DE1040162B - Process for removing mercaptans from acidic hydrocarbon distillates - Google Patents
Process for removing mercaptans from acidic hydrocarbon distillatesInfo
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- DE1040162B DE1040162B DEST4663A DEST004663A DE1040162B DE 1040162 B DE1040162 B DE 1040162B DE ST4663 A DEST4663 A DE ST4663A DE ST004663 A DEST004663 A DE ST004663A DE 1040162 B DE1040162 B DE 1040162B
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G27/00—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation
- C10G27/04—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation with oxygen or compounds generating oxygen
- C10G27/08—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation with oxygen or compounds generating oxygen in the presence of copper chloride
Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Mercaptanen aus sauren Kohlenwasserstoffdestillaten, wie Schwerbenzinen, Leuchtöl, Heizöl und Brennölen aus der Straight-run-Rohöldestillation oder aus thermischen oder katalytischen Spaltverfahren, mit konzentrierten Ätzalkalilösungen unter Vermeidung unerwünschter Farbverschlechterung oder der Bildung öllöslicher Farbkörper.The invention relates to a method for removing mercaptans from acidic hydrocarbon distillates, such as heavy gasoline, luminous oil, heating oil and fuel oils from straight-run crude oil distillation or from thermal or catalytic cracking processes, with concentrated caustic alkali solutions, avoiding them unwanted color deterioration or the formation of oil-soluble color bodies.
Bisher sind saure, mercaptanhaltige Kohlenwasserstoffdestillate mit alkalischen Lösungen verschiedener Art behandelt worden, um die Mercaptane zu entfernen. Wenn niedrigmolekulare Mercaptane vorliegen, wie bei niedrigsiedenden Destillaten, z. B. Leichtbenzinen, kann deren Entfernung durch einfaches Waschen mit Ätzalkali (Ätznatron oder Ätzkali) bewirkt werden. Dazu wird gewöhnlich eine etwa 10- bis 20°/oige Ätznatronlösung benutzt. Die Ätzalkalilösung kann durch Dampfbehandlung bzw. durch Lufteinblasen regeneriert werden, wodurch die Mercaptane abdestilliert bzw. in unlösliche Disulfide übergeführt werden, die aus der Ätzalkalilösung abgetrennt werden können.So far, acidic, mercaptan-containing hydrocarbon distillates with alkaline solutions have been different Kind of been treated to remove the mercaptans. If low molecular weight mercaptans are present, as with low-boiling distillates, e.g. B. petrol can be removed by simple Washing with caustic alkali (caustic soda or caustic potash) can be effected. This is usually accompanied by an approximately 10-20% caustic soda solution used. The caustic alkali solution can be regenerated by steam treatment or by blowing air, whereby the mercaptans distilled off or converted into insoluble disulfides, which are separated from the caustic alkali solution can be.
Bei höhersiedenden Ausgangsprodukten, besonders bei Leuchtöl und Heizölen, ist die Entfernung der Mercaptane infolge ihrer gesteigerten öllöslichkeit oder des auf Grund ihres höheren Molekulargewichtes höheren öl - Wasser - Verteilungskoeffizienten viel schwieriger. Es sind zahlreiche Verfahren zur Entfernung schwerer, in diesen höhersiedenden Destillaten vorkommender Mercaptane vorgeschlagen und ausgeführt worden. Man hat organische Lösungsmittel oder sogenannte »Lösungsvermittler« enthaltende alkalische Lösungen angewendet. Lösungen von Ätzalkali in Methanol haben eine ähnliche Wirkung. Chemische Reagenzien, die die Mercaptane in Gegenwart des Öles zu Disulfiden oxydieren, sind ebenfalls angewendet worden. Unter ihnen befinden sich die bekannte alkalische Natriumplumbit- oder Doctorlösung, alkalische Hypochloritlösungen usw. Es sind Versuche unternommen worden, Mercaptane aus Petroleumdestillaten durch Behandlung mit wasserfreiem Ätzalkali in Form eines trockenen Pulvers oder in Lösung oder Suspension in einem organischen Lösungsmittel, wie Methanol, zu entfernen. Bei dieser Arbeitsweise hat sich jedoch eine schwerwiegende Farbbildung ergeben, und zwar besonders, wenn die Behandlung bei erhöhter Temperatur, z. B etwa 66° C und höher, ausgeführt wurde. Es ergab sich, daß man die Farbbildung unter diesen Bedingungen nur durch sorgfältigen Ausschluß von Sauerstoff oder Luft verhindern kann.In the case of higher-boiling starting products, especially luminous oil and heating oils, the removal is the Mercaptans due to their increased oil solubility or due to their higher molecular weight higher oil - water partition coefficients much more difficult. There are numerous methods of removal proposed and executed heavier mercaptans occurring in these higher-boiling distillates been. One has organic solvents or alkaline ones containing so-called "solubilizers" Solutions applied. Solutions of caustic alkali in methanol have a similar effect. Chemical Reagents which oxidize the mercaptans to disulfides in the presence of the oil are also used been. Among them are the well-known alkaline sodium plumbite or doctor solution, alkaline Hypochlorite solutions, etc. Attempts have been made to obtain mercaptans from petroleum distillates by treatment with anhydrous caustic alkali in the form of a dry powder or in solution or suspension in an organic solvent such as methanol. In this way of working however, severe color formation will result, especially if the treatment is increased Temperature, e.g. B about 66 ° C and higher. It turned out that there was color formation prevent under these conditions only by careful exclusion of oxygen or air can.
Es wurde nun gefunden, daß Mercaptane aus sauren Kohlenwasserstoffdestillaten, selbst vom Siedebereich der Heizöldestillate, ohne schwerwiegende Farb-It has now been found that mercaptans are obtained from acidic hydrocarbon distillates, even from the boiling range of the heating oil distillates, without serious color
zum Entfernen von Mercaptanen
aus sauren Kohlenwasserstoffdestillatenfor removing mercaptans
from acidic hydrocarbon distillates
Anmelder:Applicant:
Standard Oil Company,
Chicago, 111. (V. St. A.)Standard Oil Company,
Chicago, 111. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,Representative: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,
und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,and Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, Munich 27,
Pienzenauerstr. 2, PatentanwältePienzenauerstr. 2, patent attorneys
Jack H. Krause, Hammond, Ind.,Jack H. Krause, Hammond, Ind.,
und Theodore B. Tom, Griffith, Ind. (V. St. A.),and Theodore B. Tom, Griffith, Ind. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
bildung durch Behandlung mit einer bestimmteneducation through treatment with a specific
a5 Menge Luft oder Sauerstoff in Gegenwart von 1 bis 15 Volumprozent einer wäßrigen 50- bis 60%igen Kalilauge bei einer Temperatur von 27 bis 52° C (aber hoch genug, um Verfestigung des Ätzalkalis zu vermeiden) bei Atmosphären- oder Überatmosphärendruck und in Gegenwart einer besonderen Art von Kupferkatalysator entfernt werden können. Es wurde entdeckt, daß die Mercaptane unter diesen Bedingungen ohne Bildung unangenehmer Farbkörper in geruchlose Disulfide übergeführt werden. Es wurde ferner gefunden, daß das auf diese Weise gereinigte öl hinsichtlich seiner Brenneigenschaften befriedigt, wenn es in Rohrbrennern angewendet wird. Die entweder in Form von Luft oder handelsüblichen Sauerstoff angewendete Menge Sauerstoff ist vorzugsweise etwa IV2- bis 2V2mal so groß wie die theoretisch zur Überführung der vorhandenen Mercaptane in Disulfide erforderliche. a 5 amount of air or oxygen in the presence of 1 to 15 percent by volume of an aqueous 50 to 60% potassium hydroxide solution at a temperature of 27 to 52 ° C (but high enough to avoid solidification of the caustic alkali) at atmospheric or superatmospheric pressure and in Presence of a special type of copper catalyst can be removed. It was discovered that under these conditions the mercaptans are converted into odorless disulfides without the formation of unpleasant color bodies. It has also been found that the oil purified in this way is satisfactory in terms of its burning properties when it is used in tube burners. The amount of oxygen used either in the form of air or commercially available oxygen is preferably about IV2 to 2V2 times the amount theoretically required to convert the mercaptans present into disulfides.
Man hat schon die Oxydation der Mercaptane mit Luft oder Sauerstoff in Gegenwart der verschiedensten
Katalysatoren (auch von Kupfer und Kupferverbindungen) gegebenenfalls in Gegenwart von Tonen, vorgeschlagen,
ohne aber wäßriges Ätzalkali (und eine bestimmte Behandlungstemperatur) anzuwenden.
Es wurde gefunden, daß die Behandlung durch die Anwesenheit einer kleinen Menge Kupfer, z. B. 0,004
bis 0,1 Gewichtsprozent, auf die Kalilauge bezogen, in Form einer katalytisch aktiven Kupferverbindung
oder eines Kupferkomplexes, wie kolloidalem Kupferoxyd, sehr erleichtert wird. Das entspricht etwa 0,01The oxidation of mercaptans with air or oxygen in the presence of a wide variety of catalysts (including copper and copper compounds), optionally in the presence of clays, has already been proposed, but without using aqueous caustic alkali (and a certain treatment temperature).
It has been found that the presence of a small amount of copper, e.g. B. 0.004 to 0.1 percent by weight, based on the potassium hydroxide solution, in the form of a catalytically active copper compound or a copper complex, such as colloidal copper oxide, is very much facilitated. That corresponds to about 0.01
EOS 640/423EOS 640/423
bis 0.3% Kupferchlorid, CuCl2-2H2O. Bei einigen Katalysatoren können größere Mengen Kupfer, z. B. bis 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf KOH, angewendet werden, aber gewöhnlich ist es nicht notwendig, 0,1 °/o zu überschreiten. Vorzugsweise wird das Kupfer in Form einer wäßrigen Lösung eines Kupfersalzes, wie Kupferchlorid, -sulfat, -nitrat oder -acetat, zugegeben. Die Kupfersalzlösung kann unmittelbar zur Kalilauge gegeben werden, wenn letztere heiß genug ist, um die Bildung eines schwarzen Niederschlages zu vermeiden. Wenn man die Kupfersalzlösung in dieser Weise, z. B. zu kochender Kalilauge, zugibt, bildet sich ein blauer Komplex, der eine kolloidale Kupferverbindung zu sein scheint; in dieser Form und Konzentration bleibt das Kupfer im aktiven Zustande und fällt aus dem Behandlungsmittel Kaliumhydroxyd nicht aus.up to 0.3% copper chloride, CuCl 2 -2H 2 O. With some catalysts, larger amounts of copper, e.g. Up to 0.5% by weight based on KOH can be used, but usually it is not necessary to exceed 0.1%. The copper is preferably added in the form of an aqueous solution of a copper salt, such as copper chloride, sulfate, nitrate or acetate. The copper salt solution can be added immediately to the potassium hydroxide solution when the latter is hot enough to avoid the formation of a black precipitate. If one uses the copper salt solution in this way, e.g. B. potassium hydroxide to be boiled, adds, a blue complex forms, which appears to be a colloidal copper compound; in this form and concentration the copper remains in the active state and does not precipitate from the treatment agent potassium hydroxide.
Der Kupferkatalysator kann auch einer innigen Umsetzungsmischung von KOH-Lösung und öl zugesetzt werden, wobei in diesem Fall das öl die kontinuierliche Phase einer Emulsion bildet, so daß das Kupfersalz bei seiner Einführung ebenfalls verteilt wird und an Stelle eines inaktiven schwarzen Niederschlages einen aktiven Katalysator bildet. Bei dieser Arbeitsweise wird die KOH-Lösung mit dem öl in einem Mischer gemischt, währenddessen oder wonach ein wasserlösliches Kupfersalz eingeführt wird, öl und Behandlungsmittel werden dann in einen anderen Mischer übergeführt, in welchen Luft oder Sauerstoff eingeführt wird. Wenn jedoch gewünscht, kann die Luft in das öl und die KOH vor dem Zusatz des Kupferkatalysators eingeführt werden, wobei Luft, öl, KOH und Katalysator immer in inniger Berührung gehalten werden, bis die Mercaptane im wesentlichen abgeschieden sind.The copper catalyst can also be added to an intimate reaction mixture of KOH solution and oil be, in which case the oil forms the continuous phase of an emulsion, so that the Copper salt at its introduction is also distributed and in place of an inactive black precipitate forms an active catalyst. In this procedure, the KOH solution with the oil in mixed in a mixer, during or after which a water-soluble copper salt is introduced, oil and treating agents are then transferred to another mixer in which air or oxygen is introduced. However, if desired, the air can be in the oil and the KOH before the addition of the Copper catalyst are introduced, with air, oil, KOH and catalyst always in intimate contact be held until the mercaptans are substantially deposited.
Die Erfindung wird durch die Zeichnungen erläutert, die einen Teil dieser Beschreibung bilden und inThe invention is illustrated by the drawings which form a part of this specification and are shown in FIG
Fig. 1 in Form eines Diagramms eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anlage zeigen;1 shows, in the form of a diagram, a system suitable for carrying out the method;
Fig. 2 und 3 sind graphische Darstellungen der Daten, die die in dem Verfahren erhaltenen Ergebnisse erläutern.Figures 2 and 3 are graphical representations of the data representing the results obtained in the process explain.
Die folgenden Angaben erläutern die Wirkung der Konzentration des Kupferkatalysators auf die Geschwindigkeit der Mercaptanoxydation und die Farbe des Öles. Das in diesen Versuchen benutzte öl war ein Straight-run-West-Texas-Heizöl mit einer Farbe von etwa 17 Saybolt Universal und einer Mercaptanzahl von 69. Die Behandlungen wurden bei etwa 27° C mit Luft und einem Volumprozent einer wäßrigen, 55%igen KOH-Lösung ausgeführt. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:The following information illustrates the effect of copper catalyst concentration on speed the oxidation of mercaptan and the color of the oil. The oil used in these experiments was one Straight-run West Texas fuel oil with a color of about 17 Saybolt Universal and a Mercapto number of 69. The treatments were carried out at about 27 ° C with air and a volume percent of an aqueous, 55% KOH solution executed. The following results were obtained:
Gewichtsprozent
in K O H-LösungCuCl 2 -2H 2 O
Weight percent
in KO H solution
MinutenContact time
Minutes
zahlMercaptan
number
Saybolt
Universalcolour
Saybolt
Universal
0,2
0,1 0.3
0.2
0.1
8
10
15
5
8
10
15
5
8
10
156th
8th
10
15th
5
8th
10
15th
5
8th
10
15th
10,6
9,0
6,4
13,8
9,9
7,4
4,5
13,1
10,3
8,3
3,213.1
10.6
9.0
6.4
13.8
9.9
7.4
4.5
13.1
10.3
8.3
3.2
12
11
8
12
12
12
9
12
12
12
9 + 13
12th
11
8th
12th
12th
12th
9
12th
12th
12th
9
Gewichtsprozent
in K O H-LösungCuCl 2 -2H 2 O
Weight percent
in KO H solution
MinutenContact time
Minutes
zahlMercaptan
number
Saybolt
Universalcolour
Saybolt
Universal
0.01 0.05
0.01
10
15
8
10
158th
10
15th
8th
10
15th
13,5
10,3
23,7
19,6
13,117.3
13.5
10.3
23.7
19.6
13.1
11
9
10
9
712th
11
9
10
9
7th
Das Behandlungsverfahren wird an Hand von Fig. 1 näher erläutert, in der das Reaktionsgefäß mit A und der benutzte KOH-Einenger mit B bezeichnet ist. Die Entmischer C und D sind zur vollständigeren Entfernung des Ätzalkalis aus dem öl vorgesehen, und E ist ein Absetztank zur Entfernung des Waschwassers aus dem behandelten Öl. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird das saure Öl durch Leitung 10 eingeführt und die Temperatur durch den Erhitzer 11 auf eine genügende Höhe, z. B. etwa 32° C, eingestellt. Nach Durchströmen der Meßvorrichtung 12 gelangt das öl in den Mischer 13, der mit Siebboden versehen sein kann. Die durch Leitung 14 eingeführte Luft strömt durch die Meßvorrichtung 15 und wird mit dem öl im Mischer 13 gemischt, wobei die geeignete Verweilzeit etwa 35 Sekunden beträgt. Wenn in dem durch Leitung 10 aufgegebenen Öl H2 S vorhanden ist, kann eine Vorwäsche mit einer alkalischen Lösung, z. B. Natriumhydroxyd oder Natriumcarbonat, eingeschaltet werden, um H, S zu entfernen.The treatment process is explained in more detail with reference to FIG. 1, in which the reaction vessel is labeled A and the KOH concentrator used is labeled B. Separators C and D are provided for more complete removal of the caustic alkali from the oil, and E is a settling tank for removing the wash water from the treated oil. As can be seen from the drawing, the acidic oil is introduced through line 10 and the temperature is raised to a sufficient level by the heater 11, e.g. B. about 32 ° C, set. After flowing through the measuring device 12, the oil reaches the mixer 13, which can be provided with a sieve bottom. The air introduced through line 14 flows through measuring device 15 and is mixed with the oil in mixer 13, the suitable residence time being about 35 seconds. If H 2 S is present in the oil fed through line 10, a pre-wash with an alkaline solution, e.g. B. sodium hydroxide or sodium carbonate, be switched on to remove H, S.
Durch Leitung 16 wird eine wäßrige, 55fl/oige KOH-Lösung in den in den Mischer 13 eintretenden Strom von Luft und öl eingeführt. Die entstehende Mischung fließt durch Leitung 17 zum Reaktionsgefäß A, wo eine teilweise Abtrennung der KOH-Lösung stattfindet. Through line 16 an aqueous, 55 fl / o KOH solution is introduced into the mixer 13 entering the flow of air and oil. The resulting mixture flows through line 17 to reaction vessel A, where a partial separation of the KOH solution takes place.
öl und nicht verbrauchte Luft strömen durch Leitung 18 zum Luftabscheider 19, aus dem die Luft durch Leitung 20 abgeleitet wird. Vorzugsweise wird das Reaktionsgefäß A unter Druck, z. B. etwa 7 at, gehalten; man verringert den Druck durch Ventil 21 auf etwa 1 at, um die Abscheidung der Luft im Abscheider 19 zu erleichtern. Die Anwendung von höherem Druck erhöht die Oxydationsgeschwindigkeit, und Drücke im Bereich von 1,75 bis 14 at genügen. Wenn man Sauerstoff verwendet, ist Druck gewöhnlich nicht erforderlich. Vom Abscheider 19 fließt das öl durch Leitung 22 zum Entmischer C, der mit Glaswolle, Schlackenwolle, Sand usw. gefüllt ist, die eine große Oberfläche zur Entfernung der kolloidal suspendierten KOH-Lösung aus dem öl aufweisen. Der Entmischer kann eine waagerechte mit Glaswolle gefüllte Trommel sein, die mit der Absetzkammer 23 verbunden ist, oder es kann eine gefüllte senkrechte Trommel sein, in der das öl vorzugsweise von oben nach unten durch die Füllung fließt, mit einer Trennkammer am Boden. Dadurch, daß der Entmischer eine schnellere und vollständigere Entfernung der KOH bewirkt, dient er zur Unterbindung der Farbentwicklung in Gegenwart der KOH-Lösung.Oil and unused air flow through line 18 to air separator 19, from which the air is discharged through line 20. Preferably, the reaction vessel A is pressurized, e.g. B. about 7 at; the pressure through valve 21 is reduced to about 1 atm in order to facilitate the separation of the air in the separator 19. The application of higher pressure increases the rate of oxidation and pressures in the range of 1.75 to 14 atm will suffice. When using oxygen, pressure is usually not required. From the separator 19, the oil flows through line 22 to the separator C, which is filled with glass wool, slag wool, sand, etc., which have a large surface for removing the colloidally suspended KOH solution from the oil. The separator can be a horizontal drum filled with glass wool, which is connected to the settling chamber 23, or it can be a filled vertical drum in which the oil preferably flows from top to bottom through the filling, with a separating chamber at the bottom. Because the demixer causes the KOH to be removed more quickly and more completely, it serves to prevent color development in the presence of the KOH solution.
Vom Entmischer C fließt das öl durch Leitung 24 zum Entmischer D der zweiten Stufe. Die Verweilzeit des Öles in den Entmischern beträgt am besten etwa 5 bis 10 Minuten. Vom Entmischer D fließt das öl durch Leitung 25 zum Wassermischer 26, wobei das Wasser durch Leitung 27 in den ölstrom eingeführt wird. Mischer 26 ist mit Siebboden versehen, es kann aber jeder geeignete, wirkungsvolle mechanischeFrom the separator C the oil flows through line 24 to the separator D of the second stage. The dwell time of the oil in the separators is best about 5 to 10 minutes. From the separator D , the oil flows through line 25 to the water mixer 26, the water being introduced through line 27 into the oil stream. Mixer 26 is provided with a sieve bottom, but it can be any suitable, effective mechanical
Mischer an seiner Stelle benutzt werden. Die eingeführte Wassermenge macht am besten etwa 5 bis 10°/o des ölvolumens aus. Die Wasser-Öl-Mischung wird durch Leitung 28 zum Absetztank E geleitet, aus dem das verbrauchte Wasser durch Leitung 29 abgezogen wird. Das gewaschene Öl fließt durch Leitung 30 zum Wasserabscheider 31, aus dem das aufbereitete Öl durch Leitung 32 aus dem System abgezogen wird. Verbrauchtes Wasser aus dem Entmischer wird durch Leitung 33 abgezogen. Wenn gewünscht, kann eine Vorwäsche des Öles mit Wasser vor dem Mischer 26 zum Zwecke der Wiedergewinnung des in dem Öl verteilten Kaliumhydroxyds eingeschaltet werden.Mixer can be used in its place. The amount of water introduced is best about 5 to 10 per cent of the volume of oil. The water-oil mixture is passed through line 28 to settling tank E , from which the used water is drawn off through line 29. The washed oil flows through line 30 to water separator 31, from which the conditioned oil is withdrawn from the system through line 32. Used water from the separator is drawn off through line 33. If desired, a pre-wash of the oil with water can be included upstream of the mixer 26 for the purpose of recovering the potassium hydroxide dispersed in the oil.
Vom Reaktionsgefäß A wird erschöpfte KOH
durch Leitung 34 zum Absetzgefäß 35 abgezogen, wo sich die Kaliumkresylate in einer oberen Schicht
sammeln können. Die abgetrennte KOH wird durch Leitung 36 und Pumpe 37 abgezogen und fließt dann
durch Leitung 38 zum Einenger B, in dem sie durch eine eintauchende Dampfschlange 39 erhitzt wird, um
das Wasser abzutreiben, das sich in dem System, besonders als Nebenprodukt der Entschwefelungsreaktion,
ansammelt. Gewöhnlich kann die Konzentration in B von etwa 51 auf 55% erhöht werden. Das als
Dampf abgeschiedene Wasser wird durch Leitung 40 zum Verdichter 41 geführt und aus dem System durch
Leitung 42 abgeleitet. Die eingeengte KOH fließt durch Leitung 43 zum Kühler 44 und von dort durch
Leitung 45 zu den Filtern 46 für die KOH-Lösung, die Kaliumcarbonat und alle anderen unlöslichen Produkte,
die sich in dem Reagens ansammeln können, entfernen. Die K O Η-Lösung fließt dann durchLeitung
47 und Pumpe 48 und schließlich Leitung 16 zurück zum Mischer 13. Die wiederaufgefrischte KOH wird
dem System durch Leitung 49 von Zeit zu Zeit nach Bedarf zugeführt. Beim Arbeiten mit dem Einenger B
unter vermindertem Druck, z. B. etwa 0,35 at, kann die Temperatur unter etwa 140° C gehalten werden,
wodurch die Zersetzung der Mercaptide zu K2S, das
unerwünscht ist, weil es sich absetzt und das System verstopft, weitgehend vermieden wird. Die
Bildung würde auch einen KOH-A^erlust bedingen.Exhausted KOH is withdrawn from reaction vessel A through line 34 to settling vessel 35, where the potassium cresylates can collect in an upper layer. The separated KOH is withdrawn through line 36 and pump 37 and then flows through line 38 to concentrator B where it is heated by a submerged steam coil 39 to drive off the water that collects in the system, particularly as a by-product of the desulfurization reaction . Usually the concentration in B can be increased from about 51 to 55%. The water separated as vapor is fed through line 40 to compressor 41 and discharged from the system through line 42. The concentrated KOH flows through line 43 to condenser 44 and from there through line 45 to filters 46 for the KOH solution, which remove potassium carbonate and any other insoluble products that may collect in the reagent. The KO solution then flows through line 47 and pump 48 and finally line 16 back to the mixer 13. The refreshed KOH is added to the system through line 49 from time to time as needed. When working with the concentrator B under reduced pressure, e.g. B. about 0.35 at, the temperature can be kept below about 140 ° C, whereby the decomposition of the mercaptides to K 2 S, which is undesirable because it settles and clogs the system, is largely avoided. the
Education would also require a loss of KOH.
Von den Entmischern C und D wird die abgetrennte KOH-Lösung durch Leitung50 zur Trennvorrichtung 35 geleitet. Die Kresylatschicht aus der Trennvorrichtung 35 wird durch Leitung 51 zum Abscheider 52 geleitet, der ein Lagertank sein kann, in dem sich die wäßrige KOH über lange Zeit hinweg auszuscheiden vermag. Diese wiedergewonnene KOH wird regelmäßig durch Leitung 53 zur K O H-Leitung 36 geführt. Wenn gewünscht, kann der Abscheider 52 in den Stand versetzt werden, die Temperatur der Kresylate zu erhöhen, wodurch die Abtrennung der KOH erleichtert wird. Die ausgeschiedenen Kaliumkresylate werden durch Leitung 54 aus dem System abgeleitet.The separated KOH solution is passed from the separators C and D through line 50 to the separating device 35. The cresylate layer from the separating device 35 is passed through line 51 to the separator 52, which can be a storage tank in which the aqueous KOH is able to separate out over a long period of time. This recovered KOH is routed regularly through line 53 to KO H line 36. If desired, the separator 52 can be enabled to raise the temperature of the cresylates, thereby facilitating the separation of the KOH. The precipitated potassium cresylates are discharged from the system through line 54.
Die Kupferlösung wird durch Leitung 55 und die Pumpe 56 eingeführt. Zu diesem Zweck kann man eine 10°/oige Kupferchlorid- oder -sulfatlösung verwenden. Die als Katalysator dienende Kupferlösung kann an verschiedenen Punkten in das System eingeführt werden, vorzugsweise gibt man sie direkt zu der heißen KOH im Einenger B. Eine geringe Menge des zugefügten Kupfers wird aus der Ätzalkalilösung als unlösliches Kupfersulfid, CuS, gefällt. Das behandelte öl enthält eine Spur Kupfer, aber nicht mehr als 1 Teil pro Million. Der Einfluß dieser geringen Kupfermenge auf die Farbbeständigkeit des Öles kann leicht durch Zugabe einer kleinen Menge eines Metalldesaktivators, z. B. von 0,001 bis 0,01 % N,N'-Disalicyliden-l,2-diaminopropan, aufgehoben werden.The copper solution is introduced through line 55 and pump 56. A 10% solution of copper chloride or sulphate can be used for this purpose. The copper solution serving as a catalyst can be introduced into the system at various points, preferably it is added directly to the hot KOH in the concentrator B. A small amount of the added copper is precipitated from the caustic alkali solution as insoluble copper sulfide, CuS. The treated oil contains a trace of copper, but no more than 1 part per million. The influence of this small amount of copper on the color fastness of the oil can easily be reduced by adding a small amount of a metal deactivator, e.g. B. from 0.001 to 0.01% N, N'-disalicylidene-1,2-diaminopropane, are canceled.
y
K2S-Bei der Durchführung des erfinduugsgemäßen Verfahrens
ist es wichtig, die Temperatur in dem Bereich von etwa 27 bis 52° C zu halten, wenn ein in der
Farbe befriedigendes Produkt erhalten werden soll. Es wurde gefunden, daß höhere Temperaturen die Farbbildung
fördern und daß die Anwendung des Kupferkatalysators die Farbbildung dadurch zu verhindern
scheint, daß sich die Oxydationsreaktion auf die Umwandlung der Mercaptane in Disulfide richtet. Die
Ursache der Farbbildung ist nicht völlig geklärt, wahrscheinlich muß sie zum Teil der Oxydation phenolischer Substanzen, die in stark schwefelhaltigen
Ölen enthalten sind, zugeschrieben werden. Dieser Einfluß geht aus den in Fig. 2 graphisch wiedergegebenen
Daten hervor, die durch Behandlung eines sauren West-Texas-Heizöles mit einem Volumprozent
KOH-Lösung bei 49° C und Luft bei einer Geschwindigkeit von 0,14cbm je Stunde erhalten wurden.
Die obere Kurve zeigt schnelle Farbbildung, d. h. Abnahme der Saybolt-Universal-Farbwerte in dem
Maße, wie die Mercaptanzahl des Öles absinkt, wenn dieses mit Luft und regenerierter 55%iger KOH behandelt
wird. Die untere Kurve erläutert die verbesserten Ergebnisse, die mit der gleichen, aber
0,1 Gewichtsprozent CuCl
KOH-Lösung erhalten wurden.y
K 2 S - When carrying out the process according to the invention, it is important to keep the temperature in the range from about 27 to 52 ° C. if a product with a satisfactory color is to be obtained. It has been found that higher temperatures promote color formation and that the use of the copper catalyst appears to prevent color formation by directing the oxidation reaction towards the conversion of the mercaptans to disulfides. The cause of the color formation is not fully understood; it must probably be partly attributed to the oxidation of phenolic substances contained in oils with a high concentration of sulfur. This influence is evident from the data shown graphically in FIG. 2, which were obtained by treating an acidic West Texas heating oil with one volume percent KOH solution at 49 ° C. and air at a rate of 0.14 cbm per hour. The upper curve shows rapid color formation, ie decrease in the Saybolt Universal color values as the mercapto number of the oil decreases when it is treated with air and regenerated 55% KOH. The lower curve illustrates the improved results obtained with the same but 0.1 weight percent CuCl
KOH solution were obtained.
Hervorzuheben ist, daß die höchste Oxydationsgeschwindigkeit mit einer Kupferkonzentration von etwa 0,1 bis 0,2% CuCl2 · 2H2O erreicht wurde. Es ist weiter hervorzuheben, daß das unter diesen Bedingungen erhaltene Öl eine verbesserte Farbe zeigt.It should be emphasized that the highest rate of oxidation was achieved with a copper concentration of about 0.1 to 0.2% CuCl 2 · 2H 2 O. It should be further emphasized that the oil obtained under these conditions shows an improved color.
Die folgenden Daten zeigen den Einfluß der Tem peratur auf die Umsetzung, besonders im Hinblick auf Mercaptanzahl und Farbe. Die Behandlungen wurden unter Verwendung eines Straight-run-West-Texas-Heizöles mit einem Farbwert von + 16 und einer Mercaptanzahl 65 durchgeführt. Das Behandlungsmittel war eine 55%ige wäßrige KOH-Lösung, die 0,1% CuCl2 · 2H2O enthielt, wobei das Verhältnis von Lösung zu öl gleich 1 Volumprozent war. öl und Lösung wurden in Gegenwart von Luft heftig gerührt. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:The following data show the influence of the temperature on the implementation, especially with regard to the mercapto number and color. Treatments were carried out using a straight run West Texas fuel oil with a color value of +16 and a 65 mercapto number. The treating agent was a 55% strength aqueous KOH solution containing 0.1% CuCl 2 · 2H 2 O, the ratio of solution to oil being 1% by volume. The oil and solution were vigorously stirred in the presence of air. The following results were obtained:
2 H2 O enthaltendenContaining 2 H 2 O
zahlMercaptan
number
Sayboltcolour
Saybolt
MinutenTime
Minutes
0
33.5
0
3
-16
0 + 9
-16
0
85
8th
poliert) about 65.5 (inter
polished)
Es ist zweckmäßig, das öl von der Ätzalkalilösung nach einer Berührungszeit von etwa 25 bis 40 Minuten zu trennen, um Farbbildung zu vermeiden; es wurde gefunden, daß sich bei einer über einstündigen Berührungszeit der Sayboltfarbwert von 16 auf 5 und weniger verringert. Gewöhnlich genügt eine Berührungszeit von 5 bis 30 Minuten, was weitgehend von der Temperatur abhängt.It is advisable to remove the oil from the caustic alkali solution after a contact time of about 25 to 40 minutes to separate to avoid color formation; it has been found that at over an hour of contact time the Saybolt color value decreased from 16 to 5 and less. One contact time is usually sufficient from 5 to 30 minutes, which largely depends on the temperature.
Das Verhältnis von Ätzalkalilösung zu öl kann im Bereich von 1 bis 10 oder 15 Volumprozent verändert werden, obwohl es sich erwies, daß etwa 5 Volumprozent im Falle des rohen West-Texas-Heizöles die besten Ergebnisse lieferten. Bei Verwendung von nur 1% KOH-Lösung ist das Problem der Abtrennung der erschöpften KOH-Lösung vom öl schwieriger zu lösen als bei Verwendung größerer Volumina Lösung. Die Wirkung der Entmischung des behandelten ÖlesThe ratio of caustic alkali solution to oil can be varied in the range from 1 to 10 or 15 percent by volume although it was found to be about 5 percent by volume in the case of the West Texas crude fuel oil delivered the best results. If only 1% KOH solution is used, the problem is separation The exhausted KOH solution is more difficult to remove from the oil than when using larger volumes of the solution. The effect of segregating the treated oil
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST4663A DE1040162B (en) | 1950-11-24 | 1952-04-02 | Process for removing mercaptans from acidic hydrocarbon distillates |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US197381A US2653124A (en) | 1950-11-24 | 1950-11-24 | Process for sweetening hydrocarbon oils |
DEST4663A DE1040162B (en) | 1950-11-24 | 1952-04-02 | Process for removing mercaptans from acidic hydrocarbon distillates |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1040162B true DE1040162B (en) | 1958-10-02 |
Family
ID=25993814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEST4663A Pending DE1040162B (en) | 1950-11-24 | 1952-04-02 | Process for removing mercaptans from acidic hydrocarbon distillates |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2228041A (en) * | 1939-01-28 | 1941-01-07 | Shell Dev | Process for the sweetening of hydrocarbon distillates |
-
1952
- 1952-04-02 DE DEST4663A patent/DE1040162B/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2228041A (en) * | 1939-01-28 | 1941-01-07 | Shell Dev | Process for the sweetening of hydrocarbon distillates |
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