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7/24/2019 US 2964504 a Steam Cracking of Light Naphtha and Preparation of Resins
1/4
U n i t e d S t a t e s P a t e n t
Q
2 , 9 6 4 , 5 0 4
STEAM CRACKING
OF
LIGHT
NAPHTHA AND
PREPARATION O
RESINS
R o b e r t F . L e a r y , C r a n f o r d , Howard T . O a k l e y , E l i z a b e t h ,
a n d J o h n F .
McKay,
C r a n f o r d , N . J . , a s s i g n o r s t o E s s o
R e s e a r c h
a n d E n g i n e e r i n g
Company, a c o r p o r a t i o n
o f
D e l a w a r e
No
D r a w i n g .
F i l e d
D e c . 1 0 ,
1 9 5 6 ,
S e r .
N o . 6 2 7 , 0 9 0
5 C l a i m s . ( C l . 260-82)
T h i s i n v e n t i o n r e l a t e s t o
s t e a m
c r a c k i n g o f
l i g h t
n a p h t h a . M o re p a r t i c u l a r l y i t r e l a t e s
t o
a n i m p r o v e m e n t
i n
t h e p r e p a r a t i o n o f
h y d r o c a r b o n r e s i n s from s t e a m
c r a c k e d l i g h t n a p h t h a .
S t e a m c r a c k i n g o f
v a r i o u s p e t r o l e u m h y d r o c a r b o n f r a c
t i o n s s u c h
a s
g a s o i l o r heavy
naphtha
i s
a
well-known
p r o c e s s
t h a t
i s
a s s u m i n g
e v e r
i n c r e a s i n g i m p o r t a n c e a s
a s o u r c e o f e t h y l e n e , b u t a d i e n e , e t c . I n a d d i t i o n t o
pro
d u c i n g t h e
d e s i r e d l i g h t
o l e ? n s
a n d
d i o l e ? n s ,
c o n v e n
t i o n a l
s t e a m c r a c k i n g o f t h e
h e a v i e r
p e t r o l e u m f r a c t i o n s
a l s o
p r o d u c e s
a v a l u a b l e i n t e r m e d i a t e f r a c t i o n b o i l i n g
b e t w e e n a b o u t 6 0 a n d 2 5 0 F .
a n d
c o n t a i n i n g C 5
a n d
h i g h e r h y d r o c a r b o n s r i c h
i n
o l e ? n s a n d d i o l e ? n s .
T h i s
c r a c k e d n a p h t h a f r a c t i o n , a f t e r
i n t e r v e n i n g
s e p a r a t i o n
o f
c y c l o p e n t a d i e n e
a n d
i s o p r e n e
i f
d e s i r e d ,
h a s b e e n u s e d
a s
a f e e d
f o r
p r e p a r i n g
h i g h q u a l i t y p e t r o l e u m r e s i n s b y
p o l y m e r i z a t i o n i n t h e p r e s e n c e o f a b o u t
1 o f
aluminum
c h l o r i d e b a s e d
on
p o l y m e r i z a t i o n
f e e d . The u n p o l y
m e r i z e d
r e m a i n d e r i s a u s e f u l g a s o l i n e
component.
One
s u c h t y p i c a l
p r o c e s s
i s
d e s c r i b e d , f o r i n s t a n c e ,
i n
P a t e n t
2 , 7 3 4 , 0 4 6 . T h i s
s t e a m
c r a c k i n g p r o c e s s s e r v e d t h e
a r t
w e l l a s
long
a s g a s o l i n e d e m a n d w as
s u ? i c i e n t
t o
co n
s t i t u t e t h e m o s t e c o n o m i c o u t l e t f o r l i g h t v i r g i n n a p h t h a
streams a n d
a s
l o n g
a s
there
w a s
a su?icient
supply of
-
t h e
h i g h e r b o i l i n g
f r a c t i o n s o r t h e s o - c a l l e d
m i d d l e d i s
t i l l a t e s t o be used economically
a s
a
f e e d
f o r steam
c r a c k i n g .
More e c e n t l y ,
h o w e v e r ,
e s p e c i a l l y i n
some r e g i o n s , t h e
demand
f o r m i d d l e d i s t i l l a t e s , i . e . ,
d i e s e l
a n d j e t
a i r c r a f t
f u e l s
a s w e l l
a s
d o m e s t i c and
i n d u s t r i a l
f u e l s ,
h a s become
q u i t e h i g h
i n r e l a t i o n t o g a s o l i n e . As a
r e s u l t ,
s i t u a t i o n s
h a v e
d e v e l o p e d
w h e r e t h e
s u p p l y
o f l i g h t
n a p h t h a
e x c e e d s
t h a t n e e d e d f o r g a s o l i n e w h i l e a l l t h e
m i d d l e
d i s t i l l a t e s
produced ?nd an a t t r a c t i v e market a s
f u e l s . I n
s u c h
s i t u
a t i o n s
i t
would
b e p r e f e r a b l e t o
make
e t h y l e n e ,
b u t a d i e n e
a n d
t h e l i k e b y s t e a m
c r a c k i n g
l i g h t n a p h t h a
r a t h e r
t h a n
t h e h e a v i e r d i s t i l l a t e s .
H o w e v e r ,
when
l i g h t
n a p h t h a i s
s t e a m c r a c k e d ,
t h e r e s u l t i n g
C 5 - 2 5 0 F . f r a c t i o n i s
a
v e r y
u n s a t i s f a c t o r y
f e e d
f o r
p r e p a r i n g t h e a f o r e m e n t i o n e d
p e t r o l e u m r e s i n s .
When d e r i v e d from s u c h c r a c k e d
l i g h t
n a p h t h a ,
t h e r e s u l t i n g r e s i n s
n o t o n l y
a r e
o b t a i n e d
i n v e r y
p o o r
y i e l d s , b u t a l s o t e n d
t o
c o n t a i n a p p r e c i a b l e
a m o u n t s
o f c a t a l y s t r e s i d u e , s h o w
p o o r
c o l o r
s t a b i l i t y ,
po o r o x i d a t i o n
r e s i s t a n c e
a s
w e l l
a s a r e l a t i v e l y l o w
s o f t e n i n g
p o i n t .
T h i s u n f a v o r a b l e c o m b i n a t i o n
o f
p r o p
e r t i e s c o n s e q u e n t l y p r e c l u d e s t h e i r b e i n g p u t t o premium
u s e s s u c h a s f o r paper i z i n g , e t c .
I t
i s
t h e
main
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 d e v i s e
aprocess p e r m i t t i n g
t h e
u s e o f l i g h t naphtha a s a steam
c r a c k i n g f e e d a n d s i m u l t a n e o u s l y p r o d u c i n g n o t o n l y
e t h y l e n e ,
b u t a d i e n e ,
e t c . ,
b u t a l s o a
c r a c k e d
C 5 - p l u s
f r a c t i o n s u i t a b l e a s a
p o l y m e r i z a t i o n
f e e d
i n
t h e
p r e p
a r a t i o n o f h i g h q u a l i t y
p e t r o l e u m r e s i n s .
S t i l l a n o t h e r
o b j e c t i s
t o
i m p r o v e t h e r e s i n y i e l d s o b t a i n a b l e
i n
t h e
10
1 5
20
2 5
3 0
35
40
45
50
5 5
60
65
2 , 9 6 4 , 5 0 4
P a t e n t e d D e c . 1 3 , 1960
@
2
p o l y m e r i z a t i o n
a n d
t o
i m p r o v e
p o l y m e r i z a t i o n c a t a l y s t
e ? i c i e n c y .
T h e s e
and o t h e r
o b j e c t s ,
a s w e l l a s t h e n a t u r e ,
s c o p e and
o p e r a t i o n o f t h e
i n v e n t i o n w i l l become m ore
c l e a r l y
a p p a r e n t
f r o m
t h e
f o l l o w i n g d e s c r i p t i o n .
I n
r e a d i n g t h i s
d e s c r i p t i o n
i t s h o u l d b e
u n d e r s t o o d t h a t a l l
r a t i o s ,
p r o p o r t i o n s
a n d
p e r c e n t a g e s
a r e
e x p r e s s e d
t h r o u g h
o u t
on
a w e i g h t b a s i s u n l e s s o t h e r w i s e
i n d i c a t e d .
I t h a s
b e e n f o u n d t h a t i n
making t h e p e t r o l e u m r e s i n s
a b o u t
0 . 5 t o 2 p e r c e n t o f aluminum c h l o r i d e c a t a l y s t
( b a s e d
on
t o t a l h y d r o c a r b o n f e e d
t o t h e
p o l y m e r i z a t i o n
z o n e ) i s
n e e d e d ,
more o r
l e s s
i n d e p e n d e n t l y
o f t h e
con
c e n t r a t i o n
o f
t h e p o l y m e r i z a b l e u n s a t u r a t e s p r e s e n t i n
t h e
f e e d .
B e c a u s e o f
t h i s ,
when
p o l y m e r i z i n g a C s - p l u s
f r a c t i o n
d e r i v e d
f r o m
s t e a m
c r a c k i n g o f o r d i n a r y
l i g h t
n a p h t h a ,
t h e
a m o u n t o f
c a t a l y s t r e q u i r e d
i s
n e c e s s a r i l y
l a r g e i n
r e l a t i o n
t o t h e amount o f r e s i n p r o d u c e d s i n c e
s u c h
a
f r a c t i o n
n o r m a l l y c o n t a i n s
l a r g e amounts
o f u n
c o n v e r t e d
s a t u r a t e d
h y d r o c a r b o n s i n
a d d i t i o n t o
t h e
p o l y m e r i z a b l e
c r a c k i n g p r o d u c t s . T h i s r e l a t i v e l y l a r g e
r a t i o o f c a t a l y s t t o
r e a c t i v e
c o m p o n e n t s
o f
t h e p o l y
m e r i z a b l e n a p h t h a f r a c t i o n a p p e a r s
t o
b e p r i n c i p a l l y
r e s p o n s i b l e
f o r t h e
u n s a t i s f a c t o r y r e s i n q u a l i t y d e r i v e d
f r o m s t e a m
c r a c k e d
l i g h t n a p h t h a .
H o w e v e r ,
r e d u c t i o n
o f
c a t a l y s t
c o n c e n t r a t i o n
below
a b o u t 0 . 5 b a s e d on
t o t a l
p o l y m e r i z a t i o n f e e d h a s
b e e n f o u n d
i m p r a c t i c a l
u n d e r n o r m a l c i r c u m s t a n c e s ,
b e c a u s e
l o w y i e l d s
o f
r e s i n
a r e o b t a i n e d . I n a d d i t i o n t h e r e s i n s o f t e n i n g p o i n t h e
comes s o
low t h a t
t h e r e s i n
i s
n o t u s e f u l .
I t
h a s
n o w
b e e n
d i s c o v e r e d
t h a t
t h e
f o r e g o i n g
d i t ?
c u l t i e s c a n b e
s u b s t a n t i a l l y
e l i m i n a t e d a n d
a
h i g h
q u a l i t y
r e s i n
p r e p a r e d e v e n
from
s t e a m
c r a c k e d l i g h t
v i r g i n
n a p h t h a , p r o v i d e d t h a t
t h e b o i l i n g
r a n g e o f
t h e
l i g h t
naphtha u s e d a s c r a c k i n g
f e e d h a s a d e ? n i t e
r e l a t i o n t o
t h e b o i l i n g r a n g e o f t h e s t e a m c r a c k e d f r a c t i o n u s e d a s
p o l y m e r i z a t i o n f e e d .
More
p a r t i c u l a r l y
i t h a s
b e e n
f o u n d t h a t
a
s u r p r i s i n g i m p r o v e m e n t i n r e s i n
p r o d u c t i o n
i s
o b t a i n e d i f t h e b o i l i n g r a n g e o f t h e s t e a m
c r a c k e d
f r a c t i o n u s e d a s r e s i n
p o l y m e r i z a t i o n
f e e d i s s u c h t h a t i t
i s
e s s e n t i a l l y c o m p l e t e l y b e l o w t h e b o i l i n g
r a n g e
o f t h e
l i g h t
v i r g i n
n a p h t h a u s e d
a s
s t e a m c r a c k i n g w e e d . As
a c o r o l l a r y , s i n c e t h e b u l k
o f
t h e r e a c t i v e
h y d r o c a r b o n s
u s e f u l
i n making
t h e
p e t r o l e u m r e s i n s
a r e i n t h e
C 5
r a n g e ,
i t
i s e s s e n t i a l
f o r t h e p u r p o s e s
o f
t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
t o
u s e
a s
s t e a m
c r a c k i n g f e e d a
l i g h t
v i r g i n
n a p h t h a
f r o m
w h i c h
n o r m a l l y p r e s e n t C 4
a n d
C 5 h y d r o c a r b o n s , i . e . ,
m a t e r i a l s b o i l i n g b e l o w
1 2 0 F . , h a v e
b e e n
e x c l u d e d ,
a n d t h e n
p r e p a r e
a
p o l y m e r i z a t i o n
f e e d
by
s e g r e g a t i n g
from t h e
s t e a m c r a c k e d p r o d u c t s
a
f r a c t i o n b o i l i n g
from
a b o u t
6 0 F . a p p r o x i m a t e l y up t o t h e i n i t i a l b o i l i n g p o i n t
o f t h e v i r g i n n a p h t h a f e e d . Of
c o u r s e ,
i t i s
p o s s i b l e t o
u s e a s c r a c k i n g f e e d l i g h t n a p h t h a s h a v i n g a n i n i t i a l
b o i l i n g
p o i n t
h i g h e r t h a n
1 2 0
F . ,
e . g . 1 6 0 o r e v e n 1 8 0
F . ,
i n
w h i c h e v e n t i t
w i l l b e p o s s i b l e
c o r r e s p o n d i n g l y t o
r a i s e
t h e e n d
p o i n t
o f
t h e c r a c k e d
f r a c t i o n u s e d
a s p o l y
m e r i z a t i o n f e e d . I n b r i e f , t h e
s t e a m
c r a c k i n g f e e d s
s u i t a b l e
f o r
p u r p o s e s
o f
t h e p r e s e n t i n v e n t i o n a r e l i g h t
n a p h t h a s b o i l i n g
i n
t h e r a n g e f r o m 1 2 0 '
t o
a b o u t 3 5 0 F . ,
e . g .
1 2 0 - 2 2 0
F . A n o t h e r
e s s e n t i a l f e a t u r e
o f t h e
i n
v e n t i o n r e q u i r e s
t h a t t h e
s t e a m c r a c k e d p r o d u c t s b e
f r a c t i o n a t e d
t o
p r o v i d e
a s
p o l y m e r i z a t i o n f e e d a f r a c t i o n
r a n g i n g
f r o m
C 5 h y d r o c a r b o n s
u p
t o
t h e i n i t i a l b o i l i n g
p o i n t o f
t h e
c r a c k i n g
f e e d u s e d , p r e f e r a b l y b o i l i n g
f r o m
6 0
t o
1 2 0 F . , a n d c o n t a i n i n g a b o u t 2 0
t o
5 0 w e i g h t
p e r c e n t , p r e f e r a b l y
2 5 t o
4 0 w e i g h t p e r c e n t , o f m a t e r i a l
p o l y m e r i z a b l e
i n t h e r e s i n
p r o d u c t i o n s t e p .
The
c h e m i c a l c o m p o s i t i o n
o f
t h e
f e e d h a s some e f f e c t
on
t h e
y i e l d
o f b u t a d i e n e o b t a i n a b l e b y
s t e a m
c r a c k i n g .
However, a s f a r
a s t h e b y - p r o d u c t
r e s i n ,
f o r m a t i o n i s con
c e r n e d ,
t h e s o u r c e o f
t h e v i r g i n n a p h t h a
f e e d i s r e l a t i v e l y
7/24/2019 US 2964504 a Steam Cracking of Light Naphtha and Preparation of Resins
2/4
2 , 9 6 4 , 5 0 4
3
i m m a t e r i a l
a n d m a y b e e i t h e r a p r e d o m i n a n t l y p a r a f ? i n i c
o r a
p r e d o m i n a n t l y
n a p h t h e n i c
c r u d e . For i n s t a n c e ,
Arabian
a s w e l l a s
Venezuelan
l i g h t
n a p h t h a s
a r e
s u i t a b l e .
T h u s ,
a u s e f u l
s t e a m
c r a c k i n g
f e e d i s
a
l i g h t
v i r g i n
n a p h t h a h a v i n g t h e
f o l l o w i n g
t y p i c a l c h a r a c t e r i s t i c s :
TABLE 1
A n a l y s i s o f c r a c k i n g f e e d
B o i li n g r a n g e ,
F ______________________ _ 120-220
G r a v i t y ,
A'PI_____~____________________
_
72
C o m p o s i t i o n , w e i g h t p e r c e n t
Butanes __________________________________ _ 0
Isopentane
_______ __
_______________________ _ 0.5
n-Pentane
________________________________
_ 2.0
.Cyclopentane _____________________________
__
0 . 5
Branched hexanes__,.
_________________________ 14 .
n-Hexane _________________________________ _ 21.0
Methylcyclopentane
__
______________________ _ 4.0
Benzene
_______,___________________________ 1.5
Dimethyl
p e n t a n e s_
_________________________
_
8 .5
Cyclohexane
______________________________
__ 4.0
Methyl hexanes____________
c
______________ _ 10.0
3 - e t h y l pentane
_______________________________ 2 . 5
Dimethylcyclopentanes _____________________
__
3.0
2,2,4-trimethylpentane ________________________ 0 . 5
n-Heptane
________________________________ _
21.5
Methylcyclohexa-ne ___________________________
4.5
Toluene __________________________________ _ 2.0
I t c a n
b e
s e e n t h a t
t h i s
n a p h t h a
i s a b o u t
8 0 p a r
a ? i n i c ,
m o s t l y
h e i g a n e s a n d h e p t a n e s , a b o u t 1 5 1 . 1 2 1 9 1 1
t h e n i c , a n d
l e s s
t h a n 5 a r o m a t i c ,
w i t h l e s s
t h a n 3 o f
C 5
a n d
l o w e r h y d r o c a r b o n s . More b r o a d l y
s p e a k i n g ,
s u i t a b l e c r a c k i n g f e e d s s h a l l
c o n t a i n
n o t more t h a n 5%
o f C 5 a n d l o w e r
h y d r o c a r b o n s ,
4 0 t o 100
o f
C 6 - C 7
p a r a ? i n s ,
0
t o
6 0
o f
C 5 - C 7
n a p h t h e n e s ,
a n d
0 t o
10
o f C 6 - C 7
a r o m a t i c s .
I n
p r a c t i c i n g
t h e
i n v e n t i o n ,
a l i g h t
v i r g i n
n a p h t h a
h a v i n g a n i n i t i a l
b o i l i n g
p o i n t a b o v e t h e
a f o r e m e n t i o n e d
c r i t i c a l
m i n i m u m o f
1 2 0
F .
i s s t e a m
c r a c k e d i n a n
o t h e r
w i s e
w e l l
k no w n
m a n n e r . T h a t i s , i t
i s
mixed w i t h s t e a m
t o
g i v e
a m i x t u r e c o n t a i n i n g a b o u t 60 t o 90
mole
p e r c e n t ,
p r e f e r a b l y a b o u t 7 0 mole p e r c e n t , o f
s t e a m ,
a n d
t h e
m i x t u r e i s t h e n p a s s e d
through
one o r m o re c r a c k i n g
c o i l s a t l 3 0 0 t o 1 5 0 0 F . ,
e . g .
a t a b o u t 1 4 0 0 F . ,
and
a t
a
low
p r e s s u r e between a b o u t
6 t o
2 5
p . s . i . g . , e . g .
1 0
p . s . i . g .
The
h y d r o c a r b o n
P a r t i a l
p r e s s u r e i s , o f c o u r s e ,
m u c h
l e s s , _ e . g .
1 0
t o 1 5 p . s . i . _ a . , p r e f e r a b l y a b o u t 1 2
p . s . i , . a .
An i n c r e a s e
i s h y d r o c a r o n p a r t i a l p r e s s u r e t e n d s
t o r e d u c e
o p e r a t i n g
c o s t s , b u t t h i s
a d v a n t a g e
t e n d s t o
b e
o f f s e t
b y
a r e d u c t i o n
i n
e t h y l e n e
a n d
b u t a d i e n e
y i e l d s .
The
m i x t u r e
i s a I l o v / e d
t o
s t a y a t
r e a c t i o n
t e m p e r a t u r e
f o r a r e l a t i v e l y s h o r t t i m e , e . g .
0 . 1
t o
0 . 5 s e c o n d s ,
i n
s u b s t a n t i a l l y
t h e same manner a s w h e n s t e a m c r a c k i n g
g a s o i l s , a n d
i s
s u c h t h a t i t r e s u l t s
i n p r o d u c i n g
a b o u t 3 5
t o 7 0 p e r c e n t o f C 3 and l i g h t e r h y d r o c a r b o n s b a s e d on
n a p h t h a
f e e d .
I n o t h e r w o r d s , t h e t e m p e r a t u r e a n d
r e s i l i e n c e t i m e
o f
t h e c r a c k i n g s t e p a r e
d e s i r a b l y
c o r r e
l a t e d
t o p r o d u c e
a c r a c k i n g
s e v e r i t y t o C 3 a n d l i g h t e r o f
a b o u t 3 5 t o 7 0
p e r c e n t .
C o n v e r s i o n s a b o v e 5 0 t o C 3
a n d l i g h t e r a r e p r e f e r r e d where
a
n a p h t h a o f good a n t i
k n o c k p r o p e r t i e s
i s
w a n t e d , s i n c e h i g h c o n v e r s i o n s t e n d
t o
r e s u l t
i n c r a c k e d n a p h t h a s h a v i n g a r e l a t i v e l y h i g h
a r o m a t i c s
c o n t e n t ;
h o w e v e r , t h e
y i e l d
o f
t h e n a p h t h a
c u t i s
reduced
by
h i g h
c o n v e r s i o n .
T y p i c a l
c r a c k i n g
r u n s a r e
s u m m a r i z e d
i n
T a b l e
1 1
w h e r e i n Run s h o w s t h e p r o d u c t
d i s t r i b u t i o n
when
s t e a m
c r a c k i n g
a c o n v e n ti o n a l M i d d l e E a s t l i g h t v i r g i n n a p h t h a
c o n t a i n i n g C 5 a n d h i g h e r h y d r o c a r b o n s w h i l e
Run
2
shows t h e
p r o d u c t
d i s t r i b u t i o n i n
a
s i m i l a r
run
wherein
t h e C5 h y d r o c a r b o n h a d b e e n removed from t h e f e e d a s
r e q u i r e d i n
t h i s i n v e n t i o n . The
f e e d o f
Run
2
i s t h a t
d e s c r i b e d
i n T a b l e
I a b o v e .
Run
4 s h o w s
t h e
s t e a m
c r a c k i n g o f a C a n a d i a n l i g h t v i r g i n n a p h t h a .
1 0
15
2 0
25
3 0
35
4 0
4 5
50
55
60
6 5
7 0
7 5
4
TABLE
I
Y i e l d s o f
p r o d u c t s
f r o m s t e a m
c r a c k i n g
n a p h t h a s a t
1 4 0 0 F . and
1 2
p . s . i . a . HCPP
Run No _________________________ _ _ _ _ _ 1 2
4
hth Feed
_______________________
_ 0 2 2 0 C i r - 2 2 0 O r a - 2 5 0
Nap
a 5 F F F
Y i e l d s - . W t . p e r c e n t on F e e d :
C a
a n d
L i g h t e r , _ - , _ - , , _ - , _ T - _ i - > _ , . _ 4 5 .
0
4 5 . 0 4 5 .
0
1 1 .
1 1 1 . 1 1 2 . 4
} 0 . 7
1 .
5 2 . 1
1 3 . 0
6 .
4
6 .
6
0 . 9 1 . 2
1 .
3
2 . 0
2 .
1
3 .
3
2 .
5
2 .
9 4 . 1
0 5 and
H e a v i e r __________________
_
4 3 .
9
4 3 .
9
4 0 .
6
Comparing Runs
and
, i t
i s
s e e n t h a t Ru n
2 p r o d u c e s
a b o u t
t w i c e a s m u c h i s o p r e n e
and
p i p e r y l e n e
t h a n
Run 1 ,
w h i l e t h e t o t a l C5
f r a c t i o n
( i n c l u d i n g
a m y l e n e s a n d some
c y c l o p e n t a d i e n e )
i s
o n l y a b o u t
h a l f
a s
l a r g e
i n
Run
2
a s
i n Run 1 . - Of c o u r s e ,
i n
Run 2 a l l
0 t
t h e
C 5
h y d r o
c a r b o n s r e p r e s e n t c r a c k i n g
p r o d u c t s
w h e r e a s i n Run 1
a
l a r g e
p r o p o r t i o n o f t h i s f r a c t i o n i s u n c o n v e r t e d f e e d .
As
s e e n i n Run , t h e C a n a d i a n n a p h t h a
g a v e
a p r o d u c t
somewhat r i c h e r
i n
b e n z e n e a n d t o l u e n e t h a n o b t a i n e d
i n
t h e o t h e r t w o
c r a c k i n g
r u n s .
The s t e a m c r a c k e d n a p h t h a c a n b e
p r o c e s s e d
i n v a r i o u s
w a y s .
For
i n s t a n c e ,
t h e
p r o d u c t s m a y
b e
f r a c t i o n a t e d
i n t o
f o u r p r i n c i p a l f r a c t i o n s ; n a m e l y ,
C 3 a n d
l i g h t e r g a s e s
( o n . e t h y l e n e ,
p r o p y l e n e ,
e t c ) . a C 4 c u t , a C 5 t o 1 2 5 F .
c r a c k e d
n a p h t h a
f r a c t i o n , a n d a h i g h e r b o i l i n g
n a p h t h a
f r a c t i o n .
I n v i e w
o f
t h e l o w e n d p o i n t o f t h e l i g h t
n a p h t h a f e e d u s e d i n t h i s i n v e n t i o n , t h e amount
o f
s t e a m
c r a c k e d
p r o d u c t
b o i l i n g
a b o v e a b o u t 2 5 0 F . i s
g e n :
. e r a l l y
q u i t e
s m a l l
a n d ,
u n l i k e
when
g a s
o i l i s
s t r e a m
c r a c k e d , w i l l n o t u s u a l l y j u s t i f y s e p a r a t e r e c o v e r y .
T h e n a p h t h a
f r a c t i o n
c o n t a i n i n g
t h e
C 5 h y d r o c a r b o n s i s
t h e n
p r e f e r a b l y , t h o u g h
n o t
n e c e s s a r i l y , h e a t s o a k e d
i n
a k n o w n
manner,
e . g . , a t 2 2 0 F . f o r 5 h o u r s , t o d i m e r i z e
c y c l o p e n t a d i e n e s , w h e r e u p o n t h e r e l a t i v e l y h i g h b o i l i n g
c y c l i c d i m e r s c a n b e s e p a r a t e d from t h e more v o l a t i l e
n a p h t h a
b y
f r a c t i o n a t i o n . The
c y c l o p e n t a d i e n e s t h e m
s e l v e s r e p r e s e n t
v a l u a b l e c h e m i c a l
raw m a t e r i a l s w h i l e
t h e i r
p r e s e n c e
i n
t h e r e s i n p o l y m e r i z a t i o n f e e d
i s
n o t
w h o l l y d e s i r a b l e f r o m
t h e v i e w p o i n t o f c o l o r
s t a b i l i t y a n d
o x i d a t i o n r e s i s t a n c e .
However,
t h e y do t e n d
t o
have a
f a v o r a b l e e f f e c t on r e s i n s o f t e n i n g p o i n t . The c r a c k e d
C 5 - p l u s
n a p h t h a ,
h a v i n g a b o i l i n g r a n g e o f a b o u t 5 9
t o
1 2 0
F . o r
h i g h e r ,
i s ? n a l l y t r e a t e d
w i t h
aluminum
c h l o
r i d e t o remove t h e m o r e a c t i v e o l e ? n s i n t h e f o r m
o f
a
r e s i n o u s
p o l y m e r .
I f
d e s i r e d ,
i s o p r e n e
m a y
a l s o
b e
r e
c o v e r e d f r o m t h i s c r a c k e d n a p h t h a p r i o r t o p o l y m e r i z a
t i o n .
By
r e m o v i n g
t h e m o r e a c t i v e
o l e ? n s b y
p o l y m e r i z a
t i o n t h e C r a c k e d n a p h t h a i s made s a t i s f a c t o r y f o r _ u s e a s
m o t o r f u e l , w h i l e t h e r e s i n o u s
p o l y m e r
i t s e l f c o n s t i t u t e s
a v a l u a b l e
b y - p r o d u c t .
The
p o l y m e r i z a t i o n i s
c a r r i e d
o u t a t t e m p e r a t u r e s b e
t w e e n 40 t o +160 F . , p r e f e r a b l y a t 7 5 t o 1 1 0
F . ,
u s i n g a b o u t 0 . 5 . t o 2 ,
p r e f e r a b l y 1 t o
1 . 5 % , A l C l a
c a t a l y s t
b a s e d
o n c r a c k e d n a p h t h a b e i n g t r e a t e d . The
c a t a l y s t
m a y b e u s e d e i t h e r a s a
? n e l y d i v i d e d
s o l i d ,
o r
a s ' a s o l u t i o n i n methyl
o r
e t h y l c h l o r i d e , o r a s
a
hydro
c a r b o n s l u r r y , e t c . F o r i n s t a n c e ,
t h e
p o l y m e r i z a t i o n m a y
b e e f f e c t e d b y a d d i n g 1 p o w d e r e d A l C 1 3 t o
t h e f r a c t i o n
t o b e p o l y m e r i z e d
a n d
m a i n t a i n i n g t h e m i x t u r e
a t
9 5
F .
f o r
t w o
h o u r s .
The
p o l y m e r i z a t i o n
i s
u s u a l l y
c a r r i e d
o u t
a t a t m o s p h e r i c p r e s s u r e , b u t a t t h e h i g h e r
t e m p e r a t u r e s
i t i s d e s i r a b l e t o i n c r e a s e
t h e
p r e s s u r e s u f f i c i e n t l y t o
k e e p
t h e
monomers
i n t h e l i q u i d
p h a s e . A c c o r d i n g l y , when
p o l y m e r i z i n g
a t
160
F .
a p r e s s u r e o f about 5 atmos
p h e r e s i s
d e s i r a b l e . Upon
c o m p l e t i o n o f
t h e
r e a c t i o n
t h e
c a t a l y s t
i s
d e s t r o y e d b y
a d d i n g
w a t e r .
T h i s q u e n c h
w a t e r i s
s e p a r a t e d f r o m t h e r e s i n - c o n t a i n i n g h y d r o c a r b o n
s o l u t i o n and t h e r e s i n s o l u t i o n washed
with a
10
7/24/2019 US 2964504 a Steam Cracking of Light Naphtha and Preparation of Resins
3/4
2 , 9 6 4 , 5 0 4
5
a q u e o u s s o l u t i o n
o f
s o d i u m
c a r b o n a t e . The e s i n r a ? i n a t e
o r s t a b i l i z e d naphtha i s n e x t
d i s t i l l e d
f rom
t h e
r e s i n
s o l u t i o n
t o 430 F . a t a t m o s p h e r i c p r e s s u r e a nd t h e
r e
m a i n i n g ? l l
m a t e r i a l
i s ? n a l l y
r e m o v e d
b y
d i s t i l l i n g
t o
5 1 8
F .
a t 3 m m . H g .
The
d e s i r e d h y d r o c a r b o n
r e s i n
c o n s t i t u t e s
t h e
b o t t o m s
f r o m
t h i s
? n a l
d i s t i l l a t i o n . A n y
f r a c t i o n
o f t h e
c r a c k e d
n a p h t h a
t h a t was n o t t r e a t e d
w i t h a l u m i n u m c h l o r i d e m a y b e c l e a n e d
up
and m a d e s e
f u l a s a m o t o r
f u e l
by c o n v e n t i o n a l c l a y t r e a t m e n t o r t h e
l i k e .
The
e n d
p o i n t o f t h e c r a c k e d C5+ c u t u s e d f o r r e s i n
m a n u f a c t u r e
d e p e n d s l a r g e l y
o n
t h e d i o l e ? n s
p r e s e n t
t h e r e i n . For
optimum r e s u l t s
i t
h a s b e e n
f o u n d t h a t t h e
p o l y m e r i z a t i o n f e e d
s h o u l d
c o n t a i n a b o u t 1 0 t o
3 0 ,
p r e f e r a b l y
a b o u t 1 0 t o 20 , o f d i o l e ? n s .
Thus
w he n
t h e amount o f C5-C6 d i o l e ? n s formed i n
t h e
s t e a m c r a c k
i n g s t e p i s l a r g e
a n d
a l l s u c h d i o l e ? n s a r e l e f t
i n
t h e
p o l y
m e r i z a b l e
f r a c t i o n , i t i s
a d v a n t a g e o u s
t o p o l y m e r i z e a
n a p h t h a
c u t
h a v i n g a
c o r r e s p o n d i n g l y
g r e a t e r a m ou n t
o f
n o n - r e a c t i v e
h y d r o c a r b o n s . By
c o n t r a s t ,
i f
t h e
t o t a l
amount
o f
d i o l e ? n s
f o r m e d
i n
s m a l l ,
o r
i f
c y c l o p e n t a
d i e n e s a n d i s o p r e n e a r e removed from t h e c r a c k e d C5+
o u t p r i o r t o p o l y m e r i z a t i o n , t h e p o l y m e r i z a b l e n a p h t h a
o u t s h o u l d have a c o r r e s p o n d i n g l y
lower c o n t e n t
o f
s a t u
r a t e d
h y d r o c a r b o n s . The c o n c e n t r a t i o n o f
d i o l e ? n s
c a n
b e c o n t r o l l e d w i t h i n t h e d e s i r e d
l i m i t s
b y p r o p e r a d j u s t
ment o f t h e e n d
b o i l i n g
p o i n t o f
t h e
n a p h t h a
c u t
t o b e
used f o r r e s i n
m a n u f a c t u r e . T o o low u n s a t u r a t e s con
c e n t r a t i o n l e a d s
t o
h i g h c a t a l y s t
c o n s u m p t i o n
a n d p o o r
r e s i n c o l o r
a s
w e l l
a s r e l a t i v e l y l o w
s o f t e n i n g p o i n t , where
a s t o o h i g h d i o l e ? n
c o n c e n t r a t i o n s l e a d
t o
o t h e r c o m p l i ~
c a t i o n s .
R e f e r r i n g t o t h e s t e a m
c r a c k e d
p r o d u c t o f Ru n 2 a b o v e ,
t h e C 5
f r a c t i o n
f r e e d
o f
c y c l o p e n t a d i e n e s a n d b o i l i n g
b e
tween
5 9
and
1 2 2 F . c o n t a i n e d d i o l e ? n s
i n a
concen
t r a t i o n
o f
a b o u t
2 5 ,
e q u a l
t o
a b o u t 1.6 b a s e d o n
c r a c k i n g
f e e d .
As shown
i n
p o l y m e r i z a t i o n Run 2 o f
T a b l e
I I I
b e l o w ,
t h i s c u t
g a v e a h i g h
q u a l i t y
p e t r o l e u m
r e s i n i n
t h e
p o l y m e r i z a t i o n s t e p , i n
a y i e l d
o f 3 7 b a s e d
on p o l y m e r i z a t i o n
f e e d .
The
h i g h e r b o i l i n g
c r a c k e d
n a p h t h a
f r a c t i o n ( b o i l i n g r a n g e
1 2 2 - 2 4 8
F . ) c o n t a i n e d
a h i g h e r t o t a l
a m o u n t o f
u n s a t u r a t e s ,
2 . 3 on
c r a c k i n g
f e e d ,
b u t
s i n c e
t h i s
f r a c t i o n was a b o u t
s i x t i m e s m o re
v o l u m i n o u s
t h a n
t h e l o w
b o i l i n g f r a c t i o n ,
t h e c o n c e n t r a
t i o n
o f
t h e u n s a t u r a t e s i n t h i s c u t
was q u i t e
l o w , a b o u t
2% d i o l e ? n s a n d 4 . 4
o l e ? n s .
T h i s c u t ,
t h e r e f o r e ,
was
n o t
a
s a t i s f a c t o r y re s i n f e e d . However, s u i t a b l e b l e n d s
o f t h e l o w e r a n d h i g h e r b o i l i n g
c u t s
c o u l d b e
u s e d t o
make t h e
r e s i n ,
p r o v i d e d t h a t t h e
r e s u l t i n g
b l e n d e d C 5
p l u s
c u t c o n t a i n s a t l e a s t 10 d i o l e ? n s .
The i m p o r t a n c e
o f
c h o o s i n g
a
p r o p e r
c u t f o r
t h e
r e s i n
p o l y m e r i z a t i o n
i s shown i n T a b l e I I I .
1 0
1 5
2 0
2 5
30
3 5
40
45
50
3
f r a c t i o n
o b t a i n e d i n c r a c k i n g Run
2
o f T a b l e H n d c o n
t a i n e d l e s s t h a n 7% d i o l e ? n s .
The
f e e d i n
p o l y m e r i z a t i o n No.
3 was a l s o d e r i v e d
f r o m
c r a c k i n g
Ru n
2 b u t
was a c l o s e l y c u t C 5 f r a c t i o n
f r e e d
o f
c y c l o p e n t a d i e n e s
a n d
o f
m a t e r i a l s b o i l i n g a b o v e
1 2 2
F . ;
i t
c o n t a i n e d
a b o u t
2 3
d i o l e ? n s .
The
f e e d
i n p o l y m e r i z a t i o n No.
4
was a C5-C5 f r a c t i o n
f r e e d o f c y c l o p e n t a d i e n e s
a n d
o b t a i n e d
i n
c r a c k i n g
Run
4 o f T a b l e
I I ;
i t
a l s o
c o n t a i n e d w e l l o v e r
10 d i o l e ? n s
p l u s a
s u b s t a n t i a l a m o u n t o f a r o m a t i c s .
P o l y m e r i z a t i o n
Run
1
s h o w s t h e
i m p o r t a n c e o f
s e l e c t
i n g
a p r o p e r l y c u t l i g h t
n a p h t h a a s
a
f e e d
f o r s t e a m c r a c k
i n g . S i n c e
i n
t h i s c a s e
t h e c r a c k i n g f e e d c o n t a i n e d
C 5
h y d r o c a r b o n s , t h e s e t h e n n e c e s s a r i l y
f o r m e d
a
s u b s t a n t i a l
p a r t o f t h e
e v e n t u a l C 5 - p l u s
p o l y m e r i z a t i o n f e e d a n d
r e s u l t e d
i n v e r y low r e s i n y i e l d s a s w e l l
a s a p r o d u c t
o f
very
poor color.
A
c o m p a r i s o n
o f p o l y m e r i z a t i o n Runs
No.
2 and
3
s i m i l a r l y
i l l u s t r a t e s
t h e
i m p o r t a n c e o f t h e
i n v e n t i o n
i n
t e r m s
o f
r e s i n c o l o r
a s w e l l
a s r e s i n
y i e l d , t h e l a t t e r
b e i n g
a l s o
i n d i c a t i v e
o f
a
m u c h
b e t t e r c a t a l y s t
e f ? c i e n c y .
R e s i n
2 , p r e p a r e d from a p o l y m e r i z a t i o n f e e d w h i c h i n
c l u d e d l a r g e
a m o u n t s o f v i r g i n
m a t e r i a l , w a s q u i t e d a r k
i n c o l o r
and
i t s
y i e l d , b a s e d
on p o l y m e r i z a t i o n f e e d ,
was
q u i t e l o w .
By
c o n t r a s t , r e s i n
3
was p r e p a r e d from a
p o l y m e r i z a t i o n f e e d t h a t
had
a n
end
p o i n t l o w e r t h a n
t h e
i n i t i a l b o i l i n g
p o i n t o f t h e c r a c k i n g f e e d a n d w a s
t h e r e f o r e
e s s e n t i a l l y
f r e e o f v i r g i n m a t e r i a l . As a r e s u l t ,
r e s i n 3
h a s
e x c e l l e n t
c o l o r a nd
was
o b t a i n e d i n a v e r y
g o o d
y i e l d ,
i . e . , w i t h a n e x c e l l e n t u t i l i z a t i o n o f
c a t a l y s t .
There a r e
i n d i c a t i o n s t h a t
t h e poor c o l o r
o f
r e s i n 2 i s
due
t o t h e
l a r g e a m o u n t o f c a t a l y s t
u s e d i n r e l a t i o n t o
r e s i n o u s
p r o d u c t
o b t a i n e d a n d t h e
e n s u i n g d i ? i c u l t y o f
r e m o v i n g a l l t h e c a t a l y s t
f r o m
t h e
r e s i n .
P o l y m e r i z a t i o n Run 4
l i k e w i s e
s h o w s t h a t when v i r g i n
m a t e r i a l
i s
l a r g e l y
e x c l u d e d
f r o m
t h e
p o l y m e r i z a t i o n
f e e d , a g o o d y i e l d o f e x c e l l e n t r e s i n i s o b t a i n e d .
H a v i n g d e s c r i b e d t h e g e n e r a l
n a t u r e ,
o p e r a t i o n a n d
a d v a n t a g e s
o f t h e i n v e n t i o n , i t s s c o p e i s p a r t i c u l a r l y
p o i n t e d o u t
i n
t h e a p p e n d e d
c l a i m s .
The c l a i m e d i n v e n t i o n :
1 .
A
r o c e s s
o f
p r e p a r i n g
a
r e s i n - f o r m i n g
f e e d
which
c o m p r i s e s
m i x i n g 6 0
t o
9 0 m o l e
p e r c e n t
o f s t e a m a n d
c o r r e s p o n d i n g l y
1 0
t o 4 0 mole
p e r c e n t o f a l i g h t v i r g i n
n a p h t h a
f r a c t i o n h a v i n g
a
b o i l i n g r a n g e b e t w e e n 1 2 0
a n d 3 3 0 F . a n d
s u b s t a n t i a l l y
f r e e o f l o w e r b o i l i n g
h y d r o
c a r b o n s ,
s a i d f r a c t i o n
c o n t a i n i n g n o t m o re t h a n 5 w t .
p e r c e n t o f
C 5
a n d l o w e r h y d r o c a r b o n s ,
4 0 t o
1 0 0
w t .
p e r c e n t o f C6-C7
p a r a f ? n s ,
0
t o
6 0 w t .
p e r c e n t
o f CFC;
n a p h t h e n e s
a n d
0 t o 1 0
w t .
p e r c e n t o f
C6-C7
a r o m a t i c s ,
p a s s i n g
t h i s
m i x t u r e t h r o u g h
a
steam
c r a c k i n g zone
a t
a
t e m p e r a t u r e
between
1 2 0 0
and
1 5 0 0 F .
and
a p r e s s u r e
TABLE
I I
P r e p a r a t i o n 0 ]
r e s i n s
Pol y me ri z at i on Run
No
_ _ _ _ _ _ 1 2 3
F e e d
t o P o l y m e r i z a t i o n :
T y p e
f C u t _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
- Total
G 5 + _ _ _ Tot al 0 5 + . . .
05
( e x
CPD).
Boiling
R a n g e .
F 59-330 _ 59-330 59-192
Diole?n
Content.
Percent
7/24/2019 US 2964504 a Steam Cracking of Light Naphtha and Preparation of Resins
4/4
2 , 9 6 4 , 5 0 5
7
f r a c t i o n c o n t a i n i n g
a b o u t 1 0 t o
3 0
w e i g h t p e r c e n t
d i
o l e ? n s
a n d b o i l i n g l a r g e l y b e t w e e n 6 0 F . * a n d
1 6 0
F .
2 .
A r o c e s s f o r m a k i n g a h y d r o c a r b o n r e s i n w h i c h
c o m p r i s e s m i x i n g 6 0 t o 9 0 mole
p e r c e n t
, o f : s t e a m a n d
c o r r e s p o n d i n g l y
' 1 0 t o
4 0 m o l e p e r c e n t o f , a
l i g h t
v i r g i n
n a p h t h a
f r a c t i o n
h a v i n g
a b o i l i n g
: r a n g e
b e t w e e n
1 2 0
a n d 2 2 0 F . a n d s u b s t a n t i a l l y f r e e o f l o w e r b o i l i n g h y d r o
c a r b o n s ,
s a i d f r a c t i o n
c o n t a i n i n g , n o t m o r e t h a n
5 w t .
p e r c e n t o f C 5 a n d l o w e r
h y d r o c a r b o n s ,
4 0 t o , 1 0 0
w t .
p e r c e n t o f C 5 - C 7 p a r a ? i n s , 0 t o
' 6 0
w t . ; p . 8 r c e n t . _ o _ f C5-C7
n a p h t h e n e s
a n d
0 t o 1 0 w t . p e r c e n t o f C6-C7 a r o m a t i c s ,
p a s s i n g t h i s m i x t u r e t h r o u g h
a
steam c r a c k i n g zone a t
a
t e m p e r a t u r e between 1350
and
. 1 5 0 0 F . and
a p r e s s u r e
a Q f b e t w e e n
a b o u t 6 t o 2 5 f p . s . i . _ g . _ ,
c o n v e r t i n g
, 3 5
t o
70
w e i g h t p e r c e n t o f s a i d naphtha f r a c t i o n t o C3 a n d l o w e r
h y d r o c a r b o n s i n s a i d c r a c k i n g z o n e ,
h e a t i n g
and
f r a c t i o n
a l l y
d i s t i l l i n g t h e r e s u l t i n g s t e a m c r a c k e d p r o d u c t t o s e g
r e g a t e a p o l y m e r i z a b l e
f r a c t i o n
f r e e o f c y c l o p e n t a d i e n e s
a n d
c o n t a i n i n g a b o u t 1 0 t o
2 0
w e i g h t p e r c e n t o f o t h e r
d i o l e ? n s a n d b o i l i n g b e t w e e n
6 0
and 1 6 0 , F . , , m i x i n g
t h e s e g r e g a t e d
p o l y m e r i z a b l e f r a c t i o n w i t h
1
1 1 0
1 . 5
: w e i g h t
p e r c e n t o f
a l u m i n u m
c h l o r i d e , m a i n t a i n i n g t h e m i x t u r e
i n l i q u i d p h a s e
a t 7 5 , t o
1 1 0 F .
u n t i l
t h e
u n s a t u r a t e s
a r e
p o l y m e r i z e d
t o form
a r e s i n , w a s h i n g o u t
t h e a l u
m i n u m c h l o r i d e f r o m t h e
p o l y m e r i z e d h y d r o c a r b o n s ,
a n d
d i s t i l l i n g
v o l a t i l e
h y d r o c a r b o n s
, f r o m t h e r e s i n p r o d u c t .
_ 3 . A r o c e s s
a c c o r d i n g
t o
c l a i m
v 2
w h e r e i n
: t h e s t e a m
c r a c k e d p o l y m e r i z a b l e
f r a c t i o n
i s
a
C5
f r a c t i o n
b o i l i n g
b e t w e e n
a b o u t
6 0
and
1 2 0 F .
4 .
A
r o c e s s
o f
p r e p a r i n g a r e s i n - f o r m i n g f e e d
which
c o m p r i s e s m i x i n g
, 6 0 t o
9 0 m o l e p e r c e n t of s t e a m and
c o r r e s p o n d i n g l y 1 0
t o
' 4 0
mole
p e r c e n t o f . a l i g h t
v i r g i n
n a p h t h a f r a c t i o n h a v i n g
a b o i l i n g
r a n g e b e t w e e n 1 2 0
and 3 3 0
F . c o n t a i n i n g not m o re t h a n 5 w t . p e r c e n t o f
C 5
a n d
l o w e r h y d r o c a r b o n s , 4 0
t o
1 0 0
W t .
p e r c e n t
o f
C 6
t o
C 7
p a r a ? i n s ,
, 0
t o
6 0
w t .
p e r c e n t
o f
C 8
t o
C 7
naph
t h e n e s ,
a n d
0 t o 1 0 w t .
p e r c e n t
o f C 6 t o C7 a r o m a t i c s ,
p a s s i n g t h i s
m i x t u r e
t h r o u g h
a steam c r a c k i n g zone a t a
t e m p e r a t u r e b e t w e e n 1 2 0 0
a n d 1 5 0 0 F . : a n d
a p r e s s u r e
o f
between
a b o u t 6
t o
2 - 5 p . s . i . g . and
a t
a
r a t e
a l l o w i n g
a r e s i d e n c e t i m e
i n
t h e
r a n g e
o f
about 0 . 1
t o 0 . 5 s e c o n d s
- 5
1 . 0
. 2 0
25
. 3 0
. 4 0
8
, t o c o n v e r t 3 5
t o
70
w t . p e r c e n t o f
t h e n a p h t h a
f e e d t o
Q 3
a n d l i g h t e r
h y d r o c a r b o n s ,
f r a c t i o n a l l y d i s t i l l i n g t h e
, p r o d u c t t o s e g r e g a t e
a
p o l y m e r i z a b l e C 5 a n d CH r a c t i o n
c o n t a i n i n g
a b o u t
1 0 , t o
3 0
w t . p e r c e n t d i o l e ? n s and
b o i l
, i n g i n
t h e
r a n g e
between
a b o u t
6 0 F .
and
1 6 0 F .
S .
A
p r o c e s s f o r
making
a
h y d r o c a r b o n
r e s i n
which
~ c o m p r i s e s m i x i n g 6 0 t o 9 0 mole p e r c e n t o f s t e a m a n d
c o r r e s p o n d i n g l y 1 0
t o
40 mole p e r c e n t o f a l i g h t v i r g i n
naphtha f r a c t i o n h a v i n g
a
b o i l i n g
r a n g e
b e t w e e n 1 2 0
and
3 3 0
F .
c o n t a i n i n g n o t
m o r e
t h a n
5 w t .
p e r c e n t o f
C5
a n d
l o w e r h y d r o c a r b o n s ,
4 0 t o
1 0 0
w t .
p e r c e n t o f
C 6
t o C 7 p a r a ? i n s , 0 t o 6 0 w t .
p e r c e n t
o f C6-C7 n a p h t h e n e s ,
and
0 t o
10
w t . p e r c e n t o f
C6
t o O; a r o m a t i c s , p a s s i n g
t h i s
mixture through a
steam
c r a c k i n g
zone
a t
a
te mpe ra
t u r e
b e t w e e n l 3 5 0
a n d
1 5 0 0
F . and
a
p r e s s u r e o ' f ' _ b e
tween about
6
t o
25 psi g . a n d a t a r a t e a l l o w i n g a
r e s
i d e n c e
t i m e
o f about
0 . 1 t o 0 . 5 s e c o n d s t o
c o n v e r t 35
t o
. 7 0
w t .
p e r c e n t o f
t h e n a p h t h a f e e d t o C 3 a n d l i g h t e r
h y d r o c a r b o n s , h e a t i n g a n d f r a c t i o n a l l y d i s t i l l i n g
t h e
s t e a m
c r a c k e d p r o d u c t t o
s e g r e g a t e
a
p o l y m e r i z a b l e
C 5 a n d
C 5 +
f r a c t i o n
f r e e
o f c y c l o p e n t a d i e n e s
a n d
c o n t a i n i n g
a b o u t
1 0
t o
2 0
w t . p e r c e n t o f
o t h e r d i o l e ? n s and b o i l i n g
i n
t h e r a n g e b e t w e e n
a b o u t 6 0 a n d 1 6 0 F . ,
m i x i n g
t h e
s e g r e g a t e d p o l y m e r i z a b l e f r a c t i o n w i t h 1 t o
1 . 5
w t . p e r
c e n t o f
aluminum
c h l o r i d e , m a i n t a i n i n g t h e
m i x t u r e
i n
l i q u i d
phase
a t 7 5
t o
1 1 0
F .
u n t i l t h e u n s a t u r a t e s a r e
p o l y m e r i z e d
t o
form
a
r e s i n ,
w a s h i n g
o u t
t h e aluminum
c h l o r i d e f r o m t h e p o l y m e r i z e d h y d r o c a r b o n s ,
a n d
d i s t i l
l i n g v o l a t i l e
h y d r o c a r b o n s f r o m t h e
r e s i n p r o d u c t .
R e f e r e n c e s C i t e d i n t h e ? l e o f t h i s p a t e n t
UNITED STATES PATENTS
2,084,012 Thomas _____________
. _
'June 15,1937
2 , 1 1 5 , 5 6 4
Thomas
t a 1
__________
__ Apr . 2 6 , 1938
2 ,271,636 F roli ch
_________________ Fe b.
3 , ,
19 4 2
2,709,695 vWad swor th __________ __ May 3 1 , 1955
2,728,742
'Banes
e t
a l .
__________ __ De c . 2 7 , 1 9 5 5
2 ,734,0 4 6 Nel so n e t
a l .
__________ __
F e b .
7 ,
19 5 6
2,750,3 5 9
Hammer
t a l _________ _
J u ne
1 2 ,
1956
2,779,750 'Fuqua e t
a l . __________
__
J a n . 2 9 ,
1 9 5 7
