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Verfahren zur ununterbrochenen Destillation von Rohpetroleum u. dgl.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur ununterbrochenen Destillation von Rohpetrolen,
Steinkohlenteeren und allen anderen komplexen Gemischen.
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Man kann die Destillationsapparate im allgemeinen in zwei Kategorien
einteilen, nämlich i. in Destillationsapparate, bei welchen ein Kessel, der das
gesamte zu destillierende Material enthält, mit einer Reihe von Kondensationsapparaten
verbunden ist, durch welche die Dämpfe hindurchgehen, die sich im Kessel entwickeln,
und 2. in Destillationsapparate, bei welchen von einer Reihe von Kesseln, die auf
verschiedenen Temperaturen gehalten werden, jeder einen Bruchteil des zu destillierenden
Materials verdampft, wobei jeder Kessel einem Kondensationssystem entspricht.
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Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren kennzeichnet sich
als eine Kombination der genannten beiden Kategorien. Eine Reihe von Kesseln wird
mit einer Reihe von Kondensations- und Rektifikationsapparaten derart verbunden,
daß jedem Kessel mehrere Kondensatoren entsprechen, wie bei der ersten Kategorie,
und jeder Kessel
nur den Bruchteil des zu destillierenden Materials
verdampft, der der Temperatur entspricht, auf welche er gebracht ist, wie bei der
zweiten Kategorie.
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Der wesentliche technische Effekt, der sich aus dieser Vorrichtung
ergibt, ist der, daf man den Zufluß eine., oder mehrerer Kondensate ausschalten
kann, ohne den Gang der Destillation wesentlich zu verändern. Dies gestattet, daß
man durch einfache Handhabung von Hähnen, die auf den Rohren der Kondensatoren und
auf den Rohren für die Kondensate sitzen, die gewünschten Änderungen in der Anzahl,
der Menge und der Zusammensetzung der Kondensate erzielen kann. ohne die Destillation
zu unterbrechen: es ist unmöglich, dieses Resultat mit den bisher bekannten Apparaten
zu erreichen.
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Die zur Ausführung des Verfahrens dienende Vorrichtung setzt sich
zusammen aus einer Reihe von Destillationskesseln in bfeliebiger Anzahl, deren Anzahl
aber geringer ist als die Anzahl der zu gewinnenden Teilprodukte. Diese Kessel werden
durch die wiedergewonnene Wärme erhitzt, die nasch der Kondensation durch die Destillationsprodukte
mitgenommen wird; diejenigen Kessel, deren Temperatur am höchsten sein muß, werden
noch durch Außenfeuerungen erhitzt. Die Wiedergewinnung der Wärme der Kondensationsprodukte
kann entweder in den Kesseln selbst erfolgen, ,indem man die Kondensationsprodukte
durch die Kessel hindurchgehen läßt, oder in @ärmea@stauschvorrichtungen, die zwischen
den Kesseln im Kreislauf der zu destillierenden Produkte eingeschaltet sind.
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Von den Kesseln, die batterienweise für ununterbrochenen Betrieb angeordnet
sind, destilliert jeder diejenigen Produkte, die den Temperaturen entsprechen, auf
welche säe gebracht worden sind; sie übermitteln einander ihren Inhalt, der um den
entsprechenden destillierten Bruchteil- verkürzt worden ist.
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Die Destillationsprodukte gelangen in Kondensations- und Rektifikationsapparate,
deren Anzahl beliebig ist, aber mindestens gleich ist der Anzahl der Teilprodukte,
die man gewinnen will. Jeder dieser Apparate besteht aus einem Rektifikationselement
für Berieselung o. dgl., über welchem ein Kondensationselement in Form eines Röhrenbündels,
einer Rohrschlange oder irgendeiner anderen Kühlvorrichtung mit Wasser- oder Luftumlauf,
die je nach der gewünschten Verausgabung reguliert werden kann, angeordnet ist.
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Die Zeichnung veranschaulicht schematisch heispielsweise ' eine Ausführungsform
einer Vorrichtung zur Ausführung des Destillationsverfahrens gemäß der Erfindung.
Um die Zeichnung klarer zu machen, sind die Wasserzuleitungs- und -ableitungsrotere
nicht veranschaulicht.
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Der Arbeitsvorgang ist folgender. Das erste zu destillierende Material
wird in den vordersten Kessel A1 eingeführt, wo es auf konstanter Höhe gehalten
wird und von wo es. der Reihe nach durch eine Anzahl geeigneter Rohrleitungen in
die Kessel A=, A3, A' gelangt, deren Temperatur von A1 bis A4 zunimmt. Jeder
Kessel destilliert die Produkte, die der Temperatur entsprechen, auf welche er gebracht
worden ist,. und die sich dabei entwickelnden Dämpfe werden durch die Rohre a in
das Kondensations- und Rektifikationsele;-ment geführt, welches außerdem durch Rohre
b die Dämpfe erhält, die von den vorhergehenden Elementen herkommen.
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Jedes Kondensationselement B kondensiert je nach der einstellbaren
Abkühlung, die es erfährt, einen Teil der durch dasselbe hindurchgehenden Dämpfe,
.indem ,es, mit .denjenigen beginnt, deren Verdampfungspunkt am höchsten ist, die
aber auch einen gewissen Teil der Dämpfe von niedrigerem Verdampfungspunkt mit sich
ziehen. Der ganze kondensierte Teil gelangt durch das Rohr c zu dem oberen Teil
des entsprechenden Rektifikationselements C, in dessen unteren. Teil durch .ein
Rohr d die nicht kondensierten Dämpfe gelangen, die aus dem oberen Teil des Kondensators
herkommen. Durch die innige Berührung der im Gegenstrom wandernden Dämpfe und kondensierten
Flüssigkeit «ird die Rektifikation erzielt, und dhs sich im unteren Teil ansammelnde
Destillat liefert ein homogenes Teilprodukt. Dieses läuft durch das Rohr e ab, dessen
Auslaß durch einen Hahn reguliert werden kann. Eint L`berlauföffnung f läßt den
Überschuß in den oberen Teil des vorhergehenden Rektifikations.elements zurücklaufen.
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Auf diese Weise findet die Destillation zur selben Zeit statt wie
die Rektifikation bis zum letzten Kessel und bis zum letzten Kondensations- und
Rektifikationselement.
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Die Kondensate, die aus den verschiedenen Kondensations- und Rektifikationselementen
austreten, gelangen entweder in Rohrschlangen, die durch die Kessel hindurchgehen,
deren Temperatur geringer ist als ihre eigene, oder in Wärmeaustauschvorrichtungen,
wodurch der größte Teil ihrer Kalorien wiedergewonnen werden kann. Bei ihrem Austritt
aus dem vordersten kältesten Kessel gelangen sie in die Kühler D@, die sie auf die
geeignete Temperatur bringen, um endgültig aufgefangen zu werden.
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Die Dämpfe, die aus dem letzten Element Cl austreten, können bei der
Temperatur, bei welcher es sein Kondensat ausfließen läßt, unkondensierbar sein;
sie entweichen
bei g und gelangen zum Külilc#r D,, der durch Kondensation
ein letztes zusätzliches Teilprodukt liefern wird.
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Unter diesen Bedingungen kann man den Arbeitsgang einer solchen Anlage
so regeln, daß man alle gewünschten Teilprodukte gewinnen kann.
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Da die Speisung des vordersten Kessels gleichmäßig erfolgt und einer
bestimmten Zuflußmenge entspricht, und da die Erwärmung der Kessel sich selbst reguliert,
um die für die Totaldestillation erforderlichen Kalorien zu liefern, so braucht
man nur den Auslaß der Kondensate e zu regulieren, damit jedes derselben in einer
gegebenen Zeit die entsprechende Menge jedes Teilprodukts, das in dem der Destillation
unterworfenen Material enthalten ist. auslaufen läßt. Die Abkühlung eines jeden
Kondensations- und Rektifikations,-elements regelt sich von selbst, so daß eine
hinreichende Kondensation erzielt wird, um das Austreten seines Kondensats und ein
geringes Zurücklaufen in das vorhergehende Element zu sichern.
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Natürlich ist es möglich, bei vollem Betriebe und zu einem beliebigen
Zeitpunkt die Verhältnismenge der Teilprodukte mit Bezug aufeinander abzuändern,
indem man je nachdem gleichzeitig auf die das Austreten der Kondensate regulierenden
Hähne und die Regulierung der entsprechenden Kühlung einwirkt. Ein solches Teilprodukt
kann bezüglich seiner Menge verstärkt oder verringert werden. indem man ein oder
mehrere andere Teilprodukte um dieselbe Gesamtmenge verringert oder verstärkt.
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Ist die Anzahl der zu gewinnenden Teilprodukte geringer als die Anzahl
der Kondensations- und Rektifikationselemente, so wird man den Auslaß eines oder
mehrerer beliebiger Elemente vollständig schließen können, die. nichtsdestoweniger
an denn Arbeitsgang teilnehmen können, indem sie lediglich ihre gesamten Kondensationsprodukte
in die vorhergehenden Elemente zurückschicken: die entsprechenden Teilprodukte werden
einer zu-@ätzlichen Rektifizierung unterworfen, was eine Verbesserung der Homogenität
zur Folge haben wird.
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Mittels einer solchen Anlage kann man übrigens das Krakeverfahren
ohne den Druck, den man für geeignet halten würde, ausführen, ohne seinem guten
ununterbrochenen Gang zu schaden. Es wird genügen, den Kessel, in welchem das Krakeverfahren
durchgeführt werden soll, je nachdem zu verdoppeln oder zu verdreifachen, um sein
Außerbetriebsetzen zwecks Reinigung durch eine Nebenleitung zu gestatten, die an
die Umlaufleitung für die zu destillierenden Produkte angeschlossen wird.