DE2434703A1 - Verfahren und vorrichtung zur destillation von rohoel - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur destillation von rohoelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur destillativen Trennung von Rohöl in zwei scharfbegrenzte
Fraktionen, indem es kontinuierlich durch ein enges Leitungssystem geführt wird. Die Wärmezufuhr zum Rohöl geschieht an
dieser engen Stelle, wodurch die eine Rohölfraktion verdampft, so daß man nach dieser Stelle ein Gemisch von dampfförmiger
Fraktion und flüssiger Fraktion erhält. Die Geschwindigkeit mit der das Rohöl in diese Engstelle geführt wird, der Querschnitt dieser Engstelle und das Wärmeangebot an dieser Engstelle
beeinflussen die Verdampfungsgeschwindigkeit,die Strömungsgeschwindigkeit
des Phasengemisches durch die Engstelle und den innigen Kontakt der beiden Phasen. Hinter dieser Engstelle
kann sich die Dampfphase sehr schnell und vollständig von der flüssigen Phase trennen.
Grundsätzlich eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für die
destillative Aufarbeitung von Kohlenwasserstoffgemischen in Plattenverdampfern.
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Erdöl in nichtraffiniertem Zustand wird als Rohöl bezeichnet. Um daraus handelsfähige Produkte zu erlangen, wird es
in verschiedene Kohlenwasserstoff-Fraktionen fraktioniert destilliert. Die Fraktionen können gekennzeichnet v/erden
durch die Anzahl der Kohlenstof fatoine in inten Molekülen
dißDichte der Fraktion und deren
Siedepunkt. Im allgemeinen werden folgende Klassen unterschieden: a) direkt destillierte Benzine mit Siedeende etwa
2000C; b) Mitteldestillate einschließlich Kerosin, Heizöl und
Dieselöl mit einem Siedebereich von etwa 170 bis 3450C;
c) Schmieröle und Gasöle einschließlich Wachs, Schmierölen und Ausgangsprodukte für die katalytisch^ Krackung zur Gewinnung
von Benzin mit einem Siedebereich von etwa 345 bis 535 0; d) Rückstandsöle einschließlich der Asphalte mit
Siedepunkten über 5350C.
Üblicherweise
wird das Rohöl entsalzt und entwässert,wenn nötig ,und
gelangt dann in den Vorwärmer um es auf eine Temperatur von etwa 315 bis 3450C zu bringen. Bei diesen Temperaturen verflüchtigen
sich alle Benzinfraktionen und'Mitteldestillate. Das Gemisch von flüssiger und dampfförmiger Phase gelangt
dann in die Fraktioniertürme als 1. Stufe für die Raffination
von Rohöl.
Die Destillationskolonne arbeitet im allgemeinen auf einer Gegenstromtrennung von flüssiger und dampfförmiger Phase. Dieses
Phasengemisch wird der Destillationskolonne etwa im unteren Drittel zugeführt. In der Kolonne findet die Trennung
von Dampf und Flüssigkeit statt. Die Wärmezufuhr erfolgt von unten,um zu gewährleisten, daß die flüssige Phase eventuell
mitkondensierte Dampfphase wieder austreibt. Die Temperatur innerhalb der Kolonne nimmt von unten nach oben hin ab, so
daß nur Stoffe mit relativ niederen Siedepunkten den Kolonnenkopf erreichen. Eine Reihe von perforierten Böden erstreckt
sich sowohl über als auch unter der Einspeisung de3 aufzutrennenden Phasengemisches. Durch kontinuierliche Strömung
der flüssigen Phase über die Kolonnenböden· müssen die auf-
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steigenden Dämpfe auf federn Kolonnenboden durch, die flüssige
Phase dringen.
Die Kombination der abnehmenden Temperatur und des innigen Kontakts mit Flüssigkeitsschichten in zunehmend höheren
Niveaus der Kolonne bewirkt, daß die Dämpfe, die aus den Böden verschiedener Niveaus von der Flüssigkeit mitgenommen
werden, in umgekehrtem Verhältnis stehen zu den Siedepunkten der einzelnen Fraktionen, aus denen die Dämpfe gewonnen
werden. Von der Seite der Destillierkolonne in entsprechender 'Höhe werden die verschiedenen verdampften Fraktionen, die von
der flüssigen Phase über die Böden mitgenommen worden sind, abgezogen. So kann man von den Böden einen Teil der Flüssigkeit
abziehen, abkühlen und dann in entsprechende andere Stufen der Destillation rückführen. Eine solche Rückführung
von flüssiger Fraktion bezeichnet man häufig als Kaltrücklauf .
Die mit Flüssigkeit bedeckten Böden verhindern weitgehend
eine Verunreinigung der Fraktionen mit relativ tiefen Siedepunkten durch relativ hochsiedende Stoffe aus dem Rohöl. Das
Umgekehrte ist nicht der Fall, da in jedem Kolonnenniveau etwas Dampf, der in ein höheres Niveau aufsteigen konnte, von
der abwärtsfließenden Flüssigkeit wieder mitgenommen wird. Demzufolge muß jede rohgetrennte Erdölfraktion weiterverarbeitet
werden, nicht nur um weitere Fraktionen daraus zu bekommen, sondern auch um eine vollständige Entfernung der verunreinigenden
Fraktionen mit niederen Siedepunkten auszuschließen.
Die in einer solchen fraktionierten Destillation erhaltenen Produkte können als Verunreinigungen niedersiedende Stoffe
aufweisen, die entfernt werden, indem die Fraktionen abgestreift werden ,zum Beispiel mit Wasserdampf. Das Abstreifen
kann als eigene Verfahrensstufe durchgeführt werden oder es ist Bestandteil einer v/eiteren oder genaueren Destillation
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oder Fraktionierung. Bei einer Feinfraktionierung wird eine heiße Fraktion aus der Grobdestillation in eine weitere
Destillierkolonne eingeführt,in der alle Kopfprodukte als
eine einzige Fraktion von den höher siedenden flüssigen Phasen oder Bodenprodukten getrennt werden. Bei einer Feinfraktionierung
kann man Dampf zum Abstreifen einführen an einer Stelle unterhalb der Einspeisung des aufzuarbeitenden
Materials. Man kann aber auch einen Teil des Rückstands aus der Kolonne austragen, in einem Kessel wieder aufheizen und
dann neuerlich unten in die Kolonne mit Abstreifdampf einführen.
Obwohl grundsätzlich Wärme allein genügt für eine vollständige Fraktionierung von Rohöl in die entsprechenden Fraktionen,
so führen doch übermäßig hohe Temperaturen, zum Beispiel über 40O0C zu einem Kracken der höhersiedenden Fraktionen
in niedersiedende mit geringerem Molekulargewichtj anstelle daß es zu einem Verdampfen kommt. Um ein Kracken beispielsweise
zu vermeiden, wenn u.a. auch eine Asphaltfraktion angestrebt wird, so kann es notwendig sein,im Vakuum zu
fraktionieren. Durch Anlegen eines Teilvakuums an die Kolonne v/erden die Siedepunkte der verschiedenen Fraktionen des Rohöls
herabgesetzt und die Temperatur in der Kolonne kann unter der kritischen Kracktemperatur gehalten werden, wobei
doch gewährleistet ist, daß einige relativ hochsiedende Fraktionen verdampfen und sich von der flüssigen Phase abtrennen
lassen. Zur weiteren Herabsetzung der Siedepunkte verschiedener Fraktionen durch Verringerung des Partialdrucks
kann man der Vakuumdestillation noch Dampf zuführen. Da ein Teil des Unterdrucks innerhalb der Destillationskolonne
durch Dampf erreicht wird, ist der wirksame Druck der aufzuarbeitenden Masse geringer als der Gesamtdruck in der Kolonne.
Wird bei der Destillation Dampf zugesetzt, ist zwar für die gleiche Leistung eine größere Kolonne erforderlich.
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Zur Zeit ist die vom Rohöl am meisten geschätzte Fraktion das Benzin, welches in bestimmten Rohölen nur in begrenzten
Mengenanteilen vorliegt. Zusätzliches Benzin erhält man auch aus Rohöl durch Kracken höhermolekularer, höhersiedender
Fraktionen. Obwohl es möglich ist, ein reduziertes Rohöl - das heißt ein Rohöl aus dem bereits einige niedersiedende Fraktionen
entfernt wurden - nur durch Erhitzen zu kracken, ist doch wirksamer und wirtschaftlicher, die Fraktionen mit den höchsten
Siedepunkten, wie die Asphalte(vor dem Kracken von dem reduzierten
Rohöl zu entfernen. Eine derartige Trennung oder Fraktionierung von verschiedenen relativ hochsiedenden Fraktioner
geschieht im allgemeinen durch ein Schnellverdampfen im Vakuum (vacuum flash process).
Bei einem Vakuum-flash-verfahren wird zuerst der Rückstand
oder ein reduziertes Rohöl aus einer Rohdestillation (topping operation) erhitzt und dann zur Schnellverdampfung in einen
entsprechenden Turm gebracht, in dem extrem geringer Druck herrscht. Die Temperatur des Aufgabeguts und der Druck in der
Schnellverdampferkolonne stehen eher in einer solchen Beziehung, daß bei Einführung des Produkts in diese Kolonne die
tatsächlichen Siedepunkte der jeweiligen Erdölfraktionen unter die Temperatur der eingespeisten Masse absinken und die zum
Kracken oder auf andere Aufarbeitung vorgesehenen Fraktionen verdampfen. Die höhersiedenden Fraktionen verbleiben flüssig
und werden unten abgezogen. Es ist darauf zu achten, daß ein Verdampfen des Aufgabegutes in dem Heizofen zu vermeiden ist,
da das reduzierte Rohöl eine relativ hohe Viskosität besitzt und eine weitere Konzentrierung die Folge von Rückstandsbildungen
auf den Heizflächen ist, wodurch die Betriebskosten erhöht und die leistung verringert werden.
Nach obigem Verfahren gelingt die Abtrennung relativ hochsiedender
Fraktionen aus einem Rohöl, jedoch sind diese Verfahren ziemlich aufwendig. Abgesehen von der Erstinvestition
für die Rohdestillation bei Atmosphärendruck, sind die
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gröi3ten Kosten doch, das Aufheizen der zu verarbeitenden Produkte.
Wird in der Destillation Abstreifdampf angewandt, wird
die leistung verbessert, zusätzliche Aufheizkosten sind für den Dampf erforderlich sowie für die Abtrennung von Wasserdampf
aus den in der Kolonne hergestellten verschiedenen Fraktionen. Wird ein Teilvakuum bei der Destillation angewandt,
so sind weitere Anlagen für die Aufrechterhaltung des Teilvakuums erforderlich. Arbeitet man mit einer Schnellverdampfeinheit,
so sind die Anfangskosten etwa doppelt so hoch, da die Anlagekosten für solche Vorrichtungen größer sind als bei
üblichen Destillationskolonnen. Bei den Vakuumaggregaten handelt es sich um übliche Dampfejektoren, die auf der Entfernung
von Gasen mit Hilfe von Dampfstrahlen hoher Geschwindigkeit arbeiten. Für den Betrieb von Fraktionieranlagen mit
Vakuumkammern benötigt man weitere Heizeinrichtungen für den hierfür benötigten Dampf.
Obwohl obige Überlegungen an der Fraktionierung von Rohöl angestellt worden sind, kann man an dessen Stelle auch andere
Erdölprodukte setzen und kommt zu den gleichen Problemen.
Rekonstituiertes Rohöl enthält im allgemeinen Asphalt oder andere sehr dichte hochsiedende Erdölfraktionen, verschnitten
mit leichteren niedersiedenden Fraktionen, um auf diese Weise zu einem pumpfähigen oder in anderer Weise transportablen
Material zu gelangen. Rekonstituierte Rohöle liegen im allgemeinen dort vor, wo Rohöl aus der Sonde in unmittelbarer
Nachbarschaft zu der Förderstelle raffiniert wird..Da viele
Ölvorkommen in Gegenden liegen, wo verschiedene raffinierte Erdölfraktionen verbraucht werden, müssen Fraktionen häufig
an ihre beabsichtigten Bestimmungsorte verschifft oder über Pipelines gefördert werden. Wenn es sich bei der zu transportierenden
Fraktion um eine solche mit hoher Viskosität wie Asphalt handelt, so stellt dieser Transport ein schwieriges
Problem dar. Asphaltfraktionen kann man in Spezialbehältern transportieren oder in dauernd erwärmten Zustand,um
sie in ausreichend geringer Viskosität zu halten. Es ist
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jedoch, von wirtschaftlichem Standpunkt aus günstiger, diese
Fraktion mit einer anderen Fraktion zu verdünnen, vorzugsweise einem Handelsprodukt des gleichen Bestimmungsgebietes.
Ist dann das rekonstituierte Rohöl am Bestimmungsort angelangt, so wird es auf die Asphaltfraktion und die ursprüngliche
verdünnende Fraktion ohne wesentlichen Kosten aufgearbeitet.
Die bisherigen Versuche zum Transport von Asphaltfraktionen .in Form von rekonstituierten Rohölen haben bisher nicht zufriedengestellt,
da diese rekonstituierten Rohöle sich nicht auftrennen ließen in die Asphaltfraktion und die verdünnende
Fraktion. So stellt beispielsweise ein großer Lieferant in Kalifornien ein rekonstituiertes Rohöl aus einem Asphalt mit
einer Penetration 85-100 und einer Petroleumfraktion mit einer Dichte von etwa 0,8343 g/cnr, einem Siedebeginn von 2040C,
50 °/o Destillat 2660C und Siedeende 3210C. Dieses rekonstituierte
Rohöl wurde versandt und dann raffiniert. Die Anlage daiür bestand im wesentlichen aus einem Rohryerdampfer und einer
Vakuumkolonne. Man erhielt zwar einen Asphalt der geforderten Eigenschaften, jedoch wies das Kopfmaterial- noch eine zu
große Menge an hochmolekularen Fraktionen auf, um es als Heizöl zu verkaufen (stove oil). Ein geringer Anteil von Kopfprodukt
wurde nur für das Zumischen zu anderen Erdölprodukten verkauft. Das Kopfprodukt wurde an die Raffinierte zurückgeschickt
und diente dort gegebenenfalls zum Verschnitt von Asphalt. Grundsätzlich läßt sich natürlich eine Fraktionierkolonne für rekonstituiertes Rohöl anwenden, jedoch ist der
Aufwand bei geringem Anteil (d.h. etwa 25 $>) Verdünnungsmittel
nicht gerechtfertigt.
Die Abfallöle enthalten minderwertige Erdölderivate verschiedenster
Herkunft. Das Abfallöl kann aus Rückständen einer Raffination zur direkten Herstellung von Benzinfraktionen
und Krackprodukten "bestehen, wie man sie für Schmiermittel
in der Autoindustrie und dergleichen anwendet. Es kann auch
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ein gewisser Wassergehalt emulgiert sein. Bei dem Abfallöl
kann es sich, aber auch um Wasser-Erdöl-Emulsionen handeln
wie Schiffs-, Diesel- und/oder Bunkeröl verunreinigt mit Kondenswasser. Solche verunreinigte Brennstoffe wurden früher
einfach abgelassen, jedoch ist dies auf hoher See jetzt nicht mehr möglich. Ölemulsionen bilden sich auch im Tankerballast,
bei der thermischen Förderung von schweren Rohölen und beim Transport durch Pipelines, wo zur Erleichterung
dieses Transports absichtlich eine Emulsion gebildet wird.
Den Verarbeitern von Abfallöl wird ungefähr 2 Cent/Faß für die Abnahme dieses Öls gezahlt. Das Abfallöl wird zuerst mit
Chemikalien behandelt, um die Wasser-in-Öl-Emulsion zu brechen,
und dann auf die verschiedenen Fraktionen aufgearbeitet. Die in geringen Mengen anfallenden Fraktionen,wie Benzine, werden
oft abgebrannt, da sich die in großen Mengen anfallenden Fraktionen wieder als Schmieröle und/oder Verschnittmittel
für Asphalt und dergleichen verkaufen lassen. Die Einstandspreise für solche Handelsprodukte liegen einschließlich der
Übernahmekosten für das Abfallöl zwischen etwa O und 10 Cent/Faß
Der Verkaufspreis dieser Produkte liegt in der Größenordnung von etwa 15 Gent/Faß.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur wirksamen und wirtschaftlichen Trennung eines Erdölproduktes, insbesondere
eines solchen mit einem hohen Anteil an relativ hochsiedenden Fraktionen,in zwei bestimmte scharfe Fraktionen. Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren strömt das Erdöl auf seinem Weg durch eine Engstelle mit einem relativ geringen'Querschnitt,
welcher sich in Querrichtung zu dem Strömungsweg des Erdöls erstreckt. Zumindest an dieser Engstelle erfolgt die Wärmezufuhr,
um die niederersiedenden Fraktionen zu verdampfen. Es strömt daher weiter ein inniges Gemisch vbn einer flüssigen
und einer gasförmigen Phase, dem weiter Wärme zugeführt wird. Die anfängliche Strömungsgeschwindigkeit des Erdölprodukts,
die Engstelle und das Wärmeangebot zur Verdampfung der niederer-
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siedenden Fraktionen bewirkt eine hohe Verdampfungsgeschwindigkeit
(Rektifikation) und eine hohe Strömungsgeschwindigkeit des Gemisches durch die Engstelle. Das Gemisch von
flüssiger Phase (Erdölrückstand) und freigesetzten -Dämpfen kann sich dann schnell trennen unter Zurücklassung konzentrierter
flüssiger Erdölrückstände.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist streng zu unterscheiden von der Vakuumschnellverdampfung, "bei der das Ausgangsmaterial
durch eine Heizzone geführt wird, jedoch ein Verdampfen so lange verhindert wird, bis das Ausgangsmaterial in den Verdampfer
gelangt. Beim Vakuumschnelldampfverfahren wird in der Heizzone ein relativ hoher Druck aufrechterhalten, in
1. Linie um einen beträchtlichen Druckabfall zwischen der Heizzone
und der Verdampfungszone zu erreichen. Dadurch wird eine schnelle und scharf,e Trennung des Ausgangsmaterials in eine
Dampfphase und eine flüssige Phase gewährleistet. Durch den Druck in der Heizzone wird auch ein Verdampfen eines Teils
des Ausgangsmaterials verhindert; es bleibt eine konzentrierte Flüssigkeit oder ein Teil davon an den Heizflächen haften. Da
schließlich die Verdampfung aus dem Ausgangsmaterial vollständig in der Verdampferkolonne erfolgt, muß diese relativ groß
sein und aus schwerem mechanisch hochfestem Werkstoff bestehen, um die beträchtliche Volumenzunahme aufzunehmen und eine
Implosion unter der Einwirkung des Außendrucks zu vermeiden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Verdampfung eines Teils des Ausgangsmaterials innerhalb einer Heizzone
ohne Trennung in konzentrierte Flüssigkeit und freigesetzte Dämpfe wird die Strömungsgeschwindigkeit durch die Heizzone
infolge der sich entspannenden Dämpfe erhöht und gleichzeitig die Strömungseigenschaften des Materials durch Verringerung'
der Viskosität des zweiphasigen' Gemisches verbessert. Die kontinuierliche und fortgesetzte Freisetzung von Dämpfen aus
dem Ausgangsmaterial stellt auch eine kontinuierliche Umwandlung von fühlbarer Wärme in Verdampfungswärme dar, wodurch
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kontinuierlich die Temperatur des Zweiphasengemisches gesenkt und ein hoher Temperaturunterschied zwischen dem Zweiphasengemisch
und den Heizflächen aufrechterhalten wird. Im Gegensatz zum Vakuumschnellverdampfer setzt die kontinuierliche Freisetzung
und schnelle Ausdehnung der Dämpfe dauernd den Druck in der Heizzone herunter, so daß man einen sehr geringen Druck während des
ganzen Vorgangs aufrechterhalten kann. Die Aufrechterhaltung eines geringen Drucks wird noc.h erleichtert durch die relativ
kleine Größe der Vorrichtung für die Phasentrennung nach der Heizzone. Da ein wesentlicher Anteil der Volumenzunähme des
Ausgangsmaterials in der Heizzone stattfindet, kann die Trennvorrichtung gegenüber einem Verdampfungsturm nach dem Stand
der Technik bei gleichem Druck wesentlich kleiner sein.
Verglichen mit einer Destillation ist für das erfindungsgemäße Verfahren zur Trennung niederersiedender Fraktionen von Asphaltfraktionen
nicht mehr die Notwendigkeit für einen Gegenstromkontakt zwischen flüssiger und gasförmiger Phase und von massiven
Destillationstürmen gegeben. Solche Destillationstürme können bis etwa 70 m hoch sein und stellen hinsichtlich ihrer
Fundamentierung und Abstützung gewisse Probleme dar. Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung
kann weniger als 7 m hoch sein und stellt damit nicht die baulichen und technologischen sowie optischen Unzulänglichkeiten
von großen Destillationskolonnen dar.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der folgenden Figuren weiter erläutert:
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Figur 1 zeigt ein Fließschema des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 2 bringt eine perspektivische Ansicht einer Art von Platteneinheit, wie sie erfindungsgemäß angewandt werden kann;
Figur 3 zeigt die Seitenansicht der Platten aus der Platteneinheit
der Figur 2;
Figur 4 . bringt eine Detailansicht eines Teils der in Figur 3 gezeigten Platte;
Figur 5 ist ein Teilschnitt der Platten aus Figur 3 entlang der Linie 6-6;
Figur 6 entlang der Linie 6-6 und
Figur 7 entland der Linie 7-7·
Figur 7 entland der Linie 7-7·
Las Fließschema der Figur 1 soll nun an der Aufarbeitung von
rekonstituiertem Rohöl aus handelsüblichem Asphalt verdünnt mit handelsüblichem Dieselöl erläutert werden. Während das Ausgangsmaterial
im allgemeinen bereits von Wasser vor der Einspeisung in das System befreit wurde, so hat die Anwesenheit von Wasser
doch keinen nachteiligen Einfluß auf die Arbeitsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens, sondern das Wasser kann gegebenenfalls
vorteilhaft sein oder sogar zugesetzt werden, um ein viskoses oder konzentriertes Ausgangsmaterial zur Erleichterung
der Verdampfung-zu behandeln.
Nach dem Fließschema der Figur 1 wird das Ausgangsprodukt (rekonstituiertes Rohöl) durch die Speiseleitung 13 mit Pumpe 14
und Leitung 15 mit Druckregelventil 18 einemWärmeaustauscher 16
zugeführt, worin das Rohöl durch Abbrennen von Asphaltfraktionen vorgewärmt wird. In der Leitung 15 ist auch noch ein Manometer
vorgesehen.
In dem Fließschema werden alle Manometer mit "P" und alle Temperaturfühler mit "T" bezeichnet.
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Aus dem Wärmeaustauscher 16 gelangt das Rohöl über die
Leitung 20 in einen weiteren Wärmeaustauscher 21, in dem
die Dieselölfraktion abgetrennt wird. In dieser Leitung ist ein Temperaturmeßgerät 22 vorgesehen, um die Temperatur des
Rohöls unmittelbar nach Verlassen des ersten Wärmeaustauschers
anzuzeigen. Aus dem Wärmeaustauscher 21 gelangt das Produkt über die Förderleitung 23 mit. Temperaturmeßstelle 24 in den
Vorerwärmer 25· Der Vorerwärmer 25 und die sich anschließende
Platteneinheit 26 sind im allgemeinen ähnlich aufgebaut und werden im folgenden anhand der Platteneinheit noch näher
beschrieben.
Die Platteneinheit 26 enthält eine Reihe von parallelen, eng nebeneinander angeordneten Platten 28, die in etwa oktage-nal
sind und zwei Längsseiten 30 aufweisen. Die Seiten der Platte 28 einschließlich der Längsseiten 30 sind, um Flüssigkeitsverluste
zu vermeiden, zweckmäßigerweise vollständig eingeschweißt. Die 4 abgeschrägten Ecksi der Platten 28 sind
mit Kappenteilen 32a bis 32b verbunden, welche ihrerseits wieder Anschluß an die Leitungen 48, 60, 52 bzw. 43 haben.
Wie sich aus den Figuren 2 bis 7 ergibt, sind die Platten vorzugsweise aus Metall und weisen Vertiefungen auf oder haben
eine waffelartige Struktur. Kach Figur 3 und 4 sind die Platten 28 so miteinander verbunden, daß jedes Paar benachbarter
Platten dazwischen eine schachbrettförmige Anordnung von offenen Räumen und Berührungspunkten 32 bilden. Der Zweck
dieser Plattenanordnung ist, um zwischen je 2 benachbarten Platten 28 eine Reihe von untereinander verbundenen Durchgängen
34 im rechten Winkel zueinander zu bilden. Die fließfähigen Medien strömen nun durch diese Durchgänge 34 im allgemeinen
diagonal zu den Platten 28 (Figur 4)·
Das gezeigte Vorrichtung zeigt zwischen den 4 Platten 28a-d 3 getrennte Strömungswege 34a-c innerhalb der Platteneinheit
Als Heizmedium,wie heißes Öl,wird durch die Kappenteile 32
(Figur 3 und 6) in die äußeren Strömungswege 34a und 34c ein-
„.., . zu den
gefuhrt. Es strömt diagonal und über die Platten 28a,
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28b "bzw. 28c, 28d an der entgegengesetzten Seite des Kappenteils
32c, wo das Heizmedium die Platteneinheit 26 verläßt. Die mittleren Strömungswege 34b sind abgeschlossen
z.B. durch Verschweißen an den Kappenteilen 32a
und 32c, um das Heizmedium von dem zu behandelnden Material getrennt zu halten. Gleichzeitig mit der Strömung des Heizmediums
gelangt das zu behandelnde Material durch den Kappen— teil 32'd (Figur 3) in den mittleren Durchgang 34"b, so daß
es diagonal zwischen den Platten 2<>b, 28c zu dem entgegengesetzten
Kappenteil 32b strömt, von wo das zu behandelnde Material die Platteneinheit 26 verläßt. Figur 7 zeigt die
Einbindung der Strömungswege 34a und 34c in die Kappenteile 32b, 32d, um eine einv/andfreie Trennung der beiden strömenden
Medien zu gewährleisten.
Durch den geringen Abstand der Platten 28 findet eine innige Berührung des zu behandelnden Materials mit den Platten 28b,
23c, die als Heizflächen wirken, statt. Dadurch erfolgt eine kontinuierliche Aufheizung und Dampfentwicklung. Die relativ
große Flächenausdehnung der Platten 28 und damit der Strömungswege 34 im Vergleich zum Plattenabstand ermöglicht den
freigesetzten Dämpfen aus dem rekonstituierten Rohöl eine
schnelle Entspannung, womit die Strömungsgeschwindigkeit des Materials in der Platteneinheit ansteigt. Die Konstruktion und
der Abstand der Platten 28 erhält die konzentrierte flüssige Phase und die freigesetzten Dämpfe aus dem rekonstituierten
Rohöl in Form einer homogenen Mischung.
Die Leistung der Platteneinhe.it 26 und in gleicher V/eise des Vorerhitzers 25 läßt sich steigern durch zusätzliche Paare
von in geringem Abstand angeordneten Platten 28. Jedes neue Plattenpaar ergibt zwei weitere Strömungswege 34 für das
aufzuarbeitende Material bzw. das Heizmedium. Eine solche
größere Leistung der Platteneinheit 26 oder des. Vorerhitzers erfordert eine entsprechend größere Leistungsfähigkeit der anderen
Bauteile des Systems.
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Die konstante Dampfentwicklung innerhalb der Platteneinheit 26
und der durch das Umpumpen des Heizmediums zwischen den Platten 28 entwickelte Druck erfordert eine Versteifung der Platten.
Figur 2 zeigt nun eine mögliche Versteifung durch ein Paar von ausgerichteten Kanalelementen 35, die sich quer über die
Breite der Platten 28 erstrecken und über das Ende der Platten hinausreichen. Sie sind Rücken an Rücken zueinander angeordnet
und stehen in geringem Abstand. Pur jedes Paar von Kanaleleinenten
35 ist zwischen ihren Enden ein Stab 36 vorgesehen. Der
Stab erstreckt sich zwischen den Kanalelementen 35 von einem Paar auf der einen Seite der Platten 28 quer über 4 Platten
2oa-d und dann zwischen die Kanalelemente 35 eines v/eiteren Paares von Kanalelementen an der entgegengesetzten Seite der
Platten 28. Die äußeren Planschen der Kanalelemente 35 «jedes Paares sind mit Hilfe der Deckplatten 37, durch die die Stäbe
36 reichen, verbunden. Eine Beilagscheibe 38 und eine
Mutter 39 schließen jeden Stab ab. Die Muttern 39 sind gegen die Deckplatten 37 und die Plansche der Kanalelemente 35 angezogen.
Längere Deckplatten 37a können zur Verbindung der Paare von Kanalelementen 35 dienen. ■ . ·
Ein einziges Paar von vertikalen Kanalelementen 35a befindet sich auf jeder Seite der Platten 28 zwischen den Kappenteilen
32a, 32b und zwischen den Kappenteilen 32e,32d. Ein Ende jedes vertikalen Kanalelements 35a ist verschweißt mit dem
benachbarten horizontalen Kanalelement 35 und das andere Ende mit den vertikalen Kanalelementen 35a mit Hilfe der Stäbe 36a.
Ein Metallwinkel erstreckt sich über jede Verbindung zwischen Kappenteil 32a-d und Platten 38 und ist.an die vertikalen
Kanalelemente 35a bzw. an die horizontalen Kanalelemente 35 angeschweißt. 4 stehende I-Träger 41, an der Grundplatte 42
montiert, tragen die Platteneinheit 26.
Wie oben daraufhingewiesen, weist der Vorerhitzer 25 im allgemeinen
die gleiche Konstruktion wie die Platteneinheit 26 auf mit Ausnahme, daß die Platten 28 für die Platteneinheit im allgemeinen
größer sind. In dem Vorerhitzer 25 soll keine Dampf-
-15-409886/1037
- 15 - 1A-45 266
entwicklung aus dem Ausgangsmaterial stattfinden. Die Verbindung von Vorerhitzer und Platteneinheit geschieht über
die Leitung 43, in die gegebenenfalls eine Dampfleitung 47 in unmittelbarer Nähe zur Platteneinheit mündet. Dieser
Dampf dient zum Abstreifen der niederersiedenden Fraktion (Dieselöl) aus dem rekonstituierten Rohöl in der Platteneinheit
26 zur Ergänzung der normalerweise auftretenden Verdampfung. Eine ähnliche abstreifende Wirkung erreicht man
durch Zugabe von Wasser zu dem Ausgangsmaterial oder indem die Wasserverunreinigung nicht vorher abgetrennt wird. Das verdampfende
Wasser dient als Abstreifdampf.
Das Heizmedium für die Platteneinheit 26 und den Vorerhitzer 25 wird über Heizölleitung 48 mit Temperaturmeßstelle 50 zugeführt.
Das Heizmedium wie heißes Öl gelangt zuerst in die Platteneinheit 26 und dann über Leitung 52 in den Vorerhitzer
mit Temperaturmeßstelle 54· Wach Verlassen des Vorerhitzers wird das Heizmedium über Leitung 56 mit Temperaturmeßstelle 53
zum Wiederaufheizen geführt.
Aus der Platteneinheit 26 tritt über die Leitung 60 mit Manometer 64 und Temperaturmeßstelle 63 ein Gemisch von flüssiger
Phase (Asphalt) und Dampfphase (Dieselöl) in die Trennkolonne ein. Der Einfachheithalber ist die Leitung 60 relativ lang gezeigt.
In der Praxis soll sie jedoch möglichst kurz sein. Ist diese Leitung zu lang, so kann dies Nachteile mit sich bringen,
die .jedoch noch nicht vollständig aufgeklärt sind; möglicherweise
beruht dies auf einer unterschiedlichen Temperatur von Dampfphase und flüssiger Phase. Diese Temperaturdifferenz kann
der Grund für die rasche Trennung und den hohen Durchsatz beim erfindungsgemäßen· Verfahren im Vergleich zum Vakuumschnellverdampfer
sein.
In der Trennkolonne 62 findet nun die rasche Trennung von Asphalt und Dieselöldämpfen statt. In der Trennkolonne herrscht
Unterdruck, so daß die Dämpfe über Kopf durch Leitung 65 und
-16-409886/1037
- 16 - 1A-45 266
der Asphalt über Boden durch Leitung 66 abgezogen werden können. In der Kopfproduktleitung 65 sind die Temperaturmeßstellen
92, 94 und in der Bodenproduktleitung 66 die Pumpe 72 vorgesehen. Zur Temperaturregelung des Sumpfs dient die
Temperaturmeßstelle 67? gegebenenfalls kann man über 68 in
den Sumpf Abstreifdampf einführen. Im Kopf der Trennkolonne 62
kann sich eine mit Flügeln ausgestattete Düse 70 befinden, um durch Zentrifugalkräfte von den Dämpfen mitgerissene Flüssigkeit
abzutrennen.
Die Asphaltpumpe 72 fördert in die Leitung 74 mit Regelventil 76, um in der Trennkolonne 72 gegebenenfalls durch Rückspeisung
über 87 den entsprechenden Flüssigkeitsstand aufrechtzuerhalten. Vom Regelventil 76 gelangt der Asphalt über Leitung 60 zu
einem der Ventile 82, 84. Über das Ventil 82 kann Asphalt gewonnen werden. Über das Ventil 84 gelangt der Asphalt in den
Wärmeaustauscher 16, was aus wärmewirtschaftlichen Gesichtspunkten
vorzuziehen ist. Von dort kann dann wieder Asphalt gewonnen werden.
Der Unterdruck in der Trennkolonne 62 und der Kopfproduktleitung 65 wird durch einen Dampfejektor 90 gewährleistet. Aus
dem Wärmeaustauscher 21 zur Vorwärmung des Ausgangsmaterials gelangt das Kopfprodukt über Leitung 96 mit Temperaturmeßstelle
98 in den Kondensator 100 mit Wasserkühlung. Das Kondensat
aus dem Kondensator 100 fließt in das Sammelgefäß oder die Vorlage 102, welche über Leitung 104 mit dem Dampfejektor
verbunden ist. Der Druck in der Vorlage wird mit Hilfe des Manometers 106 überwacht.
Das Kondensat aus dem Kondensator 102 gelangt über Leitung mit Pumpe 110 und Leitung 112 zum Ventil 114.mit dessen Hilfe
einerseits der Flüssigkeitsstand im Kondensator konstant gehalten und andererseits gewonnenes Dieselöl ausgetragen v/ird.
40 9 8 86/1037
- 17 -
U-45 2
Die Produktionsgeschwindigkeit für obiges System, wo das Ausgangsmaterial
ein relconstituiertes Rohöl ist, kann vergrößert werden, indem die Verfahrensbedingungen so eingestellt werden,
daß nur Asphalt von Handelsqualität entsteht und variierende Qualitäten von Verschnittfraktionen anfallen. Wenn die Verr
schnittfraktion nach Verkaufsvorschriften oder Spezifikationen
hergestellt werden sollen kann man einen kleinen Rektifizierteil in der Kopfleitung 65 vorsehen, ohne daß damit die Produktionsgeschwindigkeit
beeinflußt wird.
Das in Figur 1 gezeigte System wurde erläutert anhand einer betriebsweise mit Unterdruck. Trotzdem kann man jedoch auch
mit tiberdruck arbeiten, wo dies das Ausgangsmäterial und die angestrebten Fraktionen zulassen. Die Möglichkeit des Arbeitens
unter Überdruck oder Unterdruck zeigt die große Anpassungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber sowohl dem
Vakuumschnellverdampfen als auch der üblichen Destillation, welche
in 1. Linie dazu bestimmt sind, um ganz spezielle Erdölfraktionen aus einem bestimmten Ausgangsmaterial abzutrennen.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der Möglichkeitj wirtschaftlich interessante Volumina verschiedener
Produkte herzustellen, wobei sich in der Anlage zu einer bestimmten Zeit immer nur ein relativ geringes Volumen an Ausgangsmaterial
befindet. Dieses geringe Gesamtvolumen der Anlage begünstigt ein schnelles und einfaches Anfahren, Abstellen und
Programmieren der Verfahrensprodukte.
Hohe Wärmeübergangskoeffizienten erreicht man durch die hohe Geschwindigkeit der zweiphasigen Strömung und der kontinuierlichen
Verdampfung aus dem Ausgangsmaterial. Dadurch kann man die Temperatur des Heizmediums tiefer halten^als dies für
Schnellverdampfer möglich ist, womit auch wieder die Emission
der dafür erforderlichen Heizaggregate verringert wird. Die
konstante Verdampfung aus dem Ausgangsmaterial verringert auch die benötigte Leistung der Vakuumanlage, wenn man mit Unterdruck
arbeitet. Die konstante Verdampfung aus dem Ausgangsma— terial und die sich daraus ergebende hohe Strömungsgeschwindig-
4 09886/1037
-18 -
18 " 1A-45 226
keit durch, die Heizzone führt weiters zu einer unerwartet
hohen Leistung einer gegebenen Anlage. Der Durchsatz ist im Vergleich mit einem Vakuumschnellverdampfer unerwartet hoch,
bei. im allgemeinen ähnlicher Anlage.
Insgesamt gesprochen gestattet das erfindungsgemäße Verfahren die wirksame Auftrennung eines weiten Bereiches an Ausgangsmaterialien
in bestimmte Fraktionen. Wenn man hintereinander erfindungsgemäße Vorrichtungen" oder in Serie anordnet, so kann
man auch auf mehr als zwei Fraktionen· kommen. So kann man sum Beispiel ein Abfallöl aufarbeiten, indem man es zuerst
durch obige Anlage führt, um Wasser und niedersiedende Fraktionen wie Benzin abzutrennen. Diese werden abgebrannt und der flüssige
Rückstand zur Entfernung von Koks, Metallstückchen und unlöslichen festen Verunreinigungen filtriert. In einem 2. Durchgang
durch die Anlage erhält man über Kopf verkaufsfähige Schmieröle, während der Rückstand sich als Verschnittmittel
für Asphalt eignet. Wird der Rückstand als Verschnittmittel für Asphalt verwendet, so benötigt man auch kein Filter für das
Abfallöl, da diese xn den Asphalt eingehen können. Die billige Arbeitsweise der Anlage in Verbindung mit der ausgeschalteten
Notwendigkeit von Chemikalien für das Brechen der Emulsion erbringt eine Verbilligung der Einstandspreise um 4 bis 6 Cent/Faß
gegenüber dem üblichen Verfahren. Der 1. Durchgang in obiger Anlage bei der Aufarbeitung von Abfallöl kann auch alleine
zur Wiedergewinnung von verunreinigten Brennstoffen für Schiffsmaschinen dienen. Mit einer kleinen solchen Anlage im-Kesselraum
eines Schiffes kann man beispielsweise verunreinigtes Öl wieder nutzbar machen.
Die Erfindung wird an folgenden Beispielen weiter erläutert:
-19 -
409886/1037
1Λ-45 266
Ein rekonstituiertes Rohöl aus 80 $> Asphalt, Penetration 80,
und 20 °/o Dieselöl Nr. 2 diente zum Vergleich des erfindungsgemäßen
Verfahrens mit dem Vakuumschnellverdampfen. Es wurde eine Anlage im Sinne der Figur 1 angewandt.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde das
aufzuarbeitende rekonstituierte Rohöl der Platteneinheit zugeführt über eine Leitung mit einem Durchmesser von 6,35 mm. Die
,Ableitung hatte einen Durchmesser von 38 mm. Um nun die Anlage
so zu gestalten, daß ein Vakuumschnellverdampfen simuliert
werden kann, wurde in die Ableitung aus der Platteneinheit eine 6,35 mm/Lochplatte eingesetzt. Die Öffnung diente zur
Verhinderung oder Einschränkung der Abgabe von Dämpfen aus dem Ausgangsmaterial zwischen den Platten der Platteneinheit,
wodurch die Einheit nur als Wärmeaustauscher wirken würde. Es ist dafür zu sorgen, daß in der Trennanlage und in der Vorlage
bei beiden Versuchen gleicher Druck herrscht.
erf.gem. | St.d.T. | |
Speisegeschwindigkeit | 0,9 g/min | 0,69 g/min |
Heizöl-Temperatur | 276 0C | 2850C |
Öl-Eintrittstemperatur | 162 0C | 165°0 |
Öl-Austrittstemperatür | 25O0O | 2600C |
Eingangs-Druck | 508 mm Hg | 76 mm Hg |
Ausgangs-Druck | 712 mm Hg | 203 mm Hg |
Druck in der Vorlage | 712,5 mm Hg | 712,5 mm Hg |
Kopfprodukt: | ||
Dichte bei 15°C | 0,8644 | 0,8654 |
Temperatur | 24O0C | 2250C |
Siedebeginn | 2280C | .2270C |
Siedeende | 3650C | 3540C |
Farbe | stroh | dunkelbraun |
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- 20 -
- 20 - 1A-45 266
erf.gem. St.d.T.
Rückstände:
Temperatur 237°C 2160C
Flammpunkt 2210C 204-0G
Penetration 86 zu weich
Die Oleintrittstemperatur, Ölaustrittstemperatur und der Eingangs-
und Ausgangsdruck beziehen sich auf die Platteneinheit.
Aus obigem ergibt sich, daß ein verkaufsfähiger Asphalt durch Vakuumschnellverdampfen nicht erhalten werden kann, trotz der
um 23 fo herabgesetzten Speisegeschwindigkeit.JEin weiterer
Versuch wurde mit rekonstituiertem Rohöl bei einer Temperatur des Heizöls von 3040C durchgeführt. Aus den unten zusammengestellten Daten ergibt sich, daß hinsichtlich der Forderung
an Handelsprodukte der Flammpunkt des Asphalts nicht entspricht, Die Kopfprodukte enthielten Asphaltfraktionen, wie sich aus
der Farbe ergibt. Das Siedeende liegt zu hoch und die Trennung ist nicht scharf.
Versuch wurde mit rekonstituiertem Rohöl bei einer Temperatur des Heizöls von 3040C durchgeführt. Aus den unten zusammengestellten Daten ergibt sich, daß hinsichtlich der Forderung
an Handelsprodukte der Flammpunkt des Asphalts nicht entspricht, Die Kopfprodukte enthielten Asphaltfraktionen, wie sich aus
der Farbe ergibt. Das Siedeende liegt zu hoch und die Trennung ist nicht scharf.
Speisegeschwindigkeit Heizöl-Temperatur
Öl-Austrittstemperatur
Kopftemperatür Rückstandstemperatur
Kopfprodukt: Dichte bei 150C
Siedebeginn 50 1o
Siedeende Farbe
Rückstände: Flammpunkt
Penetration 115
-21-
409886/1037
0,69 | g/min | C | C |
3090C | σ - | ||
2950C | C | ||
2390C | dunkelbraun | ||
2220C | 212° | ||
0,8793 | |||
227° | |||
254° | |||
370° |
1A-45 266
Nach Beispiel 1 wurden ähnliche Versuche mit reduziertem
Asphaltrohöl aus Venezuela durchgeführt:
Asphaltrohöl aus Venezuela durchgeführt:
Speisegeschwindigkeit Heizöl-Temperatur Öl-Eintrittstemperatür
Öl-Austrittstemperatur Eingangs-Druck
Ausgangs-Druck Druck in der Vorlage
Kopfprodukt:
Dichte bei 150C
Temperatur Siedepunkt 50 fo
Siedeende Farbe
Rückstände: Temperatur Flammpunkt Penetration
erf.gem. | Hg | St.d.T. | Hg |
> | Hg | Hg | |
0,61 g/min | Hg | 0,49 g/min | Hg |
3O9°G | 3O9°G | ||
1610C | 1600G | ||
2880G | 2720C | ||
546 mm | 188 mm | ||
725 mm | 280 mm | ||
725 mm | 725 mm | ||
0,8894
0,8838
2750C | 2460C |
248°c | 244°G |
300°C | 287°G |
338°c | 3380C |
hellgrün | schmutzi |
2730C | 245°G |
26O0C | 224°C |
160 | zu weich |
Trotz Erhöhung der Heizöltemperatur konnte unter diesen
Bedingungen kein brauchbares Asphaltprodukt gewonnen werden.
Bedingungen kein brauchbares Asphaltprodukt gewonnen werden.
Im folgenden wird gezeigt, daß durch das erfindungsgemäße
Verfahren die Komponenten eines rekonstituierten Rohöls ohne Abstreifdampf scharf getrennt werden können. Di-e Bezugszeichen vor den einzelnen Temperaturen und Drücken beziehen sich auf das Fließschema der Figur 1.
Verfahren die Komponenten eines rekonstituierten Rohöls ohne Abstreifdampf scharf getrennt werden können. Di-e Bezugszeichen vor den einzelnen Temperaturen und Drücken beziehen sich auf das Fließschema der Figur 1.
-22-
409886/VQ37
- 22 - 1A-45 266
Ausgangsmaterial 75$ Plash-Asphalt , 274°C
Penetration 85
25$ Dieselöl Fr. 2, d = 0,8628
25$ Dieselöl Fr. 2, d = 0,8628
Speisegeschwindigkeit 4,8 G.P.M.(~ 165 Barrels/Tag)
T22 | t |
T24 | |
T44 | |
T63 | |
T67 | |
T92 | |
T94 | |
T98 | |
T 50 | |
T54 | |
T58 · | |
P19 | |
P46 | |
P64 | |
P106 | |
Kopfprodukt: | |
Leistung: 1,39 g.p.m. | |
Siedeanalyse: | |
Siedebeginn | 216,5 |
10 io | 242,5 |
20 io | 253 |
30 io | 263 |
40 $ | 271 |
50 io | 278,5 |
6Ό io | 285,5 |
70 io | 292,5 |
80 io | 302,5 |
90 io | 317,5 |
95 io . | 337 |
Siedeende | 358,5 |
0C | ο 4,22 kg/mm |
91 | Hg |
134,5 | Hg |
190 | > 711 mm Hg |
255 | |
240 | |
235 | |
213 | |
112 | |
267 | |
265 | |
.262 | |
(6 psig) | |
380 mm | |
698 mm | |
- 217 245 257 267 274 231 288,5 295
- 304,5
321
342
353,5
409886/1037 -23-
321
342
353,5
409886/1037 -23-
,0 | 3,4 | 1A-45 266 | |
,0 | 86 | 2434703 | |
98 | 0 | 221 | 97,75 |
2 | 8628 | 2,25 | |
0 | |||
ο, | 0,8638 | ||
g.p.m. | |||
0 C |
|||
Ausbeute Rest (fo) Verlust ( Dichte 15°C
Rückstand: .Leistung Penetration Flammpunkt
Hier wird der Einfluß von variierender Speisegeschwindigkeit auf die erhaltenen Fraktionen untersucht. Es wurden etwa
4 i° Abstreiidampf angewandt. Es gilt auch hier wieder das
FIieiSschema der Figur 1 .
Ausgangsmaterial: 80$ Asphalt
Penetration 20$ -Dieselöl, d= 0,8628
"Versuch 1 Versuch
Speisegeschwindigkeit
T22 T24 T44 T63 T67
T92 T94 T9«
T50 T54 •T58
10,6 g.p.m. | 8,9 g.p.m. |
360 "barrels/Tag) | (300 "barrels/Tag) |
1040C | 103°C |
1270C | 127°C |
1620C | 161,5°C |
236,5°C | 241°C |
225 | •226,5 |
2200C | 2210C |
2O9°C | 210°C |
2330C | 2260C |
2600C | 260°C |
2590C | 2590C |
2540C | 254°C |
- 24 -409886/1037
- 24 - | 2434703 | |
0,84 kg/cm2 | 1A-45 266 | |
P19 | 330 mm Hg | 0,84 kg/cm2 |
P46 | 533 mm Hg | 330 mm Hg |
P64 | 710 mm Hg | 533 mm Hg |
P106 | Versuch 1 | 710 mm Hg |
Kopfprodukt: | 0,8616 | Versuch 2 |
Dichte bei 15°C | 0,8649 | |
Siedeanalyse: | 2210C | |
Siedebeginn | 243°C | 221°C |
10 io | 2520C | 244°C |
20 io | 2600C | 253°C |
30 io | 2680C | 263°C |
40 io | 275°C | 2710C |
50 io | 2820C | 27ö°C |
60 io | 2890C | 285°C |
70 io | 2980C | 292°C |
80 io | 311°C | 301 °C |
90 io | 3260C | 315°C |
95 $ ■ | 3460C | 331°C |
Siedeende | 98,5 | 35O0C |
Ausbeute ($) | 1,5 | 98,0 |
Rest (Jo) | 2,0 | |
Rückstand: | 105 | |
Penetration | 232°c | 85 |
Flammpunkt | 232°C | |
Beispiel 5 | ||
Hier wird der Einfluß variierender Temperatur in der Platteneinheit
auf die erhaltenen Fraktionen aus einem bestimmten Ausgangsmaterial untersucht. Bei den angegebenen Temperaturen
handelt es sich um die T4 des Fließschemas.
Ausgangsmaterial: | 409 | rv 75 io -^ 25 io |
Asphalt,120 Penetration Dieselöl, 0,8550 |
7 | Versuch 3 |
Speisegeschwindigkeit: | 8-10 | g.p.m. | 2880C 30 |
||
Versuch | 1 Versuch 2 | 0,8698 | |||
Temperatur Bodenprodukt Penetration |
223,5°C 210 |
255°C 120 |
- 25 - | ||
Kopfprodukt Dichte | 0,8475 | 0,8575 | |||
886/103 |
1A-45 266
Die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens für die
Rückgewinnung von Abfallöl wird anhand der Ergebnisse von einem einzigen Durchlauf gezeigt. Das Abfallöl enthielt Motoröl
und Schmierfett. Der Durchlauf geschieht durch eine Anlage nach Figur 1. Man erhält nach einem einzigen Durchlauf
75 °/o Kopf produkt guter Qualität, 10 i>
Bodenprodukt mit einer Dichte von 0,9753 und 15 % Wasser. Das Bodenprodukt
läßt sich als Asphaltverschnitt anwenden und wirkt sich damit auf den Asphaltpreis aus. Das Wasser ist das einzige,
was nun als Abfallprodukt bezeichnet werden kann.
Aus den Beispielen 4 und 5 geht die Anpassungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens hervor, wobei die Speisegeschwindigkeit
und/oder die Arbeitstemperatur zu nennenswerten Unterschieden in den erhaltenen Produkten führen. Aus Beispiel
1 und 2 geht die vorteilhafte Herabsetzung des Drucks in der Anlage hervor. Die Daten zeigen auch einen unerwartet
hohen Durchsatz von zufriedenstellenden Endprodukten gegenüber dem simulierten Vakuumschnelldampfverfahren. Die höheren
Flammpunkte der Bodenprodukte zeigen ebenfalls eine exaktere Trennung zwischen Bodenprodukt und Kopfprodukt bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren.
Es wird weiters daraufhingewiesen, daß alle bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren als Asphaltbodenprodukte erhaltene Stoffe gegenüber der Penetration hohe Duktilität oder Zähigkeit
zeigen und eine hohe Penetration gegenüber den Produkten aus dem Vakuumschnellverdampfen. So kann man beispielsweise
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus einem Rohöl Provenienz Tijuana Pesada mit einer Dichte bei 150C von 0,9096 Kopfprodukte
mit einer Dichte von 0,9102 und Bodenprodukte erhalten, wenn 35 % des Ausgangsmaterials als Kopfprodukt abgetrieben
wurden, wobei das Bodenprodukt eine Penetration von 90 bei 250C und eine Zähigkeit von über 200 bei gleicher Temperatur hat.
-26-AÖ9886/1037
1A-45 266
Die relativ hohe Zähigkeit des Bodennrodulcts rom erfindungsgemäßen
Verfahren kann das Ergebnis der tiefen Temperatur sein, bei der Asphalte erfindungsgemäß gegenüber bekannten
Verfahren behandelt werden können.
Patentansprüche
-27-
409886/1037
COPY
Claims (10)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Trennung von Kohlenwasserstoffgemischen
in zwei scharfe Fraktionen, dadurch gekennzeichnet , daß man das Kohlenwasserstoff—
gemisch durch eine Engstelle relativ geringen Querschnitts führt und zumindest an dieser S.telle Wärmeenergie zuführt,
woraufhin man das Gemisch der-.flüssigen und gasförmigen
Phase hoher Strömungsgeschwindigkeit in die beiden Phasen auftrennt und die Phasen getrennt gewinnt.
2. Verfahren nach Anspruch tr dadurch gekennzeichnet , daß man noch kontinuierlich Dampf zur Abstreifung
einer 2. Fraktion einführt,
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,. dadurch' g e-Ic e ·η η
zeichnet , daß man die Phasentrennung bei Unt-.eri.ruck
durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch., g e k e η.·η zeichnet
, daß man in dem Strömungssystem Unterdruck aufrechterhält.
5· Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kohlenwasserstoffgemisch vorwärmt
.
6. Verfahren nach Anspruchr1 bis 5r dadurch g e k e η η
zeichnet , daß man die erhaltene flüssige Phase nocheinmal dem Verfahren des Anspruchs 1 unterwirft.
- 2 409886/1037
COPY
. 1A-45 266
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß man zumindest einen Teil der 1. Gasphase
kondensiert und in die 2. Verfahrensstufe leitet.
8. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, für die Aufarbeitung von Abfallölen und rekonstituierten Rohölen,
gegebenenfalls enthaltend Wasser.
9. Platteneinheit zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine
Anzahl von parallel zueinander, in geringem Abstand voneinander angeordnete, mit Vertiefungen versehene Platten (28,28a-d)
abwechselnd für das Heizmedium und das aufzuarbeitende Material,
wobei an den 4 abgeschrägten Ecken der Platten 4 Kappenteile (32a-b) für die Zu- und Ableitung der strömenden Medien vorgesehen
sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß zur Versteifung der Platten in der
Platteneinheit jeweils zwischen diesen ein Paar von Kanalelementen (35) Rücken an Rücken in gewissem Abstand voneinander
angeordnet und über Stäbe (36), Beilagescheiben (38) und Muttern (39), Deckplatten (37) und mit Eisenwinkeln (40) gehalten
sind.
409886/1037
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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---|---|
DE2434703A1 true DE2434703A1 (de) | 1975-02-06 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2434703A Withdrawn DE2434703A1 (de) | 1973-07-20 | 1974-07-18 | Verfahren und vorrichtung zur destillation von rohoel |
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JP (1) | JPS5442361B2 (de) |
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BR (1) | BR7405992D0 (de) |
CA (1) | CA1036967A (de) |
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ES (1) | ES428415A1 (de) |
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GB (1) | GB1469866A (de) |
IT (1) | IT1016932B (de) |
NL (1) | NL7409824A (de) |
SE (1) | SE407233B (de) |
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