DE1545232A1

DE1545232A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Entwaesserung von Kohlenwasserstoffoelen

Info

Publication number: DE1545232A1
Application number: DE19651545232
Authority: DE
Inventors: Franke Dr Dipl-Chem Gerhard
Original assignee: Deutsche BP AG
Current assignee: Deutsche BP AG
Priority date: 1965-07-19
Filing date: 1965-07-19
Publication date: 1969-06-19
Also published as: GB1155784A

Description

BP Benzin und Petroleum Aktiengesellschaft, Hamburg

Verfahren zur kontinuierlichen Entwässerung von Kohlenwasserstoffölen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Entwässerung von Kohlenwasser"-stoffölen durch gleichzeitige Einwirkung von festen, im Öl und Fässer unlöslichen Coalescern und einem elektrischen Feld. -

Alle Mineralölprodukte sind in der Lage, ffassermoleküle so einzubauen, daß sie praktisch im Mineralöl als gelöst angesehen werden können. Diese Löslichkeit von Wasser im Mineralöl ist stoff— und temperaturabhängig,

In einigen Mineralölprodukten ist so gelöstes Wasser für die Anwendung des Produktes ausgesprochen schädlich, Ζ,,Ιϊβ in Isolierölen, bei denen das gelöste Wasser die JPlpphschlagfesjfcigkeit des Mineralöls herabsetzt.

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Darüberhinaus ist Wasser, das über den Lösungszustand hinaus im Mineralöl enthalten ist, sich also im grobdispergierten Zustand befindet (sogenanntes .Grobwasser), für alle Anwendungen von Mineralölen schädlich, denn solches Grobwasser ist vor. allein dafür verantwortlich, daß in Behältern und Rohrleitungen sowie in Maschinen und Apparaten, in denen die Mineraleiprodukte zum Einsatz kommen, Korrosionen auftreten.

Es ist bekannt, daß die korrosionsfördernde Wirkung in Mineralölen noch weiter ansteigt, wenn in diesem Wasser ionenbildende Verbindungen, z.B. Salze, enthalten sind.

Es ist daher seit langem das Bestreben der MineralÖlindustrie, bei der Mineralölyerarbeitung Wasser aus den Mineralölprodukten so sohneil und so vollständig auszuscheiden, wie dies irgendwie möglich ist. ,

Es sind: sehr verschiedenartige Verfahren zur Trocknung von Mineralölen bekannt, z.B. Filtration über Kochsalz, Adhäsion des'Wassers an Körpern mit großen Oberflächen. (Molekularsiebe), Behandlung mit Inertgasen oder Luft und anderen. Da viele dieser Trocknungsverfahren wesentliche Nachteile aufweisen bzw. nicht ausreichen, um Mineralölprodukte bis zur Erreichung des Lösungsgleichgewichts zwischen Wasser und Mineralöl zu trocknen, hat man auch versucht, die nassen Mineralöle durch ein elektrisches Feld zu schicken und so zu trocknen.

Durch die Differenz der Dielektrizitätskonstanten zwischen Mineralöl und Wasser und durch die Bildung von Dipolen kommt es zu einer Koagulation der Wassertröpfchen -· und damit zu einer Abscheidung des Grobwassers.

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Mit diesem Verfahren hat man aber auch noch nicht den bestmöglichen Entwässerungsgrad erreichen können.

Weiterhin ist es bekannt, gewisse Polymerisate oder Polykondensate, wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen, Nylon, Perlon usw. als sogenannte Coalescer für die Trocknungszwecke von Kohlenwasserstoffölen einzusetzen.

Bei der Anwendung solcher Trocknungsmittel zeigt es sich', daß offenbar zwischen diesen den Strom nicht leitenden Oberflächen eine Wechselwirkung analog der beim elektrischen Feld geschilderten Vorgänge eintritt, die zu einer Koagulation der Wassertröpfchen führt, die abgeschieden werden.

Auch dieses Verfahren führt noch nicht zu vollbefriedigenden Entwässerungsgraden von Mineralölen, wie sich dieses aus Versuchen der Anmelderin ergibt.

Auch wenn man diese beiden Verfahren hintereinander auf ein und dasselbe Produkt zur Anwendung bringt, kommt es nicht zu einer wesentlichen Steigerung der Entwässerungssummenwirkung beider Verfahren.

Man hat auch schon feste,' im 01 und Wasser unlösliche Coalescer mit der zu entwässernden Emulsion aus Öl und Wasser vermischt und dieses Gemisch der Wirkung eines elektrischen Feldes unterworfen. Dabei müssen die zugesetzten Peststoffe ständig umgewälzt und die verbrauchten Stoffe abgezogen und ggf. einer weiteren Behandlung unter— zogen werden, um in den Prozeß zurückgeführt werden zu können. Dieses Umwälzen, Feststoffabziehen und Regenerieren benötigt Zeit, komplizierte Apparaturen und Energie. Eine einmalige Anwendung des Feststoffes wäre unwirtschaftlich, abgesehen von der Schwierigkeit der Beseitigung dieser Feststoffe, an denen zwangsläufig auch Öl adsorbiert ».istv%vV^*

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Es wurde nun erfindungsgemäß festgestellt, daß ein ausgesprochen synergistischer unerwarteter Entwässerungseffekt ohne Erschöpfung der Coalescer zu beobachten ist, wenn die als Coalescer an sich bekannten Polymerisate oder Polykondensate, wie Polyäthylen, Polypropylen, Nylon, Perlon etc., in einem von dem wasserhaltigen Öl durchströmten Festbett !angeordnet sind, an das ein elektrisches Feld angelegt ist. .

Die in einem Festbett angeordneten Polymerisate oder Polykondensate, die unter Einwirkung eines elektrischen Feldes stehen, verbrauchen sich niemals sondern sind unbegrenzt lebensfähig und unverändert dauernd wirksam. Irgendwelche zusätzlichen Arbeitsgänge, wie ständig neue Zugabe von Entwässerungsmitteln, Umwälzen der Masse und evtl. Regenerierung der Zusätze werden vermieden, und dadurch eine außerordentliche Vereinfachung, Verbilligung und Beschleunigung der Entwässerung ermöglicht, diese also besonders wirtschaftlich ausgestaltet.

Wie die anschließende Tabelle dreier Vergleichs-" Versuchsreihen zeigt, wird die Entwässerungswirkung wesentlich bei der gleichzeitigen Anwendung der Trocknung im elektrischen Feld und der Trockenmethode unter Verwendung der Coalescer gegenüber der Wirkung gesteigert, die bei Anwendung dieser beiden Methoden hintereinander beobachtet werden kann.

Die verwendete Versuchsanordnung ergibt sich aus der beiliegenden Schemaskizze (Fig. 1 bis 3).

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Mit A ist das Reaktionsgefäß feezeichnet, in dem das elektrische Feld erzeugt wird und mit B das Reaktionsgefäß "•mit dem aus Polyäthylen bestehenden Coalescer.

Es ergeben sich die mit I, II und III bezeichneten Versuchsanordnungen. Bei I und II wurden jeweils die Reaktionsgefäße gegeneinander ausgetauscht, bei III wurden beide Verfahren in einem Reaktionsgefäß kombiniert.

Die Reaktiorisgefäße hatten eine Höhe von 159 min und einen Innendurchmesser von 50 mm. Zentrisch war eine-Elektrode angebracht von 100 mm Länge und 16 mm Außendurchmesser.

Die drei Versuchsreihen hatten folgende Ergebnisse: Versuchsreihe I ¥assergehalt in ppm

Einsatzprodukt 400

im elektrischen Feld behandelt 230

anschließend mit Polyäthylen behandelt 210

Versuchsreihe II Vassergehalt in ppm

Einsatzprodukt 400

mit Polyäthylen behandelt 240

anschließend im elektrischen Feld

behandelt -. 220

Versuchsreihe III Wassergehalt in ppm

Einsatzprodukt . 400

Polyäthylen und elektrisches Feld

gleichzeitig angewendet 180.

Diese Versuchsreihen wurden mit normalem Gasöl als Beispiel als Einsatzprodukt durchgeführt.

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. Das erfindungsgeinäße Verfahren kann z.B. in größerem Maßstabe in einer Vorrichtung ausgeführt werden, wie sie sich aus der beiliegenden Fig. k beispielsweise schematisch im Vertikalschnitt ergibt.

Das elektrische Feld kann beispielsweise durch Anlegen einer Spannung zwischen 1 bis 60 Kv erzeugt werden, wobei sich eine Strömungsgeschwindigkeit zwischen 10 bis 200 cm pro Minute als zweckmäßig erwiesen hat.

Das bei 1 eintretende feuchte Mineralölprodukt passiert einen Reaktionsraum, der mit Polyäthylen 2 angefüllt ist. Im Reaktionsraum befindet sich eine Elektroden-Anordnung 3 zur Erzeugung eines elektrischen Feldes. Innerhalb eines Apparates können auch mehrere dieser Reaktionsräume installiert werden. Das den Reaktionsraum verlasserde Produkt enthält das Wasser in grob disperser Form, das sich in einem Wasserabscheider 4 absetzt. Das vom Wasser befreite Mineralöl verläßt den Apparat bei 5. Das ausgeschiedene Wasser wird mit Hilfe eines Drainventiles 6 aus dem Wasserabscheider entfernt.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausfiihrungsbeispiel einer

Apparatur im schematischen Vertikalschnitt veranschaulicht, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden

Der Reaktionsraura ist hierbei als Ringraum ausgebildet.

Das Polyäthylen ist mit 2¹ und die Elektroden mit 3' bezeichnet.

6 -

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Claims

Pa te η t ans ρ r u oh

Verfahren zur kontinuierlichen Entwässerung von Kohlenwasserstoffölen durch gleichzeitige Einwirkung von festen, in Öl und Wasser unlöslichen Coalescern und efnem elektrischen Feld, dadurch gekennzeichnet, daß die als Coalescer an sich bekannten Polymerisate oder Polykondensate, wie Polyäthylen, Polypropylen, Nylon, Perlon etc», in einem von dem wasserhaltigen Öl durchströmten Festbett angeordnet sind, an das ein elektrisches Feld angelegt ist.

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