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Verfahren und Vorrichtung zum Entparaffinieren von Kohlenwasserstoffölen
In dem Patent 530 419 ist ein Verfahren zum Entparaffinieren von Paraffin
enthaltenden Kohlenwasserstoffölen beschrieben. Danach werden kristallinische und
amorphe Paraffine aus Kohlenwasserstoffölen mit Hilfe von Schleudermaschinen abgeschieden,
die mit mechanischen Vorrichtungen zum kontinuierlichen Ausleiten der abgetrennten
Paraffine ausgerüstet sind. Wenn es auch auf diese Weise möglich ist, ein paraffinfreies
Öl zu erhalten, so ist in vielen Fällen das Verfahren zu unwirtschaftlich. Der Grund
ist darin zu finden, daß Schleudermaschinen mit mechanischen Vorrichtungen zum Ausleiten
der Paraffine nicht mit hoher Umdrehungszahl laufen können. Wollte man das Paraffin
vollständig mit solchen Schleudern ausscheiden, so müßte man entweder die Leistung
der Schleudermaschine außergewöhnlich tief herabsetzen, oder der Unterschied im
spezifischen Gewicht zwischen dem Paraffin und den Kohlenwasserstoffölen müßte durch
Zusetzen großer Mengen von Verdünnungsmitteln, z. B. Benzin, bedeutend erhöht werden.
Beide Verfahren sind aber außerordentlich umwirtschaftlich. Im ersteren Falle müßten
eine große Anzahl Schleudermaschinen aufgestellt werden; die Anschaffungskosten
werden hoch, und im Betrieb würden hohe Kosten entstehen. Im zweiten Falle brauchte
man wieder eine große Kühlanlage, um die großen Flüssigkeitsmengen abzukühlen, und
andererseits auch wieder Brennstoff, um das zugesetzte Benzin wieder abzudestillieren.
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Diese Nachteile sollen durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden.
Sie kennzeichnet sich dadurch, daß das Öl, welches das durch Kühlung ausgefällte
Paraffin enthält, zunächst in der mechanische Austragsvorrichtungen aufweisenden
und daher verhältnismäßig langsam laufenden Zentrifuge nur von dem leichter abtrennbaren
Paraffin befreit und dann zur Abscheidung des noch in ihm enthaltenen mehr oder
weniger amorphen Paraffins in einer zweiten schnell laufenden Zentrifuge behandelt
wird.
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Dieses Verfahren kann erfindungsgemäß dadurch ergänzt werden, daß
beispielsweise das bei der zweiten Schleuderung ausgeschiedene Paraffin nochmals
in die erste Schleuderstufe zurückgeführt wird, um zusammen mit noch nicht behandelten
Kohlenwasserstoffen in der ersten Stufe nochmals behandelt zu werden. Auch kann
beispielsweise an Stelle der vorerwähnten oder noch zuzüglich dieser vorerwähnten
.Ergänzung das bei
der zweiten Schleuderung abgeschiedene Paraffin
im Kreislauf nochmals durch diese Stufe geführt und somit einer mehrmaligen Behandlung
und scharfer Trennung unterworfen werden.
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Eine doppelte Zentrifugierung vorzunehmen, um die Paraffine aus dem
Öl zu entfernen, ist an sich bekannt. Bei den älteren Verfahren dieser Art werden
die Paraffine auch in zwei oder mehreren Gruppen verschiedener Eigenschaft erhalten.
Hierbei werden für die verschiedenen Operationen hauptsächlich Schleudermaschinen
gleicher Ausführung benutzt. Diese Operationen unterscheiden sich dadurch, daß das
zugeführte Schleudergut verschieden temperiert wird. Beim ersten Abkühlen wird die
Temperatur so tief getrieben, daß ein Teil der schwer gelösten Paraffine, also diejenigen,
die am leichtesten auskristallisieren. ausgefällt werden. Bei diesem darauffolgenden
Zentrifugieren werden diese abgetrennt, worauf das Öl auf eine niedrigere Temperatur
abgekühlt wird und eine weitere Menge von Paraffinen ausgefällt wird, die durch
eine weitere Zentrifugierung entfernt werden.
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Das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren unterscheidet sich von
diesem älteren dadurch, daß sämtliche abzutrennende Paraffine durch eine Kühlung
ausgefällt werden, worauf die Separierung in zwei Stufen vorgenommen wird. Die erste
Zentrifugierung erfolgt mit einer verhältnismäßig langsam laufenden, mit Transportvorrichtungen
versehenen Schleudermaschine, wobei die am leichtesten auszufällenden Paraffine
abgetrennt werden. Bei der zweiten Zentrifugierüng, bei der eine wirksamer arbeitende,
schneller laufende Schleudermaschine benutzt wird, werden die übrigen Paraffine
entfernt.
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Die Vorteile mit dem neuen Verfahren sind somit die folgenden: Das
umständliche und das Verfahren verteuernde Kühlen kann auf einmal ausgeführt werden,
wodurch nicht nur .eine kleinere Apparatur, sondern auch ein kleinerer Aufwand von
Kälte erforderlich ist. Durch die Verwendung einer Schleudermaschine reit mechanischen
Transportvorrichtungen für die erste Zentrifugierung ist es möglich, Öle zu entparaffinieren,
die Paraffine enthalten, welche beim Kühlen als gut ausgebildete Kristalle ausfallen.
Das ist mit dem ,älteren Verfahren nicht möglich, da die Erfahrung gelehrt hat,
daß die nach diesem Verfahren benutzten Separatoren von den in dem Schlammraum angesammeltenPäraffinkristallen
schnell verstopft werden.
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Zur Ausführung des neuen Verfahrens -werden für- .die zweite Behandlungsstufe
schnell laufende Schleudermaschinen verwendet, die mit Öffnungen versehen sind,
durch die das Paraffin, mit einer gewissen Menge Flüssigkeit gemischt, aasgeleitet
wird. Diese Öffnungen sind in der Trommel nahe am Trommelumfang angeordnet und zweckmäßig
mit austauschbaren Mundstücken versehen. Infolge dieser Anordnung der Auslaßöffnungen
wird ein großer Druckunterschied zwischen den inneren und den äußeren Mündungen
der Öffnungen erreicht und dadurch die Gefahr, daß sich die Öffnungen verstopfen,
sehr herabgemindert. Zweckmäßig ist es, in diesen Schleudermaschinen Kanäle vorzusehen,
die innerhalb der Trommel in der Nähe der Öffnungen enden, durch die das Paraffin
aasgeleitet wird, wobei die Kanäle mit den Ausläufen des Paraffins außerhalb der
Trommel in Verbindung stehen, derart, daß aus der Trommel aasgeleitetes Paraffin
wieder in die Trommel in der Nähe der Auslaßöffnungen eingeleitet werden kann.
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Eine zweckmäßige Anordnung ist in der Abbildung gezeigt.
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Die Mischung von Paraffinen und Kohlenwasserstoffölen wird im Behälter
i gekühlt und durch die Leitung a und das Ventil 3 in eine mit mechanischen Vorrichtungen
zum Entfernen der Paraffine versehene Schleudermaschine q. eingeleitet. Ein Teil
des Paraffins wird ausgeschieden und durch das Ausflußrohr 6 aasgeleitet. Die teilweise
von Paraffin befreite Flüssigkeit wird durch den Ausfluß 7 aasgeleitet und fließt
durch die Leitungen $ und 9 - zu den Schleudern =o, die zweckmäßig eine mit Tellern
versehene Trommel besitzen. In den Schleudermaschinen =o wird die Flüssigkeit so
vollständig wie möglich von Paraffin befreit. Zu diesem Zweck werden, wie schon
eben angegeben, Schleudermaschinen mit Öffnungen in der Trommelwand verwendet, durch
die Lias ausgeschiedene Paraffin zusammen mit einer gewissen Menge Flüssigkeit aasgeleitet
werden kann. Durch Veränderung der Größe der genannten Öffnungen ist es innerhalb
gewisser Grenzen möglich, die Konsistenz des Produktes zu verändern. Beim Schleudern
einer Flüssigkeit, die eine gegebene Menge Paraffin enthält, bekommt man durch Verkleinerung
der Öffnungen mehr Paraffin und weniger flüssige Kohlenwasserstoffe. Es ist aber
notwendig, ziemlich große Öffnungen zu verwenden, damit nicht die Mundstücke von
kleinen festen Partikelchen verstopft werden, die möglicherweise im Öl enthalten
sein können. Es ist ferner auch notwendig, die öffnüngen so groß zu machen, daß
eire kleine Erhöhung des Paraffingehaltes in der Flüssigkeit keine Verstopfung verursacht.
Es ist klar, daß, wenn die Öffnungen so klein sind, daß mehr Paraffir:e ausgeschieden
werden, als
durch die Öffnungen ausströmen kann, die Paraffine in
der Trommel angesammelt werden, zuerst zwischen der Trommelwand und den Tellern
und dann zwischen den Tellern, so daß die Leistung der Trommel bedeutend sinkt.
Andererseits wünscht man auch die Paraffine möglichst frei von Kohlenwasserstoffölen
zu erhalten. Durch das neue Verfahren wird es möglich, dieses Ziel zu erreichen,
ohne daB es dabei erforderlich ist, den Durchmesser der Mundstücke zu verkleinern.
Hier können zwei Möglichkeiten angewendet werden. Die Eine besteht darin, daß das
Paraffinprodukt in den Behälter i geleitet wird, um dort wieder mit nichtgeschleuderter
Flüssigkeit gemischt zu werden, weil sich die Paraffinkristalle während des Schleuderns
in den Schleudermaschinen io gewissermaßen anhäufen, so daß ein Teil des Paraffins
in einen leichter abtrennbaren Zustand übergeht und nun mit Hilfe der ersten, weniger
wirkungsvollen Schleuder 4 ausgeschieden werden kann. Es soll ferner bemerkt werden,
daß bei der zweiten Stufe der Behandlung ein Teil des Paraffins zwischen die Teller
gelangt, also in eine Zone, wo die Wirkung der Scheidung sehr gestört wird. Es hat
sich gezeigt, daß, wenn das beim zweiten Schleudern erhaltene Paraffin wieder im
Behälter i gemischt wird und in die erste Schleuder 4 zusammen mit nichtgeschleudertem
Öl eingeleitet wird, so viel Paraffin durch das erste Schleudern ausgeschieden wird,
daß während langer Zeit keine wesentliche Erhöhung des Paraffingehaltes in der aus
der Schleuder 4 ausströmenden Flüssigkeit festgestellt werden kann. Das Öl enthaltende
Paraffin fließt von den Schleudermaschinen io in die Leitung 12, wird von der Pumpe
13 angesaugt und durch die Leitung 14 dann in den Behälter i gedrückt, um mit dem
darin befindlichen gekühlten, Paraffin enthaltenden Öl gemischt zu werden. Während
dieses Arbeitsvorganges sind die Ventile 15 und 16 offen und die Ventile
5 und 17 geschlossen. Es erfolgt ein weiteres Anhäufen der Paraffinkristalle in
der Flüssigkeit, und die Flüssigkeit kann nun wiederum in der oben beschriebenen
Weise behandelt werden. Wie man sieht, strömt alles in dem System ausgeschiedene
Paraffin durch das Rohr 6 der Schleudermaschine 4 aus und alles paraffinfreie Öl
durch die Rohrstutzen 18 der Schleudermaschinen io und die Leitung i9.
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Es ist auch möglich, dadurch gute Ergebnisse zu erreichen, daß ein
Teil des in den Schleudermaschinenio ausgeschiedenenParaffins wieder im Kreislauf
denselben Schleudern io nochmals zugeleitet wird, zu welchem Zwecke man das Ventil
17 öffnet.
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Wie oben angegeben, muß der Durchmesser der Mundstücke i i eine gewisse
Größe haben, damit eine genügende Reserve für Veränderungen in dem Paraffingehalt
der Flüssigkeit vorhanden ist. Durch Kreislaufschleuderung einer gewissen Menge
des ausgeschiedenen Paraffins in den Schleudermaschinen io ist .es möglich, die
Trennung in solcher Weise zu regeln, daß ein paraffinhaltigeres Produkt gewonnen
werden kann ohne Gefahr, daß sich die Trommel dabei verstopft.
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Es ist auch möglich, den Gehalt an Öl in dem durch die Mundstücke
i i ausströmenden Paraffin dadurch herabzusetzen, daß eine geeignete Flüssigkeit
zweckmäßig in der Nähe der genannten Mundstücke in die Trommel eingeleitet wird.
Diese Flüssigkeit soll leichter als das Paraffin, aber schwerer als das Öl sein
und mit dem letzteren weder mischbar noch in demselben löslich sein oder es lösen
können. Solch eine Flüssigkeit ist z. B. ein Gemisch von Alkohol und Wasser, das
6o bis 65 °/o Alkohol enthält.
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Es ist auch zweckmäßig, schon ausgeschiedene Paraffine in die Trommel
einzuleiten, und zwar durch Kanäle, die sich bis zur Nähe der Mundstücke erstrecken.
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Im Vergleich mit früheren Verfahren bietet die Erfindung folgende
Vorteile: Es ist nicht notwendig, die Destillierung sorgfältig auszuführen, weil
diejenigen Paraffine, die eine Neigung zur Bildung großer Kristalle haben, in der
Schleudermaschine mit mechanischen Vorrichtungen für kontinuierliche Ausleitung
der Paraffine entfernt werden. Die Verbindung einer solchen Schleudermaschine mit
einer oder mehreren Schleudern hoher Leistung und für kontinuierliche Ausleitung
des amorphen Paraffins geeignet ermöglicht @es, derartiges leichteres Paraffin in
wirtschaftlicher Weise abzuscheiden, ohne daß es notwendig ist, der ursprünglichen
Flüssigkeit leichte Kohlenwasserstoffe zuzusetzen.