DE2521235A1 - METHOD OF TRANSPORTING WAXY CRUDE OILS - Google Patents
METHOD OF TRANSPORTING WAXY CRUDE OILSInfo
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- DE2521235A1 DE2521235A1 DE19752521235 DE2521235A DE2521235A1 DE 2521235 A1 DE2521235 A1 DE 2521235A1 DE 19752521235 DE19752521235 DE 19752521235 DE 2521235 A DE2521235 A DE 2521235A DE 2521235 A1 DE2521235 A1 DE 2521235A1
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Description
RATHON OIL COMPANY 539 South Main Street, Findlay, Ohio 45840, USARATHON OIL COMPANY 539 South Main Street, Findlay, Ohio 45840, USA
Verfahren zum Transport "wachsartiger" RohöleMethod of transporting "waxy" crude oils
Nach dem Stand der Technik sind wachsartige Rohöle in eine Wachsfraktion und eine flüssige Fraktion fraktioniert worden; die Wachsfraktion wurde in Teilchen verformt und in der Flüssigfraktion zwecks Transport in Pipelines aufgeschlämmt. Die Teilchenstabil.i.tät wird erfindungsgemäß dadurch verbessert, daß geschmolzenes Wachs ohne eine wesentliche kristalline Struktur in eine heiße, ' mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit extrudiert wird, die im gleichen Strom zu dem extrudierten Wachs fließt, und zwar unter derartigen Bedingungen, daß sich schnell eine glatte Schale bildet und im Anschluß hieran erfolgt ein Abkühlen unter Ausbilden harter, glatter Kugeln, die einen mechanischen Abbau widerstehen und angenähert einen stabilisierten oder maximalen Druckabfall bei einer geringeren Rate als nicht gehärtete Teilchen aufweisen. Die Behandlung führt zu einem Teilchen, das in einer Pipeline mit stärkeren Teilchenbeladungen oder mit geringerem Druck gepumpt werden kann.In the prior art, waxy crude oils are divided into a wax fraction and a liquid fraction been fractionated; the wax fraction was deformed into particles and in the liquid fraction slurried in pipelines for transport. The particle stability is thereby achieved according to the invention improved that molten wax without a substantial crystalline structure in a hot, 'Water-immiscible liquid is extruded in the same stream as that being extruded Wax flows under conditions such that a smooth peel is quickly formed and this is followed by cooling with the formation of hard, smooth spheres, which have a mechanical Resist degradation and approximate a stabilized or maximum pressure drop at have a lower rate than uncured particles. The treatment results in a particle that are pumped in a pipeline with heavier particle loads or at lower pressure can.
Der Erfindungsgegenstand liegt auf dem allgemeinen Gebiet der wachsartigen Kohlenwasserstoffe, die in wenigstens zwei Fraktionen fraktioniert werden. Die Wachsfraktion wird zum Erstarren gebracht und in einer flüssigen Fraktion vor der Lagerung oder dem Transport aufgeschlämmt.The subject matter of the invention lies in the general field of waxy hydrocarbons which are present in at least two fractions be fractionated. The wax fraction is solidified and in a liquid fraction before storage or slurried during transport.
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Das Pumpen wachsartiger Kohlenwasserstoffgemische ist bei Temperaturen unter dem Stockpunkt sehr schwierig. Es sind viele Verfahren versucht worden zwecks Verbessern der Pumpfähigkeit von v/achsartigen Rohölen, wie z.3. Wärmeübertragungsverfahren, chemische Mittel zum Verbessern der Fließfähigkeit des Gemisches, Mittel zum Verringern des Stockpunktes, Verdünnungsmittel usw. Im allgemeinen haben sich diese Verfahren jedoch nicht als wirtschaftlich anwendbar erwiesen. Weiterhin ist öl in Wasser unter Ausbilden einer Wasseräußen-Emulsion dispergiert und die Kombination bei Temperaturen unter dem Stockpunkt des Rohöls gepurr.pt worden.The pumping of waxy hydrocarbon mixtures is at temperatures very difficult below the pour point. Many methods have been tried to improve the pumpability of v / axle-like crude oils, such as 3. Heat transfer processes, chemical means to improve the fluidity of the mixture, Pour point depressants, diluents, etc. In general, however, these processes have not proven economical proved applicable. Furthermore, oil is dispersed in water to form an external water emulsion and the combination purr.pt at temperatures below the pour point of the crude oil been.
Der einschlägige Stand der Technik wird durch die folgenden Veröffentlichungen wiedergegeben:The relevant prior art is represented by the following publications reproduced:
US-PS 271 080: Wachs wird von Rohöl dadurch getrennt, daß das Rohöl, z.B. in Form kleiner Strahlströme, in den Boden eines Tanks eingepumpt wird, der bei einer ausreichend niedrigen Temperatur für das Erstarren-des Wachses eine Sole enthält und das Wachs wird dann von der Sole abgetrennt.US-PS 271 080: Wax is separated from crude oil in that the Crude oil, e.g. in the form of small jet streams, is pumped into the bottom of a tank, which at a sufficiently low Temperature for the solidification of the wax contains a brine and the wax is then separated from the brine.
US-PS 2 526 966: Es werden viskose Rohöle dadurch transportiert, daß die leichten Kohlenwasserstoffe entfernt, der Rückstand hydriert und das hydrierte Produkt und die leichten Kohlenwasserstoffe wieder vereinigt und das Gemisch transportiert wird.US Pat. No. 2,526,966: Viscous crude oils are transported by removing the light hydrocarbons, the residue hydrogenated and the hydrogenated product and the light hydrocarbons reunited and the mixture transported.
US-PS 3 269 601: Die Pumpfähigkeit von wachsartigen Rohölen wird dadurch verbessert, daß in dem Öl bei erhöhtem Druck und während sich dasselbe über dessen Stockpunkt befindet, Gase, wie N-, CO2/ Abgas und Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen gelöst werden. Hierbei wird "das Gas in gewisser Weise mit den Wachskristallen assoziiert und verhindert ein Agglomerieren des ausgefällten Wachses unter Ausbilden fester Wachs strukturen."US Pat. No. 3,269,601: The pumpability of waxy crude oils is improved by the fact that gases such as N, CO 2 / exhaust gas and hydrocarbons with 1 to 3 carbon atoms are dissolved in the oil at increased pressure and while the same is above its pour point will. Here "the gas is associated in a certain way with the wax crystals and prevents agglomeration of the precipitated wax with the formation of solid wax structures."
US-PS 3 468 986: Hierbei geht die Lehre dahin, daß kugelförmige Wachsteilchen dadurch ausgebildet werden, daß das Wachs erschmolzen und die Kugeln in Wasser dispergiert werden, das beiUS Pat. No. 3,468,986: The teaching here is that spherical wax particles are formed by melting the wax and the spheres are dispersed in water that is at
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einer Temperatur über der Verfestigungstemperatur des Wachses gehalten wird und im Anschluß hieran die Dispersion unter Verfestigen der dispergierten Tröpfchen abgekühlt wird. Die Teilchen können mit feinverteilten Feststoffen, wie Calciumkarbonat usw. überzogen werden. Diese Patentschrift lehrt, daß es auf dem einschlägigen Gebiet bekannt ist, wachsartige Teilchen vermittels Verformen, Sprühkristallisation, Sprühtrocknen, Extrudieren usw. zu dispergieren.a temperature above the solidification temperature of the wax is maintained and subsequently the dispersion solidifies the dispersed droplets is cooled. The particles can contain finely divided solids, such as calcium carbonate etc. are coated. This patent teaches that it is known in the art to have waxy particles by means of molding, spray crystallization, spray drying, extrusion, etc. to disperse.
US-PS 3 527 692: Zerkleinerter Ölschiefer wird in einem Lösungsmittel, wie Rohöl, in einer Retorte behandeltes Schieferöl und Fraktionen derselben transportiert.US-PS 3,527,692: Crushed oil shale is in a solvent, such as crude oil, retorted shale oil and Fractions of the same transported.
US-PS 3 321 426: Dieselbe lehrt die Bildung freifließender Wachsteilchen vermittels Inbewegunghalten geschmolzenen Wachses in Wasser, das bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Wachses gehalten wird und im Anschluß hieran wird das Gemisch abgekühlt und die erstarrten Wachskügelchen abgetrennt. Das Wachs wird bei dem Extrudieren in das Wasser Scherkräften ausgesetzt.U.S. Patent 3,321,426: It teaches the formation of free flowing wax particles by keeping molten wax in motion in water that is at a temperature above the melting point of the wax is held and then the mixture is cooled and the solidified wax spheres are separated. The wax will be at exposed to shear forces when extruding into the water.
US-PS 3 234 122: Es werden wachsartige Rohöle dadurch transportiert, daß zunächst das Wachs in Form großer Kristalle ausgefällt und im Anschluß hieran das die Kristalle enthaltende Rohöl transportiert wird. Die Kristalle werden gebildet z.B. vermittels Erhitzen des Rohöls auf 95°C und sodann Abkühlen auf 0,5°C/min. bei 16°C.US Pat. No. 3,234,122: Waxy crude oils are transported by that first the wax precipitates in the form of large crystals and then that containing the crystals Crude oil is transported. The crystals are formed, for example, by heating the crude oil to 95 ° C and then cooling it to 0.5 ° C / min. at 16 ° C.
US-PS 3 292 647: Diese Veröffentlichung lehrt den Transport von wachsartigen Rohölen in einer Pipeline vermittels Aussetzen des Rohöls bei einer Temperatur unter dem Stockpunkt desselben der Eiwirkung von Scherkräften unter Zerkleinern des Wachses und Ausbbilden einer feinen Dispersion, sowie anschließend Einführen eines Gases, wie z.B. N„, CO- und Erdgas in das den Scherkräften ausgesetzte Rohöl, um so ein erneutes Wachsen der Wachskristalle zu verhindern. Im Anschluß hieran wird dann die gesamte Masse gepumpt.U.S. Patent 3,292,647: This publication teaches transportation of waxy crude oils in a pipeline by exposing the crude oil to a temperature below its pour point the effect of shear forces with crushing the wax and forming a fine dispersion, and then introducing it of a gas such as N, CO and natural gas into the den Crude oil exposed to shear forces in order to prevent the wax crystals from growing again. Following this, the entire mass is pumped.
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Diese Technologie hat sich mit Ausnahme der Wärmeübertragungssysterce, z.B. Wärmeaustauscher für das Erwärmen des Rohöls und Rohöl-Wasser Suspensionssysteme als allgemein wirtschaftlich wenig interessant dort erwiesen, wo das Rohöl relativ hohe Viachskonsentrationen aufweist.This technology has proven itself with the exception of the heat transfer systeresis, e.g. heat exchangers for heating the crude oil and crude oil-water suspension systems as generally economical turned out to be of little interest where the crude oil has relatively high concentrations of four axles.
US-PS 3 804 752: Diese Veröffentlichung lehrt den Transport von wachsartigen Rohölen vermittels Fraktionieren des Rohöls in eine Fraktion mit hohem Stockpunkt und eine Fraktion mit niedrigem Stockpunkt sowie anschließend Aufschlämmen der erstarrten Fraktion in der Fraktion mit dem niedrigen Stockpunkt sowie anschließendes Pumpen der Aufschlämmung.U.S. Patent 3,804,752: This publication teaches the transportation of waxy crude oils by fractionating the crude oil into a fraction with a high pour point and a fraction with a low pour point and then slurry the solidified Fraction in the fraction with the low pour point and then pumping the slurry.
Es wurde nun ein verbessertes Verfahren zum Transport von "wachsartigen" Kohlenwasserstoff-Gemischen unter den jahreszeitlich bedingten Umweltstemperatiren gefunden, das darin besteht, daß das Kohlenwasserstoffgerisch in wenigstens eine Fraktion mit relativ hohem Stockpunkt (Wachs) und eine Fraktion mit relativ niedrigem Stockpunkt (Flüssigkeit) fraktioniert wird, die Wachsfraktion in Form von Tröpfchen bei einer Temperatur über deren Schmelzpunkt in eine heiße, mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit eingeführt wird, die unter den Bedingungen eines laminaren Flusses fließt und im Gleichstrom zu der Wachsfraktion fließt und sodann ein Einführen in eine kältere, mit Wachs nicht mischbare Flüssigkeit ausgeführt wird unter Erstarren der Teilchen. Im Anschluß hieran werden die Wachsteilchen von der mit Wachs nicht mischbaren Flüssigkeit abgetrennt und mit einem flüssigen Kohlenwasserstoff vereinigt. Die sich ergebende Aufschlämmung wird vorzugsweise in einer Pipeline transportiert.There has now been an improved method of transporting "waxy" hydrocarbon mixtures among the seasonal ones conditional environmental temperatures, which consists in that the hydrocarbon mixture in at least one fraction with a relatively high pour point (wax) and a fraction with a relatively low pour point (liquid) is fractionated, the Wax fraction in the form of droplets at a temperature above their melting point in a hot one, immiscible with water Liquid is introduced which flows under laminar flow conditions and in cocurrent with the wax fraction flows and then an introduction into a colder, wax-immiscible liquid is carried out with solidification of the Particle. Following this, the wax particles are separated from the wax-immiscible liquid and treated with a combined liquid hydrocarbon. The resulting slurry is preferably transported in a pipeline.
Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.The subject matter of the invention is explained below with reference to the accompanying drawings.
Die Figur 1 zeigt eine typische erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der das "wachsartige" Rohöl in eine Destillationskolonne eintritt und in eine flüssige Fraktion mit niedrigem Stockpunkt und eine Wachsfraktion mit hohem Stockpunkt getrennt wird. Die geschmolzene Wachsfraktion wird in den Boden eingedrückt und kommt in Berührung mit heißem Wasser, das außerhalbFIG. 1 shows a typical embodiment of the invention in which the "waxy" crude oil is fed into a distillation column enters and separated into a liquid fraction with a low pour point and a wax fraction with a high pour point will. The melted wax fraction is pressed into the ground and comes into contact with hot water that is outside
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und konzentrisch zu dem Wachs durch die Düse eingeführt wird. Kälteres Wasser tritt an dem oberen Ende und an dem Boden der Kolonne ein. Das Wasser tritt an dem Boden der Kolonne aus. Das extrudierte Wachs erstarrt in Kügelchen, bevor dasselbe das obere Ende der Kolonne erreicht. Die Kügelchen und ein Teil des Wassers fließen aus der- Kolonne in eine Trennvorrichtung, und die Kügelchen werden abgetrennt. Sodann werden die Kügelchen mit der flüssigen Fraktion unter Ausbilden eines transportfähigen Aufschlämmung vereinigt.and introduced concentrically with the wax through the nozzle. Colder water occurs at the top and bottom of the Column one. The water exits at the bottom of the column. The extruded wax solidifies into pellets before the same reaches the top of the column. The spheres and part of the water flow out of the column into a separator, and the beads are separated. The beads then become transportable with the liquid fraction to form a Slurry combined.
Figur 2 vergleicht die Stabilisierungsgeschwindigkeit von zwei unterschiedlichen Aufschlämmungen, von denen die eine das Sprühgut und die andere die Kügelchen enthält.Figure 2 compares the rate of stabilization of two different slurries, one of which is the Spray and the other contains the beads.
Der Erfindungsgegenstand findet Anwendung bei dem Transport "wachsartiger" Kohlenwasserstoffgemische, die einen durchschnittlichen Stockpunkt über der Umweltstemperatur des Transportsystems besitzen. "Wachsärtige" Kohlenwasserstoff-Gemische sind Gemische f die Wachs enthalten. Einige Asphaltene können geduldet werden. Wachs ist definiert als der Niederschlag ,· der sich durch Auflösen von einem Teil Kohlenwasserstoff-Gemisch in 10 Teilen MethylathyIketon bei etwa 80°C und Abkühlen des Gemisches auf -25°C bildet. Beispiele für wachsartige Kohlenwasserstoff-Gemische sind unter anderem Rohöle, Schieferöl, Teersandöl, Gasöl und weitere wachsartige Kohlenwssserstoff-Gemische und Gemische aus zwei oder mehr der gleichen Art oder unterschiedlicher Kohlenwasserstoffgemische, sowie Brennstofföl. Für den Erfindungsgegenstand sind insbesondere wachsartige SohÖle geeignet. Beispiele für durchschnittliche Stockpunkte von wachsartigen Kohlenwasserstoff-Gemischen, die erfindungsgemäß insbesondere geeignet sind, belaufen sich auf etwa -25°C bis etwa +950C, stärker bevorzugt auf -18°C bis etwa 65°C und insbesondere bevorzugt auf 25°C bis etwa 65°C.The subject matter of the invention finds application in the transport of "waxy" hydrocarbon mixtures which have an average pour point above the environmental temperature of the transport system. "Wachsärtige" hydrocarbon mixtures are mixtures for the wax. Some asphaltenes can be tolerated. Wax is defined as the precipitate formed by dissolving one part of the hydrocarbon mixture in 10 parts of methyl ethyl ketone at about 80 ° C and cooling the mixture to -25 ° C. Examples of waxy hydrocarbon mixtures include crude oils, shale oil, tar sand oil, gas oil and other waxy hydrocarbon mixtures and mixtures of two or more of the same type or different hydrocarbon mixtures, as well as fuel oil. Waxy soles are particularly suitable for the subject matter of the invention. Examples of average pour points of the waxy hydrocarbon mixtures, in the present invention particularly suitable amount to about -25 ° C to about +95 0 C, more preferably -18 ° C to about 65 ° C and particularly preferably at 25 ° C up to about 65 ° C.
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Das Kohlenwasserstoff-Gemisch wird in wenigstens zwei Fraktionen getrennt, und zwar eine flüssige Obenfraktion, die einen relativ niedrigen Stockpunkt aufweist (hier als die flüssige Fraktion bezeichnet) und eine Wachsbodenfraktion, die einen relativ hohen Stockpunkt aufweist (hier als die Wachsfraktion bezeichnet). Die Wachsfraktion beläuft sich auf etwa 1 bis etwa 80% und vorzugsweise etwa 5 bis etwa 70% und insbesondere bevorzugt auf etwa 10 bis etwa 60 Gew.% der ursprünglichen Kohlenwasserstoff-Fraktion. Für die erfindungsgemäßen Zwecke können auch andere als die angegebenen Fraktionen erhalten und angewandt werden.The hydrocarbon mixture is separated into at least two fractions, namely a liquid upper fraction, the one relative has a low pour point (referred to here as the liquid fraction) and a waxy soil fraction that has a relatively has a high pour point (referred to herein as the wax fraction). The wax fraction ranges from about 1 to about 80% and preferably about 5 to about 70% and particularly preferably to about 10 to about 60% by weight of the original hydrocarbon fraction. Fractions other than those indicated can also be obtained and used for the purposes of the invention.
Das Fraktionieren kann vermittels eines beliebigen Verfahrens erfolgen, das das Kohlenwasserstoff-Gemisch in Fraktionen mit hohem und niedrigem Stockpunkt trennt. Wahlweise kann ein Teil der Wachsfraktion während der Fraktionierung oder vor dem Erstarren gespalten und/oder hydriert werden.The fractionation can be carried out by any method that the hydrocarbon mixture in fractions with separates high and low pour point. Optionally, part of the wax fraction can be used during fractionation or before solidification be cleaved and / or hydrogenated.
Das geschmolzene Wachs weist vorzugsweise bei der Dispersion in die Kolonne eine Temperatur von etwa 0 bis etwa 85°C und stärker bevorzugt von etwa 10 bis etwa 75°C und insbesondere bevorzugt etwa 25 bis etwa 60°C über dessen Schmelzpunkt auf.(Wie durch die "inverse Abkühlungskurve" in Characterization of Petroleum Waxes, S.W. Ferris, Kapital 1 der The Proceedings of the ASTM-TAPPI Symposium on Petroleum Waxes, Februar 1963, Special Technical Association Publication, STAP, Nr. 2 definiert). Es ist ebenfalls bevorzugt, daß die Temperatur des geschmolzenen Wachses ausreichend hoch ist dergestalt, daß praktisch keine kristalline Struktur (einschließlich anderer Kohlenwasserstoffe als des Wachses) innerhalb des geschmolzenen Wachses vorliegt und daß eine größtmögliche Dauerhaftigkeit und Integrität der sich ergebenden Wachsteilchen erhalten wird;, siehe Beispiel 4 bezüglich einer Ausführungsform dieses bevorzugten Temperaturbereiches. Wenn die Wachsfraktion nicht auf eine Temperatur unter dem oben angegebenen bevorzugten Temperaturbereich abgekühlt worden ist seitdem dieselbe aus der Destillationskolonne gekommen ist, kann dieselbe in die Kolonne eingeführt werden, wobei man immer noch dauerhafte Wachsteilchen erhält.The molten wax preferably has a temperature of from about 0 to about 85 ° C. and higher when dispersed in the column preferably from about 10 to about 75 ° C. and particularly preferably from about 25 to about 60 ° C. above its melting point the "inverse cooling curve" in Characterization of Petroleum Waxes, S.W. Ferris, Chapter 1 of The Proceedings of the ASTM-TAPPI Symposium on Petroleum Waxes, February 1963, Special Technical Association Publication, STAP, No. 2 defined). It is also preferred that the temperature of the molten wax be sufficiently high such that practically none crystalline structure (including hydrocarbons other than the wax) exists within the molten wax and that the greatest possible durability and integrity of the resulting wax particles is obtained; see Example 4 with respect to an embodiment of this preferred temperature range. When the wax fraction is not at a temperature below the preferred temperature range given above has since been cooled from the distillation column has come, it can be introduced into the column, still obtaining permanent wax particles.
- Q - §09848/0423 - Q - §09848 / 0423
Abkühlung: Cooling down :
Das geschmolzene Wachs wird in zwei Stufen abgekühlt. Zunächst v/ird das Wachs in einer heißen, mit dem Wachs nicht mischbaren Flüssigkeit (Kühlmittel) bei einer Temperatur dispergiert, die das Wachs relativ langsam abkühlt unter Ausbilden glatter, praktisch runder, vorzugsweise kugelförmiger Schalen um die dispergierten Wachsteilchen herum. Sodann werden die Teilchen in ein kälteres Kühlmittel überführt unter praktisch vollständigem Abschluß der Verfestigung der Teilchen.The melted wax is cooled in two stages. First of all, the wax is placed in a hot place that cannot be mixed with the wax Liquid (coolant) dispersed at a temperature that cools the wax relatively slowly, forming smoother, more practical round, preferably spherical, shells around the dispersed wax particles. Then the particles become a colder coolant transfers with virtually complete completion of the solidification of the particles.
Das Kühlmittel sollte eine Temperatur über dem Stockpunkt des Wachses besitzen, jedoch unter der Wachstemperatur. Vorzugsweise weist das Kühlmittel eine Temperatur von wenigstens etwa 2j5 bis etwa 75 C und vorzugsweise von 5 bis etwa 50°C und stärker bevorzugt von etwa 10 bis etwa 40°C unter der Temperatur des geschmolzenen Wachses auf, während dasselbe in der Kolonne dispergiert wird. Beispiele für geeignete Temperaturwerte liegen bei wenigstens 70 und vorzugsweise bei 80°C, wenn es sich bei dem Kühlmittel um Wasser handelt. Die Zusammensetzung des Wachses und die Art der Anlage bddingen den Temperaturunterschied zwischen dem geschmolzenen Wachs und dem Kühlmittel. Wenn das Kühlmittel zu kalt is.t, wird das extrudierte Wachs fadenförmig sein und wenn die Temperatur zu heiß ist, ergibt sich ein übermäßiger erforderlicher Fließweg für das Ausbilden der kugelförmigen Schale. Das Vorliegen von Agglomeration weist auf ein zu geringes Kühlen und das Vorliegen von fleckenartigen Vertiefungen auf eine übermäßige Temperaturdifferenz zwischen Kühlmittel und Wachs hin (d.h. die differenzielle Kühltemperaturveränderung ist zu plötzlich und zu groß).The coolant should have a temperature above the pour point of the wax, but below the wax temperature. Preferably the coolant has a temperature of at least about 2.5 to about 75 ° C, and preferably from 5 to about 50 ° C, and more preferably from about 10 to about 40 ° C below the temperature of the molten wax while it is dispersing in the column will. Examples of suitable temperature values are at least 70 and preferably 80 ° C when it is the coolant is water. The composition of the wax and the type of plant determine the temperature difference between the molten wax and the coolant. If the coolant is too cold, the extruded wax will become thread-like and if the temperature is too hot, there will be an excessive required flow path for the formation of the spherical shell. The presence of agglomeration indicates insufficient cooling and the presence of spotty Depressions indicate an excessive temperature difference between the coolant and wax (i.e. the differential cooling temperature change is too sudden and too big).
überlegene Ergebnisse werden durch Anwenden praktisch konzentrisch angeordneter Düsen erreicht, wobei das Wachs in das Kühlmittel durch eine mittlere öffnung mit einem Durchmesser von vorzugsweise etwa 0,76 mm bis etwa 12,7 mm und stärker bevorzugt von etwa 1,27 mm bis etwa 2,24 mm eingedrückt oder extrudiertsuperior results become practically concentric when applied arranged nozzles, the wax in the coolant through a central opening with a diameter of preferably about 0.76 mm to about 12.7 mm, and more preferably about 1.27 mm to about 2.24 mm, indented or extruded
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wird. Das Kühlmittel kann durch eine ringförmige Düse eingeführt werden, so daß dasselbe im Gleichstrom und konzentrisch zu dem Wachs fließt. Die Geschwindigkeit des Wachses und des Kühlmittels sind vorzugsweise gleich und der Fluß erfolgt vorzugsweise im Rahmen des laminaren Fließgebietes. Unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten können zu einer Turbulenz führen, die Größe der Kugeln verringern und die Oberfläche derselben rauhgestalten. Geeignet sind Düsen mit einem einzigen Loch, und bei dieser Düsenart kann das Kühlmittel konzentrisch und im Gleichstrom zu dem Wachs vermittels thermischer Konvektionsströme fließen.will. The coolant can be introduced through an annular nozzle so that it is co-current and concentric to which wax flows. The rate of wax and coolant are preferably the same and the flow is preferably within the framework of the laminar flow area. Different flow velocities can lead to turbulence, reduce the size of the balls and make the surface of the same rough. Nozzles with a single hole,, and are suitable With this type of nozzle, the coolant can be concentric and in direct current with the wax by means of thermal convection currents flow.
Die abgekühlten Wachsteilchen sollten einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,05 odfer weniger bis etwa 20 oder mehr mm und vorzugsweise von etwa 0,1 bis etwa 10 mm und insbesondere bevorzugt von etwa 1 bis etwa 8 mm aufweisen. Die Teilchen sind vorzugsweise kugelförmig, können jedoch auch länglich sein und können weiterhin praktisch einheitliche oder wahllos vorliegende Durchmessergrößen besitzen. Die physikalische Form und Größe wird durch die Temperatur und die Fließgeschwindigkeit des heißen Kühlmittels und des geschmolzenen Wachses und durch das Einführen des Kühlmittels konzentrisch zu der Düse oder den Düsen beeinflußt. ,The cooled wax particles should have an average diameter of about 0.05 or less to about 20 or more mm and preferably from about 0.1 to about 10 mm and particularly preferably from about 1 to about 8 mm. The particles are preferably spherical, but can also be elongated and can furthermore be practically uniform or random Own diameter sizes. The physical shape and size is determined by the temperature and the flow rate of the hot coolant and the molten wax and by introducing the coolant concentrically to the nozzle or the Nozzles affected. ,
Die Wachsteilchen kommen sodann mit einer kälteren, mit dem Wachs nicht mischbaren Flüsigkeit (kälteres Kühlmittel) in Berührung, wodurch praktisch verfestigte Teilchen ausgebildet werden. Das kältere Kühlmittel kann etwa Umweltstemperatur besitzen, und dieselbe beläuft sich vorzugsweise auf etwa 1,5 bis etwa 50°C unter der Verfestigungstemperatur des Wachses. Die Teilchen folgen einem ausreichend langen Fließweg unter praktisch vollständigem Verfestigen der Wachströpfchen. Es ist bevorzugt, daß der Temperaturunterschied zwischen dem Einlaß für das Kühlmittel und dem Auslaß für die Flüssigkeit in der Kolonne ausreichend groß ist, um eine größtmögliche Nutzanwendung der Enthalpie der Flüssigkeit zu erzielen.The wax particles then come into contact with a colder liquid that cannot be mixed with the wax (colder coolant), whereby practically solidified particles are formed. The colder coolant can be around ambient temperature, and it is preferably from about 1.5 to about 50 ° C below the solidification temperature of the wax. The particles follow a sufficiently long flow path with practically complete solidification of the wax droplets. It is preferred that the temperature difference between the inlet for the coolant and the outlet for the liquid in the Column is sufficiently large to achieve the greatest possible use of the enthalpy of the liquid.
Die Temperaturveränderung von dem heißen Kühlmittel zu dem kälteren Kühlmittel kann dadurch gesteuert werden, daß die Kühl-The change in temperature from the hot coolant to the colder one Coolant can be controlled by the fact that the coolant
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mittel an einer oder mehreren Stellen innerhalb des Turms eingeführt werden und entweder die eingeführte Wärme oder aus der Kolonne abgeführte Wärme durch Wärmeaustauscher usw. einreguliert werden. Die Temperaturveränderung kann eine allmähliche Veränderung oder eine Kombination einer allmählichen Veränderung in dem Boden der Kolonne und einer plötzlichen Veränderung in dem oberen Ende der Kolonne darstellen oder es kann sich um jede beliebige Modification handeln. Es ist jedoch erforderlich, daß die Temperaturveränderung ausreichend ist dergestalt, daß die durchschnittliche Temperatur der Wachsteilchen auf eine Temperatur unter dem durchschnittlichen Stockpunkt des Wachses abgekühlt wird, oder daß das Transportsystem sich bei einer ausreichend niedrigen Temperatur befindet, um die Verfestigung der Teilchen zum Abschluß zu bringen.medium introduced at one or more points within the tower and either the introduced heat or heat removed from the column is regulated by heat exchangers, etc. will. The temperature change can be a gradual change or a combination of a gradual change in the The bottom of the column and a sudden change in the top of the column represent or it can be any Act modification. However, it is required that the temperature change be sufficient such that the average The temperature of the wax particles is cooled to a temperature below the average pour point of the wax, or that the transport system is at a temperature sufficiently low to complete solidification of the particles bring to.
Das Kühlmittel und/oder das kältere Kühlmittel können jede Flüssigkeit sein, die bei der Extrudierungs- oder Dispergierungstemperatur mit dem Wachs praktisch nicht mischbar ist. Zu einschlägigen Beispielen gehören Alkohole, Ketone, Ester und weitere polare oder semipolare organische Verbindungen. Vorzugsweise sind die Kühlmittel Wasser. Es kann sich gegebenenfalls um eine Kombination aus zwei oder mehr Kühlmitteln handeln.The coolant and / or the colder coolant can be any liquid which is practically immiscible with the wax at the extrusion or dispersion temperature. To relevant Examples include alcohols, ketones, esters, and other polar or semipolar organic compounds. Preferably they are Coolant water. It can optionally be a combination of two or more coolants.
Zu dem hier in Anwendung kommenden Begriff der Verfestigung gehört ein Erstarren, Kristallisieren und überführen in eine geleeartige Konsistenz. Vorzugsweise besitzt das verfestigte Teilchen wenigstens eine harte Schicht auf dem Wachsteilchen. Das Innere des Teilchens kann fließfähig sein, jedoch ist dasselbe vorzugsweise praktisch fest.The term solidification used here includes solidification, crystallization and conversion into one jelly-like consistency. Preferably the solidified particle has at least one hard layer on the wax particle. The interior of the particle may be flowable, but it is preferably practically solid.
In das geschmolzene Wachs kann ein oberflächenaktives Mittel eingearbeitet v/erden. Geeignet sind Volumenmengen von 0,001 bis etwa 20%, vorzugsweise etwa 0,01 bis etwa 10% und insbesondere bevorzugt etwa 0,1 bis etwa 1% auf der Volumengrundlage bezogen auf die Fration. Beispiele für geeignete oberflächenaktive Mittel sind Fettsäuren, z.B. solche, die etwa 10 bis etwa 20 Kohlenstoffatome enthalten und vorzugsweise die einwertige Kationen derselben aufweisenden Salze. Ein Beispiel für ein geeignetesA surfactant can be incorporated into the molten wax v / earth. Amounts by volume of 0.001 to about 20%, preferably about 0.01 to about 10% and in particular are suitable preferably about 0.1 to about 1% by volume of the fration. Examples of suitable surfactants are fatty acids, e.g., those containing from about 10 to about 20 carbon atoms, and preferably the monovalent cations the same containing salts. An example of a suitable one
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oberflächenaktives Mittel ist Sorbitanmonolaurat. Vorzugsweise ist das oberflächenaktive Mittel ein Erdölsulfonat und stärker bevorzugt ein solches, das ein einwertiges Kation aufweist, z.B. Natrium oder Ammonium, und vorzugsweise besitzt dasselbe ein durchschnittliches Äquivalenzgewicht von etwa 200 bis etwa 600, stärker bevorzugt von etwa 250 bis etwa 500 und insbesondere bevorzugt von etwa 350 bis etwa 420.surfactant is sorbitan monolaurate. Preferably the surfactant is a petroleum sulfonate and stronger preferably one having a monovalent cation, e.g., sodium or ammonium, and preferably one having the same average equivalent weight from about 200 to about 600, more preferably from about 250 to about 500 and especially preferably from about 350 to about 420.
An dem oberen Ende der Kolonne werden die verfestigten Wachsteilchen entfernt. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, daß die Teilchen mit dem Kühlmittel entfernt und sodann die Teilchen in bekannter Weise abgetrennt werden, z.B. durch mechanische Mittel, wie ein Abseihen des Kühlmittels von den Teilchen usw.At the top of the column the solidified wax particles become removed. This can be done by removing the particles with the coolant and then removing the particles be separated in known manner, for example by mechanical means such as straining the coolant from the particles etc.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die flüssige Fraktion oder ein flüssiger Kohlenwasserstoff in das obere Ende der Kolonne unter physikalischer Entfernung der Wachsteilchen eingeführt. In diesem Fall wird eine Grenzfläche zwischen dem Kühlmittel und dem flüssigen Kohlenwasserstoff an einer Stelle unter der Höhe in der Kolonne aufrechterhalten, wo die Teilchen entfernt werden. Die Teilchen neigen dazu, sich an der Grenzfläche zu sammeln.According to a preferred embodiment, the liquid fraction or a liquid hydrocarbon is introduced into the top of the column with physical removal of the wax particles. In this case, an interface between the coolant and the liquid hydrocarbon becomes at one point below the height in the column where the particles are removed. The particles tend to stick to the interface to collect.
Herstellung der Aufschlämmung; Making the slurry ;
Der flüssige Kohlenwasserstoff (dieser Ausdruck ist so definiert, daß derselbe die flüssige Fraktion einschließt) sollte wenigstens etwa 2,5 C und stärker bevorzugt wenigstens etwa 15 C und insbesondere bevorzugt wenigstens etwa 35 C unter der Lösungsternperatur der verfestigten Wachsteilchen liegen, wenn der flüssige Kohlenwasserstoff mit den Teilchen aufgeschlämmt wird. Die Lösungstemperatur ist definiert als die Temperatur, bei der der Hauptteil der Teilchen in Lösung des flüssigen Kohlenwasserstoffs vorliegt.The liquid hydrocarbon (this term is defined to include the liquid fraction) should at least about 2.5 ° C, and more preferably at least about 15 ° C and particularly preferably at least about 35 C below the solution temperature of the solidified wax particles, if the liquid hydrocarbon is slurried with the particles. The solution temperature is defined as the temperature at that the majority of the particles are in solution of the liquid hydrocarbon.
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Während des Aufschlämmvorganges ist die Temperatur des flüssigen Kohlenwasserstoffs dergestalt/ daß die sich ergebende Aufschlämmungstemperatur vorzugsweise etwa 2,5 bis etwa 5 C und vorzugsweise etwa 0 bis etwa 2,50C über der niedrigsten, durch die Jahreszeit bedingten Umweltstemperatur des Transportsystems liegt. Es ist ebenfalls bevorzugt, daß die Temperatur desflüssigen Kohlenwasserstoffs sich während des Aufschlkämmens auf etwa 15 und vorzugsweise auf etwa 35 C unter der Lösungstemperatur der Teilchen in der Fraktion beläuft.During the slurry process, the temperature of the liquid hydrocarbon is such that the resulting slurry temperature is preferably about 2.5 to about 5 C, and preferably about 0 to about 2.5 ° C, above the lowest seasonal environmental temperature of the transportation system. It is also preferred that the temperature of the liquid hydrocarbon be about 15 and preferably about 35 C below the solution temperature of the particles in the fraction during slurrying.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind die üblichen Arbeitsweisen und Ausrüstungen für das Aufschlämmen von Feststoffen in Flüssigkeiten geeignet. Der flüssige Kohlenwasserstoff sollte jedoch wenigstens etwa- 2,5 und vorzugsweise etwa 15 und insbesondere bevorzugt etwa 35°C unter der Lösungstemperatur der Teilchen in dem flüssigen Kohlenwasserstoff vorliegen und einen Stockpunkt von wenigstens 0,5 und vorzugsweise von wenigstens 2,5 und insbesondere bevorzugt von wenigstens etwa 7,5°C unter der durchschnittlichen Temperatur des Transportsystems liegen.The usual procedures are used in the process according to the invention and equipment suitable for slurrying solids in liquids. The liquid hydrocarbon should however, at least about 2.5 and preferably about 15 and most preferably about 35 ° C below the solution temperature of the Particles are present in the liquid hydrocarbon and have a pour point of at least 0.5, and preferably at least 2.5 and particularly preferably at least about 7.5 ° C. below the average temperature of the transport system.
Es ist weiterhin bevorzugt, daß die Temperatur des flüssigen Kohlenwasserstoffes ausreichend niedrig ist während des Aufschlämmvorganges unter Ausbilden einer Aufschlämmungstemperatur, die vorzugsweisfe etwa 5 C unter bis etwa 5 C über und stärker bevorzugt bei etwa der niedrigsten, durch die Jahreszeiten bedingten Umweltstemperatur des Transportsystems liegt.It is further preferred that the temperature of the liquid hydrocarbon be sufficiently low during the slurry process forming a slurry temperature that is preferably about 5 C below to about 5 C above and higher is preferably around the lowest seasonal environmental temperature of the transport system.
Es kann ein ,flüssiges und/oder gasförmiges Verdünnungsmittel, wie einfach destilliertes Benzin, Reservoirkondensat oder leichter Kohlenwasserstoff dem flüssigen Kohlenwasserstoff vor, während oder nach dem Aufschlämmen beigemischt werden. Es ist jedes Verdünnungsmittel geeignet, solange dasselbe mit dem flüssigen Kohlenwasserstoff mischbar ist, einen Stockpunkt unter der niedrigsten Temperatur des Transportsystems besitzt und nicht leicht die Wachsteilchen solubilisiert oder zu irgendeiner Reaktion führt, die wesentlich .die Löslichkeit der Wachsteilchen in dem füssigen Kohlenwasserstoff erhöht. Es können Rohöle alsIt can be a liquid and / or gaseous diluent, like simply distilled gasoline, reservoir condensate or light hydrocarbons before the liquid hydrocarbons, can be added during or after slurrying. Any diluent will work as long as the same with the liquid hydrocarbon is miscible, has a pour point below the lowest temperature of the transport system and does not readily solubilize the wax particles or result in any reaction which would substantially reduce the solubility of the wax particles increased in the liquid hydrocarbon. It can use crude oils as
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Verdünnungsmittel angewandt werden, jedoch weist das Rohöl vorzugsweise eine Wachskonzentration von weniger als etwa 10% auf - das Wachs kann in kristalliner Form vorliegen. Dort v/o ein gasförmiges Verdünnungsmittel angewandt wird, wird dasselbe vorzugsweise in der Aufschlämmung unter den Transportbedingungen aufgelöst, um so eine Kavitation der Pumpen zu verhindern.Diluents can be employed, however, the crude oil preferably has a wax concentration of less than about 10% up - the wax can be in crystalline form. Where v / o a gaseous diluent is used, it becomes the same preferably dissolved in the slurry under the transport conditions so as to prevent cavitation of the pumps impede.
Die Konzentration der Wachsteilchen in der Aufschlämmung beläuft sich vorzugsweise auf etwa 1 bis etwa 60 Gew.% oder darüber und stärker bevorzugt auf etwa 5 bis etwa 55 Gew.% und insbesondere bevorzugt auf etwa 20 bis etwa 45 Gew.%.The concentration of the wax particles in the slurry amounts to preferably from about 1 to about 60% by weight or above, and more preferably from about 5 to about 55% by weight and particularly preferably to about 20 to about 45% by weight.
Transport der Aufschlämmung; Transportation of the slurry ;
Die Temperatur der Aufschlämmung beläuft sich während des Transportes vorzugsweise auf eine solche unter der Lösungstemperatur der Wachsteilchen. Die Aufschlämmung kann auch Temperaturen über der Lösungstemperatur des Wachses kurzzeitig vertragen solange wie erhebliche Mengen der Wachsteilchen nicht erneut verflüssigt werden. Wenn die Temperatur nicht die Lösungstemperatur übersteigt, kann die Aufschlämmung immer noch in wirksamer Weise in einer Pipeline transportiert werden solange die Temperatur keine Schwankungen von mehr als vorzugsweise etwa 1,5 - 2^0C unter der höchsten Temperatur aufweist, die durch die Aufschlämmung während des Transportes erreicht wird. Solange die Temperatur während des Transportes in der Pipeline ansteigt, und zwar sogar über die Lösungstemperatur, ergibt sich keine nachteilige Wirkung. Wenn die Temperatur jedoch auf mehr als etwa 5°C unter die höchste Transportsystem absinklt, ergeben sich große Druckabfälle, wenn die Teilchenlösung in einem erheblichen Ausmaß eingetreten ist.The temperature of the slurry during transportation is preferably below the solution temperature of the wax particles. The slurry can also withstand temperatures above the solution temperature of the wax for a short time as long as considerable amounts of the wax particles are not re-liquefied. If the temperature does not exceed the solution temperature, the slurry can still be efficiently transported in a pipeline as long as the temperature does not fluctuate more than preferably about 1.5-2 ^ 0 C below the highest temperature experienced by the slurry during of the transport is achieved. As long as the temperature rises during transport in the pipeline, even above the solution temperature, there is no adverse effect. However, if the temperature drops to more than about 5 ° C below the highest transport system, large pressure drops result when particulate dissolution has occurred to a significant extent.
Das erfindungsgemäß in Anwendung kommende Transportsystem schließt einen Transport mittels Tanks, Tanklastwagen, Tankanhängern, Tankschiffen oder Tankern, Pipelines, Pipelines und Tankbatterien oder Lagerungstanks und Kombinationen derselben ein. Vorzugsweise ist das Transportsystem eine Pipeline oderThe transport system used according to the invention includes transport by means of tanks, tank trucks, tank trailers, Tankers or tankers, pipelines, pipelines and tank batteries or storage tanks and combinations thereof a. Preferably the transport system is a pipeline or
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eine Pipeline mit Tanks.a pipeline with tanks.
Die Aufschlämmung kann unter den Bedingungen eines laminaren Flusses, Übergangsflusses (z.B. Reynolds Nr. etwa 2000 bis etwa 4000) oder den Bedingungen eines turbulenten Flusses in der Leitung transportiert werden. Es erfolgt vorzugsweise ein Transport unter laminaren und Übergangsflußbedingungen - die Turbulenz im Inneren der Pipeline neigt dazu die Wachsteilchen zu zerbrechen und in dem flüssigen Kohlenwasserstoff der Aufschlämmung zu solubilisieren.The slurry can flow under laminar flow, transient flow conditions (e.g. Reynolds No. about 2000 to 4000) or the conditions of a turbulent flow in the pipe. There is preferably a Transport under laminar and transient flow conditions - the turbulence inside the pipeline tends to remove the wax particles to break up and solubilize in the liquid hydrocarbon of the slurry.
Die Aufschlämmung wird vorzugsweise in einer Leitung transportiert, in der sich die durchschnittliche höchste Temperatur der Leitung auf einen Wert unter der durchschnittlichen Lösungstemperatur der Wachsteilchen in dem flüssigen Kohlenwasserstoff beläuft.The slurry is preferably transported in a conduit, in which the average highest temperature of the pipe is below the average dissolution temperature of the wax particles in the liquid hydrocarbon amounts to.
Weiterhin liegt die durchschnittliche Temperatur der Leitung zweckmäßigerweise nicht unter dem durchschnittlichen Stockpunkt äes flüssigen Kohlenwasserstoffs und beläuft sich vorzugsweise auf wenigstens etwa 10°C und stärker bevorzugt auf wenigstens etwa 12 C oberhalb dieses Stockpunktes.Furthermore, the average temperature of the line is expediently not below the average pour point Äes liquid hydrocarbon and amounts preferably to at least about 10 ° C and more preferably to at least about 12 C above this pour point.
Um die Pumpfähigkeit zu erleichtern, kann ein in dem flüssigen Kohlenwasserstoff lösliches Gas in die Aufschlämmung eingeführt werden. Beispiele entsprechender Gase sind CO2, Kohlenwasserstoffe mit weniger als etwa 3 Kohlenstoffatomen, N2, Abgase und dgl.Gase. Vorzugsweise ist das Gas mit den Wachsteilchen nicht mischbar. . . .·To facilitate pumpability, a gas soluble in the liquid hydrocarbon can be introduced into the slurry. Examples of corresponding gases are CO 2 , hydrocarbons with less than about 3 carbon atoms, N 2 , exhaust gases and the like gases. Preferably the gas is immiscible with the wax particles. . . . ·
Die Wachsteilchen können ebenfalls mit festen Stoffen oder anderen Mitteln überzogen werden, um so die Agglomeration hintenanzuhalten und höhere Transporttemperaturen der Aufschlämmung zu ermöglichen.The wax particles can also with solids or other Agents are coated so as to prevent agglomeration and higher transport temperatures of the slurry enable.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Reihe Auführungsbeispiele weiter erläutert, wobei sich - soweit nicht anders vermerkt - die Prozentzahlen auf der Gewichtsgrundlage verstehen.The invention is illustrated below with the aid of a number of examples further explained, whereby - unless otherwise noted - the percentages are based on the weight.
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Es wird ein "wachsartiges^ Rohöl (mit einem durchschnittlichen Stockpunkt = 46°C) in eine flüssige Fraktion (durchschnittlicher Stockpunkt = -8°C) und eine Wachsfraktion (durchschnittlicher Stockpunkt = 52°C, Schmelzpunkt = 82°C) destilliert. Die Wachsfraktion wird bei Normaltemperatur gelagert und sodann auf 95°C erhitzt und bei dieser Temperatur wenigstens 2 Stunden lang gehalten. Dieselbe wird sodann mit einer Geschwindigkeit von 135 kg/h in einer Hauptleitung eingeführt, die 37 Düsen angeordnet in dem Boden einer Wasserkolonne aufweist, die einen Innendurchmesser von 22 cm und eine Höhe von 2jlO m. Die Düsen liegen im Abstand von 12,7 mm vor. Jede Düse weist eine Länge von 35 mm und ein Loch mit einem Durchmesser von 2,2 mm auf, das längsseitig mit einer Tiefe von 32,2 mm gebohrt ist. Das Wachs wird in die Seite der Düse ausgehend von der Hauptleitung eingeführt. Man läßt heißes Wasser im Gleichstrom zu dem Wachs und konzentrisch zu der Düse mit einer Geschwindigkeit von 2,8 l/min, und bei einer anfänglichen Temperatur von 82°C fließen. Es wird kaltes Wasser mit einer Temperatur von 7°C peripher in das obere Ende der Kolonne eingeführt und fließt zu dem Boden derselben durch freie Konvektion. Das Wasser kann aus dem Boden der Kolonne für den Fall abgezogen werden, daß ein weiteres Kühlen erforderlich ist. Die im Gleichstrom fließenden Kügelchen und das Wasser treten am oberen Ende der Kolonne aus und weisen eine durchschnittliche Temperatur von 27°C auf. Der durchschnittliche Durchmesser der erstarrten Kügelchen beläuft sich auf 4,75 mm. Es wird eine Aufschlämmung dadurch erhalten, daß ausreichende Mengen der Kügelchen in einem Haltetank mit der flüssigen Fraktion verrührt werden unter Ausbilden einer Konzentration der Kügelchen von 27,5%. Die Aufschlämmung wird sodann durch eine Pipeline mit einem Durchmesser von 15,2 cm bei einer Temperatur von 30C ohne Schwierigkeit gepumpt.A "waxy" crude oil (with an average pour point = 46 ° C.) is distilled into a liquid fraction (average pour point = -8 ° C.) and a wax fraction (average pour point = 52 ° C., melting point = 82 ° C.) Wax fraction is stored at normal temperature and then heated to 95 ° C. and held at this temperature for at least 2 hours, then introduced at a rate of 135 kg / h in a main line which has 37 nozzles arranged in the bottom of a water column which has an inner diameter of 22 cm and a height of 210 m. The nozzles are at a distance of 12.7 mm. Each nozzle has a length of 35 mm and a hole with a diameter of 2.2 mm, the longitudinal side with a depth 32.2 mm. The wax is introduced into the side of the nozzle from the main line. Hot water is allowed to flow cocurrently with the wax and concentric with the nozzle at a rate of 2.8 l / min. and flow at an initial temperature of 82 ° C. Cold water at a temperature of 7 ° C is introduced peripherally to the top of the column and flows to the bottom of the same by free convection. The water can be withdrawn from the bottom of the column in the event that further cooling is required. The co-current flowing spheres and the water exit at the top of the column and have an average temperature of 27 ° C. The average diameter of the solidified beads is 4.75 mm. A slurry is obtained by stirring sufficient amounts of the beads in a holding tank with the liquid fraction to make the bead concentration 27.5%. The slurry is then pumped through a pipeline with a diameter of 15.2 cm at a temperature of 3 ° C. without difficulty.
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50 9 848/04250 9 848/042
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Das Wachs nach Beispiel 1 wird bei Normaltemperatur gelagert und dadurch sprühgetrocknet, daß geschmolzenes Wachs durch 19 Düsen (Innendurchmesser =0,9 mm) bei 95°C und mit einer Geschwindigkeit von 86 kg/h in einen Sprühturm eingeführt wird. Das Sprühgut fällt angehähert 7,6 m durch einen Sprühturm mit einem Innendurchmesser von 0,6 m und wird mit einem feinen Wassersprühstrahl gekühlt. Das Sprühgut wird an dem Boden des Sprühturms gesammelt und von dem Wasser abgetrennt. Im Anschluß hieran wird eine Aufschlämmung dadurch erhalten, daß das Sprühgut mit der flüssigen Fraktion des Beispiels 1 bei einer Konzentration von 27,5% vereinigt wird.The wax according to Example 1 is stored at normal temperature and spray-dried by passing molten wax through 19 nozzles (Inner diameter = 0.9 mm) at 95 ° C and at one speed of 86 kg / h is introduced into a spray tower. The spray falls approximately 7.6 m through a spray tower with a Inside diameter of 0.6 m and is cooled with a fine water spray. The spray material is at the bottom of the spray tower collected and separated from the water. Subsequently, a slurry is obtained in that the spray material with the liquid fraction of Example 1 is combined at a concentration of 27.5%.
Beispiel 3 Vergleichbarer Test Kügelchen gegen SprühgutExample 3 Comparable test beads against spray material
Es wird eine Aufschlämmung, die die flüssige Fraktion nach Beispiel 1 und 27,5% der Kügelchen nach Beispiel 1 enthält sowie die Aufschlämmung nach Beispiel 2 bezüglich des prozentualen Zerfalls der Wachsteilchen über Zeitspannen von 2 und 3 Stunden getestet, wobei die Aufschlämmung bei 4°C mit einem Rührer in Bewegung gehalten wird, der 650 U/min, macht. Der in der Aufschlämmung nach jedem Test verbliebene Prozentsatz an Feststoffen wird dadurch bästimmt, daß die Feststoffe von der Aufschlämmung abgetrennt werden vermittels Auswaschen unter Anwenden von Azeton als die Trägerflüssigkeit. Diejenigen Feststoffe/ die nach den Zerfalltests nicht wesentlich verändert sind, werden von der Aufschlämmung abgetrennt und gewogen. Die Tabelle I gibt die Ergebnissedes Tests wieder:It becomes a slurry containing the liquid fraction according to Example 1 and 27.5% of the beads according to Example 1 and the slurry according to Example 2 in terms of percentage Disintegration of the wax particles was tested over periods of 2 and 3 hours with the slurry at 4 ° C with a stirrer in Movement is held, which makes 650 rpm. The one in the slurry The percentage of solids remaining after each test is determined by the solids from the slurry separated by washing using acetone as the carrier liquid. Those solids / which are not significantly changed after the disintegration tests are separated from the slurry and weighed. Table I. gives the results of the test:
% Zerfall nach dem % Zerfall nach dem Probe Rühren (2 Stunden) Rühren (3 Stunden) % Disintegration after% disintegration after sample Stir (2 hours) Stir (3 hours)
Aufschlämmung 1
(Kügelchen) 74 82Slurry 1
(Globules) 74 82
Aufschlämmung 2Slurry 2
(Sprühgut) 89 92(Spray material) 89 92
509848/0423 -16-509848/0423 -16-
— 16 —
Beispiel 4 - 16 -
Example 4
Es wird die Arbeitsweise nach Beispiel 1 mit der Ausnahme wiederholt, daß die Wachsfraktion erhitzt und wenigstens 2 Stunden bei 140°C gehalten und sodann mit einer Temperatur von 105°C extrudiert wird. Die vermittels dieses Beispiels erhaltenen Kügelchen werden sodann in der flüssigen Fraktion nach Beispiel 1 aufgeschlämmt unter Ausbilden einer Aufschlämmung, die 27,5% Kügelchen enthält. Diese Aufschlämmung wird sodann vermittels des Feststoff-Zerfalltests geprüft, wobei die folgenden Zahlenwerte erhalten wefden:The procedure according to Example 1 is repeated with the exception that the wax fraction is heated and held at 140 ° C for at least 2 hours and then extruded at a temperature of 105 ° C will. The beads obtained by means of this example are then slurried in the liquid fraction according to example 1 forming a slurry containing 27.5% beads contains. This slurry is then tested by the solid disintegration test, with the following numerical values we will receive:
% Zerfall nach dem % Zerfall nach dem Probe Rühren (2 Stunden) Rühren (3 Stunden) % Disintegration after% disintegration after sample Stir (2 hours) Stir (3 hours)
Aufschlämmung, dieSlurry that
die nach Beispiel 4according to example 4
erhaltenen Kügelchenobtained beads
enthält 44 61contains 44 61
Der Vergleich dieser Zahlenwerte mit denjenigen für die Aufschlämmung 1 nach Beispiel 3 (enthält Kügelchen) zeigt, daß die Zerstörung der restlichen Kristallstrukturen in dem geschmolzenen Wachs vor dem Erstarren zu mechanisch festeren Kügelchen führt.Comparison of these numerical values with those for the slurry 1 of Example 3 (contains beads) shows that the destruction of the remaining crystal structures in the molten Wax leads to mechanically stronger globules before solidification.
Es wird eine 27,5% des Sprühguts nach Beispiel 2 enthaltende Aufschlämmung sowie eine 27,5% der Kügelchen nach Beispiel 1 enthalende Aufschlämmung auf die Stabilisierung hin überprüft. Bei beiden Aufschlämmungen ist die Kohlenwasserstoffphase die flüssige Fraktion des Beispiels 1. Die Stabilisierung ist definiert als die Überführung des Materials zwischen festen und flüssigen Phase bis ein Gleichgewicht erreicht ist. Bei fortschreitender Stabilisierung verändert sich das Aussehen und die scheinbare Viskosität der Aufschlämmung. Die Stabilisierung wird gemessen als der Druckabfall pro Längeneinheit des Rohrs als eine Funktion der Zeit bei konstanter Scherrate und Auf-It is a 27.5% of the spray material according to Example 2 containing Slurry and a slurry containing 27.5% of the beads according to Example 1 were checked for stabilization. For both slurries, the hydrocarbon phase is the liquid fraction of Example 1. The stabilization is defined as the transfer of material between solid and liquid phase until equilibrium is reached. With advancing Stabilization changes the appearance and apparent viscosity of the slurry. The stabilization is measured as the pressure drop per unit length of the pipe as a function of time at constant shear rate and up-
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schlämmungstemperatur. Nach Erreichen des stabilisierten Zustandes tritt keine v/eitere Veränderung in dem Druckabfall ein. Es wird gefunden, daß die Stabilisierungswerte, die durch eine graphische Darstellung von ΔΡ/L gegen die Zeit wiedergegeben werden, bezüglich der Kügelchenaufschläramung geringer sind als bezüglich der Sprühgutaufschlämmung. Die Figur 2 gibt die vermittels dieses Beispiels erhaltenen Zahlenwerte wieder. Diese Zahlenwerte werden in einer Pipeline erhalten, die einen Innendurchmesser von 5 cm und eine Länge von 45 m besitzt und die Aufschlämmungen werden durch dieselbe bei der gleichen Temperatur geführt. Diese Zahlenwerte zeigen, daß die Sprühgutaufschlämmung und die Kügelchenaufschlämmung sich auf den gleichen Druckabfall stabilisieren, daß sich jedoch die Kügelchenaufschlämmung mit langsamerer Geschwindigkeit stabilisiert als dies der Fall bezüglich der Sprühgutauf schlänunung ist. Dies ist von Bedeutung bezüglich der für das Pumpen der Aufschlämmung erforderlichen Arbeit.slurry temperature. After reaching the stabilized state there is no further change in the pressure drop. It is found that the stabilization values determined by a plot of ΔΡ / L versus time for bead slurry are less than regarding the spray slurry. Figure 2 gives the mediating numerical values obtained in this example. These numerical values are obtained in a pipeline that has an inner diameter of 5 cm and a length of 45 m, and the slurries are passed through the same at the same temperature guided. These numerical values show that the spray slurry and the bead slurry are the same Stabilize pressure drop, but the bead slurry is stabilizing at a slower rate than this is the case with regard to the Sprühgutaufschlänunung. This is important for pumping the slurry required work.
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