DE2434703A1 - Verfahren und vorrichtung zur destillation von rohoel - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur destillation von rohoel

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DE2434703A1
DE2434703A1 DE2434703A DE2434703A DE2434703A1 DE 2434703 A1 DE2434703 A1 DE 2434703A1 DE 2434703 A DE2434703 A DE 2434703A DE 2434703 A DE2434703 A DE 2434703A DE 2434703 A1 DE2434703 A1 DE 2434703A1
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Einar Henry Palmason
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Johnson & Co A
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/22Evaporating by bringing a thin layer of the liquid into contact with a heated surface
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G7/00Distillation of hydrocarbon oils
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
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Description

Verfahren und Vorrichtung zur Destillation von Rohöl
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·
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-
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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
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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.
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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-
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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:
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Beispiel 1
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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.
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°
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Beispiel 2
Nach Beispiel 1 wurden ähnliche Versuche mit reduziertem
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.
Beispiel 3
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.
-22-
409886/VQ37
- 22 - 1A-45 266
Ausgangsmaterial 75$ Plash-Asphalt , 274°C
Penetration 85
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
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-
,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
Beispiel 4
Hier wird der Einfluß von variierender Speisegeschwindigkeit auf die erhaltenen Fraktionen untersucht. Es wurden etwa 4 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
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Beispiel 6
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.
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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
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COPY

Claims (10)

2Λ34703 Patentansprüche
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.
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