DE1470603C - Verfahren zur Herabsetzung des Fließ punktes von Rohölen - Google Patents
Verfahren zur Herabsetzung des Fließ punktes von RohölenInfo
- Publication number
- DE1470603C DE1470603C DE1470603C DE 1470603 C DE1470603 C DE 1470603C DE 1470603 C DE1470603 C DE 1470603C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- oil
- pour point
- residue
- oils
- treated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 title claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 13
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 78
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 27
- 239000003079 shale oil Substances 0.000 claims description 19
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 15
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 238000004939 coking Methods 0.000 claims description 7
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 15
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 12
- 239000004058 oil shale Substances 0.000 description 10
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 6
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 5
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 5
- 239000010763 heavy fuel oil Substances 0.000 description 5
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 3
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- -1 bituminous sands Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- KMIOJWCYOHBUJS-HAKPAVFJSA-N vorolanib Chemical compound C1N(C(=O)N(C)C)CC[C@@H]1NC(=O)C1=C(C)NC(\C=C/2C3=CC(F)=CC=C3NC\2=O)=C1C KMIOJWCYOHBUJS-HAKPAVFJSA-N 0.000 description 1
Description
Im Rohzustand neigen die aus natürlich vorkom- und Koks begleitet, was zu wirtschaftlich untragbaren
menden Ablagerungen, wie Erdöl, ölschiefer, teer- Ausbeuteverlusten führt. Ein Verkoken ist schon an
haltigen Sanden u. dgl. erhaltenen schweren öle sich unerwünscht; da es zu Verschmutzungen und
beim Abkühlen dazu, sich zu verdicken und verlieren Verstopfungen in der Anlage und zu einer mangelmehr
und mehr die Fähigkeit, mit Hilfe der üblichen 5 haften Wärmeübertragung Anlaß gibt. Außerdem
Manipulationen, wie Umpumpen, Umschütten usw., sind die bei den vorgeschlagenen Verkokungsverbewegt
zu werden. Die Temperatur, unterhalb der fahren angewandten Bedingungen nicht selektiv hinfür
das betreffende Öl ein derartiges Gelieren zu beob- sichtlich des Crackens der schweren Kohlenwasserachten
ist, wird allgemein als »Fließpunkt« bezeichnet. stoffe, so daß die Zusammensetzung des behandelten
Zwischen der Viskosität eines Öles und dem Fließ- io Schieferöles in unerwünschter Weise dadurch beeinpunkt
besteht gar keine oder nur eine lockere Be- flußt wird, daß ein wesentlicher Anteil der darin
Ziehung. , . enthaltenen leichteren Kohlenwasserstoffe zusätzlich
Schon bei Temperaturen, die noch etwas oberhalb gecrackt wird: :
des Fließpunktes liegen, ist die Beweglichkeit des Öles Eine andere Arbeitsweise, die zwecks Herabsetzung
oft sehr gering, und bei Temperaturen nahe oder gar 15 des Fließpunktes von durch Wärmebehandlung kohunterhalb
des Fließpunktes wird die normale Behänd- . lenstoffhaltiger Feststoffe erhaltenen Rohölen vorlung
des Öles immer schwieriger. Auf Grund dieser geschlagen wurde, besteht im Zusatz von fließpunkt-Tatsachen
werden Kohlenwasserstofföle mit einem erniedrigenden Mitteln, wie sie für Erdölrohöl verFließpunkt
in der Gegend derjenigen Temperaturen, wendet werden. Eine wesentliche Fließpunkterniedriwelche
normalerweise bei der Behandlung und Weiter- 20 guhg kann man aber nur erreichen, wenn man diese
leitung des Öls zu erwarten sind bzw. mit einem noch Mittel, die allerdings recht kostspielig sind, in größeren
höher liegenden Fließpunkt im allgemeinen nur dann Mengen zusetzt. Abgesehen von den aufzuwendenden
beweglich, wenn sie mit teuren Mitteln zur Herab- Kosten ist es nicht wünschenswert, derartige Fremdsetzung
'des Fließpunktes versetzt oder einer kost- stoffmengen in ein Rohöl einzuführen, das anschließend
spieligen Vorbehandlung unterworfen werden. Die 25 raffiniert werden soll.
Beziehung zwischen dem Fließpunkt und den beim Es fehlte also bisher ein wirkungsvolles und nicht
Behandeln und Weiterleiten zu erwartenden Tempe- zu kostspieliges Verfahren, mit demes gelingt, den
raturen ist besonders dann von Bedeutung, wenn Fließpunkt von Schieferöl und anderen, durch Wärmedie
Schweröle mittels Rohrleitungen (sogenannten behandlung von kohlenstoffhaltigen Feststoffen ge-
»Pipelines«) über verhältnismäßig große Entfernungen 30 wonnenen schwerfiießbaren ölen so weit herabtransportiert,
werden sollen, zusetzen, daß diese öle über Rohrleitungen der
Das nach der üblichen Methode aus Erdöl ge- Verarbeitung zugeführt werden können,
wonnene Rohöl hat normalerweise einen Fließpunkt, Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herder einen Transport durch Rohrleitungen ohne Spe- absetzung des Fließpunktes von Rohölen, bei dem zialbehandlung bei Bodentemperaturen oberhalb etwa 35 ein durch -Wärmebehandlung von kohlenstoffhaltigen 4,5° C gestattet. Anders liegen jedoch die Verhältnisse Feststoffen erhaltenes Rohöl in eine oder mehrere bei ölen, die durch Wärmebehandlung von kohlen- Leichtölfraktionen und einen ölrückstand zerlegt stoffhaltigen Feststoffen gewonnen worden sind, ins- worden ist. Das Verfahren ist dadurch gekennbesondere bei Schieferölen, die gewöhnlich durch . zeichnet, daß der ölrückstand ohne merkliche Vereinen Fließpunkt in der Größenordnung von etwa 27 40 kokung und Gasbildung bei mindestens 316° C, jedoch bis 38" C charakterisiert sind. Will man den Fließ- unterhalb seiner Zersetzungstemperatur, behandelt punkt derartiger öle durch Anwendung der üblichen wird, worauf das so erhaltene Produkt der oder den Mittel auf einen annehmbaren Stand herabsetzen, so Leichtölfraktionen oder einer leichten Kohlenwasserbedeutet dies einen beträchtlichen Kostenaufwand. Stofffraktion aus einer anderen Quelle zugesetzt wird. Auf Grund des hohen Fließpunktes der Rohöle, 45 Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet mit gedie aus ölschiefer oder aus ölhaltigen Sanden u. dgl. ringerem Kostenaufwand als die bekannten oder gewonnen wurden, sah sich die Raffinationsindustrie früher vorgeschlagenen Verfahren und hat den Vordaher außerstande, im Konkurrenzkampf derartige teil, daß die im Rohöl-vorhandenen Leichtölanteile öle zu verwenden, obwohl es feststeht, daß an der erhalten bleiben und das Verkoken vermieden wird. Lagerstätte selbst diese Rohöle zu beträchtlich niedri- 50 Das Verfahren ist insbesondere auf eine Herabgeren Gestehungskosten gewonnen werden können Setzung des Fließpunktes von aus ölschiefer stamals diejenigen aus Erdöl. mendem Öl gerichtet, wodurch die Weiterverarbeitung In Anbetracht der bedeutenden Unterschiede zwi- des Schieferöls erleichtert und insbesondere seine sehen der Zusammensetzung von Erdölrohölen und Beförderung durch Rohrleitungsnetze ermöglicht wird, solchen ölen, die durch Wärmebehandlung aus koh- 55 so daß das öl am Verarbeitungsort, d.h. bei der lenstoffhaltigen Stoffen, wie ölschiefer und öl- oder Raffinerie, zu einem Preis zur Verfugung steht, der Teersanden, gewonnen werden, sind die Methoden, demjenigen von aus Erdöl gewonnenen Rohölen andie zur Erniedrigung des Fließpunktes bei Erdöl- , gepaßt ist.
wonnene Rohöl hat normalerweise einen Fließpunkt, Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herder einen Transport durch Rohrleitungen ohne Spe- absetzung des Fließpunktes von Rohölen, bei dem zialbehandlung bei Bodentemperaturen oberhalb etwa 35 ein durch -Wärmebehandlung von kohlenstoffhaltigen 4,5° C gestattet. Anders liegen jedoch die Verhältnisse Feststoffen erhaltenes Rohöl in eine oder mehrere bei ölen, die durch Wärmebehandlung von kohlen- Leichtölfraktionen und einen ölrückstand zerlegt stoffhaltigen Feststoffen gewonnen worden sind, ins- worden ist. Das Verfahren ist dadurch gekennbesondere bei Schieferölen, die gewöhnlich durch . zeichnet, daß der ölrückstand ohne merkliche Vereinen Fließpunkt in der Größenordnung von etwa 27 40 kokung und Gasbildung bei mindestens 316° C, jedoch bis 38" C charakterisiert sind. Will man den Fließ- unterhalb seiner Zersetzungstemperatur, behandelt punkt derartiger öle durch Anwendung der üblichen wird, worauf das so erhaltene Produkt der oder den Mittel auf einen annehmbaren Stand herabsetzen, so Leichtölfraktionen oder einer leichten Kohlenwasserbedeutet dies einen beträchtlichen Kostenaufwand. Stofffraktion aus einer anderen Quelle zugesetzt wird. Auf Grund des hohen Fließpunktes der Rohöle, 45 Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet mit gedie aus ölschiefer oder aus ölhaltigen Sanden u. dgl. ringerem Kostenaufwand als die bekannten oder gewonnen wurden, sah sich die Raffinationsindustrie früher vorgeschlagenen Verfahren und hat den Vordaher außerstande, im Konkurrenzkampf derartige teil, daß die im Rohöl-vorhandenen Leichtölanteile öle zu verwenden, obwohl es feststeht, daß an der erhalten bleiben und das Verkoken vermieden wird. Lagerstätte selbst diese Rohöle zu beträchtlich niedri- 50 Das Verfahren ist insbesondere auf eine Herabgeren Gestehungskosten gewonnen werden können Setzung des Fließpunktes von aus ölschiefer stamals diejenigen aus Erdöl. mendem Öl gerichtet, wodurch die Weiterverarbeitung In Anbetracht der bedeutenden Unterschiede zwi- des Schieferöls erleichtert und insbesondere seine sehen der Zusammensetzung von Erdölrohölen und Beförderung durch Rohrleitungsnetze ermöglicht wird, solchen ölen, die durch Wärmebehandlung aus koh- 55 so daß das öl am Verarbeitungsort, d.h. bei der lenstoffhaltigen Stoffen, wie ölschiefer und öl- oder Raffinerie, zu einem Preis zur Verfugung steht, der Teersanden, gewonnen werden, sind die Methoden, demjenigen von aus Erdöl gewonnenen Rohölen andie zur Erniedrigung des Fließpunktes bei Erdöl- , gepaßt ist.
rohölen gebräuchlich sind, im vorliegenden Fall wirt- Gemäß einer bevorzugten Durchführungsform des
schaftlich ungünstig. Bei einem bekannten Verfahren, 6o Verfahrens wird ein Schieferöl mit einem Fließpunkt
das zur Herabsetzung des Fließpunktes von rohem von 21 bis 38"C, vorzugsweise von mindestens 27"C,
Schieferöl vorgeschlagen wurde, wird das öl bei /erlegt und der Rückstand unter einem Druck von
Temperaturen von im allgemeinen oberhalb 480"C 1 bis 2 Atm '/4 Stunde bis 3 Stunden bei 316 bis
und unter erhöhtem Druck dem Cracken unterworfen. 427" C, vorzugsweise bei 370 bis 400" C, gehalten.
Unter den bei derartigen Behandlungen zur Herab- <
>5 Bei der Wärmebehandlung des ölrückstandes sollen
Setzung des Fließpunktes herrschenden Bedingungen keine wesentlichen Anteile an nicht koiulensierbaren
ist die Herstellung von schweren Brennölen von der Kohlenwasserstoffen und möglichst kein elementarer
unerwünschter) Bildung wesentlicher Mengen an Gasen Kohlenstoff entstehen.
Vorzugsweise wird die Wärmebehandlung des Rückstandes erfindungsgemäß so lange fortgesetzt, bis man
eine Schwerölfraktion erhält, die nach Mischen mit einem Teil der leichten Fraktionen ein öl ergibt,
dessen Fließpunkt mindestens 3,3" C unterhalb des Fließpunktes des ursprünglichen Rohöls liegt.
Die genaue Auswirkung des Erhitzens der hochmolekularen Fraktion, die wachsartige Paraffine,
Asphaltstoffe u. dgl. enthält, ist zwar noch nicht völlig geklärt, jedoch kann man annehmen, daß ein gewisser
Anteil der Schwerölfraktion eine molekulare Modifikation oder bzw. und Umordnung erfährt, die beim.
Mischen mit einer leichten Kohlenwasserstofffraktion zu einer bemerkenswerten Herabsetzung des Fließpunktes
und einer Verbesserung der Thixotropic führt. Das Molekulargewicht der schweren Kohlenwasserstoffe
wird durch eine derartige Änderung in der molekularen Struktur nicht merklich beeinflußt,
und außerdem ist der Fließpunkt der schweren Fraktion nach der erfindungsgemäßen Behandlung
gegenüber ihrem Fließpunkt vor der Behandlung nicht merklich geändert. . -
Bei den im erfindungsgemäßen Verfahren angewandten Temperaturen und sonstigen Bedingungen
wifd praktisch die Gasbildung sowie das Entstehen von Koks vermieden. Beide Substanzen würden
einen Ausbeuteverlust bei der Behandlung von ölen darstellen und werden bei dem vorliegenden Verfahren
nicht einmal als Nebenprodukte gebildet.
. Das kohlenstoffhaltige Ausgangsmaterial, aus dem die erfindungsgemäß zu behandelnden Rohöle stammen,
schließt alle Arten von ölschiefer, bituminösen Sande», Braunkohle, Torf u. dgl. ein, und jedes beliebige
Rohöl aus solchen Quellen eignet sich zur erfmdungsgemäßen Behandlung. Die aus den öl-Schieferablagerungen
in den USA gewonnenen Rohöle enthalten bis zu etwa 50 Gewichtsprozent Kohlenwasserstoffe,
die höher sieden als schweres Brennöl und einen Fließpunkt oberhalb 210C, gewöhnlich
oberhalb 27 bis 38" C, haben. Diese Schieferöle eignen sich besonders zur Behandlung nach der Erfindung.
Die erfindungsgemäß durch Mischen der behandelten schweren Fraktion mit leichteren Kohlenwasserstoffen
erhaltenen öle zeichnen sich gegenüber dem als Ausgangsstoff dienenden Rohöl durch einen wesentlieh
niedrigeren Fließpunkt und bessere thixotrope Eigenschaften aus. Rohöle, die bisher auf Grund
ihres hohen Fließpunktes zur Verarbeitung und zur Beförderung über Rohrleitungen ungeeignet waren,
können nach der erfmdungsgemäßen Behandlung ohne weiteres weitergeleitet und verarbeitet werden.
Ein Schieferöl mit einem Fließpunkt oberhalb 27 bis 38"C erfährt z.B. durch die erfindungsgemäße Behandlung
eine Fließpunkterniedrigung bis auf +4,5 bis -12" C oder weniger. Außerdem sind die erfindungsgemäß
behandelten Schieferöle wesentlich weniger thixotrop als unbehandelte Schieferöle vom
gleichen Fließpunkt.
Der Druck in dem Gefäß, in welchem das öl erhitzt wird, ist insoweit beliebig, als dabei keine
Bildung von Koks und nicht kondensierbaren Gasen erfolgen darf. Ein Druck von 1 bis 2 Atmosphären
ist zweckmäßig; vorzugsweise arbeitet man bei dem Eigendruck des Systems. Ein mäßiger überdruck
kann vorteilhaft sein, da er zur Verringerung der Rauchbildung und der Verdampfung während des
Erhitzens beiträgt.
Das zu behandelnde öl wird, vorzugsweise unter Eigendruck, in einem Gefäß so lange behandelt, bis
die gewünschte molekulare Umwandlung erfolgt ist. Wenn eine Herabsetzung des Fließpunktes von mindestens
3 bis4° C in einem Mischöl aus dem Erhitzungsrückstand und leichteren Kohlenwasserstoffen angestrebt
wird, beträgt die Erhitzungszeit mindestens etwa 30 Minuten. Die Dauer dieser Periode hängt
selbstverständlich von dem jeweils behandelten öl und den, Temperatur- und Druck bedingungen ab,
die beim Erhitzen angewandt werden, und richtet sich im übrigen nach den im Einzelfall angestrebten
Eigenschaften des Fertigöls. Die Erhitzungsstufe ist dann abgeschlossen, wenn die behandelte Fraktion
so beschaffen ist, daß sie dem Fertigöl den gewünschten niedrigen Fließpunkt und die notwendigen rheologischen
Eigenschaften verleiht. Bei der Behandlung von aus amerikanischem ölschiefer stammendem öl
umfaßt die Erhitzungsperiode eine Dauer von etwa 20 Minuten bis etwa 3 Stunden. Bei gewissen ölen
kann jedoch schon eine wesentliche Erniedrigung des Fließpunktes erreicht werden, wenn die Dauer
dieser Periode nur 10 Minuten beträgt, insbesondere bei höheren Arbeitstemperaturen. Längere Erhitzungszeiten als 3 Stunden sind im allgemeinen wirkungslos,
denn sie führen normalerweise nicht zu weiteren Verbesserungen der Theologischen Eigenschaften bzw.
zur weiteren Herabsetzung des Fließpunktes.
Die Abtrennung der niedriger siedenden Kohlenwasserstoffe vor dem Erhitzen kann auf beliebige
Weise erfolgen, vorzugsweise durch Fraktionieren des Öls unter Bedingungen, die kein Cracken verursachen.
Die Isolierung der schweren Rückstandsfraktion aus dem Rohöl kann auch durch fraktionierte
Kondensation, Lösungsmittelextraktion und ähnliche Verfahren bewirkt werden. Erfindungsgemäß entfernt
man zweckmäßigerweise einen möglichst großen Anteil an Kohlenwasserstoffen, die höher sieden als die
Paraffin-, Teer- und Asphaltanteile, ohne daß man genötigt ist, Bedingungen anzuwenden, die ein Cracken
verursachen.
Wurde das Rbhöl durch Pyrolyse des Ölschiefers
erhalten, dann steuert man dessen Fraktionierung bzw. Lösungsmittelextraktion usw. derart, daß man
eine Schwerölfraktion von hohem Molekulargewicht erhält, die etwa 5 bis 70 Volumprozent der ursprünglichen
Rohölcharge umfaßt. Vorzugsweise wird das Rohöl derart fraktioniert, daß der Rückstand etwa
10 bis 30 Volumprozent des Ausgangsöles beträgt. Zweckmäßigerweise wird ein solcher Rückstand dann
V2 bis 1 Stunde bei einer Temperatur von 370 bis
400" C erhitzt.
Die dem Rohöl entzogene leichte Fraktion wird aufgefangen und dann im ganzen oder teilweise mit
dem ■ behandelten Rückstand zu einem Schieferöl mit niedrigem Fließpunkt vereinigt.
Es können auch Leichtölfraktionen aus anderen Schieferölen als denjenigen, deren ölrückstand wie
oben erhalten und weiterbehandelt wurde, mit dem erfindungsgemäß behandelten Rückstand gemischt
werden; derartige Fremdöle können die aus dem eigenen Rohöl abgetrennte Leichtölfraktion ganz oder
teilweise ersetzen. Ehe die leichte Kohlenwasserstofffraktion mit dem erfindungsgemäß behandelten
Rückstand vermischt wird, wird der letztere vorzugsweise auf eine Temperatur abgekühlt, bei
der die Gemischbestandteile mit niedrigem Molekulargewicht nicht mehr verdampfen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird Vorzugs-
weise kontinuierlich durchgeführt. Man zieht dabei zweckmäßigerweise den Rückstand aus dem Fraktionier-
oder Extrahiergefäß ab, bevor man ihn weiter erhitzt. Hierdurch wird vermieden, daß die
schweren Bestandteile allzu lange Zeit hindurch auf hoher Temperatur gehalten werden, wodurch
leicht eine Verkohlung stattfindet oder nicht kondensierbare Produkte entstehen.
Wird die Schieferölbehandlung chargenweise durchgeführt, so kann dagegen die erfindurigsgemäße
Behandlung des Rückstands -im Fraktioniergefäß selbst erfolgen, falls die Arbeitsbedingungen entsprechend
unter Kontrolle gehalten werden und das Verkohlen bzw. die Bildung von nicht kondensierbaren
Anteilen vermieden wird.
Die Wärmebehandlung des Fraktionierungs- bzw. Extraktionsrückstandes wird zweckmäßigerweise in
einer Vorrichtung durchgeführt, die einen Teil der zur Wärmebehandlung der festen kohlenstoffhaltigen
Ausgangsstoffe verwendeten Anlage darstellt. Auf diese Weise kann das^ Rohöl mit Vorteil an der
Gewinnungsstättc aufbereitet und zur überführung in eine entfernte Raffinerie über eine Rohrleitung
geeignet gemacht werden.
Gemäß einer weiteren Durchführungsform des Verfahrens nach der Erfindung kann die erfindungsgemäß
wärmebehandclte Schwerölfraktion auch Erdölen oder deren Fraktionen zugefügt werden, wenn es
sich darum handelnden Fließpunkt dieser öle bzw.
ölfraktionen herabzusetzen. Die zugefügte Menge hängt dabei von dem Grad der zu erreichenden
• Fließpunkterniedrigung ab. Vorzugsweise fügt man dem Erdöl bzw. der Erdölfraktion bis zu etwa 30 Gewichtsprozent
der wärmebehandelten Schwerölfraktion zu.
Das erfinduiigsgemäß zu behandelnde Ausgangsöl kann zwar grundsätzlich nach jedem bekannten
Verfahren aus kohlenstoffhaltigen Feststoffen, wie ölschiefer, Teersanden u. dgl., gewonnen sein, jedoch
erfolgt seine Gewinnung vorzugsweise gemäß einem schon früher z. B. in der deutschen Patentschrift
1115 391 und in der schwedischen Patentschrift 121 305 beschriebenen Verfahren, nach welchem das
Ausgangsmaterial in einem Drehtrommel-Schwelofen pyrolysiert wird. Dieses Verfahren hat sich als wirksamer
erwiesen als irgendein anderes bekanntes Pyrolyseverfahren zur ölgewinnung aus kohlenstoffhaltigen
Feststoffen, insbesondere aus ölschiefer.
Das Verfahren nach der Erfindung muß unterschieden werden von den unter der Bezeichnung
»Visbreaking-Technik« bekannten Verfahren, bei welchen ein Cracken in beträchtlichem Umfang beabsichtigt
ist, so daß wesentliche Mengen an Koks entstehen. Der Unterschied zwischen diesen Verfahren
und dem Verfahren nach der Erfindung drückt sich in den Destillationskurvcn aus: Die
Kurven der nach der »Visbreaking-Technik« erhaltenen öle weisen gegenüber den Destillationskurven der
ursprünglichen Rohöle wesentliche Unterschiede auf, während die Kurven der erfindungsgcmäß erhaltenen
öle sich nicht merklich von denjenigen der Ausgangsöle unterscheiden. Gemäß dieser bekannten Arbeitsweise
wird das behandelte öl bzw. die behandelte öl-
fraktion nicht mit den leichteren Fraktionen zu einem Mischöl vereinigt. Außerdem sind die Fließpunkte
der nach der bekannten Technik erhältlichen öle niedriger als diejenigen der Ausgangsöle bzw.
ölfraktionen, während sich die Fließpunkte bei den erfindungsgemäß behandelten Schwerölfraktionen
durch das Erhitzen praktisch kaum ändern.
Die Beispiele erläutern das Verfahren nach der Erfindung. Sämtliche Fließpunkte sind — innerhalb
der Fehlergrenze von ±1,5'JC — nach der ASTM-Vorschrift
D 97-47 bestimmt. Die in den Beispielen angeführten Destillationen wurden nach der ASTM-Vorschrift
D 1160-52T durchgeführt.
ν Zum Nachweis der Wirksamkeit des Verfahrens
nach der Erfindung bei der Herabsetzung des Fließpunktes von ölen, die durch Pyrolyse von kohlenstoffhaltigen
Feststoffen erhalten worden waren, wurde ein rohes Coloradoschieferöl mit einem Fließpunkt^
von 2(yJ"C benutzt. Jede der verwendeten ölproben
wurde zunächst derart fraktioniert, daß sie in eine Leichtölfraktion von etwa 70 Volumprozent des Rohöls
und einen Rückstand zerlegt wurde. Der Rückstand wurde dann auf 343 bis 370 bzw. 4000C erhitzt
und 1 Stunde bei der betreffenden Temperatur gehalten. Die Entstehung von nicht konde.nsicrbaren
Anteilen oder elementarem Kohlenstoff war nicht zu beobachten. Nach dem Erhitzen wurden die
behandelten Rückstände jeweils auf etwa 20 C abgekühlt, auf ihren Fließpunkt und ihre Fließeigenschaften
untersucht und daraufhin wieder mit der ihnen entsprechenden, vorher entfernten LeichtöL-fraktion
vereinigt. Die so erhaltenen öle wurden dann jeweils auf ihre Fließpunkteigenschaften untersucht.
Der Tabelle I sind die Versuchsbedingungen und -resultate zu entnehmen.
| Temperatur | Koks- und | Rückstand | nach | 26,7 | Erhaltenes | |
| Ansatz | in C | Gasverluste | Fließpunkt in C | 26,7 | Ul | |
| vor | ■ Urhilzen | •26,7 | Fließpunkt | |||
| 26,7 | - in C | |||||
| 343 | keine | 26,7 | ||||
| 1 | 370 | keine | 26,7 | 10 | ||
| 2 | 400 | keine | -9,5 | |||
| 3 | -15 | |||||
B e i s ρ i e 1 2
Nach Beispiel I wurde eine Reihe weiterer Ansätze durchgeführt. Hierzu wurden Rückstände aus verschiedenen
ölen 1 Stunde lang bei verschiedenen Temperaturen behandelt, nachdem dem Rohöl die
in Tabelle II aufgeführten Anteile itn Leichtölfraktionen'
entzogen worden waren. Zu Vergleichszwccken wurden die Ansätze 1, 2 und 3 aus Beispiel 1 ebenfalls
berücksichtigt. Eine Bildung von nicht kondensierte baren Kohlenwasserstoffen oder elementarer Kohle
wurde nicht beobachtet. Die Fließpunkte nach Vermischen der Leichtölanteile mil dem behandelten
Rückstand gehen aus Tabelle II hervor.
| Ί '■■■' | .3« 4 ·■' |
13 5 . |
Bc 6 |
handlun 7 |
gstemper 2 |
atur in ' '.'. 3 An 8 ' |
C 70 , '., satz 9 |
.10 | 11 |
| 70 | 50 | 30 | 90 | 80 | 70 | 65 | 60 ', | 5Q <\ | 30 ; |
| 26,7 | 35 | 32 | — | — | 26,7 | 32 | 35 | 35 | 32 |
| 26,7 | 32 | 32 · | —' | 35 | 26,7 | 29,4 | 35 | ■:. _^_ . | 29,4 |
| 10 | 21 | 24 | 13 | 7,2 | -9,5 | -6,7 | -9,5 | U | 10 |
Volumprozent Leichtölfraktian .
entfernt ...
Fließpunkt des Rückstands vor dem Erhitzen in 0C .........
Fließpunkt des Rückstands nach dem Erhitzen in 0C .........
Fließpunkt des erhaltenen Öls
in°C,
B e i s ρ i e 1 3
Das im Beispiel 1 angewandte Verfahren wurde in einer Reihe weiterer Ansätze wiederholt, bei
welchen für das gleiche Schieferöl die Temperatur und Behandlungszeit gemäß Tabelle III variiert wurden.
Nach Abtrennen einer Leichtölfraktion von 26,7
26,7
-15
26,7
-15
70 Volumprozent wurde der Rückstand, wie in der ' Tabelle angegeben, behandelt. (Auch hier sind zu
Vergleichszwecken wieder die Ansätze 1, 2 und 3 aus Beispjel 1 aufgeführt.) Die Bildung von nicht
kondensierbaren Anteilen oder elementarem Kohlenstoff wurde nicht beobachtet. Die Ergebnisse gehen
aus Tabelle III hervor.
12
0,25 13 14
Zeit in Stunden
1,0
Ansatz
1,0
Ansatz
1 2
2,0
15
16
Temperatur in l C .! '..'.
Fließpunkt des Rückstands vor dem
Erhitzen in °C
Fließpunkt des Rückstands nach
dem Erhitzen in "C
Fließpunkt des erhaltenen Öls in 0C
343 . 26,7
+ 21
370 26,7
26,7 +4,4 400
26,7
26,7
24
-9,5
-9,5
343
26,7
26,7
' 26,7
+ 10
+ 10
370
26,7
26,7
26,7
-9,5
-9,5
400
26,7.
26,7.
26,7
-15
-15
343 .
26,7
26,7
29,4
+ 16
+ 16
370
26,7
26,7
B e i s ρ i e 1 4
: Das im Beispiel 1 angewandte Verfahren wurde wiederholt, jedoch betrug in diesem Fall die abgetrennte
Leichtölfraktion 36 Volumprozent und die Erhitzungszeit 2 Stunden bei 316 C. Der Fließpunkt
des beim Wiedervereinigen erhaltenen Öls lag bei 12,8° C. Es wurden weder nicht kondensierbare Anteile
noch elementarer Kohlenstoff beobachtet.
■/:-2:'\ l 1,. vvZ.^e'isp'iel 5
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde an einem Colorado-Schieferö I erprobt, das einen Fließpunkt
von 27°C hatte. Das RohöL wurde destilliert, bis 70% des Volumens übergegangen waren. Die Restfraktion
. zwischen 70 und 100 Volumprozent stellte die Schwerölfraktipn
dar, die Λ Stunde auf 370 C gehalten wurde, Lwobei, sich weder ihr Tließpunkt (26,7CC)
änderte noch Verkokung eintrat. .
Dann wurden weitere Proben hergestellt durch Rohöldestillationen, die abgebrochen wurden, nachdem
20 bis 35 bzw. 50% des Volumens übergegangen waren. Die so erhaltenen vier Fraktionen
Gewichtsprozent A .0 bis 20 f>5
B 0 bis 35
C 0 bis 50
D 0 bis 70
wurden nun jeweils mit verschiedenen Anteilen der wie oben behandelten Schwerölfraktion vermischt.
Die durch den Zusatz bewirkte Herabsetzung des Fließpunktes ist aus folgender Aufstellung zu ersehen:
| Anteil derGemische an behandeltem Schweröl in Volumprozent |
Fließpun Sch A |
ctderGemil· weröl und B |
ehe aus hch -raktion in C |
andcltem D |
| 0 | -56,7 | -17,8 | + 4,5 | + 18,3 |
| 10 | — . | ■ — : | -9,5 | "■— |
| 15 | -34.5 | ■ — | '— | |
| 20 | — | — | -20,0 | + 18,3 |
| 25 | -48,0 | -37.0 | '.— | + 13 |
| 30 | ·■' — | — ' | -23,3 | +4,5 |
| 35 | — ■ | ■ — ■■ ■ | -9;5 | |
| 40 | -48,0 | -34.5 | -23,3 | — 12,2 |
| 45 | — | .__ | — | -12.2 |
| 50 | — | — | -20 | -9,5 |
| 55 | -37,0 | -25.5 | ||
| 60 | + 6.7 | -4.0 | ||
| 65 | -1,0 | |||
| 70 | -17.8 | -12.2 | + 4.5 | |
| 75 | + 4.5 |
1Ο9ήΟ9/74
Aus den ermittelten Daten geht hervor, daß man durch Zusatz einer erfindungsgemäß behandelten
Schwerölfraktion in wechselnder Anteilsmenge zu den leichteren Fraktionen öle mit sehr niedrigem
Fließpunkt erhalten kann.
Aus einem Colorado-Ölschiefer wurde durch Pyrolyse ein Dampfgemisch gewonnen, das nach Kondensation
ein öl mit einem Fließpunkt von etwa 27° C ergab.
Die Kondensation erfolgte jedoch im vorliegenden Fall derart, daß bei fünf verschiedenen Arbeitsvorgängen
jeweils ein bestimmter, von Versuch zu Versuch ansteigender Schwerölanteil (s. Tabelle V)
abgetrennt wurde, ehe die restlichen Dämpfe kondensiert wurden. Dieser Anteil wurde eine gewisse Zeit
(s.Tabelle V) auf 388° C erhitzt und dann dem im betreffenden Arbeitsgang erhaltenen Restkondensat
(»Leichtölanteil«) wieder zugemischt. In allen fünf Fällen war eine sehr wesentliche Herabsetzung des
Fließpunktes zu beobachten.
| Schwerölanteil | Erhitzungszeit | Fließpunkt des | |
| Ansatz | in% | in Stunden | erhaltenen |
| der Gesamtdämpfe | 1,42 | Gemisches in' C | |
| 64 | 6,9 | 1,66 | -12,2 |
| 65 | 17,5 | 1,17 | -23,3 |
| 66 | 22,4 ■ | 3,44 | -9,5 |
| 67 | 24,3 | 3,82 | -12,2 |
| 68 | 37,8 . | -17,8 | |
einen Schwerölrückstand von 28 Volumprozent zerlegt.
Der Rückstand wurde in einzelnen Portionen unter den in der Tabelle angegebenen Bedingungen
(Temperatur, Zeit) wärmebehandelt. Nach Abkühlen auf 21°C wurden die behandelten Proben wieder
mit der Leichtölfraktion im Volumenverhältnis 72:28 vermischt und die so erhaltenen Fließpunkte bestimmt.
Aus der Tabelle sind die Resultate ersichtlich.
| IO | Behandlungszeit in Minuten |
Tabelle VI | Fließpunkt des fertigen Öls in "C |
| 9,75 - | • Behandlungs temperatur in C |
21 | |
| 15 | 5,97 | 341 | 91 |
| 3,00 | 345 | 21 | |
| 8,08 | 344 | 12,8 | |
| 4,47 | 375 | 15,5 | |
| 20 | 3,07 | 376 | 18,3 |
| 8,32 | 376 | -9,4 | |
| 5,93 | 400 | 1,7 | |
| 3,15 | 396 | 12,8 | |
| 2S | 1,13 | 401 | 18,3 |
| 9,58 | 397 | -23,3 | |
| 5,80 | 423 | -4 | |
| 3,12 | 424 | 7,2 | |
| 30 | 1,07 | 425 | 15,5 |
| 422 | |||
Das Beispiel zeigt eine recht zweckmäßige Durchfuhrungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei
welcher der zu behandelnde Schwerölanteil gleich bei der Kondensation der Pyrolysedämpfe gewonnen
wird, so daß keine zusätzliche Fraktionierung des Rohöls notwendig ist.
Ein Colorado-Schieferöl wurde durch Fraktionieren in eine Leichtölfraktion von 70 Volumprozent und
einen Rückstand von 30 Volumprozent zerlegt, welch letzterer 1 Stunde auf 400° C erhitzt wurde. Es bildeten
sich weder nicht kondensierbare Anteile noch freier Kohlenstoff. Der Rückstand wies vor und nach
dem Erhitzen einen Fließpunkt von 26,7° G auf. 30 Volumprozent des so behandelten Rückstandes
wurden mit 70 Volumprozent eines paraffinhaltigen East-Utha-Erdöl-Rohöles mit einem Fließpunkt von
21°C vermischt. Die ölmischung hatte einen Fließpunkt von 1,7°C. .
Ein Colorado-Schieferöl (Fließpunkt 21 "C) wurde in eine Leichtölfraktion von 72 Volumprozent und
Das Beispiel zeigt, daß bei Anwendung relativ hoher Temperaturen bereits in kurzer Zeit gute
Resultate erreichbar sind. Allerdings läßt sich diese Arbeitsweise nur anwenden, wenn auf Grund der
Beschaffenheit des Öls oder entsprechender Maßnahmen keine Verkokungsgefahr besteht.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herabsetzung des Fließpunktes von Rohölen, bei dem ein durch Wärmebehandlung
von kohlenstoffhaltigen Feststoffen erhaltenes Rohöl in eine oder mehrere Leichtölfraktionen und
einen ölrückstand zerlegt worden ist, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der ölrückstand ohne
merkliche Verkokung und Gasbildung bei mindestens 316° C, jedoch unterhalb seiner Zersetzungstemperatur,
behandelt wird, worauf das so erhaltene Produkt der oder den Leichtölfraktionen oder
einer leichten Kohlenwasserstofffraktion aus einer anderen Quelle zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schieferöl mit einem Fließpunkt
von21bis38°C, vorzugsweise von mindestens 27° C, zerlegt und der Rückstand unter einem Druck von
1 bis 2 Atm % bis 3 Stunden bei 316 bis 427° C, vorzugsweise
bei 370 bis 400° C, gehalten wird.
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2953190C2 (de) | ||
| DE2804368C3 (de) | Verfahren zum thermischen Cracken von schwerem Erdöl | |
| DE2117691A1 (de) | Verfahren zum verzögerten Verkoken von Pyrolysebrennstoffölen | |
| DE2602383A1 (de) | Verfahren zur herstellung von reinstkoks unter gewinnung von zur erzeugung von russ geeigneten aromatischen rueckstaenden | |
| DE2752511A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines rohmaterials fuer die erzeugung von nadelkoks | |
| DE1545385A1 (de) | Verfahren zum Abtrennen von OEl aus bituminoesem Material | |
| DE3409307A1 (de) | Verfahren zur abtrennung von aromaten aus kohlenwasserstoffgemischen beliebigen aromatengehaltes | |
| DE3603883A1 (de) | Verfahren zur herstellung von steinkohlenteerpech-rohstoffen mit verbesserten eigenschaften und deren verwendung | |
| DE1470603C (de) | Verfahren zur Herabsetzung des Fließ punktes von Rohölen | |
| DE2922553A1 (de) | Verfahren zur umwandlung von gummiabfaellen in gasfoermige und fluessige brennstoffe durch kracken | |
| DE2555812C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Pech | |
| DE2048346A1 (de) | Crackverfahren | |
| DE2725020A1 (de) | Verfahren zur kohle-entaschung | |
| DE612810C (de) | Verfahren zur Herstellung eines Treib- oder Heizoeles aus Steinkohlenteer | |
| DE632631C (de) | Verfahren zur Gewinnung von Kohlenwasserstoffoelen aus festem, kohlenstoffhaltigem Material | |
| DE1470603B (de) | Verfahren zur Herabsetzung des Fließpunktes von Rohölen | |
| DE630384C (de) | Verfahren zum Entfernen von festen und asphaltartigen Verunreinigungen aus zu hydrierenden fluessigen Brennstoffen | |
| DE961480C (de) | Verfahren zum Entasphaltieren von Rueckstandsoelen | |
| DE582717C (de) | Verfahren zur Gewinnung von OElen | |
| DE624583C (de) | Verfahren zur Herstellung von Schmieroelen | |
| DE2728605C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von nadelförmigem Kohlenpech-Koks | |
| DE1470603A1 (de) | Verfahren zur Behandlung von mittels Waermebehandlung aus kohlenstoffhaltigen Feststoffen gewonnenen OElen | |
| DE1471570C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Koks und fluchtigen Stoffen aus bituminöser Kohle, subbituminoser Kohle oder Lignit | |
| DE530419C (de) | Verfahren zum Entparaffinieren von Kohlenwasserstoffoelen | |
| DE682033C (de) | Verfahren zur Druckwaermespaltung von Kohlenwasserstoffoelen |