DE656197C

DE656197C - Verfahren zur Druckwaermebehandlung von Kohlenwasserstoffoelen

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Publication number: DE656197C
Application number: DE1930656197D
Authority: DE
Original assignee: GEORG ZOTOS DIPL ING DR
Current assignee: GEORG ZOTOS DIPL ING DR
Priority date: 1930-03-04
Filing date: 1930-03-04
Publication date: 1938-01-31

Description

Verfahren zur Druckwärmebehandlung von Kohlenwasserstoffölen Es sind bereits Verfahren zur Druckwärmebehandlung von Kohlenwasserstoffölen bekannt, bei welchen überhitzter Wasserdampf zur Anwendung kommt. Die meisten dieser Verfahren verwenden den Dampf zur Beheizung, wobei der Dampf vermittels z. B. Heizmäntel durch Heizwände hindurch auf das Öl einwirkt. Auch Verfahren, bei denen unmittelbare Einwirkung des Wasserdampfes durch Mischung mit dem Öl in Frage kommt, weisen eine schlechte Ausnutzung der Vorteile der Anwendung dieser Beheizungsart auf, da. diese Verfahren den gemeinschaftlichen Nachteil einer fehlenden Wärmewirtschaftlichkeit aufweisen.
Das Wesen des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß man überhitzten, hochgespannten Wasserdampf derart verwendet, daß sein Wärmeinhalt bei höhexien Temperaturen, insbesondere zwischen Zoo und 6oo° C, so weit durch direkten Wärmeaustausch mit dem zu behandelnden Öl ausgenutzt wird., daß mindestens eine teilweise Verflüssigung des Wasserdampfes eintritt. Hierzu kommt Hochdruckdampf in Frage, wobei der Druck gegebenenfalls -bis zum kritischen Druck betragen kann. Nach Entmischung aus dem Öl wird das heiße Wasser abgeführt.
Man erzeugt Dampf von z. B. 2ooat und überhitzt denselben z. B. bis 5oo°. Den Dampf führt man nun zum Druckwärmebehandlungsprozeß, in dem er durch Mischung mit dem Öl seine Wärme abgibt. Die Wärmeabgabe kann bis zurr Sättigungstemperatur, welche im vorlieg,enden Fall etwa 364° beträgt, erfolgen, und @es gelingt bei dieser verhältnismäßig sehr hohen Temperatur, den größten Teil oder sogar die ganze Verdampfungswärme ohne Temperaturgefälle auszunutzen. Das entstehende Kondensat kann man sehr leiht für sich abführen. Das noch heiße Korndiensat kann nun entweder mit frischem Wasser in Wärmeaustausch gebracht werden oder selbst weiter im Kreislauf unter Zuführung einer entsprechenden Wärmemenge wieder in üb,exhitzten Dampf übergeführt werden. In beiden Fällen wird fast die gesamte zugeführte Wärmemenge ausgenutzt.
Die Verflüssigung des Wasserdampfes: im Prozeß selbst kann man ferner auch in anderer Weise unterstützen, z. B. dadurch, daß man ihn im Wärmeaustausch mit einem Teil der an der Druckwä.rmebehandlung teilnehmenden Stoffe .bringt.
Als Ausführungsbeispiel für das neue Verfahren soll die Druckwärm,espaltung von Schwerölen näher beschrieben werden.
In einem Druckautoklaven z wird der in dem Kessel 2 erzeugte, stark überhitzte Wasserdampf von 2ooat zur Spaltung von Schwerölen in direkten Wärmeaustausch mit diesengebracht. Dieser Dampf gelangt nach Abgabe seiner durch die Überhitzung erhaltenen Wärme- in einen zweiten kolonnenartigen Druckbehälter 3, in denn das Öl vor der Behandlung im Druckautoklaven durch die Kondensationswärme des Dampfes vorgewärmt wird, wobei sich das Wasser am unteren Teil des Druckbehälters 3, etwa bei q., ansammelt. Das in dieser Weisse vorgewärmte öl schichtet sich etwa bei 5 oberhalb dies Wasserspiegels und kann von dort in den* Druckautoklaven übergeführt werden. Das Wasser kann vermittels eines Zwischenspeichers 6 entweder direkt im geschlossenen Kreislauf dem Kessel a zwecks wiederholter Verdampfung zugeführt werden oder mit frisichem-Wasser in einem Wärmeaustauscher7 abgekühlt und abgeleitet werden. Das in dieser Weise vorgewärmte frische Wasser gelangt alsdann zur Vorrichtung 2 zwecks f7berführung in hoch überhitzten Wasserdampf. 8 .stellt eine Druckpumpe, 9 dien Frischwasserbehälter dar.
Wenn wasserlösliche Verbindungen in das Wasser bei q. übergehen, so kann man diese durch eine Vorbehandlung vor der Wiedererhitzumg des Wassers entfernten, etwa durch Auslaugen mit geeigneten Extraktionsmitteln, durch Fraktionierung, Neutralisierung !durch geeignete Zusätze usw. Diese Behandlung kann aber auch so geschehen, daß man das Wasser nach dem Wärmeaustausch in 7 und vor der endgültigen Entfernung behandelt. Auch kann man mit zwei verschiedenen Druckstuf-en arbeiten., z. B. kann man 'den Druck durch Drosselung in dem Druckbehälter 3 niedriger halten als in dem Druckautoklaveni, ferner kann man einen Teil dies kalten Wassers zur Dephlegmation .der öldämpfe im Druckbehälter 3 bei. io heranziehen. Man braucht auch nicht die Vorgänge im Druckautoklaven i bzw. im Druckbehälter 3 in der beschriebenen Weise hintereinanderzuschalten, vielmehr kann man .die Verflüssigung des Dampfes unter Druck durch Wärmeaustausch außerhalb des. Prozessres erzielten und dile in dieser Weise wiedergewonnene Wärmte dann nutzbar machen.
Man kann das vorliegende Verfahren bei der Durchführung von sämtlichen Druckwärmebehandlungen anwenden, bei denen höhere Drucke bei Temperaturen zwischwn '25o und 6oo°C günstig wirken. In der Weise kann man beispielsweise auch angtepastete Kohle zwecks Verflüssigung gemreinächaftlich mit Wasserstoffträgern behandeln, Kohlenwasserstofft und Teeröle veredeln, ferner verschiedene Hydratisierungsverfahren durchführen, wobei der Dampf nicht nur als Heizmittel, sondern: im bekannter Weise auch als Reaktionsmittel in geringem Maße gleichzeitig verwendet wird. In. :diesem Fallee müßte man natürlich stets etwas mehr Dampf erzeugen und zuführen, als .dein abgeführten Kondensat entsprechen würde. Die Anwendung des hoch überhitzten Wasserdampfes nach vorliegendem ,r, rfabren als Wärmeträger schließt nicht die IAchzeitige Verwendung von verschiedenen Gern oder anderen Dämpfen, die hauptsächlich ' chemisch wirken sollen, aus. In diesem-Falle kann man Gase oder Dämpfe, z. B. Luft, Sauerstoff, Verbrennungsgase, Wasserstoff, schweflige Säure usw., gemeinschaftlich mit den überhitzten Wasserdampf verwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Druickwärmebehandlung vom Kohl:enwassers.tofföl:en und aus ihnen hergestellten halbflüssigen Pasten, bei welchem überhitzter und unter Hochdruck stehender Wasserdampf zur Anwendung kommt, dadurch gekennzeichnet, .daß der Wärmeinhalt des unter Hochdruck stehenden Wasserdampfes bei höheren Tempexaturien, insbesondere zwischen 250 und 6oo°C, so weist durch direkte Einwirkung auf das Öl ausgenutzt wird, daß mindestens eine teilweise Verflüssigung des Dampfes eintritt:
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das noch unten- Druck stehende, durch Verflüssigung des Dampfes entstandene Wasser, gegebenenfalls nach an sich bekannter Entfernung von denjenigen Stoffen, die sich wähnend der Druckwärmebehandlumg in dem Wasser gelöst haben, wieder dem überhitzer zugeführt und so. im Kreislauf benutzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennz:ekhrnet, daß das durch die Kondensatien des Dampfes anfallende heiße Kondensat zur Vorwärmung von frischem Wasser ausgenutzt wird. q..
Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man zusammen mit dem überhitzten und unter Hochdruck stehenden Wasserdampf noch andere Gase oder Dämpfe verwendet.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Druckautoklaven, deren Arbeitsräume einerseits mit den Dampferzeugungsanlagen, andererseits mit Druckbehältern in Vierbindung stehen, worin. das zu behandelnde öl gegebenenfalls vermittels von Verteilungsvorrichtungen, z. B. Füllkörpern, dem Wasserdampf zu- oder entgegenfließt.