DE2927821A1

DE2927821A1 - Verfahren zur extraktiven reinigung der rueckstaende und der hochsiedenden anteile der erdoelraffination

Info

Publication number: DE2927821A1
Application number: DE19792927821
Authority: DE
Inventors: Luxjan Dipl Chem Ing Cichon; Roman Dipl Chem Ing Dulski; Jerzy Dipl Ing Kowalik; Stanislaw Dipl Chem I Pobiegly; Maria Dipl Chem Stachowicz; Hieronim Tworek
Original assignee: BIPRONAFT
Current assignee: BIPRONAFT
Priority date: 1978-07-10
Filing date: 1979-07-10
Publication date: 1980-01-24
Also published as: IT1165146B; CA1140886A; US4305813A; GB2024849B; GB2024849A; FR2430972A1; IT7924213A0

Description

Verfahren zur extraktiven Reinigung der Rückstände und der hochsiedenden Anteile der Erdölraffination

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur extraktiven Reinigung von Erdölraffinationsprodukten und insbesondere von Rückständen, von hochsiedenden Anteilen, von Extrakten und von Altöl, um sie von Asphaltenteeren und anderen Verbindungen zu befreien und um Ausgangsstoffe zur Herstellung von qualitativ hochwertigem Petrolkoks, von gereinigtem Altöl und dergleichen zu erhalten.

Bei bekannten extraktiven Reinigungsverfahren für Rückstände aus der Erdölreinigung und für deren hochsiedende Anteile werden Kohlenwasserstoff-, hauptsächlich Paraffinlosungsmittel, Propan oder Butan eingesetzt, wobei die zu entfernenden Stoffe meist niedergeschlagen werden, so daß zwei Schichten in Form des Raffinats und des Extrakts entstehen.

Außer diesen bekannten Verfahren sind Weiterentwicklungen bekannt, die das Lösungsvermögen und die Selektivität der Lösungsmittel in bezug auf unerwünschte Stoffe, wie z.B. Asphaltharze verschiedener Molekulargewichte berücksichtigen.

Diese Weiterentwicklungen beweisen, daß es Extraktionsmittel gibt, die in ihren Eigenschaften die derzeitig verwendeten

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Extraktionsmittel übertreffen, die aber wegen der schwierigen Trennung in eine Raffinat- und eine Extraktschicht insbesondere in kontinuierlichen technischen Verfahren aber nicht angewandt werden können.

Bei einem solchen Verfahren zur Einführung der Extraktionsmittel werden Hilfslösungsmittel, sogenannte "Antilösungsmittel" angewandt, die das Lösungsvermögen eines Extraktionsmittels beeinflussen. Es handelt sich aber um weitere "Raffinat-Extrakt"-Extraktionsverfahren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Phasentrennung zu beschleunigen und ein Verfahren zur extraktiven Reinigung der bei der Erdölverarbeitung anfallenden Rückstände und deren hochsiedender Anteile anzugeben, bei dem die Verunreinigungen bei der Altölreinigung oder Bestandteile abgetrennt werden, die zur Herstellung qualitativ hochwertigen Petrolkokses nicht benutzt werden können, bei gleichzeitiger Abtrennung koksbildender aromatischer Verbindungen.

Die vorliegende Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß man zur Extraktion ein Extraktionsmittel im Gemisch mit einem zusätzlichen Mittel verwendet, das mit dem Extraktionsmittel nur beschränkt mischbar ist und das befähigt ist, eine deutliche Phasengrenze schnell auszubilden.

Die Reinigung findet bei Druckwerten zwischen 0,03 und 16 at und bei Temperaturen zwischen 0 und 200⁰C statt. Butylalkohol und/oder

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Ketone oder ein aus Butylalkohol mit anderen Alkoholen und/ oder Ketonen bestehende Gemische kommen als Extraktionsmittel in Frage.

In Experimenten wurde gefunden, daß das vorteilhafteste, mit dem Extraktionsmittel beschränkt mischbare Mittel Wasser, Wasserdampf oder dessen Kondensat ist.

Bei den durchgeführten Untersuchungen wurde bewiesen, daß sich die besten Ergebnisse innerhalb eines Druckbereiches von 1 bis 6 at und eines Temperaturbereiches von 60 bis 150⁰C erzielen lassen. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bilden sich in der Trennstufe drei Phasen: Extrakt _r Raffinat sowie eine dritte Pufferphase mit dem zusätzlichen Lösungsmittel, das während des Verfahrens ein Beschleunigen der Phasentrennung bewirken soll.

Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden hochreine Produkte unter Ausnutzung der vorteilhaften Extraktions mitteleigenschaften erzeugt, während gleichzeitig der zur Reinigung benötigte Zeitaufwand verringert und deshalb die Leistung der Anlage erhöht wird.

Ein die Erfindung nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand des Blockdiagramms gemäß der Zeichnung näher erläutert.

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Der Ausgangsstoff gelangt zur Stufe 1 , wo er aufbereitet wird und von wo er der Extraktionsstufe 2 und danach der Trennstufe zugeführt wird. In der Trennstufe 3 erfolgt die Trennung des mit Lösungsmitteln verdünnten Ausgangsstoffs in drei Phasen, die dann zur Stufe 4 zur Rückgewinnung des Extraktmittelgemisches aus dem Extrakt, zur Stufe 5 zur Rückgewinnung des Extraktionsmittelgemisches aus dem Raffinat bzw. zur Stufe 6 zur Reinigung des Hilfslösungsmittels gelangen.

Nach der Trennung der Extraktionsmittel in den Stufen 4 und 5 zur Rückgewinnung des Extraktionsmittels werden die von der Stufe 4 kommenden Extraktströme und die von der Stufe 5 kommenden Extraktströme als Endprodukte oder als noch weiter zu verarbeitende Zwischenprodukte abgeführt.

Die in den Stufen 4 und 5 abgetrennten Extraktionsmittelgemische gelangen zur der Extraktionsmitteltrennung dienenden Stufe 7, in der die Abtrennung bzw. Trennung der Extraktions- und Hilfslösungsmittel stattfindet.

Das von der Stufe 7 kommende Extraktionsmittel und das von den Stufen 6 und 7 fließende Hilfslösungsmittel werden getrennt der Extraktionsstufe 2 zugeleitet, um so einen geschlossenen Lösungsmittelkreislauf zu bilden.

Der Ausgangsstoff gelangt zu der Stufe 1, die seiner Aufbereitung dient, ehe der Ausgangsstoff einer weiteren, meist durch Destillation durchzuführenden Behandlung unterzogen wird. Dabei

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wird der Ausgangsstoffstrom der Extraktionsstufe 2 zugeleitet, in der er mit dem Extraktionsmittel und dem Hilf slösungsmittel verdünnt und gemischt wird/ die ebenfalls zu dieser Stufe gelangen .

Die verwendeten Extraktionsmittel umfassen Butylalkohol und/ oder Ketone oder deren Gemische mit anderen Alkoholen.

Das Hilfslösungsmittel stellt ein Mittel dar/ das mit dem Extrakt ionsmittel nur beschränkt mischbar ist und dem Zweck dient, eine eindeutige Phasengrenze herbeizuführen. Es ist gefunden worden, daß Wasser, Wasserdampf oder dessen Kondensat das vorteilhafteste Hilfslösungsmittel ist.

In der Extraktionsstufe 2 erfolgt bei einem Druck im Bereich von 0,03 bis 16 at und einer Temperatur im Bereich von 0 bis 260⁰C eine Durchdringung oder inniges Vermischen des Ausgangsstoffes mit dem eingeführten Lösungs- bzw. Extraktionsmittel.

Der verdünnte und mit dem Lösungsmittel vermischte Ausgangsstoff gelangt zur Trennstufe 3, worin eine Trennung in die folcenden Phasen erfolgt:

- eine braunfarbige obere Raffinatschicht, die aus asphalten— freiem, mit Lösungsmittelgemisch verdünntem Ausgangsstoff besteht,

- eine farblose oder leicht gefärbte untere Schicht, bestehend aus Hilfslösungsmittel und Verunreinigungen und

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- eine schwarzgefärbte dazwischenliegende Extraktschicht, die aus Asphaltenen, Teersubstanzen sowie anderen Verunreinigungen besteht.

Die voneinander getrennten Schichten werden der der Rückgewinnung des Lösungsmittelgemisches aus dem Extrakt dienenden Stufe 4 , der der Rückgewinnung des Lösungsmittelgemisches aus dem Raffinat dienenden Stufe 5 bzw. der der Befreiung des Hilfslösungsmittels von seinen Verunreinigungen dienenden Stufe 6 zugeleitet.

In der Stufe 4 erfolgt eine Abtrennung des Lösungsmittels vom Extrakt, der als Zwischenprodukt zwecks weiterer Verarbeitung abgeführt wird, um z.B. in Asphalte oder in Heizölen weiterverarbeitet zu werden. In der Stufe 5 erfolgt eine analoge Isolierung bzw. Abtrennung des Lösungsmittelgemisches vom Raffinat, wobei ein End- oder Zwischenprodukt erhalten wird, das z.B. zur Herstellung von Petrolkoks oder von ölen verwendet wird.

Die in den Stufen 4 und 5 abgetrennten Lösungsmittelgemische gelangen zur Stufe 7 zur Lösungsmittelabtrennung. In dieser Stufe wird das Extraktionsmittel von dem Hilfslösungsmittel abgetrennt. In der Stufe 6 erfolgt dagegen die Reinigung des Hilfslösungsmittels, um es von seinen Verunreinigungen zu befreien, die dann aus dem Kreislauf entfernt werden.

Das in der Stufe 7 abgetrennte Extraktionsmittel wird zu der Extraktionsstufe 2 zurückgeführt. Analog wird das Hilfslösungs-

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mittel von der Stufe 7 und von der Stufe 6 nach seiner Vereinigung der Extraktionsstufe 2 zugeführt.

Die Rückführung der Lösungsmittelströme bei der Reinigung führt zu einem geschlossenen, die Rentabilität des Verfahrens fördernden Arbeitskreislauf.

Beispiel 1: :

Zur Verarbeitung eines 6,35 Gewichtsprozent Asphaltene und 5,14 Gewichtsprozent Schwefel enthaltenden Vakuumrückstandes wurde das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Temperatur von 112⁰C und einem Druck von 2,0 at durchgeführt. Dabei kam 1-Butanol als Extraktionsmittel und Wasser als beschleunigendes Lösungsmittel zur Phasentrennung zur Anwendung. Innerhalb einiger Sekunden wurde ein Raffinat erhalten, das nach seiner Abtrennung von dem Lösungsmittelgemisch 0,18 Gewichtsprozent Asphaltene und 4,0 Gewichtsprozent Schwefel enthielt.

Beispiel 2:

Bei der erfindungsgemäßen Verarbeitung des Vakuumrückstandes gemäß Beispiel 1 wurden Verfahrensbedirigungen von 1,0 at und 93°C gewählt. Innerhalb einiger Sekunden erhielt man ein Raffinat, das nach Abstrippen der Lösungsmittel 1,11 Gewichtsprozent Asphaltene und 4,39 Gewichtsprozent Schwefel enthielt.

Das Verfahren gemäß der erläuterten Erfindung läßt sich - analog den Beispielen 1 und 2 - auch unter Grenzbedingungen gemäß der Siedekurve von Butylalkohol durchführen.

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Claims

PATENTANWÄLTE ZELLENTIN ZWEIBRÜCKENST«,15 8OOO MÜNCHEN 2 Biuro Projektow i Realizacji Inwestycji 10. Juli 1979 Rafinerii Nafty "Bipronaft" ST/Hu Krakow, Polen CW 208 Patentansprüche

1. Verfahren zur extraktiven Reinigung von Erdölverarbeitungsprodukten, insbesondere von Rückständen, von hochsiedenden Anteilen, von Extrakten sowie von Altöl, um sie von Asphaltenteeren und von anderen Verbindungen zu befreien, g e k e η η ze i chnet durch die gleichzeitige Anwendung zweier Mittel in Form eines ersten Extraktionsmittels und eines weiteren zusätzlichen Mittels, das mit dem Extraktionsmittel nur beschränkt mischbar ist, und das befähigt ist, die Bildung einer deutlichen Phasengrenze zu beschleunigen, wobei die Reinigung bei einem Druck von 0,03 bis 16 at und einer Temperatur von 0 bis 260⁰C durchgeführt wird.

2. Verfahren zur extraktiven Reinigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Extraktionsmittel Butylalkohol und/oder Ketone enthält.

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3. Verfahren zur extraktiven Reinigung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Anwendung eines Butylalkohol und andere Alkohole und/oder Ketone enthaltenden Gemisches als Extraktionsmittel..

4. Verfahren zur extraktiven Reinigung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung von Wasser, Wasserdampf oder dessen Kondensat als weiteres Mittel.

5. Verfahren zur extraktiven Reinigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei einem Druck von 1 bis at und bei einer Temperatur von 60 bis 150⁰C durchgeführt wird.

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