DD243938A1

DD243938A1 - PROCESS FOR DEEPARPAINING MINERAL OILS

Info

Publication number: DD243938A1
Application number: DD28382885A
Authority: DD
Inventors: Hans-Ulrich Spiegel; Bernd Albrecht; Helmut Fiedler; Horst Preisser; Sabine Kowski; Sylke Klein
Original assignee: Zeitz Hydrierwerk
Priority date: 1985-12-06
Filing date: 1985-12-06
Publication date: 1987-03-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entparaffinierung von Mineraloelen, insbesondere von Schmieroelen. Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens, das sich durch einen verbesserten Entparaffinierungsprozess in der zweiten Stufe mit hohen Filtrationsgeschwindigkeiten und guten Gatschqualitaeten auszeichnet. Das erfindungsgemaesse Verfahren ist dadurch charakterisiert, dass Mineraloele mit Loesungsmitteln verduennt, dieses Gemisch gekuehlt und der entstehende Paraffingatsch vom Loesungsmittel-Oel-Gemisch durch mehrstufige Filtration abgetrennt wird, wobei dem Loesungsmittel-Oel-Gemisch nach der ersten Filtrationsstufe vor der weiteren Abkuehlung geringe Mengen Loesungsmittel-Oel-Paraffin-Suspension zugegeben werden.The invention relates to a process for the dewaxing of mineral oils, in particular of lubricating oils. The aim of the invention is the development of a process characterized by an improved second stage dewaxing process with high filtration rates and good gassing qualities. The process according to the invention is characterized in that mineral oils are diluted with solvents, this mixture is cooled and the resulting slack wax is separated from the solvent-oil mixture by multi-stage filtration, whereby the solvent-oil mixture after the first filtration stage before further cooling comprises small amounts of solvent Oel-paraffin suspension may be added.

Description

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Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entparaffinierung von Mineralölen, insbesondere von Schmierölen, mit Hilfe selektiver Lösungsmittel und unter Anwendung tiefer Temperaturen.The invention relates to a process for dewaxing mineral oils, in particular lubricating oils, by means of selective solvents and using low temperatures.

Characteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt. Schmierölkomponenten zur Absenkung ihres Stockpunktes zu entparaffinieren. Bei den klassischen Verfahren, • die mit Hilfe selektiver Lösungsmittel arbeiten, wird das Einsatzöl an verschiedenen Stellen des Kristallisationsprozesses mit Lösungsmittel verdünnt; gleichzeitig wird die entstehende Suspension, besteht aus Lösungsmittel, Öl und Paraffinkristallen, abgekühlt. Als selektive Lösungsmittel kommen häufig Gemische aus zwei Komponenten wie Aceton/Toluen, Methylethylketon/ Toluen oder Methylethylketon/Methylisobutylketon zum Einsatz. Als Kristallisatoren werden meist Schaberkristallisatoren eingesetzt. Die Kühlung der Suspension erfolgt zunächst durch kaltes Filtrat im Gegenstrom und danach durch ein verdampfendes Kältemittel. Die Paraffinkristalle werden in einer mehrstufigen, meist zwei- bis vierstufigen Filtration abgetrennt.It is known. To deparaffinate lubricating oil components to lower their pour point. In classical processes, • which operate with the aid of selective solvents, the feed oil is diluted with solvent at various points in the crystallization process; at the same time, the resulting suspension, consisting of solvent, oil and paraffin crystals, is cooled. As selective solvents, mixtures of two components, such as acetone / toluene, methyl ethyl ketone / toluene or methyl ethyl ketone / methyl isobutyl ketone, are frequently used. As crystallizers mostly scraper crystallizers are used. The suspension is initially cooled by cold filtrate in countercurrent and then by an evaporating refrigerant. The paraffin crystals are separated in a multi-stage, usually two- to four-stage filtration.

Es ist weiterhin bekannt, daß paraffinhaltige Öle durch Direktkühlung mittels kaltem Lösungsmittel in einer Kristallisationskolonne, die Rühreinrichtungen besitzt, entparaffiniert werden können, wie dies beispielsweise in US-PS 3773650 und DE-OS 2747477 beschrieben ist'. Dabei wird das paraffinhaltige Einsatzöl stufenweise verdünnt und gekühlt, und es entsteht ein Paraffin-Öl-Lösungsmittel-Gemisch, in dem die Paraffinkristalle eine solche Struktur besitzen, die zu hohen Filtrationsgeschwindigkeit und zu hohen Ausbeuten an entparaffiniertem Öl führen.It is further known that paraffinic oils can be dewaxed by direct cooling by means of cold solvent in a crystallization column having stirring means, as described for example in US-PS 3773650 and DE-OS 2747477 '. The paraffin-containing feed oil is gradually diluted and cooled, and there is a paraffin-oil-solvent mixture in which the paraffin crystals have such a structure that lead to high filtration rate and high yields of dewaxed oil.

Dieser Vorteil wird zum Teil wieder in den nachfolgenden Kristallisatoren beseitigt. Bei der weiteren indirekten Abkühlung der · Suspension kommt es zu Öleinschlüssen, die die Paraffinkristallstruktur erheblich verschlechtern. Die Vorteile bezüglich Filtrationsgeschwindigkeiten können deshalb nicht vollständig genutzt werden. Der gute Entölungseffekt beim Gatsch wird zum Teil wieder beseitigt.This advantage is partially eliminated again in the subsequent crystallizers. Further indirect cooling of the suspension results in oil inclusions, which considerably worsen the paraffin crystal structure. The advantages in terms of filtration rates can therefore not be fully utilized. The good de-oiling effect when Gatsch is partly eliminated again.

Aus der Literatur sind Lösungen bekannt, nach denen durch die Zugabe von bestimmten Kristallisations- und Filtrationsverbesserern zum Einsatzöl vor dem Kristallisationsprozeß eine Vergrößerung der Filtrationsgeschwindigkeit und eine Verbesserung der Gatschqualität erreicht werden soll. In DD-PS 121 631 wird diesbezüglich der Einsatz von Alkylnaphthalinen beschrieben. Nach GB-PS 2099015 und DE-PS 2907225 werden dazu auch Polyalkylacrylate mit einem hohen Molgewicht verwendet. Auch die Zugabe von bestimmten Paraffinsorten zum Einsatzöl ist beispielsweise aus SU-PS 564 331 und SU-PS 834109 bekannt, wonach Anteile einer leichten Gatschf raktion während der Kristallisation des Einsatzöles zugegeben werden. Die Zugabe von Gatsch der zweiten Filtrationsstufe zum Einsatzöl wird in SU-PS 950751 beschrieben. Nach WP C 10 G/ 257944-3 wurde bereits ein Verfahren zur Entparaffinierung vorgeschlagen, bei dem das Einsatzöl zunächst in einer Kristallisationskolonne mit Lösungsmittel direkt gekühlt, der Paraffingatsch I dann in der ersten Filtrationsstufe vom Filtrat I abgetrennt, anschließend das Filtrat I in Kristallisatoren durch ein Kältemittel indirekt abgekühlt und in der zweiten Filtrationsstufe schließlich der Paraffingatsch Il vom Filtrat Il abgetrennt wird. Aus dem Filtrat Il wird nach Abdestillieren des Lösungsmittels das entparaffinierte Öl gewonnen.From the literature solutions are known, according to which by the addition of certain crystallization and filtration enhancers to the feed oil before the crystallization process, an increase in the filtration rate and an improvement in Gatschqualität should be achieved. DD-PS 121 631 describes the use of alkylnaphthalenes in this regard. According to British Pat. No. 2,099,015 and German Pat. No. 2907225, polyalkyl acrylates having a high molecular weight are also used for this purpose. The addition of certain types of paraffins to the feed oil is known for example from SU-PS 564 331 and SU-PS 834109, after which shares of a slight Gatschf raktion during the crystallization of the feed oil are added. The addition of Gatsch the second filtration stage to the feed oil is described in SU-PS 950751. According to WP C 10 G / 257944-3, a process for dewaxing has already been proposed, in which the feed oil is first cooled directly in a crystallization column with solvent, the slack wax I then separated from the filtrate I in the first filtration stage, then the filtrate I in crystallizers a refrigerant is cooled indirectly and in the second filtration stage, finally, the slack wax II is separated from the filtrate II. From the filtrate II, the dewaxed oil is recovered after distilling off the solvent.

Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens ist, daß es durch die indirekte Abkühlung des Filtrates I in den Kristallisatoren zu einem Paraffingatsch mit ungünstiger Kristallstruktur kommt. Das führt zu einer geringen Filtrationsgeschwindigkeit und damit zu geringen Filterleistungen in der zweiten Filtrationsstufe und zu einem qualitätsverschlechterten Paraffingatsch II, der einen hohen Ölgehalt aufweist. The disadvantage of this known method is that it comes through the indirect cooling of the filtrate I in the crystallizers to a slack wax with unfavorable crystal structure. This leads to a low filtration rate and thus to low filter performance in the second filtration stage and to a quality-degraded slack wax II, which has a high oil content.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Entparaffinierung von Mineralölen, insbesondere von Schmierölkomponenten, das sich durch eine hohe Filterleistung, eine gute Gatschqualität in der zweiten Filtrationsstufe und eine hohe Ölausbeute auszeichnet und damit eine hohe Wirtschaftlichkeit aufweist.The aim of the invention is the development of a process for the dewaxing of mineral oils, in particular lubricating oil components, which is characterized by a high filter performance, a good Gatschqualität in the second filtration stage and high oil yield and thus has a high efficiency.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine besondere technologische Prozeßführung die Paraffinkristallisation in der zweiten Stufe derart zu verändern, daß eine günstige Kristallstruktur geschaffen und damit eine gute Abtrennung des Paraffingatsches vom Öl ermöglicht wird. 'The invention has for its object to change by a special technological process management paraffin crystallization in the second stage such that a favorable crystal structure created and thus a good separation of the slack wax is made possible by the oil. '

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Entparaffinierung von Mineralölen durch Verdünnung des paraffinhaltigen Einsatzöles mit Lösungsmittel, indirekte oder direkte Kühlung des Lösungsmittel-Einsatzöl-Gemisches und Kristallisation der Paraffinbestandteile unter Bildung einer Lösungsmittel-Öl-Paraffin-Suspension (Suspension I), Abtrennung des lösungsmittelhaltigen Paraffingatsches (Gatsch I) vom Lösungsmittel-Öl-Gemisch (Filtrat I) in einer ersten Filtrationsstufe, nachfolgende indirekte Tiefkühlung des Lösungsmittel-Öl-Gemisches (Filtrat I) und Kristallisation weiterer Paraffinbestandteile, Abtrennung des lösungsmittelhaltigen Paraffingatsches vom Lösungsmittel-Öl-Gemisch in einer oder mehreren weiteren Filtrationsstufen sowie destillative Abtrennung des Lösungsmittels vom entparaffinierten Öl und von den Paraffingatschen ist im wesentlichen dadurch charakterisiert, daß dem Filtrat I vor der indirekten Tiefkühlung 0,01 bis 0,3 Masseteile, vorzugsweise 0,05 bis 0,2 Masseteile Suspension I bezogen auf 1 Masseteil Einsatzöl zugegeben werden.The inventive method for dewaxing of mineral oils by dilution of the paraffin-containing feed oil with solvent, indirect or direct cooling of the solvent-feed oil mixture and crystallization of paraffin constituents to form a solvent-oil-paraffin suspension (suspension I), separation of the solvent-containing slack wax (Gatsch I) of the solvent-oil mixture (filtrate I) in a first filtration stage, subsequent indirect deep cooling of the solvent-oil mixture (filtrate I) and crystallization of other paraffin constituents, separation of the solvent-containing slack wax from the solvent-oil mixture in one or more others Filtration steps and distillative removal of the solvent from the dewaxed oil and the paraffin gossips is characterized essentially by the fact that the filtrate I before the indirect deep-freezing 0.01 to 0.3 parts by mass, preferably 0.05 to 0.2 M. Ingredients suspension I are added based on 1 part by weight of feed oil.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich die Zugabe geringer Mengen Suspension I und damit prozeßeigener Stoffe zum Filtrat I vor der Tiefkühlung günstig auf die Kristallstruktur in der zweiten Entparaffinierungsstufe auswirkt. Das sich dadurch bildende Kristallisat ist grobkörniger und in der zweiten Filtrationsstufe besser filtrierbar. Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem bekannten Verfahren gemäß WP C 10 G/257 944-3 folgende Vorteile:Surprisingly, it has been found that the addition of small amounts of suspension I and thus process own substances to the filtrate I before freezing has a favorable effect on the crystal structure in the second dewaxing. The resulting crystals are coarse-grained and better filterable in the second filtration stage. The process according to the invention has the following advantages over the known process according to WP C 10 G / 257 944-3:

— Erhöhung der Filtrationsgeschwindigkeit und damit Steigerung der Filterleistung in der zweiten Filtrationsstufe,Increasing the filtration rate and thus increasing the filter performance in the second filtration stage,

— Absenkung des Ölgehaltes und damit Verbesserung der Qualität des Paraffingatsches in der zweiten Filtrationsstufe,Lowering the oil content and thus improving the quality of the slack wax in the second filtration stage,

— Erhöhung der Ausbeute an entparaffiniertem Öl und damit Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Entparaffinierungsverfahrens.- Increasing the yield of dewaxed oil and thus improving the economics of the dewaxing process.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Zur Herstellung einer Schmierölkomponente wird ein hydriertes Vakuumdestillat aus paraffinbasischem Erdöl gemäß Figur 1 entparaffiniert. Dieses Destillat hat folgende Kennwerte:To produce a lubricating oil component, a hydrogenated vacuum distillate of paraffinic petroleum according to FIG. 1 is dewaxed. This distillate has the following characteristics:

Dichte bei 2O⁰C:Density at 2O ⁰ C: 0,877 g/cm³ 0.877 g / cm ³ Viskosität bei 100⁰C:Viscosity at 100 ^° C.: 7,7 mm²/s7.7 mm ² / s Stockpunkt:Pour point: 40⁰C40 ⁰ C Flammpunkt:Flash point: 244⁰C244 ⁰ C

Als Lösungsmittel zur Entparaffinierung wird ein Gemisch aus Methylethylketon und Toluen im Verhältnis von 1:1 verwendet. Das Destillat wird mit der 2,4fachen Lösungsmittelmenge verdünnt und indirekt in Kristallisatoren bis auf eine Temperatur von 0°C gekühlt. Die Kristallisation der Paraffinbestandteile erfolgt unter Bildung der Lösungsmittel-Öl-Paraffin-Suspension (Suspension I). Die Abtrennung des lösungsmittelhaltigen Paraffingatsches (Gatsch I) vom Lösungsmittel-Öl-Gemisch (Filtrat I) erfolgt in der ersten Filtrationsstufe. Dem Filtrat I werden erfindungsgemäß 0,05 Masseteile der Suspension I bezogen auf 1 Masseteil Destillat vor der indirekten Tiefkühlung des Filtrates I auf eine Temperatur von -25⁰C in Kristallisatoren zugegeben. Der lösungsmittelhaltige Paraffingatsch (Gatsch II) wird vom Lösungsmittel-Öl-Gemisch (Filtrat II) in der zweiten Filtrationsstufe abgetrennt.As a solvent for dewaxing, a mixture of methyl ethyl ketone and toluene in a ratio of 1: 1 is used. The distillate is diluted with 2.4 times the amount of solvent and cooled indirectly in crystallizers to a temperature of 0 ° C. The crystallization of the paraffin constituents takes place to form the solvent-oil-paraffin suspension (suspension I). The separation of the solvent-containing slack wax (Gatsch I) from the solvent-oil mixture (filtrate I) takes place in the first filtration stage. The filtrate I according to the invention 0.05 parts by mass of the suspension I are relative to 1 part by weight of distillate, before the indirect refrigeration of the filtrate I was added at a temperature of -25 ⁰ C in crystallizers. The solvent-containing slack wax (Gatsch II) is separated from the solvent-oil mixture (filtrate II) in the second filtration stage.

Die indirekte Kühlung in der ersten Kristallisationsstufe erfolgt durch das kalte Filtrat Il und in der zweiten Kristallisationsstufe durch verdampfendes Ammoniak. Nach der destillativen Abtrennung des Lösungsmittels vom Filtrat II, Gatsch I und Il fallen folgende Produkte an:The indirect cooling in the first crystallization stage is carried out by the cold filtrate II and in the second crystallization stage by evaporating ammonia. After the distillative removal of the solvent from the filtrate II, Gatch I and II, the following products are obtained:

EntparaffiniertesÖI: Ausbeute = 84 Ma.-%, Stockpunkt= -15,5⁰C Gatsch I: Ausbeute = 9 Ma.-%, Ölgehalt = 11 Ma.-%,EntparaffiniertesÖI: Yield = 84 wt .-%, pour point = -15.5 ⁰ C Gatsch I: Yield = 9 wt .-%, oil content = 11 wt .-%,

relative Filtrationszeit = 44 s (bezogen auf 100 g Destillat) Gatsch II: . Ausbeute = 7 Ma.-%, Ölgehalt = 28 Ma.-%,relative filtration time = 44 s (based on 100 g of distillate) Gatch II:. Yield = 7% by mass, oil content = 28% by mass,

relative Filtrationszeit = 60 s (bezogen auf 100 g Destillat)relative filtration time = 60 s (relative to 100 g of distillate)

Dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Ausführungsbeispiel werden die Ergebnisse der Entparaffinierung nach dem bekannten zweistufigen Verfahren gmeäß WP C 10 G/257944-3 gegenübergestellt, wobei die an deren Prozeßparameter gleich sindThe process of the invention according to the embodiment, the results of the dewaxing are compared according to the known two-stage process according to WP C 10 G / 257944-3, which are equal to their process parameters

Folgende Produkte fallen hierbei an: The following products are required:

EntparaffiniertesÖI: Ausbeute = 83 Ma. -%, Stockpunkt -18°C Gatsch I: Ausbeute = 9 Ma.-%, Ölgehalt = 11 Ma.-%Deparaffinized oil: Yield = 83 Ma. -%, pour point -18 ° C Gatch I: Yield = 9% by mass, oil content = 11% by mass

relative Filtrationszeit = 44s (bezogen auf 100g Destillat) Gatsch II: Ausbeute = 8 Ma.-%, Ölgehalt = 32 Ma.-%relative filtration time = 44s (based on 100g of distillate) Gatch II: Yield = 8% by mass, oil content = 32% by mass

relative Fiitrationszeit = 68s, (bezogen auf 100 g Destillat)relative filtration time = 68 s, (relative to 100 g distillate)

Claims

Invention claim:

1. A method for dewaxing of mineral oils by dilution of the paraffin-containing feed oil with solvent, indirect or direct cooling of the solvent-feed oil mixture and crystallization of the paraffin constituents to form a solvent-oil-paraffin suspension (suspension I), separation of the solvent-containing slack wax (Gatsch I) of the solvent-oil mixture (filtrate I) in a first filtration stage, subsequent indirect deep cooling of the solvent-oil mixture (filtrate I) and crystallization of other paraffin constituents, separation of the solvent-containing slack wax from the solvent-oil mixture in one or more others Filtration stages and distillative removal of the solvent from the dewaxed oil and from the paraffins rags, characterized in that the filtrate I before the indirect deep-freezing 0.01 and 0.3 parts by weight of suspension I based on 1 part by weight of feed oil are added.

2. The method according to item 1, characterized in that the filtrate I before the indirect deep-freezing 0.05 to 0.2 parts by weight of suspension I based on 1 part by weight of feed oil are added.