DE352918C - Anlage zur fortlaufenden fraktionierten Destillation - Google Patents

Description

Die Erfindung· ibezieht sich auf Verbesserungen in der Anordnung der Destillationsapparate zur fortlaufenden fraktionierten Destillation zwecks Ausscheidung der gewünschten Bestandteile aus Petroleum und anderen flüchtigen Flüssigkeiten.

Bei dieser fortlaufenden Behandlung wird gegenwärtig bei jedem System das Petroleum o. dgl. nacheinander durch eine Reihe ίο von Destillationsapparaten von gleicher Größe hindurchgeleitet, wobei die Flüssigkeit beim ersten Destillationsapparat in das System eintritt und der Rest dasselbe beim letzten Apparat verläßt, unid wobei die Destillationsprodukte nach jedem Apparat durch geeignete Kondensatoren verdichtet wenden.

Bei diesen Systemen sind sämtliche Destillationsapparate, Kondensatoren und sonstigen Hilisorgane von gleicher, unveränder-

lieber Größe. Das ist ein Nachteil, da, obgleich beabsichtigt ist, das Destillat in gleichen Mengen auszuscheiden, dennoch der Raum für die Destillation sieb allmählich verringern muß, um der Mengenvenminderung beim Durchtritt durch sämtliche Destillationsapparate der Apparatenreihe Rechnung zu tragen.

Nimmt man beispielsweise eine Zusammenstellung von sechs Retorten an, die für eine Durchleitunig von täglich 60 000 1 bestimmt sind, wovon 48 000 1 abidestilliert und 12 0001 als flüssiger Rest abgeführt weiden, so ergibt sich, wenn die Flüssigkeit von Apparat zu Apparat durch die ganze Anordnung hindurchgeleitet und dabei vorausgesetzt wird, daß aus jedem Destillationsapparat die gleiche Menge Destillats ausgeschieden wird, weil an jedem Apparat ein gleich großer Kondensator angebracht ist, folgendeis:

Zugeführte Menge zum 1. Destillationsapparat 60 000 1, Destillat 8 000 1

2. - 53 000 1,-8 000 1

3. 44 000 1,-8 000 1

4. - 36 000 1,-8 000 1

5. - 28 ooo 1,-8 000 1

6. - 20 000 1,-8 000 1

Abfließender Rest 12 000 1,

48 000 1.

Wenn nun die Destillation in dieser gleichmäßigen Verteilung durch! die ganze Apparatereihe hindurch aufrechterhalten werden könnte, so würde sich vernunftgemäß die Destillätionswirkung allmählich verändern.
Außerdem erscheint es, wenn der erste Destillationsapparat täglich 60 000 1 zu verarbeiten vermag, außer jedem Verhältnis, zur Behandlung von ¹^ dieser Menge einen Apparat von der gleichen Größe zu bauen, wie dies beim sechsten Destillationsapparat des angeführten Falles zutreffend wäre. Auch ist ohne weiteres klar, daß, wenn die Destillationsapparate gleich groß sind und jeder derselben aufeinanderfolgend durch die ganze Reihe hindurch eine verminderte Menge zu fördern hat, durch das gleich große Fassungsvermögen der Apparate eine unnötig große Menge vorn öl vom zweiten bis zum letzten Destillationsapparat in der Destinationstemperatur gehalten werden muß, was einen beträchtlichen Verlust an Brennmaterial verursacht. Demnach ist durch die ganze Apparatenreihe hindurch ein gleichmäßiger Fehler vorhanden, und darauf gründet sich das Wesen der vorliegenden Erfindung.

Auf der beiliegenden Zeichnung zeigt

Abb. ι im Grundriß eine Zusammenstellung von sechs Destillationsapparaten gemäß der Erfindung,

Abb. 2 einen 'senkrechten Schnitt hierzu;

Abb. 3 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Zusammenstellung' von Kondensatoren für die erwähnten Destillationsapparate ;

Abb. 4 ist ein Grundriß zu Abb. 3.

A, A, A... sind hierbei Deistillationsapparate, deren Abmessungen sich in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise allmählich

verringern. B¹, B², B³... sind Feuerungen. Bei der Feuerung B¹ streichen beispielsweise die Heizgase durch den Zug C um die Scheidewand D herum, durch den Zug B zurück und bei F zum ersten Zug des nächsten Destillationsapparates usw. G ist hierbei eine kleine Ablenkungeplatte, um die einströmenden Gase in die notwendige Richtung zu leiten und sie zu verhindern, in der Richtung gegen die Feuerung B² zu strömen. In den Zügen können in Zwischenräumen Auslaßrohre imit Abschlußorganen angeordnet sein, um die Menge der durchstreichenden Heizgase zu regeln (nicht dargestellt). H ist die Austrittsöffnungi zum Kamin. I¹, P... sind die Zuleitungen von den Destillationsapparaten zu den Kondensatoren K¹, K²... L sind \^erbindungsleitungen zwischen den Kondensatoren, so daß das Wasser von einem Kondensator in den nächsten geleitet werden kann. Es muß beachtet werden, daß die Sohle aller Destillationsapparate auf gleicher Höhe über der Bodenebene liegt, und daß dieselben in ihren Durchmessern und in ihrer Höhe abnehmen und das Mauerwerk vom größten zum kleinsten Destillationsapparat fortlaufend niedriger wird. Da die

Zufuhr zu Destillationsapparat Nr. r Rest von - - ι

- 3

- 4

- 5

Destillationsapparate auch in ihrer Länge abnehmen, kann eine an einer geeigneten Stelle am schmalen Ende der Anlage stehende Persoo mit einem Blick alle Feuerungen übersehen und beobachten, wie dieselben wirken.

Da bei vorliegender Erfindung die Destillationsiapparate und Kondensatoren in einem bestimmten Maßverhältnis gehalten sind, ist das Verhältnis des aus jedem Apparat ausscheidenden Destillates zum Rest derart, daß vollkommener Ausgleich und eine gewisse Beziehung zwischen beiden besteht. Hierdurch ist, eben infolge dieser Beziehung, eine nahezu selbsttätige Kontrolle über die Destillation im Verhältnis zum aligemeinen Ergebnis der Funktionen möglich, und gleichzeitig wird der Verbrauch von Brennstoff erheblich verringert.

Au¹S dem vorher beschriebenen Falle kann durch Berechnung leicht festgestellt wenden, wie die Beziehung hinsichtlich des Fassungsvermögens sein und welche Menge Destillates jedem Destillationsapparat entnommen werden muß, um die Destillation während des ganzen Verfahrens rationell zu gestalten, nämlich:

60 000 1, Destillat 14118 1
auf Nr. 2 45 882 1, - 10 796 1

- - 3 35086 1, - 82551
- 4 26 8311,-6 313 1

- - 5 20518!, - 4827I

- - 6 15 691 1,-3 692 1

9
Abfließender Rest ir 999 1

Vollständige Durchgangsmenge.. - 60000 1.

Die vorliegenden Zahlen zeigen, daß durch den ganzen! Prozeß hindurch eine gewisse Beziehung zwischen dem Nutzeffekt der Destillation und den Produkten besteht.

Wie aus Vorhergehendem hervorgeht, ist es also nicht nur nicht notwendig, die Destillationsapparate gleich groß zu bauen, sondern im Gegenteil nachteilig. Es ist festgestellt worden, daß beim vorgeschlagenen- neuen System nur 56,6 Prozent der Gesamtmenge auf Destillationstemperatur gehalten werden müssen im Gegensatz zu 100 Prozent beim bisherigen System. Dies ergibt sich aus folgender Berechnung:

Bisheriges-System mit gleich großen Destillationsapparaten

Fassungsvermögen 100 Destillationsapparat Nr.

roo - -

roo - -

100 - -

100 - -

100 - -

Neues System

mit allmählich kleiner werdenden

Destillationsapparaten

Fassungsvermögen 100,00
76,47
58,47
44.71
34,20
26,15

<jesamtfassungsvermögen 600

Gesamtfassungsvermögen 340,00 600; 340,00 = 56,6 Prozent.

Nachdem dies ermittelt ist, ergibt sich nachstehendes in logischer Folge:

Die Kondensatoren wenden statt von gleicher Größe entsprechend der von jedem Destillationsaipparat ausgeschiedenen Dastillatmenge berechnet und ausgeführt. Sie

können von irgendeiner beliebigen bewährten Konstruktion, müssen jedoch so beschaffen sein, daß folgendes zutrifft:

1. Die Kondensatoren müssen an Größe sukzessive abnehmen, weil jader der aufeinanderfolgenden Destillationsapparate eine verringerte Destillatmenge ausscheidet.

2. Der Siedepunkt der Destillate muß durch die ganze Anlage hindurch mit dem

to Durchgang der Flüssigkeit durch jeden einzelnen Apparat wachsen.

3. Die leichteren Destillate haben den niedrigsten Siedepunkt und sind daher von größerer Flüchtigkeit, so daß sie zur Ab-

'5 kühlung und zur Vermeidung von Verlusten einer beträchtlichen Wasserzufuhr bedürfen. Diese Destillate müssen im ersten Destillationsapparat ausgeschieden werden. Deshalb muß

4. durch geeignete Anordnung der Zu- und Ableitungen für das Kühlwasser die ganze für die vollkommene Kondensation der .Destillate notwendige Kühlwassermenge in den Kondensator für den ersten Destillationsapparat eingeleitet und von hier in den Kondensator für den zweiten Destillationsapparat usw. durch die ganze Reihe hindurchgeleitet werden.

Auf diese Weise wird tatsächlich nur die geringste Wassermenge für jeden !Einzelkondensator erforderlich und viel Brennstoff erspart, der für nutzlose Wasiserfördertung (Pumpen usw.) nötig¹ wäre.

Außerdem ist klar, daß, da die Destillationsapparate geringere Ausmaße besitzen, zu deren Herstellung auch weniger Metall nötig ist. Das gleiche gilt für die Rohrverbindungen, deren Durchmesser sich der durch die Anlage fließenden verringerten ölmenge entsprechend verkleinern. Außerdem wird bei der ganzen Anlage weniger feuerfestes und gewöhnliches Mauerwerk, auch weniger Mauerwerk für die Fundierung sowie weniger Eiisenkonstruktionsmaterial, wie z. B. Stützen und Binder, Gurte und Träger, für die ■ Kondensatoren und letzterdings weniger Arbeit und Zeit beim Bau erforderlich.

Mittels einer geeigneten Zuganlage mit Abschlußorganen können die Abzuggase eines Destillationsapparates die Beheizung eines anderen untenstützen. So können beispielsweise die Heizgase des Destillationsapparates Nr. ι unter den Destillationsapparat Nr. 2 geleitet werden und hierbei diesen Apparat mit einer beträchtlichen Heizgasmenge von hoher Temperatur versorgen. Unter dem Destillationsapparat Nr. 2 können, die Heizgase durch eine kleine Flamme auf die erforderliche höhere Temperatur gebracht und die abziehenden Gase unter den Destillationsapparat Nr. 3 geleitet werden und so durch die ganze Reihe hindurch. Oder der Vorgang könnte umgekehrt vor sich gehen, indem vom heißesten Destillationsapparat ausgegangen \vird und -die Heizgase im Gegenzug zur Ölleitung durch die Anlage geführt werden. Die Zugrichtung kann ,also entsprechend den .besonderen Verhältnissen in den einzelnen Anlagen gewählt werden.

Wesentlich ist beim Erfmdungisgegenstand, daß jede Quadrateinheit der Heiz- und Kondensationsfläche in einer bestimmten Zeit die gleiche Arbeitsleistung ergibt.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Anlage für fortlaufende fraktionierte Destillation in Kolonnenapparaten, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Destillationsapparate in solchen Maßverhältnissen gehalten sind, daß jede Quadrateinheit der Heiz- und Kondensationsfläche in einer bestimmten Zeit im wesentlichen die gleiche Arbeitsleistung ergibt," so daß eine fast selbsttätige Kontrolle über die Destillation im Verhältnis zum allgemeinen Ergebnis der Fraktionen und eine wesentliche Verminderung des Brennstoffverbrauchs erzielt wind.
2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren, in einer der Destillatmenge der Destillierapparate entsprechenden Größe gehalten sind, wobei das Kühlwasser in den Kondensator des ersten Destillationsapparates, dann in jenen das zweiten usiW. durch die ganze Reihe hindurchgeleitet wind.
3. 3. Anlage nach Anspruch! 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Destillationsapparat getrennt hiervon ein Kondensator vorgesehen ist und die Heizgase jeweils von der vorhergehenden oder den vorhergehenden Feuerungen der Apparatenreihe unter den nachfolgenden Destillationsapparat geleitet werden.
4. 4. Anlage nach Anspruch 1 ibis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillationsapparate mit ihrer Sohle im wesentlichen in einer zum Boden parallelen Ebene und mit ihrer Rückseite ebenfalls in einer Ebene angeordnet sind, wobei jeder der aufeinander folgenden Apparate kleiner als der vorhergehende ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.