DE2619022A1

DE2619022A1 - Verfahren zur behandlung von erdoel- schweroel

Info

Publication number: DE2619022A1
Application number: DE19762619022
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Inada; Yuji Nakamura; Koji Seguchi; Minoru Sugita; Kiyoshi Tagaya
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1975-05-08
Filing date: 1976-04-30
Publication date: 1976-11-25
Also published as: DE2619022B2; GB1540656A; DE2619022C3; CA1065791A; JPS51130404A; JPS5331644B2; US4042487A

Description

Verfahren zur Behandlung von Erdöl-Schweröl

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur vorteilhaften Behandlung von Erdöl-Schwerölen mit einer API-Dichte von nicht mehr als 25. Unter Erdöl-Schwerölen werden Erdölprodukte mit einem über das Siedeende von Kerosin hinausgehenden Siedebereich (zum Beispiel Rohöl, Gasöl und Heizöle) verstanden, und die API-Dichte ist eine Kennzahl, die in der amerikanischen Mxneralölindustrie für die spezifische Dichte in Gebrauch ist, und die durch äquidistante Einteilung einer bestimmten Aerometerskala in 100 API (API ist die Abkürzung für American Petroleum Institute) -Grade entstanden ist. Speziell bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren, bei dem das thermische Cracken eines schweren Öls in einem Röhrenofen ohne den Nachteil der sogenannten "Koksplage" in dem Ofen durchgeführt werden kann.

Generell enthalten schwere Destillationsprodukte, die eine API-Dichte von nicht mehr als 25 haben, einen hohen Anteil

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an einer als "Asphaltene" bezeichneten hochsiedenen Fraktion, die ein Molekulargewicht von nicht weniger als 1000, einen großen aromatischen Ring und einen hohen Gehalt an gebundenem Kohlenstoff hat. Dieses höher als Kerosin siedende Öl weist dementsprechend ein extrem hohes spezifisches Gewicht und hohe Viskosität sowie einen hohen Aschegehalt auf und läßt sich infolgedessen nicht gut handhaben. Wenn man die schweren öle beispielsweise als Heizöle einzusetzen wünscht, kann man sie zwar in manchen Fällen unmodifiziert verwenden, es ist jedoch gewöhnlich vorteilhaft, durch Verschneiden mit einer leichten Fraktion die Viskosität zu verringern. Der resultierende Verschnitt, der zwar eine verringerte Viskosität hat, kann jedoch, wenn er beispielsweise als Heizöl in einem Brenner benutzt wird, durch Koks- oder Zunderbildung in dem Brenner Verdruß bringen (es wird angenommen, daß die in dem Gemisch enthaltenen Asphaltene die Ursache dieser Beeinträchtigung sind). Folglich eignet sich ein solcher Verschnitt nicht als Brennstoff.

Damit die Schweröle vorteilhaft als Brennstoff verwendet oder mit Erfolg für industrielle Zwecke eingesetzt werden konnten, ist man bisher so vorgegangen, daß man das Schweröl in einem Röhrenofen thermisch gecrackt und auf diese Weise in Leichtöl umgewandelt hat. Beim thermischen Cracken bildet sich jedoch aus dem Einsatzöl Koks, der sich innen in dem Ofen absetzt, was nachteilig ist. Dieser abgelagerte Koks verursacht die

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sogenannte Koksplage, denn er verfestigt sich unter Bildung von hemmenden Überzügen im Ofeninneren, wodurch die Wärmeleitfähigkeit absinkt. Dies führt dazu, daß die Funktionsfähigkeit des Ofens in Gefahr gerät und das resultierende Leichtöl in Qualität und Ausbeute beeinträchtigt wird. Darüber hinaus wird es, wenn Koksablagerungen oder sonstige Ablagerungen im Ofeninneren auftreten, stets notwendig, das Ofeninnere von den Koksabscheidungen zu säubern. Das Entfernen von Koksablagerungen erfordert viel Zeit und Arbeit; das Material muß mit scharfem Werkzeug abgetragen werden, und es ergibt sich dadurch ein erhöhter Verschleiß des Ofens. Diese übliche Verfahrensweise ist demzufolge in mancherlei Hinsicht mangelhaft„

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisherigen Nachteile zu verringern·und ein Verfahren für eine vorteilhafte Behandlung von Erdöl-Schwerölen vorzuschlagen, bei dem man die Schweröle thermisch cracken kann, ohne daß dies Belästigungen durch Bildung von Koksablagerungen in dem Ofensystem zur Folge hat.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art zur Behandlung von Erdöl-Schweröl mit einer-API-Dichte von nicht mehr als 25, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Schweröl in einen Röhren-

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erhitzer einführt und ein Magnetfeld von 1000 bis 5000 Gauß quer zur Fließrichtung des in den Ofen eingebrachten Schweröls anlegt, während man das öl darin einer thermischen Crackbehandlung unterwirft. Besonders vorteilhafte Ergebnisse erhält man, wenn man dem Schweröl, bevor man es in den Röhrenerhitzer einführt und unter der Einwirkung des Magnetfeldes thermisch crackt, 0,5 bis 5 Gew.% einer anorganischen Substanz

mit einer Oberfläche von nicht weniger als 30 m /g und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 30 Mikron zusetzt, die man durch Behandeln eines als Hauptbestandteil ein hochschmelzendes Oxid und ein Eisenoxid aufweisenden anorganischen Materials mit einem Alkali erhalten hat. Auch besonders unangenehme Ablagerungen und Verkokungen können praktisch vollständig verhindert werden, wenn man gemäß einer abgeänderten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens das in den Röhrenerhitzer eingeführte Schweröl, während man es unter der Einwirkung des Magnetfeldes thermisch crackt, gleichzeitig der Einwirkung eines 3 bis 10 Volt starken Gleichstroms, den man parallel zur Fließrichtung des in den Ofen eingebrachten Öls leitet, unterzieht.

Gegenüber den bisher beschriebenen Verfahren zum thermischen Cracken wird erfindungsgemäß während des Crackens des Einsatzöls in einem Röhrenerhitzer parallel zur Fließrichtung des Öls ein Magnetfeld bestimmter Stärke angelegt. Damit gelingt

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es überraschend, die Schwierigkeiten, die üblicherweise durch Bildung von Abscheidungen während des thermischen Crackens von Schwerölen auftreten, auszuschalten, so daß man eine Methode gewinnt, die eine vollständig zufriedenstellend arbeitende thermische Crackbehandlung ermöglicht.

Als Einsatzmaterial verwendet man beim erfindungsgemäßen Verfahren Schweröle mit einer API-Dichte von nicht mehr als 25. Man benutzt einen üblichen Röhrenerhitzer und unterzieht darin das Einsatzmaterial unter den zusätzlichen folgenden Bedingungen einer thermischen Crackbehandlung: (1) Es wird quer zur Fließrichtung des in den Ofen eingeleiteten Schweröls ein magnetisches Feld bestimmter Stärke angelegt, oder (2) es wird wie unter (1) angegeben, ein Magnetfeld bestimmter Stärke quer zur Fließrichtung des Schweröls und gleichzeitig ein Gleichstrom bestimmter Stärke parallel zur Fließrichtung des in den Ofen eingeleiteten Schweröls angelegt, oder (3) es wird dem Schweröl, bevor man es in den Ofen einführt und der Gleichstrom- und/oder Magnetfeld-Einwirkung während des thermischen Crackens unterzieht, eine spezielle anorganische Substanz eingearbeitet.

Die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine lichtmikroskopische Aufnahme von dem Boden-Öl, das erhalten wurde, wenn beim thermischen Cracken eines Schweröls (mit einer API-Dichte von nicht mehr als 25) in einem Röhrenerhitzer ein Magnetfeld und ein (durch Anlegen von Spannung aufgebautes) elektrisches Feld gleichzeitig auf das in den Ofen eingeführte Schweröl zur Einwirkung gebracht wurden, und

Fig. 2 eine lichtmikroskopische Aufnahme von Boden-Öl, das erhalten wurde, wenn man ein Schweröl (mit einer API-Dichte von nicht mehr als 25) in einen Röhrenerhitzer einführt und darin mittels des bisher üblichen Verfahrens thermisch crackt.

Als Einsatzmaterial werden beim erfindungsgemäßen Verfahren solche Schweröl-Arten verwendet, die API-Dichten von nicht mehr als 25 und einen relativ hohen Asphaltenegehalt haben. Beispiele dafür sind schwere Rohöle, schwere Fraktionen, wie beispielsweise die Rückstände der atmosphärischen Rohöldestillation und der Vakuum-Rohöldestillation sowie Lösungsmittel extrahierter Asphalt, Öle wie Teersandöl, Naturasphalt und Schieferöl, die als im wesentlichen Rohölen ähnlich angesehen werden, sowie hochsiedende Fraktionen dieser Öle. Das Erdöl-Schweröl wird im allgemeinen bei Temperaturen von nicht weniger als 4OO°C, vorzugsweise im Bereich von 400 bis 500°C einer thermischen Crackbehandlung in einem Röhrenerhitzer unterworfen. Bei dieser thermischen Crackbehandlung kann mit

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Drücken in dem Ofen im Bereich von normalem Atmosphärendruck

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bis 30 kg/cm befriedigend gearbeitet werden, und die Dauer dieser Behandlung beträgt vorteilhaft 1 bis 15 Minuten.

Das Magnetfeld einer Stärke von 1000 bis 5000 Gauß wird beim erfindungsgemäßen Verfahren quer zur Fließrichtung des in den Ofen eingebrachten Schweröls angelegt. Man kann auch beim erfindungsgemäßen Verfahren gleichzeitig mit dem Anlegen des Magnetfeldes zwecks Einwirkung auf das Schweröl einen 3 bis 5 Volt starken (ganz allgemein in der Größenordnung von 50 mA bis 3 A starken) Gleichstrom parallel zur Fließrichtung des Schweröls anlegen. Es gelingt, das anderenfalls mögliche Auftreten von Ablagerungen innen im Ofen durch Anlegen des Magnetfeldes bzw. gleichzeitiges Anlegen des Magnetfeldes und des Gleichstroms wie zuvor beschrieben zu verhindern. Mittels eines Lichtmikroskops konnten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichbare Verbesserungen anschaulich gemacht werden. In dem aus erfindungsgemäß behandeltem Schweröl verbliebenen Boden-Öl konnte man unter dem Lichtmikroskop nur feine Gelteilchen erkennen, wohingegen bei einer solchen Prüfung an aus in üblicher Weise thermisch gecrackten Schwerölen stammendem Boden-Öl stark gelierte Mengenanteile zu sehen waren. Es wird allgemein angenommen, daß die Anwesenheit von stark gelierten Anteilen in dem nach der Behandlung anfallenden Boden-Öl die Hauptursache für das Auftreten des Verkokungsphänomens in dem Ofen ist.

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Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man in das Schweröl, bevor man es unter der Einwirkung eines bestimmten Gleichstroms und/oder eines Magnetfelds thermisch crackt, eine spezielle anorganische Substanz in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.%, vorzugsweise 0,2 bis 2 Gew.%, einarbeiten. Es läßt sich durch Einarbeitung der speziellen anorganischen Substanz die Bildung von störenden Ablagerungen in dem Ofen noch effektiver verhindern. Die anorganische Substanz, die man beim erfindungsgemäßen Verfahren als Mittel zum Verhindern von Ablagerungen in die Schweröle einarbeiten kann, erhält man dadurch, daß man ein anorganisches Material, das als Hauptbestandteile ein Eisenoxid und ein hochschmelzendes Oxid, wie beispielsweise Siliciumoxid, Aluminiumoxid oder Magnesiumoxid enthält, einer Alkalibehandlung unterwirft. Ein solches anorganisches Material

2 hat eine Oberfläche von nicht weniger als 30 m /g, vorzugs-

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weise von 30 bis 200 m /g (bestimmt nach der sogenannten "BET-Methode"), und die durchschnittliche Teilchengröße beträgt nicht mehr als 30 Mikron. Beispiele für dieses das Eisenoxid und das hochschmelzende Oxid als Hauptbestandteile enthaltende anorganische Material sind Laterit, Garnierit, Magnesit, Bauxit, Flugasche und gelber Ocker Kyoto. Diese anorganischen Materialien haben folgende Zusammensetzung:

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Hauptbestandteile

Laterit Fe₃O₃₇Fe₃O₄₇SiO₃₇Al₃O₃,

Garnierit SiO,-, ,MgO₇Fe~0-j ,Fe₃O₄,

Magnesit MgO₇CaO₇(Fe₇Al₃JO₃₇

Bauxit Al(OH) ,Fe₃O₃,SiO₃,

Flugasche SiO₃Al₃O₃₇Fe₃O^Fe₃O₃,

Gelber Ocker

Kyoto Al₃O₃,SiO₂,Fe₃O₃.

(in kleineren Mengen vorhandene Nebenbestandteile)

(Cr₇ Ni).
(Ni₇ Cr₇ Co)

(Ti)

Zur Gewinnung der erfindungsgemäß als Antiverklumpungs- bzw. Antiablagerungsmittel verwendeten anorganischen Substanzen wird irgendein beliebiges der in der vorstehenden Aufstellung aufgeführten anorganischen Materialien einer Alkalibehandlung unterworfen. Man kann die Alkalibehandlung beispielsweise einfach dadurch vornehmen, daß man das anorganische Material zu Teilchen mit einem Durchmesser von nicht mehr als 150 Mikron pulverisiert und dieses Pulvermaterial mit einer wässrigen Lösung eines Alkalis in Kontakt bringt. Das pulverisierte anorganische Material reagiert dann an seiner Oberfläche mit dem Alkali, und es bildet sich eine anorganische Substanz mit poröser Struktur. Für diese Alkalibehandlung setzt man wässrige Lösungen eines Alkalis ein, die man in einfacher Weise durch Auflösen eines Alkali- oder Erdalkalisalzes in Wasser zubereitet. Für diesen Zweck verwendet man im Hinblick

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auf die Wasserlöslichkeit bevorzugt gegenüber anderen Alkali- und Erdalkalisalzen Natrium-, Kalium- oder Bariumhydroxide oder -carbonate. Besonders praktisch ist die Verwendyng von Natriumhydroxid. Es ist zweckmäßig, die Konzentration der wässrigen Alkalilösung höher als 0,1 η einzustellen. Vorzugsweise arbeitet man mit Konzentrationen im Bereich von 1 bis 10 n. Man führt die Alkalibehandlung gewöhnlich über eine Zeitspanne von 1 bis 30 Minuten durch. Die Behandlung läßt sich wirksam bei nicht unter 1OO°C liegenden Temperaturen, vorteilhaft in einem Temperaturbereich von 100 bis 200 C unter Rückfluß oder in einem Autoklaven vornehmen. Nachdem die Reaktion vollständig abgelaufen ist, gewinnt man die gewünschte anorganische Substanz durch Absediirtentieren aus dem Reaktionssystem, Freiwaschen von daran anhaftendem überschüssigem Alkali mit Wasser und anschließendem Trocknen des gereinigten Sediments. Der Rückstand, der als "Rotschlamm" bezeichnet wird, und den man erhält, wenn man Bauxit einer Alkalibehandlung gemäß dem sogenannten Bayer-Verfahren unterwirft, gehört ebenfalls zu den für die erfindungsgemäßen Zwecke verwendbaren anorganischen Substanzen.

Erfindungsgemäß setzt man die anorganische Substanz zunächst in einer anteiligen Menge von 0,2 bis 5 Gew.%, vorzugsweise 0,2 bis 2 Gew.% dem Schweröl (das eine API-Dichte von nicht mehr als 25 hat) zu. Diese Zusatz-Grenzwerte ergeben sich aus der Feststellung, daß bei der thermischen Crackbehandlung

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von die anorganische Substanz eingearbeitet enthaltendem Schweröl dann keine Störungen durch Koksablagerungen in dem Reaktionssystem auftreten, wenn das Oberflächenverhältnis zwischen der Oberfläche der anorganischen Substanz und der Oberfläche der Innenwandung des Systems mehr als 100 beträgt. Die obere Grenze des Zusatzes empfiehlt sich zwecks Vermeidung von Erosion oder sonstigen Beeinträchtigungen des Systems infolge des Zusatzes solcher anorganischer Substanzen. Nachdem das anorganische Material in das Schweröl eingearbeitet worden ist, wird dieses in einen Röhrenerhitzer eingeleitet und darin der thermischen Crackung bei Temperaturen von mindestens 400°C, vorzugsweise im Bereich von 400 bis 500°C unterworfen, während gleichzeitig das Magnetfeld oder das Magnetfeld und der Gleichstrom an dem eingeführten Schweröl-Strom angelegt werden. Bei dieser thermischen Crackbehandlung kann mit Drücken in dem Ofensystem im Bereich von

Atmosphärendruck bis 30 kg/cm befriedigend gearbeitet werden.

Die Dauer dieser Behandlung beträgt vorteilhaft etwa 1 bis 15 Minuten. Wenn man das Schweröl in dieser Weise thermisch crackt, erhält aus dem Schweröl ein Öl mit niedrigerer spezifischer Dichte und geringerer Viskosität, ohne daß es zu störender Koksablagerung kommt. Wenn man den Vakuumrückstand von Khafji-Rohöl, der eine Viskosität von mehreren hunderttausend Centipoises hat, einer solchen wie zuvor beschriebenen thermischen Crackbehandlung unterwirft, kann man dieses

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Material beispielsweise in ein öl umwandeln, das eine Viskosität von etwa 2000 Centipoises aufweist. Dadurch, daß man ein Schweröl der thermischen Crackbehandlung unterwirft, erniedrigt sich auch der Gehalt an Schwermetallen, wie Nickel und Vanadium, in dem bei der Behandlung gewonnenen öl gegenüber dem vor der Behandlung in dem Schweröl vorhandenen Gehalt der gleichen Schwermetalle. Wenn man das durch die thermische Crackbehandlung gewonnene öl als Heizmaterial für Heizkessel verwendet, hat man dann beispielsweise weniger Arbeit mit dem sogenannten Abblättern, das häufig durch Vanadiumkorrosion an überhitzten Rohren in dem Heizkessel auftritt, wenn man übliches Schweröl als Brennstoff benutzt. Der im Vergleich zu dem ursprünglichen Gehalt an Schwermetallen in dem Schweröl verminderte Gehalt des erfindungsgemäß daraus gewonnenen Öls ist möglicherweise darauf zurückzuführen, daß die Schwermetalle an der dem Schweröl zugesetzten anorganischen Substanz adsorbiert werden. Speziell handelt es sich bei der anorganischen Substanz um ein poröses Material mit einem relativ hohen Schmelzpunkt, das 5 bis 50 Gew.% an Eisen, vorwiegend in Form von Eisenoxid, und dazu nicht mehr als 1 Gew.% an Alkalimetall, wie beispielsweise Natrium oder Kalium, enthält. Demgemäß weist die Matrix des porösen Materials Eisen auf, das man als ein sehr vorteilhaftes Lösungsmittel für Vanadium und ähnliche Schwermetalle ansehen kann, und es ist weiterhin darin ein Alkalimetall dispergiert, das die Fähigkeit hat, den Schmelz-

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punkt eines Salzes, beispielsweise eines Vanadiumsalzes zu erniedrigen. Während der thermischen Crackbehandlung wird durch das Alkalimetall die Löslichkeit der Schwermetalle, wie beispielsweise Vanadium, die in dem Schweröl enthalten sind, so weit verbessert, daß sie an der anorganischen Substanz adsorbiert werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren macht es möglich, Schweröle wirksam thermisch zu cracken, ohne daß die zuvor beschriebenen lästigen Koksablagerungen auftreten. Darüber hinaus weist das gewonnene Produktöl einen niedrigeren Gehalt an Schwermetallen auf als das Einsatzöl. Das erfindungsgemäße Verfahren bringt demgemäß einen großen Fortschritt für die thermische Crackbehandlung von Schwerölen. Das als Verfahrensprodukt bei der erfindungsgemäßen thermischen Crackbehandlung eines Schweröls gewonnene Öl kann für viele verschiedene Verwendungszwecke, den jeweiligen Anforderungen entsprechend, eingesetzt werden, nachdem man daraus das anorganische Material abgetrennt hat.

Wenn man das erfindungsgemäß unter Zusatz der angegebenen anorganischen Substanz behandelte Öl als Brennstoff einsetzt, enthalten die resultierenden Abgase geringere Mengen an toxischen Bestandteilen, wie beispielsweise Sox (Schwefeloxide) und Nox (Stickoxide) im Vergleich mit ohne Zusatz an

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anorganischer Substanz behandelten als Brennstoff eingesetzten Ölen.Mit anderen Worten, erfindungsgemäß behandeltes Öl ist ein vorteilhaft verbessertes Heizöl, da es zur Verringerung der sogenannten Luftverschmutzung ebenso wie zur Korrosionsverminderung der Verbrennungseinrichtungen beizutragen vermag. Selbst wenn das erfindungsgemäß unter Zusatz der anorganischen Substanz behandelte Öl im Gemisch mit sonstigen bekannten Heizölen eingesetzt wird, machen sich diese vorteilhaften Wirkungen in einem bestimmten, im Einzelfall von dem Mischungsverhältnis abhängigen Ausmaß bemerkbar.

Beispiel 1

Ein aus der atmosphärischen Destillation von iranischem schweren Rohöl (mit einer API-Dichte von mehr als 25) stammender Rückstand wurde mittels Saugdruck aus einem Vorratsbehälter in eine Heizleitung (die auf 60 C gehalten wurde) eingespeist. Die Heizleitung bestand aus einem 1 m langen Edelstahlrohr mit einem Innendurchmesser von 5 mm, und zentrisch dazu war ein 50 mm langes KohlenstoffStahlrohr mit einem Innendurchmesser von 25 mm angeordnet. Auf das zentrisch zu der Heizleitung angeordnete KohlenstoffStahlrohr wurde ein Magnetfeld von 1500 Gauß quer zur Längsrichtung des Rohrs angelegt, und es wurde zwischen den beiden Enden des Rohrs Gleichstrom einer Stärke von 3 Volt und 70 mA durch das Rohr

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geschickt. Das Öl, das durch diese Heizleitung strömte, wurde mit einer Geschwindigkeit von 2 Litern je Stunde mittels einer Zahnradpumpe in ein 15m langes Edelstahlrohr mit einem Innendurchmesser von 8 mm geleitet, und darin wurde das Öl bei einer Temperatur von 47O°C thermisch gecrackt. Das bei dem thermischen Crackvorgang entstandene öl wurde einem Waschturm zugeführt.

Das in dem Waschturm anfallende Bodenöl wurde in geringer Dicke auf eine Glasscheibe aufgestrichen und durch ein Lichtmikroskop untersucht. Eine bei dieser Untersuchung aufgenommene Mikrofotografie ist in Fig. 1 veranschaulicht. In einem gesonderten Versuch wurde der gleiche Rückstand der atmosphärischen Destillation des iranischen schweren Rohöls einer thermischen Crackbehandlung unterzogen, ohne daß darauf gleichzeitig ein Magnetfeld und ein elektrisches Feld zur Einwirkung gebracht wurden, die Probe also wie üblich thermisch gecrackt wurde. Das dabei in dem Waschturm gewonnene Bodenöl wurde in der gleichen Weise wie zuvor beschrieben unter dem Mikroskop untersucht. Eine bei dieser Untersuchung aufgenommene Mikrofotografie ist in Fig. 2 veranschaulicht, und man erkennt darauf die großflächigen gelartigen Substanzen, die in diesem Bodenöl vorhanden sind.

Es wurde ein beschleunigter Versuch durchgeführt, bei dem die Temperatur während des thermischen Crackens von 470 C auf

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485 C angehoben und dabei einerseits gleichzeitig ein Magnetfeld und ein elektrisches Feld angelegt, andererseits diese erfindungsgemäßen Maßnahmen nicht getroffen wurden. Es wurde die Zeitspanne gemessen, in der der Innendruck des Systems

von dem Anfangswert von etwa 0,3 kg/cm auf einen Endwert

von 30 kg/cm angestiegen war. Dabei wurde festgestellt, daß bei der erfindungsgemäßen Behandlung diese Zeitspanne etwas mehr als zweimal so lang war, wie bei der üblichen Behandlung. Danach wurde der Rückstand aus der atmosphärischen Destillation erfindungsgemäß in der Weise behandelt, daß vor dem thermischen Cracken unter Einwirkung des Magnetfeldes und des elektrischen Feldes 0,5 Gew.% an einer Alkalibehandlung unterzogenem Garnierit (aus New Caledonia stammend) zugesetzt wurden. Es wurde gemessen, welche Zeitspanne verstrich, bevor Verkokungsschwierigkeiten auftraten. Dabei wurde ermittelt, daß bei erfindungsgemäßer Behandlung von erfindungsgemäß alkalisch aktiviertes anorganisches Material eingearbeitet enthaltendem Öl das dabei benutzte Heizsystem während einer 10,5 mal so langen Zeitspanne ohne Beeinträchtigungen blieb, verglichen mit ohne Einarbeitung des alkalisch behandelten anorganischen Materials durchgeführter Behandlung. Die alkalische Behandlung des Garnierits wurde mit 5 η wässriger Lösung von kaustischer Pottasche bei 100 C während 15 Stunden vorgenommen. Dabei bildeten sich Partikel, die eine Oberfläche von etwa 58 m²/g hatten und vollständig ein Sieb Nr. 200 (Standard-

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Tyler-Siebskala) zu passieren vermochten (durchschnittlicher Teilchendurchmesser nicht größer als 30 Mikron).

Beispiel 2

Es wurde in der wie in Beispiel 1 beschriebenen Apparatur

eine beschleunigte Verkokungsprüfung durchgeführt. Dabei wurden

die in Tabelle 1 zusammengestellten Ergebnisse erhalten. Das

bei dieser Untersuchung eingesetzte schwere Petroleumöl war

ein Rückstand aus der Vakuumdestillation von Khafji-Rohöl

mit einer API-Dichte von 7,2.

Tabelle 1

Versuch
Nr.

Zusatz

Laterit (aus Acoje stammend)

Rotschlamm

Laterit (aus Nonoc stammend)

Konditionen der Alkalibehandlung

in 5 η wässriger Lösung von kaustischer Soda, 150 C, 15 Stunden

nach dem Bayer-Verfahren mit kaustischer Soda behandelt

in 5 η wässriger Lösung von kaustischer Soda, 150 C, 15 Stunden

Oberflächen- relative bereich Verkokungs-

(in /g)

88

32

zeit

92

9,9

6,1

11,9

Das bei dieser Untersuchung angelegte elektrische Feld und das Magnetfeld waren die gleichen wie in Beispiel 1 beschrie-

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ben. Der Teilchendurchmesser jedes Zusatzes war nicht größer als etwa 30 ,u und die Menge an eingesetztem Zusatz betrug 1 Gew.%.

Beispiel 3

In der wie in Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtung und unter den dort angegebenen Bedingungen wurde eine beschleunigte Verkokungsprüfung an einem Rückstand aus der Vakuumdestillation von Cyrus-Rohöl (mit einer API-Dichte von 4,6) durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.

Tabelle 2

Versuch Nr.	Zusatz	Magnetfeld	Gauß	elektrisches Feld	relative Verkokungs zeit
4	ohne	2800	Gauß	ohne	1,6 i~ 1,7
5	ohne	2800	Gauß	3V-7OmA	2,1
6	ent sprechend der Probe Nr. 1 im Beispiel 2	2800	Gauß	ohne	8,2
7	entsprechend der Probe Nr. 1 im Beispiel 2	2800	3V-7OmA	9,9

Wenn man das Boden-Öl durch Einspritzung in einen kleinen Brenner verbrennt, sollteman im Hinblick auf den Schwefelge-

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halt in dem Boden-Öl erwarten, das die Abgase etwa 14OO ppm an Sox (Schwefeloxiden) enthalten würden. Tatsächlich wiesen die Abgase jedoch nur 95 ppm an Sox (Schwefeloxiden) auf. In den Abgasen war speziell der Anteil an SO₃ (Schwefeltrioxid) , das bekanntlich die Korrosion in dem Luftvorerhitzer verursacht, ganz erheblich, bis zu einer extrem niedrigen Konzentration unterhalb 5 ppm, vermindert. Dies macht deutlich, daß bei der Benutzung des Boden-Öls als Brennstoff die Korrosion in den Verbrennungseinrichtungen vermindert werden kann. Der Nox (Stickoxid)-Gehalt in den Abgasen betrug nur 28 ppm. Dies entspricht einer 80 gew.%igen Verminderung, verglichen mit dem Nox-Gehalt in Abgasen, die bei der Verbrennung von üblichen, nicht erfindungsgemäß behandelten Boden-Ölen entstehen. Die Anmelderin nimmt an, daß die Verminderung der Mengen an Sox (Schwefeloxiden) und Nox (Stickoxiden) in den Abgasen auf Adsorption von Sox (Schwefeloxiden) und Nox (Stickoxiden) an dem bei der erfindungsgemäßen Behandlung dem öl beigegebenen Zusatz zurückzuführen ist.

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Claims

Patentansprüche

1J Verfahren zur Behandlung von Erdöl-Schweröl mit einer API-Dichte von nicht mehr als 25, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schweröl in einen Röhrenerhitzer einführt und ein Magnetfeld von 1000 bis 5000 Gauß quer zur Fließrichtung des in den Ofen eingebrachten Schweröls anlegt, während man das öl darin einer thermischen Crackbehandlung unterwirft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Schweröl, bevor man es in den Röhrenerhitzer einführt und unter der Einwirkung des Magnetfelds thermisch crackt., 0,5 bis 5 Gew.% einer anorganischen Substanz

2 mit einer Oberfläche von nicht weniger als 30 m /g und einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 30 Mikron zusetzt, die man durch Behandeln eines als Hauptbestandteil ein hochschmelzendes Oxid und ein Eisenoxid aufweisenden anorganischen Materials mit einem Alkali erhalten hat.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als das ein hochschmelzendes Oxid und ein Eisenoxid aufweisende anorganische Material Laterit, Garnierit, Magnesit, Bauxit, Flugasche oder Gelben Ocker Kyoto verwendet.

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4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine anorganische Substanz mit einer Oberfläche

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von 30 bis 200 m /g verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man, während man das in den Röhrenerhitzer eingeführte Schweröl unter der Einwirkung des Magnetfeldes thermisch crackt, gleichzeitig einen 3 bis 10 Volt starken Gleichstrom parallel zur Fließrichtung des in den Ofen eingebrachten Schweröls hindurchleitet.

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