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Verfahren zur Raffination von Kohlenwasserstoffölen Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Kohlenwasserstoffölen, wie Mineralölen
und Teeren, mit Äthylenoxyd und bzw. oder Propylenoxyd. Wir haben gefunden, daß
sich bei Mischung der Öle mit den genannten Alkylenoxyden in einem bestimmten Temperaturbereich,
welcher bei Ölen verschiedener Herkunft und verschiedener Siedebereiche ein verschiedener
ist, zwei Schichten herausbilden, von denen die eine geringe Mengen,'die andere
den Hauptteil des Lösungsmittels enthält. Nach Trennung der Schichten voneinander
und Entfernung des Lösungsmittels erhält man zwei Fraktionen mit voneinander abweichenden
Eigenschaften, im wesentlichen darin bestehend, daß das aus der wenig Lösungsmittel
enthaltenden Schicht gewonnene Kohlenwasserstoffgemisch einen hinsichtlich seines
Wasserstoffgehaltes gesättigteren Charakter und ein geringeres spezifisches Gewicht
aufweist als die andere Fraktion, und daß es ferner fast frei ist von den in den
Rohölen enthaltenen Schwefel- und Sauerstoffverbindungen. Die genannten Kohlenwasserstoffoxyde
geben somit die Möglichkeit, Kohlenwasserstoffgemische in ihre mehr und weniger
gesättigten Anteile, d. h. in eine im wesentlichen paraffinische und eine im wesentlichen
aromatische und olefinische Fraktion zu zerlegen, wobei gleichzeitig der paraffinische
Anteil freivonweiterenVerunreinigungen, wie Schwefel-und Sauerstoffverbindungen,
erhalten wird. Praktisch kann das Verfahren deshalb sowohl zur Raffination von Schmierölen
und Leuchtölen angewendet werden als auch zur Extraktion der wegen ihrer Klopffestigkeit
wertvollen aromatischen Bestandteile aus Benzinen.
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Die zu erzielenden Ausbeuten an Raffinaten und Extrakten sind wie
bei den meisten Lösungsverfahren temperaturabhängig. Erhöhung der Temperatur erhöht
die Lösefähigkeit des Lösungsmittels und verbessert das Raffinat in qualitativer
Hinsicht, allerdings unter Verminderung seiner Ausbeute. Bei Überschreitung der
sogenannten kritischen Temperatur tritt völlige Lösung ein, d. h. die Raffinatschicht
verschwindet, während mit Erniedrigung der Extraktionstemperatur, der ihrerseits
Grenzen durch den Stockpunkt des zu behandelnden Öles gesetzt sind, sich größere
Mengen Raffinat aus der Lösung ausscheiden. Gegebenenfalls kann es erforderlich
sein, zur Erhöhung der Lösefähigkeit der Kohlenwasserstoffoxyde, d. h. zur Verbesserung
der Raffinatausbeute, eine Extraktionstemperatur anzuwenden, welche über dem Siedepunkt
des Propylen- bzw. Äthylenoxyds liegt, d. h: über zo,7 bzw. 35'.
In diesen
Fällen ist es erforderlich, einen gewissen Druck anzuwenden, um das Lösungsmittel
in flüssiger Phase zu halten. Eine
Erhöhung der Lösefähigkeit kann
man auch dadurch erreichen, daß man -in Gegenwart von Lösungsvermittlern
arbeitet, beispielsweise unter Zusatz von aromatischen' oder - hydroaromatischen
Kohlenwasserstoffen.. Andererseits kann es sich auch als notwendig erweisen, die
Lösefähigkeit der genannten. Kohlenwasserstoffoxyde herabzumindern. In diesen Fällen
setzt man die Lösefähigkeit einschränkende Mittel, wie Wasser, hinzu. Die Selektivität
der genannten Kohlenwasserstoffoxyde kann erhöht werden durch die gleichzeitige
Verwendung von niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen, wie Äthan und Propan.
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Die Ausführung unserer Erfindung kann sowohl diskontinuierlich als
auch kontinuierlich erfolgen. Bei letzterer Arbeitsweise wird die Extraktion in.
Turmmischern oder in einer Kombination von Mischern mit Absetzbehältern durchgeführt.
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Die geringe Lösefähigkeit des Propylen-und Äthylenoxyds für gesättigte
Kohlenwasserstoffe kann man zu Entparaffiniertmgszwecken ausnutzen. Da in, diesem
Falle das zu entparaffinierende 01 bei Zusatz des Lösungsmittels nicht in flüssige
Schichten zerfallen darf, ist bei Verwendung der genannten Kohlenwasserstoffoxyde
der Zusatz solcher Hilfslösemittel erforderlich, welche die Löslichkeit des flüssigen
Öles in den genannten Oxyden erhöhen. Solche Lösungsvermittler sind die oben bereits
genannten aromatischen oder hydroaromatischen Kohlenwasserstoffe. Während jedoch
bei Zerlegung der flüssigen Kohlenwasserstoffe der Zusatz der Lösungsvermittler
nur in geringem Maße erfolgen darf, nämlich nur in solchen Mengen, daß eine Mischungslücke
zwischen dem 01 und dem Lösungsmittel bestehen bleibt, sind bei Entparaffinierungsverfahren
relativ große Mengen zusätzlicher Lösemittel (Lösungsvermittler). erforderlich.
So ist beispielsweise bei der selektiven Extraktion ein Mischungsverhältnis von
8o °%o Äthylen-oder Propylenoxyd zu 2o 0(o Benzol o. dgl. günstig, während das umgekehrte
Verhältnis für die Entparaffinierung in Betracht kommt.
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Bei Behandlung paraffinhaltiger Öle läßt sich die selektive Extraktion
mit der Entparaffinierung in der Weise zusammenschalten, daß man zunächst das 01
bei höheren Temperaturen mittels der Kohlenwasserstoffoxyde in zwei Schichten zerlegt,
gegebenenfalls unter Zusatz eines Lösungsvermittlers, und nach Trennung der Schichten
voneinander die die gesättigten Kohlenwasserstoffe enthaltende Fraktion unmittelbar,
d. h. ohne Abtrennung des darin enthaltenen Lösungsmittels, weiter verdünnt und
abkühlt, so daß das feste Paraffin 'abgeschieden wird. Dieses kann auf dem üblichen
`'fege durch Absetzenlassen, Filtern oder Zentrifugieren abgetrennt und gegebenenfalls
mit einem Lösungsmittelgemisch, wie es zur Entparaffinierung gedient hat, nachgewaschen.
werden. Man kann aber auch umgekehrt die paraffinhaltigen Öle zunächst entparaffinieren,
aus dem gewonnenen. Filtrat den größten. Teil des darin enthaltenen Lösungsmittelgemisches
ausdampfen und dieses Produkt dann, wie beschrieben, der Extraktionsbehandlung unterwerfen.
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Beispiel Ein entparaffiniertes Schmieröldestillat aus Midcontinentöl
wurde dreimal bei o ° mit zoo Volumprozent Äthylenoxyd extrahiert. Aus der hierbei
anfallenden Raffinatlösung wurde das Lösungsmittel durch Destillation entfernt.
Das gewonnene Gemisch der sogenannten Raffinatkohlenwasserstoffe wies die in der
nachstehenden Tabelle angegebenen Eigenschaften auf. In diese sind außerdem die
Eigenschaften des unbehandelten Destillats eingetragen sowie die Ausbeute und das
spezifische Gewicht des Extraktes, welcher nach Entfernung des Lösungsmittels aus
den vereinigten Extraktlösungen gewonnen wurde.
| Roh- Raffinat Extrakt |
| Ausbeute, Destillat |
| Volumprozent .... - 6o 40 |
| Spezifisches Gewicht o,gz5g o,888 0,9561 |
| Viscosität bei 38° .. 37,8°E. 22,5°E. - |
| Viscosität bei 9g° .. 2,7°E. 2,15°E. - |
| Viscositätsindex .... 73,7 94 - |
Es wurde versucht, das gleiche 01 mit Methyläthylketon zu extrahieren. Es trat,
jedoch bei einem Mischungsverhältnis von z : z bis zu einer Temperatur von -15'
keine Schichtenbildung ein.