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Verfahren zur Herstellung von Mineralöldestillaten unter vermindertem Druck.
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üblen Geruch zu verleihen.
Bei durch Schwefel-und Säurebestandteile ganz besonders verunreinigten Rohstoffen empfiehlt es sich, diese vor der Destillation mit basischen Stoffen, wie Alkalilauge u. dgl., in Agitatoren in an und für sich bekannter Weise durchzuführen und erst dann der Destillation zu unterwerfen.
Zur Erzielung der günstigsten Resultate ist es ferner zweckdienlich, durch zusätzliche Massnahmen zur Verhütung jeglicher Oxidationsmöglichkeit der heissen Dämpfe, insbesondere durch Verschweissen der Nähte und Anschlussstellen der Destillationsblase, des Partialkondensators und der die heissen Dampf und Kondensate führenden Leitungen für den sorgfältigsten Anschluss von Sauerstoff zu sorgen.
Es empfiehlt sieh ferner in der Leitung der aus dem Scheider in dampfförmigem Zustand abge- . saugten leichteren Anteile einen etwas niedrigeren absoluten Druck aufrechtzuerhalten als im Kühler und im Sammelbehälter des schweren reinen Kondensates, wodurch die Geruchlosigkeit des schweren
Kondensates mit erhöhter Sicherheit gewährleistet wird.
Eine zur Ausführung des neuen Verfahrens geeignete Anlage ist in Fig. 1 in Seitenansicht und in Fig. 2 im Grundriss dargestellt. Fig. 3 zeigt eine Anlage für die Destillation unter Zuhilfenahme von
Wasserdampf.
Die zweckmässig mit Innenversteifungen versehene waagrechte Destillierblase 10 ist mit mehreren in gleichen Abständen angeordneten Öldampfabzugsrohren 12 versehen, die in möglichster Nähe des
Kesselscheitels nach abwärts geneigt sind, um den Rückfluss in den Kessel soweit als möglich zu vermindern.
Die Öldampfabzugsrohre 12 sind mit je einer Kühlschlange 13 verbunden, die in das gemeinsame Sammel- rohr 15 münden. Jedes Dampfrohr 12 steht mit einem Scheider in Verbindung, der beim dargestellten
Ausführungsbeispiel als Steigrohr 16 ausgebildet ist. Die oberen Enden der Steigrohre münden in das gemeinsame waagrechte Sammelrohr 17, welches mittels fünf U-förmig geführter Leitungen 18 und 19 mit den entsprechenden in das Sammelrohr 22 mündenden Kühlschlangen 20 und 21 verbunden ist.
Kürzehalber wird der aus den Steigröhren 16 und Leitungsröhren 18, 19, 20 und 21 bestehende
Teil der Anlage in der Folge als"Trennungsgruppe"bezeichnet. Desgleichen sollen die Leitungen 12 und
16 als Vorkühlzone"bezeichnet werden.
Der Kesselscheitel und die Öldampfleitung 12 ist mit Wärmeschutz 23 versehen, um die Dämpfe möglichst ohne Kondensation bis zu einem Punkte zu führen, von wo das Kondensat nicht mehr in die
Blase zurückfliessen kann.
Die Steigrohre 16, der Sammler 17 und gegebenenfalls die Steigrohre der Leitungen 18, 19 sind ebenfalls isoliert ; die Bekleidung dieser Teile kann den Witterung-und Betriebsverhältnissen bzw. dem jeweilig erwünschten Grade der Kondensation entsprechend geändert werden.
Aus dem Sammler 15 führt die Leitung 24 das schwere Kondensat in die Behälter 25, 26, 27 oder 28.
Im senkrechten Teil der Leitung 24 befindet sich eine Schaubüchse 29.
Der das Riechdestillat empfangende Sammler 22 ist mit dem Behälter 31 durch die Leitung 30 verbunden, in welche die Schaubüchse 32 eingeschaltet ist.
Die die Anlage unter dem gewünschten niedrigen Druck haltende Vakuumpumpe 37 ist mittels der Hauptvakuumleitung 39, 40 unmittelbar mit dem Riechdestillatbehälter 31 verbunden. Aus der Haupt- vakuumleitung 39,40 zweigen mit Ventilen versehene Leitungen 41, 42, 43, 44 zu den einzelnen Schwer- kondensatbehältern 25, 26,27, 28 ab.
Alle Nähte und Anschlussverbindungen der Anlage sind zweckmässig durch Verschweissung voll- kommen luftdicht vereinigt. Insbesondere ist dies bei allen jenen Teilen der Anlage unbedingt erforderlich, die heisse Dämpfe oder Flüssigkeiten enthalten.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der Anlage ist mit der Dampfleitung a zur Einführung von Dampf in die Destillierblase, ferner mit dem kräftigen Kühler 14'in der Trennungsgruppe ausgestattet.
Zweckmässig wird der Behälter 31'der Riechdestillate ebenfalls gekühlt, z. B. durch die Kühlschlange c.
1m folgenden wird als Ausführungsbeispiel die Verarbeitung eines Arkansasrohöles von 140 Bé mit einem Sehwefelgehalt von 3 % und darüber geschildert. Dieses Rohöl enthält weder Benzin noch Leichtöl, das erste Destillat ist ein Gasöl von ungefähr 290 Bé. Falls das Rohöl mehr als Y2% Feuchtig- keit enthält, so muss vor der Verarbeitung eine Entwässerung auf bekannte Art erfolgen.
Die Blase 10 wird zu 80 % des Fassungsraumes mit dem Rohöl gefüllt und auf eine Temperatur erwärmt, die nur um einige Grade niedriger ist als der vorher bereits festgestellte Anfangssiedepunkt
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das Gasölkondensat in den Behälter 25 geführt wird. In diesem Behälter ist der Druck etwas höher als im Kessel 10 und im Leichtkondensatbehä, lter 31. Zweckmässig wird während der ersten Hälfte der Gas-
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sprechend anwärmen zu können. Im späteren Verlaufe der Gasöldestillation verringert sich der Druckunterschied und sinkt am Ende der Gasöldestillation bis auf 1 mm. Während der Gasöldestillation sammelt sich im Riechdestillatbehälter 31 ein Destillat von äusserst üblem Geruche und stark phosphoreszierendem Blaustich.
Schon ganz geringfügige Mengen dieses Riechdestillates können beträchtliche Mengen reinen Öles unbeständig und missfarbig machen. Dieses Riechdestillat besteht zwar zu überwiegendem Teile aus Gasöl, enthält aber einen sehr beträchtlichen Anteil der im Rohöle enthaltenen schädlichen Substanzen, deren Ausscheidung bezweckt wird. Diese schädlichen Substanzen haben einen niedrigeren Siedepunkt als die in der Blase mit ihnen gleichzeitig verdampften Anteile des Rohöles, so dass sie im Scheider 16, im Sammler 17 und im steigenden Teile der Rohre 18 und 19 nicht kondensieren, sondern in Dampfform abgesaugt werden, wobei aber gleichzeitig auch ein Teil der reinen Öldämpfe in Dampf-oder Kondensatform mitgerissen wird.
Dieser Anteil ist während dem ersten Teil der Gasöldestillation verhältnismässig gross, wird aber fortlaufend geringer. Das während der Gasöldestillation abgesonderte Riechdestillat beträgt insgesamt 5-6 % der Blasenfüllung. Im normalen Betriebe sind die ansteigenden Teile der Trennungsgruppe so heiss, dass das Kondensat nur knapp unter den Siedepunkt gekühlt wird, so dass nicht nur die Kondensation, sondern auch die Adsortion der schädlichen niedrigsiedenden Bestandteile möglichst vermieden wird.
Es sei bemerkt, dass bei richtiger Führung des Betriebes, insbesondere wenn der Druck in der Blase 10 und in der Trennungsgruppe niedriger ist als in dem jeweilig benutzten Sammelbehälter 25,
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Schwerkondensatleitung 24 nebelfrei ist. Der gewünschte Druckunterschied kann durch entsprechendes Einstellen der Ventile der Vakuumleitungen erzielt werden.
Sobald eine durch den Probenehmer 241 entnommene Probe des Reindestillates die gewünschte Grenze des Flammpunktes, z. B. 160 anzeigt, wird der Strom des nunmehr anfallenden Schmierölkondensats in einen der folgenden Sammelbehälter 26, 27, 28 umgelenkt. Da während der Gasöldestil- lation der überwiegende Teil der schädlichen Bestandteile aus dem Rohöl bereits ausgetrieben worden ist, kann nunmehr der Druckunterschied zwischen dem Sammelbehälter einerseits und der Trennungsgruppe anderseits von 4-5 mm auf z. B. 1 mm erniedrigt werden. Zu diesem Behufe wird das entsprechende Ventil 411, 421 oder 431 der Vakuumleitung mehr oder weniger geöffnet.
Das Schmierölkondensat kann entweder ungeteilt im Sammelbehälter 26 oder aber auf Fraktionen geteilt in den einzelnen Sammelbehältern getrennt aufgefangen werden. Der Druck wird zweckmässig fortlaufend verringert, z. B. von dem zu Beginn der Schmieröldestillation herrschenden Druck von 4-6 mm bis auf 3-1'5 mm gegen Schluss der Destillation. Die Menge des während der Schmieröldestillation durch die Trennungsgruppe abgesonderten Riechdestillates ist zumeist gering und beträgt gewöhnlich 0'5-1 % des in die Blase gefüllten Rohöles. Dieses Riechdestillat ist weniger übelriechend als das während der
Gasölfraktion gesammelte, so dass es von diesem gesondert gesammelt werden kann.
Im ersten Abschnitt der Sehmieröldestillation zeigen die zeitweilig entnommenen Proben ein Steigen des Flammpunktes ; sobald jene Blasentemperatur erreicht wird, bei welcher ein Kracken einsetzt, bleibt der Flammpunkt eine Zeitlang beständig, um nach einer Zeit zu sinken. Am zweckmässigsten
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unmittelbar durch den Behälter 28 und das weite Rohr 24 voll entfaltet wird ; hiebei werden nur mehr nahezu ausschliesslich fixe Gase durch die Trennungsgruppe entweichen.
Die Destillation kann so lange fortgesetzt werden, bis noch ein marktfähiges Produkt erzielt wird.
Allenfalls ist der letzte Anteil des Kondensats infolge der Krackprodukte weniger rein als die vorhergehenden Schmierölfraktionen.
Der Blasenrüekstand ist je nach dem Grade des Abtreiben harter oder weicher Asphalt oder "Flux-Ol". Alle diese Produkte sind gut verwertbar.
Das im Sammelbehälter 25 als erste Kondensatfraktion gewonnene Gasöl ist als Fertigprodukt unmittelbar verkäuflich.
Die in den Behältern 26 und 27 aufgefangenen Schmierölfraktiollen sind zwar auch unmittelbar verwendbar, sie enthalten aber noch eine geringe Menge organischer Säuren, die zweckmässig entfernt werden, wenn die Öle vollkommen beständig, gut riechen und rein sein müssen. Die im Behälter 28 aufgefangene schwerste Fraktion enthält ebenfalls organische Säuren und ausserdem eine nicht unbeträchtliche Menge Knackprodukte. Auch diese müssen entfernt werden, um das Öl vollkommen rein zu erhalten.
Zu diesem Behufe wird der Inhalt der Behälter 26,27 und 28 entweder vereinigt oder gesondert einer neuerlichen Destillation unterworfern. Die gesonderte Destillation der einzelnen Fraktionen ist im allgemeinen vorzuziehen.
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Um aus den neuerdings'zu destillierenden Fraktionen die Säuren und sonstige unliebsame Verein- reinigungen zu entfemen bzw. zu binden, werden die Öle mit einem Neutralisiermittel, z. B. Lösungen von Atzkalk, Ätznatron u. dgl., z. B. in einem Agitator auf an sich bekannte Weise behandelt. Im allgemeinen genügen für 100 Liter Schwerdestillat 200-300 g Ätzlauge von 30-40 Bé. Das mit dem Neutralisiermittel gründlich vermengte Öl wird nun in der beschriebenen Anlage neuerdings destilliert, wobei das
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im Behälter 28 aufgefangenen schwersten Kondensate ergeben bei der neuerlichen Destillation ungefähr 10% ihres Gewichtes an verhältnismässig leichtem Öl, welches offenbar zu beträchtlichem Teile aus Knackprodukten besteht.
Die bei der Redestillation der neutralisierten Kondensate aus 26, 27 und 28 verbleibenden Rückstände können gesondert gesammelt neuerlich destilliert werden, wobei sie noch 80-90% brauchbares Schmieröl ergeben.
Die durch das Verfahren erzeugten Edelschmieröle zeigen in den einzelnen Fraktionen ausserordentlich hohe Einheitlichkeit der Eigenschaften der leichtesten und schwersten Anteile, haben bei der gleichen Viskosität um 10-300 höhere Flammpunkte als die besten, selbst gemäss dem Verfahren des amerikanischen Patentes 1, 448. 709 erzeugten Schmieröle und sind vollkommen beständig und geruchlos oder reinriechend. Ihre Farbe ist rein gelblich und so blaustichfrei, wie sie bisher nur durch Filtrieren erzielt werden konnte. Während aber die bisherigen filtrierten Öle nicht dauernd reinfarbig bleiben, sondern mit der Zeit blaustichig werden, sind die erfindungsgemässen Produkte auch in dieser Hinsicht vollkommen beständig.
Im vorhergehenden Beispiele waren zur Erzeugung der Edelschmieröle aus dem ganz minderwertigen Rohmaterial zwei Vakuumdestillationen notwendig. In vielen Fällen ist es aber wohl möglich, die Neutralisiermittel unmittelbar dem zu verarbeitenden Rohmaterial zuzusetzen und dieses unmittelbar und nur einmal zu destillieren. Im geschilderten Falle war diese Arbeitsmethode nicht empfehlenswert, weil das Neutralisiermittel die Qualität des verbleibenden Asphalts beeinträchtigt hätte. Hingegen ist die unmittelbare Neutralisation wohl tunlich bei Ölen, deren Destillationsrückstände z. B. nur als Heizöl verwendet werden sollen.
Im vorigen Beispiele wurde angenommen, dass eine Blasenfüllung für sich gesondert verarbeitet wird. Das Verfahren ist aber auch für kontinuierlichen Betrieb geeignet, in welchem Falle das Ausgangsmaterial nacheinander eine Reihe von Destillierblasen durchströmt, in welchen je eine der gewünschten Fraktionen abgetrieben wird.
Selbstverständlich kann man statt Destillierblasen beliebige andere Verdampfungsapparate, z. B.
Rohrkessel u. dgl., benutzen.
Das Verfahren ist nieht nur zur Verarbeitung von Rohölen, sondern auch von Rückständen und Halbprodukten beliebiger Abstammung geeignet. Selbst aus anderen Betrieben stammende Verkaufsware kann mit Hilfe des Verfahrens wesentlich veredelt werden.
Es ist bemerkenswert, dass bei dem oben beschriebenen Beispiel die bei der ersten Destillation
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sind, wie die besten, sogenannten medizinischen Mineralö'e, obwohl sie gar keiner besonderen Reinigung unterworfen waren und nicht weiss, sondern honiggelb sind. Bisher konnte man geschmacklose Mineralöle nur durch wiederholte umständliche Säurebehandung erzielen, wobei diese bekannten medizinischen Öse bei der Destillation stets Zersetzungsprodukte ergeben. Hellgelbe geschmacklose Mineralöle, die praktisch gar keine Zersetzungsprodukte enthalten, waren bisher vollkommen unbekannt.
Im allgemeinen ermöglicht also die Erfindung die Herstellung von hochwertigen Ölprodukten durch eine einfache Vakuumdestillation.
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weise weniger als 10 MMM Quecksilbersäule, dadurch gekennzeichnet, dass im, Dephlegmator, dessen Kühlflächen wenigstens teilweise auf einer höheren Temperatur gehalten werden als dies unter. sonst gleichen Bedingungen bei einfacher Luftkühlung möglich wäre, den eintretenden Dämpfen nur so viel Wärme entzogen wird, dass die hochsiedenden zur Kondensation gebrachten Öldämpfe bei einer ihrem Taupunkt nahegelegenen Temperatur zum Abfliessen gebracht werden.