[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur hydrierenden Verarbeitung stark verunreinigter
Kohlenwasserstoffe, insbesondere unter Verwendung von festen Teilchen als Schutzkatalysator
und Adsorbens mit dem Ziel der Gewinnung hochwertiger Schmierstoffe, Lösungsmittel
und Brennstoffe. Die eingesetzten Kohlenwasserstoffe können beliebige kohlenstoffhaltige
Abfallströme, Erdölprodukte, Kohlenwasserstofföle natürlichen oder künstlichen Ursprungs,
beliebige, aus Biomasse abgeleitete flüssige Öle, wie zum Beispiel Pyrolyseöl, das
nicht destillierbare Komponenten enthält, sein. Typischerweise enthalten die verunreinigten
Kohlenwasserstofffraktionen Feststoffe, wie zum Beispiel Metall- und Heteroatomverbindungen,
des Phosphors, Arsens, Nickels, Vanadiums, Eisens, Bleis u. a., aber auch Siliziumdioxid,
das z. B. in Teersanden vorhanden ist. Es gibt eine breite Palette an wieder verwertbaren
verunreinigten Ölen, wie Hydraulikflüssigkeiten, Wärmeträgermedien, Motorschmierstoffe
und Schneidöle, die wieder verwertbar sein könnten. Pyrolyseöl entsteht bei der schnellen
Erhitzung von Materialien in Sauerstoffumgebung, wobei sich Kohlenwasserstoffe enthaltende
Flüssigkeit bilden. Wenn Kunststoffe, wie zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen und
Polystyrol, die aus Olefinmonomeren hergestellt werden, durch Pyrolyse depolymerisiert
werden, entstehen aliphatische Kohlenwasserstoffe, die Feststoffe, wie zum Beispiel
Additivmetalle und fein verteilten Staub enthalten.
[0002] Solche, mit anorganischen Inhaltstoffen und Heteroatomverbindungen verunreinigten,
Kohlenwasserstoffströme sind für Katalysatoren und Ausrüstungen, die bei der hydrierenden
Verarbeitung der Kohlenwasserstoffe eingesetzt werden, nachteilig. Sie verstopfen
das Katalysatorbett und vergiften die Katalysatoren. Daher besteht ein großer Bedarf
an Materialien, die Katalysatorgifte und Schmutz aufnehmen und den Hauptkatalysator
vor diesen schädlichen Stoffen schützen können.
[0003] Aus der
US 7,638,040 und der entsprechenden
DE 10 2008 022 098 A1 ist ein Verfahren zur Gewinnung von Kohlenwasserstoffen aus verunreinigten Kohlenwasserstoffen
für die wirtschaftliche Verwertung zu Schmierstoffen, Lösungsmitteln und Brennstoffen
bekannt. Verunreinigte Kohlenwasserstoffe enthalten nicht destillierbare Komponenten,
wie zum Beispiel wasserstoffarme Kohlenwasserstoffe mit hoher Molekülmasse, Metallverbindungen
und Feststoffe, die beim Einsatz dieser Öle im hydrierenden Verfahren schädlich sind.
Der größte Teil der Verunreinigungen wird abgeschieden, indem die verunreinigten Kohlenwasserstoffe
mit einem Strom von heißem Wasserstoffgas in Kontakt gebracht werden, wobei wenigstens
ein Teil der Kohlenwasserstoffkomponenten aus den verunreinigten Kohlenwasserstoffen
schlagartig verdampft. Die verdampften Kohlenwasserstoffe werden abgezogen und die
verbleibende heiße Flüssigkeit wird in eine Strippereinheit überführt, wo überhitzter
Wasserdampf verwendet wird, um zusätzliche Kohlenwasserstoffe aus der Flüssigkeit
in einem zweiten Dampfstrom abzustrippen. Der zweite Dampfstrom wird gekühlt, um den
Kohlenwasserstoffanteil des Dampfes als Flüssigkeit in einem Heißabscheider zu kondensieren
und den Wasserdampf abzutrennen.
[0004] Die so gewonnenen Flüssigkeitsströme enthalten noch Anteile störender Verunreinigungen.
Sie werden mit dem Wasserstoff aus dem Verdampfungsabscheider vermischt und passieren
einen Reaktor, in dem der größte Teil der für die hydrierende Umwandlung schädlichen
Substanzen an einem Hydrodemetallisierungskatalysator aufgefangen werden sollen. Der
so von schädlichen Kontaminanten abgereicherte Kohlenwasserstoffstrom gelangt anschließend
in einen zweiten Reaktor, in dem er an einem Hydroverarbeitungskatalysator hydrierend
behandelt wird. Der Ablaufstrom wird kondensiert, um ein geeignetes qualitätsgerechtes
Öl zu erhalten. Der zurückbleibende gasförmige Anteil enthält Wasserstoff, der nach
Abtrennung von H
2S und anderen gasförmigen Bestandteilen als Kreislaufgas wieder rückgeführt wird.
[0005] Das oben beschriebene Verfahren soll die gewünschte Demetallisierung des verunreinigten
Kohlenwasserstoffs gestatten und umfasst unter anderem Dehalogenierung, Entschwefelung,
Denitrifikation, Olefinsättigung, Abscheidung organischen Phosphors, organischer Siliziumverbindungen
und die Umwandlung der Sauerstoffverbindungen.
[0006] Die bevorzugte Zusammensetzung des oben beschriebenen Hydrodemetallisierungskatalysators
ist ein anorganisches Oxidmaterial. Poröse oder nichtporöse Katalysatoren können unter
anderem sein: Siliziumdioxid, Tonerde, Titandioxid, Zirkondioxid, Kohlenstoff, Siliziumcarbid,
Siliziumdioxid-Tonerde, Diatomeenerde, Ton, Magnesiumoxid, Aktivkohlenstoffstoff und
Molekularsiebe. Siliziumdioxid-Tonerde ist ein Material, das amorph oder kristallin
sein kann und aus Siliziumdioxid-Struktureinheiten besteht, die jedoch nicht nur ein
physikalisches Gemisch aus Siliziumdioxid und Tonerde darstellen. Ein Gemisch aus
verschiedenen Hydrodemetallisierungs-Katalysatoren kann in Abhängigkeit von der Materialquelle
für den Kohlenwasserstoff-Einsatzstrom verwendet werden. Eine komplexe Kohlenwasserstoff-Einsatzstrom-Mischung
kann ein Gemisch von Katalysatoren aufgrund der Art der abzuscheidenden Metalle und
Feststoffe erfordern. In einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst der Katalysator
ein auf dem anorganischen Oxidmaterial abgeschiedenes Metall. Geeignete auf dem Träger
für Hydrodemetallisierungsaktivität abgeschiedene Metalle in Form von chemischen Verbindungen
dieser Metalle sind unter anderem solche der Gruppen VIB und VIII des Periodensystems
der Elemente, zum Beispiel Chrom (Cr), Molybdän (Mo), Wolfram (W), Eisen (Fe), Ruthenium
(Ru), Osmium (Os), Kobalt (Co), Rhodium (Rh), Iridium (Ir), Nickel (Ni), Palladium
(Pd) und Platin (Pt). Die Menge der aktiven metallischen Komponente ist abhängig von
dem jeweiligen Metall und den physikalischen und chemischen Eigenschaften des jeweiligen
Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterials. Die aus der Gruppe VIB ausgewählten metallischen
Komponenten liegen im Allgemeinen in einer Menge von ein bis 20 Gewichtsprozent des
Katalysators vor, die metallischen Komponenten der Eisengruppe der Gruppe VIII liegen
im Allgemeinen in einer Menge von 0,2 bis zehn Gewichtsprozent des Katalysators vor,
und die Edelmetalle der Gruppe VIII liegen im Allgemeinen in einer Menge von 0,1 bis
fünf Gewichtsprozent des Katalysators vor. Es ist weiterhin vorgesehen, dass der Hydrodemetallisierungskatalysator
wenigstens eine der folgenden Komponenten umfassen kann: Caesium, Francium, Lithium,
Kalium, Rubidium, Natrium, Kupfer, Gold, Silber, Kadmium, Quecksilber und Zink.
[0007] Die bevorzugte Zusammensetzung eines in dem Hydroverarbeitungsreaktor vorhandenen
Hydroverarbeitungskatalysators kann im Allgemeinen als wenigstens ein Metall enthaltend
charakterisiert werden, welches Hydrierungsaktivität aufweist, kombiniert mit einem
geeigneten feuerfesten anorganischen Oxidträgermaterial entweder synthetischen oder
natürlichen Ursprungs.
[0008] Die bekannten Hydrodemetallisierungskatalysatoren erlauben jedoch nur kurze Laufzeiten
einer technischen Anlage von zum Beispiel nur einem Monat, wenn die nichtorganischen
Inhaltstoffe der verunreinigten Öle, wie zum Beispiel Sedimente und Verbindungen des
Phosphors und/oder Arsens, so erheblich hoch sind, dass sie zur schnellen Deaktivierung
des Hydrodemetallisierungskatalysators im ersten Reaktor und des Hydrobehandlungskatalysators
im zweiten Reaktor führen. Die anorganischen Inhaltstoffe lösen schwere Behinderungen
des Anlagenbetriebs aus. Solche schwerwiegenden Nachteile sind:
- Verstopfung des Katalysatorbetts mit anorganischen Sedimenten, die zu einem hohen
Differenzdruck, zum vorzeitigem Abstellen der Anlage und zum Wechsel der Reaktorbefüllungen
führen,
- Vergiftung der Hydrierkatalysatoren durch die anorganischen Inhaltstoffe, wie Phosphor,
Arsen, Blei und weitere Metalle,
- Austreten von anorganischen Produkten, wenn sie die Katalysatorschichten durchlaufen
und Übergang in das Abwasser, das dadurch mit erhöhten Konzentrationen schädlicher
Substanzen kontaminiert wird und nicht auf normalem Wege entsorgt werden kann,
- schließlich Minderung der Produktqualitäten durch das Nachlassen der Katalysatoraktivität
[0009] Zum Abfangen von anorganischen Verunreinigungen aus schwefelhaltigen Kohlenwasserstoffströmen
werden Demetallisierungskatalysatoren als Katalysatorformkörper auf Basis von Aluminiumoxid
oder Alumosilikat als Träger, zum Beispiel nach der
EP 0435310 A, verwendet, die Nickel und/oder Kobalt in Kombination mit Molybdän- oder Wolframverbindungen
enthalten. Die Hydrierkomponenten liegen in der Reaktionsatmosphäre in Form von Ni
3S
2 bzw. Co
9S
8 und MoS
2 bzw. WS
2 vor. Zur Erhöhung der Aufnahme von Schmutz bzw. anorganischen feinen Partikeln wird
das Lückenvolumen durch Profilierung der Katalysatorformlinge vergrößert, zum Beispiel
durch Anwendung eines Ringprofils oder eines dreiarmigen Profils, das um die Längsachse
verdreht ist. Zum Abfangen des Katalysatorgifts Arsen aus arsenorganischen Verbindungen
werden Zusammensetzungen mit einem hohen Nickelgehalt verwendet, um Arsen als NiAs
zu binden. Die Porengrößen der Katalysatoren liegen bei 15 bis 100 nm.
[0010] Ähnliche Zusammensetzungen, spezifische Oberflächen und Porengrößen werden für die
Entfernung von Kontaminanten zum Beispiel in der
WO 2004/101713 und in der
US 6,759,364 genannt. Diese, von den üblichen schwefelfesten Hydroraffinationskatalysatoren abgeleiteten
Hydrierkatalysatoren besitzen spezifische Oberflächen von über 10 m
2/g, meistens zwischen 150 und 300 m
2/g, sind daher zu engporig, um große Mengen an anorganischem Material in ihrem Innern
einzusammeln. Sie nehmen auch relativ wenig Phosphor aus flüchtigen Phosphorverbindungen
auf.
[0011] Beim Einsatz solcher Katalysatoren zur hydrierenden Verarbeitung von Ölen, die hohe
Mengen an organischen Phosphorverbindungen und organisch gebundenen Metallen enthalten,
werden diese nicht ausreichend lange vor dem eigentlichen Hydrierkatalysator zurückgehalten.
Der Hydrierkatalysator wird schnell vergiftet, deaktiviert und erzielt keine ausreichend
langen Laufzeiten. Der Wechsel der teuren Katalysatorfüllungen ist schon nach relativ
kurzer Zeit fällig.
[0012] Aus der
US 7,638,455 B2 und der entsprechenden
DE 10 2007 011 471 ist eine Katalysatorkombination zur hydrierenden Verarbeitung von verunreinigten
Kohlenwasserstoffölen bekannt, bei der in der ersten Reaktionszone ein Katalysator
zur Hydrodemetallisierung eingesetzt wird, der eine bimodale Porenverteilung aufweist.
Er enthält Poren mit einem Durchmesser von 3 bis 10 nm mit einem Porenvolumen von
0,25 bis 0,35 cm
3/g und zusätzlich Poren mit einem Durchmesser von 1000 bis 10000 nm = 1,0 bis 10 µm
= 0,001 bis 0,01 mm mit einem Porenvolumen von 0,25 bis 0,35 cm
3/g. Auch dieser Katalysator kann nicht die erheblich hohen Mengen an Metallen und
Phosphor aufnehmen, da die zur Aufnahme der anorganischen Verbindungen zur Verfügung
stehenden Porendurchmesser und das Porenvolumen nicht groß genug sind und einige Reaktanden
aus den hydrierten Kohlenwasserstoffströmen, wie Phosphorverbindungen, nicht ausreichende
mit der chemischen Zusammensetzung der Katalysatormasse reagieren können.
[0013] EP 0260826 A beschreibt Katalysatoren oder Vorläufer dafür aus einem Keramikkörper mit Schaumstruktur.
Die Katalysatoren sind für verschiedene Zwecke geeignet und enthalten unter anderem
Aluminiumoxid und ein Alkalioxid. Zusätzlich kann das Material noch Hydriermetallverbindungen
enthalten. Die beschriebenen Katalysatoren sind aber nicht für die Aufnahme von Schmutz
und Katalysatorgiften geeignet und nicht dafür vorgesehen.
[0014] Aus der
DE 101 34 524 A1 sind Katalysatorträger auf Aluminiumoxid-/Silikatbasis bekannt, die im Makro- und
Mikrobereich eine gerichtete, durchgängige Porenstruktur aufweisen. Dieses Verfahren
besteht im Wesentlichen darin, dass schlickerförmige Massen auf Aluminiumoxid-/Silikatbasis
unter Verwendung von üblichen Modifizierungsmitteln, Bindemitteln und Thixotropiermitteln
bei Temperaturen unter 100 °C und pH-Werten von 7 bis 12 mit Metallpasten oder -pulvern
aufgeschäumt werden. Das aufgeschäumte keramische Material wird anschließend getrocknet
und bei Temperaturen von 900 bis 1800 °C gebrannt. Das beschriebene Material hat jedoch
für die Umwandlung von organischen Heteroatomverbindungen und die Fixierung der entstehenden
Verbindungen keine Wirksamkeit, so dass die Katalysatorgifte weiterhin in das Bett
des Hydrierkatalysators gelangen.
[0015] Aus der
WO 99/03561 A1 ist zur Aufnahme von festen partikelförmigen Fremdkörpern aus kontaminierten Kohlenwasserstoffströmen
in einer Hydroraffinieranlage die Anwendung einer Schicht supermakroporösen Keramikmaterials,
unter anderem auf Basis von Siliziumdioxid-Aluminiumoxid, bekannt. Dieses Keramikmaterial
kann auch eine Beschichtung aus porösem Aluminiumoxid und einem Metall aus der Gruppe
VIB oder VIII enthalten.
[0016] Diese Materialien sind vorrangig dazu geeignet, in großen Poren feste, anorganische
Verbindungen aufzusammeln, zum Beispiel anorganische Si-haltige Sedimente, Partikel
aus Zinkphosphat oder Zinkphosphid, nicht dagegen größere Mengen an Phosphor aus flüchtigen
phosphororganischen Verbindungen oder Phosphorwasserstoffverbindungen. Des Weiteren
können sie nicht gelöste metallorganische Verbindungen umwandeln und dann aufnehmen.
Die letzteren gehen durch das Wächterbett aus poröser Keramik und erniedrigen weiterhin
die Wirksamkeit der danach angeordneten Hydrierkatalysatoren. Die Anordnung einer
solchen Schutzschicht verlängert zwar die Laufzeit einer Katalysatorfüllung, aber
eine mittlere Laufzeit von zum Beispiel drei Monaten ist technisch nicht optimal.
[0017] EP 0412862 A1 beschreibt ein auf Nickel basierendes Absorbens zur Entfernung von Phosphor und Arsen
aus flüssigen Kohlenwasserstofffraktionen. Dies betrifft eine Masse zur Aufnahme von
Phosphor, die aus 40 bis 97 Masse-% eines porösen Trägers besteht, der wiederum 40
bis 98,5 Masse-% Aluminiumoxid und 1,5 bis 60 % Oxide des Mg, Ca, Sr, Ba, Mn, Fe,
Co, Ni, Cu und Zn im Aluminiumoxid gelöst enthält, sowie, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung,
3 bis 40 Masse-% Nickeloxid, welches durch Austausch oder durch Abscheidung auf dem
Träger gebracht und nicht in Aluminat umgewandelt wird. Die Massen werden im Allgemeinen
bei 600 °C bzw. zwischen 750 und 800 °C thermisch aktiviert. Danach werden sie zur
Behandlung von vorzugsweise flüssigen Kohlenwasserstofffraktionen bei Temperaturen
zwischen 110 und 280°C und 1 bis 100 bar in Wasserstoffatmosphäre eingesetzt. Die
nach dem
EP 0412862 hergestellten Absorptionsmassen sind in der Lage, aus einem Kohlenwasserstoffstrom,
der zum Beispiel 500 ppb Phosphor in Form von Trimethylphosphin und 500 ppm Schwefel
in Form von schwefelorganischen Verbindungen enthält, den Phosphorgehalt bis auf <
100 ppb über 500 Stunden lang abzusenken. In Gegenwart höherer Schwefelmengen und
bei längeren Laufzeiten verliert dieser Katalysator jedoch seine Aktivität und kann
nur noch wenig Phosphor aufnehmen, da das Nickel zu Nickelsulfid und Nickelarsenid
umgewandelt wird und dann für die hydrierende Umwandlung der phosphororganischen Verbindungen
keine stabile schwefelfeste Hydrierkomponente mehr darstellt.
[0018] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Verarbeitung von insbesondere stark
mit anorganischen Bestandteilen verunreinigten Kohlenwasserstoffen die anorganischen
Inhaltstoffe katalytisch besser als bisher bekannt umzuwandeln und gleichzeitig die
Aufnahme der anorganischen Verbindungen zu gewährleisten. Durch das neue Schutzmaterial
sollen Schmutzteilchen und Katalysatorgifte herausfiltriert, chemisch umgesetzt und
wirksam fixiert werden, sodass der Hydrierkatalysator besser geschützt wird. Daraus
ergeben sich deutliche Vorteile für den Hydrierprozess und die Verlängerung der Laufzeiten
von Katalysatorbefüllungen.
[0019] Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß Katalysatoren und Adsorbentien in
Form von festen Teilchen zur hydrierenden Verarbeitung von stark mit anorganischen
Bestandteilen verunreinigten Kohlenwasserstoffen in Festbettreaktoren zum Abscheiden
von Sedimenten und Katalysatorgiften eingesetzt. Dabei wird der verunreinigte Kohlenwasserstoff
über ein Bett von Teilchen aus einer Kombination von Adsorbens und Katalysator geleitet
wird, die aus supermakroporösem Alkalialumosilikat bestehen und optional mit Hydrierkomponenten
beladen sind.
[0020] Geeignete Katalysatoren sind z. B. in der gleichzeitig eingereichten EP-Patentanmeldung
der Euro Support Catalyst Group B.V., Amersfoort, NL mit dem Titel "Katalytisch aktives
Material für die Hydrierungsbehandlung von Kohlenwasserstoffen" beschrieben.
[0021] Das in Hydrierreaktoren angeordnete Bett kann erfindungsgemäß aus einer Schicht aus
Alkalialumosilikat und einer nachfolgend angeordneten Schicht aus hydriermetallbeladenem
Alkalialumosilikat angeordnet sein. Es ist auch möglich, das gesamte Bett mit einem
hydriermetallbeladenem Alkalialumosilikat zu belegen.
[0022] Im erfindungsgemäß eingesetzten Alkalialumosilikat kann das Verhältnis von SiO
2 zu Al
2O
3 5 : 95 bis 80 20, ausgedrückt in Masse-%, betragen. Als Alkalibestandteile des Alumosilikats
eignen sich Verbindungen von Elementen der 1. Hauptgruppe des Periodensystems der
Elemente, wie Li
2O, Na
2O, K
2O, Rb
2O und/oder Cs
2O. Vorzugsweise enthält das Alkalialumosilikat 1 bis 30 Masse-% Na
2O und/oder K
2O.
[0023] Das erfindungsgemäß eingesetzte Alkalialumosilikat enthält 0 bis 10 Masse-% eines
Elements der VI. Nebengruppe des PSE und/oder 0 bis 10 Masse-% der VIII. Gruppe des
PSE. Das Alkalialumosilikat enthält als Elemente der VIII. Gruppe des PSE 0,0 bis
10 Masse-% Eisen, Nickel und/oder KobGebraucht und als Elemente der VI. Nebengruppe
des PSE und 0,0 bis 10 Masse-% Molybdän und/oder Wolfram.
[0024] Das erfindungsgemäß eingesetzte Alkalialumosilikat kann in Teilchen von 3 bis 50
mm Durchmesser von beliebiger Form angewendet werden. Es weist ein Porenvolumen von
0,6 bis 1,5 cm
3/g auf, das vorwiegend in Poren mit Durchmessern von 0,01 bis 3,0 mm vorliegt. Seine
spezifische Oberfläche liegt unter 10 m
2/g.
[0025] Das Alkalialumosilikat wird beispielsweise hergestellt, indem ein Schlicker aus Aluminiumoxiden
und Silikaten durch Vermischen der pulverförmigen Komponenten mit Wasser und Hilfsmitteln
zur Stabilisierung erzeugt und Luft unter Ausbildung von feinen blasenförmigen Hohlräumen
eingerührt wird, die Masse in Formen gegossen, langsam getrocknet, um das Wasser zu
entfernen, wobei das durchgehende Porensystem von großen Poren gebildet wird, und
bei Temperaturen zwischen 900 und 1800 °C unter Bildung von Mullit kalziniert wird.
Die Herstellung solcher als Schaumkeramik bekannter Materialien ist bekannt.
[0026] Das so hergestellte supermakroporöse Alumosilikat wird anschließend mit der Alikalimetallverbindung
imprägniert und thermisch nachbehandelt, Man kann aber auch eine Alkaliverbindung
in den Schlicker einbringen, so dass die angestrebte Konzentration der Alkaliverbindungen
schon erreicht wird.
[0027] Das erfindungsgemäß verwendete Alkalialumosilikat kann mit Hydriermetallverbindungen
beladen werden, vorzugsweise mit Elementen der VI. Nebengruppe und/oder VIII. Gruppe
des Periodensystems der Elemente, wobei der Gehalt an Hydriermetallen bis etwa 20
Masse-%, vorteilhafterweise bis 10 Masse-%, betragen kann. Beispielsweise wendet man
schwefelfeste Kombinationen der Hydriermetalle Molybdän und/oder Wolfram und Eisen,
Kobalt oder Nickel an. Zur Einbringung dieser Hydriermetalle, z. B. durch Imprägnierung
der festen Trägerteilchen mit Lösungen von Salzen der Hydriermetalle, können bekannte
Verfahren angewendet werden.
[0028] Die Art der Beladung der festen, teilchenförmigen Kombination aus Katalysator und
Absorptionsmittel mit Verbindungen von Elementen der I. Hauptgruppe sowie der VI.
Nebengruppe und/oder VIII. Gruppe des PSE in Zusammensetzung und Konzentrationen kann
in Abhängigkeit von den anorganischen Inhaltstoffen des eingesetzten, verunreinigten
Kohlenwasserstofföls variiert werden.
[0029] Das erfindungsgemäß eingesetzte Alkalialumosilikat wird, wenn es die Hydriermetalle
der VI. Nebengruppe und/oder VIII. Gruppe des Periodischen Systems der Elemente enthält,
vor dem Einsatz nach bekannten Methoden sulfidiert, z. B. durch Behandlung mit einem
Gemisch aus Wasserstoff und Schwefelwasserstoff oder durch Imprägnierung mit schwefelorganischen
Verbindungen. Es kann aber auch in situ sulfidiert werden, indem Schwefelverbindungen
in Wasserstoffatmosphäre angeboten werden. Es kann aber auch sofort eingesetzt werden;
bei hohem H
2S-Partialdruck werden die Verbindungen von Metallen der VI. und/oder VIII. Nebengruppe
des Periodensystems in Sulfide umgewandelt. Danach liegen die Metalle in Form ihrer
Sulfide vor, die in den entsprechenden Kombinationen schwefelfeste Hydrierkatalysatoren
darstellen.
[0030] Die Reaktionsbedingungen im anzuwendenden, verbesserten Verfahren sind z.B. übliche
Bedingungen, wie:
- Gesamtdruck: 5 bis 200 bar
- H2-Gehalt des KLG: 50 bis 90 Vol.-%
- Durchsatz: 3 bis 8 m3 pro kg Katalysator in der 3. Zone
- Temperaturen: 300 bis 560 °C, vorzugsweise 300 bis 360 °C
[0031] Ein besonderer Vorteil der verwendeten Alkalialuminat-Schaumkeramik besteht darin,
dass sie große Poren und ein hohen Porenvolumen aufweist, durch das die Transportreaktionen
ins Innere der Teilchen überhaupt nicht limitiert sind. So werden auch große Moleküle
und agglomerierte, feine anorganische Stäube bis ins Innere der einzelnen Teilchen
gespült und aus dem Kohlenwasserstrom heraus filtriert. Im Gegensatz zu den üblichen
Demetallisierungskatalysatoren bestehen daher keine Restriktionen durch die Anwendung
größerer Teilchen von Abmessungen mehrerer Zentimeter. Das sich in der Schüttung ergebende
Lückenvolumen kann darüber hinaus nach Sättigung der Poren mit Schmutzpartikeln weiter
für den Transport des Öls und des Wasserstoffs im Reaktor genutzt werden und wird
zum Ende der Betriebsperiode mit weiteren Schmutzpartikeln aufgefüllt. Somit wird
auch die frühzeitige Entwicklung von störenden Differenzdrücken über die Anlage vermieden.
[0032] In einer bevorzugten Ausführungsform wird als verunreinigtes Kohlenwasserstofföl
ein verbrauchtes Motorenöl verwendet, und in der ersten Zone des Betts der erfindungsgemäß
angewendeten Kombination werden vorzugsweise Zinkphosphat und Zinkphosphid abgeschieden
und in der zweiten Zone vorzugsweise flüchtige Phosphorwasserstoffverbindungen und
phosphororganische Verbindungen an Alkalialumosilikat umgesetzt und der Phosphor vom
Alkalialumosilikat chemisch gebunden. Dabei kann in der ersten Zone auch das supermakroporöse
Alkalialumosilikat ohne Hydriermetallbeladung angewendet werden, während in der zweiten
Reaktionszone das Alkalialumosilikat mit Hydriermetallbeladung angewendet wird. Es
kann aber auch ein einziges Bett aus hydriermetallbeladnenem Alkalialumosilikat angewendet
werden.
[0033] Das verbrauchte Motorenöl enthält 1 bis 3 Masse-% Zinkdialkyldithiophosphat sowie
weitere Additive, wie Kalziumsulfonat. Während des Gebrauchs nimmt das Motorenöl weitere
Metallverbindungen des Bleis, Eisens, Chroms, Kupfers auf. Das im Motoröl enthaltene
Additiv Zinkdialkyldithiophosphat bzw, dessen phosphorhaltige Zersetzungsprodukte
gelangt wenigstens z. T. mit den verdampfbaren Kohlenwasserstoffen in die Reaktoreinheiten
(Ablagerungs- und Reaktionszonen) und wird in der ersten Zone als anorganische Verbindung
sofort abgeschieden. In der zweiten Reaktionszone werden die flüchtigen phosphororganischen
Zersetzungsprodukte des Zinkdialkyldithiophosphats, hydrierend umgewandelt. Dabei
entstehende Verbindungen, wie Phosphorsäure und Phosphorwasserstoff, werden an der
Kombination aus Katalysator und Absorptionsmittel, bestehend aus makroporösem Alkalialumosilikat,
chemisch gebunden. Des Weiteren enthält das Öl metallorganische Verbindungen, zum
Beispiel des Zinks, Eisens, Chroms, Kupfers und Arsens. Diese stellen unterschiedlich
stark wirkende Gifte für die Hydrierkatalysatoren dar. Sie werden ebenfalls an der
erfindungsgemäßen Kombination aus Katalysator und Absorptionsmittel, bestehend aus
makroporösem Alkalialumosilikat, zersetzt. Anschließend werden sie in die chemische
Struktur des Alkalialumosilikats eingebaut oder lagern sich als nach ihrer hydrierenden
Zersetzung unter der Einwirkung von H
2S und Phosphorverbindungen als Sulfide, Phosphide und Phosphate im Innern der großen
Kanäle ab. Auf der inneren Oberfläche der großen Poren übertragen die aufgebrachten
Verbindungen von Elementen der VI. Nebengruppe und der VIII. Gruppe des PSE ihre Hydrierwirkung
auch über die während des Prozesses abgelagerten anorganischen Metallverbindungen
weiterhin auf die hydrierend zersetzbaren Kohlenwasserstoff-Heteroatomverbindungen,
so dass die Umwandlung in den durch ihre Größe gut zugänglichen Poren noch länger
ablaufen kann. Sobald die großen Poren mit Ablagerungen aufgefüllt sind, kann sich
noch Schmutz im Lückenvolumen der Katalysatorschüttungen ablagern, bis die Durchgängigkeit
durch das Katalysatorbett zu zu starker Differenzdruckerhöhung führt. Phosphor wird
in erster Linie vom Alkalialumosilikat gebunden; zusätzlich kann Phosphor auch von
den bei der Herstellung aufgebrachten Hydriermetallen und von den während des Prozesses
eingelagerten Metallen, wie Zink, Eisen, Nickel, Kupfer, gebunden werden.
[0034] In Abhängigkeit vom Charakter der anorganischen Inhaltstoffe der verunreinigten Öle
kann man zur Verlängerung der Laufzeiten die Länge der Zonen entsprechend verändern.
Bei Gegenwart von mehr Verunreinigungen mit Sedimentcharakter ist die erste Zone zu
verlängern, während bei Gegenwart von erst durch die Hydrierung zersetzbarer metallorganischer
Verbindungen, die als Katalysatorgifte wirken können und gebunden werden müssen, bevor
sie den Hydrierkatalysator erreichen, die zweite Zone verlängert werden muss.
[0035] Chlor, das in Form organischer Chlorverbindungen im Kohlenwasserstrom vorhanden ist,
wird nur in minimaler Menge in der 2. Reaktionszone aufgenommen. Damit wird dieses
Element entweder erst am Hydrierkatalysator in der 3. Zone zersetzt oder es passiert
als Chlorwasserstoff die zweite Zone und die 3. Zone und wird nach dem Waschen überwiegend
als HCl mit dem Waschwasser abgeschieden. Das Alkalialumosilikat belastet sich demnach
nicht in unvorteilhafter Weise mit großen Mengen an chemisch gebundenem Chlor.
[0036] Das Alkalialuminat kann auch ohne Beladung mit Verbindungen von Elementen der VI.
Nebengruppe und VIII. Gruppe des PSE eingesetzt werden. Aus dem Kohlenwasserstoffstrom
aus verbrauchtem Motorenöl werden dann noch großen Mengen an Phosphorverbindungen
aufgenommen. Die in den großen Poren des Alkalialumosilikats abgelagerten Metalle,
wie zum Beispiel Zink, Nickel und Vanadium als Sulfide und Phosphide, können auch
katalytisch aktiv werden und die weitere Hydrierung von metallorganischen Verbindungen
bewirken. Die Hydrierwirkung wird auch nicht durch die Gegenwart von aufgenommenem
Arsen oder Blei vollkommen unterdrückt, sondern die auf der inneren Oberfläche beim
Herstellungsprozess aufgebrachten Hydriermetalle übertragen ihre wasserstoffaktivierende
Wirkung auch weiterhin auf die durchströmenden Moleküle.
[0037] Phosphor und Arsen werden offensichtlich bei den angewendeten Alkalialumosilikaten
nicht an den Hydriermetallen, wie Nickel, fixiert, sondern in weit größerer Menge
im alumosilikatischen Körper. Über den Mechanismus der Aufnahme können noch keine
Aussagen getroffen werden. Da Arsen von der Alkalialumosilikat-Schaumkeramik auch
dann aufgenommen werden kann, wenn sie mit nur geringen Hydriermetallgehalten kombiniert
ist, entsteht ein zusätzlicher Vorteil durch die Vermeidung hoher Mengen an teuren
Schwermetallverbindungen im verwendeten Schutzkatalysator.
Beispiele
Beispiel 1:
[0038] Vergleichsbeispiel nach dem Stand der Technik
- Bett 1: unbeladene, kommerziell verfügbare Alumosilikat-Schaumkeramik
- Bett 2: handelsüblicher Demetallisierungskatalysator
- Bett 3: handelsüblicher, leistungsfähiger, hydrierender Ni-Mo-Katalysator
[0039] Die Betten sind jeweils etwa gleich groß.
[0040] Rohstoff vor Bett 1: Aus verbrauchtem Motorenöl durch thermische Zersetzung und Destillation
gewonnene Ölfraktion mit hohem Gehalt an anorganischen Anteilen:
[0041] Eigenschaften der Ölfraktion:
- Dichte (bei 15°C): 850 bis 900 kg/m3
- Siedebereich: 100 bis 550°C
- Metallgehalt: 2 bis10 mg/kg
- Phosphorgehalt: 10 bis 50 mg/kg
- Schwefelgehalt: 0,2 - 0,8 Masse-%
- Wassergehalt: < 15 Masse-%
[0042] Betriebsbedingungen:
- Gesamtdruck: 40 bis 100 bar
- H2-Gehalt: 50 bis 90 Volumen-%
- Temperaturen: 300°C bis 500°C
- Durchsatz: 0,4 bis 1,0 Vol./ Vol.* h, bezogen auf alle drei Betten
[0043] Produkte nach Bett 2:
Metallgehalt: < 0,5 mg/kg (kleiner Nachweisgrenze)
Phosphorgehalt: < 0,5 mg/kg (kleiner Nachweisgrenze)
[0044] Die eingesetzten Kohlenwasserstofföle können aufgrund unterschiedlicher Herkunft
in ihren Eigenschaften stark schwanken. In Abhängigkeit von der Zusammensetzung der
Öle und der Laufzeit müssen die Reaktionsbedingungen häufig geändert werden, um konstante
Produktqualitäten zu erzielen.
[0045] Das Bett 1 mit der unbeladenen Schaumkeramik nimmt im Wesentlichen nur die Sedimente,
wie Zinkphosphatteilchen, und wenig zusätzlichen Phosphor auf. Bett 2 mit dem konventionellen
Hydrodemetallisierungskatalysator wird relativ schnell durch flüchtige Phosphorverbindungen
und metallorganische Verbindungen gesättigt. Daraufhin deaktiviert der kommerzielle
Hydrierkatalysator und liefert Hydrierprodukte, die nicht mehr standardgerecht sind.
Außerdem erscheinen im Abwasser störende Produkte, in erster Linie Phosphorverbindungen,
die eine normale Entsorgung nicht mehr zulassen. Die Laufzeit für die Katalysatorbefüllungen
ist unbefriedigend und beträgt nur drei Monate bei einem Durchsatz von 2500 t Öl pro
Kubikmeter Katalysator.
Beispiel 2:
[0046] Bei gleicher Anordnung der Betten wie in Beispiel 1 wurden in das Bett 2, das den
gemäß Beispiel 1 konventionellen Hydrodemetallisierungskatalysator enthielt, Versuchsproben
von jeweils einem Liter aus Vergleichsmaterialien und erfindungsgemäßen Alkalialumosilikaten
eingebaut. Diese Proben wurden wie der gesamte Demetallisierungskatalysator während
der gesamten Laufzeit des Katalysators vom Kohlenwasserstofföl durchströmt und nach
Beendigung des Betriebslaufs mit dem Demetallisierungskatalysator ausgebaut und mittels
Röntgenfluoreszenzanalyse untersucht.
[0047] Zur Herstellung der Proben aus Alkalialumosilikat wurde eine kommerziell verfügbare
Schaumkeramik mit folgenden Eigenschaften durch Alkali- und Hydrierkomponentenbeladung
modifiziert.
[0048] Eigenschaften der kommerziell verfügbaren, alkaliarmen Schaumkeramik:
Zusammensetzung in Masse-%, bezogen auf wasserfreie Substanz siehe Tabelle 1, Probe
1, frisch
| Form |
Quader mit Kantenlängen 2 x 2 x 5 cm |
| Zugängliches Porenvolumen |
0,9 cm3/g |
| Porendurchmesserverteilung |
100 bis 300 µm |
20 % des Porenvolumens |
| |
300 bis 800 µm |
50 % des Porenvolumens |
| |
800 bis 2000 µm |
30 % des Porenvolumens |
| Teilchendichte |
0,75 g/cm3 |
| Ladungsdichte |
440 kg/m3 |
| Spezifische Oberfläche |
1 m2/g |
[0049] Folgende Proben wurden auf der Grundlage der oben genannten Schaumkeramik hergestellt
und in das 2. Bett der Hydrieranlage eingebaut:
- A) Unbehandelte, kommerziell verfügbare, alkaliarme Schaumkeramik mit oben genannter
Zusammensetzung
- B) Kommerziell verfügbare, alkaliarme Alumosilikat-Schaumkeramik mit 3 % NiO + 9 %
MoO3 beladen
- C) Kommerzielle Schaumkeramik, mit 10 % Na2O beladen
- D) Kommerzielle Schaumkeramik, wie oben angegeben, mit 5 % Na2O und 3 % NiO + 9 % MoO3 beladen
[0050] Die Proben A und B sind nicht erfindungsgemäß; die Proben C und D sind zusätzlich
mit Alkali beladen und erfindungsgemäß. Die Analysenergebnisse der vier Proben A bis
D, nach dem Ausbau und nach Absieben des in den Lückenvolumina abgelagerten Staubs,
sind in Tabelle 1 im Vergleich mit der Zusammensetzung der frischen Proben zusammengestellt.
[0051] Es zeigt sich, dass durch die Alkalibeladung der Alumosilikat-Schaumkeramik die Wirksamkeit
des Materials für die Aufnahme von Phosphor wesentlich gesteigert werden kann. Probe
A enthält nur wenig native Alkalioxide. Deren Poren nehmen offensichtlich im Öl nur
fein verteilte, agglomerierte Zink-Phosphorverbindungen adsorptiv auf. Dagegen zeigen
die zusätzlich mit Alkali beladene Alumosilikat-Schaumkeramik C und besonders die
zusätzlich noch mit Hydriermetallverbindungen beladene Alkalialumosilikat-Schaumkeramik
D eine noch wesentlich gesteigerte Aufnahme an Phosphor.
[0052] Offensichtlich wird im Aufarbeitungs- und Hydrierprozess das Schmieröladditiv Zinkdialkyldithiophosphat
zersetzt, wobei Zink mit Phosphor eine anorganische Verbindung bildet, in der Zink
und Phosphor im atomaren Verhältnis von 1: 1 stehen. Zink und Phosphor werden dann
unlöslich im Öl und lagern sich als Zink-Phosphorverbindung, vorwiegend als Zinkphosphat,
im Katalysator ab. Zusätzlich entstehen aber bei der Zersetzung des Additivs weitere
Phosphorverbindungen, die kein Zink enthalten. Die letzteren wurden bisher nicht ausreichend
von den bisher bekannten Demetallisierungskatalysatoren aufgenommen und wandern, nachdem
die Hydrierkatalysatoren mit Phosphor gesättigt sind, mit dem Öl durch den Reaktor
und erscheinen schließlich im Hydrierprodukt. Das Alkalialumosilikat kann jedoch diese
freien Phosphorverbindungen chemisch binden.
[0053] Zusätzlich fungiert das hydriermetallbeladene Alkalialumosilikat noch als Katalysator
zur Zersetzung metallorganischer Verbindungen, z. B. des Bleis, Eisens und Kupfers.
Nach der hydrierenden katalytischen Zersetzung verbleiben diese Metalle als Sulfide
oder Phosphide und werden in den großen Poren der Alkalialumosilikat-Schaumkeramik
fixiert und gesammelt. Weiterhin wird auch zusätzliches Zink als fixierte Verbindung
abgeschieden, das vermutlich ebenfalls vorher noch als metallorganische Verbindung
im Kohlenwasserstofföl vorlag.
[0054] Alle diese anorganischen Substanzen werden durch die Alkalialumosilikat-Materialien
vor dem eigentlichen Hydrierkatalysator aufgesammelt und schützen letzteren vor vorzeitiger
Vergiftung. Damit können die Qualitätskennziffern des Öls über eine wesentlich längere
Zeit erfüllt werden.
Tabelle 1: Zusammensetzung des ausgebauten konventionellen Demetallisierungskatalysators und
der eingebauten Proben gemäß Beispiel 2
| Zusammensetzung in Masse-%, bezogen nur auf anorganische Bestandteile, als Oxide berechnet |
| |
| Bestandteile |
Demetallisierungskatalysator frisch |
Demetalli-sierungskatalysator gebraucht |
Probe A |
Probe A |
Probe B |
Probe B |
Probe C |
Probe C |
Probe D |
Probe D |
| |
frisch |
gebr. |
frisch |
gebr. |
frisch |
gebr. |
frisch |
gebr. |
| SiO2 |
|
|
66,3 |
55.4 |
58,4 |
46,0 |
59,2 |
37,7 |
55 |
25,5 |
| Al2O3 |
|
|
26,9 |
22,1 |
24,0 |
20,5 |
24,0 |
15,3 |
22 |
10,2 |
| Trager-komponente |
82,0 |
70,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| Na2O |
|
0,1 |
1,8 |
1,4 |
1,6 |
1,2 |
11,6 |
7,5 |
5 |
2,6 |
| K20 |
|
|
4,4 |
3,6 |
3,0 |
2,3 |
3,9 |
2,4 |
3,0 |
1,3 |
| CaO |
|
0,2 |
0,3 |
0,2 |
1,0 |
0,1 |
0,2 |
0,6 |
1,0 |
2,2 |
| NiO |
|
|
|
|
3,0 |
2,3 |
|
|
3,1 |
1,3 |
| MoO3 |
|
|
|
|
8,0 |
6,3 |
|
|
9,1 |
4,0 |
| Oxidische Hydrier-komponenten |
18,0 |
15,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
| FeO |
|
0,1 |
0,2 |
|
|
0.3 |
0,5 |
0,7 |
0,5 |
0,8 |
| P2O5 |
|
10,0 |
|
15,0 |
|
16,0 |
0,1 |
32,0 |
|
44,8 |
| ZnO |
|
2,1 |
|
1,5 |
|
2,4 |
|
1,8 |
|
3,2 |
| CuO |
|
|
|
|
|
0,1 |
|
|
|
0,1 |
| PbO |
|
|
|
|
|
1,0 |
|
1,3 |
|
1,6 |
| Cl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Andere |
|
|
|
0,5 |
1,0 |
1,5 |
0,2 |
0,6 |
0,3 |
0,5 |
| Summe |
|
|
100 |
99,8 |
|
100,0 |
99,8 |
100 |
|
|
| Aufnahme von anorganischen Substanzen berechnet als Oxide in g/100 g Kat. |
|
14 |
|
20 |
|
25 |
|
57 |
|
125 |
Beispiel 3
[0055] In diesem Beispiel wird die Aufnahme des besonders stark auf die Hydrierkatalysatoren
vergiftend wirkenden, deren Phosphor ahnlichen Elements Arsen mittels der erfindungsgemäßen,
hydriermetallbeladenen Alkalialumosilikat-Schaumkeramik näher beschrieben.
[0056] Die Ausbauproben aus Beispiel 2 wurden vom Staub durch Absieben befreit. Die Arsengehalte
des ausgebauten Demetalliserungskatalysators, des im Lückenvolumen des Katalysatorbetts
abgelagerten Staubs und der erfindungsgemäßen Alkalialumosilikate C und D wurden exakt
in mg As/kg (ppm), bezogen auf die Ausbaumasse, bestimmt. Dabei wurden die in Tabelle
2 erhaltenen Werte erhalten.
[0057] Das Ergebnis zeigt, dass die erfindungsgemäß angewendetete, hydriermetallbeladene
Alkalialumosilikat-Schaumkeramik D in der Lage ist, fünfmal mehr Arsen aufzunehmen
als ein konventioneller Demetallisierunsgskatalysator, Damit ist bei der erfindungsgemäßen
Verwendung der hydriermetallbeladenen Alkalialumosilikat-Schaumkeramik auch ein wesentlich
besserer Schutz der Hydrierkatalysatoren vor Arsenvergiftung zu erwarten als durch
den Einsatz der üblichen Demetallisierungskatalysatoren.
Tabelle 2: Gehalte an Arsen in mg/kg Original-Ausbaumaterial nach dem Einsatz gemäß
Beispiel 2
| Konventioneller Demetallisierungskatalysator |
115 |
| Schaumkeramik Probe A |
5 |
| Schaumkeramik Probe C |
97 |
| Schaumkeramik Probe D |
581 |
| Staub |
< 17 |
Beispiel 4
[0058] In diesem Beispiel werden die vorteilhaften Ergebnisse des erfindungsgemäßen technischen
Einsatzes von Alkalialumosilikat-Schaumkeramik durch das Abfangen von Verunreinigungen
beschrieben
[0059] In der Anordnung wie in Beispiel 1 beschrieben, wird das Volumen des konventionellen
Demetallisierungskatalysators
- im ersten Experiment jeweils zu gleichen Volumenteilen durch die Materialien C und
D gemäß Beispiel 2 ersetzt; C wird vor D angeordnet
- und in einem zweiten Experiment das gesamte Bett durch das Material D gemäß Beispiel
2 ersetzt.
[0060] Über diese Materialien wird bei beiden Experimenten das Einsatzöl wie in Beispiel
1 durchgesetzt und die Laufzeit ermittelt, bis die Hydrier-Produktqualität nach dem
dritten Bett nicht mehr den Qualitätsanforderungen genügt.
[0061] Während bei der Anordnung gemäß dem Stand der Technik im Beispiel 1 unter Verwendung
des konventionellen Demetallisierungskatalysators nur eine Laufzeit von drei Monaten
und ein Durchsatz von 2500 t Öl pro m
3 Katalysator erreicht werden, wird im ersten Experiment des Beispiels 4 eine Laufzeit
von etwa 5 Monaten und ein Durchsatz von 4200 t Öl pro m
3 Katalysator erzielt. Im zweiten Experiment von Beispiel 4 wird eine Laufzeit von
etwa acht Monaten und ein Durchsatz von 6700 t Öl pro m
3 Katalysator erreicht. Damit wird eine deutliche Verlängerung der Laufzeit und des
Durchsatzes durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Alkalialumosilikat-Schaumkeramik
im Bett 2 erzielt.
Beispiel 5
[0062] In einem weiteren Experiment wird die unbeladene, kommerziell verfügbare Alumosilikat-Schaumkeramik
in Bett 1 gegen eine mit 10 Masse-% Na
2O-beladene weitporige Schaumkeramik ausgetauscht und das gesamte Bett 2 mit dem Material
D befüllt. Durch die weiterhin verbesserte Aufnahme des Phosphors wird die Laufzeit
der Füllung auf ein Jahr bei einem Durchsatz von 9000 t Öl pro m
3 Katalysator verlängert. Damit wird eine kommerziell ökonomisch lange Standzeit der
Katalysatoren im Vergleich mit sonst üblichen Hydrieranlagen mit Festbettreaktoren
erzielt.
1. Verfahren zum Abscheiden von Sedimenten und Katalysatorgiften aus insbesondere mit
anorganischen Bestandteilen verunreinigten Kohlenwasserstoffen durch hydrierende Verarbeitung
der verunreinigten Kohlenwasserstoffe in einem Festbettreaktor, wobei
der Festbettreaktor als Hauptkomponenten Al2O3, SiO2 und Elemente der 1. Hauptgruppe des Periodensystems aufweist und optional mit Hydrierkomponenten
beladen ist, und
der verunreinigte Kohlenwasserstoff über ein Bett von festen Teilchen aus einer Kombination
von Adsorbens und Katalysator geleitet wird, das supermakroporöses Alkalialumosilikat
mit Poren von 0,01 bis 3 mm Durchmesser enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem Bett in einer ersten Zone ein Alkalialumosilikat
und in einer zweiten Zone ein mit einer Hydrierkomponente beladenes Alkalialumosilikat
eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das gesamte Bett Teilchen aus Alkalialumosilikat,
das mit einer Hydrierkomponente beladen ist, enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Masse-Verhältnis von SiO2 zu Al2O3 im Alkalialumosilikat 5 : 95 bis 80 : 20 beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei als Alkalibestandteile des Alumosilikats
Verbindungen von Elementen der 1. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente, wie
Li2O, Na2O, K2O, Rb2O und/oder Cs2O, verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Alkalialumosilikat 0,1 bis 30
Masse-% Na2O und/oder K2O enthält.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Alkalialumosilikat 0 bis 10
Masse-% eines Elements der VI. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente und/oder
0 bis 10 Masse-% der VIII. Gruppe des Periodensystems der Elemente enthält.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Alkalialumosilikat als Elemente
der VI. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente 0,0 bis 10 Masse-% Molybdän und/oder
Wolfram und als Elemente der VIII. Gruppe des Periodensystems der Elemente 0,0 bis
10 Masse-% Eisen, Nickel und/oder Kobalt enthält.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Alkalialumosilikat in Teilchen
von 3 bis 50 mm Durchmesser von beliebiger Form angewendet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Alkalialumosilikat ein Porenvolumen
von 0,6 bis 1,5 cm3/g besitzt, das vorwiegend in Poren mit Durchmessern von 0,01 bis 3,0 mm vorliegt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Alkalialumosilikat eine spezifische
Oberfläche von unter 10 m2/g besitzt
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei aus einem stark verunreinigten
Kohlenwasserstofföl in einer ersten Zone vorzugsweise feinteilige Sedimente an dem
Alkalialumosilikat abgeschieden werden und in einer zweiten Zone vorzugsweise metallorganische
Verbindungen durch chemische Reaktion an einem hydriermetallbeladenem Alkalialumosilikat
umgesetzt und die Metalle in Form von chemischen Verbindungen vom Alkalialumosilikat
festgehalten werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei aus einem verbrauchten Motorenöl
in einer ersten Zone vorzugsweise Zinkphosphat und Zinkphosphid abgeschieden werden
und in einer zweiten Zone vorzugsweise flüchtige Phosphorwasserstoffverbindungen und
phosphororganische Verbindungen durch chemische Reaktion an einem Alkalialumosilikat
umgesetzt werden und der Phosphor vom Alkalialumosilikat chemisch gebunden wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei in einer zweiten Zone vorzugsweise
arsenorganische Verbindungen durch chemische Reaktion an einem hydriermetallbeladenem
Alkalialumosilikat umgesetzt werden und Arsen vom Alkalialumosilikat chemisch gebunden
wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Alkalialumosilikat in der zweiten
Zone neben Phosphor weitere Elemente, wie As, Fe, Cr, Cu, Pb, Zn, nach der hydrierenden
Zersetzung der jeweiligen metallorganischen Verbindungen in großen Poren in Form von
fixierten chemischen Verbindungen aufnimmt.