AT118621B

AT118621B - Verfahren zur Überführung von schweren Kohlenwasserstoffölen in leichter flüchtige durch thermische Zersetzung unter Druck.

Info

Publication number: AT118621B
Authority: AT
Original assignee: Frederick Lamplough; Ratoczyn Extended Oilfields Lt
Priority date: 1925-06-23
Filing date: 1926-05-27
Publication date: 1930-07-25

Description

Verfahren zur Überführung von schweren Kohlenwasserstoffölen in leichter flüchtige durch thermische Zersetzung unter Druck.

Vorliegende Erfindung bezweckt die Herstellung von Kohlenwasserstoffen mit niedrigem Siedepunkt aus höheren Siedepunkt besitzenden Kohlenwasserstoffen.

Das Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass dem 01 ein unter normalen Bedingungen fester aromatischer Kohlenwasserstoff, wie z. B. Naphthalin, beigemengt und es unter hohem Druck einer hohen Temperatur ausgesetzt wird, so dass sich niedrigen Siedepunkt besitzende Kohlenwasserstoffe bilden. Ausser Naphthalin können auch andere aromatische Kohlenwasserstoffe wie z. B. Anthrazen und Derivate der genannten Stoffe verwendet werden, die imstande sind, Wasserstoff anzulagern unter Bildung unbeständiger aber gesättigter Körper.

Bei der Behandlung der Mittelole"aus der Destillation von Petroleum, hat es sich gezeigt, dass der geeignetste Druck zwischen 40 und 70 kg pro Quadratzentimeter und die geeignetste Temperatur 300-400 0 C beträgt, jedoch ist auch eine Temperatur bis zu 600 0 C und ein Druck von 100 Atmosphären oder mehr zulässig. Werden niedrigere Temperaturen oder Drücke als oben angebegen verwendet, so wird die Ausbeute an Koh'enwasserstoffen mit niedrigem Siedepunkt unwirtschaftlich.

Vorteilhaft ist der Druck höher als der Druck der Öldämpfe bei der verwendeten Temperatur.

Auf diese Weise kann die Bildung unerwünschter, das Endprodukt verunreinigender Verbindungen, die bei Anwendung einer zu hohen Temperatur die Folge wären, vermieden werden.

Nach der Wärmebehandlung wird zweckmässig der Kohlenwasserstoff auf eine derartige Temperatur abgekühlt, dass der schwerere Teil der Kohlenwasserstoffe im flüssigen Zustand verbleibt, während der leichtere Teil nach Verminderung des Druckes verdampft, worauf der Druck aufgehoben und die leichteren Kohlenwasserstoffe abgetrennt werden.

Bei richtiger Regelung der Temperatur und des Druckes enthalten die aus der Wärmebehandlung sieh ergebenden Produkte eine beträchtliche Menge von Kohlenwasserstoffen, die genügend flüehtig sind, um als Betriebsstoff (Benzin) für Motoren Verwendung zu finden.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, so zu verfahren, dass das Öl für einige Zeit (beispielsweise 5-20 Minuten) in der Heizkammer in Ruhe bleibt, wobei diese Zeitdauer genügt, um die gewünschte Umwandlung durchzuführen. Das Öl wird aus der, ungehinderten Abzug gewährleistenden Kammer, zeitweise entfernt, wobei die Reaktionsprodukte (fest, flüssig und flüchtig) gemeinsam austreten. Bei einem Druck von 20-30 kg pro Quadratzentimeter dauert die Behandlung einige Stunden.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Kohlenwasserstoffe unter Hitze und Druck bei Gegenwart verschiedener Substanzen, wie nitrierter Kohlenwasserstoffe z. B. von Nitrobenzol oder Kampfer, zu
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aromatische Kohlenwasserstoff als Wasserstoffüberträger wirkt, es soll vielmehr nach dem bekannten Verfahren insbesondere durch den Zusatz sauerstoffabgebender Substanzen, wie Nitrobenzol, der Kohlenwasserstoff besser brennbar gemacht werden.

Das Verfahren kann mit der in der Zeichnung sehematiseh in teilweisem Schnitt dargestellten Einrichtung ausgeführt werden.

Dort bezeichnet 10 ein Gefäss, welchem das zu behandelnde Öl mittels eines Rohres 11 zugefÜhrt wird, Aus diesem Gefäss wird das Öl mittels einer Pumpe 12 gesaugt und letztere befördert es in eine Heizschlange. Die Puppe 12 besitzt vorzugsweise einen veränderlichen Hub, d. h. der Hub der Pumpe kann während deren Tätigkeit durch Einstellung der Teile geändert werden.

Die Heizschlange- 1, 3, 14 setzt sich aus zwei Teilen zusammen, nämlich aus einer aus Stahlrohr gebildeten inneren Rohrschlange 1.) von kleinerem Durchmesser, die nach abwärts läuft, dann umgebogen ist und zurück nach aufwärts sich erstreckt, so dass der Einlass, sowie der Auslass oberhalb der Rohrschlange liegen, und ferner aus einem äusseren Rohr 14, welches an das Auslassende des Rohres 13 angeschlossen ist und grösseren Durchmesser als letzteres besitzt, um ein Verstopfen durch die Kohlenzersetzungsprodukte zu verhindern.

Die Rohrschlangen 13und 14sind zueinander konzentrisch und in einem über der Feuerung 16 vorgesehenen Gehäuse 15 angeordnet. Geeignete Instrumente zum Anzeigen der Temperatur und des Druckes (nicht veranschaulicht) sind vorgesehen. Das Auslassende der Rohrschlange 14ist an eine Külrohrschlange 17 angeschlossen, die in einer Wasserkammer 18 liegt. Das Kühlwasser tritt bei 19 in die Kammer 18 und verlässt diese bei 20. Statt Kühlwasser für diesen Zweck zu verwenden, kann das Öl auch um die Kühlrohrschlange 17 zirkulieren, ehe es in die Rohrschlange 13 eintritt, wodurch eine gewisse Menge an Wärme erspart wird.

An das Austrittsende der Kühlrohrschlange. 17 ist ein Druckauslassventil 21 angeschlossen, aus dem die Produkte des Verfahrens mittels des Rohres 22 einer Fraktioniervorriehtung zugeführt werden. Letztere ist nicht dargestellt, ist jedoch von bekannter Konstruktion und in ihr wird der erzeugte Motorenbrennstoff von dem verbleibenden Teil an schweren Kohlenwasserstoffen und von dem Kohlenniederschlag abgetrennt. Die aus der Abseheidungsvorrichtung wiedergewonnenen schweren Kohlenwasserstoffe werden durch das Rohr 23 wieder dem Gefäss 10 zugeführt.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende : Zuerst wird das Gefäss 10 mit Öl gefüllt und in dieses eine geringe Menge (z. B. 0-4%) eines geeigneten aromatischen Kohlenwasserstoffes (beispielsweise Naphthalin) eingebracht, der sich im Öl auflöst. Die Pumpe 12 saugt Öl aus dem Gefäss 10 und liefert dieses in die Rohrschlange 13 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit, die bei Verwendung einer Pumpe mit veränderlichem Hub den Erfordernissen angepasst werden kann. In der Rohrschlange 13 wird. das Öl auf die gewünschte Temperatur erwärmt und in der Rohrschlange 14 auf dieser Temperatur erhalten.

Der Druck steigt allmählich während der Ölbelieferung durch die Pumpe 12 bis das Druckauslass- ventil 21 einem derartigen Druck ausgesetzt ist, dass sich eine Menge des Öles mit den erzeugten leichteren Kohlenwasserstoffen und mit irgendwelchen gebildeten permanenten Gasen aus dem Rohre 22 in die Fraktioniervorriehtung entleert.

Durch Regelung der Durchflussgeschwindigkeit des Kühlmittels durch die Kammer 18 kann das 01 bei einer derartigen Temperatur entleert werden, dass die gewünschten leichteren Kohlenwasserstoffe sofort verdampfen, während die schwereren Kohlenwasserstoffe im flüssigen Zustand verbleiben.

Sobald der Druck auf ein genügendes Mass verringert wurde, bleibt das Druekauslassventil 21 über einen längeren Zeitraum geschlossen, während dessen das Öl der Behandlung unterworfen ist und in der Rohrschlange 13, 14 im Ruhezustand verbleibt. Hierauf steigt wieder der Druck genügend, um das Ventil in Tätigkeit zu setzen und es tritt wieder eine Partie behandeltes Öl durch 22 aus.

Hiebei genügt die Ausflussgeschwindigkeit, um zu bewirken, dass in der Kühlschlange 17 abgeschiedene Kohle mit der Flüssigkeit weggeführt wird. Die Aufnahmsfähigkeit der Kühlschlange 17 ist einstellbar, so dass sie ungefähr die Ölmenge aufnimmt, welche während jeder Betätigungsperiode entleert wird und daher werden Ölmengen regelmässig der Kühlschlange zugeführt, in derselben auf das gewünschte Mass abgekühlt und hierauf entleert.

Claims

PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Überführung von schweren Kohlenwasserstoffen in leichter flüchtige durch thermische Zersetzung unter Druck, dadurch gekennzeichnet, dass dem zu verarbeitenden Öl eine geringe Menge eines unter normalen Bedingungen festen, aromatischen Kohlenwasserstoffes, wie z. B. Naphthalin, zugesetzt wird, um eine gleichzeitige Hydrierung der ungesättigten Spaltstücke zu bewirken.