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Verfahren zum Entparaffinieren von Kohlenwasserstoffölen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum Entparaffinieren von Kohlenwasserstoffölen, bei dem das
Öl in bekannter Weise mit einem schweren Lösungsmittel, wie einem Gemisch aus chlorierten
Kohlenwasserstoffen mit Benzol, in solcher Menge verdünnt wird, daß die gebildete
Lösung schwerer als das auszuscheidende Paraffin ist, und die Abtrennung des Paraffins
in einer Schleudertrommel vorgenommen wird. Die Erfindung soll die Abscheidung des
Paraffins unter völliger Vermeidung von Ölverlusten, vorzugsweisse in einem einzigen
Arbeitsgang, aus Rohölen oder Erdölfraktionen, die wesentliche Anteile an kristallinem
und amorphem Paraffin enthalten, ermöglichen. Erfindungsgemäß wird die Abscheidung
des Paraffins in einer Schleudertrommel mit durchlochter Wandung in der Weise vorgenommen,
daß unter Aufrechterhaltung einer Flüssigkeitsschicht an der durchlochten Wandung
das Paraffin zunächst nahe der Achse der Schleudertrommel abgeschieden wird, dann
die Flüssigkeitsschicht an der durchlochten Trommelwandung durch weiteres.Ausschleudern
bei Unterbrechung der Zufuhr an Ollösung-Paraffin-Gemisch aus der Schleudertrommel
entfernt und schließlich das hierbei an die Trommelwandung gedrückte Paraffin von
hier, gegebenenfalls nach einer Auswaschung, ausgetragen wird. Bei den bekannten
Verfahren wird das Paraffin gewöhnlich aus dem öl durch Filterpressen oder kontinuierlich
arbeitende Schleudervorrichtungen, wie z. B. nach dem in der amerikanischen Patentschrift
1351265 beschriebenen Verfahren, entfernt. Hierbei macht die kristalline Natur des
aus den leichteren und schwereren Spaltdestillaten ausgefällten Paraffins die kontinuierliche
Austragung des Paraffins aus den Schleudervorrichtungen schwierig, und die amorphe
Natur des größeren Teiles des aus anderen schwereren Fraktionen ausgeschiedenen
Paraffins schließt eine Abtrennung durch Filtration aus. Den bisherigen Verfahren
haftete daher die Unbequemlichkeit an, durch sorgfältige Fraktionierung eine Fraktion
herstellen zu müssen, welche mittels Filterpressen entparaffiniert werden -konnte,
und eine schwerere Fraktion, welche durch Abschleudern entparaffiniert werden mußte.
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Für die Erzielung hoher Ausbeuten an Schmieröl ist es wichtig, daß
das zum Verdünnen benutzte Lösungsmittel eine hohe Lösewirkung auf sämtliche Ölbestandteile
des Rohöles ausübt, so daß das gesamte öl bei der Entparaffinierungstemperatur in
Lösung gehalten wird. Diese Eigenschaft erfüllen besonders Gemische aus chlorierten
Kohlenwasserstoffen mit Benzin oder Benzolkohlen-
| Wasserstoffen, wobei außerdem das Paraffin |
| in Form eines leicht filtrier- und auswasch- |
| baren porösen Kuchens abgeschieden wird; |
| Gegenüber dem bekannten Verfahren de=eir@=~ |
| fachen Filtration des abgeschiedenen Par,a;.` |
| bietet die erfindungsgemäße Abscheidewds-#;- |
den Vorteil, daß das Paraffin zunächst ohne Berührung mit der durchlochten Trommelwandung
gehalten und so von der Hauptmenge des Öls bereits vor der eigentlichen Filtration
abgetrennt wird. Hierdurch wird eine Verstopfung der Filterfläche vermieden sowie
der Kosten-, Zeit- und Kraftaufwand verringert. Gegenüber dem einfachen Abschleudern
des Paraffins in Vollmantelschleudern wird eine praktisch völlige Abtrennung des
Öles erreicht, mithin ein Olverlust vermieden.
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In der nachstehenden Beschreibung und der Zeichnung, die einen zentralen
Längsschnitt durch eine Schleudervorrichtung darstellt, die zur Durchführung des
Verfahrens gemäß der Erfindung geeignet ist, wird das vorliegende Verfahren näher
erläutert.
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In der Zeichnung bezeichnet io eine durchlochte Schleudertrommel,
die drehbar auf einer Welle i i gelagert ist, die in Lagern 12 umläuft und mit einer
Riemenscheibe 13 oder einer ähnlichen Antriebsvorrichtung versehen ist. Innerhalb
der Trommel io und gleichachsig mit ihr ist eine durchlochte oder sonstwie durchlässige
Trennwand oder ein Sieb 14 angeordnet, die das ausgeschiedene Paraffin zurückhält,
während die Ollösung hindurchströmt. Diese durchlochte Trenn- oder Siebwand ist
in gewissem Abstand von der Innenwandung der Trommel io angeordnet und wird in dieser
Lage durch einen Abstandshalter i 5 gehalten, der beispielsweise aus einem grob
gewebten Drahtnetz oder Gitter besteht und den freien Durchtritt der Flüssigkeit
zwischen Sieb 14 und Innenumfang der Schleudertrommel io gestattet. Innerhalb der
Trommel io und in einem Abstand von ihrem äußeren Rand befindet sich eine Scheibe
16, die sich radial nach innen von der Trennwand 14 aus erstreckt und mit dem sich
ebenfalls nach innen erstreckenden Außenende der Trommel ein Flüssigkeitsabteil
18 bildet.
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Die Nabe 2o der Trommel ist von einer Scheibe 22 umgeben, durch die
ein Eintrittskanal 24 für die in die Trommel zu leitende Öllösung gebildet wird.
Die sich konisch und radial erstreckenden Teile 2i und 22 dieser Scheibe sind mit
Flügeln 25 versehen, welche zur Beschleunigung der in die Trommel durch die Zuführungsdüse
23 und Kanal 24 eingeführten Öllösung dienen, damit diese im wesentlichen die Geschwindigkeit
der Trommel während ihres Durchtritts durch den Kanal 24 in die eigentliche Schleudertrommel
annimmt. Der Zuführungskanal 24 mündet in die Haupttrennabteilung 26 der Trommel.
Eine einstellbare Schäldüse 28 ist in das Flüssigkeitsabteil i8 der Trommel eingeführt
iznd dient dazu, die Flüssigkeit, die durch die :Filterfläche und über die Trennwand
16 in das Abteil 18 strömt, zu entfernen. Durch eine Einstellung der Lage der Schäldüse
kann die Höhe des Flüssigkeitsstandes in den Abteilungen 26 und 18 geregelt werden.
Die Schleudertrommel ist von einem Gehäuse 29 umgeben, das die Lager 12 trägt. Zur
Austragung der abgeschleuderten festen Bestandteile dienen die üblichen Kratzer
und Austragvorrichtungen, wobei diese mit 31 und die Austragrutsche mit 32 bezeichnet
sind.
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Bei der Verwendung einer Schleudervorrichtung der beschriebenen Art
zum Entparaffinieren eines Kohlenwasserstofföles wird dieses zunächst in einem Chlorkohlenwasserstoff
mit einer höheren Dichte als der irgendeines der Bestandteile des zu entparaffinierenden
Öles aufgelöst. Die besten Ergebnisse werden mit Äthylendichlorid erzielt, wenn
auch andere chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylendichlorid, Propy lendichlorid,
Dichloräthylen oder Trichloräthylen, an seiner Stelle verwendet werden können. Bei
alleiniger Verwendung von Äthylenchlorid wird bei Abkühlung zur Abscheidung des
Paraffins aus dem 01 auch eine gewisse Menge flüssiger Paraffinkohlenwasserstoffe
vom Paraffin eingeschlossen und bei Abtrennung des Paraffins mit abgetrennt. Da
diese Erscheinung mit einem Verlust von wertvollem Paraffinöl verknüpft ist und
zusätzliche Kosten, um dieses Öl wiederzugewinnen, verursacht, ist sie, wenn möglich,
zu vermeiden. Sie wird weitgehend vermieden werden, wenn man dem Chlorkohlenwasserstoff
eine wesentliche Menge eines Lösungsmittels für die paraffinischen Bestandteile
des Öls, beispielsweise 25 ojo oder mehr Benzin oder Benzol, zufügt. Derartige Lösungsmittelgemische
sind für die Entparaffinierung von Mineralölen an sich bekannt und werden als solche
nicht beansprucht.
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Da das Verfahren gemäß der Erfindung eine Abtrennung des Öls vom ausgeschiedenen
Paraffin in der Weise vorsieht, daß das Öl durch eine durchlässige Oberfläche hindurchströmt,
von welcher das Paraffin zurückgehalten wird, ist es erwünscht, daß das Lösungsmittel
von solcher Natur ist, daß ein wesentlicher Teil des ausgeschiedenen Paraffins von
hinreichend kristalliner Beschaffenheit ist, um das Verschmieren und Verstopfen
der durchlässigen Fläche zu vermeiden. Die Verwendung von Benzolhomologen in Verbindung
mit Chlorkohlenwasserstoffen bewirkt die Ausscheidung eines wesentlichen
Teiles
des Paraffins in kristalliner Form, so daß während der Abtrennung des größeren Teiles
des Öls durch Abschleudern ein zusammenhängender und gut auswaschbarer Kuchen gebildet
wird, aus dem das restliche Öl nach Beendigung des Abschleuderns durch Abfiltrieren
oder Abpressen entfernt werden kann.
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Das zu entparaffinierende Öl wird zunächst mit der zwei- bis vierfachen
Menge des obengenannten Lösungsmittelgemisches bei etwa 37° verdünnt, zwecks Ausscheidung
des Paraffins auf etwa -28° C abgekühlt und der Schleudertrommel io durch die Zulaufdüse23
und Kanal 2q. zugeführt. Die Schäldüse 28 ist während dieser Verfahrensstufe in
die Lage A eingestellt. Die Flüssigkeit sammelt sich in der Trommel, bis sie sich
in den Abteilungen 26 und 18 bis zu der von der Abschäldüse 18 eingenommenen Lage
anstaut und ihre Abführung beginnt. Da die Flüssigkeit unterhalb der Trennwand 16
aus dem Abteil 26 in das Abteil 18 strömt, stellt sich die Flüssigkeit in beiden
Abteilungen auf gleiche Höhe ein.
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Das abgeschiedene Paraffin weist eine geringere Dichte als die Öllösung
auf und wird in Richtung auf die Achse der Schleudervorrichtung durch die im Abteil26
befindliche Olmasse bewegt unter Bildung eines zusammenhängenden porösen Kuchens
auf der Innenfläche der rotierenden Ölschicht. Durch die Einstellung der Schäldüse
in die Lage A ist die Flüssigkeitsschicht in den Abteilungen 26 und 18 von nennenswerter
Tiefe während dieser Verfahrensstufe, und die Paraffinschicht wird daher außer Berührung
mit der durchlässigen Fläche 14 gehalten und hat mithin keine Gelegenheit, diese
Fläche zu verstopfen. Nachdem sich eine hinreichende Paraffinmenge auf der Innenfläche
der rotierenden Olschicht angesammelt hat, wird die Olzuführung unterbrochen und
die Schäldüse 28 nach auswärts in die bei B angedeutete Lage gebracht. Hierdurch
wird das noch in den Abteilen 2.6 und 18 befindliche Öl abgeführt, wobei sich der
Paraffinkuchen nach außen gegen die Filterfläche 14 zu bewegt.
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Der Paraffinkuchen legt sich gegen diese Fläche an und wird dann durch
Aufsprühen von zusätzlichem Lösungsmittelgemisch ausgewaschen. Dieses Gemisch kann
von gleicher Art wie das ursprünglich zur Verdünnung des Rohöls dienende Gemisch
sein, durchdringt den Paraffinkuchen und beseitigt aus diesem die restlichen paraffinischen
Ölbestandteile. Nach Beendigung des Auswaschens wird der Paraffinkuchen durch den
Kratzer 31 in üblicher Weise ausgetragen, worauf die Vorrichtung für einen erneuten
Verfahrenskreislauf bereit ist. Aus obiger Beschreibung ist ersichtlich, daß durch
das Verfahren gemäß der Erfindung die wirksame Beseitigung von Paraffin aus einem
Öl-Paraffin-Gemisch möglich ist, das kristallines und amorphes Paraffin enthält.
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Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf eine besondere Vorrichtung
beschrieben wurde, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in anderen Vorrichtungen
durchgeführt werden. Das Öl kann beispielsweise vom Paraffin durch eine Kombination
von Aufschwimmen und Filtrieren in einer Schleudertrommel von einfacherer Ausbildung
erfolgen, die nur eine einzige Schleuderabteilung besitzt, durch die das Öl vermittels
am Umfang angeordneter Filterflächen direkt von der Trommel abgeschleudert wird,
vorausgesetzt, daß die Zuflußgeschwindigkeit des Öls zu der Trommel hinreichend
groß gehalten wird, um innerhalb der Trommel eine hinreichend starke Ölschicht aufrechtzuerhalten
und so eine Anhäufung des Paraffins auf der Filterfläche während der primären Abtrennung
durch Aufschwimmen zu vermeiden. Falls eine einfachere Schleudertrommel dieser Art
verwendet wird, wird die Zuflußgeschwindigkeit des Öls verringert oder unterbrochen,
nachdem die Bildung eines ausreichenden Paraffinkuchens stattgefunden hat. Eine
Verringerung oder Unterbrechung der Zufuhr bewirkt die Bewegung des Paraffinkuchens
gegen die Trommelfläche und die Beseitigung des Restöles vom Paraffin durch Filtration
in ähnlicher Weise, wie es oben beschrieben worden ist.
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Es ist auch möglich, das zu entparaffinierende Öl zu Beginn mit einem
Lösungsmittelgemisch zu verdünnen, das eine höhere Dichte als das 01 auf-,veist,
die Primärabscheidung des Hauptteiles des Paraffins vom 01 in der oben beschriebenen
Weise vorzunehmen und dann weiteres Lösungsmittelgemisch in das Abteil
26 einzuführen, ohne Änderung der Lage der Schäldüse 28 bis nach Beendigung
des Auswaschens. Hierbei durchdringt die zur Beseitigung der Verunreinigungen aus
dem Paraffin verwendete Lösung den Paraffinkuchen zufolge der Tatsache, daß die
Lösung eine höhere Dichte als das Paraffin aufweist, und diese Waschlösung wird
durch die Schäldüse 28 aus Zone A des Hilfsabteils 18 wieder ausgetragen. Zur Beendigung
des Auswaschens wird die Schäldüse 28 aus Stellung A in die Stellung
B gebracht, um das restliche Lösungsmittel zu entfernen und ein Absitzen
des porösen Paraffinkuchens gegen die Trennwand 14 zu bewirken, von der das Paraffin
dann, wie oben beschrieben, entfernt wird.
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Die Erfindung umfaßt auch alle Ausbildungsformen, bei welchen eine
primäre Trennung
des Paraffins vom 01 durch das beanspruchte
Aufschwimmverfahren in einer Schleudertrommel und eine Reinigung des Paraffins durch
Waschen in der nämlichen Trommel, indem eine Waschflüssigkeit durch das vom Hauptteil
des Öls zufolge des Absitzverfahrens abgetrennte Paraffin hindurchtritt, erzielt
wird.