DE3124783A1

DE3124783A1 - "verfahren zur loesungsmittelextraktion von mineraloelfraktionen"

Info

Publication number: DE3124783A1
Application number: DE19813124783
Authority: DE
Inventors: Albert George 77613 China Tex. Bieber; William Farquhar 77640 Port Arthur Tex. Brown
Original assignee: Texaco Development Corp
Current assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1980-06-27
Filing date: 1981-06-24
Publication date: 1982-06-03
Also published as: ES8300839A1; JPS5714688A; IT8122551A0; FR2485562B1; ES503457A0; GB2078778B; NL8103107A; FR2485562A1; CA1164391A; IT1137257B; AU7210781A; GB2078778A; MX7275E; YU41524B; YU160181A; BR8104046A; AU540199B2; BE889385A; US4333824A

Description

Müller, Schupfner & Gauger Patentanwälte

Karlstraße 5

²¹¹° Buchholz/N>rdh.

T-019 81 DE

(D 76, 273-F Rk)

TEXACO DEVELOPMENT CORPORATION 2000 Westchester Avenue

White Plains, N. Y. 10650 . U.S.A.

VERFAHREN ZUR LÖSUNGSMITTELEXTRAKTION VON MINERALÖLFRAKTIONEN

Τ-019 81 DE

D 76,273-F (RK)'

Verfahren zur Lösungsmittelextraktion von Mineralölfraktionen

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Lösungsmittelextraktion einer hocharomatischen Mineralölfraktion mit aromatischen und nichtaromatischen Bestandteilen, insbesondere zur Lösungsmittelextraktion von Grundöle mit einem hochselektiven Lösungsmittel, nämlich N-Methyl-2-pyrrolidon, mit niedrigem Lösungsmittel-ZÖl-Verhältnis unter Einsatz eines Teils des Extraktölprodukts als Lösungsmittelmodifikator, wobei sich gegenüber Lösungsmittelextraktionsverfahren mit N-Methyl-2-pyrrolidon und Wasser als· Lösungsmittelmodifikator Energieeinsparungen ergeben. . '

Es ist bekannt, daß aromatische und ungesättigte Bestandteile eines Grundschmieröls, die z. B. durch fraktionierte Destillation aus Rohöl erhalten werden, von den höhergesättigten Kohlenwasser stoffbestandteilen durch Anwendung · verschiedener Verfahren trennbar sine/} so kann eine Lösungsmittelextraktion der aromatischen und der ungesättigten Kohlenwasserstoffe erfolgen. Die Abtrennung von Aromaten und anderen unerwünschten Bestandteilen aus Grundschmierölen verbessert den Viskositätsindex, die Farbe, die Oxidationsbeständigkeit, die Wärmebeständigkeit und die In-

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hibitionswirkung der Grundöle und der Schmieröl-Endpr idukte. Ein großtechnisch eingesetztes Verfahren verwendet al j Lösungsmittel N-Methyl-2-pyrrolidon.

Die Vorteile von N-Methyl-2-pyrrolidon gegenüber anderen Lösungsmitteln als Grundöl -I. χ Lr <ikl i on·; 1 usuiuj.sin i L Lc 1 /am Abtrennen unerwünschter aromatischer und polarer Bestandteile aus Grundschmierölen sind bekannt. Insbesondere ist N-Methyl-2-pyrrolidon chemisch beständig, von geringer Toxizität und hat die Fähigkeit, gegenüber anderen bekannten Lösungsmitteln Raffinatöle hoher Güte zu erzeuget .

Verfahren, die N-Methyl-2-pyrrolidt>n als Lösungsmitt< 1 einsetzen und herkömmliche Verfahrensweisen anwenden, s nd z, B. in den US-^S'en 3 451 925 und 3 461 066 anyegeien.

Bei der herkömmlichen Grundöl-Raffinierung unter Einsatz, von N-Methyl-2-pVirolidon wird der Lösungsmittelextr iktionsschritt unter Bedingungen durchgeführt, die eine Gewinnung von ca. 30-90 Vol»-% des Schmierstoffeinsatzes als Raffinat oder Raffinratöl und eine Extraktion von ca. 10-70 VcI. -% des Einsatzes als aromatischer Extrakt ermöglichen. Der Schmieröleinsatz wird mit dem Lösungsmittel, also N-Methyl-2-pyrrolidon, · bei einer Temperatur, die mindestens um 10 C₅ bevorzugt mindestens um 50 C, unter der Temperatur vollständiger Mischbarkeit des Schmieröls im Lösungsmittel liegt, in Kontakt gebracht.

In der Extraktionsstufe werden die Prozeßbedingungen so gewählt, daß ein Primärraffinat mit einem entparaffinier ten Viskositätsindex von ca. 75-100, bevorzugt von ca. 85-96, erzeugt wird. Die Lösungsmittelextraktionstempera turen liegen im wesentlichen im Bereich von- 43-100 °C, bevorzugt von 54-95 C, mit Lösungsmitteleinsätzen im Bereich von 50-500 Volumen-%, bevorzugt von 100-300 Volumen-%.

Zur Herstellung eines Grundschmierstoff-Endprodukts wird .das Primärraffinat auf den erwünschten Stockpunkt entparaf finiert . Falls erwünscht, kann das raffinierte oder ontparaffinierte Öl einer Endbehandlung zur Verbesserung seiner Farbe und' Stabilität, ζ. B.. milder Hydrierung, un terzogen werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren bereitzustellen, das mit einem gegenüber konventionellen Verfahren herabgesetzten Lösungsmittel-/Ol-Verhältnis unter größtmöglicher Einsparung von Energie betrieben werden kann.

Die Erfindung bringt eine Verbesserung bei der Lösungsmittelraffination von Grundölen mittels N-Methyl-2-pyrrolidon-Extraktionsverfahren, wobei das Lösungsvermögen des N-Methyl-2-pyrrolidon modifizierbar ist, ohne daß Wasser

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als Moderator eingesetzt werden muß. Dies wird erreicit, indem ein Teil des Extrakts zur LxtraktionssLufe rück ieführt wird. Der Kreislaufextrakt wird von dem Primärextraktgemisch' abgetrennt und zur Extraktionszone rüc ;ge· führt, wo er dem im wesentlichen trockenen N-Methyl-2-pyrrolidon-Lösungsmitte1 beigemischt wird. Gemäß ei ier Ausführungsform der Erfindung kann'Extrakt zur Extraktionszone im Kreislauf rückgeführt werden, um ii bekannter Weise nichtaromatische Kohlenwasserstoffe eis der Extraktphase zu verdrängen. Das im Kreislauf zur Cxtraktionszone' rückgeführte Lösungsmittel kann durch /J-gabe eines Teils des Raffinats zu dem Gemisch aus im Kreislauf rückgeführtem Lösungsmittel und Extrakt we. ter modifiziert werden.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielswei e näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Flußdiagramm, das das Lösun.gsmittelextr aktionsverfahren nach der Erfindung verdeutlicht;

Fig.· 2 die Beziehung zwischen Lösungsmitteldosi ■»

und Güte des Raffinatöls, dargestellt du'ch dessen Brechungsindex für trockenes N-Methyl-2-pyrrolidon (MP) und für N-Methyl-2-pyrrolidon, das durch Extraktzusatz modifiziert ist (MP + 2 Gew.% Extrakt] ; und

J\lk /öd

Fig. 3 die Beziehung zwischen dem Viskositäts-

. index des Raffinatöls und der Raffinatölausbeute für die Lösungsmittelsysteme nach Fig. 2 ( MP + 2 Qew.% Abstrakt - MP).

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird nachstehend ein bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens erläutert, das bei der Lösungsmittelraffination, hocharomatischer Grundöleinsätze angewandt wird. Der Grundöleinsatz gelangt durch eine Leitung 5 in das System und wird in eine Extraktionskolonne 6 eingeleitet, in der er in innigen Gegenstromkontakt mit N-Methyl-2-pyrrolidon gebracht wird, das in den oberen Teil der Extraktionskolonne durch eine Leitung 7 eingeleitet wird.

Typischerweise arbeitet die Extraktionskolonne mit einem Druck im B.ereich von 550-1000 kPa. Ein Extraktgernisch, das typischerweise ca. 85 % Lösungsmittel enthält, wird am Unterende der Extraktionskolonne 6 durch eine Leitung 8 abgezogen. Ein Raffinatgemisch, das typischerweise 85 % Kohlenwasserstofföl aufweist, dem Lösungsmittel beigemischt ist, wird aus der Extraktionskolonne 6 durch eine Leitung 9 abgeleitet und in noch zu erläuternder Weise einer Behandlung zur Raffinatrückgewinnung aus dem Lösungsmittel .unterzogen. .

Der größte Anteil des Lösungsmittels ist in dem Extractgemisch enthalten, das vom Unterende der Extraktionskolonne 6 durch die Leitung 8 abgezogen wird. Das Extraktgemisch wird zuerst zur Lösungsmittelrückgewinnu \g aus dem Extrakt und dann zur Gewinnung des Extrakts eis marktfähiges Verfahrensprodukt aufbereitet. Das Extre<tgemisch, das typischerweise ca. 85 % Lösungsmittel erthältj wird durch die Leitung 8 und durch Wärmetauscher und 11 geschickt, die das Extraktgemisch vorwärmen, ιnd wird in den oberen Teil einer Niederdruck^-Verdampf unc skolonne 12 geleitet. Die Verdampfungskoionne 12 arbeitet typischerweise mit einem Druck von 17-85 kPa. Lösung:- mittel wird in den oberen Teil der kolonne 12 als Rüc klauflösungsmittel durch die Leitung 13 eingeleitet. \om Extrakt in der Verdampfungskolonne 12 abgetrenntes Li sungsmittel wird durch eine Leitung 14- zum Wärmetaust her 10~abgeleitet, in dem es durch indirekten Wdrmeausta> sch mit dem Extraktgemisch aus der Extraktionskolonne 6 ,ekühlt wird, wodurch das Extraktgemisch vor seiner Ei ileitung in die Verdampfungskolonne 12 vorgewärmt wir i und Lösungsmitteldämpfe kondensiert werden. Das Lösu igsmittel wird in einem Kühler 16 weiter abgekühlt und ;öndensiert und durch eine Leitung 17 zu einer Lösungsm ttel aufbereitungs- und Vorratsanlage 68 geschickt, die η ich erläutert wird.

Der unverdampfte Anteil des Extraktgemischs wird am Unterende der Verdampfungskolonne 12 mittels einer Pumpe 19 abgezogen und durch einen Erhitzer 21 geschickt, in dem eine Erhitzung auf eine höhere Temperatur erfolgt, und durch eine Leitung 22 in eine Hochdruck-Verdampfungskolonne Zk geleitet. Die letztere wird zweckmäßigerweise auf einem Druck im Bereich von 375-415 kPa gehalten und wird mit Rücklauflösungsmittel versorgt, das in den oberen Teil der kolonne 2k durch eine Leitung 26 eintritt.

Eine' weitere Lösungsmittelmenge wird aus .dem Extrakt in der Kolonne 24 abgetrennt, wobei die lösungsmittelreichen Dämpfe den Kopf der Kolonne durch eine Leitung 27 verlassen, Ein Teil der Dämpfe aus der Leitung 27 wird durch eine Leitung 28 zum Wärmetauscher 11 für den indirekten Wärmeaustausch mit Extraktgemisch aus dem unteren Teil der Extraktionskolonne 6 geschickt, um die Lösungsmitteldämpfe zu kondensieren und das Extraktgemisch vor dessen Eintritt in die Kolonne 12 vorzuwärmen. Nach dem Wärmeaustausch wird das kondensierte Lösungsmittel durch eine Leitung zur Lösungsmittelaufbereitungs- und Vorratsanlage 68 geschickti Die übrigen Lösungsmitteldämpfe, die aus der Hochdruck-Verdampfungskolonne Zk über Kopf abgezogen werden, strömen durch eine Leitung 29 zur Lösungsmittelauf bereitungs- und Vorratsanlage.

Der Kohlenwasserstoffölextraktj der immer noch LÖsuny .-mittel enthält, und zwar z„ B₀ ein Gemisch aus 85 Vol.-% Kohlenwasserstofföl und 15 Vol.-% Lösungsmittel ist, wird vom unteren Teil der Hochdruck-Verdampfungs ■ kolonne 2A- abgezogen. Ein Teil des Extraktyemischs au. der Verdampfungskolonne 2k kann durch einen Kühler 30 und eine Leitung 30' zum unteren Teil der Extraktionikolonne 6 geschickt werden. Alternativ oder gleichzeitig kann ein Teil des Extraktgemischs aus der Verdampfuncs~ kolonne 2k durch den Kühler 30 und die Leitung 30" zir Leitung 71 geschickt und in die Extraktionskolonne 6 in Beimischung mit Recyclelösunysmittel eingegeben werden. ß< r Rest wird durch Leitung 31 zur Vakuum-Flashkoior.ne 32 geleitet. Typi .cherweise ist die Vakuum-Flashkolonne 32 eine Dampf-Flüs igkeits-Kontakteinheit, die im Gegenstrom arbeitet und zweck mäßigerweise Kaskaden- oder Glockenboden aufweist, t ockenlösungsmittel wird nahe dem Kopf der Kolonne 32 als ;ücklauf durch eine Leitung 33 eingeführt. In der Vakuum· Flashkolonne 32 erfolgt eine weitere Trennung von Ex -rakt aus dem Lösungsmittel. Lösungsmitteldämpfe werden au 5 dem oberen Teil der Flashkolonne 32 durch eine Leituuj 34· zu einem Kondensator 36 und einem Lösungsmittelbehälter 37 geschickt. Hichtkondensierte Gase werden aus dem Lösungsmittelbehälter 37 durch eine Leitung 38 abge2ogen.

Aus dem unteren Teil der Vakuum-Flashkolonne 32 wird . durch eine Leitung 40 eine extrak.treiche Fraktion abgezogen und in "den oberen Teil einer,Abstreifkolonne 41 geleitet. Die Abstreifkolonne 41 ist typischerweise eine im Gegenstrom arbeitende Dampf-flüssig-Kontaktkolonne mit Glockenboden, in der der abwärts durch die Kolonne strömende flüssige Extrakt mit inertem Abstreifgas oder Dampf, der in den unteren Teil der Abstreif-. kolonne 41 durch die Leitung 42 eingeleitet wird, kontaktiert wird. Lösungsmittel wird als Rücklauf nahe dem Kopf der Abstreifkolonne 41 durch eine Leitung 43 eingeleitet. Extraktöl, das weniger als ca. 50 ppm Lösungsmittel und typischerweise 80 % ungesättigte Kohlenwasserstoffe und ca. 20 % gesättigte Kohlenwasserstoffe enthält, wird aus dem unteren Teil der Abstreifkolonne 41 mittels einer Pumpe 44 abgezogen und durch eine Leitung 45 als Verfahrensprodukt abgeführt.

Lösungsmitteldämpfe, die mit Abstreifmedium, d. h. Inertgas oder Dampf, vermischt sind und normalerweise auch etwas Leichtöl enthalten, das aus der Flashkolonne und der Abstreifkolonne mitgenommen wurde, werden aus dem oberen Teil der Abstreifkolonne 41 durch eine Leitung zu einem Kondensator 47 und einem Lösungsmittelbehälter abgeführt. Im Behälter 48 wird Kondensat von nichtkondensierbaren Gasen getrennt, und die Gase werden aus dem

Behälter kQ durch eine Leitung ^9 zu einem nicht gezeigten Vakuumsystem abgezogen.

Das den Kopf der Extraktionskolonne 6 durch die Leitu g 9 verlassende Raffinatgemisch wird durch einen Wärmetau .eher 51 und einen Erhitzer 5?. geschickt, in denen es erhit t
wird, und dann in eine Vakuum-Flashkoionne 53 ähnlich der Vakuum-Flashkolonne 32 eingeführt» Die Vakuum-FlashkoLonne 53 weist Mittel zur Einleitung von Lösungsmittel durc ι eine Leitung 5^ als Rücklauf zum oberen Teil der Kolonne aif. Lösungsmitteldämpfe werden über Kopf aus der Flashkol>nne 53 in eine Leitung 3^ abgezogen zur Lösungsmittelrückgewinnung zusammen mit Lösungsmittel aus der Flashkolonne 32,

Der unverdampfte Anteil des Raffinatgemischs wird au: dem Unterende der Vakuum-Flashkoionne 54· durch eine Leiti ng abgezogen und in den oberen Teil einer Abstreifkolonie 57 ähnlich der Abstreifkolonne 41 geleitet. Lösungsmittt 1 wird als Rücklauf durch eine Leitung 58 in die Abstreifko onne 57 geleitet j ' und ein Abstreif medium, ?.. B. Inertgas der Dampf, wird nahe dem Unterende der Abstreifkolonne d irch eine Leitung 59 eingeleitet. Abstreifmedium und LÖsu>gsmitteldämpfe werden aus der Abstreifkolonne 57 durch Leitungen 61 und 4-6 zum Kondensator A-7 für die Rückgewi >nung zusammen mit dem Abstreifmedium und dem Lösungsmitte . aus der Kolonne ^l abgeleitet.

BAD

Ein Teil des Raffinatgemischs aus dem unteren Teil der Vakuum-Flashkolonne 54 kann durch die Leitung 60 und einen Kühler 60' zur Leitung 71 geleitet und in Beimischung mit im Kreislauf rückgeführtem Lösungsmittel in die Extraktionskolonne 6 geleitet werden.· ·

Das Bodenprodukt aus der Abstreifkolonne 57, das im wesentlichen vollständig lösungsmittelfrei ist, wird von einer Pumpe 62 durch eine Leitung 63 zum Wärmetauscher gefördert, in dem es durch indirekten Wärmeaustausch mit dem einströmenden Einsatz zur Vakuum-Flashkolonne 53 gekühlt und durch eine Leitung 65 als lösungsmittelraffinierter Grundsehmierstoff, das Hauptprodukt des Verfahrens, abgeleitet wird. Erwünschtenfalls kann Produktraffinat durch eine Leitung 65' zum Kühler 61' geschickt und mit Recyclelösungsmittel aus der Leitung 71 im Kreislauf zur Extraktionskolonne 6 rückgeführt werden.

Kondensat aus den Sammelbehältern 37 und 48 wird von Pumpen 66 bzw. 67 zu einer Lösungsmittelaufbereitungs- und Vorratsanlage 68 gefördert. Für die Aufbereitung des Lösungsmittels zum Wiedereinsatz im Verfahren "sind verschiedene Verfahrensschritte anwendbar, z. B. Destillation, Strippen mit Gas u. dgl., und zwar hauptsächlich zur Abtrennung von etwa vorhandenem Wasser sowie von Polymeren, Ölen und anderen■unerwünschten Bestandteilen. •Kondensatwasser aus dem AbstreifVorgang oder Überschußwasser von

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einer Fremdquelle kann aus dem Lösungsmittel in der
Aufbereitungsanlage 68 abgetrennt und durch eine Leiting 69 abgeführt werden» Lösungsmittel wird im Kreislauf
von einer Pumpe 70 durch die Leitung 71 zu den Leituru en 7 j 13, 26, 33₅ 4-3, 54· und 58 in den benötigten Mengen
rückgeführt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahr ns wird teilweise abdestillierter Extrakt aus der Hochdr ick-Verdampfungskolonne 24· durch die Leitung 30" im Kreislauf zur Extraktionskolonne 6 geleitet,und zwar in ei ler solchen Menge, daß. 0,5-3 Gew..-%, bevorzugt 1-2 Gew.-%,
Extrakt in dem im Kreislauf zur Extraktionskolonne rü^kgeführten Lösungsmittel vorhanden sind.

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Ei findung,

Beispiel 1

Es wurde eine Anzahl Destillationsläufe durchgeführt, um die' Auswirkung der Zugabe von Extraktöl zu N-Methyl- '-pyrrolidon als· Lösungsmittel bei der Grundölraf f inat'< on zu bestimmen. Die Versuchsläufe wurden in einem ZwölTstufen· Gegenstromextraktionsturm durchgeführt, wobei der Einsatz

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in Stufe sechs und das Lösungsmittel in Stufe zwölf eingeleitet wurden. Extrakt wurde in Stufe eins und Raffinat in Stufe zwölf abgezogen. Das Raffinatprodukt wurde dann entparaffiniert und in bezug auf seinen ' Viskositätsindex und den ASTM-Stockpunkt untersucht.

Die Läufe 1-16 wurden mit einem paraffinhaltigen Destillat-5 (WD-5) als Kohlenwasserstoffeinsatz durchgeführt. In den Läufen■5-16 wurden den der Extraktionszone zugeführten N-Methyl-2-pyrrolidon-Lösungsmitteln unterschiedliche Mengen des Extrakts aus den jeweiligen Läufen, und zwar zwischen 0,5 und 2 Gew.-%, zugegeben. Die Arbeitsbedin-. gungen und Ergebnisse sind in der Tabelle I angegeben.

TABELLE I Lösungsmittelraffination von paraffinösem Pestillat-5 (WD-5)

Lauf-Nr. i 2 3 4 5 6 7 8

Lösungsmittel N-Methyl-2-pyrrolidon (MP) MP + 0,5 Gew.-% WD-5-Extrakt

0,1 Gew.-% Wasser . 0_s2 Gew.-% Wasser ·

Einsatzmenge⁽¹⁾ 97 155 196 247 114 152 197 246.

Ausbeute (Vol.-») 48,7 42,9 41,3 37,3 45,0 41,5 40*5 36,7

RI ₀ ⁽²⁾ 1,4513 1,4474 l;4460 1,4448 1,4496 1,4470 1,4460 1_S4441'

Temperatur ( C)
Raffinatausgangstemperatur 65_S5 65,5 65,5 65,5 65,5 65,5 65,6 67,7

Extraktausgangstemperatur 54,4 54,4 54,4 55,0 54,4 55,0 54,4 54,4

entparaffin.Öl

Stockpunkt (⁰C) -20,5 -23,3 -20,5 -17,7 -20,5 -20,5 -20,5 -20,5

(1) Vol.-% bezogen auf Einsatzölvolumen

(2) Brechungsindex des Produktraffinats bei 70 C

Viskositäts- . "J*

index 91 97 100 104 93 98 101 104

C ',..ν OJ

TABELLE I (Forts.).

Lauf-Nr.
Lösungsmittel

10

11

12 · ·

MP +1 Gew.-% WD-5-Extrakt 0,1 Ge\v.-% Wasser

Einsätzmenge 103
Ausbeute (Vol.-%) 50,9

200 42,3

240 40,2

1,4517 1,4493 1,4464 1,4451

Stockpunkt (°C) -20,5 -17,7 -26,1 -23,3

(1) Vol.-% bezogen auf Einsatzölvolumen

(2) Brechungsindex von Produktraffinat bei 70 C

13 . 14 15 16

. HP + 2 Gew.-% WD-5-Extrakt 0,2 Gew.-% Wasser

123 150 ' . 208 . 252

51,5 ' 48,5 44,8 41,8

1,4515 1,4495 1,4481 1,4462

Temperatur ( C) Raffinatausgangs- temperatur	65,0	65,5 ·	65,5	65,5	65,5	. 65,5
Extraktausgangs- teinperatur	53,3	53,8	54,4	56,1-	54,4 .	54,4
entparaffin. Öl
Viskositäts- · index	90	95	■ 99	102.	89	93.5

65,5

55,0 54,4

. , .96 100 -20,5 -20,5 '' -20,5 -17,7

• 1»

3124"83

Ein Vergleich der Läufe 5-8 mit den Läufen 1-4· der Tabelle I zeigt, daß die Zugabe von 0,5 Gew.-% Extrakt aus einem leicht paraffinhaitigen Destillat, WD-5, zu dem N-Meth; 1-2-pyrrolidon-Lösungsmittel eine Verminderung der Produltausbeute mit einer nur unbedeutenden Erhöhung der Prodi ktgüte zur Folge hat» Dagegen zeigt ein Vergleich der La' fe 9-16 mit den Läufen 1-8, daß erhebliche Steigerungen d<r Prod'uktausbeute erzielbar sind, wenn der Extraktgehalt des der Extraktionsz.one zugeführten Lösungsmittels N-Methy 2-pyrrolidon auf 1 und 2 Gew.-% erhöht wird.

Bei. diesem bestimmten Einsatzmaterial werden bedeutend: Steigerungen der Ausbeute erzielt, wenn das Lösungsmittelgemisch 1-2 Gew.-% Extrakt aus dem einer Lösungsmittel raffination unterworfenen Einsatzmaterial enthält, wot ei sich eine gewisse Verminderung der Produktgüte (vgl. (cn Brechungsindex bei 70 C (RI₇₀)) und des Viskositätsifdex des entparaffinierten Öls ergibt.

Beispiel 2

■In einer zweiten Serie von Testläufen wurde ein Grund chmier· stoff - paraffinhaltiges Destillat-20 (WÜ-20) - mit i 1 wesentlichen reinem {99,7 %) N-Methyl-2-pyrrolidon, das im wesentlichen wasserfrei (0,1 Gew.-% Wasser) war, und niL Gemischen von N-Methyl-2-pyrrolidon und WD-20-Extrakt aus den jeweiligen Läufen behandelt.

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In den Läufen 20-22 wurde 1,0 Gew.-% WD-2Ü-Extrakt dem der Extraktions7one zugeführten Lösungsmittel N-Methyl-2-pyrrolidon zugesetzt, während dem Lösungsmittel in den Läufen 23-25 2,0 Gew.-% WD-20-Extrakt zugesetzt wurde. Die Betriebsbedingungen und Ergebnisse sind in der Tabelle II angegeben.

ORIGINAL INSPECTED

TABELLE II Lösungsmittelraffination vo.n paräffinhaltigem Destillat-20 (WD-20)

Lauf-Nr.	17	18	170	19 .
Lösungsmittel	N-Methyl-2-pyrrolidon	.59,7	(MP)
	0,1 Gevv.-% Wasser	1,4-604-
Einsatzmenge	100		315
Ausbeute (Vol.-%)	65 A	72,2	4-9,5
RT ⁽²⁾ ^RI70	1,4-636	53,8	1,4-564
Temperatur ( C)
Raffinatausgangs temperatur	71,1	97	73,8
Extraktausgangs temperatur	53,8	-12,2	55,5
entparaffin„ Öl
Viskositäts index	93	103
Stockpunkt (⁰C)	-12,2	-12,2

(1) Vol.-% bezogen auf Einsatzölvolumen

(2) Brechungsindex des Produktraffinats bei 70

22

MP + 1,0 Gew.-% WD-20-Extrakt 0,2 Gew..-% Wasser

174- 24-8 315

60,6 56,9 54-₅8

1,4-606 1,4-585 1,4-575

70,5

54-, 4-

71,1

70,5

55,0 54,4-

97 99 101,5

-12,2 -12,2 -12,2

Λ Λ

to, «

Si» Λ

β «Ο

ο ο σ a

TABELLE II (Forts.)

Lauf-Nr.
Lösungsmittel

Einsatzmenge Ausbeute (Vol.-%)

^RI70
Temperatur ( C) Raffinatausgangstemp.

Extraktausgangstemp.

entparaffiniertes Öl Viskasitätsindex

Stockpunkg ( C)

23

24

MP + 2,0 Gew.-56 WD-20-Extrakt 0,2 Gew.-% Wasser

100	248	314
64,5	58,4	54,4
1,4644	1,4594	1,4585
70,5	71,1	70,5
54,4	54,4	53,8
92	97,5	100
-12,2	-12,2	-12,2

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Ein Vergleich der Ergebnisse der in der Tabelle II aufgeführten Läufe zeigt, daß die Zugabe qerinyer Morujen Extrakt zum Lösungsmittelspeisestrom die Ausbeute des Raff.inatprddukts erheblich steigert, wobei sich nur eine geringfügige Verringerung der Produktgüte, ersichilich aus dem Brechungsindex des Raffinatprodukts und aus dem Viskositätsindex des resultierenden entparaffi nierten Öls, einstellt.

Beispiel 3

In einer dritten Serie von Läufen wurde ein Grundschmi paraffinhaltiges Destillat-50 (WD-50), mit im wesentlichen reinem trockenem N-Methyl-2-pyrrolidon sowie mit Gemischen von N-Methyl-2-pyrrolidon und WD-50-Extrakt behandelt. Die Betriebsbedingungen und Ergebnisse sind in der Tabelle III angegeben.

	Lösungsmittelraffination von	paräffinhaltigem	Destillat-50 (WD-50]	31	I	32	190	•
Lauf-Nr.	26 27 .28	. 29	30	,1 Gew.-% WD-50-Extrakt	49,8
Lösungsmittel	N-Methyl-2-pyrrolidon (MP)		MP + O₁	0,1 Gew.-% Wasser	1,4669	•
	0,1 Gew.-% Wasser			157
Einsatzmenge	97 135 200	239	102	55,6	98,8
Ausbeute (Vol.-SK)	53,8 54,0 52,3	47,1	57,5	1,4693	82,7
^RI70⁽²⁾	1,4716 1,4681 1,4660	1,4645	1,4705
Temperatur ( C)				100	93,5
Raffinatausgangs temperatur	98,8 98,8 98,8	98,8	99,4	82,2	-9,4
Extraktausgangs temperatur	82,2 82,2 82,2	82,2	83,8
entparaffin. Öl				⁹¹'⁵
Viskositäts index	86 91 94	96	87,5	-9,4
Stockpunkt (⁰C)	-12,2 ₇9,4 -9,4	-9,4	-9,4

(1) Vol.-% bezogen auf Einsatzölvolumen

(2) Brechungsindex des Produktraffinats bei 70. C

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■ T A B E L.L E III (Forts»)

Lauf-Nr.	33	MP +	34	35	36
Lösungsmittel		2,0 Gew.-%	WD-50-Extrakt
	92	O₉I Gew.-	% Wasser
Einsatzmenge	64,7 ■	137	200	232
Ausbeute (Vol.-%)	1,4733	60,1	57,9	54,7
RT ⁽²⁾ ^RI70		1,4710	1,4694	1,4680
Temperatur ( C)	98,3
Raffinatausgangstemp.	82,2	98,3	98,8	98,8
Extraktausgangstemp.		83,3	82,7	82,7
entparaffiniertes Öl	83,5
Viskositätsindex	»9,if	86	90	91
Stockpunkt (⁰C)	-9,4	-9,4	-9,4

(1) Vol.-SS bezogen auf Einsatzölvolumen

(2) Brechungsindex des Produktraffinats bei 70 C

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Ein Vergleich der Ergebnisse der Läufe entsprechend der Tabelle III zeigt, daß durch die Zugabe von 1-2 Gew.-% Extrakt· aus dem Einsatzmaterial zum Lösungsmittelstrom und durch eine Erhöhung der Lösungsmittel-Einsatzmenge die Ausbeute des Raffinatölprodukts erheblich gesteigert wird. Die Daten der Läufe 26-29 und 33-36 sind in den
Grafiken nach den Fig. 2 und.3 angegeben.

Es ist ersichtlich, daß mit dem vorliegenden Verfahren die Ausbeute an Raffinatölprodukt aus hocha'romatischen Einsatzmaterialien mit relativ niedrigen' Lösungsmittel / Öl-V.erhältnissen und ohne Wasser als Lösungsmittel-Moderator gesteigert werden kann.

Claims

Patentansprüche

wobei die Mineralölfraktion in einer Lösungsmittelextraktionszone mit N-Methyl-2-pyrrolidon kontaktiert wird zur Erzeugung einer Lösungsmittel enthaltenden aromatenreichen Primärextraktphase und einer Lösungsmittel enthaltenden geringaromatischen Raffinatphase, die Phasen voneinander getrennt werden und gesondert zur .Rückgewinnung von Lösungsmittel zur Rückführung /

desselben im Kreislauf in das Verfahren aufbereitet *

werden,
dadu.rch gekennzeichnet,

- daß ein Teil des aromatenreichen Extrakts zur Lös.ungsmittelextraktionszone als Zusatz zu dem im Kreislauf rückgeführten Lösungsmittel rückgeführt wird.

2« Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- daß der zur Extraktionszone als Zusatz zu dem im Kreislauf rückgeführten Lösungsmittel rückgeführte aromatenreiche Extrakt eine geringere Menge N-Methyl-2-pyrrolidon als die Primärextraktphase enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Gewicht des zur Lösungsmittelextraktionszone rückgeführten Extrakts, berechnet auf •lösungsmittelfreier Basis, im Bereich von 0,5-3 Teile pro 100 Teile N-Methyl-Z-pyrrolidon/Extrakt-Üemisch, das der Lösungsmittelextraktionszone zugeführt wird, liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Gewicht des zur Lösungsmittelextraktionszone .rückgeführten Extrakts, berechnet auf lösungsmittelfreier Basis, im Bereich von 1-2 Teile pro 100 Teile N-Methyl-2-pyrrolidon/Extrakt-Gemisch, das der Lösungsmittel- ' extraktionszone zugeführt wird,liegti

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

- daß die'Kontaktierungstemperatur in der Lösungsmittelextraktionszone im Bereich von 50-80 C liegt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

- daß Lösungsmittel aus der Extraktphase in einer Serie von Destillationsstufen abgetrennt wird, und

- daß .das zur Extraktionszone rückgeführte Extraktgemisch eine aus einer Zwischenstufe der Serie abgezogene Fraktion ist und N-Methyl-2-pyrrolidon enthält,,

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Lösungsmittelextraktion eines Kohlenwasserstoffgemischs unter Trennung desselben in ein Raffinatprodukt mit vermindertem Aromatengehalt und ein Extra< <tprodukt mit erhöhtem Aromatengehalt, dadurch gekennzeichnet,

- daß'die Primärextraktphase einer ersten Destillationszone mit einem Druck im Bereich von 1,05-1,32 bar zugeführt wird, in der ein Teil des Lösungsmittels.als Destillat aus den Extrakt enthaltenden. Destillatrückständen abgetrennt wird,

- daß die Destillatrückstände aus der ersten Destillationszone erhitzt und dann einer zweiten Destillationszone zugeführt werden, die auf einem Druck im Bereich von 3,73-^5^2 bar gehalten wird, wobei ein weiterer Teil des Lösungsmittels als Destillat aus Destillationsrückständen abgetrennt wird, die den Extrakt und mindestens ein Drittel dieses Teils des Lösungsmitteiteils enthalten, und

daß ein Teil der zweiten Destillatrückstände dem der Extraktionszone zuzuführenden N-Methyl-2-pyrrolidon-Lösungsmittel beigemischt und das Gemisch zur Lösüngsmittelextraktionszone rückgeführt wird.