DE684966C - Process for the recovery of solvents from raw paraffin - Google Patents
Process for the recovery of solvents from raw paraffinInfo
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Description
Verfahren zur Wiedergewinnung von Lösungsmitteln aus Rohparaffin Die Erfindung bezieht sich auf das Entparaffinieren von Mineralöl mittels eines Lösungsmittels und insbesondere auf die Rückgewinnung von Lösungsmitteln aus dem abgeschiedenen Rohparaffin (slack wax) bei einem solchen mit Hilfe eines Lösungsmittels durchzuführenden Entwachsungsverfahren.Process for the recovery of solvents from slack wax Die The invention relates to the dewaxing of mineral oil by means of a solvent and in particular to the recovery of solvents from the deposited Raw paraffin (slack wax) to be carried out in such a case with the help of a solvent Dewaxing process.
Bei dem üblicherweise durchgeführten Entparaffinieren von Mineralölen mittels eines Lösungsmittels wird das zu entparaffinierende Öl mit einem Lösungsmittel gemischt, die Öllösungsmittelmischung zwecks Ausfällung des Paraffins abgekühlt und das abgekühlte Paraffin durch Filtrieren, Schleudern oder Kaltabscheiden von dem Öl abgetrennt. Ein Teil des bei dem Verfahren verwendeten Lösungsmittels wird dabei in dem abgeschiedenen Paraffin zurückgehalten; der größte Teil des Lösungsmittels verbleibt jedoch in dem Öl. Falls in dem System Wasser vorhanden ist, wird es zusammen mit dem Paraffin abgeschieden. Das Lösungsmittel wird daraufhin im allgemeinen sowohl aus dem entparaffinierten Öl als auch aus dem Paraffin zu seiner erneuten Verwendung in dem Verfahren durch Destillieren zurückgewonnen.In the usual dewaxing of mineral oils the oil to be dewaxed is treated with a solvent by means of a solvent mixed, the oil-solvent mixture cooled for the purpose of precipitation of the paraffin and the cooled paraffin by filtering, centrifuging or cold separating separated from the oil. Part of the solvent used in the process is retained in the separated paraffin; most of the solvent however, remains in the oil. If there is water in the system, it will together deposited with the paraffin. The solvent is then generally both from the dewaxed oil as well as from the paraffin for its reuse recovered in the process by distillation.
Das im Paraffin enthaltene Wasser gestaltet die Rückgewinnung des Lösungsmittels oft schwierig, und zwar insbesondere in jenen Fällen, in denen ein mit dem Wasser mischbares oder in ihm lösliches Lösungsmittel verwendet wird. Dies ist z. B. der Fall, wenn ein Lösungsmittelgemisch verwendet wird, das aus Aceton und Benzol oder Aceton, Benzol und Toluol besteht, wobei das Aceton im Wasser löslich ist. Destilliert man das Lösungsmittel unmittelbar aus dem Paraffin heraus, so wird das ebenfalls verdampfende Wasser zusammen mit den Lösungsmitteldämpfen hinweggeführt.The water contained in the paraffin is responsible for the recovery of the Solvent often difficult, especially in those cases where a a solvent which is miscible with or soluble in water is used. this is z. B. the case when a solvent mixture is used which consists of acetone and benzene or acetone, benzene and toluene, the acetone being soluble in water is. If the solvent is distilled directly from the paraffin, it becomes the water, which also evaporates, is carried away together with the solvent vapors.
Werden nun diese Dämpfe kondensiert, so scheiden sie sich in eine obere Schicht, die zusammen mit Aceton und einer zur Sättigung dieser Deckschicht ausreichenden Wassermenge im wesentlichen alles Benzol und Toluol enthält, und eine untere Schicht, die aus Wasser und gelöstem Aceton besteht. Bei Kühlerterhpe-. raturen von 32' bis 38' enthält z. B. aus ' p ' Aceton, 52°/o Benzol und 13% Toluol zusä mengesetztes Lösungsmittel in gesättigtem Zustande ungefähr 1,50/0 Wasser. Im technischen Betriebe ist immer genügend Feuchtigkeit vorhanden, um das Lösungsmittel zu sättigen. Diese 1,50/, Wasser beeinträchtigen die Ergebnisse, die Filtration und die Güte des Fertigerzeugnisses recht erheblich, falls das Lösungsmittel wieder verwendet wird, ohne vorher das Wasser zu entfernen. Das Abscheiden des gelösten Wassers von der Benzol, Toluol und Aceton enthaltenden Deckschicht ist jedoch mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Anderseits ist eine vollständige Rückgewinnung des Lösungsmittels im praktischen Betrieb wünschenswert, um die Verluste an Lösungsmittel zu vermindern und das Verfahren wirtschaftlich durchführbar zu machen. Wird das Wasser dagegen nicht aus dem System abgeschieden, so sammelt es sich allmählich an und verdünnt das Lösungsmittel. Dadurch wird wiederum die Wirksamkeit des Lösungsmittels beeinträchtigt.If these vapors are now condensed, they are separated into an upper layer which, together with acetone and an amount of water sufficient to saturate this top layer, contains essentially all benzene and toluene, and a lower layer which consists of water and dissolved acetone. At Kühlerterhpe-. ratures from 32 ' to 38' contains z. B. from 'p' acetone, 52% benzene and 13% toluene added solvent in a saturated state about 1.50 / 0 water. In technical operations there is always enough moisture to saturate the solvent. This 1.50 /, water affects the results, the filtration and the quality of the finished product quite considerably if the solvent is reused without first removing the water. However, the separation of the dissolved water from the top layer containing benzene, toluene and acetone is associated with considerable difficulties. On the other hand, complete recovery of the solvent in practical operation is desirable in order to reduce the loss of solvent and to make the process economically feasible. If, on the other hand, the water is not separated from the system, it will gradually accumulate and dilute the solvent. This in turn affects the effectiveness of the solvent.
Das Ziel der Erfindung ist in einer möglichst vollständigen Entfernung des Wassers aus dem zurückgewonnenen Lösungsmittel sowie in einem Verfahren zu sehen, nach dem das Wasser einfach und rasch ohne Wärmeverluste aus dem zurückgewonnenen Lösungsmittel abgeschieden werden kann.The aim of the invention is as complete a distance as possible to see the water from the recovered solvent as well as in a process after which the water can be recovered easily and quickly without heat loss from the Solvent can be deposited.
Auf der anliegenden Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung schematisch dargestellt.On the attached drawing is a device for implementation of the method according to the invention shown schematically.
Nach der Erfindung wird die von der gekühlten Lösungsmittelöhnischung abgeschiedene Paraffinlösungsmittelmischung auf eine Temperatur erhitzt, bei der das ausgefällte Paraffin in dem Lösungsmittel gelöst wird. Bis zu dieser Temperatur ist die Mischung durch das ausgefällte Paraffin so viscos, daß die Wasserteilchen nicht abgeschieden werden, trotzdem sie in Form von kleinen durch die Mischung hindurch verteilten Kügelchen ausgeschieden sind. Die Mischung wird, während sie auf der erwähnten Temperatur gehalten wird, stehengelassen; dabei scheidet sie sich in eine untere, eine sehr geringe Menge an Lösungsmittel enthaltende Wasserschicht, und eine obere Paraffinschicht, die den Hauptteil des Lösungsmittels enthält. Die beiden Schichten werden daraufhin, wie z. B. durch Abgießen, voneinander getrennt. Danach wird das Lösungsmittel durch Destillieren aus der oberen Schicht zurückgewonnen. Irgendwelche in der unteren Wasserschicht zurückgehaltenen geringen Mengen an Lösungsmitteln können dadurch zurückgewonnen werden, daß diese Schicht mittels Dampf durchspült wird und die so gewonnenen Dämpfe daraufhin fraktioniert werden, um im ;wesentlichen reines, nicht durch Wasser verunreinigtes Lösungsmittel aus ihnen wegzu-@ühren. Dies hat sich auch in jenen Fällen als -durchführbar erwiesen, in welchen nur eine geringe Menge an Lösungsmittel in dem Wasser zurückgehalten ist. Die aus den beiden Schichten zurückgewonnenen Lösungsmittelmengen können kondensiert und miteinander vermischt werden. Das zurückgewonnene Lösungsmittel wird daraufhin auf eine niedrige, ungefähr der Entparaffinierungstemperatur entsprechende Temperatur abgekühlt, um auf diese Weise noch in ihm enthaltenen geringen Wassermengen aus ihm abzutrennen. Das von Wasser befreite, abgekühlte Lösungsmittel wird daraufhin vorzugsweise unmittelbar einem gekühlten paraffinhaltigem Öl zugesetzt, das sich auf dem Wege zu den Filtern oder anderen Paraffinabscheidungsvorrichtungen befindet. Vorzugsweise wird das zurückgewonnene Lösungsmittel von der Destillations- und Kühlzone im Wärmeaustausch mit dem von- den Paraffinfiltern oder der Paraffinabscheidungszone kommenden Paraffin gebracht, um das Paraffin zu erwärmen und gleichzeitig das Lösungsmittel zu kühlen.According to the invention, that of the cooled solvent mixture heated paraffin solvent mixture deposited to a temperature at which the precipitated paraffin is dissolved in the solvent. Up to this temperature the mixture due to the precipitated paraffin is so viscous that the water particles are not deposited, despite the fact that they pass through the mixture in the form of small ones distributed globules are excreted. The mixture is made while it is on the mentioned temperature is maintained, left to stand; at the same time it divides into one lower water layer containing a very small amount of solvent, and an upper paraffin layer containing most of the solvent. The two Layers are thereupon, such as B. by pouring, separated from each other. Thereafter the solvent is recovered from the upper layer by distillation. Any small amounts of solvents retained in the lower water layer can be recovered by purging this layer with steam and the vapors obtained in this way are then fractionated to produce essentially Remove pure solvent from them that has not been contaminated by water. This has also proven to be feasible in those cases in which only one small amount of solvent in the water is retained. The one from the two Layers of recovered solvent quantities can be condensed and interconnected be mixed. The recovered solvent is then reduced to a low, cooled to approximately the temperature corresponding to the dewaxing temperature in this way to separate small amounts of water still contained in it from it. The freed from water, cooled solvent is then preferably immediately added to a cooled paraffinic oil, which is on the way to the filters or other paraffin separation devices. Preferably the recovered Solvent from the distillation and cooling zone in heat exchange with the brought paraffin coming to the paraffin filters or the paraffin separation zone, to heat the paraffin and at the same time to cool the solvent.
In der Zeichnung wird die zu filtrierende gekühlte Paraffinölmischung von den Kühlern (nicht dargestellt) durch die Leitung io dem Filter ii zugeführt. Ein Behälter i2 für das zu entparaffinierende Öl ist dazu vorgesehen, den Schwankungen in der Zufuhrmenge und demgemäß der Filtration Rechnung zu tragen. Durch die Einführung von Rauchgas durch die Leitung 13 wird auf die in dem Sammelbehälter 12 befindliche Flüssigkeit ein Gasdruck ausgeübt. Das paraffinfreie Öl wird von dem Filter ii durch die Leitung 14 einem Vorratsbehälter zugeführt. Das Rohparaffin gelangt von dem Filter ii durch die Leitung j5 in den Behälter 16.The drawing shows the cooled paraffin oil mixture to be filtered fed from the coolers (not shown) through line io to filter ii. A container i2 for the oil to be dewaxed is provided to keep track of the fluctuations to be taken into account in the feed rate and accordingly the filtration. Through the introduction of flue gas through line 13 is transferred to the one in the collecting container 12 Liquid exerted a gas pressure. The paraffin-free oil is passed through the filter ii the line 14 is fed to a storage container. The raw paraffin comes from the Filter ii through line j5 into container 16.
Die Erfindung ist zum Zweck der Erläuterung beispielsweise in Verbindung mit dem bekannten Aceton-Benzol-Entparaffinierungsverfahren beschrieben, bei dem das zu entparaffinierende Öl mit ungefähr drei bis vier Raumteilen eines aus 35 °/0 Aceton und 65 °/° Benzol bestehenden Lösungsmittels vermischt ist.- Es kann auch eine Lösungsmittelmischung aus Aceton, Benzol und Toluol verwendet werden. Das Benzol und das Toluol sind mit dem Wasser nicht mischbar, so daß sich bei ihrer Rückgewinnung nur geringe Schwierigkeiten ergeben. Das Aceton ist dagegen in Wasser löslich und bereitet bei der Rückgewinnung eines wasserfreien Lösungsmittels . Schwierigkeiten. Trotzdem die Erfindung insbesondere in Verbindung mit der Rückgewinnung von Aceton und Benzol aus dem Paraffin beschrieben ist, ist sie doch nicht auf diese besondere Lösungsmittelmischung beschränkt, sondern allgemein auf Lösungsmittel oder Lösungsmittelmischungen anwendbar, die einen oder mehrere Bestandteile enthalten, die bei normalen Betriebstemperaturen bis zu einem gewissen Grade mit dem Wasser mischbar oder in ihm löslich sind. So kann die Erfindung z. B. auf andere Ketone, wie Methyl-Ethyl-Keton, Hexanen oder Methyl-Isobutyl-Keton und auf Mischungen von diesen mit Benzol oder Toluol angewendet werden.For the purpose of illustration, the invention is in conjunction, for example with the known acetone-benzene dewaxing process described in which the oil to be dewaxed with about three to four parts by volume one of 35 ° / 0 acetone and 65 ° / ° benzene is mixed with existing solvent.- It can a mixed solvent of acetone, benzene and toluene can also be used. The benzene and the toluene are immiscible with the water, so that their Recovery result in little difficulty. The acetone, on the other hand, is in water soluble and prepares in the recovery of an anhydrous solvent. Trouble. Nonetheless, the invention especially in connection with the recovery of acetone and benzene from paraffin is described, it is not on this particular one Solvent mixture restricted, but generally to solvents or solvent mixtures can be used that contain one or more components, those at normal operating temperatures to a certain extent with the water are miscible or soluble in it. Thus, the invention can e.g. B. to other ketones, such as methyl ethyl ketone, hexanes or methyl isobutyl ketone and mixtures of these can be used with benzene or toluene.
Nach der Erfindung wird der Wachsrückstand von dem Behälter 16 mit Hilfe der Pumpe 18 durch die Leitung 1g hindurch dem Wärmeaustauscher 2o zugepumpt; dabei kommt das Paraffin in Wärmeaustausch mit dem durch die Leitung 21 eingeführten warmen zurückgewonnenen Lösungsmittel. Auf diese Weise wird das Paraffin erhitzt, während das zurückgewonnene Lösungsmittel gleichzeitig dementsprechend gekühlt wird. Das Paraffin wird dann durch das Rohr 22 hindurch dem mit Dampf beheizten Erhitzer 23 zugeführt, in dem es auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der das Paraffin sich im vorhandenen Lösungsmittel, im vorliegenden Fall azcetonhaltig, löst, wobei sich das vorhandene Wasser abscheidet. Daraufhin wird die Lösung durch die Leitung 24 in einen mittleren Teil einer Abscheidungstrommel 25 geführt. In dieser Trommel wird die Mischung stehengelassen und in eine obere Paraffinölschicht, die den Hauptteil des Lösungsmittels enthält, und eine untere Wasserschicht, in der nur eine sehr geringe Menge des in dem Wasser löslichen Bestandteils enthalten ist, geschieden. Im Falle des Aceton-Benzol-Entparaffinierungsverfahrens enthält die ausgeschiedene untere Wasserschicht ungefähr 250/0 Aceton, falls das Rohparaffin auf eine Temperatur von 31,1' erwärmt und danach auf dieser Temperatur stehengelassen wurde. Der Hauptteil des Acetons sowie im wesentlichen das ganze Benzol sind dabei in der Paraffinölschicht enthalten. Die Wasserschicht kann unterbrochen oder periodisch durch die Leitung 26 in den mit einer Entlüftung 28 versehenen Behälter 27 entleert werden.According to the invention, the wax residue from the container 16 is with With the aid of the pump 18, the heat exchanger 2o is pumped through the line 1g; in the process, the paraffin comes into heat exchange with that introduced through the line 21 warm recovered solvent. In this way the paraffin is heated, while the recovered solvent is simultaneously cooled accordingly. The paraffin is then passed through tube 22 to the steam heated heater 23 supplied, in which it is heated to a temperature at which the paraffin is in the solvent present, in the present case containing acetone, dissolves, with separates the existing water. The solution is then passed through line 24 guided into a central part of a separation drum 25. In this drum the mixture is left to stand and placed in a top layer of paraffin oil, which is the main part of the solvent contains, and a lower layer of water in which only a very small amount of the component soluble in the water is divorced. In the case of the acetone-benzene dewaxing process, the precipitated contains lower water layer about 250/0 acetone, if the slack wax is at a temperature of 31.1 'and then allowed to stand at this temperature. The main part of the acetone and essentially all of the benzene are in the paraffin oil layer contain. The water layer can be interrupted or periodic by the line 26 are emptied into the container 27 provided with a vent 28.
Die von dem Hauptteil des Wassers getrennte Paraffinölschicht fließt über die Trommel 25 und gelangt durch die Leitung 30 über die Wärmeaustauschschlange 31 in den Dampfwärmeaustauscher 32. Daraufhin fließt sie durch die Leitung 33 in den Abdampferhitzer 34 und von da schließlich durch die Leitung 35 in die Spültrommel 36 für das Paraffin. Das Paraffin wird vom unteren Ende der Trommel 36 durch die Pumpe 37 abgezogen, über die Leitung 38 durch eine in einem Ofen angeordnete Heizschlange 39 gedrückt und darauf durch die Leitung 40 in den oberen Dampfteil der Trommel 36 zurückgeführt. Auf diese Weise wird der größte Teil des Lösungsmittels aus dem Paraffin herausdestilliert. Ein Teil des durch die Leitung 38 hindurchfließenden Strahls wird durch die Leitung 42 einer Zone (nicht dargestellt) zugeführt, in der Dämpfe durch das ..Paraffin hindurchgeblasen werden, um das restliche Lösungsmittel aus ihm zu entfernen. Danach wird das Paraffin einem Behälter oder e=her Vorratskammer zugeführt bzw. einer weiteren Behandlung unterworfen. Da dieser Teil der Vorrichtung als allgemein bekannt angesehen werden kann und auch keinen Teil der Erfindung bildet, ist eine ausführliche Beschreibung und eine Darstellung dieser Teile überflüssig. Die in der Trommel 36 abdestillierten Lösungsmitteldämpfe strömen durch die Leitung 43 durch den Wärmeaustauscher 32 durch und daraufhin in den Wasserkühler 44, in dem sie kondensiert werden und durch die Leitung 45 in einen Lösungsmittelbehälter 46 fließen, der mit einer Entlüftung 47 ausgerüstet ist.The paraffin oil layer, separated from the main part of the water, flows over the drum 25 and passes through the line 30 via the heat exchange coil 31 into the steam heat exchanger 32. It then flows through the line 33 into the evaporator heater 34 and from there through the line 35 into the rinsing drum 36 for the paraffin. The paraffin is drawn off from the lower end of the drum 36 by the pump 37, pressed via the line 38 through a heating coil 39 arranged in an oven and then returned through the line 40 into the upper steam part of the drum 36. In this way, most of the solvent is distilled out of the paraffin. A portion of the jet passing through conduit 38 is fed through conduit 42 to a zone (not shown) where vapors are blown through the paraffin to remove residual solvent therefrom. The paraffin is then fed to a container or storage chamber or subjected to further treatment. Since this part of the device can be regarded as generally known and also does not form part of the invention, a detailed description and illustration of these parts is superfluous. The solvent vapors distilled off in the drum 36 flow through the line 43 through the heat exchanger 32 and then into the water cooler 44, in which they are condensed and flow through the line 45 into a solvent container 46 which is equipped with a vent 47.
Die eine geringe Menge an wasserlöslichen Lösungsmitteln, wie Aceton,enthaltende Wasserschicht aus der Trommel 25 wird durch die Pumpe 50 aus dem Behälter 27 abgezogen, durch die Leitung 51 durch den Dampferhitzer 52 gedrückt und daraufhin über die Leitung 53 einem mittleren Teil der Spülsäule 54 zugeführt. Die Spülsäule 54 befindet sich über einer Verdampferkammer 55, in welche durch eine Leitung 56 Dampf eingeführt wird. Der Dampf strömt nach oben durch das Aceton enthaltende erwärmte Wasser hindurch und dient dazu, das Aceton im wesentlichen vollständig aus dem Wasser auszuspülen. Die ausgespülten Acetondämpfe und der Dampf strömen gegenläufig zu einem nach unten gerichteten Rückflußstrom, der durch die Leitung 57 zugeführt wird, nach oben durch die Säule 54 hindurch. Durch den Rückflußstrom wird der größte Teil des Dampfes kondensiert, so daß in der Hauptsache nur Aceton nach oben aus der Säule 54 ausströmt und zu dem Wasserkühler 58 gelangt, in dem es kondensiert wird und danach in die Rückflußtromme159 fließt. Ein Teil des kondensierten Acetons wird durch die Leitung 57 von dem unteren Ende der Trommel 59 als Rückfluß wieder der Spülsäule 54 zugeführt. Die überschüssige Flüssigkeitsmenge fließt von einem mittleren Teil durch die Leitung 6o der Trommel 59 dem Lösungsmittelbehälter 46 zu. The water layer from the drum 25 , which contains a small amount of water-soluble solvents such as acetone, is drawn off from the container 27 by the pump 50 , pressed through the line 51 through the steam heater 52 and then fed via the line 53 to a central part of the rinsing column 54 . The rinsing column 54 is located above an evaporator chamber 55 into which steam is introduced through a line 56. The steam flows up through the heated water containing acetone and serves to substantially completely flush the acetone from the water. The purged acetone vapors and vapor flow upward through column 54 in opposite directions to a downward reflux stream supplied through line 57. Most of the vapor is condensed by the reflux stream, so that mainly acetone flows upwards from the column 54 and reaches the water cooler 58, in which it is condensed and then flows into the reflux drum 159. A portion of the condensed acetone is fed back to the rinse column 54 as reflux from the lower end of the drum 59 through the line 57. The excess amount of liquid flows from a central part through the line 6o of the drum 59 to the solvent container 46.
Das gemischte Lösungsmittel wird durch die Förderpumpe 62 von dem Behälter 46 abgezogen und durch die Leitung 21 dem Wärmeaustauscher 2o zugedrückt, in dem es abgekühlt wird. Das gekühlte Lösungsmittel fließt daraufhin durch die Leitung 64 dem Kühler 65 zu, in. dem es auf eine niedrige, annähernd der Entwachsungstemperatur entsprechende Temperatur abgekühlt wird, z. B. auf etwa -23' bis -29°. Das gekühlte Lösungsmittel gelangt danach über die Leitung 66 in den Behälter 67, in dem gegebenenfalls noch in dem Lösungsmittel verbliebenes und in dem Kühler 65 abgeschiedenes Wasser abgetrennt wird. Das Lösungsmittel wird nunmehr durch die Leitung 68 der Leitung io zugeführt, wo es mit der gekühlten Ölwachsmischung zusammentrifft. Das Lösungsmittel und die Olparaffinmischung werden dabei vollständig miteinander vermischt, indem sie, bevor sie in den Filter ii oder den Sammelbehälter i2 gelangen, durch einen Durchwirbelungsmischer 69 hindurchgeführt werden. Auf diese Weise wird das gefühlte Lösungsmittel dem System an einer solchen Stelle wieder zugeführt, an der sich die Temperatur des Systems derjenigen des Lösungsmittels nähert, so daß Wärme- oder Kälteverluste vermieden werden.The mixed solvent is drawn off from the container 46 by the feed pump 62 and forced through the line 21 to the heat exchanger 2o, in which it is cooled. The cooled solvent then flows through line 64 to cooler 65, in which it is cooled to a low temperature approximately corresponding to the dewaxing temperature, e.g. B. to about -23 ' to -29 °. The cooled solvent then passes via line 66 into the container 67, in which any water still remaining in the solvent and separated in the cooler 65 is separated off. The solvent is now fed through line 68 to line io, where it meets the cooled oil wax mixture. The solvent and the oil paraffin mixture are completely mixed with one another in that they are passed through a vortex mixer 69 before they get into the filter ii or the collecting container i2. In this way, the sensed solvent is fed back into the system at a point at which the temperature of the system approaches that of the solvent, so that heat or cold losses are avoided.
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