DE2153162A1

DE2153162A1 - Verfahren zum entfernen von wasser aus fluessigen kohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DE2153162A1
Application number: DE19712153162
Authority: DE
Inventors: Walter Untermann
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1971-10-26
Filing date: 1971-10-26
Publication date: 1973-05-03

Description

Verfahren zum Entfernen von Wasser aus flüssigen Kohlenwasserstoffen.
nie Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Wasser aus flüssigen Kohlenwasserstoffen durch Abziehen der durch fraktioniertes Destillieren erhaltenen Kohlenwasserstoffe und Behandeln mit Wasserdampf.
Bei derartigen Verfahren ist es erforderlich, das Wasser möglichst wei-tgeher1d aus den Kohlenwasserstoffen zu entfernen, um zu verhindern, daß bei niederen Temperaturen Wasser abgeschieden wird, das zu Betriebsstörungen bei der Verwendung dieser flüssigen Kohlenwasserstoffe, z.B. als Motorenöl oder als Dieseltreibs-toff führt.
Zur Erfüllung dieses Erfordernisses ist es bekannt, ein mit Dampf abgestreiftes flüssiges KohlenYrassesastofföldestillat bei erhöhter Temperatur in eine Dampf-i1l.iiss:.gkett-rennzo.zle einzuführen, um eine Verdampfung des grössten Teils des Wassers und eines Teils der leichten Kohlenwasserstoffe zu ermöglichen, die gasförmigen Anteile abzuziehen, zu kühlen und zu kondensieren und anschließend das Kondensat In eine wäßrige und in eine Xolllenlwasserstoffschicht zu trennen und in die Trennzone zurückzuführen ( DT-AS 1 102 324) Hierbei ist Jedoch erforderlich, daß die aus dem zu trocknenden Produkt abgeleiteten Stoffe zunächst kondensiert und anschließend in einen Flüssigkeitssektor überführt und als Wasser- und ölkondensat separat abgeleitet werden müssen.
Der Erfindung lie#gt die Aufgabe zugrunde, diese und andere Nachteile zu vermeiden und flüssige Kohlenwasserstoffe zu gewinnen, die frei von Wasser sind. Das Verfahren soll einfach sein und wenig Betriebsmittel erfordern. Die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung soll unkompliziert sein und einen geringen Raumbedarf und einen geringen Aufwand an Überwachung erfordern. Insbesondere ist erwünscht, ein sehr wirtschaftlich arbeitendes Verfahren mit geringen Anlagekosten zur Verfügung zu stellen, das gestattet, auch bei bereits bestehenden I)estillationsanlagen okle zusätzliche Betriebsmittelbedarf eingegliedert zu werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man den mit Wasserdampf behandelten Kohlenwasserstoff unter verminderten Druck entspannt und den verminderten Druck durch Eindrücken des zum Behandeln des Kohlenwasserstoffs erforderlichen Wasserdampfes und durch Ansaugen des zuqammen mit niedersiedenden KohlenwaU'serstoffanteilen verdampfenden Wassers erzeugt, den getrockneten Kohlenwasserastoff abzieht, das Dampfgemisch wieder in die Wasserdampfbehandlung und von hier in die fraktionierte Destillation zurückführt, das Wasser kondensiert und ableitet.
Je nach den bei der fraktionierenden Destillation engesetzten Stoffen und den entsprechend erforderl-Lchen Bedinguniren, knn:L man das Entspannen bei einem Druck zwischen 10 Torr und 3 atii durchführen.
Im Rahmen der Erfindung wird das Entspannen bevorzugt bei einem Druck zwischen 100 und 400 Torr durchgeführt.
Auch die beim Entspannen angewendete Temperatur richtet sich nach dem zu destillierenden Einsatzgemisch und dessen Destillationsbedingungen, d.h. der zur Fraktionierung erforderlichen Temperatur und des Druckes. Sie kann zwischen 20 und 30000 liegen.
Bevorzugt wird die Entspannung bei einer Temperatur zwischen 100 und 30000 durchgeführt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung verwendet man zum Eindrücken des zum Behandeln des Kohlenwasserstoffs erforderlichen Wasserdampfes und zum Ansaugen des Wasser- und niedersiedende Kolilenwasserstoffanteile enthaltenden Dampfgemisches einen Vakuum- oder Dampfstrahler.
Im Rahmen der Erfindung kann man den Wasserdampf auch nur teilweise-mit Hilfe des Vakuum- oder Dampfstrahlers eindrücken, während man den Rest über einen zum Strahler gehörenden Bypaß eindrückt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann man das Dampfgemisch, bestehend aus Wasser und niedersiedenden Kohlenwasserstoffanteilen, auch zunächst kondensieren und den kondensierten Anteil in die Entspairnungszone zurückführen.
Zur Durchführung des neuen Verfahrens wird erfindungsgemäss eine Vorrichtung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch eine Fraktionier- oder Hauptkolonne 1, einer zeitung zur Stripper- oder Seitenkolonne 2, eine l#üek)eitung zur F#aktionier-oder Haup-kolonne 3, eine Stripper- oder Seitenkolonile 4, einen Niveauregler mit Abzugsleitung 5, den flash- oder Entspannungsraum6, einer Leitung vom flash- oder intspalmungsraum in den Vakuum- oder Jhmpfstrahler 7, einer Zufuhrleitting für den Dampf 8, den Vakuum- oder Dampfstrahler 9, einen Niveauregler mit Abzugsleitung für das getrocknete Produkt 11, einen Kondensator für das aus der Fraktionier- oder Hauptkolonne verdampfte Produkt 12, einen Sammel- und Absetzbehälter 13, und eine Abzugsleitung für das Wasser 14.
Nach einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dem Vakuum- oder Dampfstrahler 9 ein Dampf-Bypaß 10 zugeordnet.
Um, falls gewünscht, einen besonders niederen Druck im flash-oder Entspannungsraum 6 zu erzeugen, kann der Vakuum-oder Dampfstrahler 9 auch mehrstufig ausgebildet sein.
Eine weitere erfindungsgemässe Ausbildung der Vorrichtung besteht darin, in die Leitung 7 zwischen dem flash- oder Entspannungsraum 6 und dem Vakuum- oder Dampfstrahler 9 einen Kondensator 15 mit einer Rückführleitung 16 in den flash-oder Entspannungsraum 6 anzuordnen.
Im Rahmen der Erfindung kann der flash- oder Entspannungsraum 6 von der Stripper- oder Seitenkolonne 4 auch räumlich getrennt angeordnet sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die zu seiner Durchführung erforderliche Vorrichtung ist in den Zeichnungen und in den Beispielen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen Fig. 1 schematisch und beispielsweise die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, Fig. L einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit der erfindungsgemäß ausgestalteten Stripper- oder Seitenkolonne mit dem flash- oder Entspannungsraum und dem Vakuum- oder Dampfstrahler, Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit einem zwischen dem flash- oder Entspannungsraum und dem Dampfstrahler angeordneten Kondensator zum Kondensieren von höhersiedenden Anteilen Es bedeuten: 1 die Fraktions- oder Hauptkolonne, 2 eine leitung zur Stripper-oder Seitenkolonne, 3 eine Rückleitung zur Fraktionier- oder Hauptkolonne, 4 die Stripper- oder Seitenkolonne, 5 einen Niveauregler mit Abzugsleitung, 6 den flash- oder Entspannungs raum, 7 eine Bettung vom flash- oder Entspannungsraum in den Vakuum- oder Dampfstrahler, 8 eine Zuführleitung für den Wasserdampf, a den Vakuum- oder Dampfstrahler, 10 einen Dampf-Bypaß, 11 einen Niveauregler mit Abzugsleitung für das getrocknete Produkt, 12 einen Kondensator für das aus der Fraktionier- oder Hauptkolonne verdampfte Produkt, 13 einen Sammel- und Absetzbehälter, 14 eine Abzugsleitung für das Wasser, 15 einen Kondensator zum teilweise Kondensieren der aus dem flash- oder Entspannungsraum abgeführten Dampfgemische und 16 eine Rückführleitung vom Kondensator in den flash- oder Entspannungsraum.
Beispiel Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 wird aus der Fraktionier- oder Hauptkolonne 1, in der pro Stunde 500 t Erdöl kontinuierlich in einzelne Fraktionen destillativ getrennt werden, über die ~leitung 2 iOOt/h Gasöl bei einer Temperatur von 2750C in die Stripper- oder Seitenkolonne 4 geleitet. In der Stripper- oder Seitenkolonne 4 wird durch die Zuführleitung 8 über den Dampfstrahler 9 bzw. seinem Bypaß 10, der zur Stabilisierung des Gasöl3 erforderliche Wasserdampf in die Stripper- oder Seitenkolonne 4 eingeleitet. Dieser Dampf trägt leichter siedende Gasölanteile in Dampfform über die Rückführleitung 3 in die Fraktionier- oder Hauptkolonne 1 zurück, wird im Kondensator 12 kondensiert und aus dem Sammel- und Absetzbehälter 13 als Wasser über 14 abgeleitet. Das mit Wasserdampf gestrippte Gasöl im Sumpf der Stripper- oder Seitenkolonne 4 hat eine Temperatur von 25000, steht mit dem Strippdampf im Gleichgewicht und hat einen Wassergehalt von 0,06 bis O,1 Ges.% . Mit dem Niveauregler und Abzugsleitung 5 wird das wasserhaltige Gasöl in den flash- oder Ertspannungsraum 6 geleitet, der von dem mit dem Strippdampf betriebenen Vakuumstrahler 9 bis auf 200 Torr evakuiert ist. Durch die Entspannung in dem flash- oder Entspannungsraum 6 wird das Wasser aus dem Gasöl zusammen mit niedersiedenden Gasölanteilen verdampft, über die Leitung 7 vom Dampfstrahler 9 angesaugt und in die Stripper- oder Seitenkolonne 4 gedrückt.
Vom Sumpf des flash- oder Entspannungsraumes 6 wird das getrocknete Gasöl mit dem Niveauregler mit Abzugsleitung 11 abgeleitet.
Beispiel 2 Gemäß Fig. 3 wird aus der Fraktionier- oder Hauptkolonne 1 in der pro Stunde 500 t Erdöl kontinuierlich destillativ getrennt werde, über die Leitung 2 100 t pro Stunde Gasöl mit einer Temperatur von 27000 in die Stripper- oder Seitenkolonne 4 geleitet. In der Stripper- oder Saitenkolonne 4 wird durch die Zuführleitung 8 über den Dampfstrahler 9 bzw.
seinen Bypaß 10 Wasserdampf eingeleitet. Dieser Wasserdampf trägt leichter-siedende Gasölanteile in Dampfform über die Rückführleitung 3 in die Fraktionier- oder Hauptkolonne 1 zurück, wird im Kondensator 12 kondensiert und das abgeschiedene Wasser aus 13 über 14 abgeleitet. Das gestrippte Gasöl im Sumpf der Stripper- oder Seitenkolonne hat eine Temperatur von 24000 und einen Wassergehalt von 0,06 bis 0,1 Gew.% Über 5 wird das wasserhaltige Gasöl in den flash- oder Entspannungsraum 6 geleitet. Die aus dem flash-oder Entspannungsraum 6 abgesaugten aus Wasser und Gasöle anteilen bestehenden Dampfgemische werden zum Entfernen der höhersiedenden Anteile von einem in die Beitung 7 eingebauten Kondensator 15 abgeschieden und über die Rückführleitung 16 wieder in den flash- oder Entspannungsraum 6 zurückgeführt.
Die restlichen Dämpfe werden vom Vakuumstrahler 9 mit ca.
150 Torr Druck angesaugt. -Die angesaugtell-Dämpfe werden in die Stripper- oder Seitenkolonne 4 eingeleitet und gelangen von hier über die Leitung 3 in die Fraktionier- oder Hauptkolonne 1.
Wie in Beispiel 1 werden die aus der Fraktionier- oder Hauptkolonne 1 über Kopf abgeführten Dämpfe mit dem Kondensator 12 kondensiert und über dem Sammel- oder Absetzbehälter 13 das kondensierte Wasser über 14 abgeleitet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es gelingt, das Wasser fast vollständig aus flüssigen Kohlenwasserstoffen zu entfernen. Das Verfahren läßt sich vollkontinuierlich durchführen. Die zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagenen Vorrichtungen sind einfach und wirtschaftlich. Zusätzliche Betriebsmittel sind, weil die Entwässerung in den bereits bestehenden Stripperprozess eingegliedert werden kann, nicht erforderlich. Das heißt, daß man den zum Strippen sowieso erforderlichen Dampf gleichzeitig für die erzeugung des Unterdrucks in dem flash- oder Entspannungsraum verwerten kann. Gegenüber allen bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist damit eine wesentliche Vereinfachung gegeben, weil beispielsweise keine zusätzlichen Konden atoren, Zlüssigkeitstrennbehälter, Tauchgruben für den Strahlerbetrieb und auch keine Stoffableitungsvorrichtungen erforderlich sind.

Claims

Patentans prüche

Verfahren zum Entfernen von Wasser aus flüssigen Kohlenwasserstoffen durch Abziehen der durch fraktioniertes Destillieren erhaltenen Kohlenwasserstoffe und Behandeln mit Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß man den mit Wasserdampf behandelten Kohlenwasserstoff unter verminderten Druck entspannt und den verminderten Druck durch Eindrücken des zum Behandeln des Kohlenwasserstoffs erforderlichen Wasserdampfes und durch Ansaugen des zusammen mit niedersiedenden Kohlenwasserstoffanteilen verdampfenden Wassers erzeugt, den getrockneten Kohlenwasserstoff abzieht, das Dampfgemisch wieder in die Wasserdampfbehandlung und von hier in die fraktionierte Destillation zurückführt, das Wasser kondensiert und ableitet.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Entspannen bei einem Druck zwischen 10 Torr und 3atü durchführt.
3) Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß man das Entspannen bei einem Druck zwischen 100 und 400 Torr durchführt.
4) Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Entspannen bei einer Temperatur zwischen 20 und 300°C durchführt.
5) Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Entspannen bei einer Temperatur zwischen 100 und 300°C durchführt.
6) Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, da:3 zum Eindrücken des Wasserdampfes und zum Ansaugen des Wasser -und niedersiedende Kohlenwas s erstoffanteile enthaltenden Dampfgemisches ein Vakuum- oder Dampfstrahler verwendet wird.
7) Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den Wasserdampf nur teilweise durch den Vakuum- oder Dampfstrahler eindrückt und den Rest über einen zum Strahler gehörenden Bypaß.
8) Verfahren nach einem oder#mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das Dampfgemisch teilweise kondensiert und den kondensierten Anteil in die Entspannungszone zurückführt.
9) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Fraktionier- oder Hauptkolonne (1), einer Leitung zur Stripper- oder Seitenkolonne (2), eine Riickleitung zur Fraktio#ier- oder Hauptkolonne (3), eine Stripper- oder Seitenkolonne (4), einen Niveauregler mit Abzugsleitung (5), den flash- oder Entspannungsraum (6), einer Leitung vom flash- oder Entspannungsraum in den Vakuum- oder Dampfstrahler (7), einer Zuführleitung für den Dampf (8), den Vakuum- oder Dampfstrahler (9), einen Niveauregler mit Abzugsleitung für das getrocknete Produkt (11), einen Kondensator für das aus der Fraktionier-oder Hauptkolonne verdampfte Produkt (12), einen Sammel-und Absetzbehälter (13) und eine Abzugsleitung für das Wasser (14).
10) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vakuum- oder Dampfstrahler (9) ein Dampf-'Bypaß (10) zugeordnet ist.
11) Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekenulzeichnet , daß der Vakuum- oder Dampfstrahler (9) mehrstufig ausgebildet ist.
12) Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch #ekennzeichnet, daß in die Leitung (7) zwischen dem flash- oder Entspannungsraum (6) und dem Vakuum- oder Dampfstrahler (9) ein Kondensator (15) mit einer Rückführleitung (16) angeordnet ist.
13) Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der flash- oder Entspannungsraum (6) von der Stripper- oder Seitenkolonne (4) räumlich getrennt angeordnet ist.