-
Destillationsverfahren Es ist. bereits bekannt, daß man Flüssigkeiten,
wie Mineralöle, Teere u. dgl., vorteilhaft in der Weise destillieren kann, daß man
das zu destillierende Material, zweckmäßig nach Vorwärmung in Wärmeaustauschern,
unter Durchleiten durch ein von außen beheiztes Rohrsvstem erhitzt und in eine Kolonne
einspritzt, in die unten überhitzter Wasserdampf eingeleitet wird.
-
Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß durch Anwendung von Dampf
eine außerordentliche Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit in der Kolonne eintritt.
Um eine scharfe Fraktionierung zu erzielen, ist eine sehr hohe Kolonne notwendig;
außerdem muß die gesamte Verdampfungswärme im Schlangenvorwärmer aufgebracht werden,
da die Wärmezufuhr durch den überhitzten Dampf außerordentlich gering ist. Infolgedessen
sind Temperaturen erforderlich, die für empfindliche Produkte nicht vorteilhaft
sind.
-
Ferner ist hekannt, Flüssigkeiten dadurch zu verdampfen, daß man
sie nur wenig vorgewärmt in dünner Schicht über von innen beheizte Rohre rieseln
läßt. Derartige Apparate mögen sich sehr gut zum einfachen Verdampfen und zur Konzentrierung
von Flüssigkeiten eignen, jedoch sind sie weniger brauchbar in Fällen, in denen
eine scharfe Fraktionierung in Frage kommt, da die in dem Vorwärmer erzeugte Dampfmenge
zu gering ist und diese Dämpfe nicht in hinreichende Wechselwirkung mit den Dämpfen
kommen, die bei der Berieselung gebildet werden.
-
Es wurde nun gefunden, daß sich eine kontinuierliche Destillation
von leichte Kohlenwasserstoffe enthaltenden Flüssigkeiten, wie Mineralölen, Druckhydrierungsprodukten
u. dgl., ohne {die oben geschilderten Nachteile durchführen läßt, wenn man die in
bekannter Weise in einem Röhrenerhitzer bis oder annähernd bis zum Endsiedepunkt
des zu gewinnenden Destillates unter Druck erhitzten Öle in entspanntem Zustande
iiber von innen beheizte horizontale Rohre in dünner Schicht rieseln läßt.
-
Eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist
an Hand beiliegender Zeichnung näher beschrieben.
-
Die Apparatur besteht im wesentlichen aus einer gasbeheizten Verdampferblase
I, über deren von innen beheizte Rohre der Rücklauf
aus der Kolonne
rieselt; aus einer Destillierkolonne 2; aus einem Wärmeaustauscher 3 ; Kühler 4
und Schlangenrohrsystem 5.
-
Das Rohprodukt tritt zunächst in den Wärmeaustauscher 3 ein, wo es
durch die bei der Kondensation des Destillates frei werdende Wärme vorgewärmt wird.
Weitere ErP wärmung erfolgt in dem Dephlegmator der Kolonne 2 und dann in dem mit
Abgasen der Verdampferfeuerung geheizten Schlangenrohrsystem 5, das zweckmäßig als
Rippenrohrvorwärmer ausgebildet ist. Von dort geht das Produkt in die Verdampferblase
1. Der Rückstand verläßt bei a den Verdampfer. Die im Verdampfer erzeugten Dämpfe
treten bei b in die Kolonne ein. Aus der Kolonne tritt das Destillat in den Wärmeaustauscher
3 und von dort in den mit Wasser beschickten Kühler 4.
-
Die Führung der Rauchgase der Feuerungskammer bzw. des Feuerungsraumes
des Verdampfers ist durch Pfeile angedeutet. Zwecks gleichmäßiger Erhitzung empfiehlt
es sich, die Heizgase durch ein inneres Führungsrohr 6, dann im Gegenstrom durch
den Ringkanal 7 zu führen, der durch das Führungsrohr 6 und Rieselrohr S gebildet
wird. Die Rieselrohre werden zweckmäßig zur Vergrößerung der wärmeabgebenden Heizflächen
sowie zur Vermeidung örtlicher Überhitzung mit einem gut wärmeleitenden Material,
z. B.
-
Aluminium, umgeben. Je nach Zusammensetzung und Beschaffenheit des
Destilliergutes kann die Haupterwärmung in das Schlangenrohrsystem oder in die Verdampferblase
gelegt werden. Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit kann ein Teil der Rauchgase in
bekannter Weise umgepumpt werden. Man kann das vorerhitzte Produkt, bevor es in
die Verdampferblase I gelangt, noch in der Kolonne 2 oder in einer anderen Kolonne
von leichtersiedenden Anteilen befreien.
-
Das Verfahren besitzt den Vorteil einer außerordentlich schonenden
Destillation. Es ist nicht erforderlich, im Schlangenvorwärmer die zu verdampfende
Flüssigkeit über ihre Siedetemperatur hinaus zu erhitzen. Außerdem wird im Schlangenvorwärmer
das Produkt nur kurze Zeit erwärmt. Die Erhitzungsdauer in der Verdampferblase ist
noch erheblich kürzer. Durch Aluminiumumkleidung der Rohre im Verdampfer kann leicht
eine vollkommen gleichmäßige Erwärmung des Rückstandes gewährleistet werden. Das
Verfahren gestaltet sich dadurch außerordentlich wirtschaftlich, daß der größte
Teil des Wärmebedarfs in dem billig arbeitenden Röhrenvorwärmer und nur ein geringerer
Teil in der Verdampferblase aufgebracht wird. Hierdurch ist es möglich, die kostspieligen
Heizflächen der Blase klein zu halten. Da ferner der Wasserdampf durch heiße Öl
dämpfe ersetzt wird, ist die Strömungsgeschwindigkeit in der Kolonne gering, so
daß diese trotz kleiner Ausmaße eine scharfe Fraktionierung bewirkt. Diese Wirkung
wird noch durch die Verdampferblase unterstützt, durch die infolge Vergrößerung
der Flüssigkeitsoberfläche durch das Rohrsystem nochmals eine gute Ausdampfung des
Rückstandes erreicht wird.
-
Durch die beschriebene Aufheizung in zwei Stufen wird weiterhin eine
sehr gleichmäßige und betriebssichere Arbeitsweise bzw. Verdampfung und Fraktionierung
auch bei wechselnder Zusammensetzung des zu destillierenden Öles erreicht.
-
Beispiel In die oben beschriebene Anlage wird ein raffiniertes Rohbenzin
eingeführt, das durch Destillation von den über I90° siedenden Anteilen befreit
werden soll. Es zeigt folgenden Siedeverlauf: Spez. Gewicht Siedebeginn: 46° bei
15° : 0,760 Siedeverlauf: bis 750 6 0/o 100°......20% 125°......42% 150°......63%
I75° 8I0/o 1900 89 0/o 200°......93% 2250 95°lo 236°......97% Rückstand................
2% Verlust I°/oe Es tritt unter 2 at Druck durch den Kondensatvorwärmer auf I00°,
durch den Dephlegmatorvorwärmer auf II0° und durch das Schlangenrohrsystem auf I700
erwärmt in entspanntem Zustand in die Verdampferblase ein. Die Heizgase treten mit
6000 in die Verdampferblase ein und verlassen das Schlangenrohrsystem mit I800.
Als Destillat werden 91 01o mit folgendem Siedeverlauf erhalten: Siedebeginn: 420
Spez. Gewicht bei 150:0,750 Siedeverlauf: bis 50°...... 2% 75°......10% 100°......30%
125°......54% 150°......75% 1750 zu zu zu zu zu 880/o 190°......96% Rückstand.....................
1% Verlust....................... 3% Das Destillat erfüllt die Anforderungen, die
an ein Autobenzin gestellt werden.
-
Die anfallende Rückstandsmenge beträgt 9%. Der Siedeverlauf des Rückstandes
ist flgender: Spez. Gewicht Siedebeginn: 186° bei 15°:0,86@ Siedeverlauf: bis 200°......
2% 225°......40% 250°......70% 275°......86% 290°......95% Rückstand..................
4% Verlust.................... 1%.