Ursprünge der Katalytischen Reformierung und Alkylierungstechnologien

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Ursprung der Alkylierungstechnologie: Im Zweiten Weltkrieg wurde eine große Menge an Flugkraftstoff mit hohem Oktanwert benötigt. Viele große Ölkonzerne forschen und entwickeln neue Verfahren zur Herstellung von Benzin mit hohem Oktanzahl. 　　Im Jahr 1935 wurde die Alkylierungstechnik entwickelt. Fünf Ölunternehmen – British-Iranian Oil Company, Humble Oil & Refining Company (ein Tochterunternehmen von Standard Oil of New Jersey), Shell Development Company der American Shell, Standard Oil of Indiana Development Company sowie Texas Company – entwickelten fast zur gleichen Zeit in ihren jeweiligen Laboren die Alkylierungstechnologie. 　　Die sogenannte Alkylierung ist eine chemische Reaktion, bei der Alkylgruppen an organische Verbindungen e-~lA angefügt werden. Unter dem Einfluss einer bestimmten Säure reagieren Olefine (hauptsächlich Buten) sowie Isokohlenwasserstoffe (hauptsächlich Isobutan), wodurch Industrieisooctan entsteht, das als Zusatzstoff für Benzin mit hohem Oktanzahlwert verwendet wird. Fünf Unternehmen schlossen sich zusammen, um gemeinsam zu entwickeln und es zu industrialisieren. 　　Bis November 1939 verfügten die USA bereits über 6 kommerzielle Anlagen zur Alkylierung mit Schwefelsäure, die täglich 560 Kubikmeter alkyliertes Öl erzeugen konnten. Außerdem werden derzeit 8 weitere Anlagen gebaut, mit einer Produktionskapazität von 14.300 Kubikmetern pro Tag. Sie verwenden Schwefelsäure als Katalysator. 　　Die Global Oil Products Company und die Phillips Petroleum Company haben ein Alkylierungsverfahren entwickelt, bei dem Fluorsäure als Katalysator verwendet wird. Die erste kommerziell genutzte Anlage zur Alkylierung mit Fluorwasserstoffsäure wurde in Bogalusa im Bundesstaat Texas errichtet. Sie ging am Weihnachtstag des Jahres 1942 in Betrieb und konnte täglich 310 Kubikmeter des Produkts herstellen. 　　Ende der 1930er und Anfang der 1940er Jahre entstand eine Isomerisierungsverfahren, bei dem Butan in Isobutan umgewandelt wurde. Isobutan wird auch zur Anreicherung von Flugbenzin verwendet, um seinen Oktanzahlwert zu erhöhen. Global Oil Company, Shell Petroleum Company of the USA und Phillips Petroleum Company spielten eine wichtige Rolle. Sie bauten vor Beginn des Zweiten Weltkriegs die ersten Isomerisierungsanlagen. Das Ausgangsmaterial ist Butangas, der Katalysator ist Aluminiumchlorid – manchmal wird auch Antimontrichlorid hinzugefügt. Die Reaktion findet in Gegenwart von Chlorwasserstoff statt, wodurch Isobutan entsteht. Die Temperatur und der Druck bei der Reaktion sind mittel. Aber die Konversionsrate ist sehr hoch. 　　Während des Zweiten Weltkriegs waren in den Vereinigten Staaten 40 Isomerisierungsanlagen in Betrieb. 　　Später wurden verschiedene Verbesserungen an diesem Isomerisierungsverfahren vorgenommen. Das Produkt wurde auf Isopentan, Isohexan und Isooktan erweitert; alle können als Mischstoffe für Flugkraftstoff verwendet werden. Ursprung der Katalytischen Reformierungstechnologie Gleichzeitig arbeiteten die Techniker von Global Oil Products an der Forschung und Entwicklung dieser Technologie. Am 29. März 1949 veröffentlichte das Unternehmen eine Methode zur Herstellung hochwertiger Benzinqualitäten durch Cycloadditions-Hydrogenisierung unter Verwendung von Katalysatoren. Damit wurde ein neuer Weg zur Erhöhung des Oktanzahls des Benzins eröffnet. 　　Der Schlüssel zur neuen Technologie ist die Suche nach einem effizienten Katalysator. Nach jahrelanger Arbeit entwickelten sie einen Platinkatalysator. Am 28. Oktober 1949 wurde in der Raffinerie „Old Holland“ in Muskegon, Bundesstaat Michigan, USA, die weltweit erste Platin-Rehydrierungsanlage in Betrieb genommen. Die anfängliche Verarbeitungskapazität betrug 238,5 Kubikmeter pro Tag. Dieses System war nach 10 Jahren immer noch in Betrieb, wobei die Verarbeitungsmenge auf 477 Kubikmeter pro Tag gestiegen war. 　　Jeder versucht auch, nachzudenken und Lösungen zu finden. Die Global Oil Products Company stellte 1951 einen weiteren Platinkatalysator vor, und Ende 1953 wurde eine weitere Anlage in Betrieb genommen. 　　Im Jahr 1955 kamen zwei neue Verfahren der katalytischen Reformierung auf den Markt. Eine Methode ist die Hudley-Katalyse-Reformierung, die unter mäßigen Bedingungen betrieben wird und es ermöglicht, Aromaten aus dem Produkt zurückzugewinnen. Eine weitere Methode ist die Rex-Reformierungsmethode der Global Oil Products Company, bei der die Platinreformierung mit der Extraktion von Aromaten kombiniert wird. In den 1960er Jahren wurden verschiedene Katalysatoren entwickelt. 　　Die Global Oil Products Company entwickelte Ende der 1960er Jahre den Platin-Reformierungsprozess zu einem kontinuierlich regenerativen katalytischen Reformierungsverfahren. Im Jahr 1971 wurde die erste Anlage in Betrieb genommen – sie umfasste einen vertikalen Wärmetauscher, einen Ofen im Kastenformat sowie einen Reaktor mit vertikalem Schornstein. Diese Technologie sorgt für eine höhere Betriebsrate des Reaktions- und Regenerierungssystems sowie für einen höheren Oktanwert des Produkts.