DE1098129B - Cyclic adsorption process for the separation of the constituents of petroleum products boiling above 300 ° C - Google Patents

Cyclic adsorption process for the separation of the constituents of petroleum products boiling above 300 ° C

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DE1098129B
DE1098129B DEL24635A DEL0024635A DE1098129B DE 1098129 B DE1098129 B DE 1098129B DE L24635 A DEL24635 A DE L24635A DE L0024635 A DEL0024635 A DE L0024635A DE 1098129 B DE1098129 B DE 1098129B
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Dr Mihaly Freund
Dr Gyula Nyul
Endre Vamos
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft ein cyclisches Adsorptionsverfahren zur Trennung der Bestandteile von über 300° C siedenden Erdölprodukten, die neben den wenig adsorbierbaren gesättigten und den mäßig adsorbierbaren niederen aromatischen Kohlenwasserstoffen mit höchstens zwei 5 Ringen (im folgenden kurz als »aromatische« bezeichnet) auch stark adsorbierbare Verbindungen, wie kondensierte polycyclische Aromaten und/oder Schwefel-, Sauerstoffoder Stickstoffverbindungen (im folgenden kurz als »harzartige« bezeichnet) enthalten.The invention relates to a cyclic adsorption process for separating the constituents at temperatures above 300 ° C boiling petroleum products, the less adsorbable saturated and the moderately adsorbable lower aromatic hydrocarbons with a maximum of two 5 rings (hereinafter referred to as "aromatic" for short) also strongly adsorbable compounds, such as condensed polycyclic aromatics and / or sulfur, oxygen or Contain nitrogen compounds (hereinafter referred to as "resinous" for short).

Zweck der Erfindung ist, einen leicht, wirtschaftlich und verhältnismäßig schnell ausführbaren Ad- und Desorptionscyclus zu schaffen, der sich in einer und derselben Kolonne ohne eine Zwischenbehandlung des anfänglich eingefüllten Adsorptionsmittels sehr oft (zumindest 200- bis 300mal) wiederholen läßt.The purpose of the invention is to provide an easily, economically and relatively quickly executable ad and To create desorption cycle, which is in one and the same column without an intermediate treatment of the initially filled adsorbent can be repeated very often (at least 200 to 300 times).

Bei den bisher bekanntgewordenen cyclischen Adsorptionsverfahren zur Trennung von Erdölfraktionen der oben angegebenen Zusammensetzung wurde das Adsorptionsmittel nach der Adsorption durch ein stark polares Lösungsmittel, z. B. Alkohol, eluiert, das nachher mit durchgeblasener Heißluft oder durchgeblasenen heißen Gasen entfernt werden mußte, um das Adsorptionsmittel für eine Wiederholung des Cyclus zu regenerieren. Das Durchblasen bedingte die Anwendung eines grobkörnigen Adsorptionsmittels, was einen übermäßigen Aufwand an Adsorptionsmittel und Lösungsmitteln zur Folge hatte.In the previously known cyclic adsorption process for the separation of petroleum fractions The above composition became the adsorbent after adsorption by a strongly polar Solvents, e.g. B. alcohol, eluted, which is hot afterwards with blown hot air or blown through Gases had to be removed in order to regenerate the adsorbent for one repetition of the cycle. That Blowing through required the use of a coarse-grained adsorbent, which was undue effort Adsorbents and solvents resulted.

Der Erfindung liegt der neue Gedanke zugrunde, als Eluierungsmittel ein Lösungsmittel mit einem Temperaturgradienten der Adsorbierbarkeit zu verwenden, der flacher ist als der Temperaturgradient der Adsorbierbarkeit der harzartigen Bestandteile des Ausgangsmaterials. Aus der Gruppe solcher Lösungsmittel wird eines als Eluiermittel gewählt, dessen Adsorbierbarkeit den beiden Bedingungen, bei erhöhter Temperatur die harzartigen Bestandteile wirtschaftlich zu eluieren und bei Zimmertemperatur sich durch ein wenig adsorbierbares Lösungsmittel wirtschaftlich verdrängen zu lassen, genügt.The invention is based on the new idea of using a solvent with a temperature gradient as the eluent the adsorbability to use, which is flatter than the temperature gradient of the adsorbability the resinous constituents of the starting material. From the group of such solvents is one as Eluent chosen, its adsorbability the two conditions, the resinous at elevated temperature Components to be eluted economically and at room temperature by a little adsorbable solvent to be economically displaced is sufficient.

Um einen genauen Vergleich der Adsorbierbarkeiten der verschiedenen Stoffe zu ermöglichen, wird als Maß der Adsorbierbarkeit die spezifische Benetzungswärme gegenüber dem Adsorptionsmittel als Grundlage gewählt.In order to enable a precise comparison of the adsorbabilities of the various substances, is used as a measure the specific heat of wetting with respect to the adsorbent is chosen as the basis for adsorbability.

Die spezifischen Benetzungswärmen Q der hier als zu trennende Bestandteile des Einsatzgemisches als Verdünnungs- und Verdrängungsmittel sowie als Eluierungsmittel in Betracht kommenden Verbindungen sind aus dem nachstehenden Verzeichnis zu entnehmen.The specific heats of wetting Q of the compounds that are to be separated here as constituents of the feed mixture as diluents and displacers and as eluents can be found in the list below.

QQ cal/m2 cal / m 2 Bestandteile der EinsatzgemischeComponents of the feed mixtures Spindelöl,Spindle oil, gesättigte Bestandteile saturated ingredients 0,01800.0180 bis 0,0190to 0.0190 aromatische Bestandteile aromatic ingredients 0,03500.0350 bis 0,0380to 0.0380 harzartige Bestandteile resinous ingredients 0,04200.0420 bis 0,0450to 0.0450

5050

Cyclisches AdsorptionsverfahrenCyclic adsorption process

zur Trennung der Bestandteile von über 300° C siedenden Erdölproduktenfor separating the components of petroleum products boiling above 300 ° C

Anmelder:Applicant:

»LICENCIA«"LICENCIA"

Talälmanyokat Ertekesitö Vällalat, BudapestTalälmanyokat Ertekesitö Vällalat, Budapest

Vertreter: Dr. G. W. LotterhosRepresentative: Dr. G. W. Lotterhos

und Dr.-Ing. H. W. Lotterhos, Patentanwälte,and Dr.-Ing. H. W. Lotterhos, patent attorneys,

Frankfurt/M., Lichtensteinstr.Frankfurt / M., Lichtensteinstr.

Beanspruchte Priorität: Ungarn vom 19. April 1955Claimed priority: Hungary from April 19, 1955

Dr. Mihaly Freund, Dr. Gyula NyulDr. Mihaly Freund, Dr. Gyula Nyul

und Endre Vamos, Budapest, sind als Erfinder genannt wordenand Endre Vamos, Budapest, have been named as inventors

Motorenschmieröl, gesättigte Bestandteile ... aromatische Bestandteile . harzartige Bestandteile ..Engine lubricating oil, saturated ingredients ... aromatic ingredients. resinous constituents.

HilfsmittelAids

Tetrachlorkohlenstoff Carbon tetrachloride

Technisches Pentan Technical pentane

n-Heptan n-heptane

Aromatenfreies LeichtbenzinAromatic-free light petrol

Technisches Xylol Technical xylene

Toluol toluene

a-Methylnaphthalin α-methylnaphthalene

Benzol benzene

Thiophenol Thiophenol

Thiophen Thiophene

Dichloräthan Dichloroethane

Aceton acetone

Äthanol Ethanol

Methanol Methanol

Q cal/m2 Q cal / m 2

0,0200 bis 0,0230 0,0400 bis 0,0430 0,0450 bis 0,04800.0200 to 0.0230 0.0400 to 0.0430 0.0450 to 0.0480

0,0138 0,0140 bis 0,01600.0138 0.0140 to 0.0160

0,0164 0,0150 bis 0,01700.0164 0.0150 to 0.0170

0,02490.0249

0,03190.0319

0,03510.0351

0,03870.0387

0,04150.0415

0,04150.0415

0,04250.0425

0,04720.0472

0,05290.0529

0,05380.0538

Diese Angaben wurden an Kieselgel mittlerer Porosität mit einer spezifischen Oberfläche von 530 m2/g und einem durchschnittlichen Porenhalbmesser von 17 bis 22 ÄThis information was given on silica gel of medium porosity with a specific surface area of 530 m 2 / g and an average pore radius of 17 to 22 Å

109 507/454109 507/454

3 43 4

ermittelt; sie gelten aber auch für Kieselgele verschieden- gerechnet, beim Verfahren nach der Erfindung im allge-determined; but they also apply to silica gels calculated differently, in the process according to the invention in general

ster Struktur und gemäß einigen Messungen auch für meinen höher ausfällt.structure and, according to some measurements, mine is also higher.

Aluminiumoxyd- und Aluminiumsilikatgele, nicht aber Ausbeute und Qualität der getrennten Produkte lassenAluminum oxide and aluminum silicate gels, but not yield and quality of the separated products

fürAktivkohlejBleicherde.PermutitjBauxitoderBentonit. sich beim Verfahren nach der Erfindung je nach Wunschfor activated carbon, bleaching earth, permutite, bauxite or bentonite. in the method according to the invention as desired

Die Erfindung besteht in einem cyclischen Verfahren 5 während des Vorganges regeln. Wird in einem Cyclus beiThe invention consists in regulating a cyclic process 5 during the process. Will be included in a cycle

zur Trennung der Bestandteile von über 300° C siedenden Anwendung der gleichen Menge an Adsorptions- undto separate the components of over 300 ° C boiling application of the same amount of adsorption and

Erdölfraktionen, die neben den wenig adsorbierbaren ge- Lösungsmittel weniger Einsatzgemisch in die KolonnePetroleum fractions which, in addition to the poorly adsorbable solvents, contain less feed mixture in the column

sättigten (A) und den mäßig adsorbierbaren niederen gebracht, so erhöht sich die Qualität des Hauptproduktes,saturated (A) and the moderately adsorbable lower one, the quality of the main product increases,

aromatischen Kohlenwasserstoffen (B) auch stark adsor- während durch Vermehrung des Einsatzgemisches deraromatic hydrocarbons (B) also strongly adsorbed while increasing the feed mixture of the

bierbare Verbindungen (C) wie kondensierte polycyclisch^ io Ertrag bei bescheidener Qualität gesteigert werden kann.bable compounds (C) such as condensed polycyclic ^ io yield can be increased with modest quality.

Aromaten und/oder Schwefel-, Sauerstoff- oder Stick- Bei gleicher Menge an Einsatzgemisch und AdsorbensAromatics and / or sulfur, oxygen or stick with the same amount of feed mixture and adsorbent

Stoffverbindungen enthalten, durch Adsorption des in läßt sich durch Vermehrung des Verdünnungsmittels einContain substance compounds by adsorption of the in can be increased by increasing the diluent

einem leichten Kohlenwasserstoff (a) gelösten Ausgangs- höherer Ertrag von schwächerer Qualität, durch Ver-a light hydrocarbon (a) dissolved output - higher yield of weaker quality, by

materials am Kieselgel oder an einem der üblichen ringerung des Verdünnungsmittels ein geringerer Ertragmaterial on silica gel or on one of the usual reduction of the diluent a lower yield

Aluminiumoxyd- oder Aluminiumsilikatgele, anschlie- 15 von besserer Qualität erzielen.Then achieve aluminum oxide or aluminum silicate gels of better quality.

ßende Verdrängung der zwischen den Körnern des Adsorp- Vereinzelt kommt es vor, daß der Ertrag an gesättigten tionsmittels zurückgebliebenen Lösung durch das gleiche Produkten nach ungefähr 150 Cyclen erheblich zu sinken Lösungsmittel (a) und darauffolgende Eluierung mit einem beginnt. In solchen Fällen empfiehlt es sich, die Tempestärker adsorbierbaren Eluierungsmittel (δ), dadurch ge- ratur des Eluiermittels und der Adsorptionskolonne z. B. kennzeichnet, daß die Adsorption des im Lösungsmittel (α) ao von 100 auf 120° C zu erhöhen. Hierdurch erhöht sich gelösten Gemisches und die anschließende Verdrängung zuerst die Extraktausbeute, nach ungefähr zwei Cyclen desselben durch das Lösungsmittel (a) bei etwa Zimmer- stellt sich aber die anfängliche Ausbeute an gesättigten temperatur, die darauffolgende Eluierung durch das Produkten wieder ein. Falls nach etwa hundert weiteren Eluierungsmittel (δ) bei mindestens 100° C und die an- Cyclen wieder eine Verschlechterung der Ausbeute wahrschließende Verdrängung des Eluierungsmittels (δ) durch 25 zunehmen ist, so kann durch eine weitere Erhöhung der das Lösungsmittel (a) wieder bei etwa Zimmertemperatur Eluiertemperatur z.B. auf 150° C die Zahl der Cyclen erfolgen und als Lösungsmittel («) ein Kohlenwasserstoff auf mindestens dreihundert erhöht werden, bevor die verwendet wird, der der Bedingung Kolonne mit frischem Adsorptionsmittel gefüllt werdenOccasionally it happens that the yield of saturated solution remaining by the same product after about 150 cycles decreases considerably. Solvent (a) and subsequent elution begins with one. In such cases it is advisable to use the temperature intensifier adsorbable eluent (δ), thereby reducing the temperature of the eluent and the adsorption column z. B. indicates that the adsorption of the solvent (α) ao from 100 to 120 ° C to increase. This increases the dissolved mixture and the subsequent displacement first of all the extract yield, but after about two cycles of the same through the solvent (a) at about room temperature, the initial yield at saturated temperature and the subsequent elution by the product is restored. If after about a hundred more eluents (δ) at at least 100 ° C and the number of cycles again a deterioration in the yield true displacement of the eluent (δ) by 25 increases, then by increasing the solvent (a) again at about room temperature, elution temperature, for example, to 150 ° C the number of cycles and the solvent («) a hydrocarbon is increased to at least three hundred before the column is filled with fresh adsorbent

O ~ O (D muß. O ~ O (D must.

Ya, ~ YA \ ) 3o -Qje ^6J1n Verfahren nach der Erfindung gewonnenen Ya, ~ YA \) 3o -Qj e ^ 6 J 1n method obtained according to the invention

entspricht und als Eluierungsmittel (δ) ein Lösungsmittel Extrakte können für die Zwecke der chemischen Industrieand as an eluent (δ) a solvent extracts can be used for the purposes of the chemical industry

verwendet wird, das der Bedingung als Ausgangsstoffe oder unmittelbar, wie z. B. als Kabel-is used that the condition as starting materials or directly, such as. B. as cable

0a + Qc isolierstoff oder als Weichmacher in der Gummi-, Lederol + 0,02 _; Qb !_ — (II) und Kunststoffindustrie verwendet werden. 0a + Qc insulating material or as a plasticizer in the rubber, leather oil + 0.02 _; Qb ! _ - (II) and plastics industry can be used.

2 35 Einige Beispiele der praktischen Ausführung der Erfin-2 35 Some examples of the practical implementation of the invention

genügt und dessen Temperaturgradient der Adsorbier- dung werden nachstehend an Hand der Zeichnung, eineris sufficient and its temperature gradient of the adsorption is shown below with reference to the drawing, a

barkeit flacher ist als der der stark adsorbierbaren Be- schematischen Darstellung einer zur Durchführung desavailability is flatter than that of the strongly adsorbable Be schematic representation of a for performing the

standteile (C) des Ausgangsmaterials, wobei Q die bei Verfahrens geeigneten Einrichtung, beschrieben.constituents (C) of the starting material, where Q describes the equipment suitable for the process.

20° C gemessene spezifische Benetzungswärme in cal/m2 -d · · 1 ιSpecific heat of wetting measured at 20 ° C in cal / m 2 -d · · 1 ι

auf dem verwendeten Adsorptionsmittel bedeutet. 40means on the adsorbent used. 40

Die Einhaltung der oben mit (II) bezeichneten Be- Ein schweres Motorenöldestillat mit Viskositätsindex35Compliance with the above with (II) designated loading A heavy engine oil distillate with viscosity index35

dingung gewährleistet, daß einerseits (rechte Seite der soll in (A) gesättigte, (B) aromatische und (C) harzartigecondition ensures that on the one hand (right side of the should in (A) saturated, (B) aromatic and (C) resinous

Bedingung) die Eluierung bei erhöhter Temperatur und Bestandteile zerlegt werden. Die spezifischen Benetzungs-Condition) the elution at elevated temperature and components are broken down. The specific wetting

andererseits (unke Seite der Bedingung) die Verdrängung wärmen (Q cal/m2) für die zu trennenden Bestandteileon the other hand (unke side of the condition) warm the displacement (Q cal / m 2 ) for the components to be separated

des Eluierungsmittels bei Zimmertemperatur wirksam 45 waren in diesem Falle: Qa= 0,0230, QB =0,0420,of the eluent were effective at room temperature 45 in this case: Qa = 0.0230, Q B = 0.0420,

und wirtschaftlich durchgeführt werden kann. Qc = 0,0480. Dementsprechend wurde als Lösungs- undand can be carried out economically. Qc = 0.0480. Accordingly, the solution and

Dadurch, daß die verhältnismäßig schwache Desorp- Verdrängungsmittel ein aromatenfreies Leichtbenzin ge-Because the relatively weak Desorp- displacer is an aromatic-free light petrol

tionsfähigkeit des Eluiermittels durch Erhöhung der wählt, dessen spezifische Benetzungswärme laut obigemtion ability of the eluent by increasing the selects its specific heat of wetting according to the above

Desorptionstemperatur kompensiert wird, wird auch die Verzeichnis kleiner ist als Qa. Die spezifische Benetzungs-Desorption temperature is compensated, the directory is also smaller than Qa. The specific wetting

Reihe der anwendbaren Eluiermittel erweitert, so daß 50 wärme Qb des Eluierungsmittels konnte erfindungsgemäßRange of applicable eluants expanded so that 50 heat Q b of the eluent could according to the invention

man bei der Auswahl des Eluiermittels auf verschiedene einen Wert vom Mindestwertwhen choosing the eluant, different values from the minimum value are used

Gesichtspunkte wie Korrosion, Hygiene sowie Siedepunkt QA _|_ Q0 0,023 + 0,048Aspects such as corrosion, hygiene and boiling point Q A _ | _ Q 0 0.023 + 0.048

und Stabilität mehr Rücksicht nehmen kann. Qt> min = - - = - = 0,0355and stability can be more considerate. Qt> min = - - = - = 0.0355

Falls auch der stärker adsorbierbare Anteil des Einsatzgemisches aus mehreren verschiedentlich adsorbierbaren 55 an bis zum HöchstwertIf so, the more strongly adsorbable portion of the feed mixture of several differently adsorbable 55 an up to the maximum value

Komponenten besteht, können diese auch fraktioniert q =Qa + 0,02 = 0,023 + 0,02 = 0,043
eluiert und gesammelt werden, indem man das Eluiermittel zuerst bei Zimmertemperatur, dann bei erhöhter haben. Als Eluierungsmittel wurde Dichloräthan mit der Temperatur einwirken läßt. spezifischen Benetzungswärme 0,0425 gewählt und das
Components, these can also be fractionated q = Q a + 0.02 = 0.023 + 0.02 = 0.043
eluted and collected by having the eluant first at room temperature, then at elevated temperatures. As an eluent, dichloroethane was allowed to act at the temperature. specific heat of wetting 0.0425 selected and that

Da die verwendeten Adsorptionsmittel gegen Wasser 60 Trennungsverfahren wie folgt durchgeführt,Since the adsorbent used against water 60 separation process is carried out as follows,

und grobe Verunreinigungen empfindlich sind, empfiehlt In den Behälter 1 wurden 22 cm3 des schweren Motoren-and coarse contaminants are sensitive, we recommend 22 cm 3 of the heavy engine

es sich, der Adsorptionskolonne eine bedeutend kleinere, öldestillates durch Ventil 2 und 20 cm3 aromatenfreiesit is, the adsorption column a significantly smaller, oil distillate through valve 2 and 20 cm 3 aromatic-free

mit Adsorbentenabfällen gefüllte Hilfskolonne vorzu- Leichtbenzin als Lösungsmittel durch Ventil3 eingebracht,Auxiliary column filled with adsorbent waste, petrol introduced as solvent through valve 3,

schalten. Die so hergestellte Lösung wurde durch Ventil 4 undswitch. The solution thus prepared was through valve 4 and

Die Hauptprodukte des Verfahrens sind Qualitäts- 65 Leitung 5 in die mit einem Heizmantel 8 umgebeneThe main products of the process are quality 65 line 5 in the surrounded with a heating jacket 8

(premium grade) Öle, die für Schmierzwecke auch bei Adsorptionskolonne 7 von 20mm Durchmesser eingeleitet,(premium grade) oils, which are also introduced into adsorption column 7 with a diameter of 20mm for lubrication purposes,

hohen Beanspruchungen geeignet sind und an Viskositäts- Die Füllung der Kolonne 7 bestand aus 100 g Kieselgelhigh loads are suitable and viscosity- The filling of the column 7 consisted of 100 g of silica gel

index und Oxydationsstabilität den durch Lösungsmittel- mittlerer Porosität und einer durchschnittlichen Korn-index and oxidation stability due to solvent medium porosity and an average grain size

riffination gewonnenen Produkten zumindest gleichwertig größe von 0,07 mm und wurde mit Leichtbenzin beieuch-riffination products are at least equivalent in size of 0.07 mm and were mixed with light petrol.

sind, wobei aber die Ausbeute, auf gleiche Qualität 70 tet. Zur Heizung oder Kühlung der Kolonne konnte inare, but the yield, on the same quality 70 tet. To heat or cool the column, in

den Mantelraum 8 Wasserdampf durch Ventil 9 bzw. Wasser durch Ventil 10 eingeleitet werden. Der Heizdampf konnte durch Ventil 9', das Kühlwasser durch Ventil 10' abgeleitet werden. In dem Behälter 1 konnte durch Leitung 11 und Ventil 11' auch inertes Stickstoffgas ί zur Regelung der Strömungsgeschwindigkeit in der Kolonne 7 eingeleitet werden. Die Durchströmung der Lösung wurde so eingestellt, daß die auf 11 Adsorptionsmittel bezogene Raumgeschwindigkeit 801 pro Stunde nicht überschritten wurde.the jacket space 8 water vapor can be introduced through valve 9 or water through valve 10. The heating steam could be diverted through valve 9 ', the cooling water through valve 10'. In the container 1 could through line 11 and valve 11 'also inert nitrogen gas ί to regulate the flow rate in the Column 7 are initiated. The flow rate of the solution was adjusted so that the adsorbent related space velocity 801 per hour was not exceeded.

Nachdem der Spiegel der eingebrachten Lösung in der Kolonne bis zur Oberfläche des Kieselgels gesunken war, wurden 30 cm3 Leichtbenzin als Verdrängungsmittel (a) in den Behälter 1 eingebracht und durch die Kolonne 7 gedruckt. Die durch die Kolonne durchflossenen Anteile der ÖUösung und des Verdrängungsmittels (Leichtbenzins) wurden durch das Ventil 13 hindurch getrennt gesammelt. Nachher wurden 40 cm3 Dichloräthan als Eluiermittel (b) durch Leitung 15 und Ventil 16 in den zweiten Behälter 14 eingefüllt, durch die Kolonne 7 gedrückt und ebenfalls durch das Ventil 13 abgezogen, jedoch gesondert gesammelt. Da die spezifische Benetzungswärme Qb des Dichloräthans bei Raumtemperatur etwas höher als Qb, jedoch weit unter Qc liegt, wurden bei dieser ersten Eruierung nur die aromatischen Bestandteile (B) des Ausgangsgemisches eluiert. Unterdessen wurden durch Ventil 17 weitere 60 cm3 Dichloräthan in den dritten Behälter 18 eingeführt und mittels der elektrischen Heizvorrichtung 19 auf 100° C erwärmt, um nach Abfließen des kalten Dichloräthans aus der Kolonne 7 in die durch Dampfheizung vorgewärmte Kolonne geleitet zu werden. Sowohl das kalte als auch das warme Eluiermittel wurden durch das inerte Gas der Leitung 11 mit derselben Geschwindigkeit wie früher die Öllösung und das Verdrängungsmittel durch die Kolonne gepreßt. Der warme Extrakt, der die harzartigen Bestandteile (C) des Ausgangsgemisches enthält, wurde durch Ventil 20 nach Durchfließen des Kühlers 21 im Behälter 22 gesammelt, um durch Ventil23 entleert zu werden.After the level of the solution introduced in the column had sunk to the surface of the silica gel, 30 cm 3 of light gasoline were introduced into the container 1 as a displacement agent (a) and pressed through the column 7. The fractions of the oil solution and of the displacement agent (light gasoline) which had flowed through the column were collected separately through the valve 13. Afterwards, 40 cm 3 of dichloroethane as eluent (b) were poured into the second container 14 through line 15 and valve 16, pressed through column 7 and also drawn off through valve 13, but collected separately. Since the specific heat of wetting Q b of the dichloroethane at room temperature is somewhat higher than Qb, but far below Qc , only the aromatic constituents (B) of the starting mixture were eluted in this first evaluation. Meanwhile, a further 60 cm 3 of dichloroethane were introduced into the third container 18 through valve 17 and heated to 100 ° C. by means of the electric heater 19 in order, after the cold dichloroethane had flowed out of the column 7, to be passed into the column preheated by steam heating. Both the cold and the warm eluent were forced through the column by the inert gas in line 11 at the same rate as the oil solution and the displacer previously were. The warm extract containing the resinous constituents (C) of the starting mixture was collected through valve 20 after flowing through cooler 21 in container 22 to be emptied through valve 23.

Mittels einer in den oberen Teil des Behälters 22 mündenden Gasleitung 24 wurde bei der warmen Eluierung der Gasdruck in der Kolonne erhöht, um die Verflüchtigung des warmen Dichloräthans zu verhindern. Selbstverständlich muß dabei der Druck im oberen Teile der Kolonne höher bleiben als im unteren Teile.During the warm elution, a gas line 24 opening into the upper part of the container 22 was used the gas pressure in the column is increased to prevent the volatilization of the warm dichloroethane. Of course, the pressure in the upper part of the column must remain higher than in the lower part.

Nach Abfluß des warmen Eluiermittels aus der Kolonne wurde der Kolonnenmantel von Dampfheizung auf Wasserkühlung umgeschaltet und sodann weitere 20 cm3 Leichtbenzin aus Behälter 1 durch die Kolonne gedrückt, um das in der Adsorptionskolonne zurückgebliebene Dichloräthan in kaltem Zustand hinauszudrängen. Der somit beendete Cyclus ließ sich ohne weiteres sehr oft wiederholen.After the warm eluent had drained from the column, the column jacket was switched from steam heating to water cooling and then a further 20 cm 3 of light gasoline from container 1 was forced through the column to force out the dichloroethane remaining in the adsorption column in the cold state. The cycle ended in this way could easily be repeated very often.

Die in mehreren Cyclen gewonnenen Produkte wurden nach Qualitäten vereinigt und die Lösungsmittel durch Destillation regeneriert, um in den nachfolgenden Cyclen wiederverwendet zu werden..The products obtained in several cycles were combined according to quality and the solvents through Distillation regenerated to be reused in subsequent cycles.

Die Qualitäts- und Quantitätsangaben der Trennungsprodukte sind in der Tabelle 1 im Vergleich mit denen des Ausgangsgemisches zusammengefaßt.The quality and quantity data of the separation products are in Table 1 in comparison with those of the starting mixture summarized.

TabelleTabel

RaffinatRaffinate aromatischermore aromatic harzartigermore resinous 1,0021.002 1,0401.040 EinsatzölFeed oil 0,9040.904 Extraktextract - - 0,9370.937 240240 - - 240240 78,278.2 - —---- 170170 10,410.4 - - 2121 +72+72 1,56651.5665 1,66701.6670 +35+35 0,120.12 - 3232 1,21.2 1,49581.4958 - >100> 100 1,51871.5187 - DunkelgrünDark green Schwarzblack - - 1919th 1111 - Gelbyellow DunkelgrünDark green 7070

Dichte if Density if

Flammpunkt, 0C Flash point, 0 C

Viskosität, cSt, 50° C Viscosity, cSt, 50 ° C

Viskosität, E/50 Viscosity, E / 50

Viskositätsindex Viscosity index

Conradson-Zahl Conradson number

Brechungsindex n2g Refractive index n 2 g

Erweichungspunkt, Ring und Kugeltest, ° CSoftening point, ring and ball test, ° C

Duktilität bei 15° C, cm Ductility at 15 ° C, cm

Farbe colour

Ausbeute, Gewichtsprozent Yield, percent by weight

Falls man auf eine Trennung der aromatischen und der harzartigen Extrakte voneinander verzichtet, kann man die Eluierung gänzlich bei 100° C mit 80 cm3 Dichloräthan vornehmen.If the aromatic and resinous extracts are not separated from one another, the elution can be carried out entirely at 100 ° C. with 80 cm 3 of dichloroethane.

Beispiel 2Example 2

5555

Um aus einem entparaffinierten Spindelöl durch Abtrennung der aromatischen und harzartigen Bestandteile ein kosmetisches Weißöl zu gewinnen, wurde als Lösungsund Verdrängungsmittel nach der Erfindung ein technisches Pentan gewählt, dessen spezifische Benetzungswärme (Qa = 0,0160 cal/m2) geringer war, als die der gesättigten Bestandteile des Spinde1 Öls (^1 =0,0190). Da die spezifische Benetzungswärme der in höchstem Maße adsorbierbaren harzartigen Bestandteile des Spindelöls Qc — 0,0430 cal/m2 betrug, kamen hier erfindungsgemäß Eluiermittel mit spezifischen Benetzungswärmen in den Grenzen zwischenIn order to obtain a cosmetic white oil from a dewaxed spindle oil by separating off the aromatic and resinous constituents, a technical pentane was selected as the solvent and displacement agent according to the invention, the specific heat of wetting (Q a = 0.0160 cal / m 2 ) was lower than that of the saturated components of the locker 1 oil (^ 1 = 0.0190). Since the specific heat of wetting of the highly adsorbable resinous constituents of the spindle oil was Qc - 0.0430 cal / m 2 , eluents with specific heats of wetting came within the limits according to the invention

70 in Betracht. Es wurde Benzol mit der spezifischen Benetzungswärme 0,0387 cal/m2 gewählt. 70 into consideration. Benzene with a specific heat of wetting 0.0387 cal / m 2 was selected.

Unter Verwendung derselben Einrichtung wie beim Beispiel 1 wurden 30 cm3 Spindelöl in 30 cm3 Pentan gelöst mit einer spezifischen Raumgeschwindigkeit nicht höher als 1201 pro Stunde durch die Kolonne gedruckt. Als Verdrängungsmitte] (a) für die Lösung wurden 40 cm3 Pentan nachgefüEt. Während des Abfließens dieser Pentanmenge wurden im Behälter 18 mit der elektrischen Heizvorrichtung 40 cm3 Benzol erhitzt, um nach Abfließen des Pentans durch die vorgewärmte Kolonne gedrückt zu werden. Nachher wurde von Dampfheizung auf Wasserkühlung umgeschaltet, und die Pentanreste wurden durch 25 cm3 kaltes Pentan aus der Kolonne verdrängt. Das getrennte Sammeln der kalten und warmen Fraktionen erfolgte in gleicher Weise wie beim Beispiel 1. Auch die Wiederholung des Cyclus konnte in gleicher Weise und ebenso oft vorgenommen werden. Die Qualitäts- und Qantitätsangaben zu Beispiel 2 sind in Tabelle 2 ähnlich wie in Tabelle 1 zu Beispiel 1 zusammengefaßt. Using the same equipment as in Example 1, 30 cm 3 of spindle oil dissolved in 30 cm 3 of pentane was forced through the column at a specific space velocity not higher than 120 liters per hour. 40 cm 3 of pentane were replenished as displacement center] (a) for the solution. While this amount of pentane was flowing off, 40 cm 3 of benzene were heated in the container 18 with the electrical heating device in order to be forced through the preheated column after the pentane had drained off. Afterwards, the system switched from steam heating to water cooling, and the pentane residues were displaced from the column by 25 cm 3 of cold pentane. The cold and warm fractions were collected separately in the same way as in Example 1. The cycle could also be repeated in the same way and just as often. The quality and quantity data for Example 2 are summarized in Table 2 in a manner similar to that in Table 1 for Example 1.

TabelleTabel

EinsatzölFeed oil

WeißölWhite oil

Extraktextract

Dichte ä™ Density ä ™

Flammpunkt, 0C Flash point, 0 C

Viskosität, cStViscosity, cSt

20° C 20 ° C

50° C 50 ° C

E/20 E / 20

E/50 E / 50

Viskositätsindex Viscosity index

Conradson-Zahl Conradson number

Brechungsindex nf Refractive index nf

Farbe colour

Jodzahl nach Winkler Winkler's iodine number

Ausbeute, Gewichtsprozent Yield, percent by weight

Beispiel 3Example 3

Um ein Produkt mit besonders hohem Viskositätsindex zu gewinnen, wurde bei der Behandlung eines Motorenschmieröles die Öllösung mit einer verminderten Menge von Lösungsmittel aus der Kolonne verdrängt und die Eluierung der ExtraktstofEe zuerst bei Raumtemperatur, dann bei 100° C und schließlich bei 150° C durchgeführt, 0,902
165
In order to obtain a product with a particularly high viscosity index, when treating an engine lubricating oil, the oil solution was displaced from the column with a reduced amount of solvent and the extractants were first eluted at room temperature, then at 100 ° C and finally at 150 ° C, 0.902
165

40,0
10,9
40.0
10.9

5,35.3

1,9
+46
1.9
+46

0,010.01

1,4970
Braun
1.4970
Brown

2,512.51

0,876
165
0.876
165

32,032.0

9,49.4

4,34.3

1,8
+72
1.8
+72

0,00.0

1,4799
farblos
1.4799
colorless

0,12
78
0.12
78

0,970
168
0.970
168

95,0
16,4
12,5
95.0
16.4
12.5

2,5
-58
2.5
-58

0,200.20

1,5820
Dunkelbraun
1.5820
Dark brown

3,85
22
3.85
22nd

so daß drei Extrakte erhalten wurden. Das gewonnene Produkt zeigte eine verminderte Stabilität gegen Oxydation und eine erhöhte Neigung zur Korrosion. Durch Zumischung der bei 100° C eluierten Extraktfraktion zu dem mit dem Lösungsmittel extrahierten Öl in einer Menge von 1,5 °/0, bezogen auf das Öl, wurden diese ungünstigen Eigenschaften laut Tabelle 3 ohne wesentliche Verminderung des Viskositätsindex behoben.so that three extracts were obtained. The product obtained showed a reduced stability against oxidation and an increased tendency to corrosion. By admixture of the eluted fraction at 100 ° C to extract the extracted oil with the solvent in an amount of 1.5 ° / 0, based on the oil, these adverse properties have been fixed according to the table 3 without significant reduction in the viscosity index.

TabeUe Hauptprodukt
ursprünglich + 1,5 % Extrakt
TabeUe main product
originally + 1.5% extract

Viskosität, cSt, 50° C Viscosity, cSt, 50 ° C

Viskositätsindex Viscosity index

Conradson-Zahl Conradson number

Nach Oxydation gemäß British Air Ministry TestAfter oxidation according to the British Air Ministry test

Differenz der Conradson-Zahlen C2-C1 Difference in the Conradson numbers C 2 -C 1

Viskositätsquotient VJV1 bei 50° C Viscosity quotient VJV 1 at 50 ° C

Säurezahl, mg KOH/g Acid number, mg KOH / g

Korrosion corrosion

Claims (4)

Patentansprüche: 45Claims: 45 1. Cyclisches Verfahren zur Trennung der Bestandteile von über 300° C siedenden Erdölfraktionen, die neben den wenig adsorbierbaren gesättigten (A) und den mäßig adsorbierbaren niederen aromatischen Kohlenwasserstoffen (B) auch stark adsorbierbare Verbindungen (C) wie kondensierte polycyclische Aromaten und/oder Schwefel-, Sauerstoff- oder Stickstoffverbindungen enthalten, durch Adsorption des in einem leichten Kohlenwasserstoff (a) gelösten Ausgangsmaterials am Kieselgel oder an einem der üblichen Aluminiumoxyd- und Aluminiumsilikatgele, anschließende Verdrängung der zwischen den Körnern des Adsorptionsmittels zurückgebliebenen Lösung durch das gleiche Lösungsmittel (a) und darauffolgende Eluierung mit einem stärker adsorbierbaren Eluierungsmittel (b), dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorption des im Lösungsmittel (a) gelösten Gemisches und die anschließende Verdrängung desselben durch das Lösungsmittel (a) bei etwa Zimmertemperatur, die darauffolgende Eluierung durch das EIuierungsmittel (b) bei mindestens 100° C und die anschließende Verdrängung des Eluierungsmittels (b) durch das Lösungsmittel (a) wieder bei etwa Zimmertemperatur erfolgen und als Lösungsmittel (a) ein 70,4
90
0,12
1. Cyclic process for separating the constituents of petroleum fractions boiling above 300 ° C, which, in addition to the poorly adsorbable saturated (A) and the moderately adsorbable lower aromatic hydrocarbons (B), also strongly adsorbable compounds (C) such as condensed polycyclic aromatics and / or sulfur - Contain oxygen or nitrogen compounds, by adsorption of the starting material dissolved in a light hydrocarbon (a) on silica gel or on one of the usual aluminum oxide and aluminum silicate gels, subsequent displacement of the solution remaining between the grains of the adsorbent by the same solvent (a) and subsequent elution with a more strongly adsorbable eluent (b), characterized in that the adsorption of the mixture dissolved in the solvent (a) and the subsequent displacement of the same by the solvent (a) at about room temperature, the subsequent elution by the eluent ittel (b) at at least 100 ° C and the subsequent displacement of the eluent (b) by the solvent (a) take place again at about room temperature and a 70.4 as solvent (a)
90
0.12
0,900.90 1,21.2 4,64.6 positivpositive 72,1
88,6
0,16
72.1
88.6
0.16
0,950.95 1,21.2 1,31.3 entsprechendcorresponding Kohlenwasserstoff verwendet wird, der der Bedingung- Qa ~ Qa (I)Hydrocarbon is used that meets the condition- Qa ~ Qa (I) entspricht und als Eluierungsmittel (b) ein Lösungsmittel verwendet wird, das der Bedingungand as eluant (b) a solvent is used that of the condition Qa+ QcQa + Qc QA + 0,02 ^ Qb ^ Q A + 0.02 ^ Qb ^ (II)(II) genügt und dessen Temperaturgradient der Adsorbierbarkeit flacher ist als der der stark adsorbierbaren Bestandteile (C) des Ausgangsmaterials, wobei Q die bei 20° C gemessene spezifische Benetzungswärme in cal/m2 auf dem verwendeten Adsorptionsmittel bedeutet.is sufficient and its adsorbability temperature gradient is flatter than that of the strongly adsorbable constituents (C) of the starting material, where Q is the specific heat of wetting measured at 20 ° C in cal / m 2 on the adsorbent used.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eluierungsmittel zuerst bei Zimmertemperatur, dann bei höherer Temperatur durch die Kolonne getrieben wird und die bei verschiedenen Temperaturen erhaltenen Extrakte getrennt gesammelt werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the eluent first at room temperature, then at a higher temperature by the Column is driven and the extracts obtained at different temperatures are collected separately. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man bei fortgeschrittener Cyclenzahl das Eluierungsmittel bei höherer Temperatur als bei den vorangegangenen Cyclen einwirken läßt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at an advanced number of cycles allows the eluent to act at a higher temperature than in the previous cycles. 4. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Verdrängung.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that one for displacement. des warmen Eluierungsmittels warmes Lösungsmittel verwendet und dieses dann mit kaltem Lösungsmittel verdrängt.of the warm eluent, warm solvent used and then displaced with cold solvent. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 862 450;Documents considered: German Patent No. 862 450; 129129 schweizerische Patentschrift Nr. 220 754; britische Patentschrift Nr. 714 614; USA.-Patentschriften Nr. 2 554 908, 2 585 490; Petroleum, 1932, Nr. 7, S. 4, 5; Öl und Kohle, 1937, S. 964; Analytic, Chem., 28, S. 876 bis 881, 1950.Swiss Patent No. 220 754; British Patent No. 714,614; U.S. Patent Nos. 2,554,908, 2,585,490; Petroleum, 1932, No. 7, pp. 4, 5; Oil and Coal, 1937, p. 964; Analytic, Chem., 28, pp. 876-881, 1950. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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