DE2747477A1

DE2747477A1 - Verfahren zum entparaffinieren von paraffinhaltigem erdoel

Info

Publication number: DE2747477A1
Application number: DE19772747477
Authority: DE
Inventors: Thomas E Broadhurst; James D Eagan; Stephen F Perry
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1976-10-27
Filing date: 1977-10-22
Publication date: 1978-05-03
Also published as: FR2369334A1; NL7711807A; JPS5354205A; JPS6115117B2; NL185094B; CA1117063A; NL185094C; FR2369334B1; DE2747477C2; US4146461A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lösungsmittelentparaffinierung von paraffinhaltigen Kohlenwasserstoffölen und insbesondere ein Verfahren zur Verdünnungs-Abkühlungs-Entparaffinierung von paraffinhaltigem Erdöl (petroleum oil) in einer mehrstufigen Abkühlungszone, in die verteilt über mehrere Stufen ein kaltes Entparaffinierungslösungsmittel eingebracht wird und in der das kalte Entparaffinierungslösungsmittel und das paraffinhaltige öl beim Wandern der Mischung aus paraffinhaltigem öl und Lösungsmittel von Stufe zu Stufe in jeder Stufe im wesentlichen sofort vollständig miteinander vermischt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet zum Entparaffinieren von paraffinhaltigen Schmierölen.

Es ist bekannt, daß paraffinhaltige Öle durch Schockabkühlung mit einem kalten Lösungsmittel entparaffiniert werden können. Es ist weiterhin bekannt, daß die Schockabkühlung selbst zu einer geringen Filtrationsgeschwindigkeit des entparaffinierten Öls von der resultierenden Paraffin/Öl-Lösungsmittelauf schlämmung führt. Diese unerwünschten Effekte der Schockabkühlung können bekanntlich dadurch vermieden

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werden, daß man das paraffinhaltige Öl in eine mehrstufige Abkühlungsζone einleitet und es von Stufe zu Stufe dieser Abkühlungszone führt, wobei man gleichzeitig in eine Vielzahl der Stufen kaltes Entparaffinierungslösungsmittel injiziert und wobei in den einzelnen Stufen eine starke Durchmischung erfolgt, um eine im wesentlichen sofortige vollständige Vermischung des paraffinhaltigen Öls und des Lösungsmittels zu erzielen. Beim Durchsatz des paraffinhaltigen Öls durch die einzelnen Stufen der Abkühlungszone wird dieses auf eine ausreichend niedrige Temperatur abgekühlt, so daß die Paraffine ausfallen, ohne daß die negativen Effekte der Schockabkühlung eintreten. Diese Verfahrensweise ergibt eine Paraffin/Öl-Lösungsmittelaufschlämmung, in der die Paraffinteilchen eine einzigartige Kristallstruktur besitzen, die gute Filtriereigenschaften wie hohe Filtriergeschwindigkeiten und hohe Ausbeuten an entparaffiniertem öl liefert. Die Grundlagen der Verdünnungs-Abkühlungs-Entparaffinierung sind in der US-PS 3 773 650 beschrieben. Der Kürze halber wird dieses Verfahren im folgenden als "DILCHILL^M-Verfahren bezeichnet.

Das ursprüngliche "DILCHILL"-Verfahren ist inzwischen in einer Reihe von Punkten verbessert und verändert worden. Bei all diesen "DILCHILL"-Entparaffinierungsverfahren ging man

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jedoch davon aus, daß die Geschwindigkeit der Lösungsmittelzugabe in jeder Stufe so einzustellen ist, daß die Temperaturabnahme in jeder Stufe die gleiche oder nahezu die gleiche ist. Man hat geglaubt, daß dies das optimale Temperaturprofil und die optimale Lösungsmittelverteilung ergibt, da es den Fachleuten bekannt ist, daß die plötzliche Temperaturabnahme insbesondere in den ersten Stufen der Paraffinausfällung bei der Schockabkühlung zu der Tendenz führt, daß sich übermäßig viele Kristallisationskeime und somit viele kleine Kristalle bilden und dadurch eine schlechte Filtrierbarkeit und verhältnismäßig hohe Verhältnisse von Flüssigkeit zu Feststoffen in dem Paraffinkuchen ergeben.

Es wurde nun gefunden, daß man "DILCHILL"-Entparaffinierungsverfahren verbessern kann, indem man das Temperaturprofil der Abkühlzone verändert, so daß die größte Temperaturabnahme in Gegensatz zu den bisher als optimal angesehenen Verfahren mit ungefähr gleicher Temperaturabnahme je Stufe in den ersten Stufen erfolgt.

Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zum Entparaffinieren von paraffinhaltigem Erdöl (petroleum oil), bei dem das paraffinhaltige öl in eine in eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Stufen unterteilte Abkühlungszone eingeleitet wird, beim Durchgang des Öls durch die einzelnen Stufen der Ab-

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kühlungszone kaltes Entparaffinierungslösungsmittel in zumindest einen Teil der Stufen eingespritzt wird, in einer Vielzahl der Lösungsmittel enthaltenden Stufen eine starke Durchmischung erfolgt, so daß eine im wesentlichen sofortige vollständige Durchmischung des paraffinhaltigen Öls und des Lösungsmittels eintritt und die Mischung aus Lösungsmittel und paraffinhaltigem Öl dadurch beim Durchgang durch die einzelnen Stufen der Abkühlungszone abgekühlt wird, zumindest ein Teil der Paraffine aus der Mischung von Lösungsmittel und paraffinhaltigem Öl unter diesen starken Durchmischungsbedingungen ausgefällt wird, die ausgefällten Paraffine von der Mischung aus Lösungsmittel und Öl abgetrennt werden und ein öl mit verringertem Paraffingehalt aus der Mischung gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Geschwindigkeit der Lösungsmittelzugabe in den Lösungsmittel enthaltenden Stufen so einstellt, daß die größte Temperaturabnahme in der ersten Lösungsmittel enthaltenden Stufe der Abkühlungszone erfolgt und sich die folgenden Temperaturabnahmen beim Durchgang der Mischung aus Lösungsmittel und paraffinhaltigem öl durch die restlichen Stufen der Abkühlungszone, in die Entparaff inierungslösungsmittel eingespritzt wird, fortlaufend verringern.

Weiterhin wurde gefunden, daß die Abkühlungsprofile, die die optimalen Kombinationen von hohen Paraffinfiltrationsge-

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schwindigkeiten und Paraffinkuchentrockenheit darstellen, gekennzeichnet werden können durch das Verhältnis der Temperaturabnahme zwischen dem Eintritt in die Abkühlungszone und der ersten Kristallisations- oder Lösungsmitteleinspritzstufe zur Temperaturabnahme zwischen der vorletzten und letzten Stufe. Alternativ kann das Verhältnis der Temperaturabnahme in den ersten 10 % der Lösungsmittel enthaltenden Stufen (ausgehend von der Eingangstemperatur) zur Temperaturabnahme der letzten 10 % der Lösungsmittel enthaltenden Stufen verwendet werden. Optimale Ergebnisse werden erhalten, wenn dieses Verhältnis 2 bis 20 beträgt. Im Gegensatz dazu beträgt dieses Verhältnis bei gleichen Temperaturabnahmen je Stufe 1, wie man es bisher für optimal gehalten hat.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Entparaffinieren von jeglichen paraffinhaltigen Erdölen oder Destillatfraktionen derselben. Im allgemeinen haben diese Einsatzprodukte einen Siedebereich zwischen 260 und 7O4°C. Bevorzugte Öle sind die Schmieröle und Spezialölfraktionen, die im Bereich von 288 bis 649 C sieden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können jedoch auch paraffinhaltige Rückstandsöle und helle Öle mit einem Anfangssiedepunkt von mehr als etwa 427°C und einem Gehalt von mindestens etwa 10 Gew.% an Material, das oberhalb 566 C siedet, entparaffiniert werden. Diese Fraktionen können verschiedenster Herkunft sein, wie beispielsweise paraffinische

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Rohöle, die aus Aramco, Kuwait, Westvirginia (Panhandle) und North Louisiana erhalten werden, oder naphthenische Rohöle wie Küstenrohöle (Coastal crudes), Tia Juana usw. Außerdem geeignet sind die verhältnismäßig schweren Einsatzmaterialien wie helle Rohöle mit einem Siedebereich von 566°C+ und synthetische aus Athabasca-Teersänden usw. erhaltene Einsatzmaterialien.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren können alle zum Entparaffinieren von paraffinhaltigem Erdöl geeigneten Lösungsmittel verwendet werden. Repräsentative Beispiele für solche Lösungsmittel sind (a) die aliphatischen Ketone mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen wie Aceton, Methylethylketon (MEK) und Methylisobutylketon (MIBK) und (b) die niedermolekularen Autorefrigerantien darstellenden Kohlenwasserstoffe wie Ethan, Propan, Butan und Propylen sowie Mischungen derselben und Mischungen der zuvor genannten Ketone und/oder Kohlenwasserstoffe mit aromatischen Verbindungen wie Benzol, Xylol und Toluol. Außerdem können halogenierte niedermolekulare Kohlenwasserstoffe wie chlorierte C~-C.-Kohlenwasserstoffe (zum Beispiel Dichlormethan, Dichlorethan, Methylenchlorid) und Mischungen derselben als Lösungsmittel verwendet werden. Spezielle Beispiele für geeignete Lösungsmittelmischungen sind unter anderem Methylethylketon und Methylisobutylketon, Methylethylketon und Toluol, Dichlormethan und Dichlorethan

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sowie Propylen und Aceton. Bevorzugte Lösungsmittel sind Ketone.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden; es zeigen:

Fig. 1 ein Fließschema eines erfindungsgemäßen "DILCHILL"-Entparaffinierungsverfahrens;

Fig. 2 eine grafische Darstellung verschiedener Temperaturprofile eines vertikalen 17-stufigen "DILCHILL"-Entparaffinierungsturms;

Fig. 3 eine grafische Darstellung, die den optimalen Bereich der Temperaturverteilung in einem "DILCHILL"-Entparaffinierungsturm gemessen anhand der Filtriergeschwindigkeit zeigt.

Wie in Fig. 1 dargestellt, wird das zu entparaffinierende Öl mit einer nur gering über seinem Trübungspunkt liegenden Temperatur von oben über Leitung 2 in den vertikalen Kühlturm 3 eingeleitet, indem es in die erste Stufe des Kühlers 4(a) eintritt. Das zum Entparaffinieren des Öls ausgewählte Lösungsmittel wird über Leitung 6 durch die Wärmeaustauscher 7 und 8 geleitet, in denen die Lösungsmitteltemperatur ausreichend herabgesetzt wird, um das öl auf die gewünschte

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Entparaffinierungstemperatur abzukühlen. Das Kühlmittel tritt über die Leitungen 24 und 25 in die Wärmeaustauscher 7 und ein und verläßt sie über die Leitungen 26 und 27. Das kalte Lösungsmittel verläßt den Wärmeaustauscher 8 über Leitung 9 und tritt in die Verteilungsleitung 10 ein. Die Verteilungsleitung 10 weist eine Reihe von parallelen Leitungen auf, die Lösungsmittelzuführungen 11 zu der Vielzahl von Stufen des Kühlturmes 3 sind. Die Strömungsgeschwindigkeit durch jede Zuführungsleitung wird durch Strömungskontrollvorrichtungen (nicht eingezeichnet) reguliert. Die Strömungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels wird so reguliert, daß das gewünschte Temperaturprofil von Stufe zu Stufe entlang der Höhe des Kühlturms 3 aufrechterhalten wird.

Obwohl alle in Fig. 2 dargestellten Temperaturprofile zu einer erfolgreichen Entparaffinierung des paraffinhaltigen Öls führen, fallen nur die Temperaturprofile E bis I in Fig. in den Rahmen der Erfindung. Um diese erfindungsgemäßen Temperaturprofile zu erzielen, ist es erforderlich, die Strömungsgeschwindigkeit des kalten, in jede Stufe eintretenden Entparaf f inierungslösungsmittels zu regulieren um sicherzustellen, daß die Temperaturabnahme in der ersten Stufe am größten ist und die weitere Temperaturabnahme von Stufe zu Stufe fortlaufend abnimmt, wenn die Mischung aus paraffinhaltigem öl und Lösungsmittel den Turm von oben nach unten durchströmt.

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Dies ist dargestellt durch die Temperaturprofile E bis K in Fig. 2, wenngleich nur die Temperaturprofile E bis I unter die Erfindung fallen. Gleiche Temperaturabnahmen von Stufe zu Stufe sind dargestellt durch das Temperaturprofil D in Fig. 2, während die Profile A bis C den Fall zeigen, wo die geringsten Temperaturabnahmen in der ersten oder den ersten Stufen des Turms erfolgen. Im allgemeinen reicht die zugesetzte Menge an Lösungsmittel aus, um ein Flüssigkeit/Feststoff-Gewichtsverhältnis von etwa 5/1 bis 100/1 bei der Entparaffinierungstemperatur und ein Lösungsmittel/Öl-Volumenverhältnis von etwa 1,0/1 bis 7/1 zu liefern. Die durchschnittliche Abkühlgeschwindigkeit des Öls beträgt weniger als etwa 5,55°C je Minute und vorzugsweise zwischen etwa 0,55 und 2,8°C je Minute. Mit durchschnittlicher Abkühlgeschwindigkeit ist die gesamte Temperaturabnahme im Kühlturm dividiert durch die Verweilzeit des paraffinhaltigen Öls im Kühlturm gemeint.

Der erste Teil kaltes Entparaffinierungslösungsmittel tritt in die erste Stufe 4(a) des Kühlturms 3 ein, in der es durch den Rührer 12(a) im wesentlichen sofort vollständig mit dem Öl vermischt wird. Der Rührer wird von einem Motor 13 mit veränderbarer Geschwindigkeit angetrieben und der Grad der Durchmischung wird bei vorgegebener Toleranz für die Strömungsgeschwindigkeit durch den Kühlturm durch Veränderung der

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Motorgeschwindigkeit reguliert. Wenngleich nur das Abwärtsfließen der Mischung aus Öl und Lösungsmittel durch den Kühlturm 3 erläutert worden ist, kann diese Mischung selbstverständlich auch von unten nach oben durch den Turm strömen, wobei sich in diesem Fall die ersten und letzten Stufen in der Nähe des Turmbodens bzw. des Turmkopfes befinden. Zusätzliches vorgekühltes Lösungsmittel wird zumindest in einen Teil der Vielzahl von Stufen 4 über die Zufuhrleitungen 11 eingespeist, um das gewünschte Temperaturprofil im Turm zu erzielen und gleichzeitig den gewünschten Verdünnungsgrad zu liefern. Es sei darauf hingewiesen, daß jede Anzahl von Stufen zum Beispiel 50 verwendet werden kann; zumindest sollen jedoch 6 Stufen verwendet werden. Für die meisten Anwendungen beträgt die Zahl der Stufen 10 bis 20.

Die Mischung aus Öl und Lösungsmittel strömt zusammen mit den ausgefällten Paraffinen aus der letzten Stufe des Kühlturms über Leitung 14 zu Vorrichtungen 15 zur Abtrennung der Paraffine von der Lösung. Diese Abtrennung kann in jeder geeigneten Weise wie zum Beispiel durch Filtration oder Zentrifugation erfolgen. Im allgemeinen ist die Filtration das bevorzugte Trennverfahren. Die Mischung aus öl und Lösungsmittel verläßt die Paraffinabtrennvorrichtung 15 über Leitung 20 und wird zur weiteren Verarbeitung wie zur Lösungsmittelrückgewinnung weitergeleitet. Die Paraffine verlassen die

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Abtrennvorrichtung 15 über Leitung 16 und werden dann zusätzlichen Raffinations- und Lösungsmittelrückgewinnungsbehandlungen unterworfen.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Aufrechterhaltung eines hohen Durchmischungsgrades in zumindest einem Teil der Stufen während des Abkühlens. Im allgemeinen muß der Durchmischungsgrad ausreichend sein, um ein im wesentlichen sofortiges Vermischen zu ergeben, das heißt im wesentlichen vollständige Durchmischung der Mischung aus öl und Lösungsmittel in einer Sekunde oder weniger. Auf diese Weise werden die negativen Effekte der Schockabkühlung vermieden und erhöhte Filtriergeschwindigkeiten erhalten. Der erforderliche Durchmischungsgrad kann durch Erhöhung der Rührergeschwindigkeit erzielt werden, wenn alle anderen Mischvariablen zum Beispiel die Strömungsgeschwindigkeit durch den Mischer, die Konstruktion der Anlage und des Rührers, die Viskosität der Bestandteile usw. konstant gehalten werden. Im allgemeinen kann der beim erfindungsgemäßen Verfahren erforderliche Durchmischungsgrad erreicht werden, wenn die modifizierte Reynolds-Zahl (Perry, "Chemical Engineer's Handbook", 3, S. 1224, McGraw-llill , New York, 1959) , No, die durch die Gleichung:

τ 2 1 ^NR^{e = L 1}^u"

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definiert ist, in der

L = Rührerdurchmesser (Fuß = 0,3 m)

1 = Flüssigkeitsdichte (454 g/Fuß )

η = Rührgeschwindigkeit (U/Sekunde)

,u = Flüssigkeitsviskosität (454 g/Fuß/Sekunde)

bedeuten, etwa 200 bis 150.000 beträgt. Das dimensionslose Verhältnis von Kühlturmdurchmesser zu Rührerdurchmesser beträgt etwa 1,5/1 bis 10/1 und das Verhältnis von Rührerblattlänge zu Rührerblattbreite beträgt etwa 0,75 bis 2 und vorzugsweise etwa 1 bis 1,5. Das Verhältnis der Mischstufenhöhe zum Durchmesser der Stufe beträgt im allgemeinen etwa 0,2/1 bis 1/1. Ein Rührer vom Turbinentyp wird bevorzugt, aber es können auch andere Rührertypen wie Propellermischer verwendet werden.

Der Kühlturm kann mit Umlenkblechen versehen sein, dies braucht aber nicht der Fall zu sein. Mit Umlenkblechen versehene Türme sind allerdings bevorzugt. Jede Stufe enthält gewöhnlich 2 bis 8 Umlenkbleche und vorzugsweise 2 bis 4 Umlenkbleche, die sich im Außenbereich jeder Stufe befinden. Die Breite der Umlenkbleche kann 5 bis 15 % des Turmdurchmessers betragen. Im allgemeinen beträgt das dimensionslose Verhältnis der Querschnittsfläche der eingeschränkten Durchflußöffnung zwischen den Stufen zu der Querschnittsfläche des Turms etwa 1/20 bis 1/200.

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Im allgemeinen wird der beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Kühlturm unter einem ausreichenden Druck betrieben, um eine Stoßverdampfung des Lösungsmittels zu verhindern. Dabei reicht Atmosphärendruck aus, wenn Ketone als Lösungsmittel verwendet werden. Wenn jedoch niedermolekulare Autorefrigerantien darstellende Kohlenwasserstoffe wie Propan verwendet werden, sind höhere Drucke als Atmosphärendruck erforderlich. In manchen Fällen ist es vorteilhafter, den Turm selbst dann, wenn das Entparaffinierungslösungsmittel keine Autorefrigerantien enthält, unter erhöhtem Druck zu betreiben, um dadurch das Strömen der paraffinhaltiges Öl/ Lösungsmittel-Aufschlämmung zu höher gelegenen Apparaturteilen und/oder zu den Paraffinfiltern usw. zu bewirken, ohne daß die Aufschlämmung gepumpt werden muß.

Beispiel 1

Es wurden Versuche unter Verwendung einer einstufigen "DILCHILL"-Entparaffinierungslaboranlage durchgeführt, bei der sich gezeigt hat, daß sie, wenngleich sie nicht vollständig eine kontinuierliche mehrstufige Verfahrensweise wiedergibt, Ergebnisse liefert, die annähernd solchen bei kontinuierlichen technischen mehrstufigen Verfahrensweisen entsprechen. Die Laboranlage enthielt einen Kreiselmischer mit flachen Mischflügeln und eine Lösungsmitteleinspritzleitung. Die Versuche wurden durchgeführt, indem die Anlage mit dem abzukühlenden

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paraffinhaltigen Öl, das eine Temperatur gerade oberhalb des Trübungspunktes besaß, gefüllt wurde. Nachdem die Anlage mit dem paraffinhaltigen Öl gefüllt war, wurde der Rührer gestartet und gleichzeitig begann das Einspritzen des gekühlten Lösungsmittels in das paraffinhaltige Öl an der Rührerspitze. Mit fortschreitender Versuchsdauer wurde die Lösungsmitteleinspritzgeschwindigkeit verändert, um die Bedingungen in den aufeinanderfolgenden Stufen eines 17-stufigen kontinuierlich betriebenen Kühlturms zu simulieren, überschüssige Aufschlämmung in der Anlage wurde überfließen gelassen und verworfen. Nach Zugabe des gewünschten Volumens an kaltem Entparaffinierungslösungsmittel wurde die Aufschlämmung mit einer Geschwindigkeit von 1,1 bis 1,7 C je Minute abgekühlt (scraped surface chilled), bis die gewünschte Filtriertemperatur erreicht wurde. Die Filtriergeschwindigkeit und die Ölausbeute sowie das Flüssigkeit/Feststoff-Verhältnis des Paraffinkuchens wurden durch Filtration und Wiegen der Produkte bestimmt.

Als Entparaffinierungslösungsmittel wurde bei diesen Versuchen eine 45/55 (Volumenteile) Mischung aus MEK und MIBK verwendet, die auf -28,9°C vorgekühlt war. Das paraffinhaltige Öleinsatzprodukt war ein Phenolraffinat eines Vakuumdestillatschnitts eines paraffinischen westkanadischen Rohöls mit einem Trübungspunkt von etwa 53,9°C, einem Trockengewichtparaffingehalt von

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etwa 20 %, einer Viskosität von 60 SUS bei 98,9°C und einem V.l. von etwa 92. Die Versuche wurden durchgeführt, indem die Einspritzgeschwindigkeit des kalten Entparaffinierungslösungsmittels verändert wurde, um die Temperaturprofile gemäß Fig. 2 zu erhalten. Bei der Darstellung in Fig. 2 ist vorausgesetzt, daß das kalte Entparaffinierungslösungsmittel in alle 17 Stufen eingespritzt wird. Die Gesamtverdünnung mit kaltem Lösungsmittel in diesen Versuchsserien betrug 3,2 Volumenteile je Volumenteil Einsatzprodukt. Die erhaltene Filtriergeschwindigkeit und das erhaltene Verhältnis von Flüssigkeiten zu Feststoffen im Paraffinkuchen sind in Tabelle 1 wiedergegeben.

Diese Werte zeigen, daß im Vergleich zu Profil D (herkömmliches "DILCHILL"-Verfahren) die Temperaturprofile E bis I gemäß Fig. 2 zu einer wesentlichen Verbesserung der Kristallbildung führten, was sich aus der Erhöhung der Filtriergeschwindigkeit und der Verringerung des Flüssigkeits/Feststoff-Verhältnisses (Nässe) des Paraffinkuchens ergibt. Ein geringeres Flüssigkeit/Feststoff-Verhältnis zeigt eine vollständigere Trennung des Öls von den Paraffinen aufgrund besser ausgebildeter Paraffinkristalle an.

Die charakteristischen Größen der verschiedenen in Fig. 2 dargestellten Temperaturprofile wurden gegen die Filtrier-

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geschwindigkeit aufgetragen, um den optimalen Bereich zu bestimmen. Als charakteristische Größe wurde das /NT-Verhältnis definiert, das sich nach den folgenden Gleichungen berechnen läßt:

Eintrittstemperatur des Einsatzmaterials minus in der ersten

A_{m T7} ...-,. . Stufe erreichte Temperatur T-Verhaltnis = - -= =——— _:—r-r— in der vorletzten Stufe erreichte

Temperatur minus in der letzten Stufe erreichte Temperatur

Temperaturabnahme entlang der ersten 10 % der Stufen (ausgehend von der

Δ, h"ii- ' - Einsatzmaterial temper a tür) l vernaltnis - _{Temperaturabna}h_me entlang der

letzten 10 % der Stufen

In beiden obigen Gleichungen ist vorausgesetzt, daß sich das Wort "Stufe" auf eine durchmischte Stufe bezieht, in die kaltes Entparaffinierungslösungsmittel eingespritzt wird. Die Δτ- und /\τ* -Verhäl tnisse wurden als eine Funktion der Filtriergeschwindigkeit aufgetragen und sind in Figur wiedergegeben. Fig. 3 zeigt, daß der optimale Bereich bei einem Δτ- oder Z^T¹ -Verhältnis von 2 bis 20 liegt.

Beispiel 2

Dieses Beispiel wurde in einem "DILCHILL"-Technikumentparaffinierungsturm unter Verwendung des gleichen Einsatzproduktes wie in Beispiel 1 durchgeführt. Am Auslaß des Kühlturm wurden

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periodisch Aufschlämmungsproben genommen, die mittels Filtration untersucht wurden, nachdem sie bei einer Abkühlgeschwindigkeit von 1,1 bis 1,7°C je Minute auf die Filtriertemperatur abgekühlt worden waren (scraped surface chilling). Es wurden Versuche mit Turmtemperaturprofilen wie in Fig. 2 dargestellt, durchgeführt. Die verwendeten Temperaturprofile entsprachen den Profilen D, das das herkömmliche "DILCHILL"-Temperaturprofil mit gleich großen Temperaturabnahmen je Stufe ist, CCR oder "konstante durchschnittliche Abkühlgeschwindigkeif-Temperaturprofil und H in Fig. 2, das gleiche Lösungsmitteleinspritzgeschwindigkeiten in allen Stufen repräsentiert. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle 2 zusammengefaßt und bestätigen die Ergebnisse mit der Laboranlage in der Hinsicht, daß die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu höheren Filtriergeschwindigkeiten und außerdem zu einer vollständigeren Trennung von Öl und Paraffinen führt, was sich aus den niedrigeren Flüssigkeit/Feststoff-Verhältnissen der Paraffinkuchen ergibt.

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Tabelle 1

In der einstufigen Laboranlage erhaltene Werte, die die Wirkung verschiedener Temperaturprofile auf die Filtriergeschwindigkeit und das Flüssigkeit/Feststoff-Verhältnis im Paraffinkuchen zeigen

Temperaturprofil

	A
CD	B
O
CD	C
CD	D
OO	E
O	F
CO O	CCR
-*	G
	H
	I
	J
	K

(Standardverdünnungsabkühlung)

(konstante Stufenabkühlgeschwindigkeit)

(gleichmäßige Lösungsmitteleinspritzgeschwindigkeit)

*^ -A. «X- I- ^. ^L· ^· ^. ^-J* X-. k^ %«# XXVV ^L· 4 A. ^^ ^* V-j** 3 2 keit, m /m Filter oberfläche/Tag	Flüssigkeit/Feststoff- Verhältnis des Paraffinkuchens
4,43	4,50
5,70	3,60
5,94	3,76
6,41	4,05
6,94	3,58
7,11	3,67
7,41	3,49
6,99	4,00
6,86	3,74
6,96	3,75
6.04	4.04

6,15 4,14

cn

cn π>

O:

Tabelle 2

Verdünnungsabkühlung in kontinuierlicher Technikumsanlage - Wirkung des Temperaturprofils

Einsatzprodukt

O GO O

phenolextrahiertes westkanadisches Destillat

60 SSU/98,9°C

92 V.l.

20 Gew.% Paraffingehalt

53,9°C Trübungspunkt (Eintrittstemperatur 56,7°C)

45/55 MEK/MIBK

3,2/1 Gesamtverdünnung

Lösungsmittel

-28,9^WC Eintrittstemperatur

Verdünnungs-Abkühlstufen Filtriertemperatur

- -6,7°C

Temperaturprofil

Filtnergeschwindigkeit, m /m /Tag

⁽²⁾

gleiches AT/Stufe gleiche "durchschnittliche Abkühlgeschwindigkeit" (3) gleiche Lösungsmitteleinspritzgeschwindigkeit

(1) m³/m² Filteroberfläche/Tag

(2) Temperaturprofil D in Fig.

(3) Temperaturprofil CCR in Fig.

(4) Temperaturprofil H in Fig.

4,26

4,89 5,31

Flüssigkeit/Feststoff verhältnis des Paraffinkuchens

3,86

3,55 3,65

Leerseite

Claims

UEXKÜLL t STOLBER'5 PATENTANWÄLTE

BESELERSTRASSE 4 20OO HAMBURG 52

OR. J.-D. FRHR. von UEXKÜLL

OR. ULRICH GRAF STOLBERG 2 7 A V A ' T DIPL.-ING. JÜRGEN SUCHANTKE

Exxon Research and (Prio: 27. Oktober 1976 Engineering Company _u£, _{?36 Q66} _ ^_461}

P.O. Box 55

Linden, N.J./V.St.A. Hamburg, 19. Oktober 1977

Verfahren zum Entparaffinieren von paraffinhaltigem Erdöl

Patentansprüche

Verfahren zum Entparaffinieren von paraffinhaltigem Erdöl, bei dem das paraffinhaltige Öl in eine in eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Stufen unterteilte Abkühlungszone eingeleitet wird, beim Durchgang des Öls durch die einzelnen Stufen der Abkühlungszone kaltes Entparaffinierungslösungsmittel in zumindest einen Teil

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der Stufen eingespritzt wird, in einer Vielzahl der Lösungsmittel enthaltenden Stufen eine starke Durchmischung erfolgt, so daß eine im wesentlichen sofortige vollständige Durchmischung des paraffinhaltigen Öls und des Lösungsmittels eintritt und die Mischung aus Lösungsmittel und paraffinhaltigem Öl dadurch beim Durchgang durch die einzelnen Stufen der Abkühlungszone abgekühlt wird, zumindest ein Teil der Paraffine aus der Mischung von Lösungsmittel und paraffinhaltigem öl unter diesen starken Durchmischungsbedingungen ausgefällt wird, die ausgefällten Paraffine von der Mischung aus Lösungsmittel und Öl abgetrennt werden und ein Öl mit verringertem Paraffingehalt aus der Mischung gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Geschwindigkeit der Lösungsmittelzugabe in den Lösungsmittel enthaltenden Stufen so einstellt, daß die größte Temperaturabnahme in der ersten Lösungsmittel enthaltenden Stufe der Abkühlungszone erfolgt und sich die folgenden Temperaturabnahmen beim Durchgang der Mischung aus Lösungsmittel und paraffinhaltigem Öl durch die restlichen Stufen der Abkühlungszone, in die Entparaffinierungslösungsmittel eingespritzt wird, fortlaufend verringern.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Abkühlungszone verwendet, die in mindestens 6 stark durchmischte Stufen unterteilt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verhältnis berechnet aus der Temperatur des in die Abkühlzone eintretenden Einsatzprodukts minus der in der ersten Lösungsmittel enthaltenden Stufe erreichten Temperatur dividiert durch die in der vorletzten Stufe erreichte Temperatur minus der in der letzten Stufe, in die kaltes Entparaffinierungslösungsmittel eingespritzt wird, erreichten Temperatur auf 2 bis 20 einstellt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verhältnis berechnet aus der Temperaturabnahme in den ersten 10 % der Lösungsmittel enthaltenden Stufen, ausgehend von der Einsatzmaterialtemperatur, dividiert durch die Temperaturabnahme in den letzten 10 % der Stufen, in die kaltes Entparaffinierungslösungsmittel eingespritzt wird, auf 2 bis 20 einstellt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als kaltes Entparaffinierungslösungsmittel aliphatische Ketone mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Entparaffinierungslösungsmittel aromatische

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Lösungsmittel aus der Gruppe bestehend aus Benzol, Toluol und Xylol verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Entparaffinierungslösungsmittel verwendet, das chlorierte C_-C₄-Kohlenwasserstoffe enthält.
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