u d e an overhead

stream

c o m p r i s i n g C 5 - o r C 6 -


low n b e n z e n e

c o n t e n t ; a C7 -C3 hydrocarbon

f r a c t i o n

which i s a

stream t h a t can be used

without

f u r t h e r conversion i n a

g a s o l i n e p o o l ;

a n d

two a d d i t i o n a l f r a c t i o n s

i n c l u d i n g

a

C 6 hydrocarbon f r a c t i o n r i c h

in

benzene and a f r a c t i o n

a t o r

tower bottom

s t r e a m c o n s i s t i n g o f C9+ r o m a t i c

r i c h h y d r o c a r b o n s . These

a t t e r

s t r e a m s c o n t a in c o m p o

n e n t s o f r e f o r m a t e t h a t compromise

t h e

e n v i r o n m e n t a l


5/7

5 , 3 4 7 , 0 6 1

5

a c c e p t a b i l i t y o f t ha t p r o d u c t . I t h a s b e e n d i s c o v e r e d i n

t h e p r e s e n t i nv e n t i o n t h a t a l l o r a

p o r t i o n

o f

t h e s e

streams can be copr ocessed i n a conversion z one c on

t a i n i n g s h a p e

s e l e c t i v e

a l u m i n o s i l i c a t e

c a t a l y s t

p a r t i c l e s

t o

upgrade

t h e s e components t o e n v i r o n m e n t a l l y a c

c e p t a b l e a n d

h i g h o c t a n e v a l u e g a s o l i n e

c o n s t i t u e n t s .

While

n o t

w a n t i n g

t o

b e

bound by

a

t h e o r y o f o p e r a

t i o n i t

a p p e a r s

t h a t i n t h e p r e s e n t i n v e n t i o n

when

t h e

b e n z e n e r i c h

s t r e a m i s

c o p r o c e s s e d w i th

t h e

C 9 +

hy

d r o c a r b o n

s t r e a m

o v e r s h a p e

s e l e c t i v e

z e o l i t e

c a t a l y s t

p a r t i c l e s

s e v e r a l r e a c t i o n s o c c u r

u n d e r

t h e c o n v e r s i o n

c o n d i t i o n employed t h a t l e a d t o a s u b s t a n t i a l r e d u c t i o n

in t h e b e n z e n e c o n t e n t

o f

t h e

p r o d u c t o f

t h e p r o c e s s

a n d , s i m u l t a n e o u s l y , a r e d u c t i o n

i n

t h e d i s t i l l a t i o n end

p o i n t . T h e s e

r e a c t i o n s ,

i t i s b e l i e v e d ,

i n c l u d e

c r a c k i n g ,

a l k y l a t i o n , a n d

t r a n s a l k y l a t i o n . The

C 9 + f r a c t i o n con

t a i n i n g

a r o m a t i c

and n o n - a r o m a t i c

c o m p o u n d s , s u c h a s

d i a l k y l a t e d

a r o m a t i c s ,

c a n

e n t e r i n t o


r e a c t i o n s w i t h b e n z e n e

u n d e r

t h e c o n d i t i o n s

o f

t h e

p r o

c e s s

l e a d i n g t o t h e

f o r m a t i o n o f C7-C8

a l k y l a t e

a r o m a t

i c s f r o m

b e n z e ne . A l s o ,

c r a c k i n g

p a r a f f m s ,

p a r t i c u l a r l y

h i g h e r

m o l e c u l a r w e i g h t

n o r m a l a n d

s l i g h t l y

b r a n c h e d

p a r a f f m s , r e s u l t s i n t h e

p r o d u c t i o n

o f

compounds

t ha t

a r e e f f e c t i v e i n

a l k y l a t i n g b e n z e n e

a n d

f u r t h e r

p r o d u c

i n g

a l k y l a t e d

a r o m a t i c s u n d e r t h e c o n d i t i o n s o f t h e

c o n v e r s i o n p r o c e s s .

While t h e a l k y l a t i o n o f benzene

in

a

once

through

p r o c e s s would e

s u b s t a n t i a l l y

i n c o m p l e t e a n d m a y a c k

i n

u t i l i t y ,

i t

h a s

b e e n d i s c o v e r e d

t h a t when t h e e f ? u e n t

from


s t e p

i s b e

p a s s e d

o r r e c y c l e d

t o t h e

f r a c t i o n a t o r tower

t h e

a l k y l a t i o n

o f

benzene

can

be

m a x i m i z e d . Here t h e newly form ed C7-C3

a l k y l a t e d

a r o m a t i c

r i c h

components

can be

s e p a r a t e d w h i l e un

c o n v e r t e d b e n z e n e

c a n

b e

r e c y c l e d

t o


r e a c t o r .

U n i q u e l y , by r e c y c l i n g p r o d u c t s f r o m t h e c o n

v e r s i o n s t e p t h e

a l k y l a t i o n o f b e n z e n e c a n b e

s u b s t a n

t i a l l y a d v a n c e d

t o

e q u i l i b r a t e

t h e p r o d u c t i o n o f t h e

p r e f e r r e d h i g h o c t a n e v a l u e

C 7 - C 8

a l k y l a r o m a t i c s .

C o n v e r s i o n o f t h e C 6 and C9+

s t r e a m s

in

c o n t a c t

w i t h m e t a l l o s i l i c a t e c a t a l y s t p a r t i c l e s

a c c o r d i n g t o t h e

p r e s e n t p r o c e s s i s

g e n e r a l l y

c a r r i e d

o u t

a t a t e m p e r a t u r e

b e t w e e n

5 0 0 F . ( 2 6 0 C . ) a n d a b o u t 1 0 0 0 F . ( 5 3 8 C . )

p r e f e r a b l y b e t w e e n 5 5 0 - 8 5 0 F .

( 2 8 8 4 5 4

C . ) a n d

m o s t

p r e f e r a b l y

b e t w e e n

7 0 0 - 8 5 0

F . ( 3 7 l 4 5 4 C . ) .

The p r e s s u r e i s g e n e r a l l y b e t w e e n a b o u t

5 0 ( 3 5 0

k P a )

a n d 3 0 0 0

p s i g

( 2 1 0 0 0

k P a ) , p r e f e r a b l y b e t w e e n 5 0 - 2 0 0

p s i g ( 3 5 0 4 4 0 0 k P a ) . T h e l i q u i d h o u r l y s p a c e v e l o c i t y ,

i . e . ,

t h e

l i q u i d

volume

o f


p e r

h o u r

p e r

volume

o f c a t a l y s t

i s a b o u t

0 . 1

a n d a b o u t

2 5 0 ,

a n d p r e f

e r a b l y b e t w e e n a b o u t

1 a n d 1 0 0 .

I f h y d r o g e n i s c h a r g e d ,

t h e

m o l a r

r a t i o o f

h y d r o g e n t o h y d r o c a r b o n c h a r g e d

can

be

a s high

a s

1 0 but

t

i s p r e f e r a b l y z e r o .

D e v e l o p m e n t s

i n z e o l i t e t e c h n o l o g y h a v e p r o v i d e d a

group o f

medium

o r e s i l i c e o u s m a t e r i a l s h a v i n g s i m i l a r

p o r e g e o m e t r y . Most r o m i n e n t among h e s e i n t e r m e d i

a t e p o r e s i z e z e o l i t e s i s

ZSM-S, which

s u s u a l l y s y n t h e

s i z e d

w i t h B r o n s t e d a c i d

a c t i v e s i t e s

by i n c o r p o r a t i n g a

t e t r a h e d r a l l y

c o o r d i n a t e d

m e t a l ,

s u c h A l ,

G a ,

o r

F e ,

w i t h i n t h e z e o l y t i c

f r a m e w o r k .

These medium

p o r e

z e o l i t e s a r e f a v o r e d f o r a c i d c a t a l y s i s ; h o w e v e r , t h e

a d v a n t a g e s o f Z S M - 5

s t r u c t u r e s m a y b e u t i l i z e d

by

e m p l o y i n g

h i g h l y

s i l i c e o u s m a t e r i a l s o r c r y s t a l l i n e

m e t a l l o s i l i c a t e

having

one

o r m o r e

t e t r a h e d r al s p e c i e s

h a v i n g v a r y i n g

d e g r e e s o f

a c i d i t y .

ZSM-S c r y s t a l l i n e

s t r u c t u r e i s r e a d i l y

r e c o g n i z e d

b y i t s

X - r a y d i f f r a c t i o n

p a t t e r n , which s d e s c r i b e d i n

U . S .

P a t .

No.

3 , 7 0 2 , 8 6 6

( A r g a u e r , e t

a l . ) , i n c o r p o r a t e d

b y r e f e r e n c e .

1 5

2 5

3 5

4 5

5 5

6 5

6

The a t a l y s t s

p r e f e r r e d f o r u s e

i n

t h e c o n v e r s i o n s t e p

o f t h e

p r e s e n t

i n v e n t i o n i n c l u d e t h e c r y s t a l l i n e a l u m i n o

s i l i c a t e

z e o l i t e s having a s i l i c a t o a l u m i n a r a t i o o f at l e a s t

1 2 ,

and

c o n s t r a i n t

i n de x o f a b o u t

1 t o 1 2 .

R e p r e s e n t a t i v e

o f

t h e

Z S M - S t y p e

z e o l i t e s a r e ZSM-S,

Z S M -l , ZSM

1 2 , Z S M - 2 2 , Z S M - 2 3 , Z S M - 3 5 ,

z e o l i t e

B e t a ,

MOM-22,

M CM-3 6 ,

M C M - 4 9

a n d

ZSM-48.

ZSM-S

i s

d i s c l o s e d

and c l a i m e d in U . S . P a t . No. 3 , 7 0 2 , 8 8 6 and U . S . P a t .

No. R e . 2 9 , 9 4 8 ;

ZSM-ll

s

d i s c l o s e d and

c l a i m e d i n

U . S .

P a t . No. 3 , 7 0 9 , 9 7 9 .

The

l a r g e r

pore z e o l i t e s which

a r e

u s e f u l a s c a t a l y s t s

i n t h e

p r o c e s s

o f

t h i s

i n v e n t i o n , i . e . , t h o s e z e o l i t e s

h a v

i n g a C o n s t r a i n t Index o f no g r e a t e r

t h a n

a b o u t

2 ,

a r e

w e l l known t o t h e a r t . R e p r e s e n t a t i v e o f t h e s e

z e o l i t e s

a r e

z e o l i t e

B e t a , TEA ordenite and

ZSM-12.

Z e o l i t e

Beta i s

d e s c r i b e d

in

U . S . R e i s s u e P a t . No.

2 8 , 3 4 1 ( o f o r i g i n a l

U . S .

P a t . N o . 3 , 3 0 8 , 0 6 9 ) , t o w h i c h

r e f e r e n c e

i s

made f o r d e t a i l s o f t h i s c a t a l y s t .

Z e o l i t e Z S M - 1 2

i s d e s c r i b e d i n U . S .

P a t .

No.

3 , 8 3 2 , 4 4 9 ,

t o

which

r e f e r e n c e i s made f o r t h e

d e t a i l s

o f

t h i s c a t a l y s t .

The method

b y

which

o n s t r a i n t

Index s determined

i s

d e s c r i b e d

f u l l y i n

U . S . P a t .

No. 4 , 0 1 6 , 2 1 8 , t o

which

r e f e r e n c e

i s

made f o r

d e t a i l s

o f t h e m e t h o d .

R e f e r r i n g

n o w

t o

t h e

F i g u r e , a

s c h e m a t i c

d i a g r a m

o f

a

p r e f e r r e d

embodiment o f

t h e i n v e n t i o n

i s d e p i c t e d .

Reformate 1 0 o r t h e

e f f l u e n t from

a

c a t a l y t i c

r e f o r m e r

or

kn o wn a r o m a t iz a t i o n p r o c e s s such a s M2 o r m ing

r

M-Forrning s i n t r o d u c e d t o a m i d - p o r t i o n o f f r a c t i o n

a t o r

tower 0 . I n t h e

f r a c t i o n a t o r

an overhead

stream

12

c o m p r i s i n g

C 5

o r C 6 - h y d r o c a r b o n s

i s

s e p a r a t e d , a s

w e l l

a s

a

bottom

s t r e a m 1 4 c o m p r i s i n g C9+

y d r o c a r

bons

c o n t a i n in g a r o m a t i c s

and

n o n - a r o m a t i c s ,

a s t r e a m

1 6 c o m p r i s i n g

C7-C3

y d r o c a r b o n s

a n d

s t r e a m

1 8

c o m

p r i s i n g C6 b e n z e n e r i c h f r a c t i o n

o f t h e r e f o r m a t e 1 0

f e e d s t r e a m .

The

benzene

i c h

s t r e a m 1 8 and

a p o r t i o n

o f

t h e C9+

ydrocarbon

stream 2 2

a r e

p a s s e d

t o

a conver

s i o n z o n e

c o n t a i n i n g s h a p e s e l e c t i v e z e o l i t e c a t a l y s t

p a r t i c l e s

u n d e r

a l k y l a t i o n ,

t r a n s a l k y l a t i o n a n d /

r

c r a c k

i n g c o n d i t i o n s d e s c r i b e d h e r e i n b e f o r e . Under

t h e s e

c o n d i t i o n s

a p o r t i o n

o f t h e

benzene

c o n t a i n e d

i n

s t r e a m

1 8 i s

a l k y l a t e d t o p r o d u c e a l k y l a r o m a t i c s

a n d

a p o r t i o n

o f t h e h i g h m o l e c u l a r

w e i g h t


c o n t a i n e d

i n

stream

14

a r e

converted

t o

provide lower molecular

w e i g h t p r o d u c t s .

The

e f ? u e n t 2 4

from

t h e z e o l i t e

con

v e r s i o n z o n e 3 0 , p r e f e r a b l y a f t e r

i t

i s d e b u t a n i z e d , i s

r e c y c l e d t o t h e f r a c t i o n a t i o n zone

2 0 .

C7Cgalk

y l a r o m a t i c s

produced

in

t h e

zone 30

a r e

recovered

i n

s t r e a m 1 6 and


i s r e c y c l e d

v i a

stream

18

t o the conversion zone 3 0 .

S t i l l r e f e r r i n g t o t h e F i g u r e , a n o t h e r v a r i a t i o n o f t h e

p r o c e s s

o f t h e

i n v e n t i o n

embodies

t h e

i n t r o d u c t i o n

o f

f e e d s t r e a m 2 6 i n t o

t h e

r e a c t o r 3 0 e i t h e r

i n

c o n j u n c t i o n

w i t h

t h e

a f o r e n o t e d p r o d u c t s from

t h e

d i s t i l l a t i o n o f

r e f o r m a te . I n t h i s

i n s t a n c e

s t r e a m

2 6

c o m p r i s e s p r e f e r a

b l y a

l i g h t

C 5 + o l e ? n i c

g a s o l i n e

s u c h a s

l i g h t

FCC

g a s o l i n e .

For t h i s

embodiment

t h e

o l e ? n c o n t e n t

o f

FCC a s o l i n e

b e n z e n e

a l k y l a t i o n . A l s o , t h i s e m b o d i

ment provides

an economic

means

t o

reduce the a m o unt

o f b e n z e n e i n l i g h t FCC a s o l i n e

b y

a l k y l a t i o n

i n t h e

conversion zone 3 0 . This embodiment reduces RVP

and

o l e ? n c o n t e n t o f

t h e g a s o l i n e

s t r e a m 2 6 .

O p t i o n a l l y ,

s t r e a m 26

can

e n t e r t h e

p l a n t through f r a c t i o n a t o r 2 0 .

A

u r t h e r o p t i o n in t h e p r e s e n t

i n v e n t i o n

i n c l u d e s t h e

embodiment

wherein

t h e f e e d s t r e a m t o t h e

c o n v e r s i o n

z o n e 3 0 c o n s i s t s o f l i g h t

FCC

a s o l i n e

o n l y

w i t h no

u p g r a d i n g o f

r e f o r m a t e .


6/7

5 , 3 4 7 , 0 6 1

7 .

The

f o l l o w i n g

Examples

l l u s t r a t e t h e p r o c e s s

o f

t h e

i n s t a n t

i n v e n t i o n .

EXAMPLE

A

0 / 5 0 w e i g h t p e r c e n t m i x t u r e o f L i g h t r e f o r m a t e

and C5 215 F . FCC

a s o l i n e

i s

c o n v e r t e d o v e r

z e o l i t e

c a t a l y s t

a t

8 0 0

F .

and

7 5

p s i g

a t

a

w e i g h t

h o u r l y s p a c e

v e l o c i t y

( W H S V )

o f 1 . 5 . The f e e d c o n t a in s 1 2 5 p p m o f

s u l f u r . I n

T a b l e

2 t h e

c o m p o s i t i o n o f

t h e

p r o d u c t

s t r e a m

i s

d e p i c t e d a f t e r

a p p r o x i m a t e l y

2 h o u r s on

s t r e a m

and

compared t o t h e c o m p o s i t i o n

o f

t h e f e e d .

A n

i n s p e c t i o n o f T a b l e

2

i n d i c a t e s t h a t t h e

p r o c e s s

o f

t h e i n s t a n t i n v e n t i o n a s c a r r i e d

o u t

i n

Example

r e s u l t s

i n

a c o n v e r s i o n o f

32 o r benzene and p r o d u c e s C5+

p r o d u c t with

a s u b s t a n t i a l i n c r e a s e

in

o c t a n e

v a l u e .

TABLE

L i g h t R e f o r m a t e P l u s L i g h t FCC a s o l i ne F e e d , 5 0 / 5 0

C o m p o s i t i o n

( w e i g h t ) F e e d P r o d u c t

C 2 -

0 . 0 0 . 6

P r o p a n e

0 . 0 2 . 8

P r o p y l e n e

0 . 0 0 . 8

Butanes

0 . 3

5 . 8

Butenes 1 . 0 1 . 9

n - p e n t a n e

2 . 5 3 . 1

l s o p e n t a n e 5 4

7 . 0

P e n t e n e s

8 . 7 1 . 7

C y c l o p e n t a n e

1 . 3 1 . 0

C 6 a t u r a te s 3 2 . 9 2 8 . 5

C 5 l e f m s 8 . 1 1 . 0

C 7 a t u r a t e s 8 . 9 8 . 0

C7 o l e f m s 4 . 4 1 . 0

Cg PON 2 . 0 2 . 1

C9

PON

0 . 1

2 0

C 1 0 PON 0 . 0 0 . 7

Benzene 2 1 . 2 1 4 . 3

Toluene

3 . 1

4 . ]

C8

a r o m a t i c s

0 . 1 3 . 3

C9 a r o m a t i c s 0 . 0 5 . 3

C1Q+ 0 . 0 5 . 6

C 5 +

RON

867* 8 9 . 0

C 5 + MON 7 9 . 1 8 2 . 8

C5+ SG 0 . 7 1 0 . 7 3

Sulfur C o n v e r s i o n to

3 3

H25

Benzene conversion, 32

i n c l . 1 . 3 w e i g h t 4 s

EXAMPLE

A

i g h t

FCC

a s o l i n e

i s c o n v e r t e d over z e o l i t e

c a t a

l y s t

a t 7 5 0 "

F .

7 5 p s i g

an

a WHSV f 1 . I n Table 3 t h e

r e s u l t s a r e p r e s e n t e d

f o r

t h e

c o m p o s i t i o n

o f t h e p r o d u c t

a f t e r 2 . 5 h o u r s

on s t r e a m

and

compared t o t h e

composi

t i o n o f t h e f e e d .

TABLE

o m p o s i t i o n

( w e i g h t

)

F e e d P r o d u c t

C 2 -

0 . 0 0 . 6

P r o p a n e

0 . 0 5 . 0

P r o p y l e n e 0 . 0 l . 1

B u t a n e s 3 . 9 8 . 6

Butenes 3 . 5 2 . 7

n - p e n t a n e 3 . 5 4 . 5

I s o p e n t a n e

1 1 . 4 1 3 . 7

P e n t e n e s

1 9 . 2

2 . 8

C y c l o p e n t a n e

0 . 5 0 . 5

C 6 a t u r a t e s 1 8 . 6 1 8 . 3

C6

o l e f m s 1 4 . 8 1 . 4

C 7 a t u r a t e s 8 . 0 7 . 9

C7 o l e f m s 9 . 3 1 . 9

C3 PON

3 . 7

4 . 2

C9 PON 0 . 3

3 . 3

1 0

2 5

3 5

45

50

5 5

6 5

8

TABLE

- c o n t i n u e d

L i g h t F C C

G a s o l i n e F e e d ,

C o m p o s i t i o n

( w e i g h t

)

F e e d P r o d u c t

CmPON 0 . 0

0 . 5

Benzene 2 . 3

2 . 1

Toluene

3 . 4

5 . 1

Cg a r o m a t i c s

0 . 1

4 . 5

C 9

a r o m a t i c s

0 . 0

5 . 0

c1 0+ 0 . 1

5 . 1

05+

RON

9 1 . 0 " 9 1 . 0

C5+

MON 7 9 . 7 8 2 . 1

C5+

RVP, p s i a

8 . 1

C5+ 86

0 . 6 8 0 . 7 1

i n c l u d e s

4 - 5 wt

4 s

One a d d i t i o n a l

o p t i o n a v a i l a b l e i n t h e p r o c e s s

o f t h e

i n s t a n t i n v e n t i o n c o n c e r n s t h e u t i l i z a t i o n

o f

t h e

C 3-C4


p r o d u c t . T h i s

p r o d u c t

f r a c t i o n c a n b e

a l k y l a t e d .

While t h e i n v e n t i o n

h a s

b e e n d e s c r i b e d

by

r e f e r e n c e

t o

s p e c i ? c

embodiments

t h e r e

i s no i n t e n t

t o

l i m i t t h e

scope o f t h e i n v e n t i o n

e x c e p t

t o

d e s c r i b e

i n t h e f o l l o w

i n g

c l a i m s .

W h a t s

c l a i m e d

i s :

1 . A

r o c e s s

f o r

t h e

p r o d u c t i o n o f

g a s o l i n e

h a v i n g

r e d u c e d b e n z e n e c o n t e n t a n d l o w e r b o i l i n g end

p o i n t ,

c o m p r i s i n g :

a ) i n t r o d u c i n g r e f o r m e r e f f l u e n t i n t o a f r a c t i o n a t i o n

s y s t e m

f o r

s e p a r a t i o n

and r e c o v e r y

o f

a n overhead

s t r e a m c o m p r i s i n g C 5 h y d r o c a r b o n s , a bottom

s t r e a m c o m p r i s i n g C 9 + a l k y l a r o m a t i c

a n d

non

a r o m a t i c h y d r o c a r b o n s ,

a


ben

z e n e

r i c h C 6

h y d r o c a r b o n s , and

a

s t r e a m compris

i n g

C 7 - C 3

h y d r o c a r b o n s ;

b ) p a s s i n g s a i d b e n z e n e

r i c h

C 6 t r e a m

and a p o r t i o n

o f

s a i d

C9+

ydrocarbon s t r e a m t o a hydrocarbon

c r a c k i n g a n d a l k y l a t i o n r e a c t o r

c o n t a i n i n g

a c i d i c

s h a p e s e l e c t i v e

m e t a l l o - s i l i c a t e

c a t a l y s t p a r t i c l e s

u n d e r c r a c k i n g ,

a l k y l a t i o n

a n d


c o n

v e r s i o n

c o n d i t i o n s

whereby a

p o r t i o n

o f s a i d ben

zene

i s converted t o

C7+ a l k y l a r o m a t i c s

and a

p o r t i o n

o f

s a i d C 9 + h y d r o c a r b o n s i s c o n v e r t e d t o

l o w e r

m o l e c u l a r

w e i g h t h y d r o c a r b o n s ;

0 ) r e c y c l i n g

e f f l u e n t from

s a i d

r e a c t o r t o s a i d f r a c

t i o n a t i o n tower t o s e p a r a t e and r e c y c l e uncon

v e r t e d

b e n z e n e

and u n c o n v e r t e d

C 9 +

h y d r o c a r

b o n s w h e r e b y t h e p r o d u c t i o n o f

C 7 - C 9

a l k y l a r o

m a t i c s

i s

maximized.

2 . The p r o c e s s o f

c l a i m

1 i n c l u d i n g t h e f u r t h e r s t e p o f

s e p a r a t i n g s a i d e f f l u e n t

by i r s t

p a s s i n g s a i d e f f l u e n t t o

a

d e b u t a n i z e r o r d e p e n t a n i z e r a n d r e c y c l i n g

s a i d

d e b u t a

n i z e r or d e p e n t a n i z e r

C5+ o r C6+

bottom

stream

t o

s a i d f r a c t i o n a t i o n

t o w e r .

3 .

The p r o c e s s o f

c l a i m

1

wherein s a i d c o n v e r s i o n

c o n d i t i o n s

c o m p r i s e

t e m p e r a t u r e

between 3 0 0

C .

a n d

5 0 0

C . ,

p r e s s u r e

between

1 0 0

kPA

nd

1 4 0 0 kPa

and

w e i g h t h o u r l y s p a c e v e l o c i t y

b e t w e e n

0 . 1

a n d

1 0 .

4 . The p r o c e s s o f

c l a i m

3

wherein

s a i d c o n v e r s i o n

c o n d i t i o n s

c o m p r i s e

t e m p e r a t u r e between 3 7 0 C .

a n d

4 5 5

C . ,

p r e s s u r e between 3 5 0 kPa and

7 0 0 kPa and

w e i g h t h o u r l y

s p a c e

v e l o c i t y

b e t w e e n

1 a n d 5 .

5 . The p r o c e s s o f c l a i m

1 wherein s a i d c a t a l y s t

c o m

p r i s e s c r y s t a l l i n e


6 .

The

p r o c e s s

o f

c l a i m 5 w h e r e i n s a i d c a t a l y s t i s

s e l e c t e d

from t h e group

c o n s i s t i n g o f ZS M-5 ,

ZSM-ll

Z S M - 1 2 , Z S M - 2 2 ,

Z S M - 2 3 ,

Z S M - 3 5 , Z S M - 4 8 ,

MCM

2 2 ,

MOM-3 6 ,

z e o l i t e B e t a a n d TEA

o r d e n i t e .


7/7

5 , 3 4 7 , 0 6 1

9

7 .

The

r o c e s s

o f

c l a i m 1 wherein

a i d

r e f o r m e r

e f ? u

e n t i s s e p a r a t e d i n t o a n overhead s t r e a m c o m p r i s i n g

C 6 - h y d r o c a r b o n s , a

b o t t o m

s t r e a m c o m p r i s i n g C10+

a l k y l a r o m a t i c a n d n o n - a r o m a t i c h y d r o c a r b o n s ,

and

a

s t r e a m c o m p r i s i n g C7-C9 h y d r o c a r b o n s , whereby a

p o r t i o n o f s a i d C1o+ a l k y l a r o m a t i c

a n d n o n - a r o m a t i c


i s

c o n v e r t e d

t o

l o w e r

m o l e c u l a r

w e i g h t

h y d r o c a r b o n s .

8 . The p r o c e s s o f c l a i m

1

i n c l u d in g i n t r o d u c i n g i n t o

s a i d

r e a c t o r an a d d i t i o n a l f e e d s t r e a m

c o m p r i s i n g

C 5-C6

o l e ? n i c g a s o l i n e c o n t a i n i n g l e s s

t h a n 3 w e i g h t

p e r c e n t

b e n z e n e

whereby

s a i d b e n z e n e

i s c o n v e r t e d

t o

C 7 +

a i k y l a r o m a t i c s

a n d

o l e ? n

c o n t e n t

o f s a i d

g a s o l i n e

i s

r e d u c e d .

9 .

A

r o c e s s

f o r t h e

combined p g r a d i n g o f

r e f o r m a t e

a n d l i g h t C 5+ o l e ? n i c g a s o l i n e t o p r o v i d e l o w b o i l i n g

e n d

p o i n t

g a s o l i n e h a v i n g r e d u c e d b e n z e n e a n d

o l e ? n s

c o n t e n t , c o m p r i s i n g :

a ) i n t r o d u c i n g r e f o r m e r e f ? u e n t i n t o a f r a c t i o n a t i o n

tower

f o r s e p a r a t i o n

and

r e c o v e r y o f

an overhead

s t r e a m

c o m p r i s i n g C 6 -

h y d r o c a r b o n s ,

a

bottom


C 9 + a l k y l a r o m a t i c

a n d

non

aromatic hydrocarbons a stream comp rising ben

z e n e r i c h C 6

h y d r o c a r b o n s ,

and

a s t r e a m compris

i n g

C 7 - C 3 h y d r o c a r b o n s ;

b )

p a s s i n g s a i d b e n z e n e

r i c h

C 6 s t r e a m , a p o r t i o n o f

s a i d C9+ hydrocarbon s t r e a m and

a

f e e d s t r e a m

c o m p r i s i n g C 5 + i g h t o l e ? n i c g a s o l i n e

t o

a

h y d r o

c a r b o n c r a c k i n g a n d a l k y l a t i o n r e a c t o r

c o n t a i n i n g

a c i d i c

s h a p e

s e l e c t i v e m e t a l l o s i l i c a t e c a t a l y s t p a r t i

c l e s

u n d e r

c r a c k i n g ,

a l k y l a t i o n

a n d


c o n v e r s i o n c o n d i t i o n s

whereby a p o r t i o n

o f s a i d

benzene

i s

c o n v e r t e d

t o

C7+

a l k y l a r o m a t i c s ,

a

p o r t i o n

o f s a i d C 9+ h y d r o c a r b o n s i s c o n v e r t e d

t o

l o w e r

m o l e c u l a r

w e i g h t h y d r o c a r b o n s a n d o l e ? n s

a r e l o w e r e d ;

c ) r e c y c l i n g

e f ? u e n t

from s a i d r e a c t o r t o s a i d f r a c

t i o n a t i o n tower t o

s e p a r a t e

and r e c y c l e uncon

v e r n e d b e n z e n e

a n d

u n c o n v e r t e d C 9 + h y d r o c a r

b o n s w h e r e b y

t h e

p r o d u c t i o n

o f

C 7 - C 9

a l k y l a r o

m a t i c s

i s m a x i m i z e d .

1 0 . The

p r o c e s s

o f

c l a i m 9

i n c l u d i n g t h e

f u r t h e r

s t e p

o f s e p a r a t i n g s a i d e f ? u e n t b y ? r s t p a s s i n g s a i d

e f f l u e n t

i n t o a d e b u t a n iz e r o r d e p e n t an i z e r and r e c y c l i n g s a i d

d e b u t a n iz e r o r d e p e n t a ni z e r

C5+

o r

C6+

bottom

stream

t o s a i d f r a c t i o n a t io n

t o w e r .

1 1 . The

p r o c e s s o f c l a i m

9 wherein s a i d

c o n v e r s i o n

c o n d i t i o n s c o m p r i s e


b e t w e e n 3 0 0

C .

a n d

5

1 0

1 5

20

2 5

30

3 5

45

50

5 5

60

6 5

1 0

5 0 0 C . , p r e s s u r e between 1 0 0 kPA nd 1 4 0 0

kPa

and

w e i g h t


v e l o c i t y b e t w e e n 0 . 1 a n d

1 0 .

1 2 . The p r o c e s s o f

c l a i m 1 1

wherein s a i d c o n v e r s i o n


t e m p e r a t u r e b e t w e e n 3 7 0

C .

a n d

4 5 5 C . , p r e s s u r e between 3 5 0 kPa and 7 0 0 kPa and

w e i g h t

h o u r l y s p a c e v e l o c i t y

b e t w e e n

1

a n d

5 .

1 3 .

The

r o c e s s o f c l a i m 9

wherein

s a i d

c a t a l y s t

c o m

p r i s e s c r y s t a l l i n e a l u m i n o s i l i c a t e .

1 4 . The p r o c e s s o f c l a i m 1 3 wherein s a i d c a t a l y s t

i s

s e l e c t e d from t h e group c o n s i s t i n g o f ZS M-5 , ZSM-ll

Z S M - 1 2 , Z S M - 2 3 , Z S M - 3 5 , Z S M - 4 8 , z e o l i t e B e t a a n d

TEA

o r d e n i t e .

1 5 .

A r o c e s s f o r t h e p r o d u c t i o n o f C 5+

g a s o l i n e

h a v i n g r e d u c e d b e n z e n e

c o n t e n t a n d

l o w e r b o i l i n g e n d

p o i n t , c o m p r i s i n g :

( a )

i n t r o d u c i n g a

f e e d s t r e a m

c o m p r i s i n g C 5 + g a s o

l i n e b o i l i n g r a n g e

o l e ? n i c h y d r o c a r b o n s

r i c h i n

b e n z e n e a n d C 9 +

a l k y l a r o m a t i c

h y d r o c a r b o n s i n t o

a h y d r o c a r b o n c r a c k i n g

a n d

a l k y l a t i o n

r e a c t o r

c o n t a i n i n g a c i d i c

s h a p e

s e l e c t i v e m e t a l l o s i l i c a t e

c a t a l y s t

p a r t i c l e s

u n d e r

c r a c k i n g , a l k y l a t i o n

a n d


c o n v e r s i o n c o n d i t i o n s

whereby

a

p o r t i o n o f s a i d b e n z e n e i s c o n v e r t e d t o C 7 +

a l k y l

a r o m a t i c s and a p o r t i o n o f

s a i d

C 9 +


i s c o n v e r t e d t o l o w e r

m o l e c u l a r

w e i g h t h y d r o c a r

b o n s ;

( b )

i n t r o d u c i n g e f ? u e n t

f r o m

s a i d r e a c t o r

i n t o a f r a c

t i o n a t i o n

s y s t e m

f o r s e p a r a t i o n

and r e c o v e r y o f a n

o v e r h e a d s t r e a m c o m p r i s i n g C 4 o r C 5 -

h y d r o

c a r b o n s ,

a bottom

s t r e a m

c o m p r i s i n g C9+ l k y l a r

o m a t i c r i c h h y d r o c a r b o n s ,

a s t r e a m

c o m p r i s i n g

benzene r i c h

C 6 h y d r o c a r b o n s , and a s t r e a m c o m

p r i s i n g C 7 - C 8 h y d r o c a r b o n s ;

0 ) r e c y c l i n g a

p o r t i o n

o f s a i d bottom s t r e a m a n d

a

p o r t i o n

o f

s a i d f r a c t i o n a t o r

C6

y d r o c a r b o n

s t r e a m

t o s a i d

r e a c t o r .

1 6 . The p r o c e s s o f c l a i m 1 5 wherein s a i d c o n v e r s i o n



b e t w e e n 3 0 0 C .

a n d

5 0 0 C . , p r e s s u r e between 1 0 0 kPA n d

1 4 0 0 kPa

and

w e i g h t


v e l o c i t y b e t w e e n 0 . 1 a n d 1 0 .

1 7 . The p r o c e s s o f c l a i m 1 6 w h e r e i n s a i d c o n v e r s i o n



b e t w e e n

3 7 0 C .

a n d

4 5 5

C . , p r e s s u r e between 3 5 0 kPa and 7 0 0 kPa and

w e i g h t h o u r l y s p a c e

v e l o c i t y

b e t w e e n

1 a n d

5 .

1 8 .

The

p r o c e s s o f c l a i m 1 5 w h e r e i n

s a i d

c a t a l y s t

c o m p r i s e s

c r y s t a l l i n e


1 9 . The

p r o c e s s o f

c l a i m

1 8 wherein s a i d c a t a l y s t

i s

s e l e c t e d

f r o m t h e g r o u p

c o n s i s t i n g

o f ZSM-5,

ZSM-l

,

Z S M - l 2 , Z S M - 2 2 , Z S M - 2 3 , Z S M - 3 5 , Z S M - 4 8 ,

MCM

2 2 ,

MGM- 3 6, z e o l i t e

B e t a

a n d

TEA

o r d e n i t e .

*

* *

* *

Date post:	02-Jun-2018
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PROCESS FOR PRODUCING GASOLINE HAVING LOWER BENZENE CONTENT AND DISTILLATION END POINT

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