Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Schmieröl aus Petroleum. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren und eine Einrichtung zur Herstellung von Schmieröl aus Petroleum. Unter dein Ausdruck "Petroleum" sollen nicht nur rohes Petroleum, sondern auch Petroleumderivate verstanden werden, die durch Destillation oder in anderer Weise erzeugt weden.
Das Verfahren gemäss der Erfindung be ruht darauf, (lass Petroleum in Gegenwart von Wasserdampf bei genügend niedrigem absolutem Druck destilliert wird, um mit Wasserdampf gemischte Schmieröldämpfe ohne Bildung nennenswerter Beträge ge krachter Produkte zu erzielen, dass die Tem peratur der so erhaltenen Mischung aus Wasser- und Öldämpfen ohne wesentliche Änderung des absoluten Druckes genügend weit herabgemindert wird, um die gewünsch ten Schmieröl-Fraktionen davon abzudestillie- ren,
und dass der nicht kondensierte Teil der Mischung nach einem Raum geleitet wird, in dem ein höherer absoluter Druck herrscht und in welchem der Wasserdampf konden siert wird.
Auf der Zeichnung ist eire Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens schema tisch beispielsweise dargestellt.
Die Einrichtung weist folgende Haupt teile auf: Einen rohrförmigen Vorwärmer 1, eine Blase 2, einen Schmierölkondensator 3, einen Dampfkühler 4, einen Ejektor 5, einen Kondensator G für gekrackte Produkte, einen Schmierölkühler 7, eine Trennvorrichtung 8 und einen )Vasserdampfkondensator 9. Der grössere Teil dieser Vorrichtung soll unter Vakuum arbeiten und ist so ausgebildet, dass er äusserem Druck Widerstand leisten kann.
Der Vorwärmer 1 besitzt eine Rohr schlange 1,0, die in einer in nicht veranschau lichter Weise beheizten Feuerung 11 liegt. Das vorzuwärmende 01 wird durch eine Pumpe 12 in die Rohrschlange 10 hinein geleitet.
und das erhitzte 01 wird durch ein Rohr 13 in die Blase 2 hineingeführt. In dem Rohr 13 ist ein Ventil 14 vorgesehen, um das 01 unter geringem Druck in der Rohrschlange 10 zu halten, zum Zwecke, die Bildung von Dampf und Schaum in dem Vor wärmer zu verhindern und den VQrwärmer 1 von der Blase ? abzusperren. Die Blase 2 besitzt einen rohrförmigen Körper 15 mit einem Dom 16.
Im Boden der Blase \? liegt ein durchbrochenes Wasserdampfrohr 17, durch welches hindurch Wasserdampf in die Ülbeschicküng hineingeblasen werden kann. Das Rohr 17 ist mit einem Ventil 18 a.us- 0erüstet. Die Blase 2 ist über einer h'euerunb 19 angeordnet, die unter Kontrolle eines Ventils 21 durch einen Brenner 20 erhitzt wird.
Um die Blase 2 und den Dorn 16 leeruni liest eine Wärmeisolatiorissehicht 22. C11- dämpfe und Wasserch mpfe werden voll dem Dom 16 durch ein Rohr 23 hindurch in den Schmierölkondensator hineingeleitet.
Der Schmierölkondensator besitzt eine rohrförmige Hülse 24. die an jedem Ende ein Kopfstück 25 aufweist. Zwischen - den liolifstücken 25 befinden sielt 'Rohre 26,
durch welche hindurch mit Hilfe eines Roh- re?7 voll einem Gebläse 28 Luft bedrückt @rird. In dem Rohr 2 7 liegt eine Klappe 29, iini clie Luftströmung durch diesN Rohr iiin- diireli zu regeln.
Der Schmierölkondensa.tor 3 ist ebenfalls mit einem Isoliermantel 30 ver sehen, um Wärmeverluste zii vermeiden.
Das in dem Kondensator kondensierte Schmieröl gelangt durch einen Siphon 31 hindurch in den Schmicrtilkülrler 7, der einen Behälter 32 aufweist. Durch diesen Behälter kann mit Hilfe von Rohren 33 und 34 'Was ser umlaufen.
Der Kühler weist weiter eine Schlanse 35 in dein Behälter 32 arrf, und diese Schlange erstrecl@i- sich durch den Bo den des Behälters 32 liinclurcli und steht mit einem mit einem Ventil 37 a@sse@üste- teil Rohr 36 in Verbinduris. Das Rohr 36 ist finit einer Schmierülpumpe <B>38</B> verbunden.
Unkondensierte Clane oder Dämpfe, die durch den Schmierölkondensator 3 hindurch ,gelangen, werden durch ein Rohr 39 nach ch,ni Dampfkühler 4 geleitet. Letzterer be stellt zum Teil aus einem Behälter 40, durch welchen mit Hilfe voll Rohren 41. und 42 Wasser umlaufen kann. In dem Behälter 40 liegt eine Schlange 43, die durch ein Rohr 44 mit dem Ejektor 5 verbunden ist.
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Der <SEP> Ejeklor <SEP> <B>)</B> <SEP> wird <SEP> voll <SEP> einem <SEP> Rohr <SEP> .15
<tb> durch <SEP> ein <SEP> Ventil <SEP> 11i <SEP> hindurch <SEP> mit <SEP> Wasser dampf <SEP> gespeist. <SEP> Durch <SEP> den <SEP> Ejektor <SEP> werden
<tb> Gas <SEP> und <SEP> Dämpfe <SEP> von <SEP> dem <SEP> Rohr <SEP> 44 <SEP> abgezogen
<tb> und <SEP> unter <SEP> höherem <SEP> Druck <SEP> durch <SEP> ein <SEP> Rohr <SEP> 47
<tb> hindurch <SEP> in <SEP> den <SEP> Kondensator <SEP> (> <SEP> für <SEP> gekrackte
<tb> Produkte <SEP> gedriicl@t.
<tb>
Der <SEP> Kondensator <SEP> 1i <SEP> für <SEP> -ehrackte <SEP> Produkte
<tb> hat <SEP> einen <SEP> Behälter <SEP> 48, <SEP> durch <SEP> welchen <SEP> hin durch <SEP> mit <SEP> Hilfe <SEP> von <SEP> Rohren <SEP> 49 <SEP> und <SEP> 50 <SEP> Was ser <SEP> umläuft.. <SEP> In <SEP> dem <SEP> Behälter <SEP> 48 <SEP> liebt <SEP> eine
<tb> Rohrschlange <SEP> 51., <SEP> durch <SEP> welche <SEP> Dampf <SEP> und
<tb> iirikonderiierte <SEP> CTacvon <SEP> dem <SEP> Ejektor <SEP> 5 <SEP> <B>ge-</B>
<tb> leitet, <SEP> werden. <SEP> Durch <SEP> ein <SEP> Rohr <SEP> 52 <SEP> ist <SEP> die
<tb> Roh <SEP> r:schlan@re <SEP> <B>51</B> <SEP> finit <SEP> dein <SEP> obern <SEP> Teil <SEP> der
<tb> Trennvorriclit.un- <SEP> 8 <SEP> verbunden.
<tb>
In <SEP> dein <SEP> Kondensator <SEP> 1i <SEP> kondensierte <SEP> Fliis sigkeil. <SEP> wird <SEP> in <SEP> der <SEP> Trennvorrichtung <SEP> M <SEP> ab beschieden <SEP> und <SEP> durch <SEP> ein <SEP> Ventil <SEP> 53 <SEP> hindurch
<tb> naell <SEP> einer <SEP> Pumpe <SEP> 5-1 <SEP> für <SEP> b-elcracl@te <SEP> Prodiihie
<tb> O'clicfert.
<tb>
Unkondensicrte <SEP> G;ise <SEP> und <SEP> Dämpfe <SEP> -e hingen <SEP> durch <SEP> ein <SEP> Rolii- <SEP> 55 <SEP> in <SEP> den <SEP> Was,@r dampfkondens.itor <SEP> '.), <SEP> cler <SEP> einen <SEP> rohrförinisen
<tb> Teil <SEP> 56 <SEP> aufweist.. <SEP> In <SEP> deni <SEP> rohrfö <SEP> rinigen <SEP> =Teil
<tb> a6 <SEP> liest:
<SEP> cine@ <SEP> @@'asserzc@rsiüuliun(,-svorriclitu:i"
<tb> <B>57.</B> <SEP> welclie.r <SEP> dui-cli <SEP> (,in <SEP> liohr <SEP> 58 <SEP> niii <SEP> Ventil <SEP> 59
<tb> .eire. <SEP> Das <SEP> Wasser <SEP> wird
<tb> abwä <SEP> rls <SEP> durch <SEP> das <SEP> Innere <SEP> des <SEP> Teils <SEP> 56 <SEP> hin durch <SEP> zerstäubt., <SEP> und <SEP> dieses <SEP> Wasser <SEP> und <SEP> in
<tb> dein <SEP> 'feil <SEP> 56 <SEP> @@1eliildc@le <SEP> -Kondensale <SEP> j@#erclcn
<tb> ilurcb <SEP> (-in <SEP> Eohr <SEP> C(1 <SEP> inii <SEP> einem <SEP> V <SEP> cilil <SEP> (il. <SEP> nach
<tb> einer <SEP> @@';isserpimpe <SEP> I12eleiti@t. <SEP> Lrift <SEP> 1,1r(1
<tb> ;@nclcre, <SEP> nicht <SEP> kiindensü.rl@;ire, <SEP> in <SEP> (lein <SEP> 'feil <SEP> a(;
<tb> sich <SEP> saininelide <SEP> C@asi# <SEP> @@-irdcn <SEP> niit:
<SEP> Ililfe <SEP> einer
<tb> (laspunipe <SEP> (1)5 <SEP> dircb <SEP> ein <SEP> P%-)])r <SEP> (;; <SEP> finit <SEP> Ventil
<tb> 11l- <SEP> liiiieli;rcli <SEP> a1@si@zo@@en.
<tb>
Aus <SEP> 'Lt@-eckmäl@islceitsründen <SEP> wird <SEP> all <SEP> der
<tb> Blase <SEP> 2 <SEP> ein <SEP> @richniesser <SEP> 66 <SEP> und <SEP> an <SEP> ckin
<tb> Dampfkondensator <SEP> 9 <SEP> ein <SEP> ähnlicher <SEP> Prnek messer <SEP> (; <SEP> 7 <SEP> anbi,hr,ii,lii. <SEP> Ein <SEP> Thermometer <SEP> !;8
<tb> i1; <SEP> vor:rescllen. <SEP> <B>11111</B> <SEP> ilie <SEP> @illemperatrtr <SEP> in <SEP> der
<tb> Blase <SEP> \? <SEP> nl <SEP> messen. <SEP> und <SEP> all <SEP> dein <SEP> Ein- <SEP> und
<tb> Auslassende <SEP> des <SEP> Schmieri;lkondensators <SEP> sind
<tb> Thcrmomoter <SEP> 69 <SEP> bezw. <SEP> 70 <SEP> vorgesehen. <SEP> Andere
<tb> !1lcss- <SEP> und <SEP> Anzei-e- <SEP> oder <SEP> @ufzeichnun <SEP> gsvor rielituilben <SEP> können <SEP> sewünschtenfalls <SEP> Verwen dung <SEP> finden.
1) < < g Verfahren wird etwa. in folgender Weise durchgeführt: Als Ausgangsmaterial wird zweckmässig t'etrolcum verwendet, von welchem die flüch tigeren Fraktionen entfernt worden sind. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, dass ein Öl, von welchem alle unter 288 C bei atmosphärischem Druck siedenden Frak tionen abdestilliert worden sind, für die Zwecke der Erfindung gut sich eignet. Das Ausgangsmaterial wird durch den Vorwär men 1 hindurch in die Blase 2 zweckmässig bei einer Temperatur geleitet, die in der Nähe derjenigen liegt, die für den Beginn der De stillation wünschenswert ist.
Sobald die Blase 2 beschickt worden ist, wird das Ventil 14 geschlossen. Da die Ven tile 46, 37, 53, 59 und 18 geschlossen sind, kann der absolute Druck innerhalb der Ein richtung auf den gewünschten Punkt mit Hilfe der Luftpumpe 62 herabgemindert werden, die. Luft und Dampf bis zu dem ge wünschten Grade absaugt. Dem Ausgangs= material kann in der Blase 2 mit Hilfe des Brenners 20 Wärme zugeführt werden, und seine Temperatur kann leicht durch das Ther- inometer 68 festgestellt werden.
In der Praxis arbeitet beispielsweise die Blase 2 zweckmässig unter einem absoluten Druck von 5 mm Quecksilber, der durch den Messer 66 angedeutet wird. Die Pumpe 62 wird dabei benutzt, uni dieses hohe Vakuum oder den anfänglichen niedrigen absoluten Druck zu erzeugen.
Durch das Rohr 17 wird durch Öffnen des Ventils 18 Wasserdampf eingeleitet, so dass ein Gemisch aus Öldampf und Wasserdampf die Blase 2 durch das Rohr 23 verlässt. Beispielsweise kann bei der Durchführung des Verfahrens genügend Wasserdampf zugeleitet werden, so dass die durch das Rohr 23 streichenden Dämpfe 10 /a ihres Eigengewichtes Wasserdampf enthalten. Der bei dieser Temperatur und diesem Druck verwendete Wasserdampf hat ein Volumen von ungefähr 20 mal demjenigen der durch (las Rohr 23 strömenden Öldämpfe.
Der Teil druck der Öldämpfe in der Blase 2 mit einem Gesamtdruck von 5 mm wird dabei bei un- gefähr '/_o oder etwa 0,4 mm Quecksilber aufrechterhalten. Bei diesem ausserordentlich geringen Teildampfdruck verdampft das Öl schnell, und von dem Petroleum wird ein sehr hochwertiges Schmieröl abdestilliert, wenn. das Petroleum auf eine Temperatur von etwa 141 C erhitzt wird.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass selbst beim sorgfältigsten anfänglichen Raf finieren -des Petroleums zur Herstellung des Ausgangsmaterials und selbst bei äusserst günstigem Arbeiten der beschriebenen Ein- richtung es unvermeidlich ist, dass in der Blase zwei gewisse geknackte Produkte sich bilden. Diese Produkte werden durch ,las Aufbrechen der Kohlenwasserstoffmoleküle des Petroleums in geknackte 3loleküle gebil det, die eine geringere Anzahl von Kohle- atome haben.
Die geknackten Moleküle sied ungesättigt und haben einen gering.3ren Siedepunkt als die Petroleummoleküle, aus denen. sie gebildet worden sind. Da sie- einen geringeren Siedepunkt haben, gelangen sie sehr leicht als Dampf durch das Rohr 23, und da sie unstabil sind, haben sie das Be streben, irgendwelchem Schmieröl,- in dem sie kondensieren körnen, gewisse sehr un erwünschte Eigenschaften, beispielsweise ,schlechte Farbe und Geruch, zu verleihen, und ausserdem neigen sie dazu, harzähnliche Substanzen zu erzeugen.
Es hat sich heraus gestellt, dass bei der Verwendung von Was serdampf in der Blase 2 der Betrag dieser Wekrackten Produkte infolge des geringen Teildampfdruckes und infolge der geringen Temperatur, bei welcher, die Destillation vor sich geht, auf ein Minimum verringert wer den kann.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass es unmöglich ist, die Bildung eines geringen Prozentsatzes dieser unerwünschten Verbin dungen zu verhindern, selbst wenn Wasser dampf in grossem Überschuss im Vergleich zu obiger Angabe verwendet wird. Einige dieser unerwünschten geknackten Produkte können selbstverständlich in der Blase 2 oder später polymerisieren, nm andere Verbindun gen zu bilden.
Um das Auftreten uner- wünschter Verbindungen in deincliinieröl zti verhindern, wird der Kondensator 3 be- nutzt, welcher eine sehr wirlisanie Tenipera- turregelun;
gestattet. Durch hinblasen von Luft durch die Pumpe 28 durch die Rohre _'6 hindurch ist die Möglichkeit gegeben, die diese Rohre unigebenden Oldämpfe auf einen ,(,ejvünsc.hten Grad abzukühlen, und durch Verstellen des Ventils 29 kann leicht der in dem Kondensator 3 erzeugte Kühlgrad <B>--</B> werden. werden.
Es hat sich herausgestellt, dass, wenn der Temperaturfall der durch den Tiondensalor 3 strömenden Dämpfe sehr nie drig gehalten wird, es möglich ist;, praktisch irgendwelche Kondensation von uncrwün sch ten Produkten zu beseitigen.
In der Praxis kann die Einriclitiin- finit einem Temperaiurfall von 4,71 bis ?3,5 C ini Kondensator arbeiten, so dass die den (11- kondensator 3 durch das Rohr 39 verlassen- den Dämpfe eine durch das Thermometer 711 angedeutete Temperatur von nur 4,
71 " bis 47 " C unterhalb der durch Thermometer 69 ang?delit.eten Temperatur der durch das Rolir _i; in diesen Kondensator einströmenden Dämpfe: haben.
Dadurch wird es möglich, nach dein Si- plion :31 ein Schmieröl zu liefern, -elches im v-esentlielien frei von unercviiiisehten Pro- dukten ist.
Der Siphon 31 wird mit diesem Ü1 gefüllt gehalten und wirkt als Flüssig- heitsvcrschluss, um das Durchströmen irgend- welcher Dämpfe in den Kühler 7 und ein Kondensieren dieser Dämpfe zti verhindern.
Das Schmieröl, welches nach dein kühler 7 bei einer etwas niedrigeren Temperatur als der in der Blase geleitet wird, wird abge- kühlt. und bei niedrigerer Temperatur dureh das Rohr 36 und das Ventil 37 hindurch- geleitet, wobei es durch die Pumpe 38 an- gesaugt und einem geeigneten, nicht v eran- schaulicliten Behälter zugeführt wird.
Die durch das Rohr 39 strömenden Dämpfe wer den alsdann in dem Kühler 4 wesentlich ab- ,gekühlt. Dieser Kühler wird mit Kühlwasser "espeist und kann einen Temperaturabfall von mehrmals 4 7 C erzeugen, Der Haupt-
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zweck <SEP> des <SEP> Kühlers <SEP> -1 <SEP> ist, <SEP> das <SEP> Volumen <SEP> des
<tb> Wasserdampfes <SEP> und <SEP> anderer <SEP> Dämpfe <SEP> zu <SEP> ver ringern <SEP> und <SEP> mithin <SEP> den <SEP> Dampfverbrauch <SEP> des
<tb> Ejektors <SEP> 5 <SEP> herabzumindern.
<SEP> Der <SEP> Ejektor <SEP> 5
<tb> bildet <SEP> eine <SEP> geeign <SEP> @te <SEP> Vorrichtun- <SEP> zur <SEP> Ver wendun- <SEP> grosser <SEP> Volumen <SEP> von <SEP> Dampf <SEP> bei
<tb> einer <SEP> beringen <SEP> Prucl@erliöliung. <SEP> Wasserdampf
<tb> wird <SEP> dein <SEP> Ejekl-or <SEP> dtircli <SEP> das <SEP> Rohr <SEP> 45 <SEP> durch
<tb> Öffnen <SEP> des <SEP> Ventils <SEP> <B>IG</B> <SEP> zugeführt. <SEP> In <SEP> der
<tb> Praxis <SEP> kann <SEP> es <SEP> erforderlich <SEP> werden, <SEP> den
<tb> Druck <SEP> auf <SEP> die <SEP> Dämpfe <SEP> von <SEP> 5 <SEP> min <SEP> Queck ;
illier <SEP> auf <SEP> etwa <SEP> 50 <SEP> nim <SEP> Queeksilber <SEP> zu <SEP> er höhen. <SEP> Der <SEP> @@'asserdampl.' <SEP> und <SEP> andere <SEP> Däiiipfe
<tb> werden <SEP> iilsdann <SEP> bei <SEP> liölierein <SEP> Druck <SEP> in <SEP> den
<tb> 1ioiiclenscctor <SEP> 13 <SEP> hin <SEP> ein-eleilei, <SEP> in <SEP> welchem <SEP> die
<tb> itncrwiin",i@lilen <SEP> Prodiihte <SEP> das <SEP> Betreben <SEP> ha ben, <SEP> auszukondensiereti. <SEP> Einige <SEP> dieser <SEP> uner wünschten <SEP> Produkte <SEP> können <SEP> tatsächlich <SEP> be reits <SEP> in <SEP> dem <SEP> Kondensator <SEP> 4 <SEP> beginnen, <SEP> zti <SEP> kon densieren, <SEP> und <SEP> werden <SEP> alsdann <SEP> durch <SEP> den
<tb> E,jehtor <SEP> 5 <SEP> nach <SEP> denn <SEP> Kondenscit:
or <SEP> 6 <SEP> geleitet.
<tb> Die <SEP> den <SEP> Kondensator <SEP> durch <SEP> das <SEP> Rohr <SEP> 52
<tb> verlassenden <SEP> Dumpfe <SEP> und <SEP> Flüssigkeiten <SEP> ha ben <SEP> ziveckmässi@@ <SEP> eine <SEP> solche <SEP> Temperatur, <SEP> dass
<tb> keine <SEP> wesentliche <SEP> 1%rmd <SEP> ensation <SEP> des <SEP> 'Vasser dampfes <SEP> eingel-rEten <SEP> i>;t. <SEP> sondern <SEP> dass <SEP> im
<tb> wesentlichen <SEP> #;;iiiii-lic-lie <SEP> uner-,viinschten <SEP> oder
<tb> :
rohrachten <SEP> l'roilnhie <SEP> honden <SEP> .,fiert <SEP> worden
<tb> sind, <SEP> so <SEP> dass <SEP> sie <SEP> in <SEP> der <SEP> Trennvorrichtung <SEP> 8
<tb> abgeschieden <SEP> werden <SEP> und <SEP> mit <SEP> Hilfe <SEP> der
<tb> Pumpe <SEP> 5 <SEP> 4 <SEP> durch <SEP> das <SEP> Ventil <SEP> 53 <SEP> hindurch
<tb> ,ibgezogen <SEP> werden <SEP> hinnen. <SEP> Die <SEP> unerwün <SEP> scli ten <SEP> Produliti> <SEP> bestehen <SEP> grössi-enl:eil", <SEP> aiis
<tb> gekraclcten, <SEP> un@@i.sätt.igten <SEP> und <SEP> unstabil-n
<tb> Kohlenwasserstoffei, <SEP> die <SEP> jedoch <SEP> für <SEP> -ewisse
<tb> Zwecke <SEP> vor <SEP> iventli#t <SEP> werden <SEP> liiinneii <SEP> und <SEP> einen
<tb> gewissen <SEP> @anclelwert. <SEP> Haben. <SEP> Sie <SEP> werden
<tb> durch <SEP> die <SEP> Pumpe <SEP> :
)4 <SEP> nach <SEP> einem <SEP> geeigneten,
<tb> nicht <SEP> veranschaulichten <SEP> Behälter <SEP> geleitet.
<tb>
Die <SEP> durch <SEP> das <SEP> Rohr <SEP> 55 <SEP> strömenden
<tb> -Dämpfe- <SEP> bestehen <SEP> beinahe <SEP> ausschliesslich <SEP> aus
<tb> @@rasserda.mpf, <SEP> finit. <SEP> welchem <SEP> ein <SEP> geringer
<tb> Betrag <SEP> von <SEP> Luft <SEP> und <SEP> andern <SEP> unerwünschten
<tb> Gasen <SEP> vermischt. <SEP> ist. <SEP> In <SEP> denn <SEP> Dampfkonden sator <SEP> 9 <SEP> wird <SEP> der <SEP> Wasserdampf <SEP> durch <SEP> die
<tb> Berieselungsv <SEP> orriclituii- <SEP> 5 <SEP> 7 <SEP> abgekühlt, <SEP> der
<tb> Wasser <SEP> durch <SEP> das <SEP> Rohr <SEP> 58 <SEP> und <SEP> das <SEP> Ventil <SEP> 59
<tb> zugeführt <SEP> wird. <SEP> Die <SEP> Kondensate <SEP> werden <SEP> mit Hilfe der Pumpe 62 durch das Ventil 61 hindurch abgeleitet. Die Luft und kon densierten Gase werden durch die Pumpe 65, durch das Rohr 63 und das Ventil 64 Hin durch abgezogen.
In der Blase 2 wird ein absoluter Druck erzielt, der weit unterhalb des Dampfdruckes des zur Verfügung stehenden Kühlwassers liegt, weil Wasserdämpfe unterhalb 15,1 C abgekühlt werden müssen, um bei einem ab soluten Druck von 4,6 mm Quecksilber zu kondensieren. Wenn mithin versucht würde, Drücke von 5 mm Quecksilber oder darunter in der Blase 2 zu verwenden und dabei ver- ;;ucht würde, den Wasserdampf bei solchen Drücken zu kondensieren, so müssten für diese Kondensation Kühlvorrichtungen vor gesehen werden.
Infolge Verwendung des Ejektors 5 kann der absolute Druck des Dampfes vor sei ner Kondensation auf eineu Punkt erhöht werden, bei welchem der Wasserdampf leicht durch gewöhnliche Kondensationsvor richtungen, wie solche bei Dampfkraftan lagen Verwendung finden, und unter Be nützung von Kühlwasser von gewöhnlich zur Verfügung stehender Temperatur, das heisst von 33 bis 47 C, welches im ge mässigten Klima während des ganzen Jahres durch bekannte Vorrichtungen erhalten wer den kann, kondensiert wird.
Der absolute Gesamtdruck in der Blase wird genügend niedrig gehalten, um einen geringen- Teil Öldampfdruck zu erzielen, ohne grosse Mengen von Wasserdampf einzu führen. Dies ist unbedingt notwendig, wenn ein wirtschaftliches Verfahren erzielt wer den soll, da Wasserdampf teuer ist. Dadurch, dass der M'asserdampfverbrauch bis auf 10 /o des Gewichtes des erzeugten Schmieröls gehalten- wird, können Schmieröle billig und in wirksamer Weise ra=ffiniert werden.
Der Wasserdampf spielt ebenfalls eine wesentliche Rolle bei der Verhinderung der Kondensation der unerwünschten Produkte mit dem Schmieröl. Diese unerwünschten Produkte befinden sich in den durch das Rohr 23 strömenden Dämpfen in verhältnis mässig kleinen Mengen, und es ist möglich, diesen Prozentsatz leicht unterhalb von 1 % des gesamten erzeugten Schmieröls zu halten. Der Teildampfdruck dieser unerwünschtenFraktio- nen ist mithin sehr gering, wenn sie in den Ölkondensator 3 einströmen. Sie haben mit hin nicht das Bestreben, bei diesem geringen Teildampfdruck schnell zu kondensieren.
Wäre der Wasserdampf nicht vorhanden, so würde der Teildampfdruck auf die uner wünschten Fraktionen dennoch an der Ein trittsstelle in dem Ölkondensator 3 gering sein; da, jedoch im wesentlichen die ganzen Schmieröldämpfe in dem Ölkondensator 3 kondensiert werden, würde der Teildampf druck auf die unerwünschten Dämpfe in dem Ölkondensator 3 im -wesentlichen gleich dem Gesamtdruck sein. Diese grosse Steigerung des Dampfdruckes in der unerwünschten Ver bindung würde eine schnellere Kondensation -dieser letzteren verursachen, und in dem Schmieröl würden erhebliche Mengen auf treten.
Wird mit den Öldämpfen ein grosses Volumen Wasserdampf, der nicht in dem Kondensator 3 kondensiert worden ist, ge mischt, so kann ein ausserordentlich geringer Teildampfdruck auf die unerwünschten Dämpfe aufrechterhalten werden, die nicht kondensieren und mithin leicht mit dem Dampf überführt werden. Der Dampf wirkt ebenfalls als Verdünnungsmittel für die un erwünschten Verbindungen, um deren Ab sorption in dem Schmieröl zu verhindern.
Method and device for the production of lubricating oil from petroleum. The invention relates to a Ver drive and a device for the production of lubricating oil from petroleum. The term "petroleum" is intended to mean not only crude petroleum, but also petroleum derivatives that are produced by distillation or in some other way.
The method according to the invention is based on (let petroleum be distilled in the presence of water vapor at a sufficiently low absolute pressure in order to achieve lubricating oil vapors mixed with water vapor without the formation of significant amounts of cracked products that the temperature of the mixture thus obtained from water and oil vapors are reduced enough without any significant change in the absolute pressure to distill off the desired lubricating oil fractions,
and that the uncondensed part of the mixture is passed to a space in which there is a higher absolute pressure and in which the water vapor is condensed.
In the drawing eire device for performing the method is shown schematically, for example.
The device has the following main parts: a tubular preheater 1, a bladder 2, a lube oil condenser 3, a steam cooler 4, an ejector 5, a condenser G for cracked products, a lube oil cooler 7, a separator 8 and a) Vasserdampfkondensator 9. Der The greater part of this device is supposed to work under vacuum and is designed in such a way that it can resist external pressure.
The preheater 1 has a pipe coil 1.0, which lies in a furnace 11 which is not illustrated in a way that is heated. The 01 to be preheated is fed into the coil 10 by a pump 12.
and the heated oil is fed into the bladder 2 through a tube 13. In the pipe 13 a valve 14 is provided in order to keep the oil under low pressure in the pipe coil 10, for the purpose of preventing the formation of steam and foam in the pre-warmer and the VQrwärmer 1 from the bladder? shut off. The bladder 2 has a tubular body 15 with a dome 16.
In the bottom of the bladder \? is a perforated steam pipe 17, through which steam can be blown into the Ülbeschicküng. The tube 17 is equipped with a valve 18. The bladder 2 is arranged above a h'euerunb 19 which is heated by a burner 20 under the control of a valve 21.
A thermal insulation layer 22 reads around the bladder 2 and the mandrel 16 Leeruni. C11 vapors and water fumes are fed into the dome 16 through a pipe 23 into the lubricating oil condenser.
The lubricating oil condenser has a tubular sleeve 24 which has a head piece 25 at each end. Between the liolif pieces 25 there are pipes 26,
through which, with the help of a pipe, a fan 28 presses air. In the pipe 27 there is a flap 29 to regulate the air flow through this pipe.
The lubricant oil condenser 3 is also seen with an insulating jacket 30 to avoid heat loss zii.
The lubricating oil condensed in the condenser passes through a siphon 31 into the Schmicrtilkülrler 7, which has a container 32. Through this container can circulate water with the help of pipes 33 and 34 'What.
The cooler also has a loop 35 into the container 32 arrf, and this loop extends through the bottom of the container 32 and is in connection with a pipe 36 with a valve 37 a @ sse @ üste- part. The pipe 36 is finitely connected to a lubricant pump 38.
Uncondensed clans or vapors which pass through the lubricating oil condenser 3 are passed through a pipe 39 to ch, ni steam cooler 4. The latter be partly made up of a container 40 through which water can circulate with the help of full pipes 41 and 42. In the container 40 there is a coil 43 which is connected to the ejector 5 by a pipe 44.
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The <SEP> Ejeklor <SEP> <B>) </B> <SEP> is <SEP> full <SEP> a <SEP> tube <SEP> .15
<tb> through <SEP> a <SEP> valve <SEP> 11i <SEP> through <SEP> fed with <SEP> water vapor <SEP>. <SEP> With <SEP> the <SEP> ejector <SEP> become
<tb> Gas <SEP> and <SEP> vapors <SEP> removed from <SEP> the <SEP> pipe <SEP> 44 <SEP>
<tb> and <SEP> under <SEP> higher <SEP> pressure <SEP> through <SEP> a <SEP> pipe <SEP> 47
<tb> through <SEP> in <SEP> the <SEP> capacitor <SEP> (> <SEP> for <SEP> cracked
<tb> Products <SEP> gedriicl @ t.
<tb>
The <SEP> capacitor <SEP> 1i <SEP> for <SEP> -very bare <SEP> products
<tb> has <SEP> a <SEP> container <SEP> 48, <SEP> through <SEP> which <SEP> through <SEP> with <SEP> help <SEP> from <SEP> pipes <SEP> 49 <SEP> and <SEP> 50 <SEP> water <SEP> circulates .. <SEP> In <SEP> the <SEP> container <SEP> 48 <SEP> <SEP> loves one
<tb> pipe coil <SEP> 51., <SEP> through <SEP> which <SEP> steam <SEP> and
<tb> iirikonderied <SEP> CTacby <SEP> the <SEP> ejector <SEP> 5 <SEP> <B> ge </B>
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In <SEP> your <SEP> capacitor <SEP> 1i <SEP> condensed <SEP> liquid wedge. <SEP> is <SEP> in <SEP> of the <SEP> separating device <SEP> M <SEP> from <SEP> and <SEP> through <SEP> a <SEP> valve <SEP> 53 <SEP>
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<tb> bladder <SEP> \? Measure <SEP> nl <SEP>. <SEP> and <SEP> all <SEP> your <SEP> one <SEP> and
<tb> Outlet end <SEP> of the <SEP> lubricating oil capacitor <SEP> are
<tb> Thcrmomoter <SEP> 69 <SEP> resp. <SEP> 70 <SEP> provided. <SEP> Others
<tb>! 1lcss- <SEP> and <SEP> Anzei-e- <SEP> or <SEP> @ufzeichnun <SEP> gsvor rielituilben <SEP> <SEP> can be used <SEP> if required <SEP>.
1) <<g procedure is about. carried out in the following manner: The starting material used is advantageously t'etrolcum, from which the more volatile fractions have been removed. It has been found in practice that an oil from which all fractions boiling below 288 ° C. at atmospheric pressure have been distilled off is well suited for the purposes of the invention. The starting material is passed through the Vorwär men 1 through into the bladder 2 expediently at a temperature which is close to that which is desirable for the start of the De stillation.
As soon as the bladder 2 has been charged, the valve 14 is closed. Since the valves 46, 37, 53, 59 and 18 are closed, the absolute pressure within the device can be reduced to the desired point with the aid of the air pump 62, the. Sucks air and steam to the desired level. Heat can be supplied to the starting material in the bladder 2 with the aid of the burner 20, and its temperature can easily be determined by the thermometer 68.
In practice, for example, the bladder 2 expediently works under an absolute pressure of 5 mm of mercury, which is indicated by the knife 66. The pump 62 is used to generate this high vacuum or the initial low absolute pressure.
By opening the valve 18, water vapor is introduced through the pipe 17, so that a mixture of oil vapor and water vapor leaves the bladder 2 through the pipe 23. For example, when the method is being carried out, sufficient water vapor can be fed in so that the vapors passing through the pipe 23 contain 10 / a of their own weight water vapor. The water vapor used at this temperature and pressure has a volume approximately 20 times that of the oil vapors flowing through (read pipe 23.
The partial pressure of the oil vapors in the bladder 2 with a total pressure of 5 mm is maintained at approximately 1/0 or approximately 0.4 mm of mercury. At this extremely low partial vapor pressure, the oil evaporates quickly, and a very high quality lubricating oil is distilled off from the petroleum if. the petroleum is heated to a temperature of about 141 C.
It has been found, however, that even with the most careful initial refining of the petroleum for the production of the starting material and even with extremely favorable operation of the device described, it is inevitable that two certain cracked products will form in the bladder. These products are formed by breaking down the hydrocarbon molecules in petroleum into cracked molecules that have fewer carbon atoms.
The cracked molecules boil unsaturated and have a lower boiling point than the petroleum molecules that make up. they have been formed. Since they have a lower boiling point, they pass very easily as steam through the pipe 23, and since they are unstable, they tend to add some very undesirable properties, for example bad ones, to any lubricating oil in which they can condense Color and smell, and besides, they tend to produce resin-like substances.
It has been found that when using water vapor in the bubble 2, the amount of these cracked products can be reduced to a minimum as a result of the low partial vapor pressure and the low temperature at which the distillation takes place.
It has been found, however, that it is impossible to prevent the formation of a small percentage of these undesirable compounds even if water vapor is used in a large excess compared to the above. Some of these undesirable cracked products can of course polymerize in the bladder 2 or later to form other compounds.
In order to prevent the occurrence of undesired compounds in the disinfecting oil, the condenser 3 is used, which has a very flexible tenperature control;
allowed. By blowing air by the pump 28 through the pipes 6, it is possible to cool the oil vapors present in these pipes to an ejvünsc.hth degree, and by adjusting the valve 29, the amount generated in the condenser 3 can easily be reduced Degree of cooling <B> - </B> will be.
It has been found that if the temperature drop of the vapors flowing through the ionic densalor 3 is kept very low, it is possible to practically eliminate any condensation from undesired products.
In practice, the device can finite a temperature drop of 4.71 to −3.5 C in the condenser, so that the vapors leaving the condenser 3 through the pipe 39 have a temperature indicated by the thermometer 711 of only 4,
71 "to 47" C below the temperature indicated by thermometer 69 that of the Rolir _i; Vapors flowing into this condenser: have.
This makes it possible to deliver a lubricating oil after your slilion: 31 which is essentially free of unacceptable products.
The siphon 31 is kept filled with this U1 and acts as a liquid seal in order to prevent any vapors from flowing through into the cooler 7 and to prevent these vapors from condensing.
The lubricating oil, which is directed to the cooler 7 at a slightly lower temperature than that in the bladder, is cooled down. and at a lower temperature, passed through tube 36 and valve 37, sucking it in by pump 38 and feeding it to a suitable, non-illustrated container.
The vapors flowing through the pipe 39 who then in the cooler 4 are substantially cooled. This cooler is "fed" with cooling water and can produce a temperature drop of several times 4 to 7 C. The main
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purpose <SEP> of the <SEP> cooler <SEP> -1 <SEP> is, <SEP> is the <SEP> volume <SEP> of the
<tb> water vapor <SEP> and <SEP> other <SEP> vapors <SEP> to <SEP> reduce <SEP> and <SEP> therefore <SEP> the <SEP> steam consumption <SEP> of the
<tb> ejectors <SEP> 5 <SEP> to reduce.
<SEP> The <SEP> ejector <SEP> 5
<tb> <SEP> forms a <SEP> suitable <SEP> @te <SEP> device <SEP> for <SEP> use <SEP> large <SEP> volumes <SEP> of <SEP> steam <SEP > at
<tb> of a <SEP> ring <SEP> Prucl @ erliöliung. <SEP> water vapor
<tb> will <SEP> your <SEP> Ejekl-or <SEP> dtircli <SEP> the <SEP> pipe <SEP> 45 <SEP> through
<tb> Open <SEP> of the <SEP> valve <SEP> <B> IG </B> <SEP> supplied. <SEP> In <SEP> the
<tb> Practice <SEP>, <SEP> it <SEP> necessary <SEP> can be <SEP> den
<tb> Press <SEP> on <SEP> the <SEP> vapors <SEP> from <SEP> 5 <SEP> min <SEP> Queck;
illier <SEP> to <SEP> about <SEP> 50 <SEP> nim <SEP> Queeksilver <SEP> to <SEP> he increase. <SEP> The <SEP> @@ 'asserdampl.' <SEP> and <SEP> other <SEP> dips
<tb> are <SEP> then <SEP> with <SEP> liöliein <SEP> print <SEP> in <SEP> the
<tb> 1ioiiclenscctor <SEP> 13 <SEP> to <SEP> ein-eleilei, <SEP> in <SEP> which <SEP> the
<tb> itncrwiin ", i @ lilen <SEP> products <SEP> the <SEP> strive <SEP> to condense <SEP> out. <SEP> Some <SEP> of these <SEP> unwanted <SEP> products < SEP> <SEP> actually <SEP> can already start <SEP> in <SEP> the <SEP> capacitor <SEP> 4 <SEP>, <SEP> condense <SEP>, <SEP> and <SEP> <SEP> are then <SEP> through <SEP> the
<tb> E, jehtor <SEP> 5 <SEP> after <SEP> because <SEP> condensate:
or <SEP> 6 <SEP>.
<tb> The <SEP> the <SEP> capacitor <SEP> through <SEP> the <SEP> tube <SEP> 52
<tb> leaving <SEP> dump <SEP> and <SEP> liquids <SEP> have <SEP> ziveckmässi @@ <SEP> a <SEP> such a <SEP> temperature, <SEP> that
<tb> none <SEP> significant <SEP> 1% rmd <SEP> ensation <SEP> of the <SEP> 'water vapor <SEP> set <SEP> i>; t. <SEP> but <SEP> that <SEP> in
<tb> essential <SEP> # ;; iiiii-lic-lie <SEP> un-, viinschten <SEP> or
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rohrachten <SEP> l'roilnhie <SEP> honden <SEP>., fiert <SEP>
<tb> are, <SEP> so <SEP> that <SEP> they <SEP> in <SEP> of the <SEP> separator <SEP> 8
<tb> deposited <SEP> are <SEP> and <SEP> with <SEP> help <SEP> the
<tb> Pump <SEP> 5 <SEP> 4 <SEP> through <SEP> the <SEP> valve <SEP> 53 <SEP>
<tb>, i pulled <SEP> will add <SEP>. <SEP> The <SEP> undesired <SEP> slices <SEP> Produliti> <SEP> consist of <SEP> greater: eil ", <SEP> aiis
<tb> cracked, <SEP> un @@ i.saturated <SEP> and <SEP> unstable-n
<tb> Hydrocarbons, <SEP> the <SEP> but <SEP> for <SEP> - certain
<tb> purposes <SEP> before <SEP> iventli # t <SEP> are <SEP> liiinneii <SEP> and <SEP> one
<tb> certain <SEP> @anclelwert. <SEP> have. <SEP> you will be <SEP>
<tb> through <SEP> the <SEP> pump <SEP>:
) 4 <SEP> after <SEP> a <SEP> suitable,
<tb> not <SEP> illustrated <SEP> container <SEP> directed.
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The <SEP> flowing through <SEP> the <SEP> pipe <SEP> 55 <SEP>
<tb> vapors- <SEP> consist of <SEP> almost <SEP> exclusively <SEP>
<tb> @@ rasserda.mpf, <SEP> finite. <SEP> which <SEP> one <SEP> less
<tb> Amount <SEP> of <SEP> air <SEP> and <SEP> other <SEP> undesirable
<tb> gases <SEP> mixed. <SEP> is. <SEP> In <SEP> because <SEP> steam condenser <SEP> 9 <SEP> becomes <SEP> the <SEP> water vapor <SEP> through <SEP> die
<tb> Sprinkling v <SEP> orriclituii- <SEP> 5 <SEP> 7 <SEP> cooled down, <SEP> der
<tb> water <SEP> through <SEP> the <SEP> pipe <SEP> 58 <SEP> and <SEP> the <SEP> valve <SEP> 59
<tb> is supplied to <SEP>. <SEP> The <SEP> condensates <SEP> are <SEP> discharged through the valve 61 with the aid of the pump 62. The air and condensed gases are withdrawn through the pump 65, through the pipe 63 and the valve 64 through.
In the bladder 2, an absolute pressure is achieved that is well below the vapor pressure of the available cooling water, because water vapors must be cooled below 15.1 C in order to condense at an absolute pressure of 4.6 mm of mercury. If, therefore, an attempt were made to use pressures of 5 mm of mercury or below in the bladder 2 and thereby attempted to condense the water vapor at such pressures, cooling devices would have to be provided for this condensation.
As a result of the use of the ejector 5, the absolute pressure of the steam before its condensation can be increased to a point at which the water vapor can easily be used by ordinary condensing devices such as steam power plants and using cooling water of commonly available ones Temperature, that is from 33 to 47 C, which in a moderate climate throughout the year can be obtained by known devices who can be condensed.
The absolute total pressure in the bladder is kept low enough to achieve a small part of the oil vapor pressure without introducing large amounts of water vapor. This is absolutely necessary if an economical process is to be achieved, since steam is expensive. Because the mass steam consumption is kept up to 10 / o of the weight of the lubricating oil produced, lubricating oils can be refined cheaply and effectively.
The water vapor also plays an essential role in preventing the undesirable products from condensing with the lubricating oil. These undesirable products are in relatively small amounts in the vapors flowing through the pipe 23, and it is possible to keep this percentage slightly below 1% of the total lubricating oil produced. The partial vapor pressure of these undesired fractions is therefore very low when they flow into the oil condenser 3. You do not try to condense quickly with this low partial vapor pressure.
If the water vapor were not available, the partial vapor pressure on the undesired fractions would still be low at the point of entry in the oil condenser 3; since, however, substantially all of the lubricating oil vapors are condensed in the oil condenser 3, the partial steam pressure on the undesired vapors in the oil condenser 3 would be substantially equal to the total pressure. This large increase in the vapor pressure in the undesired compound would cause more rapid condensation of the latter, and considerable amounts would occur in the lubricating oil.
If a large volume of water vapor that has not condensed in the condenser 3 is mixed with the oil vapors, an extremely low partial vapor pressure can be maintained on the undesired vapors that do not condense and are therefore easily transferred with the vapor. The steam also acts as a diluent for the undesirable compounds to prevent their absorption in the lubricating oil.