DE68905403T2 - Verfahren zur erniedrigung des truebungspunktes von materialien unter anwendung eines ultrafiltrations-separationsprozesses. - Google Patents

Verfahren zur erniedrigung des truebungspunktes von materialien unter anwendung eines ultrafiltrations-separationsprozesses.

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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die Trennung einer Mischung in ihre Komponenten ist in der Vergangenheit durch eine Anzahl von Techniken durchgeführt worden. Solche Trennungstechniken schließen ein: Destillation, Extraktion, Abkühlen/Filtrieren und neuerdings Umkehrosmose durch eine Membran, die im allgemeinen auf Molekulartypunterschieden zwischen Komponenten in einem Strom beruht, Perstraktion und Pervaporation, die sich auf Unterschiede in Molekulartyp und Löslichkeit in der Membran gründen, und Ultrafiltration, die im allgemeinen auf Größenunterschieden beruht, um eine Trennung zu bewirken.
  • Destillation wird typischerweise verwendet, wenn die Siedepunkte der Komponenten in der Lösung, Mischung oder Schmelze in ausreichendem Maß verschieden sind, so daß eine relativ saubere Trennung der Komponenten erreicht werden kann. Materialien von unterschiedlichem Molekulartyp, aber ähnlichem Siedepunkt sind durch Destillation nicht leicht trennbar.
  • Extraktion bewirkt die Trennung der Komponenten einer Mischung durch Ausnutzung der Unterschiede in der Löslichkeit der Komponenten in einem zugesetzten, in einfacher Weise abgetrennten/zurückerhaltenen Lösungsmittel. Beispielsweise werden aromatische Kohlenwasserstoffe von aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit im allgemeinen ähnlichem Siedepunkt getrennt, indem Nutzen aus der höheren Löslichkeit von Aromaten in einem Extraktionslösungsmittel wie Phenol, Furfural oder NMP gezogen wird. Das selektive Extraktionslösungsmittel trennt die Aromaten von der Mischung; die Aromaten selbst werden in einfacher Weise von dem Extraktionslösungsmittel getrennt.
  • Kristallisation aus einer Lösung oder einer Schmelze, gefolgt von Filtration, ist eine gut etablierte Trennungstechnik. Sie hat Anwendung bei der Entparaffinierung von Öl gefunden. Im allgemeinen wird das zu entparaffinierende Öl mit oder ohne zugegebenem Verdünnungslösungsmittel auf eine Temperatur abgekühlt, bei der das Paraffin kristallisiert, so daß sich eine Paraffin/Öl-Suspension ergibt. Diese Suspension wird nachfolgend filtriert, um ein entparaffiniertes Öl zu ergeben. Demzufolge ist eine große Paraffinkristallgröße für eine effektive Filtration wünschenswert. Dieses Abkühlen erfolgt üblicherweise auf eine Temperatur deutlich unter dem gewünschten Stockpunkt des Öls und wird als Filtertemperatur bezeichnet. Daher müßte man, um einen Stockpunkt von etwa -15ºC zu erreichen, das Öl auf eine niedrigere Temperatur als -15ºC abkühlen.
  • Umkehrosmose trennt Komponenten nach dem Molekulartyp und verwendet angelegten Druck, um den osmotischen Druck zu überwinden und selektiv eine Komponente durch eine nicht poröse Membran zu permeieren. Perstraktion und Pervaporation trennen Komponenten auf der Grundlage des Molekulartyps und gründen sich auf die selektive Auflösung einer Komponente in der Membran und Migration der Komponente durch die Membran als Reaktion auf einen Konzentrationsgradienten. Ultrafiltration trennt Moleküle auf der Grundlage von Unterschieden in der Teilchengröße des Moleküls.
  • In der vorliegenden Erfindung ist gefunden worden, daß es zum Bewirken einer Ultrafiltrationstrennung von Komponenten mit unterschiedlichen Schmelz-/Erstarrungspunkttemperaturen nicht notwendig und tatsächlich für die Ultrafiltrierbarkeit nachteilig ist, die Mischung auf eine Temperatur bei oder unterhalb der Phasenübergangstemperatur der zu trennenden, höher schmelzenden Komponente zu kühlen. Die Phasenübergangstemperatur ist für die Zwecke dieser Anmeldung und der angefügten Ansprüche, definiert als die Temperatur, bei der makroskopische Kristalle gebildet werden, und die Betriebstemperatur ist die, bei der die zu entfernende Komponente gerade in der Kristallit- oder Submikrokristallform ist. Demzufolge muß der Betrieb gerade oberhalb der Phasenübergangstemperatur erfolgen.
  • Beschreibung der Figuren
  • Figur 1 stellt die Wechselbeziehungen, die zwischen der Permeationsgeschwindigkeit, dem Trübungspunkt des Permeats und dem Trübungspunkt des Einsatzmaterials bestehen, als Funktion der Einsatzmaterialtemperatur dar.
  • Figur 2 stellt die Auswirkung der Betriebsdauer auf die Ultrafiltration eines Brightstock dar.
  • Figur 3 stellt die Auswirkung der Betriebsdauer auf die Ultrafiltration eines 600 N Öls dar.
  • Figur 4 stellt die Auswirkung des Drucks auf die Ultrafiltration eines 600 N Öls dar.
  • Beschreibung der vorliegenden Erfindung
  • Mischungen, Lösungen oder Schmelzen, die Komponenten enthalten, die bei unterschiedlichen Temperaturen kristallisieren, können getrennt werden, indem die Lösung, Mischung oder Schnelze auf eine Temperatur von 3ºC oder weniger oberhalb der Flüssig/Fest-Phasenübergangstemperatur der höher schmelzenden Komponente, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2ºC oberhalb der Phasenübergangstemperatur und am meisten bevorzugt zwischen 1 und 2ºC oberhalb der Phasenübergangstemperatur, abgekühlt wird, die resultierende abgekühlte Mischung, Lösung oder Schmelze einer Ultrafiltration unterworfen wird und ein Permeat, das weniger von der höher schmelzenden Komponente enthält als das Einsatzmaterial, und ein Retentat, in dem im Vergleich zu-dem Einsatzmaterial die höher schmelzenden Verbindung angereichert ist, gewonnen werden. Die genaue Temperatur oder der Temperaturbereich innerhalb der oben erwähnten Elemente soll von der speziellen Einsatzmateriallösung, -mischung oder -schmelze und von der Porengröße der verwendeten Membran relativ zu der Kristallitgröße abhängen. Die Phasenübergangstemperatur der Komponente mit höherem Schmelzpunkt entspricht dem Trübungspunkt der Einsatzmaterialmischung, -lösung oder -schmelze. Die Ultrafiltration wird bei einem Druck zwischen 172,4 und 1034,3 kPa (25 bis 150 psig), vorzugsweise 172,4 bis 689,6 kPa (25 bis 100 psig) und am meisten bevorzugt 344,8 bis 517,2 kPa (50 bis 75 psig) durchgeführt. Die Ultrafiltrationsmembran hat eine Porengröße im Bereich von 0,001 bis 0,5 um, vorzugsweise 0,001 bis 0,1 um und am meisten bevorzugt 0,005 bis 0,1 um.
  • Insbesondere können paraffinhaltige Kohlenwasserstofföle feinenttrübt werden, indem das paraffinhaltige Öl auf eine Temperatur von etwa 3ºC oder weniger oberhalb des Feintrübungspunktes (haze point), vorzugsweise zwischen 0,5 und 2ºC oberhalb des Feintrübungspunktes und am meisten bevorzugt 1 bis 2ºC oberhalb des Feintrübungspunktes abgekühlt wird, um eine Submikrokristallisation zu erreichen, die Teilchen in der Größenordnung von 0,001 bis 0,1 um ergibt, und das gekühlte Öl einer Ultrafiltration unterworfen wird, um ein Ölpermeat mit verringertem Trübungspunkt zu produzieren, der aus der Entfernung von Paraffin mit höherem Schmelzpunkt resultiert. Es wurde gefunden, daß das durch das erfindungsgemäße Verfahren produzierte Ölpermeat einen Feintrübungspunkt besitzt, der 10 bis 15ºC niedriger liegt als der Feintrübungspunkt des ursprünglichen, paraffinhaltigen Öleinsatzmaterials. Abkühlen auf eine Temperatur von mehr als etwa 3ºC oberhalb des Feintrübungspunktes ergibt ein Permeat, das einen Feintrübungspunkt hat, der nur etwa 1ºC niedriger als der des ursprünglichen, paraffinhaltigen Öleinsatzmaterials ist, während das Abkühlen auf eine Temperatur bei oder unterhalb des Feintrübungspunktes eine Paraffin/Öl-Suspension ergibt, die die Membran verunreinigt und die Permeationsgeschwindigkeit verringert.
  • Die Ultrafiltration wird unter Verwendung einer Membran mit adäquater Porengröße durchgeführt, um ein freies Hindurchtreten der nicht kristallisierten Komponente zu ermöglichen, während das Hindurchtreten der kristallisierten Komponente verzögert wird. Ultrafiltrationsmembranen werden typischerweise beschrieben als solche Membranen, die Porengrößen im Bereich von 0,001 bis 0,5 um besitzen, vorzugsweise im Bereich von 0,001 bis 0,1 um. Die Membran sollte außerdem inert/nicht reaktiv gegenüber den Komponenten der Lösung, Mischung oder Schmelze sein und sollte bei den Temperaturen, denen sie ausgesetzt ist und bei denen sie verwendet wird, nicht selber schmelzen oder sich zersetzen. Um eine Verunreinigung zu vermeiden, sollte die Membran keine starke chemische Affinität zu der kristallisierten Verbindung der Lösung, Mischung oder Schmelze haben.
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es bevorzugt, daß das Abkühlen des Einsatzmaterials unter Bedingungen durchgeführt wird, die Kristalle ergeben, die kugelig geformt sind. Kristalle mit einer solchen kugeligen Gestalt neigen weniger zu Verunreinigung und werden leichter ausgestoßen. Eine bessere Gesamtleistung der Membran ist das Ergebnis. Wenn daher das erfindungsgemäße Verfahren mit paraffinhaltigen Kohlenwasserstoffen durchgeführt wird, wird die Abkühlung auf eine Temperatur von 3ºC oder weniger oberhalb des Trübungspunktes vorzugsweise unter Bedingungen des DILCHILL -Verfahrens durchgeführt. Das DILCHILL - Verfahren und seine verschiedenen Variationen sind im Detail in den amerikanischen Patenten Nr. 3 775 288, 3 773 650 und 3 850 740 beschrieben.
  • Allgemein ausgedrückt wird in dem DILCHILL-Entparaffinierungsverfahren ein paraffinhaltiger Kohlenwasserstoff mit oder ohne Zugabe einer bestimmten Menge an vorabverdünnendem Lösungsmittel in eine mit mehreren Stufen versehene Abkühlzone eingebracht. Abgekühltes Entparaffinierungslösungsmittel wird in mehreren oder allen Stufen in die mit mehreren Stufen versehene Abkühlungszone eingebracht. In jeder Stufe, in die kaltes Lösungsmittel eingebracht wird, wird eine intensive Durchmischung aufrechterhalten, so daß im wesentlichen sofortiges Mischen an jedem Punkt der Lösungsmitteleinbringung auftritt. Die unter diesen Bedingungen produzierten Paraffinkristalle sind in ihrer Beschaffenheit kugelig.
  • Das Abkühlen des paraffinhaltigen Kohlenwasserstoffs unter den oben beschriebenen Bedingungen der intensiven Durchmischung kann bis auf die Temperatur erfolgen, die zur Ausführung der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Alternativ kann das Entparaffinieren zuerst unter Verwendung eines beliebigen der bestehenden Entparaffinierungsverfahren einschließlich des zuvor genannten DILCHILL -Verfahrens ausgeführt werden, wonach das entparaffinierte Produkt feinenttrübt werden kann, indem es einer Abkühlung unter starker Durchmischung bis auf eine Temperatur, die 3ºC oder weniger oberhalb des Trübungspunktes des entparaffinierten Einsatzmaterials liegt, unterworfen wird, gefolgt von Ultrafiltration, um das Paraffin mit höherem Schmßelzpunkt zu entfernen und dadurch den Trübungspunkt weiter zu verringern.
  • In jeder dieser Ausführungsformen kann es möglich sein, die Zugabe von Verdünnungslösungsmittel zu dem Feinenttrübungsverfahren ganz abzuschaffen, wenn die Temperatur hoch genug ist, bis auf die das Einsatzmaterial abgekühlt wird, um eine Einsatzmaterialtemperatur von 3ºC oder weniger oberhalb des Trübungspunktes des Einsatzmaterials zu erreichen, so daß die Viskosität des Einsatzmaterials niedrig genug ist.
  • Wenn mit naphthenischen Ölen umgegangen wird, die inhärent niedrige Stockpunkte besitzen, ist die Hauptursache für Produktqualitätsangelegenheiten eine Feintrübung. Wegen der sehr feinen Beschaffenheit der Paraffinkristalle, die die Feintrübung in solchen Ölen bilden, beinhaltet die Feinenttrübung typischerweise die absichtliche Zugabe einer signifikanten Menge an Paraffin zu dem Öl, um so die Entfernung des Paraffins zu erleichtern, das zu der Feintrübung beiträgt. Durch die Ausführung der vorliegenden Erfindung kann eine Feinenttrübung wesentlich einfacher und ökonomischer erreicht werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele veranschaulicht.
  • Experimenteller Teil Beispiel 1
  • Ein paraffinhaltiges 600 N Raffinat mit einem Trübungspunkt von 49ºC wurde als Einsatzmaterial verwendet. Eine Ultrafiltrationsmembran aus Polysulfon mit einer Porengröße von 0,07 um wurde verwendet. Das Öl wurde ohne Lösungsmittelverdünnung und ohne Verwendung des Abkühlens vom DILCHILL -Typs in der folgenden Weise abgekühlt. Der verwendete Druck war 1034,3 kPa (150 psig). Die Trübungspunkte der Einsatzmaterialproben und der gewonnenen Permeate wurden bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
  • Das Einsatzmaterial wurde zuerst auf 60ºC erhitzt und durch die Ultrafiltrationszelle über die Oberfläche der Ultrafiltrationsmembran zirkuliert. Während dieser Zirkulation wurde die Einsatzmaterialtemperatur durch Regulieren der Hitze aus Heizbändern auf der Zellenanlage gesteuert. Tabelle I Ultrafiltrationsergebnisse bei der Schmierstoffentparaffinierung Einsatzmaterial: 600 N Raffinat, Trübungspunkt = 49ºC Membran: Polysulfon (0,07 um) Druck: 1034,3 kPa (150 psig) Versuch Nr. Einsatzmaterialtemperatur, ºC Permeationsgeschwindigkeit L/m²/Tag Trübungspunkt des Permeats, ºC
  • Anmerkungen:
  • Die Versuche 1, 2 und 3 wurden am gleichen Tag durchgeführt, die Versuche 4 und 5 wurden am folgenden Tag durchgeführt
  • Der Versuch 3 wird, weil er nach zwei weiteren Experimenten durchgeführt wurde, die bei tieferer Temperatur dnrchgeführt wurden, nicht als beweiskräftig betrachtet. Die Membran könnte verunreinigt sein, was zu der niedrigen Permeationsgeschwindigkeit führen würde.
  • Die Permeationsgeschwindigkeit und die Trübungspunktwerte wurden als Funktion der Einsatzmaterialtemperatur in Figur 1 aufgetragen. Die Ergebnisse aus Versuch 3 (Tabelle 1) bei 51ºC werden nicht gezeigt, weil diesem Versuch zwei weitere bei niedrigeren Temperaturen vorausgingen, die die Membran verunreinigten. Figur 1 zeigt, daß bei Einsatzmaterialtemperaturen von 54ºC und darüber der Trübungspunkt des Permeats konstant war und nur um 1ºC niedriger war als das Einsatzmaterial; bei 50ºC und darunter war die Trübungspunktdifferenz größer als 13ºC. Demzufolge waren bei 54ºC die Paraffinkristalle entweder noch nicht gebildet oder noch zu klein, um ausgeschlossen zu werden. Weiterhin gibt es eine Übergangstemperatur zwischen 50 und 54ºC, bei der die Paraffinkristalle die Größe erreichen, die erforderlich ist, um durch die Membran ausgeschlossen zu werden.
  • Es gab ein Absinken der Permeationsgeschwindigkeit mit dem Absinken der Einsatzmaterialtemperatur, wie durch das Ansteigen der Viskosität zu erwarten war. Die Permeationsgeschwindigkeitsabnahme in der Umgebung von 50ºC wurde beschleunigt, was die Bildung/das Wachstum der Paraffinkristalle in diesem Temperaturbereich wiederspiegelte. Die Auftragung aus Figur 1 kann verwendet werden, um den besten Betriebspunkt zu bestimmen. Aufgrund der niedrigen Permeationsgeschwindigkeit und des hohen Verunreinigungspotentials bei 49ºC, dem Trübungspunkt, läge die beste Gesamtleistung der Membran bei einer Temperatur oberhalb des Trübungspunktes, vorzugsweise in der Umgebung von 50ºC. Bei dieser Temperatur ist verglichen mit 49ºC der Trübungspunkt des Permeats nur um 1ºC höher, obwohl die Permeationsgeschwindigkeit beinahe drei mal größer ist. Die kleineren Paraffinkristalle bei 50ºC neigen außerdem weniger zu Membranverunreinigung.
  • Beispiel 2
  • Zusätzliche Versuche wurden unter Verwendung des 600 N Ölraffinats aus Beispiel 1 durchgeführt, wobei aber unterschiedliche Membranen verwendet wurden. Membranen aus Teflon, Polysulfon, sulfoniertem Polysulfon, Polyimid, Celluloseacetat und Polycarbonat wurden nach ihrer Verwendung in dem vorliegenden Verfahren bewertet. Ein Druck von 1034,3 kPa (150 psig) sowie eine Zirkulationsgeschwindigkeit von 3,8 L/Min (1 Gallon/Min) wurden verwendet. Das Einsatzmaterial wurde unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Techniken auf ungefähr 1ºC oberhalb des Trübungspunktes des Einsatzmaterials gekühlt. Die Resultate sind in Tabelle 2 wiedergegeben. Tabelle 2 Uftrafiltrationsleistung von Membranen mit 600 N Öl Einsatzmaterial: 600 N Singapur Raffinat, Trübungspunkt = 51ºC Bedingungen: 1034,3 kPa, 3,8 L/Min (150 psig, 1 GPM) Temperatur = ungefähr 1ºC oberhalb des Trübungspunktes des Einsatzmaterials Membran Ultrafiltrationsleistung Polymer(1) Porengröße (2) bezogen von/Handelsname Δ Trübungspunkt ºC Permeationsgeschwindigkeit L/m²/Tag Teflon Polysulfon sulfoniertes Polysulfon Polyimid Celluloseacetat Polycarbonat 97,4 % NaCl-Hindurchtreten Gore/Goretex Osmonics/Sepa-O-PS Osmonics/Sepa-20-UF Nuclepore vernachlässigbar Definition: ΔTrübungspunkt = TrübungspunktEinsatzmaterial - TrübungspunktPermeat (1) Alle Polymere sind hydrophil außer Teflon, das hydrophob ist. (2) Die Molekulargewichtsabtrennung (MWCO = molecular weight cut-off) der Membran und in ähnlicher Weise das Hindurchtreten von NaCl sind qualitative Messungen der Porengröße, die von Membrananbietern verwendet werden.
  • Beispiel 3
  • Die Auswirkung der Temperaturregelung auf die Verringerung des Trübungspunktes von Brightstock Öl unter Verwendung der Ultrafiltration wurde für drei Membranproben untersucht, zwei Teflonproben und eine Polysulfonprobe. Das Einsatzmaterial wurde auf ungefähr 1ºC oberhalb des Trübungspunktes des Einsatzmaterials gekühlt, wobei wiederum die in Beispiel 1 beschriebenen Techniken verwendet wurden. Die Ergebnisse dieses Experiments sind in Tabelle 3 wiedergegeben. Tabelle 3 Ultrafiltrationsleistung von Membranen mit Brightstock Öl Einsatzmaterial: Brightstock Raffinatöl, Trübungspunkt = 63ºC Bedingungen: 689,6 kPa, 3,8 L/Min (100 psig, 1 GPM) Temperatur = ungefähr 1ºC oberhalb des Trübungspunktes des Einsatzmaterials Membran Ultrafiltrationsleistung Polymer Porengröße bezogen von/Handelsname Δ Trübungspunkt ºC Permeationsgeschwindigkeit L/m²/Tag Teflon * Polysulfon Gore/Goretex Dieser Test fand bei 1034,3 kPa (150 psig) statt.
  • Beispiel 4
  • Dieses Beispiel wird gegeben, um die Unterschiede in der Leistung zu illustrieren, die zwischen verschiedenen Proben des gleichen Materials, das von den gleichen Anbietern erhalten worden war, bestanden. In diesem Fall wurde ein 600 N Raffinat mit einem Trübungspunkt von 51ºC als Einsatzmaterial verwendet. Die Leistung von 3 Proben aus 2 unterschiedlichen Membranen wurde tabelliert und gemittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 wiedergegeben. Tabelle 4 Variation der Membranleistung, die bei Untersuchungen im Labormaßstab beobachtet wurde Einsatzmaterial: 600 N Singapur Raffinat, Trübungspunkt = 51ºC Bedingungen: 1034,3 kPa, 3,8 L/Min (150 psig, 1 GPM) Temperatur = ungefähr 1ºC oberhalb des Trübungspunktes des Einsatzmaterials Membran: Polysulfon, 0,07 um,DSI Probe Nr. Δ Trübungspunkt ºC Permeationsgeschwindigkeit L/m²/Tag Durchschnitt Membran: Teflon, 0,02 um,Gore/Goretex
  • Beispiel 5
  • Die Auswirkung der Verdünnung des Öls mit Lösungsmittel, um ein Einsatzmaterial für das Ultrafiltrationsverfahren herzustellen, wird untersucht.
  • Ein bestimmtes Volumen an Brightstock Öl, das mit einem gleichen Volumen MIBK-Lösungsmittel verdünnt worden war, wurde als Einsatzmaterial verwendet. Das tatsächliche Verhältnis von Öl zu Lösungsmittel könnte allerdings aufgrund von Verdampfung während der vorhergehenden Stufen geringfügig davon abweichend sein. Der Trübungspunkt der Einsatzmaterialmischung wurde mit 59,8ºC gemessen, verglichen mit 63ºC für das Brightstock Öl.
  • Eine Teflon DSI/K-100-Membran wurde für das Ultrafiltrationsexperiment mit den folgenden Einsatzmaterialbedingungen verwendet: ungefähr 1ºC oberhalb des Trübungspunktes der Einsatzmaterialmischung, 344,8 kPa (50 psig) und 3,8 L/Min (1 GPM). Die Retentat- und Permeatproben wurden von dem Lösungsmittel gestrippt, um den Trübungspunkt des Öls zu messen. Es wurde bei dem Permeat eine Verringerung des Trübungspunktes um 4,4ºC beobachtet. Auf einer Ölbasis betrug die Permeationsgeschwindigkeit 25 L/m²/Tag. Wenn die Lösungsmittelverdünnung mit dem Verfahren ohne Lösungsmittelverdünnung (Tabelle 2) verglichen wird, ist die Verringerung des Trübungspunktes geringer und die Permeationsgeschwindigkeit des Öls geringfügig höher. Wenn allerdings die Anwendung und die Variation der Membranleistung, die in Beispiel 4 illustriert sind, gekoppelt mit einigen Unterschieden der Testbedingungen betrachtet werden (z. B. niedrigerer Betriebsdruck), sind diese Unterschiede in der Membranleistung unbedeutend.
  • Beispiel 6 Auswirkung der Zeitdauer und des Drucks auf die Ultrafiltration von Öl
  • Es wurden Versuche durchgeführt, um die Auswirkung der Zeitdauer und des Drucks auf die Ultrafiltration von Öl zu bestimmen. Die verwendeten Membranen waren Proben aus Teflon, 0,02 um, von Gore/Goretex . In Versuch A wurde ein Brightstock Öl mit einem Trübungspunkt von 63ºC bei 689,6 kPa (100 psig), 3,8 L/Min (1 GPM) und 1ºC oberhalb des Trübungspunktes für eine Zeitdauer von etwa 5 Stunden durch die Membran permeiert. Der Trübungspunkt des Permeats, der Trübungspunkt des Retentats und die Permeationsgeschwindigkeiten wurden in Intervallen während des Versuchs bestimmt. Die Ergebnisse sind in Figur 2 wiedergegeben. Es ist ersichtlich, daß die Permeationsgeschwindigkeit über die Zeitdauer steil ansteigt. Der Trübungspunkt des Permeats zeigt eine kontinuierliche Verbesserung (d. h. erhöhtes Absinken) über die Zeitdauer, scheint aber ein stetiges, sich der unteren Grenze näherndes Niveau zu erreichen. Der Trübungspunkt des Retentats scheint auch zu sinken, aber dies ist auf den Paraffinverlust an den Wänden der Anlage zurückzuführen. Es ist offensichtlich, daß bei dem Betrieb der Anlage periodische Reinigungsbehandlungen wie Rückspülungen oder Rückpulsieren notwendig sein können, um die Permeationsgeschwindigkeiten zurückzuerhalten.
  • Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten, wenn ein Versuch unter Verwendung von 600 N Öl als Einsatzmaterial durchgeführt wurde. Die Ergebnisse sind in Figur 3 wiedergegeben. Die Permeationsgeschwindigkeit fällt dramatisch ab. Der Trübungspunkt des Permeats zeigt eine leichte Verbesserung über die Zeitdauer, erreicht aber schnell ein sich der unteren Grenze näherndes Niveau.
  • Die Auswirkung des Drucks auf die Ultrafiltrationsentparaffinierung eines Öls wurde ebenfalls unter Verwendung eines 600 N Öls als Einsatzmaterial untersucht. Eine Erhöhung des Verfahrensdrucks führte zu einem Absinken der Permeationsgeschwindigkeit ohne bedeutende Verbesserung des Trübungspunktes des Permeats. Die Ergebnisse sind in Figur 4 aufgetragen. Daraus ist offensichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise bei niedrigem Druck durchgeführt wird.

Claims (5)

1. Verfahren zur Trennung der Komponenten von Mischungen, Lösungen oder Schmelzen, die diese Komponenten enthalten, welche bei verschiedenen Temperaturen kristallisieren, bei dem die Mischung, Lösung oder Schmelze auf eine Temperatur von 3ºC oder weniger oberhalb der Flüssig/Fest-Phasenübergangstemperatur der höher schmelzenden Komponente abgekühlt wird und die resultierende abgekühlte Mischung, Lösung oder Schmelze einer Ultrafiltration unterworfen wird, so daß ein Permeat, das weniger von der höher schmelzenden Komponente enthält als das Einsatzmaterial, und ein Retentat, in dem im Vergleich zu dem Einsatzmaterial die höher schmelzenden Verbindung angereichert ist, gewonnen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Mischung, Lösung oder Schmelze auf eine Temperatur abgekühlt wird, die 0,5 bis 2ºC über der Phasenübergangstemperatur der höher schmelzenden Komponente in der Mischung, Lösung oder Schmelze liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Mischung, Lösung oder Schmelze auf eine Temperatur abgekühlt wird, die 1 bis 2ºC über der Phasenübergangstemperatur der höher schmelzenden Komponente in der Mischung, Lösung oder Schmelze liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Mischung, Lösung oder Schmelze eine von einem paraffinhaltigen Kohlenwasserstofföl ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Ultrafiltration mit einem Druck zwischen 172,4 und 1034,3 kPa (25 bis 150 psig) durchgeführt wird.
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