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Verfahren zur Destillation von Waschöl Das Abtrennen des Vorlaufs
bei der Destillation des Rohbenzols durch sinngemäße Anordnung geeigneter Rektifikationseinricbtungen
ist bereits bekannt; ebenso ist die Vorwärmung des Waschöls durch Wärmeaustausch
vor Erreichung der eigentlichen Destillationstemperatur eine bekannte Maßnahme.
Jedoch handelt es sich hier nur um ein Abscheiden des Vorlaufs aus Rohbenzol, das
heißt also gewissermaßen aus einem Fertigprodukt (Handelsprodukt), dessen endgültige
Gewinnung außerdem erst am Ende der Destillation liegt.
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Das vorliegende Verfahren unterscheidet sich nun grundsätzlich von
dein bekannten dadurch, daß bereits vor der Darstellung des Leichtöls oder Rohbenzols,
also schon zu Beginn der Abtreibung, die den Vorlauf bildenden Anteile, namentlich
auch die schädlichen Gase ausdem Waschöl herausgenommen werden, wodurch es vermieden
wird, daß Vorlaufteile, meist sehr reaktionsfähige Körper, darunter besonders Schwefelwasserstoff
und Cyanverbindungen, in den Olerhitzer gelangen und ihren schädlichen Einfluß auf
das Material der Apparatur und auf das Waschöl selbst ausüben.
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Ein weiterer Vorteil und gleichzeitig ein prinzipieller Unterschied
des vorliegenden Verfahrens gegenüber den bekannten liegt auch noch darin, daß die
das vorliegende Verfahren kennzeichnende Maßnahme beim Vorwärmen des Waschöls auf
beliebige Temperatur durch Wärmeaustauch ergriffen wird, wobei unter Vorwärmen durch
Wärmeaustausch allgemein eine Wiedergewinnung der mit dem abgetriebenen Öl fortgehenden
Wärmemengen (evtl. auch Abhitze und Abdampf), also keine Erhitzung durch Heizdampf,
zu verstehen ist. Bei dieser stufentveisen Vorwärmung durch Wärmeaustausch kann
man schon bei niederen Temperaturen, etwa q.o bis 5o°, eine erste Entgasung vornehmen
und hierbei schon, bevor das öl also höhere Temperaturen erreicht, einen sehr großen
Teil unerwünschter Verbindungen, besonders H,S- und Cyanverbindungen, entfernen.
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Man sorgt zunächst dafür, wie bereits erwähnt, daß schon bei der Herstellung
des Leichtöls aus dem angereicherten Waschöl gelöste Gase und leichtsiedende Bestandteile
(z. B. Benzolvorlauf) herausgenommen werden. Nimmt man als Beispiel die kontinuierliche
Darstellung des Leichtöls, so gestaltet sich die Anordnung der Apparatur in der
Art, daß das angereicherte Waschöl durch Wärmeaustausch nur bis etwa 7o bis 9o°
C vorgewärmt und dann in dünner Schicht durch einen flachen, mit Dephlegmator versehenen
Behälter geleitet wird. Man gewährt den durch die abgestufte Vorwärmung bereits
frei werdenden Gasen und Dämpfen vor der
eigentlichen Abtreibung
Austritt und kann mit Hilfe des als Rückflußkühler dienenden Dephlegmators die Gase
und Dämpfe so weit abkühlen, daß nur die gelösten Gase und niedriger als Benzol
siedenden Bestandteile entweichen, während höher siedende Teile wieder zurückfließen.
Diese im Prinzip gekennzeichnete Arbeitsweise ist je nach Betriebsverhältnissen,
Größe der Apparatur, Druck bzw. Vakuum sinngemäß zu modifizieren.
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Man erreicht durch das Herausnehmen der niedrigsiedenden Bestandteile
und Gase beim Abtreiben des Waschöls folgende erhebliche Vorteile: i. Die im Hauptprodukt
unerwünschten Bestandteile werden schon entfernt, bevor das 0l auf die übliche höhere
Temperatur von 13o bis 1q.0° gebracht wird. Dadurch wird die Apparatur geschont,
da gerade die gelösten Gase, HZS und Cyanwasserstoff, besonders bei Gegenwart des
meist vorhandenen Wassers das Material der Apparatur bekannterweise stark angreifen.
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2. Auch für das Waschöl selbst ist es besser, wenn diese außerordentlich
reaktionsfähigen Gase vor Erreichung der hohen Abtreibetemperaturen entfernt werden.
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3. Nach den gemachten Erfahrungen gelingt die Abtreibung der leichtsiedenden
Bestandteile aus dem Leichtöl nach dem vorliegenden Verfahren weit bequemer und
vollkommener als z. B. durch eine nachfolgende Fraktionierung. Denn ein Teil dieser
Verbindungen ist befähigt, chemische Reaktionen, besonders Polymerisationen, einzugehen;
es entstehen. Näher siedende Produkbe, welche später nicht mehr herausgenommen werden
können.
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q.. Die eventuelle Wäsche des nach vorliegendem Verfahren erhältlichen
Leichtöls mit konzentrierter Säure gestaltet sich rentabler, da 5o bis 75 °/o Säure
gespart werden, die sonst nur dazu verwendet werden, die leichtsiedenden Bestandteile
bzw. deren Polymerisationsprodukte zu entfernen.
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5. Gemäß der vorliegenden Arbeitsweise erhält man beim nachfolgenden
Abtreiben des in angegebener Weise vorbehandelten Waschöls in einem Prozeß ein sowohl
im Geruch als im Gehalt »verharzender Anteile« in weitgehendstem Maße verbessertes
Leichtöl, das meist keiner Säurewäsche bedarf und direkt als brauchbarer Betriebsstoff
verwendet werden kann. Ganz besonders gilt das für die Fraktionen bis etwa 13o bis
iq.o°, die den Hauptteil des Leichtöls ausmachen.
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Die abziehenden Gase und Dämpfe werden nach Passieren des Dephlegmators
entsprechend den Patenten 419.570 und 421910
weiterbehandelt. Man gewinnt,
abgesehen von den, nicht kondensierbaren Gasen, mit guter Ausbeute einen hochprozentigen
Benzolverlauf, der für sich oder gemeinschaftlich mit entsprechenden Produkten gemäß
den Verfahren nach den genannten Patenten veredelt und als hochwertiger Betriebsstoff
verwendet wird. Bisher geht dieses Produkt bei den üblichen Waschölaufbereitungen
zum größten Teil verloren, bedeutet demnach einen nicht unerheblichen volkswirtschaftlichen
Verlust; es sei erwähnt, daß der Vorlauf gewissermaßen das einzige aus Kohle erhältliche
benzinähnliche Produkt darstellt.
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Ist es erwünscht, das anfallende Leichtöl bzw. seine Fraktionen doch
noch zu waschen, sei es zur Gewinnung bestimmter Produkte, wie Pyridin und Phenole,
oder auch zur Erzielung eines anderen Reinheitsgrades, so sind diese Reinigungsoperationen
zweckmäßig in den Gesamtprozeß einzubeziehen. Auf diese Weise vereinfacht man die
Betriebsmethode wesentlich. Das vom Kühler kommende Leichtölprodukt bzw. die durch
stufenweise Kühlung isolierten Fraktionen werden direkt in Wäscher geführt, in denen
dauernd Waschflüssigkeit zirkuliert, die nach Anreicherung ganz oder teilweise abgezogen
und durch frische Waschlösung ersetzt wird. Es können nach Bedarf - mehrere Wäscher
hintereinandergeschaltet sein mit der Maßnahme, daß das Waschgut kontinuierlich
aus einem Wäscher zum nächsten läuft. Maxi vermeidet dadurch Einzeloperationen,
mechanisiert und vereinfacht den Betrieb. Man ist sogar in der Lage, die Wäscher
als Kühler wirken zu lassen. Führt man z. B. das nicht oder nur teilweise gekühlte
Leichtöl bzw. seine Fraktionen in einen als Wäscher ausgebildeten direkten Kühler,
dessen Temperatur durch beliebige Außenkühlung einstellbar ist und in dem beispielsweise
dauernd Wasser umgepumpt wird, so wäscht man dadurch Basen, Ketone, zum Teil Phenole
aus. Die Operationen sind in weitem Ausmaße variierbar und richten sich vor allem
nach den an die Fertigprodukte in bezug auf den Reinheitsgrad gestellten Anforderungen.
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Auf den Zeichnungen ist in Abb. i ein Beispiel gegeben; für die Einordnung
des erwähnten Apparates in eine Leichtölgewinnungsanlage, während Abb.2 einen Querschnitt
und Abb. 3 einen Schnitt in der Richtung x bis y durch den Apparat gemäß Abb. 2
darstellt.
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Wie gewöhnlich passiert das angereicherte Waschöl zuerst einen oder
mehrere Wärmeaustauscher W (in diesem Beispiel isolierte Kastenflachkühler). Nach
Verlassen derselben tritt@,es jedoch nicht sofort in den Ölerhitzer ein, sondern
durchströmt erst den zwischengeschalteten Apparat F, um hier bereits den gewünschten
Teil der aus dem Gas
ausgewaschenen Körper abzugeben. Nach diesem
Apparat nimmt das Waschöl den üblichen Weg durch den Ölerhitzer E in den Abtreibeapparat
A. Von hier aus gelangt es in den Raum h für die Vorkühlung der Leichtöldämpfe (durch
Wärmeaustausch), sodann in den Kühler K und endlich in die Scheideflasche S (s.
Abb. i).
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Der Apparat F (s. Abb. 2 und 3) besteht in diesem Fall - aus einem
unteren Flachbehälter B mit aufgesetztem Dephlegmator D. Die Höhe
der Anordnung ist von dem vor dem Ülerhitzer E herrschenden Öldruck abhängig und
muß dementsprechend geregelt werden. Wie aus der Zeichnung (Abb. 3) ersichtlich,
wird das bei e in den Flachbehälter B eintretende Waschöl in dünner Schicht bis
zur Austrittsöffnunga zwangläufig geführt. Zweckmäßig ist die Führung so, daß die
erste Hälfte des Weges möglichst unter dem mittleren Teil des Dephlegmators D liegt.
Man wird dementsprechend den Eintritt in der Mitte erfolgen und das Öl alsdann seinen
Weg in spiralenförmigen Windungen nach der Austrittsstelle a nehmen lassen. Auf
diesem Weg hat das Waschöl Gelegenheit, j e nach dem Grad der Vorwärmung und je
nach der Art der Dephlegmierung in erster Linie aufgenommene gasförmige und leichtsiedende
Körper (Vorlauf) ganz oder teilweise abzugeben. Diese treten in den Dephlegmator
D ein und werden hier in erforderlichem Maße fraktioniert, d. h. teilweise niedergeschlagen.
Der gezeichnete Dephlegmator D (Abb. 2) enthält z. B. drei Zwischenböden. Angenommen,
das Waschöl würde mit einer Temperatur von go bis ioo° in den Apparat eintreten,
so würden außer Gasen und Vorlaufbestandteilen auch Benzole und höhere Homologe
mit austreten. Je nach der Art der Dephlegmierung würden nun vom untersten Zwischenboden
durch Ableitung ax hauptsächlich Benzole, durch a2 Vorlauf in den Siedegrenzen von
5o bis 8o°, durch a3 Vorlauf bis zum Siedepunkt 5o° und durch a4 Gase und bei gewöhnlicher
Temperatur gasförmige Körper austreten. Die Ableitung erfolgt nach Belieben in besondere
Kühler oder Absorptionsgefäße. Die Benzole selbst können auch in den gemeinsamen
Leichtölkühler bzw. in das Waschöl zurückgeführt werden, ohne durch letztere Maßnahme
einen erheblichen Mehrverbrauch an Dampf im Erhitzer E und AbtreiberA befürchten
zu müssen.
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Die durch diesen Apparat gekennzeichnete Wirkungsweise kann natürlich
auf mannigfachste Art erreicht werden.
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Das vorliegende Verfahren und die hierbei verwandte Apparatur bedeuten
eine besondere Maßnahme, durch die das heute übliche Abtreibeverfahren bei der Leichtöldarstellung
(Benzol-, Benzin- und Urteerbenzinfabrikation u. dgl.) außerordentlich vervollkommnet
wird.