DE2659292A1 - Verfahren zum entparaffinieren von erdoel - Google Patents

Description

Verfahren zum Entparaffinieren von Erdöl

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entparaffinieren von paraffinhaltigen Erdöleinsatzprodukten und insbesondere ein Verdünnungs/Äbkühl-Entparaffinierungsverfahren unter Verwendung eines Lösungsmittels, bei dem das lösungsmittelreiche Waschfiltrat aus der ersten Paraffinfiltrationsstufe in die Verdünnungs/ Abkühl-Entparaffinierungszone zurückgeführt wird, wodurch einerseits der Aufwand zwecks Rückgewinnung des Lösungsmittels verringert und andererseits die Ausbeute an entparaffiniertem Öl erhöht wird.

Es ist bekannt, paraffinhaltige Erdöle, nach Verfahren zu entparaffinieren, bei denen das Einsatzprodukt mit deinem Lösungs-

mittel verdünnt wird und die so erhaltene Öl/Lösungsmittel-Mischung zur Abscheidung der Paraffine gekühlt wird, so daß sich eine feste Paraffinteilchen, Lösungsmittel und entparaffiniertes Öl enthaltende Aufschlämmung bildet. Die Paraffine werden dann

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von dem entparaffinierten Öl und dem Lösungsmittel nach verschiedenen Filtrationsverfahren, von denen die Rotationsvakuumfiltration die am weitesten verbreitete ist, abgetrennt.

Für die Abscheidung der Paraffine aus den paraffinhaltigen Erdölen gibt es viele verschiedene und allgemein bekannte Verfahren. Bei einem dieser Verfahren wird z.B. eine Öl/Lösungsmittel-Lösung in einem mit Abstreifvorrichtungen versehenen Wärmeaustauscher gekühlt. Das paraffinhaltige Öl und das Lösungsmittel werden mit etwa gleicher Temperatur miteinander in einer solchen Weise vermischt, daß vor dem Abkühlen eine vollständige und sorgfältige Auflösung des Öls in dem Lösungsmittel erfolgt. Diese Lösung wird dann unter Vermeidung einer weiteren Durchmischung mit gleichmäßig langsamer Geschwindigkeit abgekühlt, so daß sich die Paraffine abscheiden. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß Kapazitätseinbußen aufgrund von Kühlverlusten und schlechter Wärmeüberführung durch Ablagerung der Paraffine auf den Oberflächen des Wärmeaustauschers sowie aufgrund von schlechten Filtrationsgeschwindigkeiten durch das Zerquetschen der Paraffinkristalle durch die Abstreifvorrichtungen auftreten. Ein anderes ebenfalls bekanntes Verfahren zum Entparaffinieren von Erdölen mittels Lösungsmitteln bedient sich der herkömmlichen schrittweisen Lösungsmittelzugabe. Das Lösungsmittel wird dem Öl an verschiedenen Punkten entlang der Abkühlvorrichtung zugesetzt. Das paraffinhaltige Öl wird allerdings zuerst ohne Lösungsmittel abgekühlt, bis eine gewisse Paraffin-

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kristallisation einsetzt und das Einsatzprodukt sich erheblich verdickt hat. Zu diesem Zeitpunkt wird dann zum ersten Mal Lösungsmittel zugesetzt, um die Fluidität aufrecht zu erhalten. Das Kühlen wird fortgesetzt, und weiteres Paraffin scheidet sich ab. Um die Fluidität zu erhalten, wird ein zweites Mal Lösungsmittel zugegeben. Diese Verfahrensweise wiederholt sich, bis die gewünschte Öl/Paraffin-Filtrationstemperatur erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt wird dann eine zusätzliche Menge Lösungsmittel zugesetzt, um die Viskosität der Mischung auf die für die Filtration gewünschte Viskosität zu verringern. Bei diesem Verfahren soll die Temperatur des jeweils zugegebenen Lösungsmittels ebenfalls etwa gleich der Temperatur der Paraffin/Öl/Lösungsmittel-Mischung sein. Wenn das Lösungsmittel mit einer tieferen Temperatur zugesetzt wird, tritt eine Schockabkühlung ein, was zur Bildung von kleinen und/oder nadeiförmigen Paraffinkristallen und folglich zu einer schlechten Filtriergeschwxndigkeit führt.

Es ist nun allerdings allgemein bekannt, daß die negativen Schockabkühlungseffekte durch die schrittweise Zugabe von kaltem Lösungsmittel zur Entparaffinierung dadurch überwunden werden können, daß man das paraffinhaltige Öl bei einer Temperatur oberhalb des Trübungspunktes in eine längliche stufenförmige Kühlzone oder einen Kühlturm einspeist und stufenweise ein kaltes Entparaffinierungslösungsmittel in diese Zone einführt, wobei man sehr gut durchmischt, so

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daß im wesentlichen eine sofortige Vermischung des Lösungsmittels und der Paraffin/Öl-Mischung beim Durchströmen dieser Zone eintritt. Das grundlegende Konzept dieses Verfahrens ist in der US-PS 3 773 650 beschrieben.

Wie schon erwähnt, ist es bei allen Lösungsmittel verwendenden Entparaffinierungsverfahren erforderlich, die Paraffine vom entparaffinierten Öl zu trennen, und dies geschieht nach verschiedenen Filtrationsverfahren, insbesondere durch Rotationsvakuumfiltration. Darüber hinaus werden oft mehr als eine Filtration durchgeführt, wobei die bei der ersten Filtrationsstufe zurückgebliebenen Paraffine mit zusätzlichem Lösungsmittel wieder aufgeschlämmt und einer zweiten zusätzlichen Filtration unterworfen werden. Es ist jedoch zumindest erforderlieh, daß der gebildete Paraffinkuchen der ersten Filtrationsstufe mit Lösungsmittel gewaschen wird, um überschüssiges, in dem Filterkuchen eingeschlossenes Öl unter Erhalt eines lösungsmittelreichen Waschfiltrates zu entfernen. Dieses Waschfiltrat enthält etwas öl und wurde in der Vergangenheit entweder getrennt oder nach Vereinigung mit dem entparaffinierten Ölfiltrat aufgearbeitet, indem die vereinigten Filtrate erhitzt und dann zur Abtrennung des Lösungsmittels von dem Öl beispielsweise eingedampft oder destilliert werden, das Lösungsmittel auf die Filter- oder Entparaffinierungstemperatur zurückgekühlt und in die Entparaffinierungszone oder in die Filterstufe zum Waschen des Paraffinkuchens zurückgeführt wird.

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Der Versuch, das Waschfiltrat direkt in das Lösungsmittel der Entparaffinierungszone zurückzuführen, ist in Verbindung mit einem herkömmlichen Stufenverdünnungs-Entparaffinierungsverfahren beschrieben worden, wobei das in die Kühlzone eintretende Filtrat vor der Vermischung mit dem paraffinhaltigen Öl auf die Temperatur des Öls erwärmt wurde. Diese Verfahrensweise war bei Verwendung von Ketonen als Lösungsmittel jedoch nicht erfolgreich, da das rückgeführte Filtrat Öl enthielt, was zu schlechten Paraffinkristallen und einem zu starken Festhalten von Öl in den Paraffinen führte, so daß sowohl die Filtrationsgeschwindigkeit als auch die Ausbeute an entparaffiniertem Öl sanken. Die bei diesem Verfahren auftretenden Nachteile waren größer als die Vorteile, die dadurch erzielt wurden, daß eine Reinigung des Wasch-/Lösungs-Mittels vermieden wurde. In neuerer Zeit erschien ein Artikel mit dem Titel "German Unit Gives Dewaxing Data" in HYDROCARBON PROCESSING AND PETROLEUM REFINER, Band 42, September 1963, Nr. 12, Seiten 104 bis 106, in dem ein Verfahren unter Rückführung des Waschfiltrats in die Entparaffinierungszone beschrieben wird, wobei sowohl die Entparaffinierungs- und Waschlösungsmittel eine Mischung von Dichloräthylen und Methylenchlorid sind. Dieses Verfahren ist auch bekannt unter dem Namen DI-ME-Verfahren. Auch bei diesem Verfahren muß jedoch das Waschfiltrat auf die Temperatur des paraffinhaltigen Öls erwärmt werden, bevor es in die Entparaffinierungszone eingegeben wird.

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Im Hinblick auf den beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, ein Verdünnungs-/Abkühlverfahren zum Entparaffinieren zu liefern, bei dem ein wesentlicher Teil des Waschfiltrates aus der ersten Filtrationsstufe direkt in die Entparaffinierungszone zurückgeführt werden kann, ohne daß zuvor das öl daraus entfernt werden muß und/oder daß es wie bei bekannten Verfahren erwärmt werden muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zum Entparaffinieren vorgeschlagen, bei dem ein paraffinhaltiges Erdöleinsatzprodukt zumindest teilweise mittels eines Lösungsmittels in einer Verdünnungs-/Abkühlζone entparaffiniert wird, wobei eine Aufschlämmung aus festen Paraffinteilchen und entparaffiniertem, Lösungsmittel enthaltendem Öl erhalten wird, diese Aufschlämmung dann zur Trennung von festen Paraffinen und entparaffiniertem öl in eine erste Filterstufe überführt wird, die abgeschiedenen Paraffine mit Lösungsmittel gewaschen werden und so ein Waschfiltrat erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß man einen wesentlichen Teil des Waschfiltrats direkt in die Entparaffinierungszone zurückführt und dort in einer solchen Menge als Bestandteil des Entparaffinierungslösungsmittels verwendet, daß der Ölgehalt des in die Entparaf f inierungszone eintretenden Entparaffinierungslösungsmittels weniger als etwa 9 Vol.% beträgt.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß ein Ölgehalt von weniger als 9 Vol.% in dem Entparaffinierungslösungsmit-

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tel, das in die Verdünnungs-ZAbkühlungs-Entparaffinierungszone eintritt, keine Zunahme des Flüssigkeit/Feststoff-Verhältnisses im Paraffinkuchen bewirkt. Wenn der Ölgehalt des Entparaffinierungslösungsmittel jedoch 9 Vol.% übersteigt, wird ein mehr Flüssigkeit enthaltender Paraffinkuchen erhalten. Es wurde weiter gefunden, daß die Erfindung in Verbindung mit der Rückführung des ölhaltigen Filtrats aus der ersten Filtrationsstufe in diese Stufe zu erhöhten Ausbeuten an entparaffiniertem Öl und einem weniger Öl enthaltenden Paraffinkuchen führt. Ferner muß das zurückgeführte Waschfiltrat aus der ersten Filtrationsstufe stammen, wenn mehr als eine Filtrationsstufe bei dem Entparaffinierungsverfahren verwendet wird.

Wichtig für die Durchführung der Erfindung ist das Erfordernis, daß die Verdünnungs-/Abkühl-Entparaffinierungszone und das Verfahren zur Abscheidung der Paraffine aus dem paraffinhaltigen Öl denen in der US-PS 3 773 650 beschriebenen entsprechen und darüber hinaus verschiedene Verbesserungen und Abwandlungen aufweisen können, wie sie bei der Erläuterung des Standes der Technik schon beschrieben worden sind.

Mit einem wesentlichen Teil des Waschfiltrats sind mindestens etwa 25 Flüssigvolumen% bis etwa 100 Flüssigvolumen% und vorzugsweise etwa 50 Flüssigvolumen% gemeint. Wenn Paraffine aus einem paraffinhaltigen Öl unter Bildung einer feste Paraffine, entparaffiniertes Öl und Lösungsmittel enthaltenden Aufschlämmung ausgeschieden werden, wird, wie allgemein bekannt, die

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⁴ 4/f.

Aufschlämmung zur Abtrennung der Paraffine von dem entparaffinierten Öl und dem Lösungsmittel filtriert, so daß ein geringe Mengen Öl enthaltender Paraffinkuchen und ein ölhaltiges FiI-trat erhalten werden. Das ölhaltige Filtrat enthält das gewünschte entparaffinierte Öl und das Entparaffinierungslösungsmittel. Der Paraffinkuchen wird in dem Filter mit frischem Lösungsmittel gewaschen, um das "zurückgehaltene Öl daraus zu entfernen. Das dabei erhaltene Waschfiltrat enthält das Waschlösungsmittel und aus dem Paraffinkuchen entferntes und aufgelöstes Öl. Der Ölgehalt des Waschfiltrats kann zwischen etwa 2 Flüssigvolumen% bis 20 Flüssigvolumen% betragen und hängt von einer Reihe von Variablen, wie dem Öleinsatzprodukt, der Zusammensetzung, der Menge und der Temperatur des Waschlösungsmittels usw. ab. Dementsprechend werden je nach Ölgehalt des Waschfiltrats etwa 25 Flüssigvolumen% bis 100 Flüssigvolumen% des Filtrats in die Entparaffinierungszone zurückgeführt, Wo sie mit frischem Entparaffinierungslösungsmittel und/oder mit zurückgeführtem Filtrat aus der zweiten Filtrationsstufe, falls zwei Filtrationsstufen verwendet werden, vor dem Eintreten in die Entparaffinierungszone vermischt werden. Diese Vermischung erfolgt in der Weise, daß der Gesamtölgehalt des gemischten Entparaffinierungslösungsmittels weniger als 9 Flüssigvolumen% beträgt. Der Rest des Waschfiltrats wird mit dem ersten, die Hauptmenge des Öls enthaltenden Filtrat vereinigt.

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Die vereinigten Filtrate werden zur Gewinnung des Lösungsmittels und des Öls aufgearbeitet und können zusätzlich auch in die Filtrationsstufe zurückgeführt werden, wo sie mit der zu filtrierenden paraffinhaltigen Aufschlämmung vereinigt werden. In typischer Weise beträgt der Anteil der vereinigten zurückgeführten Filtrate 0 bis 300 Flüssigvol.%, bezogen auf das in die Entparaffinierungszone eintretende Öleinsatzprodukt. Dies bedeutet nicht, daß die vereinigten Filtrate zuerst zurückgeführt und dann auf Öl und Lösungsmittel aufgearbeitet werden. Beim Anfahren des Entparaffinierungsverfahrens wird ein Teil der vereinigten Filtrate, der normalerweise auf Öl und Lösungsmittel aufgearbeitet würde, in den Rückführungszyklus eingeleitet, um das erforderliche Filtrationsvolumen aufzubauen. Wenn der Rückführungszyklus dann einmal ein genügend großes Filtratvolumen enthält und einen stationären Zustand erreicht hat, wird zwar weiterhin etwas von den vereinigten Filtraten aus der ersten Filtrationsstufe für die Rückführung abgezweigt, aber dies geschieht nicht länger auf Kosten des volumetrischen Durchsatzes desselben in die Trenn- und Aufarbeitungsanlage für das öl und das Lösungsmittel.

Die Abtrennung der Paraffine aus der Aufschlämmung kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in jeder geeigneten Weise, wie z.B. durch Filtrieren oder Zentrifugieren, erfolgen. Bevorzugt werden eine Drehtrommelvakuumfiltration oder -druckfiltration. Kontinuierliche Drehtrommelfilter sind allgemein bekannt und werden in der Erdölindustrie zur Paraffinfiltra-

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tion verwendet. Ein typischer Drehtrommelvakuumfilter besitzt eine horizontale zylindrische Trommel, deren unterer Teil in einen die Paraffinaufschlämmung enthaltenden Trog oder Wanne eintaucht, ein die horizontale Oberfläche der Trommel bedeckendes Filtermaterial oder Stoffmaterial, Vorrichtungen zur Anwendung sowohl eines Vakuums als auch Druck und Vorrichtungen zum Waschen und Entfernen des auf dem Filtermaterial abgeschiedenen Paraffinkuchens, während die Trommel kontinuierlich um ihre horizontale Achse rotiert. Bei diesen Filtern ist die Trommel in Abschnitte eingeteilt, und jeder Abschnitt steht in Verbindung mit einem Drehzapfventil und einer damit verbundenen Abnahmevorrichtung. Die Paraffinaufschlämmung wird in den Filtertrog bei rotierender Trommel eingebracht, und die Oberflächen der Trommelabschnitte gehen nacheinander durch die Aufschlämmung. Bei einem Vakuumtrommelfilter wird an die Trommelabschnitte ein Vakuum angelegt, während sie durch die Aufschlämmung gehen, so daß Öl enthaltendes FiI-trat durch das Filtermaterial geht und die Paraffine in Form eines Filterkuchens abgeschieden werden. Wenn der Filterkuchen die Aufschlämmung verläßt, enthält er öliges Filtrat, das durch die kontinuierliche Anwendung des Vakuums und durch Waschlösungsmittel daraus entfernt wird, wobei das Waschlösungsmittel gleichmäßig auf der Filterkuchenoberfläche verteilt oder aufgesprüht wird, so daß ein lösungsmittelreiches Waschfiltrat erhalten wird. Schließlich wird der gewaschene Paraffinkuchen durch ein Abstreifblech, das durch auf den jeweiligen Trommelabschnitt aufgeblasenes Gas in

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- vr-

seiner Wirkungsweise unterstützt wird, von der Filtertrommel entfernt. Bei einem Druckfilter enthält das Lösungsmittel ein Kältemittel, das aufgrund seines verhältnismäßig hohen Dampfdruckes zu einem ausreichenden Druckgefälle über der Filteroberfläche der Trommel führt und dadurch das Anlegen eines Vakuums nicht erforderlich macht. Durch geeignete Einstellung des Drehzapfventils kann das Waschfiltrat getrennt von dem das Öl enthaltenden Filtrat gesammelt werden.

Als Lösungsmittel können alle zum Entparaffinieren von paraffinhaltigen Erdölen geeigneten Lösungsmittel verwendet werden. Repräsentative Beispiele für solche Lösungsmittel sind (a) die aliphatischen Ketone mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen wie Aceton, Methyläthylketon (MEK) und Methylisobutylketon (MIBK) und (b) niedermolekulare, selbstkühlende Kohlenwasserstoffe wie Äthan, Propan, Butan und Propylen sowie Mischungen der aufgeführten Verbindungen und Mischungen der genannten Ketone und/oder Kohlenwasserstoffe mit Aromaten wie Benzol, Xylol und Toluol. Außerdem können auch halogenierte, niedermolekulare Kohlenwasserstoffe wie chlorierte C„-C.-Kohlenwasserstoffe, z.B. Dichlormethan. Methan, Dichloräthan, Methylenchlorid und Mischungen derselben allein oder zusammen mit den zuvor genannten Lösungsmitteln verwendet werden. Ein anderes in Verbindung mit den zuvor genannten Lösungsmitteln verwendbares Lösungsmittel ist N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP).

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Spezifische Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Mischungen von MEK und MIBK, MEK und Toluol, Dichlormethan und Dichloräthan, Propylen und Aceton. Bevorzugte Lösungsmittel sind Ketone, insbesondere Mischungen von MEK und MIBK und MEK und Toluol.

Die typischen Filtrationstemperaturen für die paraffinhaltigen Aufschlämmungen liegen im Bereich von etwa -34,5 bis -4 C für Ketone als Lösungsmittel und im Bereich von etwa -43 bis -4°C für selbstkühlende Lösungsmittel wie Propan und Propylen/Aceton. Die Temperatur des Waschlösungsmittel ist gewöhnlich die gleiche oder liegt etwas darüber.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf jedes paräffinhaltige Erdöl oder Destillationsfraktionen desselben angewendet werden. Beispiele für solche Einsatzmaterialien sind u.a. (a) Destillatfraktionen mit einem Siedebereich von etwa 260 bis 7O4°C, wobei die Schmieröl- und Spezialölfraktionen mit einem Siedebereich zwischen 288 bis 649°C mit eingeschlossen sind, (b) helle Einsatzprodukte und entasphaltierte Rückstände mit einem Siedebeginn oberhalb etwa 427°C und (c) Einsatzprodukte, die durch Toppen oder Destillieren des leichtesten Materials eines Rohöls erhalten werden und deren Hauptanteil oberhalb etwa 260 oder 34O°C siedet.'Außerdem können alle diese Einsatzmaterialien vor dem Destillieren, dem Entparaffinieren und dem Toppen einer Hydrocrackung unterworfen werden. Die Destillatfraktionen können aus jeder beliebigen Quelle, wie z.B. aus den Paraffin enthaltenden Rohölen aus Aramco, Kuwait, der Pan Handle (W.

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Virginia), North Louisiana usw. und den naphthenischen Rohölen aus Tia Juana, Küstenrohölen usw. sowie aus den verhältnismäßig schweren Einsatzrohölen wie helle Einsatzmaterialien mit einem Siedebereich von 565+ C und synthetischen Einsatzprodukten, gewonnen aus Athabasca-Teersand usw., stammen.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung, die ein Fließdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines die Erfindung verwendenden Verfahrens darstellt, näher erläutert werden.

Das paraffinhaltige Erdöleinsatzprodukt mit einer Temperatur über seinem Trübungspunkt tritt über Leitung 60 in die Verdünnungs-/Abkühlungszone 62 ein. Gleichzeitig wird kaltes Entpararaffinierungslösungsmittel über die Leitungen 64 und 65, die Verteilungsleitung 70 und zahlreiche Lösungsmitteleinspeispunkte 72 in die Zone 62 eingeführt. Der Durchsatz an Lösungsmittel an jedem Einlaß- oder Einspeispunkt wird durch nicht eingezeichnete Vorrichtungen reguliert, so daß entlang der Verdünnungs-/Abkühlzone 62 ein gewünschter Temperaturgradient aufrecht erhalten wird. Der erste Zusatz von kaltem Entparaffinierungslösungsmittel in die Verdünnungs-/Abkühlζone 62 erfolgt bei einer ersten Durchmischstufe (nicht eingezeichnet) in der Zone 62, wobei das Lösungsmittel im wesentlichen augenblicklich mit dem paraffinhaltigen Öl vermischt wird. Vorzugsweise erfolgt die stufenweise Lösungsmittelzugabe in der Weise, daß die Ab-

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kühlgeschwindigkeit des Öls weniger als etwa 5,6 C/Min. und

insbesondere zwischen etwa 0,6 und 2,8°C/Min. beträgt. Im allgemeinen wird soviel Lösungsmittel zugesetzt, daß ein Flüssigkeit/Feststoff-Gewichtsverhältnis zwischen etwa 5/1 und 100/1 bei der Entparaffinierungstemperatur und ein Lösungsmittel/Öl-Volumenverhältnis zwischen etwa 1/1 und 7/1 erreicht wird.

Das Kühlen des paraffinhaltigen Öls wird bis auf eine wesentlich tiefere Temperatur als die des Trübungspunktes fortgesetzt, so daß zumindest ein Teil der Paraffine ausfällt und ein Aufschlämmung von Feststoffen, paraffinhaltigem Öl und Lösungsmittel entsteht. Die Aufschlämmung fließt aus der Verdünnungs-/Abkühlzone 62 über Leitung 74 in die mit Abstreifvorrichtungen versehene Kühlvorrichtung 76, in der sie weiter auf die Filtrationstemperatür abgekühlt wird, was dazu führt, daß weiteres Paraffin aus dem Öl ausfällt. Die kalte Aufschlämmung aus der Kühlvorrichtung 76 wird dann über Leitungen 10 und 11 in eine Drehtrommelvakuumfiltrationsanlage 1 eingespeist, in der die Paraffine von dem entparaffinieren Ölfiltrat getrennt werden. Über Leitung 16 auf den Filter 1 geblasenes Gas hilft bei der Entfernung der Paraffine vom Filter. Die Paraffine werden über Leitung 52 abgenommen. Das entparaffinierte Öl oder das ölige Filtrat wird vom Filter über Leitung 55 entfernt und von dort über Leitung 58 zu Vorrichtungen zur Trennung des Lösungsmittels vom Öl geleitet und/oder, falls erwünscht, wird ein Teil mit dem Wasch-

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- ys -

filtrat aus Leitung 56 vereinigt, und die vereinigten Filtrate werden dann über Leitungen 57 und 11 in die Filtrieranlage zurückgeführt. Gleichzeitig wird kaltes (-43 bis -3°C) Waschlösungsmittel über Leitung 18 in die Filtrieranlage 1 eingespeist, wo es gleichmäßig auf dem Paraffinkuchen auf der rotierenden
Filtertrommel (nicht gezeigt) aufgesprüht oder verteilt wird,
um das ölige Filtrat von dem Paraffinkuchen unter Erhalt eines Waschfiltrats zu entfernen. Das Waschfiltrat wird aus der Filtrieranlage über Leitung 53 abgenommen. 25 bis 100 Flüssigvol.% des Waschfiltrats werden über Leitung 54, Leitung 65, in der
es mit frischem Entparaffinierungslösungsmittel gemischt wird, Verteilungsleitung 70 und die zahlreichen Einspeispunkte 72 in die Entparaffinierungszone 62 zurückgeführt. Der nicht zurückgeführte Anteil des Waschfiltrats wird über Leitung 56 mit dem öligen Filtrat vereinigt. Die vereinigten Filtrate werden dann über Leitung 58 zu Vorrichtungen zur Aufarbeitung geleitet, und ein Teil kann über die Leitungen 57 und 11 in die Filtrieranlage 1 zurückgeführt werden.

Beispiel 1

Dieses Beispiel ist eine Computersimulation des anhand der
Zeichnung beschriebenen Verfahrens. Ein paraffinhaltiges
Schmieröleinsatzprodukt mit einem Paraffingehalt von 20 Gew.%
wird in eine Verdünnungs-/Abkühl-Entparaffinierungszone eingespeist, in der es bei -28,9 C zur Ausfällung eines Teils
der Paraffine unter Bildung einer Paraffin enthaltenden Aufschlämmung mit kaltem Entparaffinierungslösungsmittel ver-

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mischt wird, das eine 40/60 Vol.%-Mischung von MEK und MIBK ist. Die Menge an verwendetem kaltem Lösungsmittel reicht aus, am Ende ein Flüssigvolumenverhältnis von Lösungsmittel zu öl, bezogen auf das in die Entparaffinierungszone eintretende Öleinsatzprodukt von etwa 3:1 zu liefern. Die Temperatur der Aufschlämmung am Ende der Entparaffinierungszone beträgt etwa -1,1 C. Die kalte Aufschlämmung wird dann in eine Abkühlvorrichtung überführt, in der sie auf eine Filtrationstemperatur von etwa -9,4°C heruntergekühlt wird, was dazu führt, daß weiteres Paraffin aus der Lösungsmittel/Öl-Mischung ausgeschieden wird. Die Aufschlämmung wird dann in eine Drehtrommelvakuumfiltrationsanlage zur Trennung der Paraffine von dem Lösungsmittel enthaltenden, entparaffinierten Öl oder dem öligen Filtrat eingeleitet. Der Paraffinkuchen auf der rotierenden Filtertrommel wird durch Aufsprühen von kaltem Waschlösungsmittel (40/60 Vol.% MEK/MIBK) bei einer Temperatur von -5,5 C und einem Lösungsmittel/Einsatzprodukt-Verhältnis von 1,2/1 (bezogen auf das öleinsatzprodukt in der Entparaffinierungszone) gewaschen. Das Dreh- oder Drehzapfventil in dem Filter wird so eingestellt, daß die ersten 50 % des erhaltenen Waschfiltrats, die die Hauptmenge des aus dem Paraffinkuchen ausgewaschenen Öls enthalten, mit dem öligen Filtrat vereinigt werden. Die vereinigten Filtrate werden zur Lösungsmittel- und ölaufarbeitung abgeleitet. Der Rest des Waschfiltrats (verhältnismäßig geringer ölgehalt) wird in die Verdünnungs-/Abkühl-Entparaffinierungszone zurückgeführt, wo es vor Eintritt mit frischem Entparaffinierungslösungsmittel gemischt wird. Das zurückgeführte Waschfiltrat macht

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etwa 20 Gew.% des gesamten in die Entparaffinierungszone eintretenden Entparaffxnierungslösungsmittel aus. Das zurückgeführte Waschfiltrat enthält dabei etwa 12 Gew.% Öl, so daß das gesamte Entparaffxnierungslösungsmittel etwa 2,5 Gew.% Öl enthält.

Die Daten für dieses simulierte Entparaffinierungsverfahren sind in Tabelle 1 zusammengestellt und zeigen, daß die zur Aufarbeitung verwendeten vereinigten Filtrate etwa 14 Gew.% weniger Lösungsmittel enthalten, wenn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gearbeitet wird. Dadurch werden die Anforderungen hinsichtlich der Aufarbeitung von Lösungsmittel und Öl wesentlich verringert. Darüber hinaus zeigen die Daten, daß die erfindungsgemäße Verbesserung keine negative Auswirkung auf die Ausbeuten an Paraffinen und entparaffiniertem Öl hat.

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Tabelle 1

Verringerung der Belastung durch Lösungsmittelrückgewinnung

Zusammensetzung (Gewichtsteile)

Ohne Rückführung des Waschfiltrats

öl Paraffin Lösungsmittel

Paraffinhaltiges öleinsatzprodukt (D üi

20

Mit Rückführung des Waschfiltrats

öl Paraffin Lösungsmittel

80

20

CD OO K> OO

Lösungsmittel zur Abkühlzone;

a) Frisches Lösungsmittel

b) Waschfiltrat (2)

c) Gesamtflüssigkeitsmenge (3)

Waschlösungsmittel Zur Aufbereitung:

a) Paraffinfilterkuchen

b) Vereinigte Filtrate

300 300 120

20

80 340

8 ' 8

3 77

20

253

57

310

120

80 293

(1) MEK/MIBK 40/60 Vol.%

(2) Beträgt 20 % des gesamten in die Abkühlzone eintretenden Lösungsmittels

(3) Enthält weniger als 9 Vol.% Öl

K)

CD

cn

CD K3

CO

Beispiel 2 ***^%

Dieses Beispiel stimmt mit Beispiel 1 überein mit dem Unterschied, daß etwa 42 Vol.% der vereinigten Filtrate in die
Filtrieranlage zurückgeführt werden.

Die Ergebnisse dieses computersimulierten Versuches sind in Tabelle 2 wiedergegeben und zeigen, daß durch die Erfindung

in einer einzigen Filtracionsstufe die gleiche Ausbeute an entparaffiniertem Öl erhalten wird, wie sie sonst nur durch

eine zweistufige Filtration möglich ist; d.h. der Paraffinkuchen enthält nur etwa 1/3 soviel Öl und die kombinierten
öligen Filtrate enthalten mehr entparaffiniertes Öl.

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Tabelle 2 Erhöhung der Ausbeute an errtpar affiniertem öl

Ohne Rückführung des Waschfiltrats

Zusammensetzung (Gewichtsteile) Öl Paraffin Lösungsmittel _{/ Λ λ} öl

PaJaffinhaltiges öleinsatzprodukt

20

Mit Rückführung des Waschfiltrats

Paraffin Lösungsmittel

20

O CD OO N>

Lösungsmittel zur Abkühlzone;

a) Frisches Lösungsmittel

b) Waschfiltrat (2)

c) Gesamtflüssigkeitsmenge (3)

Rückführung der verein. Filtrate (4) Waschlösungsmittel

Zur Aufbereitung:

a) Paraffxnfilterkuchen

b) Vereinigte Filtrate

300 300

120

20

80 340

20

180 118 298	•	265929
244	IV
240
80 340

(1) MEK/MIBK 40/60 Vol.%

(2) Beträgt 41 % des gesamten in die Abkühlzone eintretenden Lösungsmittels

(3) Enthält weniger als 9 Vol.% Öl

(4) Dieser Anteil der vereinigten Filtrate wird vor der Filtration zum Auslaß der Abkühlzone zurückgeführt

Beispiel 3

Die Angaben der vorhergehenden Beispiele basieren auf einem konstanten Flüssigkeit/Feststoff-Verhältnis des Paraffinkuchens . Dieses Verhältnis ist ein wichtiger Parameter für die Vorhersage des Ölgehaltes des Paraffinkuchens als eine Funktion der Lösungsmittelzusammensetzung. Dieses Beispiel zeigt den Effekt, den der Ölgehalt des zur Verdünnungs-/Abkühlζone zurückgeführten Waschfiltrats auf das Flüssigkeit/Feststoff-Verhältnis des Paraffinkuchens hat.

Bei diesem Experiment wurde eine Laboranlage zur Simulation eines kommerziellen Verdünnungs-/Abkühlturms verwendet um Paraffin aus einem paraffinhaltigen Schmierölausgangsmaterial unter Verwendung einer 70/30 Vol.%-Mischung von MEK/Toluol als Entparaffinierungslösungsmittel auszufällen. Das paraffinhaltige Öl besaß eine Viskosität von 600 SUS bei 37_f8°C, wurde bei -12,2°C filtriert und mit einer 70/30 Vol.%-Mischung MEK/Toluol gewaschen. Der Flußpunkt (pour point) des erhaltenen entparaffinierten Öls lag bei -4,4°C. Die Waschzeit war etwa halb so lang wie die Filtrierzeit. Die in Tabelle 3 zusammengefaßten Daten zeigen, daß das Flüssigkeit/Feststoff-Verhältnis des Paraffinkuchens solange konstant war, bis der Ölgehalt des Verdünnungslösungsmittels etwa einen Wert von 9 % erreichte. Bei diesem Ölgehalt nahm das Flüssigkeit/Feststoff-Verhältnis wesentlich zu und stieg auch mit weiter ansteigendem Ölgehalt noch weiter stark an.

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Tabelle

Auswirkung des Ölgehalts im zurückgeführten Waschfiltrat auf das Flüssigkeit/Feststoff-Verhältnis des Paraffinkuchens

Versuch-Nr.,

Gew.% öl in Verdünnungslösungsmittel (1)

Volumenverhältnis von Waschlösungsmittel zu frischem Entparaffinierungslösungsmittel

Gew.% öl im Paraffin	Flüssigkeit/Feststoff- Verhältnis des Paraf finkuchens (Gewicht/Gewicht)	crf <
19	3,2
19 14	3,5 3,3
16	4,0
16	4,1	265929
20	5,4

OO NJ OO

O CO OO CD

1
2
3
4
5
6

O 3 6 9

12 15

0,45 0,57 0,78 0,93 0,94 1,17

(1) Lösungsmittel/Öl + Paraffin zum Filter = 3,0/1 Vol./Vol.

Leerseite

Claims (10)

1. Patentansprüche

   \X* Verfahren zum Entparaffinieren, bei dem ein paraffinhaltiges Erdöleinsatzprodukt zumindest teilweise mittels eines Lösungsmittels in einer Verdünnungs-/Abkühlzone entparaffiniert wird, wobei eine Aufschlämmung aus festen Paraffinteilchen und entparaffiniertem, Lösungsmittel enthaltendem Öl erhalten wird, diese Aufschlämmung dann zur Trennung von festen Paraffinen und entparaffiniertem Öl in eine erste Filterstufe überführt wird, die abgeschiedenen Paraffine mit Lösungsmittel gewaschen werden und so ein Waschfiltrat erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß man einen wesentlichen Teil des Waschfiltrats direkt in die Entparaffinierungszone zurückführt und dort in einer solchen Menge als Bestandteil des Entparaffinierungslösungsmittels verwendet, daß der Ölgehalt des in die Entparaf finierungs zone eintretenden Entparaffinierungslösungsmittels weniger als etwa 9 Vol.% beträgt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 25 bis 100 Vol.% des Waschfiltrats in die Entparaffinierungszone zurückführt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Filterstufe mindestens einen Drehtrommelfilter einsetzt.

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4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur des Waschlösungsmittels auf etwa -43 bis -4°C hält.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel Ketone mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen sowie Mischungen derselben verwendet.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel niedermolekulare Kohlenwasserstoffe und Ketone mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen sowie Mischungen derselben verwendet.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet^ daß man als Lösungsmittel eine Mischung von Ketonen mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen und zumindest einem Lösungsmittel aus der Gruppe Benzol, Toluol und Xylol verwendet.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Lösungsmittel verwendet, das N-Methyl-2-pyrrolidon enthält.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man, bezogen auf das in die Abkühlzone eintretende
   paraffinhaltige Erdöleinsatzprodukt, die vereinigten
   Filtrate in einer Menge von 0 bis 300 Vol.% in die erste Filterstufe zurückführt.

   709828/0689
10. 10. Entparaffiniertes Erdöl, dadurch gekennzeichnet, daß es nach einem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 9 entparaffiniert ist.

    ue:ka:bü