DE2813164C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Entfernung suspendierter Feststoffe von einem Öl. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung eines an Feststoffen verarmten Öles, worin suspendierte Feststoffe im Öl agglomeriert werden, indem man dem Öl ein Feststoffagglomeriermittel zusetzt, das ein Gemisch aus Aceton und 2-Butanon umfaßt, und die konglomerierten Feststoffe vom Öl abtrennt.

Der Bedarf an einer wirksamen und wirtschaftlichen Methode zur Entfernung von suspendierten Feststoffen aus einem Kohlenwasserstofföl stellt ein ständiges Problem in der Technik der flüssigen Kohlenwasserstoffbrenn- und -kraftstoffe dar. Dieses Problem ist besonders ausgeprägt im Falle der Herstellung von synthetischem flüssigen Brenn- und Kraftstoff, beispielsweise bei der Herstellung von flüssigen Brenn- und Kraftstoffen, wie sie bei der Kohleverflüssigung und der Schieferölpyrolyse anfallen. Kohleverflüssigungsrohextrakte und Schieferöle enthalten gewöhnlich beachtliche Mengen an feinteiligen suspendierten Feststoffen. Diese Feststoffe stören ernstlich die katalysierten Ölaufarbeitungsstufen, die normalerweise für eine zufriedenstellende Aufarbeitung dieser Öle zu brauchbaren Brenn- und Kraftstoffen erforderlich sind. Die Art dieser Störung ist je nach besonderem verwendeten Katalysator unterschiedlich, wozu beispielsweise Katalysatorenaktivierung durch Vergiften der aktiven Stellen, Porenverstopfung, Reaktorverstopfung und ähnliche unerwünschte Wirkungen gehören. Typische ölsuspendierbare Feststoffe besitzen einen mittleren Durchmesser von unter 100 µm und werden in der Technik im allgemeinen als unfiltrierbare Feststoffe bezeichnet, weil in der Praxis keine zufriedenstellende Abtrennung derselbem vom Öl durch übliche mechanische Abtrenntechniken einschließlich Filtration, Zentrifugierung und Absetzen erzielt werden kann (vgl. beispielsweise US-PS 39 97 425).

Eine Vielzahl von Behandlungen von Ölen, die suspendierte Feststoffe enthalten, wurde in der Technik vorgeschlagen, jedoch im allgemeinen besitzt jede Methode gewisse Nachteile. Eine Gruppe entsprechender Druckschriften beschreibt Verfahren, worin ein Öl, das feinteilige suspendierte Feststoffe enthält, in eine wasserstoffreiche Fraktion und eine wasserstoffarme Fraktion unter Anwendung einer oder mehrerer selektiver Lösungsmittel fraktioniert wird. Die Nachteile dieser Verfahren sind: (1) die Entwicklung von mehreren ölhaltigen Verfahrensströmen; (2) während die Feststoffe dazu neigen, in einem einzigen Verfahrensstrom konzentriert zu werden, enthält jeder Strom gewöhnlich trotzdem eine gewisse Menge an suspendierten Feststoffen und (3) die selektiven Lösungsmittel entfernen gewöhnlich einen Teil des Rohöls, beispielsweise Pech, Harze oder polycyclische Kohlenwasserstoffe, die wertvolle Produkte darstellen können als Ergebnis einer anschließenden Hydrierung oder eines Hydrocrackens des behandelten Öls. Zu den entsprechenden Druckschriften dieser Gruppe gehören US-PS 30 18 241, 35 83 900, 35 98 717 und 35 98 718.

In einer anderen Gruppe von Druckschriften werden Verfahren beschrieben, worin mit Feststoffen verunreinigte Öle mit Wasser oder eine wäßrigen Lösung, die ein chemisches Mittel, beispielsweise eine Mineralsäure, enthält, behandelt werden.

US-PS 32 32 861 beschreibt ein Verfahren zur bevorzugten Entfernung unfiltrierbarer Feststoffe unter Verwendung einer wäßrigen Lösung einer Mineralsäure. US-PS 31 84 401 beschreibt die Verwendung eines wäßrigen Entaschungsmittels. US-PS 40 12 314 beschreibt ein Verfahren, worin das spezifische Gewicht eines flüssigen Kohleöls reduziert wird und im Öl suspendierte Feststoffe durch Zentrifugieren in die wäßrige Schicht getrieben werden. Die Nachteile bei der Verwendung von wäßrigen Lösungen bestehen darin, daß (1) eine bevorzugte Behandlung zur Entfernung von gewissen Feststoffen andere unerwünschte suspendierte Feststoffe im Öl hinterläßt; (2) die Trennung von Öl- und Wasserphasen, insbesondere, wenn suspendierte feinteilige Feststoffe vorliegen, gewöhnlich durch die Bildung von Emulsionsschichten an der Grenzfläche der Flüssigkeitsphase begleitet wird; (3) angesäuerte wäßrige Lösungen sehr korrosiv sind; (4) das dabei entstehende behandelte Öl gewöhnlich getrocknet werden muß, bevor es mit einem Katalysator in einer anschließenden katalysierten Behandlungsstufe in Kontakt gebracht wird und (5) der Ölverlust an den Feststoffen hoch ist.

Eine weitere Gruppe von Druckschriften beschreibt Verfahren, worin ein Nichtlösungsmittel für ein feststoffausfällendes Mittel verwendet wird. In der US-PS 30 10 893 wird ein Verfahren zum Abtrennen feinteiliger Feststoffe von Tieftemperaturkohlecarbonisierungsteer beschrieben, worin ein dem Öl zugesetztes selektives Lösungsmittel einen Teil des Öls ausfällt. Das ausgefällte Öl wirkt als Bindemittel für die Feststoffe mit Bildung eines klebrigen Feststoffes. In der US-PS 27 74 716 wird ein Verfahren beschrieben, wo ein feststoffausfällendes Lösungsmittel, eine Kreislauffraktion vom Verfahrensstrom, dem Öl zugesetzt wird. Die US-PS 35 35 224 beschreibt die Zugabe eines chlorierten Kohlenwasserstoffs zum Öl als feststoffausfällendes Mittel. US-PS 21 44 409 beschreibt ein Verfahren zur Entfernung von Feststoffen und harten Asphalten von einem Öl durch Zugabe eines C₆-C₁₀-Kohlenwasserstofflösungsmittels zum Öl, wobei letzteres sich auf einer Temperatur nahe der kritischen Temperatur des C₆-C₁₀-Kohlenwasserstoffs befindet. US-PS 31 62 594 beschreibt ein Verfahren zur Entfernung von Feststoffen aus einem nichtdestillierbaren verflüssigten Kohleextrakt durch katalytische Hydrierung des Extraktes. US-PS 36 87 837 und 37 90 467 beschreiben eine partielle Ausfällung von Feststoffen oder partielle Klärung von verflüssigten Kohleextrakten durch Kreislaufführung einer ausgewählten Fraktion des geklärten Kohleextraktes. Das letztere Patent beschreibt, daß die ausgefällte Asche extrahierbare organische Bestandteile enthält. US-PS 37 91 956 enthält einen Stand der Technik bezüglich Feststoffentfernung und ein Verfahren zur Entfernung von suspendierten Feststoffen von einem Kohleverflüssigungsöl, worin ein ausfällendes Lösungsmittel zugesetzt wird. US-PS 39 97 425 beschreibt ein Verfahren zum Ausfällen von suspendierten Feststoffen aus einem verflüssigten Kohleöl durch Zugabe eines leichten aromatischen Lösungsmittels zum Öl.

Es werden zahlreiche Nachteile bei der Verwendung von gewöhnlichen, die Feststoffe ausfällenden Lösungsmitteln und dergleichen dahingehend festgestellt, daß (1) gewöhnlich der Niederschlag ein klebriger Feststoff oder ein halbfester Stoff, beispielsweise ein Asphalt oder ein harzartiges Lösungsmittel ist, wobei das letztere als ein Bindemittel für agglomerierte, zuvor suspendierte Lösungsmittel wirkt; (2) klebrige Feststoffe unerwünschterweise an der Oberfläche der Vorrichtungen haften; (3) ausgefällte Anteile des Öls einen beachtlichen Produktverlust darstellen; (4) ein Ausfällmittel wie ein chlorierter Kohlenwasserstoff oft eine Quelle für korrosive Salzsäure in stromabwärts führenden Verfahrensstufen darstellt, wobei die Säure als ein Abbauprodukt unter strengen Behandlungsbedingungen, die zur Aufarbeitung eines Rohöls erforderlich sind, entsteht; (5) chlorierte Kohlenwasserstoffe unter milden nicht zersetzenden Bedingungen unerwünschte Umweltverschmutzer sind; (6) eine teilweise Entfernung von suspendierten Feststoffen im Vergleich zu einer im wesentlichen vollständigen Entfernung nicht zufriedenstellend ist.

Aufgabe der Erfindung war es somit, ein Verfahren zur wirksamen Abtrennung von unfiltrierbaren suspendierten Feststoffen aus einem nichtdestillierbaren Öl zu schaffen, wobei im wesentlichen das gesamte Öl gewonnen wird, ohne das Öl in eine wasserstoffreiche und wasserstoffarme Fraktion zu trennen.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit "unfiltrierbaren teilchenförmigen Feststoffen" sind im vorliegenden Feststoffe mit einem Durchschnittsdurchmesser unter etwa 100 µm gemeint. Derartige Feststoffe suspendieren leicht in einem Öl, insbesondere in synthetischen Ölen. Die Abtrennung dieser winzigen Feststoffe vom Öl durch übliche Techniken ist im praktischen und wirtschaftlichen Sinne nicht zufriedenstellend, weil sie leicht das für die Filtration verwendete Filter verstopfen oder sich beim langen Stehen nicht absetzen.

Mit "nichtdestillierbarer kohlenwasserstoffhaltiger Flüssigkeit oder Öl" ist im vorliegenden ein Öl gemeint, das ohne Zersetzung nicht destillierbar ist, wie ein Kohleverflüssigungsextrakt oder Schieferöle. Derartige Öle enthalten typischerweise beachtliche Mengen (mindestens etwa 5 Gew.-%) einer oder mehrerer Komponenten, die unter gewöhnlichen Destillationsbedingungen thermisch gecrackt werden oder polymerisieren und thermisch gecrackt werden, gewöhnlich unter Bildung von unerwünschten Abbauprodukten wie Koks.

Die Erfindung wird durch die Figuren näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Zusammenfassung einer Reihe von Versuchen, die die Entfernung von unfiltrierbaren Feststoffen von einem Öl als eine Funktion der Lösungsmittelkonzentration demonstrieren.

Fig. 2 ist ein schematisches Fließdiagramm, das eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.

Kohlenwasserstoffhaltige Öle, die unfiltrierbare suspendierte Feststoffe enthalten, sind im allgemeinen für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Beschickungen und sind für eine derartige Verwendung vorgesehen. Eine wirksame Entfernung von suspendierten Feststoffen aus diesen Ölen ermöglicht es, ein an Feststoffen verarmtes Rohöl unter Verwendung wertvoller Katalysatoren aufzuarbeiten, ohne daß vorher eine Destillationsstufe erforderlich ist, und ohne einen wesentlichen Verlust an gewünschten Produktvorläufern. Beispiele für diese Katalysatoren sind solche zur Kohlenwasserstoffhydrierung, die normalerweise zur Entfernung von schwefel- und stickstoffhaltigen Verunreinigungen von einem Öl und/oder mindestens einem teilweise hydrierten Öl vor einer Hydrocrackstufe verwendet werden.

Feinteilige ölsuspendierte Feststoffe werden im allgemeinen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wirksam aus dem Öl entfernt. Man nimmt an, daß beispielsweise die Teilchengröße, Dichte und Ladung der Teilchen diese gegenüber einer wirksamen Agglomerierung und Entfernung durch das vorliegende Verfahren empfindlich machen. Beispiele für Feststoffe sind Mineralasche bildende Verunreinigungen, Kohle, Koks, kohlenstoffhaltige Feststoffe, Katalysator- und verbrauchte Schieferfeinstoffe, natürliche und synthetische Mineraloxide, organische und anorganische Salze oder deren Gemische in Teilchenform und Teilchengröße mit einem Durchschnittsdurchmesser unter 100 µm, insbesondere unter 60 µm.

Beispiele solcher erfindungsgemäß zu verwendenden Öle, die suspendiert Feststoffe enthalten, sind Schieferöl, Kohleverflüssigungsöle, wie sie bei Extraktion, Hydrierung, thermischer Behandlung und Kombinationen davon anfallen, Teersandöle, Erdölraffinerie-Dekantieröle, wie Fraktionatorrückstandsöle eines Fluid-Katalysatorcrackverfahrens, Rückstandsfraktionen dieser Öle, Mischungen davon und ähnliche Öle. Öle, die sich als Beschickungsmaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren eignen, können zusätzlich zu den unfiltrierbaren suspendierten Feststoffen außerdem filtrierbare Feststoffe in wesentlichen Mengen enthalten, beispielsweise mit einem Gesamtfeststoffgehalt bis zu 50 Gew.-%, wobei die unfiltrierbaren Feststoffbestandteile davon wenigstens 0,01, vorzugsweise mindestens 0,1 Gew.-% des Feststoff-Ölgemisches ausmachen. Bevorzugte Beschickungsmaterialien haben einen unfiltrierbaren Feststoffgehalt zwischen 1 und 20 Gew.-%.

Gegebenenfalls enthalten die vorliegenden Beschickungsöle wenige oder gar keine niedrigsiedenden Bestandteile. Das Fehlen von niedrigsiedenden kohlenwasserstoffhaltigen Materialien im Öl erleichtert die kontinuierliche Gewinnung und Rückführung der Agglomeriermittel (Lösungsmittel) in das Verfahren, ohne daß eine Zwischenbehandlung derselben zur Reinigung oder Konzentrierung erforderlich ist. Bevorzugte Ölbeschickungen haben bei einem Druck von 1 bar einen Anfangssiedepunkt über 93°C, vorzugsweise über 100°C. Das Beschickungsöl muß nicht wasserfrei sein, insbesondere nicht frei von gelöstem Wasser. Andererseits ist die Gegenwart von dispergiertem Wasser, d. h. von einer getrennten Wasserphase zumindest unbequem wegen den damit verbundenen üblichen mehrschichtigen Flüssigphasen-Trennproblemen. Deshalb werden unfiltrierbare Feststoffe enthaltende Beschickungsöle mit einem Anfangssiedepunkt über 100°C und mit einem Gehalt an höchstens einer geringen Menge (weniger als 1 Gew.-%) filtrierbaren (Durchschnittsdurchmesser größer als 100 µm) Feststoffen bevorzugt.

Ein Feststoffagglomeriermittel, das im vorliegenden brauchbar und wirksam ist, muß eine im wesentlichen vollständige Entfernung unfiltrierbarer Feststoffe von einem Öl fördern und gleichzeitig das Öl tatsächlich intakt hinterlassen. Im allgemeinen erfüllen bekannte Lösungsmittel, die für die Gewinnung von Feststoffen aus einem Öl verwendet werden, diese Anforderung nicht. Das Versagen dieser Lösungsmittel besteht in ihrer Unfähigkeit, sowohl paraffinartige Kohlenwasserstoffe als auch asphaltartige Kohlenwasserstoffe zu solubilisieren. Außerdem wird ein beachtlicher Teil der Öle gewöhnlich in Form von klebrigen oder flockenartigen Feststoffen ausgefällt.

Es wurde gefunden, daß Gemische aus Aceton und 2-Butanon (Methylethylketon MEK) wirksame Agglomeriermittel für unfiltrierbare, in einem Öl vorliegende Feststoffe sind und gleichzeitig dem Öl gestatten, tatsächlich intakt und in einem flüssigen System zu bleiben, das nur eine flüssige Phase aufweist.

Fig. 1 ist eine Zusammenfassung der Ergebnisse einer Reihe von Versuchen, die bei nachfolgend beschriebenen Temperatur- und Druckbedingungen unter Verwendung der angegebenen Lösungsmittelzusammensetzungen, Absetzzeiten und Öl-zu-Lösungsmittel-Verhältnissen durchgeführt wurden. Das in diesen Beispielen verwendete Öl war ein Kohleverflüssigungsextrakt mit 11 Gew.-% unfiltrierbaren Feststoffen mit einem Durchschnittsdurchmesser von etwa 1 bis 60 µm. Ein Vergleich dieser Daten zeigt, daß Gemische aus 2-Butanon und Aceton im Verhältnis zu jedem einzelnen Lösungsmittel bei der Unterstützung der Abtrennung unfiltrierbarer Feststoffe vom Öl überraschend überlegen sind. Die abgesetzten Feinstoffe sind nach Entfernung von eingeschlossenem Öl im wesentlichen frei von verflüssigten Kohleextraktbestandteilen. Es ist weiterhin feststellbar, daß die Zugabe einer relativ geringen Menge von Aceton oder 2-Butanon zu den anderen Bestandteilen zu einem Lösungsmittelgemisch führt, das weitestgehend verbesserte Eigenschaften bezüglich Förderung der Feststoffentfernung im Vergleich zum reinen Lösungsmittel aufweist.

Die relativen Mengen an Aceton und 2-Butanon, die wünschenswerterweise in den Lösungsmittelgemischen vorliegen, schwanken in Abhängigkeit von Verfahrensvariablen wie Temperatur, dem zu behandelnden Öl und der relativen Menge und Größe der suspendierten Feststoffe. Im allgemeinen erhält man ein wesentlich verbessertes Agglomeriermittel, wenn das Agglomeriermittel je 100 Volumen Aceton plus 2-Butanon mindestens 2 Volumenteile Aceton und mindestens 2 Volumenteile 2-Butanon, vorzugsweise mindestens 10 Volumenteile Aceton und mindestens 5 Volumenteile 2-Butanon und besonders bevorzugt mindestens 45 Volumenteile Aceton und mindestens 10 Volumenteile 2-Butanon enthält.

Geeignete Lösungsmittel-zu-Öl-Verhältnisse schwanken über einen Bereich in Abhängigkeit von Verfahrensfaktoren, wie (1) der angewandten Temperatur, (2) dem Feststoffgehalt des Öls, (3) der Größe der suspendierten Feststoffe und (4) dem zu behandelnden Öl. Im allgemeinen erzielt man eine zufriedenstellende Agglomerierung von suspendierten Feststoffen und wirksame Gewinnung des Öls, wenn je Volumen Öl eine Menge an Agglomeriermittel (Lösungsmittel) von 0,05 bis 1 Volumen verwendet wird. Größere relative Mengen des Mittels können verwendet werden, beispielsweise 3 Volumen des Mittels je Volumen Öl oder höher. Jedoch sollte aus Gründen der Wirtschaftlichkeit die Verwendung von überschüssigen Mengen Lösungsmittel vermieden werden, um die Arbeit zu sparen, die erforderlich zur Gewinnung des Mittels von dem an Feststoffen verarmten Öl ist.

Geeignete Temperatur- und Druckbedingungen müssen im allgemeinen so gewählt sein, daß das Extraktionsmittel im Öl in flüssiger Phase gehalten wird. Gegebenenfalls sollten die Verfahrenstemperaturen unterhalb der Temperatur liegen, bei der eine bedeutende thermische Zersetzung der temperaturempfindlichen Bestandteile des Öls stattfindet. Im allgemeinen liegen zufriedenstellende Verfahrenstemperaturen unter 160°C, vorzugsweise zwischen etwa 20 bis 160°C und besonders bevorzugt bei 100 bis 110°C. Zufriedenstellende Drücke hängen im allgemeinen von den angewandten Temperaturen ab und liegen zwischen 1 und 50 bar, vorzugsweise zwischen 1 bis 2 bar.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Fig. 2 veranschaulicht, die ein schematisches Fließdiagramm darstellt. Übliche Hilfsmittel wie Pumpen, Druckverringerer, Ventile oder ähnliches wurden in diesem Diagramm weggelassen.

Eine typische feststoffhaltige Beschickung für das Verfahren ist ein Öl, das durch Hydrierung von pulverisierter Kohle in Gegenwart eines Wasserstoff übertragenden flüssigen Lösungsmittels (z. B. ein Gemisch aus 80% Tetralin und 20% Kresol oder ein hydroaromatenreiches Mittelöl, wie es bei der Hydrierung von Steinkohle oder Steinkohlenteeren anfällt). Dieses Öl besitzt einen Anfangssiedepunkt von 105°C. Die suspendierten Feststoffe in diesem Öl besitzen einen Durchschnittsdurchmesser von 1 bis 60 µm. Diese Feststoffe sind ein Gemisch aus denjenigen ölunlöslichen Materialien, die normalerweise in hydrierten Kohleextraktölen vorhanden sind, wie beispielsweise ein oder mehrere Fusaine, Asche, Rückstandskohle, partiell hydrierte Kohle, Verunreinigungen wie Metalloxide, Sulfide und ähnliche, und, wenn ein Katalysator zur Beschleunigung der Verflüssigung der Kohle verwendet wird, die Katalysatorfeinstoffe. Der Gehalt dieser Öle an suspendierten Feststoffen schwankt und liegt in einem typischen Fall bei 11 Gew.-% des Gesamtgemischs.

Bei Geschwindigkeiten, die ausreichen, um eine dabei entstehende Lösung zu schaffen, die gleiche Volumen Öl und Agglomeriermittel (Lösungsmittel) enthält, werden eine Ölbeschickung über Leitung 1 und Lösungsmittel über Leitung 2 in eine Mischzone 3 eingeführt. Gegebenenfalls kann die Mischzone 3 mit wirksamen Rührvorrichtungen (nicht gezeigt) ausgestattet sein, oder alternativ kann Mischzone 3 eine übliche Träger-Pipeline sein, in deren Leitung das Mischen während des Durchgangs der Öl-Lösungsmittellösung zum Absetzbehälter 5 stattfindet. Mit Hilfe eines Wärmeaustauschers und/oder Wärmevorrichtungen (nicht gezeigt) einschließlich der Verwendung eines indirekten Wärmeaustauschers zwischen Beschickung und stromabwärts führenden Verfahrensleitungen werden zur wirksamen Konservierung von Verfahrensenergie das Öl, das Lötungsmittel oder die Öl-Lösungsmittellösung vor der Einführung durch Leitung 4 in Absetzbehälter 5 erwärmt, um in dem Absetzbehälter eine Temperatur zwischen 95 und 105°C einzustellen. Der Systemeigendruck im Absetzbehälter 5 und Feststoffwäscher 14 beträgt 1,4 bar.

Fließgeschwindigkeiten und Größe der Vorrichtungen im Verfahrenssystem sind so eingestellt, daß eine Durchschnittsverweilzeit für die Öl-Lösungsmittellösung im Absetzbehälter 5 von 1 Stunde bei Atmosphärendruck geschaffen wird. Dieser Zeitabschnitt reicht aus, um einen klaren Überstand zu erhalten, der als Auslaufstrom von Absetzbehälter 5 über Leitung 6 entfernt wird und im wesentlichen frei von Feststoffen ist. Dieser Auslaufstrom wird dem Lösungsmittelabstreifer 7 zugeführt, worin das im Öl vorhandene Lösungsmittel vom Öl getrennt wird. Das dabei entstehende dampfförmige Lösungsmittel wird als Überkopfstrom von Abstreifer 7 über Leitung 8 abgezogen und dem Lösungsmittelreservoir 11 über den indirekten Wärmeaustauscher 9 und Leitung 10 zugeführt. Das dabei erhaltene lösungsmittel- und feinstofffreie Öl wird von Lösungsmittelabstreifer 7 als Rückstandsstrom über Leitung 12 zur weiteren Bearbeitung, falls eine solche gewünscht ist, beispielsweise zur Hydrobehandlung, Hydrierung und/oder zum Hydrocracken, um ein Brenn- oder Treiböl zu erhalten, abgezogen. Typischerweise enthält das Öl nicht mehr als 0,05 Gew.-% an Feststoffen.

Die abgesetzten Feststoffe im Absetzbehälter 5 werden von diesem über Leitung 13 abgezogen und dem Feststoffwäscher 14 als ein schlammartiges Gemisch zugeführt, das in der Hauptsache aus agglomerierten und abgesetzten teilchenförmigen Feststoffen besteht, die absorbierte und eingeschlossene Öl-Lösungsmittellösung enthalten. Der Feststoffwäscher 14 ist mit einem drehbaren bohrerartigen Element ausgestattet, das beim Drehen mit einer geeigneten Geschwindigkeit den Schlamm im Wäscher 14 aufwärts hebt und/oder treibt, worin ein abwärtsfließender Lösungsmittelstrom, der über Leitung 15 eingeführt wird, absorbiertes Öl vom Schlamm entfernt und einen ruhigen nicht turbulenten Flüssigkeitsstrom in Leitung 13 schafft, der im Gegenstrom zu dem darin abwärtsfließenden Schlamm fließt. Der Flüssigkeitsstrom führt das absorbierte oder eingeschlossene Öl zum Absetzbehälter 5 zurück. Der aufwärtsfließende Feststoffstrom im Feststoffwäscher 14 fließt durch eine Zwischenzone, die von einem indirekten Wärmeaustauscherelement 16 umgeben ist. In dieser Zone wird der aufwärtsströmende Feststoffstrom so erhitzt, daß restliches Lösungsmittel vom Feststoff verdampft. Das dabei entstehende dampfförmige Lösungsmittel wird über Leitung 17 vom Wäscher 14 als Überkopfstrom entfernt und über Leitung 19 dem Reservoir 11 nach Abkühlen und Kondensieren, was durch Passieren des indirekten Wärmeaustauschers 18 bewirkt wird, zugeführt.

Alternativ zum Kühlen und Kondensieren des heißen Dampfes in Leitung 17 kann dieser Dampf zumindest teilweise in Mischzone 3 eingeführt werden, wodurch Wärme und mindestens ein Teil des Lösungsmittels geschaffen werden, das zur Erzeugung der in den Absetzbehälter 5 eingeführten Lösung erforderlich ist.

Die im Wäscher 14 gewaschenen lösungsmittel- und ölfreien agglomerierten Feststoffe werden über Leitung 20 von diesem abgezogen, um je nach Wunsch entfernt und/oder weiter behandelt zu werden. Typischerweise enthalten diese Feststoffe höchstens 0,01 bis 0,05 Gew.-% Öl bzw. Lösungsmittel.

Die Abtrennung der agglomerierten Feststoffe vom Öl kann auf jede geeignete Weise erfolgen. Aus Kostengründen ist ein Absetzen durch Gravitation in einem Absetztank oder -zone eine bevorzugte Maßnahme. Andere geeignete Maßnahmen, wie Filtrieren oder Zentrifugieren, unter dafür üblichen Bedingungen, sind möglich. Die dabei entstehenden agglomerierten Feststoffe lassen sich im allgemeinen leicht vom Öl unter diesen Bedingungen abtrennen. Erfindungsgemäß läßt sich eine Kombination von Abtrennmaßnahmen anwenden, wie partielles Absetzen und Zentrifugieren oder Filtrieren von Teilen davon.

Die für ein wirksames Absetzen der Feststoffe erforderliche Zeit schwankt in Abhängigkeit von Faktoren wie (1) der Menge an verwendetem Mittel, (2) der Teilchengröße der suspendierten Feststoffe und (3) der Temperatur des Öl-Feststoffgemischs. Ein zufriedenstellendes Absetzen wird im allgemeinen bei Verweilzeiten von 0,5 bis 120 Minuten und mehr des Gemischs bei einer Temperatur von 20 bis 160°C erzielt, wobei (1) kürzere Verweilzeiten durch höhere Temperaturen erreicht werden und umgekehrt. In nachstehender Tabelle sind die Ergebnisse der Absetzbeispiele wiedergegeben, worin das Lösungsmittel ein Gemisch aus einem Teil 2-Butanon und drei Teilen Aceton ist und die Verweilzeit 6 Minuten beträgt. Zur Beschickung wurde ein Kohleverflüssigungsextrakt mit etwa 11 Gew.-% suspendierten Feststoffen verwendet.

Tabelle

Einfluß der Temperatur auf die Agglomerierung der suspendierten Feststoffe

Claims (7)

1. Verfahren zur Abtrennung von unfiltrierbaren teilchenförmigen Feststoffen aus einem nicht destillierbaren Öl, dadurch gekennzeichnet, daß man

• (a) die Feststoffe durch Vermischen des Öls mit einer solchen Menge eines Agglomeriermittels agglomeriert, daß das dabei entstehende Gemisch je Volumen des Öls 0,05 bis 3 Volumen des Mittels enthält, wobei das Mittel ein Gemisch aus Aceton und 2-Butanon aufweist, das je 100 Volumen Aceton plus 2-Butanon mindestens 2 Volumen Aceton und mindestens 2 Volumen 2-Butanon enthält und das Vermischen bei einer Temperatur von 20 bis 160°C und einem Druck erfolgt, der ausreicht, um das Mittel in dem dabei entstehenden Flüssigkeits-Feststoffgemisch zu halten,
• (b) die agglomerierten Feststoffe vom dabei entstehenden Gemisch unter Erzielung eines das Mittel enthaltenden, an Feststoffen verarmten Öles abtrennt,
• (c) das Mittel vom an Feststoffen verarmten Öl durch Verdampfen des Mittels abtrennt und
• (d) mindestens einen Teil des abgetrennten Mittels als mindestens einen Teil des Mittels in Stufe (a) verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Öl Schieferöl, Kohleverflüssigungsöl, Teersandöl, Raffineriedekantieröl, Destillationsrückstandsfraktionen dieser Öle und Gemische davon verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Öl mit einem Anfangssiedepunkt über 93°C bei 1 bar verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Öl mit einem Anfangssiedepunkt über 100°C und 1 bar, einem Gesamtfeststoffgehalt unter 50 Gew.-% und einem unfiltrierbaren Feststoffgehalt von mindestens 0,01 Gew.-% verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennung mittels Absetzen durch Gravitation erfolgt, indem man das entstehende Flüssigkeits-Feststoffgemisch 0,5 bis 120 Minuten in einer Absetzzone hält.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man unter Bedingungen, bei denen die Menge an Mittel je Volumen des Öls zwischen 0,5 und 1 Volumen beträgt; das Gemisch aus Aceton plus 2-Butanon mindestens 45 Volumen Aceton und mindestens 10 Volumen 2-Butanon enthält und das Öl einen unfiltrierbaren Feststoffgehalt zwischen 1 bis 20 Gew.-% enthält, arbeitet.

7. Verfahren nach Anspruch 1 zur Abtrennung von unfiltrierbaren Reststoffen von einem hydrierten Kohleextraktöl, das 11 Gew.-% Feststoffe enthält und einen Anfangssiedepunkt von 105°C aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß man

• (a) die Feststoffe durch Vermischen gleicher Volumina des Öls und eines Agglomeriermittels, das Aceton und 2-Butanon in einem volumetrischen Verhältnis von 75 : 25 enthält, agglomeriert, wobei das Vermischen bei einer Temperatur von 95 bis 105°C und Atmosphärendruck erfolgt,
• (b) das in Stufe (a) erhaltene Feststoff-Flüssigkeitsgemisch in einer Absetzzone während einer Verweilzeit von 1 Stunde hält unter Erzielung eines klaren, im wesentlichen feststofffreien oberen Teils des Gemischs und eines die abgesetzten Feststoffe enthaltenden unteren Teil des Gemischs,
• (c) den oberen Teil von der Zone abzieht und diesen Teil in eine Aceton und 2-Butanon enthaltende Überkopf-Fraktion und eine ein an Feststoffen verarmtes Öl enthaltende Bodenfraktion durch Abstreifen des oberen Teils in einem Lösungsmittelabstreifer trennt,
• (d) den unteren Teil von der Absetzzone abzieht und restliches Öl davon entfernt durch Waschen des abgezogenen Teils mit einer zusätzlichen Menge an Agglomeriermittel unter Bildung einer ölfreien gewaschenen Feststoff-Fraktion und einer eine geringe Menge Öl enthaltenden Waschflüssigkeits-Fraktion und
• (e) die Waschflüssigkeits-Fraktion zu dem Lösungsmittelabstreifer führt.