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
8/10/2019 PROCESS FOR PRODUCING GASOLINE HAVING LOWER BENZENE CONTENT AND DISTILLATION END POINT
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
8/10/2019 PROCESS FOR PRODUCING GASOLINE HAVING LOWER BENZENE CONTENT AND DISTILLATION END POINT
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
h y d r o c a r b o n s
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
8/10/2019 PROCESS FOR PRODUCING GASOLINE HAVING LOWER BENZENE CONTENT AND DISTILLATION END POINT
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
f r a c t i o n a t i o n
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
u n c o n 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 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
f r a c t i o n a t i o n
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+
h y d r o c a r b o n
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 -
h y d r o c a r b o n s
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
8/10/2019 PROCESS FOR PRODUCING GASOLINE HAVING LOWER BENZENE CONTENT AND DISTILLATION END POINT
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
t r a n s a l k y l a t i o n
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
t h e c o n v e r s i o n
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
t h e c o n v e r s i o n
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
h y d r o c a r b o n
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
h y d r o c a r b o n s
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
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
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 .
8/10/2019 PROCESS FOR PRODUCING GASOLINE HAVING LOWER BENZENE CONTENT AND DISTILLATION END POINT
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
h y d r o c a r b o n
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
s t r e a m c o m p r i s i n g
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
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 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
a l u m i n o s i l i c a t 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 .
8/10/2019 PROCESS FOR PRODUCING GASOLINE HAVING LOWER BENZENE CONTENT AND DISTILLATION END POINT
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
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 .
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
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
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
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 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
t e m p e r a t u r 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
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 .
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
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 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
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 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 +
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 ;
( 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
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
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
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 .
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
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
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
a l u m i n o s i l i c a t 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 .
*
* *
* *