DE2134154A1

DE2134154A1 - Verfahren zur fraktionierten Destillation

Info

Publication number: DE2134154A1
Application number: DE19712134154
Authority: DE
Inventors: Tassell Harry M Van
Original assignee: Universal Oil Products Co
Current assignee: Universal Oil Products Co
Priority date: 1970-07-10
Filing date: 1971-07-08
Publication date: 1972-01-13
Also published as: GB1349776A; ES393106A1; CA952470A; FR2098327A1; FR2098327B1; SE376012B; JPS5119827B1

Description

Verfahren zur fraktionierten Destillation

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Produkttrennverfahren und insbesondere ein Destillationsverfahren für eine ^Mohrstoffbeschickung, die hochsiedende thermisch instabile Bestandteile enthält. Sie betrifft insbesondere die Trennung eines Ausflusses aus einer Ilydrobehandlungs- (hydrotreating) oder einer Ilydrokrack-P.eaktionszoneT der rcit Ammoniak und Schwefelwasserstoff verunreinigt ist, um ein destilliertes Kohlenwasserstoff produkt zu erzeugen, das frei von Verunreinigungen und frei von während der Destillation erzeugten Produkten thermischer Zersetzung ist.

Das erfindungsgemäße Trennverfahren, das im folgenden im einzelnen beschrieben wird, ist typischerweise auf ein Kohlenwasserstoffumwandlungsverfahren anwendbar, welches als ein wasserstoffverbrauchendes Vorfahren klassifiziert werden

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kann, in dem die Arbeitsweise die Rückführung von v/asserstoffreicher gasförmiger Phase und in vielen Fällen die Rückführung mindestens eines Teils der normalerweise flüssigen Fraktion des Ausflusses aus der Reaktionszone erfordert.

Zu derartigen wasserstoffverhrauchenden Verfahren gehören die Hydrobehandlungsverfahren und die Ilydrokrackverfahren.

Das Hydrokracken wird gewöhnlich als destruktive Hydrierung bezeichnet und so von der Ilydrobehandlung unterschieden. Bei einer Hydrobehandlung erfolgt eine einfache Anlagerung von Wasserstoff an ungesättigte Bindungen zwischen den Kohlenstoffatomen und einfache Substitution von an die Kohlenstoff atome gebundenen anorganischen Atomen durch Wasserstoff. Das Hydrokracken bewirkt jedoch einen def inierte;ren Wechsel in der Molekular struktur der behandelten Eohlenv/asserstof f e, in dem es Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen in den Molekülen der Eohlenwasserstoffbeschickung bricht und dadurch tiefer siedende Produkte erzeugt.

Jüngere Entwicklungen in der Technologie des Hydrokrackens haben gezeigt, daß das Hydrokracken von Rückstandsölen oder Schwarzölen mit wesentlichen Mengen an über etwa 649°C (1200°F) siedenden Kohlenwasserstoffen möglich ist. Selektives Hydrokracken solcher Kohlenwasserstofffraktionen ergibt größere Ausbeuten an Kohlenwasserstoffen, die im Benzin- und Mitteldestillatsiedebereich, d.h. unterhalb 343 bis 371 C (650 - 700°F) sieden. Die erfindungsgemäße Arbeitsweise findet eine besonders wichtige Anwendung auf das selektive Hydrokracken solcher schwerer Kohlenwasserstoffeinsatzmaterialien.

Das Ilydrokracken von Kohlenwasserstoffeinsatzmaterialien bewirkt nicht nur ein Kracken von Stoffen mit hohem Mole-

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BAD OBIQfNAL

lekulargewicht, sondern sättigt auch olefinische Bestandteile der Beschickung und entfernt Schwefel, Stickstoff, Chlor und andere anorganische Verunreinigungen durch Hydrierung .

Die Reaktionsbedingungen des Kydrokrackens sind dem Fachmann bekannt und brauchen nicht erläutert zu v/erden.

Bekanntlich verläßt das aus der typischen Hydrobehandlungs- oder Ilydrokrackreaktionszone ausfließende Gemisch die Reaktionszone mit einer höheren Temperatur und einem höheren Druck. Es enthält typischerweise Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Chlorwasserstoff. Mach nachfolgendem Kühlen in einen Austauscher für den Ausfluß können sich diese Verunreinigungen in dem Austauscher ablagern und eine verschlechterte VTärmeübortragung sowie einen übermäßigen Druckabfall hervorrufen. Die Hauptbestandteile derartiger Ablagerungen sind Ammoniumchlorid und Ammoniumpolysulfide; es ist daher nach dem ftand der Technik üblich, Wasserdampfkondensat in das ausfließende Gemisch vor dem Austauscher einzuspritzen, un ein Verfahren zum Auswaschen derartiger Ablagerungen aus dem Austauscher zu schaffen.

Der gekühlte Ausfluß gelangt dann üblicherweise in einen Hochdruckabscheider. Dort v/erden eine wasserstoff haltige Dämpfephase, eine flüssige Kohlenwasserstoffphase und eine wäßrige Phase getrennt. Die v/äßrige Phase wird ausgeschieden, ein Teil der wasserstoffhaltigen Dämpfephase wird normalerweise als ein Abgasstrom abgezogen, ein Teil wird normalerweise zu der Reaktoranlage zurückgeleitet, und die flüssige Kohlenwasserstoffphase wird abgezogen und üblicherweise zu .einem Hiederdruckabscheider geleitet. Ein wesentlicher Anteil von gelöstem Wasserstoff und Schwefelwasserstoff wird aus der Kohlenwasserstoffflüssigkeit durch die Druckverminderung des Niederdruckabscheiders frei.

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Die flüssige Kohlenwasserstoffphase wird dann in eine Fraktionierkolonne eingeleitet, um restliches gelöstes Gas zu entfernen und um die Flüssigkeit in verschiedene Produktfraktionen zu trennen. Das gelöste Gas umfaßt Wasserstoff^ Methan, l\than, Propan und Butane. Dieses Gas wird normalerweise verbrannt oder es wird verflüssigtes Petroleumgas (Flüssiggas; LPG) daraus gewonnen. Auch elementarer Schwefel kann durch Umwandlung von H„S in diesem Gas gewonnen werden.

Beim Betrieb der Fraktionierkolonne zur Gewinnung gasförmiger Produkte treten oft Betriebstemperaturen auf, die eine thermische Qualitätsminderung des KohlenwasserstoffProdukts fördern. Wo daher der hydrofinierte Kohlenwasserstoff ein Kerosinprodukt zur Verwendung als Stoff für Beleuchtungszwecke (Leuchtpetroleum, luminant) umfaßt, kann ein überhitzen des Produkts eine leichte Zersetzung hervorrufen^ die ein Dunkein des Kerosins zur Folge hat, wodurch dann Schwierigkeiten beim Treffen der Farbspezifikation des flüssigen Produkts entstehen können. In ähnlicher Weise müssen viele Schmieröle eine Farbspezifikation erfüllen und v/erden oft durch Fraktionieren bei erhöhter Temperatur verfärbt.

Viele Kohlenwasserstoffe unterliegen beträchtlichem thermischem Kracken bei den Temperaturbedingungen, die beim herkömmlichen Fraktionieren des hydrofinierten flüssigen Ausflusses auftreten. Das thermische Kracken der hydrofinierten Kohlenv/asserstoffe ist besonders ausgeprägt bei höher siedenden Kohlenwasserstoffprodukten. Dieses nicht-selektive Kracken ist unerwünscht, selbst wenn die Anlage eine Ilydrokrackanlage sein sollte, da das Kracken in einer wasserstofffreien Atmosphäre erfolgt. Auf diese Weise wird oft eine wesentliehe Ablagerung von Koks und amorphem Kohlenwasserstoffmaterial auf den Oberflächen des Wiedererhitzers, des Bodenproduktkühlers, der unteren Böden und anderer Einbauten der Fraktionierkolonne auftreten. Erfahrungsgemäß tritt ein derartiges Kracken oft bei-Kerosinen, Gasölen, Dieselölen und Schmierölen auf und kann

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oft zu einem bemerkenswerten Ausbeuteverlust der gewünschten Produktfraktion führen. Außerdem ruft das nicht-selektive Kracken oft eine Qualitätsverminderung des Produkts hervor, die es praktisch unmöglich macht, ein Endbodenprodukt hoher Qualität zu erzeugen. Schwierigkeiten können sich nicht nur beim Einstellen einer Farbspezifikation an dem Bodenprodukt der Fraktionierkolonne ergeben, sondern sehr oft treten extreme Schwierigkeiten beim Erfüllen der Anfangssiedepunkt- oder Flammpunktspezifikation auf. Der dauernde Kreislauf der schweren Fraktion durch den Wiedererhitzer der Fraktionierkolonne erzeugt ständig durch thermisches Kracken tiefer siedende Bestandteile, wodurch der Anfangssiedepunkt oder Flammpunkt des Eodenprodukts gesenkt wird.

Wo thermisch instabile Bestandteile in den einer Hydrobehandlung unterworfenen Kohlenwasserstoffen enthalten sind oder wo beträchtliches thermisches Kracken der höher siedenden Kohlenwasserstoffbestandteile des Produkts auftreten kann, ist es manchmal notwendig, die Kolonne für die fraktionierte Destillation unter einem verringerten Druck, oft unter extremem Vakuum zu betreiben, um die Temperatur der Destillation unter dem Niveau der thormischen Instabilität der Kohlenwasserstoffbeschickung zu halten. Da die den Niederdruckabscheider verlassenden Kohlenwasscrstoffe der Reaktionszone eine beträchtliche Menge an gelöstem Gas enthalten, erfordert der Betrieb der Destillationskolonne bei verringerten Drücken oder unter hohem Vakuum einen größeren Kolonnendurchmesser und größere Durchmesser der dampfführenden Leitungen, entsprechend dem größeren Volumen, welches das Gas bei vermindertem Druck einnimmt. Da die gelösten Gase des Reaktorausflusses dann bei niedrigen Druck gewonnen v/erden müssen, sind Vakuumpumpen und Kompressoren notwendig, um den Druck des Gases zum Finspritzen in das Brenngassystem oder zur Förderung in die Schwefelgewinnungsanlage oder Flüssiggasgewinnungsanlage zu erhöhen. Da das gewonnene Gas Spuren von Feuchtigkeit und Chlorwasserstoff, sowie beträchtliche Anteile an Schwefelwasser-

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stoff enthält, müssen die erforderlichen -Vakuumpumpen und Kompressoren aus korrosionsfesten Legierungen bestehen. Wenn die Destillation des hydrofinierten Kohlenwasserstoffprodukts unter, verringertem Druck oder unter Vakuum daher die Gefahr thermischer Zersetzung¹ auf ein Mindestnaß reduziert, v/eisen derartige Fraktionierverfahren dennoch den Nachteil auf, daß sie übermäßige Anlage- und Betriebskosten verursachen.

Ein Merkmal der Erfindung besteht daher in der Schaffung eines Produkttrennverfahrens, insbesondere eines Verfahrens zur fraktionierten Destillation für eine llehrstoffbeschickung, welche thermisch instabile hochsiedende Bestandteile enthält. .,

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Trennverfahrens für; die Destillation eines Reaktionszonenausflusses aus einer Ilydrobehandlungs- oder einer Hydrokrackreaktionszone, der mit Ammoniak und Schwefelwasserstoff verunreinigt ist, zur Erzeugung eines destillierten Kohlenwasserstoffprodukts, das frei von bei llornalbedingungen gasförmigen Verunreinigungen ist und frei von Produkten thermischer Zersetzung ist, die während der Destillation erzeugt werden.

Die Erfindung schafft daher ein Verfahren zur fraktionierten Destillation einer Mehrstoffbeschickung, die tiefsiedende Bestandteile und hochsiedende Bestandteile enthält, in einer Destillationskolonne mit einer oberen Kontaktzone und einer unteren Kontaktzone, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) die Beschickung in die obere Kontaktzone einführt,

(b) eine erste flüssige Fraktion, die mindestens einen Teil der tiefsiedenden Bestandteile und mindestens einen Teil der hochsiedenden Bestandteile enthält, von der Destillationskolonne an einer Stelle zwischen der oberen und der unteren Kontaktzone abzieht,

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(c) die erste flüssige Fraktion in einen Wiedererhitzer leitet und dort mindestens einen Teil der in der Destillationskolonne erforderlichen Wärme in das Material einführt, (d) aus dem Wiedererhitzer ein wiedererhitztes gasförmigflüssiges Medium abzieht, das eine wiedererhitzte Dämpfephase, die tiefsiedende Bestandteile enthält, und eine wiedererhitzte flüssige Phase, die tiefsiedende Bestandteile und hochsiedende Bestandteile enthält, umfaßt,

(e) die wiedererhitzte flüssige Phase in der unteren Kontaktzone mit einem Abstreifmedium in Berührung bringt und hierdurch eine erste Dämpfefraktion, die tiefsiedende Bestandteile und Abstreifmedium umfaßt, und eine zweite flüssige Fraktion aus hochsiedenden Bestandteilen, die im wesentlichen frei von tiefsiedenden Bestandteilen ist, bildet,

(f) die wiedererhitzte Dämpfephase und die erste. Dämpfefraktion mit der Beschickung in der oberen Kontaktzone in Berührung bringt und hierdurch die erste flüssige Fraktion und eine zweite Dämpfefraktion aus Abstreifmedium und tiefsiedenden Bestandteilen, die im wesentlichen frei von hochsiedenden Bestandteilen ist, bildet,

(g) tiefsiedende Bestandteile aus der zweiten Dämpfefraktion gewinnt, und

(h) die zweite flüssige Fraktion abzieht und gewinnt.

Die flüssige Seitenschnittfraktion enthält die schweren Bestandteile der Beschickung, die eine thermische Zersetzung in dem Wiedererhitzer der Fraktionierkolonne erleiden, sowie einen beträchtlichen Anteil an tiefer siedenden Bestandteilen der Kohlenv/asserstoffbeschickung. Demzufolge hat die in den Wiedererhitzer der Fraktionierkolonne geleitete flüssige Seitenschnittfraktion eine niedrigere Verdampfungstemperatur als die Verdampfungstemperatur, die in einer herkömmlichen Fraktionierkolonne auftreten würde, wo die in den^ Wiedererhitzer geleitete Bodenfraktion typischerweise frei

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von niedrigersiedenden Bestandteilen ist. Die Anwesenheit dieser leichteren Stoffe sorgt dafür, daß die Temperatur in dem Wiedererhitzer tief genug ist, um das thermische Kracken auf einem Geringstmaß zu halten, während sichergestellt ist, daß der Flüssigkeit in dem Wiedererhitzer genügend Wärme zugeführt wird, um das thermische Gleichgewicht in der Kolonne für die fraktionierte Destillation aufrechtzuerhalten. Die aus dem Wiedererhitzer ausfließende Flüssigkeit gelangt dann in die untere Kontaktzone, wo niedriger siedende Bestandteile aus dieser Flüssigkeit abgestreift werden. Auf- diese Weise wird das thermische Kracken auf einem Gerincptmaß gehalten, da der Wiedererhitzer kühler ist, und tiefsiedende Stoffe, v/erden doch in geeigneter Weise durch Abstreifen entfernt.

Weitere Einzelheiten und Ausführungsformen der

Erfindung v/erden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel beschrieben, in welchem das erfindungsgemäße Verfahren in technischem Maßstab durchgeführt wurde.

Eine Wasserstoffbehandlungsanlage war zur Verarbeitung von 199 m /h (30.000 barrels per day, BPD) eines Vakuumgasöls mit einem spezifischen Gev/icht bei 15,6 C von 0,922 (22,0° API bei 60°F), einem Anfangssiedepunkt von 332°C (63O°F), einem Siedeendpunkt über 566°C (1050⁰F), mit 1,6 Gewichtsprozent Schwefel und 690 Teile-je-Million (ppm) Gesamtstickstoff, ausgelegt.

Das der Wasserstoffbehandlung unterworfene Produkt sollte im wesentlichen frei von organischem Schwefel und Stickstoff sein und einen Mindestflammpunkt von 66°C (150⁰F), bestimmt in einem geschlossenen Pensky-Martens-Prüfapparat nach der ASTM-üethode D-93, haben. Die Beschickung trat über eine Leitung 10 in das Verfahren ein. Wasserstoffrei-

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ches zurückgeführtes Gas trat durch eine Leitung 11 in die Leitung 10 ein. Das Gemisch wurde dann über die Leitung 10 einer Hydrobehandlungsreaktionszone 12 mit einer Temperatur von etwa 3
zugeführt.

von etwa 382°C (72O°F) und einen Druck von 76 Atm (1100 psig)

Der der Hydrobehandlung unterworfene Ausfluß verließ die Reaktionszone 12 über eine Leitung 13. Ein Wasserstrom wurde der Leitung 13 über eine Leitung 14 zugeführt. Dieser kombinierte heisse Ausfluß, der Wasserstoff, Kohlenv/asserstoff dämpf e, Kohlenwasserstoff flüssigkeit, unter !Tormalbedingungen gasförmige, Schwefelwasserstoff und Ammoniak umfassende Verunreinigungen und Wasser enthielt, trat in einen Wärmeaustauscher 15 ein, in welchen das gesamte Gemisch auf eine Temperatur von etwa 54°C (130⁰F) gekühlt wurde. Das gekühlte Genisch gelangte über eine Leitung IG in eine Trennzone 17, die auf einem Druck von 73 Atm ( 1050 psig) gehalten wurde. Das Gemisch wurde in eine wäßrige Phase, eine flüssige Kohlenwasserstoffphase und ein wasserstoffreiches Gas getrennt. Ein Teil des Gases wurde über die Leitung 11 abgezogen und zu der Reaktionszone 12 zurückgeführt. Frischer Wasserstoff trat über eine Leitung 20 in die Leitung 11 ein. Ein zweiter Anteil der wasserstoffreichen Dämpfephase wurde aus der Trennzone 17 über eine Leitung 19 als Abgasstrom abgezogen und in eine (nicht dargestellte) Schwefelgewinnungsanlage geschickt.

Die wäßrige Phase, die im wesentlichen das"* gesamte in der Reaktionszone 12 erzeugte Ammoniak, wie auch einen geringeren Anteil des dort erzeugten Schwefelwasserstoffs enthielt, wurde über eine Leitung 18 abgezogen.

Die flüssige Kohlenwasserstoffphase wurde durch eine Leitung 21 abgezogen. Diese, einer Hydrobehandlung unterworfene Flüssigkeit, enthielt gelöst Schwefelwasserstoff, Wasser-

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stoff und unter Normalbedingungen gasförmige C. Kohlenv/asser stoffdämpfe und Leichtere. Die der Hydrobehandlung unterworfene Flüssigkeit trat in einen Wärmeaustauscher 22 ein, in dem die Kohlenv/asserstoffflüssigkeit auf eine Temperatur von 307 C (585 F) durch Wärmeaustausch mit einem aus einer Fraktionierkolonne 24 gewonnenen Erennölprodukt erhitzt wurde. Die heiße der Hydrobehandlung unterworfene Flüssigkeit v/urde über eine Leitung 23 in einer Menge von 207 m /h (31.309 BPD) oder 625 kmol/H(137.5,58 pound moles per hour) abgezogen und der Kolonne 24 unter einem Druck von 2,1 Atm (16 psig). zugeführt. Die Abstreifkolonne 24 erzeugte einen Produktgasstrom, einen flüssigen Überkopfproduktstrom mit tief siedenden Kohlenwasserstoffbestandteilen und einen hoch siedenden Bodenproduktstrom.

Die Abstreifkolonne 24 v/ies eine obere Kontaktzone oberhalb des Flüssigkeitsabzuges für einen Wiedererhitzer für die Fraktionierkolonne auf. Die obere Kontaktzone enthielt einen Rektifikationsabschnitt 2 5 und einen Abstreifabschnitt 26. Eine untere Kontaktzone 27 befand sich unterhalb des Flüssigkeitsabzuges für den Wiedererhitzer 30 für die Fraktionierkolonne. Ein Flüssigkeitssammelboden 28 sammelte die aus dem Abstreifabschnitt 26 nach unten strömenden flüssigen Kohlenwasserstoffe. Die Flüssigkeit auf dem Flüssigkeitssammelboden 28 v/urde durch eine Leitung 29 mit einer Temperatur von 332°C (63O°F) und einem Druck von 2,2 Atm (18 psig) abgezogen und in den Wiedererhitzer 3O für die Fraktionierkolonne geleitet, der als ein direkt befeuerter Ofen¹ herkömmlicher Bauart gezeichnet ist, v/o sie auf eine Temperatur von 368°C (695°F) erhitzt v/urde. Die in den Wiedererhitzer laufende flüssige Fraktion enthielt die schweren Kohlenwasserstoffe und genügend tiefer siedende Kohlenv/asser stoffe, um in der Leitung 29 eine Flüssigkeit zu bilden, die eine niedrigere Verdampfungstemperatur und demzufolge eine niedrigere Wiedererhitzertemperatur hatte als dies normalerv/eise in einer

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Kolonne herkömmlicher Bauart der Fall wäre. Demzufolge konnte der Anteil an thermischen Kracken in dem Wiedererhitzer 30 erheblich unter den Wert gesenkt v/erden, den das thermische Kracken erfahrungsgemäß bei herkömmlichem Wiedererhitzen hat.

Das durch eine Leitung 31 abgezogene wiedererhitzte Medium umfaßte eine Dämpfephase und eine flüssige Phase, die schwerere Kohlenwasserstoffe und einen Teil niedriger siedender Kohlenwasserstoffe enthielt.

Die wiedererhitzte flüssige Phase strömte nach unten zu der unteren Kontaktzone 27 mit einer Temperatur von 368 C (695 F). Abstr.eifwasserdampf trat in den Boden der Kolonne über eine Leitung 39 in einer Henge von 157 knol/h (34 6,91 pound moles per hour) bei einer Temperatur von 212°C (414°F) ein; er stammte aus einem unter 20 Atm (275 psig) Druck stehenden Wasserdampfvorrat. Der Abstreifwasserdampf trat mit der abwartsfließenden Flüssigkeit in Kontakt und streifte alle tiefer siedenden Kohlenwasserstoffe aus der abwärtsströmenden Flüssigkeit ab. So wurden alle restlichen leichten Kohlenwasserstoffe in der aus dem Wiedererhitzer ausfließenden Flüssigkeit, wie auch alle etwaigen durch thermisches Kracken in dem Wiedererhitzer erzeugten leichten Kohlenwasserstoffe entfernt.

Eine sich ergebende Dämpfefraktion aus Wasserdampf und tief siedenden Kohlenwasserstoffbestandteilen gelangte durch die untere Kontaktzone 27 in einen Dampf-Flüssigkeits-Trennbereich zwischen der unteren Kontaktzone 27 und dem Flüssigkeitssammelboden 28. Die Abstreifdämpfe wurden nit den Dämpfen des Wiedererhitzers, die über die Leitung 31 in die Kolonne eintraten, kombiniert und das sich ergebende Dämpfegemisch strömte mit einer Temperatur von 363 C (685°F) durch den Flüssigkeitssaminelboden 28. Das Dämpfegemisch trat dann in den Boden des Abstreifabschnittes 26 ein, in welchem die

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Dämpfephase in Kontakt mit den abwärts fließenden flüssigen Kohlenwasserstoffen gelangte und eine 332°C (63O°F) Flüssigfraktion erzeugte, die aus dem Abstreifabschnitt 26 nach unten strömte und auf dem Flüssigkeitssammelboden 23 gesammelt wurde,

Es wurde eine Dämpfefraktion erzeugt, die den Abstreifabschnitt 26 verließ und mit der einer Hydrobehandlung unterworfenen Flüssigkeit, die durch die Leitung 23 in die Kolonne 24 eintrat, in Kontakt trat. Eine Netto-Flüssigkeitsphase strömte dadurch mit einer Temperatur von 3O7°C (535 F) in den Abstreifabschnitt 26 nach unten, während eine erzeugte Dämpfephase in den Rektifikationsabschnitt 25 mit einer Temperatur von 3O7°C (585°F) nach oben strömte. Die aufströmenden Dämpfe traten mit abströmender kälterer Flüssigkeit in dem Rektifikationsabschnitt 25 in Kontakt und erzeugten dadurch eine Uetto-Überkopfdämpfefraktion, die aus den Rektifikationsabschnitt 25 über eine Leitung 32 mit einer Temperatur von 103°C (219°F) und einem Druck von 2 Atm (15 psig) abgezogen wurde. Die Dämpfe traten in einen trberkopfkondensator 33 ein, in welchem die Dämpfebestandteile gekühlt und kondensiert wurden, bevor sie über eine Leitung 34 mit einer Temperatur von 49°C (120°F) und einem Druck von 1,8 Atm (12 psig) in einen Abscheider 35 gelangten.

Das Medium im Abscheider 35 wurde in eine Wasserdampfkondensat umfassende wäßrige Phase, eine im Benzinbereich siedende Kohlenwasserstoffbestandteile umfassende flüssige Kohlenwasserstoffphase und eine Wasserstoff, leichte" Kohlenwasserstoffe und Schwefelwasserstoff umfassende Produktgasphase getrennt. Ein Teil der flüssigen Kohlenwasserstoffphase wurde aus dem Abscheider 35 über eine Leitung 36 abgezogen und in den Kopf der Abstreifkolonne 24 als Rücklauf eingeleitet. Ein zweiter Teil der flüssigen Kohlenwasserstoffphase wurde aus dem Abscheider 35 über eine Leitung 37 abgezogen und einer (nicht dargestellten) Speichereinrichtung als un-

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stabilisiertes Benzinprodukt in einer Menge von 23 knol/h (50,99 pound moles per hour) oder 3,2 m /h (489,7 BPD) zugeführt. Das Benzinprodukt hatte einen Anfangssiedepunkt von 49°C (12O°P) und ein spezifisches Gewicht von 0,739 (60,I⁰API) Die wäßrige Phase wurde aus dem Abscheider 35 über eine Leitung 14 in einer Menge von 151 kmol/h '(332,42 pound noles per hour) abgezogen.

Ein ITetto-Produktgas wurde von dem Abscheider 35 über eine Leitung 3 8 abgezogen und einer Schwefelgewinnungsanlage in einer Menge von 103 kmol/h (227,65 pound noles per hour) H₉S und 7 kmol/h (14,49 pound moles per hour) Wasserdampf zugeführt. Der Rest umfaßte C. bis C₁- Kohlenwasserstoffe und Spuren von Wasserstoff.

Ein Bodenprodukt der Fraktionierkolonne wurde über eine Leitung 4O mit einer Temperatur von 341 C (645 F) abgezogen und in einer Menge von 197 m /h (29.804 BPD) oder 506 kmol/h (1111,43 pound moles per hour) in den Wärmeaustauscher 22<eingeleitet, wodurch die der Hydrobehandlung unterworfene flüssige Beschickung für die Kolonne vorerhitzt wurde. Eine gekühlte Bodenfraktion wurde aus dem Wärmeaustauscher 22 über eine Leitung 41 mit einer Temperatur von 121°C (25O°F) abgezogen und nach darauf folgendem Kühlen in (nicht dargestellten) Kühleinrichtungen einer (nicht dargestellten) Speichereinrichtung für ein schweres Brennölprodukt zugeleitet. Das Produkt umfaßte ein hoch siedendes Brennöl, das im wesentlichen frei von Stickstoff- und Schv/efelverunreinigungen war, und das ein spezifisches Gewicht von 0,901 (25,6° API), sowie eine Flammpunkttemperatur von über 66°C (150°F), gemessen durch die ASTM-Methode D-93, aufwies.

Auf diese Weise kann also durch das erfindungsgemäße Trennverfahren die Destillation unter einem positiven Druck durchgeführt werden und gleichzeitig sichergestellt v/erden, daß ein Boderiprodukt erzeugt wird, welches eine jede vorbestimmte Spezifikation erfüllende Flüchtigkeitscharakteristik aufweist, v/ic beispielsv/eise eine Dampfdruckspezi-

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fikation oder eine Anfangssiedepunktspezifikation oder eine Flammpunktspezifikation, Spezifikationen, die bei der Verarbeitung von schwereren Kohlenwasserstofffraktionen typisch sind.

Bei den Ausführungsformen, bei denen die geforderte Spezifikation für das Bodenprodukt eine die Flüchtigkeitseigenschaften betreffende Spezifikation ist, wird als.Abstreifmedium Wasserdampf bevorzugt. Bei den Ausführungsformen jedoch, wo die Bodenproduktspezifikation keine Flüchtigkeitsspezifikation ist, kann jedes inerte Abstreifmedium verwendet werden. Das erfindungsgemäße Destillationsverfahren ist also auch durchführbar, v/o das Abstreif medium ein Gas wie Wasserstoff, Stickstoff, Methan oder Äthan umfaßt. Abstreifmedien wie Methan oder Äthan werden dort nicht bevorzugt, wo das Bodenprodukt eine Spezifikation¹ bezüglich der Flüchtigkeitseigenschaften erfüllen muß, da das Medium von dem Bodenprodukt in einem Ausmaß absorbiert werden kann, welches ausreicht, um eine Erfüllung der Spezifikation bezüglich der Flüchtigkeitseigenschaften für das Bodenprodukt schwierig zu machen.

Zwar richteten sich die obigen Ausführungen auf die fraktionierte Destillation von Mehrstoff-Kohlenwasserstoffgemischen, die hochsiedende Bestandteile mit thermisch instabilen Bestandteilen enthielten, doch ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht notwendigerweise darauf beschränkt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch auf andere als Kohlenv/asserstof f systeme Anwendung finden, in denen organische chemische Stoffe bei normalen Destillationstemperaturen thermisch zersetzt werden können.

Es sei auch darauf hingewiesen, daß die oben beschriebenen Betriebsbedingungen lediglich Betriebsbedingungen

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für ein bestimmtes Ausführungsbeispiel und nicht beschränkend gemeint sind. Betriebsbedingungen wie Druck, Temperatur,
Fließrate des Abstreifmediums, Rücklaufrate, können in Abhängigkeit von dem Siedebereich der Beschickung, den Bestandteilen der Beschickung und der Temperatur, Lei welcher thermische Zersetzung stattfindet, variiert werden.

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Claims

- IG - Patentansprüche

1. Verfahren zur fraktionierten Destillation einer Mehrstoffbeschickung, die tiefsiedende Bestandteile und hochsiedende Bestandteile enthält, in einer Destillationskolonne mit einer oberen Kontaktzone und einer unteren Kontaktzone, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) die. Beschickung in die obere Kontaktzone einführt,

(b) eine erste flüssige Fraktion, die mindestens einen Teil der tiefsiedenden Bestandteile und mindestens einen Teil der hochsiedenden Bestandteile enthält, von der Destillationskolonne an einer Stelle zwischen der oberen und der unteren Kontaktzone abzieht, ;

(c) die erste flüssige Fraktion in einen Wiedererhitzer leitet und dort mindestens einen Teil der in der Destillationskolonne erforderlichen Färme' in das Material einführt ,

(d) aus dem Wiedererhitzer ein wiedererhitztes gasförmigflüssiges Medium abzieht, das eine wiedererhitzte Dämpfephase, die tiefsiedende Bestandteile enthält, und eine wiedererhitzte flüssige Phase, die tiefsiedende Bestandteile und hochsiedende Bestandteile enthält, umfaßt,

(e) die wiedererhitzte.flüssige Phase in der unteren Kontaktzone mit einem Abstreifmedium in Berührung bringt und hierdurch eine erste Dämpfefraktion, die tiefsiedende Bestandteile und Abstreifmedium umfaßt, und eine zweite flüssige Fraktion aus hochsiedenden Bestandteilen, die im wesentlichen frei von tiefsiedenden Bestandteilen ist, bildet,

(f) die wiedererhitzte Dänpfephase und die erste Dämpfefraktion mit der Beschickung in der oberen Kontaktzone in Berührung bringt und hierdurch die erste flüssige Frak-

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tion und eine zweite Dämpfefraktion aus Abstreifmediura und tiefsiedenden Bestandteilen, die in wesentlichen frei von hochsiedenden Bestandteilen ist, bildet,

(g) tiefsiedende Bestandteile aus der zweiten Dämpfefraktion gewinnt, und

(h) die zv/eite flüssige Fraktion abzieht und gewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in der oberen Kontaktzone einen oberhalb der Zuführungsstelle für die Beschickung angeordneten Rektifikationsabschnitt ausbildet und einen Teil der zweiten Dänpfefraktion kondensiert und als Rücklauf zu den Rektifikationsabschnitt zurückleitet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in der oberen Kontaktzone unterhalb der Zuführungsstelle für die Beschickung einen Abstreifabschnitt ausbildet und die wiedererhitzte Dämpfephase und die erste Dämpfefraktion in den Abstreifabschnitt einleitet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3,

dadurch gekennzeichnet, daß man eine Kohlenwasserstoffbestandteile enthaltende Beschickung und ein Wasserdampf umfassendes Abstreifmedium verwendet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem Wiedererhitzer ein gasförmig-flüssiges Medium abzieht, dessen flüssige Phase nur in der Beschickung für die Destillationskolonne vorhandene tiefsiedende Bestandteile enthält.

6." Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem Wiedererhitzer ein gasförmig-flüssiges Medium abzieht, dessen flüssige Phase in der Beschickung für die Destillationskolonne vorhandene tiefsiedende Bestandteile, wie auch in dem Wiedererhitzer erzeugte tiefsiedende Beatandteile enthält.

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AS

Le e rs e i t e