DE2342419C3

DE2342419C3 - Verfahren zum Transportieren eines Kohlenwasserstoffgentisches in Form einer Aufschlämmung

Info

Publication number: DE2342419C3
Application number: DE2342419A
Authority: DE
Inventors: La Vaun S. Englewood Col. Merrill Jun. (V.St.A.)
Original assignee: Marathon Oil Co
Current assignee: Marathon Oil Co
Priority date: 1972-09-18
Filing date: 1973-08-22
Publication date: 1978-08-03
Also published as: IT991472B; CH581182A5; IN140582B; BG21240A3; US3846279A; ATA803373A; FR2200477B1; ZM12373A1; DE2342419A1; MY7700040A; DE2342419B2; PL98544B1; SE387609B; AU5935973A; EG10950A; JPS4970214A; BR7306519D0; AT340026B; IL43006A0; ZA735093B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transport eines Kohlenwasserstoffgemisches in Form einer Aufschlämmung.

Es ist sehr schwer, zähflüssiges Rohöl bei Temperaturen unter seinem Stockpunkt zu transportieren. Daher hat man bereits die Anwendung von Wärmeübertragungsmaßnahmen und von chemischen Mitteln zum Verbessern der Fließeigenschaften versucht Um die Pumpfähigkeit zu verbessern, hat man Versuche mit Mitteln zum Herabsetzen des Stockpunktes und mit Verdünnungsmitteln gemacht Man hat auch versucht Mittel zum Herabsetzen der Viskosität zu verwenden, doch mit nur geringem Erfolg. Außerdem hat man bereits das öl zum Erstarren gebracht und in Wasser aufgeschlämmt und die Trübe bei Temperaturen unter dem Stockpunkt des Rohöls gepumpt

Der Stand der Technik wird durch die folgenden Veröffentlichungep wiedergegeben.

Gemäß der US-PS 25 26 966 werden zum Transport von zähflüssigem Rohöl die leichten Kohlenwasserstoffe entfernt und der Rückstand wird zur Erhöhung seiner Fließfähigkeit hydriert Dann werden das Hydrierungsprodukt und die leichten Kohlenwasserstoffe vereinigt und das Gemisch wird gepumpt

Die US-PS 28 21 205 lehrt eine Verbesserung der Pumpbarkeit von zähflüssigem Rohöl dergestalt daß auf der Innenwandung der Leitung ein Wasserfilm ausgebildet wird. Außerdem kann die Viskosität des Rohöls dadurch herabgesetzt werden, daß demselben eine leichte Erdölfraktion oder Vondensiertes nasses Erdgas beigemischt wird.

Eine bessere Haftfähigkeit des Wassers an dem Leitungsrohr kann durch Zusatz von Phosphaten und Polyphosphaten erreicht werden, ohne daß es bei der Verdrängung des Öls von der Oberfläche der Leitungswandung zu der Emuhionsbildung kommt

Nach der US-PS 32 69 401 wird ein erleichtertes Fließen eines wachshaltigen Öls in einer Rohrleitung dadurch erreicht, daß man in dem sich oberhalb des Stockpunktes befindlichen öl unter Überdruck ein Gas, wie z. B. N2, CO2, Rauchgas und Kohlenwasserstoff mit weniger als 3 Kohlenstoffatomen, löst Es erfolgt hierbei eine Assoziation mit den Wachskristallen unter Verhindern eines Agglomerierens des ausgefällten Wachses unter Bildung sehr fester Wachskörper. Das Gas sammelt sich weiterhin insbesondere auf der Oberfläche der großen Wachsteilchen unter Ausbilden umhüllender Gasfilme, die die Wachsteile voneinander trennen und ein Agglomerieren derselben verhindern.

Nach der US-PS 34 25 429 erfolgt zum Transport zähflüssigen Rohöls ein Emulgieren desselben mit Wasser, das ein niehiionisehes oberflächenaktives Mittel enthält.

Nach der US-PS 34 68 986 wird zur Bildung kugelförmiger Wachsteilchen das Wachs geschmolzen und anschließend in eirer nichtlösenden Flüssigkeit, wie Wasser, dispergiert. Hierbei wird die Flüssigkeit auf einer Temperatur über dem Erstarrungspunkt des

Wachses gehalten, sowie anschließend abgekühlt, so daß die dispergierten Tröpfchen zu einzelnen Feststoffteilchen erstarren. Auch können die Teilchen mit feinverteilten festem Oberzugsstoffen, wie Calciumcarbonat, überzogen werden.

Nach der US-PS 35 27 692 wird zerkleinerter Ölschiefer in einem Lösungsmittel aufgeschlämmt und die Aufschlämmung transportiert Es erfolgt eine Zerkleinerung des Ölschiefers auf eine Korngröße von 0,044 — 0,10 mm und sodann Aufschlämmen in dem Transportmittel.

Nach der US-PS 35 48 846 wird zwecks erleichtertem Transport von wachsartigem Rohöl demselben Propan und Butan zugesetzt

Nach der US-PS 36 18 624 wird zum Transport zähflüssigen Rohöls dessen Viskosität dadurch verringert, daß mit dem öl mischbare Gase, wie z. B. CO2, Metahn oder Äthan, zugesetzt werden.

Eine Verringerung der Viskosität des zu transportierenden Rohöls unter Ausbilden einer Emulsion ist weiterhin nach der US-PS 24 21 968 bekanntgeworden. Der hierbei zu betreibende Aufwand ist jedoch erheblich, da das Rohöl z. B. durch eine Kolloidmühle oder Zahnradpumpe geführt werden muß unter gleichzeitigem Zusetzen einer nicht mit dem Rohöl mischbaren Flüssigkeit wie Wasser, und/oder Gas. Zur Stabilisierung der so ausgebildeten Emulsion können auch Emulgatoren zugesetzt werden. Der Versuch, die Pumpfähigkeit von zähflüssigem Rohöl über das Ausbilden einer Emulsion zu verbessern, ist jedoch weiterhin mit dem Nachteil behaftet, daß es nicht möglich ist, ein Brechen der Emulsion über längere Zeitspannen hin zu verhindern.

Dei Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das es ermöglicht, insbesondere wachsartige Rohöle in wirtschaftlicher Weise langzeitig und über lange Strecken zu transportieren.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der eingangs erwähnten Art das dadurch gekennzeichnet, ist, daß das Kohlenwasserstoffgemisch in mindestens eine Fraktion mit relativ niedrigem Stockpunkt und eine Fraktion mit einem relativ hohen Stockpunkt fraktioniert wird, die Fraktion mit dem relativ hohem Stockpunkt am Boden eines Turms in diesen eingeleitet wird, während in dem Turm ein Wasserstrom kontinuierlich im Gegenstrom zu der eingeleiteten Fraktion mit dem relativ hohen Stockpunkt fließt wobei das Wasser in den oberen Teil des Turms bei einer Temperatur eingeleitet wird, die mindestens 2,78°C unter der Erstarrungstemperatur der Fraktion mit relativ hohem Stockpunkt liegt, der Fraktion mit dem relativ hohen Stockpunkt eine so starke Turbulenz vermittelt wird, daß die Fraktion mit hohem Stockpunkt in die in dem Turm befindliche wäßrige Phase dispergiert wird, worauf die dispergierten Teilchen so lange mit dem Wasser in Berührung gehalten v/erden, bis die Fraktion erstarrt, man die so gebildeten erstarrten Teilchen in dem Turm aufsteigen und durch eine Phasengrenzfläche treten läßt, die in dem Turm zwischen der in den oberen Teil des Turms eingeleiteten Fraktion mit dem relativ niedrigen Stockpunkt und dem in dem Turm befindlichen Wasser gebildet wird und die gebildete Aufschlämmung, die aus den erstarrten Teilchen und der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt besteht, in der Nähe der Phasengrenzfläche abgezogen und dann bei einer Temperatur transportiert wird, die unter der Auflösungstemperatur der erstarrten Teilchen in der Fraktion mit dem niedrigen Stockpunkt lieet.

Die Konzentration der erstarrten Teilchen in der Aufschlämmung beträgt vorzugsweise 10-50 Gew,-%. Ferner beträgt der durchschnittliche Durchmesser der erstarrten Teilchen vorzugsweise 0,1 — 5 mm.

In F i g, 1 ist gezeigt, wie zähflüssiges Rohöl in einen Fraktionierturm eintritt und in diesem in eine Fraktion mit einem niedrigen Stockpunkt und eine Fraktion mit einem hohen Stockpunkt fraktioniert wird. Die auch als flüssiges Wachs bezeichnete Fraktion mit dem hohen

in Stockpunk geht durch einen Wärmeaustauscher und wird dann in den Turm am Boden desselben eingeleitet. Dort kommt sie mit Wasser in Berührung, das im Gegenstrom zu dem eingeleiteten flüssigen Wachs fließt Das Wasser tritt aus dem Turm als heißes Wasser

υ aus, das sich vorzugsweise auf derselben Temperatur befindet wie das am Boden des Turms in diesen eintretende flüssige Wachs. Ein Rührer erteilt dem Wasser in dem unteren Teil des Turms eine derartige Turbulenz, daß das Dispergieren des flüssigen Wachses

21) unter Bildung von Teilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,1 — 5 mm unterstützt wird. Wenn die dispergierte Flüssigkeit in dem Turm aufsteigt wird sie von dem eintretende!, kalten Wasser zum Erstarren gebracht Die erstarrten Teilchen steigen

2) zu einer Phasengrenzfläche auf, die von dem Wasser und der in den oberen Teil des Turms eingeleiteten Fraktion mit den niedrigen Stockpunkt gebildet wird. Dadurch werden die erstarrten Teilchen in der Fraktion mit dem niedrigen Stockpunkt unter Bildung einer

in Aufschlämmung aufgeschlämmt. Ein Teil der oberhalb der Phasengrenzfläche vorhandenen Aufschlämmung wird von dem Turm abgezogen und vorzugsweise in einer Rohrleitung bei einer Temperatur transportiert die unter der Auflösungstemperatur des erstarrten

j) Wachses in der Fraktion mit dem niedrigen Stockpunkt liegt.

F i g. 2 erläutert ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel. Die Fraktion mit hohem Stockpunkt wird im flüssigen Zustand mit heißem Wasser vermischt, ehe die Fraktion

4(i am Boden des Turms in diesen eintritt. Das den Turm verlassende heiße Wasser kann durch einen Wärmeaustauscher gepumpt werden, ehe es mit der Fraktion mit hohem Stockpunkt in Berührung kommt. In den beiden aus dem heißen Wasser und der Fraktion bestehenden

4) strömenden Phasen herrscht eine Turbulenz, die so stark ist daß sie das Dispergieren der Fraktion in dem heißen Wasser unter Bildung von Teilchen unterstützt Die starken Oberflächenspannungskräfte, die zwischen der Fraktion mit hohem Stockpunkt und dem Wasser

,ο vorliegen, unterstützen das Dispergieren der Fraktion unter Bildung von einzelnen Teilchen. In den oberen Teil des Turms tritt kaltes Wasser ein. Am Boden des Turms tritt heißes Wasser aus. Die dispergierte Fraktion steigt infolge des unterschiedlichen spezifischen Ge-

->-, "vie! let; in dem Turm auf und wird bei ihrem Aufsteigen in dem kühleren Wasser zu Erstarren gebracht In den oberen Teil des Turms wird eine Fraktion mit einem niedrigen Stockpunkt eingeleitet, die ein aus einem Kohlenwasserstoff bestehenden Dispergiermittel dar-

wi stellt und in dem oberen Teil der. Turms mit dem Wasser eine Phasengrenzfläche bildet. Die erstarrten Teilchen treten durch diese Phasengrenzfläche und werden in der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt aufgeschlämmt. Ein Teil der Aufschlämmung wird von dem Turm abgezo-

t>-, gen und bei einer Temperatur transportiert, die unter der Auflösungstemneratur der erstarrten Teilchen liegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders

vorteilhaft auf Kohlenwasserstoffgemische anwendbar.

deren Stockpunkt oberhalb der jahreszeitlich bedingten Durchschnittstemperatur des Transportsystems liegt. Beispiele für derartige Kohlenwasserstoffgemische sind Rohöl, Schieferöl, Teersandöl, Heizöl, Gasöl und deren Gemische. Besonders zweckmäßig ist die Anwendung bei wachshaltigen Rohölen. Insbesondere gehören dazu jene Rohöle, deren Stockpunkt über der niedrigsten Temperatur des Transportsystems liegt. Zu den besonders geeigneten Rohölen gehören jene mit Stockpunkten von — 17,8 bis 65,6° C.

Das Kohlenwasserstoffgemisch wird zunächst in mindestens zwei Fraktionen, und zwar eine Kopffraktion und eine Bodenfraktion fraktioniert. Dabei sind bei einer gegebenen Temperatur die Dichte für die Kopffraktion geringer und die Viskosität niedriger als für die Bodenfraktion. Die Bodenfraktion kann 20-70Gew.-%, insbesondere 3O-6OGew.-% des ursprünglichen Kohlenwasserstoffgemisches betragen.

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geeigneten Druck- und Temperaturverhältnissen durchführen, beispielsweise durch Destillation, Lösungsmittelextraktion, Fraktionieren mit einem Diaphragma oder Kristallisation.

Der Stockpunkt der Fraktion mit dem niedrigen Stockpunkt soll mindestens 0,58⁰C, vorzugsweise mindestens 2,78°C unter der niedrigsten Temperatur des Transportsystems liegen.

Die Fraktion mit dem hohen Stockpunkt soll in dem Turm in der wäßrigen Phase so stark dispergiert werden, daß die erhaltenen erstarrten Teilchen einen Durchmesser von 0,05 — 20 mm. vorzugsweise von 0,1 — 5 mm und insbesondere von 0,5 — 3 mm, haben. Die Teilchen sind vorzugsweise kugelförmig.

Bevor die Fraktion mit dem hohen Stockpunkt zum Erstarren gebracht wird, muß sie sich im flüssigen Zustand befinden. Man kann die Fraktion mit dem hohen Stockpunkt im flüssigen Zustand am Boden des Turms einleiten. In diesem Fall kommt die Fraktion in dem Turm vorzugsweise sofort mit turbulent strömendem Wasser in Berührung, um das Dispergieren zu unterstützen. Man kann dem Wasser außerhalb und/oder innerhalb des Turms eine Turbulenz erteilen, z. B. mittels Schnellrührer oder durch akustische Schwingungen. Jedenfalls soll die Fraktion mit hohem Stockpunkt so stark dispergiert werden, daß erstarrte Teilchen von der gewünschten Größe und Form erhalten werden.

Zum Einleiten der Fraktion mit dem hohen Stockpunkt in den Turm kann man die Fraktion durch eine oder mehrere Düsen am Boden des Turms pumpen. Dabei können ö'ie Düsen rotieren und Lochplatten aufweisen.

Sobald die Fraktion mit hohem Stockpunkt dispergiert wird, weist sie vorzugsweise eine Temperatur auf, die 0^6 — 55,6" C, insbesondere 5,6 — 27,8° C, über der Erstarrungstemperatur dieser Fraktion liegt

Das in den Turm eintretende Wasser weist annähernd Normaltemperatur auf, vorzugsweise eine Temperatur, die 5,6 — 27,8° C unter der Erstarrungstemperatur der Fraktion mit dem hohen Stockpunkt liegt. Wenn man die Fraktion mit hohem Stockpunkt mit heißem Wasser vereinigt ehe sie mit dem Wasser in dem Turm in Berührung gebracht wird, liegt die Temperatur des Gemisches vorzugsweise mindestens 2,78° C und insbesondere mindestens 16,7° C über der Erstarrungstemperatur der dispergierten Fraktion mit hohem Slockpunkt Wenn dagegen die Fraktion mit hohem Stockpunkt vor ihrem Eintritt in den Turm nicht mit heißem Wasser vermischt wird, hat das den Turm verlassende Wasser vorzugsweise annähernd dieselbe Temperatur wie die in den Turm eintretende Fraktion mit hohem Stockpunkt. Dadurch wird das Dispergieren der Fraktion erleichtert Natürlich kann zwischen dem in den Turm eintretenden Wasser und dem aus dem Turm austretenden Wasser ein großer Temperaturunterschied vorliegen. Bei Verwendung großer Wassermengen kann die Temperatur des austretenden Wassers jedoch auch relativ nahe

to bei Normaltemperatur liegen. Vorzugsweise ist der Temperaturunterschied groß und insbesondere das Temperaturgefälle klein.

Um feste Teilchen zu bilden, befindet sich das eintretende Wasser vorzugsweise etwa bei Normaltem-

i^ri peratur und die Temperatur des austretenden Wassers entspricht etwa der Temperatur der eintretenden, noch nicht erstarrten Fraktion mit hohem Stockpunkt.

Wenn heißes Wasser der Fraktion mit hohem

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eintritt, liegt die Temperatur des Gemisches vorzugsweise 5,6°C, insbesondere 16,7°C, über der Temperatur bei der die disperse Fraktion zu Erstarren gebracht wird. Bei einem Rohöl mit einem Stockpunkt von 37,8 — 48,9°C kann die Gemischtemperatur z.B. im Bereich von 43,3 — 100° C, vorzugsweise im Bereich vor 54,5 —71,1⁰C, liegen. Das Gemisch strömt vorzugsweise mit einer solchen Turbulenz, daß die Fraktion mit dem hohen "tockpunkt unter Bildung von Teilchen mil einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,05 - 20 mm dispergiert wird. Diese Turbulenz kann mil Reynoldschen Zahlen von 3000-1000 000 erzieh werden.

Vor dem Erstarren der Fraktion mit dem hoher Stockpunkt kann dieser ein oberflächenaktives Mitte zugesetzt werden. Dieses kann der Fraktion z. B. voi oder bei ihrem Eintritt in den Turm beigemischt werden Das oberflächenaktive Mittel kann der Fraktion in einer Menge von 0,001 — 20Vol.-%, vorzugsweise 0,01 — 10Vol.-% und insbesondere 0,1 — 1 VoI.-%. beige mischt werden. Die Affinität des oberflächenaktiver Mittels für öl soll so stark sein, daß es das Produkt löslich machen kann oder sich so verhält, als ob es mii dem Produkt mischbar sei. Beispiele von geeigneter oberflächenaktiven Mitteln sind Fettsäuren mit 10 — 2C Kohlenstoffatomen, insbesondere deren einwertig« Kationen enthaltende Salze. Ein brauchbares oberflä chenaktives Mittel ist z. B. Sorbitanmonolaurat. Vor zugsweise ist das oberflächenaktive Mitte! ein Erdölsul fonat, das insbesondere ein einwertiges Kation, ζ. Β Na⁺, enthält und das zweckmäßig ein durchschnittliche: Äquivalentgewicht von 200—600, vorzugsweir. vor 250-500 und insbesondere 350-420, besitzt.

Infolge des Dichteunterschiedes zwischen der erstar renden oder der erstarrten Fraktion und dem Wasser in Turm steigt die erstarrte Fraktion in den oberen Teil de: Turms auf. In dem oberen Teil des Turms bildet sich ein« Phasengrenzfläche zwischen der in den oberen Teil de: Turms eingeleiteten Fraktion mit dem niedriger Stockpunkt und dem in dem Turm befindlichen Wasser Theoretisch treten alle erstarrten Teilchen durch di< Phasengrenzfläche und bilden mit der Fraktion mit den niedrigen Stockpunkt eine Aufschlämmung. Dabei win an der Oberfläche der erstarrten Teilchen etwi anhaftendes Wasser verdrängt

Die aus der erstarrten Fraktion und der Fraktio η mi niedrigem Stockpunkt bestehende Aufschlämmung wir« auf einem Niveau abgezogen, das oberhalb de Phasengrenzfläche zwischen der Fraktion mit niedri

gem Stockpunkt und dem im Turm befindlichen Wasser liegt, damit kein Wasser in die Aufschlämmung gelangt. Kleinere Wassermengen von z. B. 0,1 — 5 Vol.-% in der Aufschlämmung sind jedoch unschädlich.

Vor, während oder nach dem Aufschlämmen kann der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt ein flüssiges Verdünnungsmittel beigemischt werden, z. B. einfach destilliertes Benzin. Im Rahmen der Erfindung kann man jvdes Verdünnungsmittel verwenden, das mit der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt mischbar ist und dessen Stockpunk vorzugsweise über der niedrigsten Temperatur des Transportsystems liegt.

Beim F.intritt in den Turm hat die Fraktion mit niedrigem Stockpunkt vorzugsweise eine Temperatur, die zweckmäßig mindestens 2,78°C, vorzugsweise mindestens 16,7°C und insbesondere mindestens 38,9°C. unter der Auflösungstemperatur der erstarrten Fraktion mit hohem Stockpunkt liegt. Dabei wird als die Auflösungstemperatur jene Temperatur bezeichnet, bei tier sich ini wcbfiiilicheii aiie eisiai ι ien Teilcnen πι üci Fraktion mit niedrigem Stockpunkt in Lösung befinden.

Beim Transport des Kohlenwasserstoffgemisches liegt die niedrigste Temperatur der Aufschlämmung vorzugsweise nicht über der Auflösungstemperatur der erstarrten Fraktion. Mindestens in der ersten Hälfte der Rohrleitung soll die Temperatur der Aufschlämmung nicht über der Auflösungstemperatur der erstarrten Fraktion liegen. Wenn sich die Aufschlämmung bei ihrem Transport erwärmt, ist dies jedoch nicht schädlich, wenn die Temperatur dabei nur geringfügig ansteigt. Ein Temperaturwechsel z. B. zwischen 16,7°C übe; und unter der Auflösungstemperatur der erstarrten Fraktion kann jedoch zu Nachteilen führen. Durch am Ende der Leitung auftretende Temperaturwechsel wird die Pumpfähigkeit der Aufschlämmung natürlich nicht wesentlich beeinträchtigt.

Nach dem Erstarren können die Teilchen mit einem Feststoff überzogen werden, um so ein Agglomerieren der Teilchen zu verhindern und einen Transport der Aufschlämmung bei höheren Temperaturen zu ermöglichen. Beispiele für geeignete Feststoffe sind in der US-PS 34 68 986 angegeben. Zu den brauchbaren festen Überzugmaterialien gehören anorganische und organische Salze der Metalle der Gruppen II, III. IVa, V, \ I. VII und VIII des Periodischen Systems, ferner Kunstharze, wie Celluloseacetat, Polystyrol, Polyäthylen oder Polyvinylacetat sowie andere Substanzen, wie Ton (z. B. Bentonit), Kaolin, Bleicherde und andere Aluminiumsilikate oder Kalkstein. Ein bevorzugtes Überzugsmaterial ist Calciumcarbonat.

Der pH-Wert des Wassers kann so gewählt werden, daß die Sorption des Feststoffes auf dem erstarrten Teilchen unterstützt wird. Man kann den Überzug dadurch auftragen, daß das erstarrte Teilchen mit einem wäßrigen oder wasserfreien Sprühnebel oder einem Bad in Berührung gebracht wird. Wenn ein Wasserbad verwendet wird, kann der Feststoff in einer Konzentration von 10 —200 000 ppm, vorzugsweise von 100 — 100 000 ppm, vorhanden sein. Zweckmäßig wird auf den erstarrten Teilchen der Feststoff bis zur Bildung einer monomolekularen Schicht aufgetragen. Die Konzentration der erstarrten Fraktion in der Aufschlämmung beträgt zweckmäßig 0—80Gew.-%, vorzugsweise 5 — 55 Gew.-% und insbesondere 10 — 50 Gew.-%. Während des Aufschlämmens liegt die Temperatur der Kopf fraktion vorzugsweise zwischen 16,7° C unter und 16,7" C, insbesondere zwischen 83 unter und 83° C über der jahreszeitlich bedingten niedrigsten Temperatur des Transportsystems. Vorzugsweise liegt die Temperatur der Fraktion mit dem niedrigen Stockpunkt beim Aufschlämmen mindestens I6.7°C, insbesondere mindestens 38,9°C, unter der Auflösungstemperatur der erstarrten Fraktion mit hohem Stockpunkt.

Man kann die Aufschlämmung in Tankwagen, Tankanhängern, Tankkähnen oder Tankern, vorzugsweise jedoch in einer Leitung, z. B. einer Rohrleitung, transportieren. Der Leitung bzw. dem Leitungssystem sind Tankbatterien, d. h. Anordnungen von Aufnahmetanks zugeordnet.

Man kann die Aufschlämmung in der Leitung unter Bedingungen transportieren, bei denen eine laminare Strömung, eine turbulente Strömung oder zwischen

is diesen beiden Strömungszuständen liegende Übergangsströmungsbedingungen, z. B. mit einer Reynoldschen Zahl zwischen 2000 und 4000, vorliegen. Turbulente Strömungsbedingungen kann man dann anwenden, wenn die erstarrten Teilcher gleichmäßig

/(J VCriCiit lmCiuCm SOiiCm.

Die Aufschlämmung wird vorzugsweise in einer Leitung transportiert, deren höchste Temperatur in mehr als der ersten Hälfte ihrer Länge unter der Auflösungstemperatur der erstarrten Fraktion liegt. Die höchste Temperatur der Leitung liegt vorzugsweise um mindestens 0,56⁰C und insbesondere um mindestens 2,78°C unter der Temperatur der Aufschlämmung. Ferner liegt die Durchschnittstemperatur der Leitung nicht unter dem Stockpunkt der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt, vorzugsweise um mindestens 0,56° C und insbesondere um mindestens 2,78°C unter diesem Stockpunkt.

Um das Pumpen der Aufschlämmung zu erleichtern, kann man der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt ein

y, mit ihr mischbares Gas beimischen, das mit der erstarrten Fraktion vorzugsweise nicht mischbar ist. Beispiele derartiger Gase sind CO2, Kohlenwasserstoffe mit weniger als 3 Kohlenstoffatomen, N2 oder Rauchgas. Man kann das Gas in die Aufschlämmung unter solchen Bedingungen Einleiten, daß das Gas in höheren Konzentrationen vorhanden ist, als unter Normalbedingungen. Vorzugsweise wird die Aufschlämmung unter einem Überdruck mit CO2 gesättigt.

Um das Aufschlämmen der z. B. aus Polymerisaten von hohem Molekulargewicht bestehenden erstarrten Fraktion zu erleichtern, kann man der Aufschlämmung geeignete chemische Mittel zusetzen. Man kann der Aufschlämmung auch durch Beimischen von der Viskosität, den Stockpunkt und den Strömungswiderstand herabsetzenden Mitteln geeignete Eigenschaften vermitteln.

Bei s pi el 1

Eine 189 cm lange Glaskolonne mit einem Innendurchmesser von 51 mm wird mit den Einrichtungen versehen, die zum Einleiten der nachstehend angegebenen Strömungsmittel erforderlich sind. Ein Rohöl mit einem Stockpunkt von 47,2° C wird derart destilliert, daß eine Kopffraktion (Fraktion mit niedrigem Stockpunkt) in einer Menge von 42% und eine Bodenfraktion (Fraktion mit hohem Stockpunkt) in einer Menge von 58% erhalten wird, 2000 cm Vh der auf 71, Γ C befindlichen Bodenfraktion werden mit 16 000cmVh von 71,1°C vereinigt. Der vereinigte Strom wird durch ein Rohr mit einem Innendurchmesser von 1,6 mm am Boden der Kolonne eingeleitet. 20,3 cm unterhalb des oberen Endes der Kolonne wird Wasser mit 21,1°C eingeleitet. 13 000 cmVh Wasser mit 54,4° C werden am

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Boden der Kolonne abgezogen. Die Bodenfraktion wird in den unteren Teil der Kolonne dispergiert. Dabei bilden sich erstarrte Teilchen mit einem Durchmesser von 0,5 — 2 mm. Das Wasser fließt in der Kolonne mit einer derartigen Geschwindigkeit, daß eine laminare Strömung erhalten wird. Die auf 21,1⁰C befindliche Kopffraktion wird in einer Menge von 145O⁰CmVh in die Kolonne an deren oberem Ende eingeleitet. Zwischen der Kopffraktion und dem in der Kolonne befindlichen Wasser bildete sich eine Phasengrenzfläche. An einer oberhalb der Phasengrenzfläche liegenden Stelle wird von der Kolonne eine Aufschlämmung abgezogen, die zu 58% aus den erstarrten kugeligen Teilchen besteht. Diese Aufschlämmung wird dann durch eine 8,53 mm lange Rohrleitung mit einem Innendurchmesser von 12.7 mm transportiert.

Beispiel 2 Fin Rohöl mit pinf»m ^Ir^L· niinL·) \/r\rt *\7 9°Γ~" ti/irrl

23,9"C wird im Abstand von 25,4 cm unterhalb des oberen Endes der Kolonne eingeleitet. Vom Boden der Kolonne werden 13 000cmVh Wasser mit 54.4°C abgezogen. Das in der Kolonne befindliche Wasser hat eine Geschwindigkeit von 0,2 cm/sec. Die in die Kolonne eingeleitete Bodenfraktion wird bei einer Temperatur von 48,9°C zum Erstarren gebracht. Die auf 21,TC befindliche Kopffraktion wird in einer Menge von 2300 cmVh zusammen mit 900cmVh Benzin mit 2!,2°C am oberen Ende der Kolonne eingeleitet. 20,3 cm unter dem oberen Ende der Kolonne bildet sich in dieser eine Phasengrenzfläche zwischen der von der Kopffraktion und dem Benzin gebildeten Phase und dem in der Kolonne befindlichen Wasser. 50.8 mm oberhalb der in der Kolonne befindlichen Pha> "lerenzfläche werden 6400 cm Vh einer Aufschlämmung abgezogen, die /:: 50% aus der erstarrten Fraktion mit hohem Stockpunkt und mit einem Teilchendurchmesser von 0,5 — 2 mm

unter Normaldruck derart destilliert, daß eine Kopffraktion in einer Menge von 42 Vol% und eine Bodenfraktion von 58 Vol.% erhalten wird. Die Bodenfraktion wird auf 82,2°C erhitzt und in einer Menge von 3200 cmVh mit 6300 cm Vh Wasser mit einer Temperatur von 87,8 C vermischt. Der vereinigte Strom fließt turbulent. Die wäßrige Bodenfraktion wird durch cm Rohr mit einem Innendurchmesser von 2,1 mm am Boden einer Kolonne, die der im Beispiel 1 beschriebenen gleicht, in diese Kolonne eingeleitet. Wasser mit Die Aufschlämmung wird mittels einer Kreiselpumpe in einer geschlossenen Schleife umgewälzt, die von einem 8.53 cm langen Rohr mit einem Innendurchmesser von 12,7 mm gebildet wird. Die Temperatur der Aufschlämmung in dem Rohr beträgt 21,1 C. Nachdem die Aufschlämmung ISOmal in der Schleife umgewäl/t worden ist, wird die Aufschlämmung untersucht und festgestellt, daß die Teilchen unversehrt sind und auch nicht zu einem kleinen Teil in Lösung gegangen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Transportieren eines Kohlenwasserstoffgemisches in Form einer Aufschläm- "> mung, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlewasserstoffgemisch in mindestens eine Fraktion mit einem relativ niedrigen Stockpunkt und eine Fraktion mit einem relativ hohen Stockpunkt fraktioniert wird, die Fraktion mit dem relativ hohen ι η Stockpunkt am Boden eines Turms in diesen eingeleitet wird, während in dem Turm ein Wasserstrom kontinuierlich im Gegenstrom zu der eingeleiteten Fraktion mit dem relativ hohen Stockpunkt fließt, wobei das Wasser in den oberen π Teil des Turms bei einer Temperatur eingeleitet wird, die mindestens 2,78⁰C unter der Erstarrungstemperatur der Fraktion mit relativ hohem Stockpunkt liegt, der Fraktion mit dem relativ hohen Stockpunkt eine so starke Turbulenz vermittelt wird, >n daß die Fraktion mit hohem Stockpunkt in die in dem Turm befindliche wäßrige Phase dispergiert wird, worauf die dispergierten Teilchen so lange mit dem Wasser in Berührung gehalten werden, bis die Fraktion erstarrt, man die so gebildeten erstarrten r> Teilchen in dem Turm aufsteigen und durch eine Phasengrenzfläche treten läßt, die in dem Turm zwischen der in den oberen Teil des Turms eingeleiteten Fraktion mit dem relativ niedrigen Stockpunkt und dem in dem Turm befindlichen in Wasser gebildet wird und die gebildete Aufschlämmung, die aus den erstarrten Teilchen und der Fraktion mit niedrigem Stockpunkt besteht, in der Nähe der Phasengrenzfläche abgezogen und dann bei einer Temperatur transportiert wird, die unter :·*> der Auflösungstemperatur der rstarrten Teilchen in der Fraktion mit dem niedrigen Stockpunkt liegt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschlämmen bei einer Temperatur erfolgt, die mindestens 2,78° C unter der 4» Auflösungstemperatur der erstarrten Fraktion mit dem relativ niedrigen Stockpunkt liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fraktion mit relativ hohem Stockpunkt bei einer Temperatur zum Erstarren gebracht wird, die mindestens 2,78° C unter ihrem Stockpunkt liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erstarrte Fraktion zu festen Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchen- v> durchmesser von 0,05 — 20 mm, vorzugsweise 0,1 — 5 mm zerkleinert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmenge des Wassers in dem Turm so geregelt wird, daß das den Turm v> verlassende Wasser etwa dieselbe Temperatur aufweist, wie die in den Turm eintretende Fraktion mit dem relativ hohen Stockpunkt.

6. Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß in den Turm Wasser eintritt, das ein f>o oder mehrere Salze eines oder mehrere Metalle der Gruppen II, III, IVa, V, VI, VII und VIII des Periodischen Systems, vorzugsweise Calciumcarbonat, in einer Menge von 10-200 000 ppm enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- h> zeichnet, daß der Fraktion mit relativ hohem Stockpunkt vor dem Erstarren ein oleophiles oberflächenaktives Mittel in einer Menge von 0,001 - 20 Vo|,-% der Fraktion mit hohem Stockpunkt beigemischt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlämmung vor ihrem Transport oder während desselben ein Gas beigemischt wird, das mit der Fraktion mit dem relativ niedrigen Stockpunkt mischbar ist