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Verfahren zur Abscheidung von Paraffinen aus flüssigen Kohlenwasserstoffen
durch Zentrifugieren Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abtrennen
von durch Abkühlung in feste Form übergeführten Paraffinen aus flüssigen Kohlenwasserstöffen,
hauptsächlich um aus paraffinreichen Rohölen Schmieröle mit niedrigem Erstarrungspunkt
herzustellen. Ursprünglich hat man die flüssigen Kohlenwasserstoffe einem Filtriervorgang
unterworfen, nachdem die im Öl gelösten Paraffime durch Abkühlen ausgefällt waren.
Hierbei war es üblich, die sogenannte destruktive Destillation zu benutzen, wobei
gut ausgebildete, leicht filtrierbare Kristalle entstehen. Diese destruktive Destillation
hat aber den Nachteil, daß, von den flüssigen Kohlenwasserstoffen die mehr komplizierten
Kolllen:-wasserstoffe in .einfachere gespalten werden, wodurch die Ausbeute an hoch
viskosexi Schmierölen vermindert wird. Zum Abfiltrieren hat man hierbei Filter verschiedener
Ausführung benutzt, wie Filterpressen oder rotierende Filterzentrifugen, bei denen
die Wand der Trommel mit :einer filtrierenden Schicht versehen ist.
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- Dieses Verfahren konnte aber nicht beim Entparaffinieren-gewisser
Rückstände, hauptsächlich von pennsylvanischen Rohölen herrührend, benutzt werden.
Bei diesen Rückständen fallen die Paraffine beim Abkühlen in mikrokristallinischer
Form als soggenannte amorphe Paraffine aus, die an den Filtertüchern einen seifenähnlichen
Belag bilden würden, der schnell jede weitere Filtrierung unmöglich. macht. -Bei
anderen Methoden zur Abscheidung wird die Kristallisation der Paraffine durch Zusatz
geeigneter Stoffe erleichtert.
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Mit der im Laufe der Jahre erfolgUejn, Vervollständigung der Schleudermaschinen
hat man auch versucht, die Vorteile des Zen;trifugierens bei diesem Verfahren anzuwenden,
insbesondere um die Behandlungsdauer zu verkürzen; die flüssigen Kohlenwass'erstoffe
wurden zwecks Entparaffinierung einem Schleudervorgang unterworfen. Trotz Verwendung
verschiedenartigster - Schleudermaschinen gelang es nicht, ein günstiges Ergebnis
zu erzielen, da die Paraffine sich immer wieder mit schwereren Komponenten an der
äußeren Wand der Schleudermaschinen absetzten und dort nur mit Mühe zu entfernen
waren. Die Folge hiervon war, daß schon nach kurzer Arbeitszeit die Trommel auseinandergenommen
und gründlich gereinigt werden mußtle, wodurch der an sich zu erzielende Zeitgewinn
durch die immer wieder eintretende Unterbrechung zwecks Reinigung der Trommel vernichtet
wurde. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Kohlenwasserstoffgemisch, aus
dem die Paraffine ausgeschieden sind, im allgemeinen ein spezifisches Gewicht zwischen
o,83 und 0,92' besitzt, beim Ausschleudern des gekühlten Gemisches also nicht eine
ausrei,chende Abtrennung der Paraffine erfolgt, die übrigens auch noch dadurch erschwert
wird, daß bei der Abkühlung die Zähflüssigkeif der flüssigen Kohlenwasserstoffezunimmt.
Um ein Abtrennen des Paraffins zuverlässiger
zu bewirken, hat man
dem Kohlenwasserstoff auch schon ein Verdünnungsmittel, z. B. Benzin, beigemischt,
dessen spezifisches Gewicht vergleichsweise klein ist. Dieses vor dem Abkühlen des
öls zugesetzte Benzin vermindert das spezifische Gewicht der flüssigen Komponente
des Gemisches. Auf diese Art werden beispielsweise die Rückstände aus der Destillation
peiinsylvanischerRohöle behandelt.
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Dieses Verfahren erfordert eine große Menge von verhältnismäßig leichten
Verdünnungsmitteln, beispielsweise muß man häufig annähernd 21/,mal so viel Benzin
zusetzen, als das Gewicht der zu behandelnden Rückstände beträgt. Infolgedessen
sind teure Einrichtungen zur Rückgewinnung des Benzins usw. erforderlich, die laufend
hohe Betriebsunkosten verursachen.
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Bei Versuchen, öle, die kleine Mengen feiner Kristalle enthalten,
nach diesem Verfahren in Zentrifugen zu behandeln, zeigte es sich, daß die Kristalle
sich an der Trommelwand ablagern, von wo sie nicht ohne mechanische Transportvorrichtungen
kontinuierlich entfernt werden können. Eine kontinuierliche Durchführung des Verfahrens
ist somit mit den bisher angewandten Mitteln bei vielen Rohölen nicht möglich gewesen.
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Um die festen Stoffe ,aus der Trommel . kontinuierlich :entfernen
zu können, ist es notwendig, daß die festen Stoffe seifenähnliche Konsistenz aufweisen,
was bei Makrokristallen nicht der Fall ist. Man hat daher auch schon vorgeschlagen,
durch Abkühlung in feste Form übergeführte Paraffine aus flüssigen Kohlenwasserstoffgin
dadurch abzuscheiden, daß man der Masse Trägerflüssigkeiten (Salzlösungen) von größerem
spezifischem Gewicht als die ausgefrorenen Paraffine zusetzt und die Mischung danach
zentrifugiert. Dieses - Verfahren hat eine gewisse Verwendung in Raffinerien gefunden.
Da es sich jedoch herausgestellt hat, daß :es mit gewissen Nachteilen behaftet ist,
ist es nicht allgemein verwendbar. Die bei diesem Verfahren zugesetzte Flüssigkeit
hat nur die Aufgabe, .ein Festsetzen der ausgefrorenen, spezi# fisch schwereren
Feststoffe an der Wand des Zentrifugengefäßes zu verhindern. Die Zusatzflüssigkeit
ist in den betreffenden Kohlenwasserstoffgemischen unlöslich, sie bleibt flüssig
und hält das Paraffin in der Zentrifugentrommel schwimmend.
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Wenn man nun eine Zusatzflüssigkeit von größerem spezifischem Gewicht
als das der Paraffine in solchen Mengenverhältnissen und bei solcher (niedrigen)
Temperatur verwendet, daß zwar die flüssigen Kobl:enwasserstoffe, nicht aber oder
- kaum die Paraffine gelöst werden, so läßt sich das Verfahren zum Abscheiden der
Paraffine aus-- flüssigen Kohlenwasserstoffgin durch Zentrifugieren im Gegensatz
zu allen bisher bekannten Verfahren sehr wirtschaftlich gestalten.
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Durch den Zusatz @eiaier Flüssigkeit von tiöhcvr,em spezifischem Gewicht
mit den angegebenen Lösungseigenschaften werden die spezifischen Gewichte der Bestandteile
der in der Trommel behandelten Flüssigkeit umgekehrt, so daß die auszuscheidenden
Paraffine als die leichtere Komponente nach- der Trommelmitte hin abgeschieden werden,
während die Kohlenwasserstoffe als die nach Zusatz der Trägerflüssigkeit dem spezifischen
Gewicht nach schwerere Komponente an die Trommelwandung geschleudert werden. Die
Paraffinkristalle können sich daher nicht mehr an den Wandungen festsetzen, so daßein
Unterbrechen des Verfahrens zwecks Auseinandernehmens der Trommel und Reinigung
übeilüssig wird.
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Zweckmäßig ist es, neben der verhältnismäßig schwereren Zusatzflüssigkeit
noch:einen die Zähflüssigkeit vermindernden leichtflüssigen Kohlenwasserstoff zuzusetzen.
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Nach dem angegebenen Verfahren können alle paraffinhaltigen Rohöle,
Destillate und Destillationsrückstände behandelt werden, unabhängig davon, ob sie
makrokristallinische oder mikrokristallinische Paraffine oder ein Gemisch von beiden
Sorten Paraffinenthalten. Die Möglichkeit, Schleudern ohrne mechanische Transportvorrichtungen
für die Paraffinkristalle anwenden zu können, bedeutet außerdem billigere und eülfachere
Anlagen, da eine solche Schleuder mit bedeutend höh erer Umdrehungszahl arbeiten
kann.
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Als Trägerflüssigkeit :eignen sich insbesondere solche Stoffe, wie
sie bei der Extraktion vegetabilischer öle verwendet werden, z. B. Trichloräthylen,
Tetrachloräthylen, Tetrachlorkohlenstoff, Dichloräthylen, Bentachloräthan und Tetrachloräthan
usw. Diese Stoffe, z.. :B. Tetrachlorkohlenstöeund Dichloräthylen, wurden zwar schon
als Lösungsmittel bei der Abscheidung von Paraffin, Ceresin usw. aus Erdölrückständen
verwendet, doch wurde hierbei die Lösung abgekühlt und - dasi ausgeschiedene Paraffin
o. dgl. abgepreßt. Ein Zentrifugieren wie im vorliegenden Fall fand nicht statt.
Als die Zähflüssigkeit verhinderndes Mittel (leichtflüssiger Kohlenwasserstoff)
können Benzin- oder Petroleumfraktionen verwendet werden.
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Als- Beispiel für das Verfahren nach der Erfindung kann folgendes.
angegeben werden: 'Öl, in welchem sowohl Pyro- als auch Protoparaffin und auch Asphalt
vorhanden sein -können, wird mit Trichloräthylen zweckmäßig in dem Verhältnis verdünnt,
daß die Mischung zwischen 65 und 50 Volumenteile öl und zwischen 35 und 5n
Teile Trichloräthylen
enthält. Die Mischung wird auf eine niedrige
Temperatur abgekühlt, je tiefer die Temperatur ist, desto niedriger ist der Stockpunkt
des fertigen Produktes. In der Praxis soll die Temperatur bis - 2o° C oder tiefer
heruntergehen.
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Die abgekühlte Mischung wird zentrifugiert, wobei als schwererer Bestandteil
eine Mischung von öl und Trichloräthylen und als leichterer das Paraffin mit einer
geringeren Menge Trichloräthylen abgeschieden wird.
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Nach Abdestillierung des Lösungsmittels (Tricha.oräthylen) erhält
man die Endprodukte Öl und Paraffin, die in üblicher Weise weiterbehandelt werden
können.