DD208817A5 - Verfahren zur behandlung von schweroel - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Behandlung von Schweroel, bei dem ein Gas und eine fluechtige Oelfraktion, die durch thermische Zersetzung von Schweroel auf Erdoelbasis erzeugt werden, abdestilliert werden, ein thermischer Zersetzungsrueckstand, der im fluessigen Zustand abgezogen wird, mit einem Teil der fluechtigen Oelfraktion als einem Loesungsmittel in Kontakt gebracht wird, um den loesungsmittelloeslichen Bestandteil in dem thermischen Zersetzungsrueckstand zu extrahieren, und dann ein Extraktionsrueckstand in Form fester Teilchen von dem Loesungsmittel abgetrennt wird, die Verbesserung, dass die fluechtige Oelfraktion, die als Loesungsmittel verwendet wird, in zwei oder mehr Unterfraktionen mit voneinander verschiedenen Siedepunkten beim Kondensieren der fluechtigen Oelfraktion in einer Fraktionierkolonne fraktioniert wird und die so fraktionierten Unterfraktionen mit dem thermischen Zersetzungsrueckstand nacheinander beginnend mit dem hoechsten Siedepunkt bis zum niedrigsten Siedepunkt der Fraktionen in Kontakt gebracht werden, um loesungsmittelloesliche Bestandteile zu extrahieren.

Description

24 3 6 6 8 8 Berlin, den 11.4.1983

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Verfahren zur Behandlung von Schweröl

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung bei einem thermischen Zersetzungsverfahren zur Behandlung von Schweröl auf Erdölbasis·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der thermischen Zersetzung von Schweröl auf Erdölbasis finden Zersetzungs- und Polykondensationsreaktionen gleichzeitig im Verlauf der Reaktionszeit statt und es werden gegebenenfalls ein Gas, eine flüchtige Ölfraktion und ein nicht flüchtiger thermischer Zersetzungsrückstand durch die thermische Zersetzung gebildet. Es ist allgemein bekannt, daß der nicht flüchtige Zersetzungsrückßtand von Schweröl, der einen relativ hohen Anteil an -Schwefel und Schwermetallen enthält, üblicherweise nur für einen äußerst schmalen Bereich von Anwendungszwecken brauchbar ist, und derartige Rückstände besitzen einen geringeren Wert als die flüchtige Ölfraktion,, Demzufolge ist es herkömmliche Praxis, das sogenannte Verkokungsverfahren für das thermische Cracken von Schweröl auf Erdölbasis anzuwenden, bei dem die thermische Zersetzongsreaktion unter schweren Bedingungen durchgeführt wird, um so die Ausbeute der flüchtigen Ölfraktion so weit wie möglich zu erhöhen.

Das Verkokungsverfahren besitzt jedoch den Nachteil, daß ein hoher Energiebedarf erforderlich ist, und die Entwicklung von Gas, insbesondere von Wasserstoff, der durch De-

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hydrieren erzeugt wird, tritt gleichzeitig auf, um dadurch die Ausbeute sowohl an flüchtiger Ölfraktion als auch an dem zu erzeugten Gas zu erhöhen und gleichzeitig die flüchtige Ölfraktion leichter zu machen und zu destabilisieren· Die Destabilisierung der fluchtigen Ölfraktlon wird durch das Erhöhen der Anzahl der Doppelbindungen durch Dehydrierung bewirkt» Eine derartige Destalilisierung der flüchtigen Ölfraktion erfordert eine nachfolgende Hydrierungsbehandlung der flüchtigen ölfraktion unter Verwendung von teurem Wasserstoff, was insgesamt unwirtschaftlich ist_β

Die Verhältnisse der Versorgunganachfrage nach Erdölprodukten in Japan besitzt eine Tendenz, die zu Verknappungen von mittlerer Ölfraktion eher als von leichter Ölfraktion führt. Aufgrund des vorstehend beschriebenen Gesichtspunktes ist es daher erwünscht, das Leichterwerden der flüchtigen Ölfraktion bis zu einem übermäßigen Ausmaß zu vermeiden, indem der Verbrauch unnötig hoher Energiemengen bei der thermischen Zersetzungsreaktion vermieden werden« Dieses übermäßige Leichtwerden der flüchtigen Ölfraktion, die durch thermische Zersetzung erzeugt wird, und das übermäßige Fortschreiten der Dehydrierungsreaktion, wie es beschrieben wurde, kann dadurch gesteuert werden, daß die thermische Zersetzung unter gemäßigten Bedingungen durchgeführt wird, wobei wiederum eine thermische Zersetzung unter mäßigen, milden Bedingungen den Nachteil besitzt, daß eine beträchtliche Menge Schweröl in dem thermischen Zersetzungsrückstand verbleibt und die Ausbeute an flüchtiger Ölfraktion dadurch verringert wird·

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pe Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bereits früher schonein Verfahrenzum Extrahieren einer löslichen Fraktion, die in dem thermischen Zersetzungarückstahd vorhanden ist, durch Kontaktieren des thermischen Zersetzungsrücicstandes mit einem Teil der flüchtigen ölfraktion, die durch die thermische Zersetzung erzeugt worden ist, oder mit Schweröl vorgeschlagen, das als Extraktionslösungsmittel verwendet wird«, Bei diesem Verfahren muß das Öl, das als Extraktiohslösungsmittel verwendet wird und das in dem festen Extraictionerückstand dann enthalten ist oder auf sjeiner Oberfläche haftet, entfernt und rückge worin en werden, aber das Entfernen und die Ruckgewinnung dieses Öls durch Verdampfung ist schwierig, wenn der Siedepunktbereich des Bixtraktionslö'suxigamittelö'les ein hoher Temperaturbereich ist, ' ^ ' ' ' ^:-· ' .· .. : . : '.'

Außerdem besitzt ein hoch-siedendes Extraktionsiösungstnittelöl im allgemeinen eine hohe Viskosität, so daß die Abtrennung des Extraictionsrückstandes davon durch Sedimentation oder Filtrieren schwierig ist· Andererseits gestattet ein Endwaschverfahrensschritt zum Ersetzen des verbleibenden schweren Extrakt ionslösungsiait t elöles durch ein leichtes Öl mit einem relativ niedrigen Siedepunkt-Temperaturbereich und einer niedrigen Viskosität eine leichte Abtrennung und Rückgewinnung des verbliebenen schweren Lösungsmittels, aber die nachfolgende Regenerierung des leich ten Öles, das das schwere Lösungsmittelöl enthält, erfordert die Verdampfung des gesamten leichten Öles, was zum Verlust einer hohen Energiemenge führt*

24 3 6 68 8 Ziel der Erfindung

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Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahrenzum Behandeln von Schweröl auf Erdölbasis zu schaffen, mit dem sowohl die Abtrennung des ExtraktionsrückStandes von dem Extraktionslösungsmittelö'l als auch die Rückgewinnung des Extraktionslösungsmittelb'les, das in dem Extraktionsrückstand enthalten ist oder auf der Oberfläche des Extraktionsrückstandes haftet, leicht und einfach durchzuführen ist₀

AueführungsbeiBpiel

Die Erfindung wird nun in näheren Einzelheiten beschrieben, wobei auch auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird«. ' " '. ' . . . . ' "

Die beigefügte Figur ist ein Pließdiagramm, das eine Ausführungeform, des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert«»

Bei dem Verfahren zum Behandeln von Schweröl gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Gas und eine flüchtige Ölfraktion durch die thermische Zersetzung von Erlöl-Schweröl erzeugt und abdestilliert, während der Rückstand aus der thermischen Zersetzung im flüssigen Zustand abgezogen und mit einem Teil der flüchtigen ölfreaktion, die als ein Extraktionslösungsmittel verwendet wird, im flüssigen Zustand in Kontakt gebracht wird· Der löaungsmittellösliche Bestandteil in dem thermischen Zersetzungsrückstand wird dadurch extrahiert, und dann wird der Extraktionsrückstand von dem Extraktionslösungsmittel in Porm fester Teilchen

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abgetrennt.Gemäß der Verbesserung der vorliegenden Erf inditing wird die flucht ige Ölfraktlon, die ala Extrakt ionsljösuagsmittel verwendet wird, in zwei oder mehr lint erfFraktionen (oder Sciinittfraktionen) mit verschiedenen Siedepunktbereichen getrennt, indem die jeweiligen Unterfraktlionen als getrennte Seitenströme beim Kondensieren der flüchtigen Ölfraktion in einer Fraktionierkolonne rückgewonnen werden. Die entstehenden Unt erfrakt ionen mit vers|chiedenen Siedepunktbereichen werden mit dem thermischen Zjersetzungsrückstand nacheinander in Kontakt gebracht, wob|ei mit der Lösungsmittelunterfraktion mit dem höchsten Siedepunktbereich begonnen wird, woraufhin die Unterfraktjion bzw. die ünterfraktionen mit fortschreitend niedrigerem Siedepunkt bereich folgt bzw. folgen, um dadurch e|ine lösungemittellb'sliche Komponente von dem thermiachen Zersatzungsrückstand zu extrahieren»

Eine andere Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist durch das Merkmal gekennzeichnet, daß der Extraktionsrückstand, der durch Extraktion der lösungsmittellcsuchen Komponente von dem thermischen Zersetzungsrückstand erhalten wird, mit einem Rückflußöl gewaschen wird, das dann zu dem oberen Teil der Fraktionierkolonne, die ίum Erhalten der durch die thermische Zersetzung erzeugten flüchtigen ölfraktion verwendet wird, wie es oben beschrieben war, als Rückfluß fließen gelaasen wird. Auf diese Weise wird das Extraktionslösungsmittel, das in dem Extraktionsrückstand verblieben ist und an ihm haftet, weggewaschen und durch einiges von dem Rückflußöl ersetzt.

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Eine Extraktionslb'sungamittelfraktioß, die aus der durch thermische Zersetzung von Erdöl-Schweröl erzeugten flüchtigen Ölfraktion erhalten wird, wird als ExtraktionSlösungs· miteteL verwendet. Die Extraktionslösuiigsmittelfraktion, dije vorzugsweise einen Gesamt siedepunkt bereich von 200° bija 550 ⁰C aufweist, wird in zwei oder mehr Unterfraktionen fraktioniert, die getrennt kondensiert und rückgewonnen we!rden_e Die entstehenden Unterfraktionen werden mit dem thermischen Zersetzungsrückstand nacheinander in Kontakt gebracht, und zwar in der Reihenfolge ihrer Siedepunktbereiche, wobei mit der Unterfraktion begonnen wird, die den höchsten Siedepunktb^reich besitzt, und mit der Unterfraktilon beendet wird, die den untersten Siedepunktbereich besitzt, wodurch die Extraktion der lösungsmittellöslichen Komponente des thermischen Zersetzungsrückstandes durenge: führt wird· Es ist kein Anstieg des Energieverbrauchs erforderlich, um das Fraktionierverfahren zur Rückgewinnung der flüchtigen Ölunterfraktionen, die als Extraktionslösungsmittel vervi/endet werden, durchzuführen. Der Öl extrakt, der von dem thermischen Zersetzungsrückstand extrahiert worden ist, kann entweder einer Stabilisierungsbehand'tung durch Hydrierung-Desulfurierung oder Dehydrierungn-Zeraetzung unterworfen werden, ohne daß er von dem Extraktionslösungsmittel abgetrennt wird, oder er kann als ein Zvvischenmaterial in einem katalytischen thermischen Crackverfahren verwendet werden*

Der in dem Extraktionsverfahrensschritt erzeugte Extraktionsrückstand wird mit Rückflußöl gewaschen, das dann als Rückfluß zum oberen Teil der Fraktionierkolonne zurückge-

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führt wird, die zum Erhalten der durch die thermische Zersetzung des AüagaJαga -SchweΓölbeschickung^lnaterials erzeugten flucht igen Ölfräkt ion verwejadet wird· Die Extraktionslösungsmittel öl fraktion, die in dem Extraktionsrückstand enthalten ist und an deren Oberfläche haftet, wird, nachdem die Extraktion abgeschlossen ist, durch die Rückflußölfraktion nach dem oben beschriebenen Waschverfahren ersetzte Das Rückflußöl ist leichter, d, h· ea besitzt einen niedrigeren Siedepuak-febereich, als die Extraktionslösungsmittel-Ölfraktion. Die leichte Rüekflußölfraktion, die in dem Waschverfahrensachritt verwendet wird, wird zum oberen Teil der Fraktionierkolonne zurückgeführt, und die Extraktionslösungsmittelölfraktion, die darin enthalten ist j wird in der JPraktionierkolonne abgetrennt, wobei die flüchtige ölfraktion ohne weiteren Anstieg des Energieverbrauchs regeneriert wird·

Das Schweröl auf Erdölbasis, das als Beschickungsmaterial bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann Rohöl, unter atmosphärischem Druck destilliertes Destillationsrückstandsöl und unter Vakuum destilliertes Destillationsrückstandsöl sein],

Das Schweröl auf Erdölbasis, das als Ausgangsmaterial verwendet wird, wird kontinuierlich und schnell in einem rohrförmigen Ofen, vorzugsweise bis zu einer Auslaßtemperaturvon 450° bis 550 ⁰C erhitzt und dann einer thermischen Zersetzungsreaktion in einem Reaktor bei einer Temperatur von 350° bis 500 ⁰C, einem absoluten Drucic von 1 bis 20 Atmosphären und bei einer Verweilzeit von 1 bis

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10 Stunden unterworfen,. Das Ausmaß, bis zum dem die thermische Zersetzungareaktion in dem Reaktor fortschreiten gelassen wird, sollte so sein, daß der thermische Zersetzuhgsrückstand aus dieser Reaktion nicht in feste Kohle oder Koks umgewandelt wird, sondern stattdessen im Zustand von Pech verbleibt, so daß er als Flüssigkeit weiterverarbeitet werden kann«, V/enn andererseits die thermis ehe Zersetzung bis zu einem übermäßig niedrigen oder unzulänglichen Ausmaß fortgeführt wird, wird die Abtrennung von Feststoffen durch Extraktion schwierig· Deshalb sollte der Gehalt an chinolinunlöslichen Bestandteilen in dem Pech, das als thermischer Zersetzungsrückstand von dem Reaktor entfernt wird, vorzugsweise in dem Bereich von 5 bis 50 Gewo-% liegen,. Die flüchtige Ölf rakt ion, die in dem Pech enthalten ist, kann dem Abstreifen durch Einspritzen von offenem Dampf direkt in den thermischen Zersetzungsreaktor unter atmosphärischem Druck unterworfen werden₀

Im allgemeinen enthält das Pech hexan-(oder pentan-)unlösliche Bestandteile, benzolunlösliche Bestandteile und chinolin»(oder pyridin-»)unlösliche Bestandteile in Mengen, die durch das Lösungsmittelfraktionierverfahren bestimmt werden können, wie es durch die Japanischen Industriestandards (JIS) oder dergleichen festgelegt ist_o Wenn aber diiS Ext rakt öl, das von dem Pech erhalten wird, wieder thermischer Zersetzung unterworfen werden soll, oder wenn es als ein Zwischenprodukt in anderen Reinigungsverfahren verwendet werden soll, wird es bevorzugt, daß die Extraktion bis zu solch einem Ausmaß durchgeführt wird, daß das Extraktöl im wesentlichen nur bis zu benzolunlöslichen Be-

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standteilen enthält, denn wenn das Schweröl weitergehend bis za einem Ausmaß extrahiert wird, das das vorstehend angegebene Maß überschreitet, wird der Anteil an Verunreinigungen wie durch Schwermetalle, in dem Extraktöl übermäßig hoch und Koksbildung kann leicht auftreten« Es sind keine Beschränkungen wie diejenigen, die oben beschrieben wurden, erforderlich, wenn das Extraktöl mit Schweröl oder Rückstandsöl aus Vakuumdestillation gemischt werden soll, um als Brennstoff verwendet zu werden*

Die gesamte Menge des verwendeten Extraktionslösungsmittels liegt im Bereich von 1 bis 10 Gewichtsteilen pro einem Gewichtsteil des thermischen Zersetzungsrückstandes, wobei die gesamte Menge des Extraktionslösungsmittels die Summe aus den Mengen der jeweiligen Unterfraktionen ist. Die Extract ions temperatur kann in Abhängigkeit von dem Gesamtsie depunktsber eich des verwendeten Extraktionslösungsmittels variieren und liegt vorzugsweise im Bereich von Raumtemperatur bis 300 ⁰C.

Der Verfahrensschritt des Waschens des Extraktionsrückstandes mit der leichten Rückfluß-Ölfraktion, wobei dieses Rückfluß öl dann zu dem oberen Teil der Fraktionierkolonne zurückgeführt wird, wird vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis zu einer Temperatur unterhalb des Siedepunktes des verwendeten leichten Rücicflußöles durchgeführt. Die Menge der verwendeten Rückflußölfraktion liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 5 Gewichtsteilen pro ein Gewichtsteil des Extraktionsrückstandes.

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Eine Auaführiingsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläuterte Ein Bchwerölauagängsmaterial wird kontinuierlich in einen rohrförmigen Ofen 2 durch eine Leitung 1 eingeführt und wird in dem Ofen schnell auf 450° bis 550 °C erhitzt· Das erhitzte Schweröl wird dann durch eine Leitung 3in einen Reaktor 4 eingeführt und wird der thermischen Zersetzung bei einer Temperatur von 350° bis 500 ⁰C unterworfen, wobei eine Verweilzeit von 1 bis 10 Stunden und ein absoluter Druck von 1 bis 20 Atmosphären angewendet wirdo Das Gas und flüchtiger Zersetzungsöldampf, die dabei erzeugt werden, werden vom oberen Teil des Reaktors abgezogen und durch eine Leitung 5 in den unteren Teil einer Fraktionierkolonne 6 eingeführt» In der Fraktionierkolonne 6 wird der Zersetzungsöldampf mit Sackflußöl in Kontakt gebracht, das in den oberen Teil der Fraktionierkolonne eingeführt wird, und wird fraktioniert und kondensiert, wobei eine Fraktion, die für die Verwendung als Sxtraktionslösungsmitfcel geeignet ist, d, h» eine Fraktion mit einem Gesamtsiedepunktbereich von 200° bis 550 ⁰C, von der Fraktionierkolonne in Form von zwei oder mehr getrennten Seitenströmen mit verschiedenen Sehnittfraktionstemperaturbereichen abgezogen wird, die somit Unterfraktionen bilden«, Es können beispielsweise drei Seitenströme, die fortschreitend niedrigere Siedepunktbereiche aufweisen, durch drei Leitungen 11, 12 und 13 abgezweigt und rückgewonnen werden«.

Der thermische Zersetzungsrückstand wird im flüssigen Zustand von dem Reaktor 4 über die Leitung 21 durch eine

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Pumpe 22 abgezogen und in einen mehrstufigen oder mehrschichtigen Ext rakt or 23 eingeleitet, in dem dieser thermische Zersetzungsrückstandim Gegenstrom zu den nach oben strömenden. Extraktionslösungsmittel-Unterfraktionen nach unten fließt» Der thermische Zersetzungsrückstand wird dann zuerst mit dem Seitenstrom der Unterfraktion, die den höchsten Siedepunktbereich aufweist und von Leitung 11 durch eine Pumpe 14 eingeführt wird, in Kontakt gebracht und dann mit dem Seitenstrom der Unterfraktionen, die sukzessiv niedrigere Siedepunktbereiche aufweisen und von den Leitungen 12 und 13 jeweils durch die entsprechenden Pumpen 15 und 16 eingeleitet werden, in Kontakt gebracht, um lösliche Bestandteile von dem thermischen Zersetzungsrückstand zu extrahieren«. Ein gemischtes öl, das eine Mischung der extrahierten löslichen Bestandteile (öl) und der kombinierten Extraktionslösungsmittel-Unterfraktionen umfaßt, wird durch Leitung 10 am oberen Ende des Extraktors 23 abgezogen.

Der Extraktionsrückstand wird vom Boden des Extraktors 23 in Form von Peststoffen durch Phasentrennung abgezogen«, Der Extraktionsrückstand ist zuletzt mit der leichtesten (am niedrigsten siedenden) Unterfraktion des ExtractionslösungsBiittels in Kontakt gebracht worden und wird so in einem Zustand von dem Extraktor 23 abgezogen, bei dem ein gewisser Teil der leichtesten Fraktion noch an ihm anhaftet oder in ihm enthalten ist» Der so extrahierte Rückstand wird, wenn es erforderlich ist, weiterhin in eine Waschkolonne 24 eingeführt und mit einer leichten Rückflußölfraktion in kontakt gebrachte Diese leichte Rüekflußöl-

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fraktion wird durch Abtrennung und Rückgewinnung von dem Gas und dem Öldampf, der vom oberen Teil der Fraktionierkolonne 6 abdestilliert worden ist, mittels eines Kondensators 7 und einer Abtrennanlage 17 erhalten. Die leichte Rückflußölfraktion wird in die Waschkolonne 24 durch eine Pumpe 18 und eine Leitung 19 eingeleitete Das in dem Extraktionsrückstand enthaltene oder an diesem haftende ExtraktionslösungsBiittel wird durch die leichte Rückflußölfraktion ersetzt» Der verbleibende Rest des leichten Öls von der Trennanlage 17» der nicht dem Anteil entspricht, der durch die Waschkolonne 24 geleitet wird, wird durch die Leitung 9 als Produkt aus dem System abgezogen. Nicht kondensierte Gase werden durch die Leitung 8 aus dem System abgezogene

Die leichte Rückflußölfraktion, die von der Waschkolonne rückgewonnen wird und die das Extraktionslösungsmittel enthält, wird durch Leitung 20 zu dem oberen Teil der Fraktionierkolonne 6 zurückgeführte

Das gewaschene Extraktionsrückstand wird in eine Separations-Trocknungsapparatur 25 eingeleitet, wobei das daran haftende Öl rückgewonnen wird, um durch die Leitung 26 aus dem System abgezogen zu werden«

In einem Vergleichsverfahren, bei dem eine brauchbare Öl-.fraktion-, die in dem thermischen Zersetzungsrückstand enthalten ißt, mit einem Extraktionslösungsmittel extrahiert wird, das eine relativ schwere Fraktion der durch die thermische Zersetzung erzeugten flüchtigen ölfraktion ist, ist die Abtrennung des schweren Extraktionslösungsmittels, das in dem Extraktionsrückstand enthalten ist oder an diesem haftet, im allgemeinen schwierig« Bei der vorliegenden

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Erfindung jedoch kann die Abtrennung des l&traktionsrückstandes und die Rückgewinnung der enthaltenen oder anhaftenden ölfrakt ion leicht durchgeführt werden, indem die Fraktionierkolonne in dem thermischen Zersetzungssystem ausgenützt wird, ohne daß sich die Notwendigkeit für irgendeine besondere Zusatzvorrichtung oder zusätzliche Energie ergibt«»

Beispiel

Die vorliegende Erfindung wird nun in näheren Einzelheiten durch das folgende erläuternde Beispiel erklärte In diesem Beispiel bezeichnet der Ausdruck "Prozent" oder "%" Gewichtsprozent»

Ein vorerhitztes Vakuojndestillationskolonnenbodenöl (Vakuumrückstand), das aus Mittel- und Uahost-Rohöl erhalten worden war und das einen Schwefelgehalt von 4 %, eine spezifische API-Dichte von 7° und einen Conradeon-Carbon-Rückstand (Kohlenstoffrückstand) von 20% besaß, wurde kontinuierlich in einen rohrförmigen Ofen mit einer Strömungsrate von 100 kg/h eingeführt, auf 490 ⁰C erhitzt und dann in einen Reaktor unter atmosphärischem Druck geleitet, der ein inneres Volumen von 300 1 besaß und mit einem Rührwerk ausgestattet war, und darin der thermischen Zersetzungsreaktion unterworfene Das so erzeugte Gas und die so erzeugte flüchtige ölfraktion wurden kontinuier_w lieh vom oberen Teil des Reaktors abgezogen, und das so erzeugte Pech (thermischer Zersetzungsrückstand) wurde kontinuierlich von dem Boden des Reaktors so abgezogen, daß das Flüssigkeitsniveau in dem Reaktor konstant blieb*

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Die Temperatur in dem Reaktor betrug 420 °C und die mittlere Verweilzeit betrug 2 Stunden» Die Ausbeuten an Gas, flüchtiger ölfraktion and Pech, die aus dem Reaktor herauskamen, waren etwa in gleicher Reihenfolge 5 %, 60'..% und 35 '%· Der Gehalt an benzolunlöslichen Bestandteilen in dem Pech betrug etwa 50 %<,

Unter Verwendung eines 20 Liter-Extraktors, der mit einem Rührwerk ausgestattet war₉ in dem einen Vergleichsexperiment wurde das von dem Boden des Reaktors abgezogene Pech bei 300 ⁰G in den Extraktor mit einer Durchflußrate von 35-kg/Ja eingeleitet» Eine einzige flüchtige ölfraktion mit einem Siedepunktsbereich von 250° bis 510 ⁰C, die von dem durch thermische Zersetzung erzeugten Öl abgeleitet war, wurde von der Fraktionierkolonne mit einer Durchflußrate von 50 kg/h abgezogen, dem Extraktor zugeleitet und mit dem darin befindlichen Pech gemischte Der Extraktionsrückstand wurde von dem Boden des Extraktors in Form der Aufschlämmung so abgezogen, daß das Niveau innerhalb des Extraktors konstant gehalten werden konnte.» Dann wurden 100 kg der Aufschlämmung chargenweise dem Vakuumfiltrieren unterworfen ₉ wobei ein Vakuum von 200 mmHg angewendet wurde und ein Filter mit Öffnungen von 100/um Größe passiert wurde. Es dauerte 40 Minuten, um das Filtrierungsveri'ahren fertigzustellen» Nach Beendigung der Filtrierung wurde der entstandene Kuchen auf 350 ⁰C unter einem Vakuum von 10 mmHg erhitzt und dann getrocknete

In einem Experiment gemäß der Erfindung wurde der Dampf der flüchtigen Ölfraktion, die durch die thermische Zersetzung erzeugt worden war_? in der Fraktionierkolonne

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In drei Unterfraktionen mit verschiedenen Siedepunktsbereichen, nämlich(1) 250° bis 300 ⁹C, (2) 300° bis 400 ⁰C und (3) 400° bis 510 ⁰C fraktioniert. Jede dieser Unterfraktionen wurde von der Fraktionierkolonne einzeln abgezogen, wobei die Durchflußraten der jeweiligen Unterfraktionen entsprechend (1) 16 kg/h, (2) 20 kg/h und (3) 14 kg/h waren· Die Unterfraktion (1) mit dem Siedepunktabereich von 250° bis 300 ⁰C wurde mit einer Durchflußrate von 16 kg/h am Boden eines zylindrischen mehrstufen Extrakt ofs mit einem Innenvolumen von 20 1, einem Durchmesser von 50 mm und einer Länge von 1000 mm eingeführt«

Die Unterfraktion (2) mit dem Siedepunktsbereich von 300° bis 400 ⁰C wurde in den Extraktor an einer Stelle 300 mm oberhalb dessen Boden mit einer Durchflußrate von 20 kg/h eingeführt, und die Unterfraktion (3) mit dem Siedepunktsbereich von 400° bis 510 ⁰C wurde an einer Stelle 600 mm oberhalb des Bodens in den Extraktor mit einer Durchflußrate von 14 kg/h eingeführt· Das Pech wurde an der obersten Stelle des Bxtraktors mit einer Durchflußrate von 35 kg/h so in den Extraktor eingeführt, daß es der Gegenstromextraktion aufgrund des Unterschiedes im spezifischen Gewicht zwischen dem Pech und den Lösungsmittel-Unterfraktionen unterworfen wurde, wobei die Temperatur der jeweiligen Unterfraktionen jeweils 100 ⁰C betrug.

100 kg der von dem Boden des Extraktors abgezogenen Aufschlämmung wurde dem Filtrieren unterworfen, wie es oben beschrieben wurde. Das Filtrierungsverfahren wurde in nur 3 Minuten durchgeführt· Darüber hinaus wurde der von dem

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Filtrieren herrührende Kuchen dann ausreichend bei 350 ⁰G unter Atmosphärendruck getrocknet«, Wenn dieser Kuchen vor seinem Trocknen mit einem Zersetzungs-Naphtha mit einer Durchflußrate von 20 kg/h gewaschen wurde und das Naphtha und Öl, die von dem Kuchen extrahiert wurden, zu dem oberen Teil der Fraktionierkolonne zurückgeführt wurden, konnte der Kuchen bei 150 ⁰G unter Atmosphärendruck ausreichend getrocknet werden» Das Naphtha und das extrahierte Öl'"$ die von dem Waschverfahrensschritt herrührten, wurden zu dem oberen Teil der Fraktionierkolonne durch eine Pumpe zurückgeführt, wobei sich das Gesamtergebnis ergab, daß keine Änderung in den Betriebsbedingaagen der Fraktionierkolonne verursacht wurden«

Claims (10)

1. 36 68 8

   Erfindunqsanst>ruch

   Verfahren zur Behandlung von Schweröl, bei dem ein Gas und eine flüchticre ölfraktion, die durch thermische Zersetzung von Schweröl auf Erdölbasis erzeugt werden, davon abdestilliert werden, der Rückstand der thermischen Zersetzung in einem flüssigen Zustand abnezogen und dann mit einem Extraktionslösungsmittel, das einen Teil dieser flüchtigen Ölfraktion umfaßt, in Kontakt gebracht wird, um die Komponente dieses thermischen Zersetzunasrückstandes, die in diesem Extraktionsiösungsmittel löslich ist, zu extrahieren, und dann ein Extraktionsrückstand in Form fester Teilchen von dem Extraktionslösungsmittel abgetrennt wird,

   d ad u r c h ge k e η η ζ e i c h η e t , daß die flüchtige ölfraktion, die als besagtes Lösungsmittel verwendet wird, in zwei oder mehr Unterfraktionen mit voneinander verschiedenen Siedepunktsbereichen beim Kondensieren der flüchtigen ölfraktion in einer Fraktionierkolonne fraktioniert wird und diese Unterfraktionen nach- _:einander entsprechend ihrer Siedepunktbereiche mit dem thermischen Zersetzuncsrückstand in Kontakt gebracht werden, wobei mit der Fraktion mit

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   dem höchsten Siedepunktbereich begonnen wird und die verbleibenden Fraktionen in abfallender Ord*- nung ihrer Siedepunktbereiche folgen, um dadurch die Komponente zu extrahieren, die in dem Ex-^ traktionslösungsmittel löslich ist.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, da du rc h g e k. e η η-z e:i c h net, daß der feste Extraktionsrückstand mit einem leichten öl gewaschen wird, das dann zu dem oberen Teil der Fraktionierkolonne zurückgeführt wird, die zum Fraktionieren der durch die thermische Zersetzung erzeugten flüchtigen ölfraktion verwendet wird, um dadurch d!as in dem Extraktionsrückstand enthaltene und daran haftende Extraktionslösungsmittel durch das leichte öl zu ersetzen.
3. 3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, da du rc h g e k e η η ζ e ic h η e t , daß das Extraktionslösungsmittel einen Gesamtsiedepunktbereich von 200° bis 550°C aufweist.
4. 4. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, d a d u r c h ge k e η η ζ ei c h η et , daß das Schweröl aus der Gruppe, bestehend aus Rohöl, Rückstandsöl aus atmosphärischer Destillation und Rückstandsöl aus Vakuumdestillation, ausgewählt ist.
5. 5. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, dadurch g e k e π η ze i c h η e t, daß der thermische Zersetzungsrückstand Pech ist, das einen Gehalt an chinolinunlöslichen Verbindungen im Bereich von 5 bis 50 Gew.-% besitzt.

   ο ο ö
6. 6. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, d ad u r c h

   g e k en η ze ic h η et , daß die lösungsmittellösliche Komponente nur hexan- und benzollösliche Verbindungen enthält.
7. 7. Verfahren nach Punkt 2, da d u r c h ge k e η h zeichne t, daß das leichte Rückflußölin einerMengevon 0,5 bis 5 Gewichtsteilen· pro einem Gewichtsteil des Extraktionsrückstandes verwendet wird.
8. 8. Verfahren nach Punkt 1, 2 oder 7, dad u r c h ge k e η η ζ eic h η e t _f daß das Extraktionslösungsmittel in einer Menge im Bereich von 1 bis 10 Gewichtsteilen pro einem Gewichtsteil des thermischen Zersetzungsrückstandes verwendet wird und daß der Extraktionsverfahrensschritt bei einer Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis 300⁰C durchgeführt wird.
9. 9. Verfahren nach Punkt 1, g e k e η η ζ e i c h η e t du r c h die Verfahrensschritte:

   (a) Zuführen von schwerem Erdöl in eine Heizzone, in der das Schweröl schnell auf eine Temperatur von 450° bis 55O°C erhitzt Wird;

   (b) nachfolgendes Einführen des Schweröls in einen thermischen Zersetzungsreaktor, der auf eine Temperatur von 350 bis 500 C und auf einem absoluten Druck von 1 bis 20 Atmosphären gehalten wird, um dadurch dieses Schweröl über eine Zeitdauer von 1 bis iO Stunden thermisch zu zersetzen, während vom oberen Teil des Reaktors eine gasförmige Mischung abgezogen wird, die durch diese thermische Zersetzung gebildet wird und ein Gas und einen flüchtigen öldampf enthält, und Abziehen eines flüssigen thermischen Zer- —————-

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   Setzungsrückstandes vom Boden dieses Reak-' - .-'.: tors ; -. ' . ' ":.-. ''

   (c) nachfolgendes Einleiten der gasförmigen Mischung in eine Fraktionierkolonne an deren unterein Ende, in der diese gasförmige Mischung mit;Rüekflußöl, das am oberen Teil dieser Kolonne eingeleitet, wird, in Kontakt gebracht wird, wodurch.ein Teil des flüchtigen Öldanpfes kondensiert wird, um eine flüssige flüchtiae Ölfraktion mit einem Siedepunktbereich von 200 bis 550 C zu bilden, und

   die flüchtige Ölfraktion in zwei oder mehr flüssige öl-Unter.fraktionen mit verschiedenen Siedepunktbereichen getrennt wird, wobei diese !interfraktionell getrennt von der Kolonne abgezogen werden, und eine zweite gasföririge Mischung, die eine leichte ölfraktion und das besagte (Tas umfaßt, von dem oberen Teil der Kolonne abgezogen wird;

   (d) Einführen des thermischen Zersetzüngsrückstandes in dem oberen Ende eines Extraktors, während gleichzeitig und getrennt die flüssigen öl-Unterfraktionen mit verschiedenen Siedepunktbereichen in voneinander beabstandet liegende Stellen in diesem Extraktor eingeführt werden, wobei die Unterfraktion mit dem niedrigsten Siedepunktbereich in die dem Boden des Extraktors am nächsten gelegene Stelle eingeleitet wird und die restlichen Unterfraktionen an in aufsteinender Richtung nacheinander gelegenen Stellen so eingeführt werden, daß jede der Unterfraktionen einen höheren Siedepunktbereich als all die Unterfraktionen, die unterhalb von ihr eingeführt

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   werden, besitzt/ wobei jede der Unterfraktionen nacheinander mit dein thermischen Zersetzungsrückstand in Kontakt gebracht wird und als ein Extraktionslösungsmittel wirkt, das zum Extrahieren von darin ehthaitenem ..Öl wirksam ist, und Abziehen und Rückgewinnen eines gemischten ölproduktes, das eine Mischung aus den Unterfraktionen und darin enthaltenem Extraktöl umfaßt, von dem oberen Teil des Extraktors und Abziehen von Extraktionsrückstand von dem Boden der Kolonne;

   (e) Kondensieren der zweiten gasförmigen Mischuno, um ein leichtes flüssiges Öl zu erhalten, Rückgewinnen eines Teils derselben als ein leichtes eiprodukt und Rückführen des davon verbleibenden Restes zu der Fraktionierkolonne als besagtes Rückflußöl; und

   (f.)'· Trocknen des Extraktionsrückstandes, um einen festen Kuchen zu bilden.
10. 10. Verfahren nach Punkt 9 , da d ure h g e -. k e η η ζ e i c h η e t , daß es die weiteren Verfahrensschritte umfaßt:

    (g) Einleiten des Rückflußteiles von dem leichten flüssigen öl, das in Verfahrensschritt (e) erzeugt worden ist und des Extraktionsrückstandes, dar in dem Verfahrensschritt (d) erzeugt worden ist, in eine Waschkolonne und Waschen dioses Fxtraktionsrückstandes mit dem leichten <U ; und

    (h)''anschliGiiendes Rückführen des leichten Öles in die Fraktionierkolonne an deren oberen Ende.